(57)【要約】      （修正有）【課題】ＴＥＭ（透過電子顕微鏡）へ容易に装着出来、測定に適した厚みと視野面積とを有する薄片試料を、簡便に作製出来るＴＥＭ観察用試料の作製方法を提供する。【解決手段】ＴＥＭの試料ホルダーに装填可能なシートメッシュ１０に設けられた穴部へ、粉体試料と樹脂とを含む組成物を充填し、硬化試料を得る工程と、硬化試料を切断し短冊状硬化試料１１を得る工程と、短冊状硬化試料１１における長辺側側面の一方がアルゴンイオン流と向き合うように、短冊状硬化試料１１をイオンミリング（ＩＭ）加工装置へ装填する工程と、ＩＭ加工装置に設けられた遮蔽板３１を設置する工程と、短冊状硬化試料１１へアルゴンイオン４１を照射し、アルゴンイオン流４１により短冊状硬化試料１１の表裏面および穴部に充填された組成物２１を侵食し、充填された組成物２１をＴＥＭによる測定に適した厚みへ薄片化する工程とを、有する試料の作製方法。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過電子顕微鏡の試料ホルダーに装填可能なシートメッシュに設けられた穴部へ、粉体試料と樹脂とを含む組成物を充填し、前記樹脂を硬化させて硬化試料を得る工程と、
前記硬化試料を適宜な切断線に沿って切断し短冊状硬化試料を得る工程と、
前記短冊状硬化試料における長辺側側面の一方がアルゴンイオン流と向き合うように、前記短冊状硬化試料をイオンミリング加工装置へ装填する工程と、
前記イオンミリング加工装置に設けられた遮蔽板を、前記イオンミリング加工装置へ装填された短冊状硬化試料におけるイオン流と向き合う長辺側側面へ、前記長辺側側面の長辺に沿って設置する工程と、
前記短冊状硬化試料へアルゴンイオンを照射し、当該アルゴンイオン流により前記短冊状硬化試料の表裏面および穴部に充填された組成物を侵食し、当該穴部の１箇所以上において、前記充填された組成物を薄片化する工程とを、有することを特徴とする透過電子顕微鏡観察用試料の作製方法。
【請求項２】
前記短冊状硬化試料へアルゴンイオンを照射し、前記充填された組成物を透過電子顕微鏡による測定に適した厚みへ薄片化する工程において、
所定の条件において、アルゴンイオン流により前記短冊状硬化試料の表裏面および穴部に充填された組成物を侵食した後、前記アルゴンイオン照射を止め、前記短冊状硬化試料をイオンミリング加工装置から外す工程と、
前記アルゴンイオン照射を受けた短冊状硬化試料においてアルゴンイオン流と向き合わなかった長辺側側面がアルゴンイオン流と向き合うように、前記アルゴンイオン照射を受けた短冊状硬化試料をイオンミリング加工装置へ装填する工程と、
前記遮蔽板を設けることなく、前記アルゴンイオン照射を受けた短冊状硬化試料へアルゴンイオンを照射し、当該アルゴンイオン流により前記短冊状硬化試料の表裏面および穴部に充填された組成物を侵食し、当該穴部の１箇所以上において、前記充填された組成物を薄片化する工程とを、有することを特徴とする請求項１に記載の透過電子顕微鏡観察用試料の作製方法。
【請求項３】
前記樹脂が、粉体試料との混合時に液体もしくはゲル状であり、前記シートメッシュに設けられた穴部へ充填後は、常温硬化、加熱硬化、またはＵＶ硬化する樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の透過電子顕微鏡観察用試料の作製方法。
【請求項４】
前記樹脂が、エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の透過電子顕微鏡観察用試料の作製方法。
【請求項５】
前記粉体試料を、樹脂に対して体積比で１：１以上混合することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の透過電子顕微鏡観察用試料の作製方法。
【請求項６】
前記シートメッシュとして複数の穴部を備え、厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下のものを用いることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の透過電子顕微鏡観察用試料の作製方法。
【請求項７】
短冊状シートメッシュに設けられた複数の穴部に、粉体試料と樹脂とを含む組成物の硬化物が充填されている短冊状硬化試料であって、
前記短冊状硬化試料は、透過電子顕微鏡の試料ホルダーに装填可能であり、
前記充填された組成物は、アルゴンイオン流による浸食によって薄片化されており、
前記短冊状硬化試料に設けられた複数の穴部の１箇所以上において、前記充填された組成物が薄片になっていることを特徴とする透過電子顕微鏡観察用試料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は透過電子顕微鏡（本発明において「ＴＥＭ」と記載する場合がある。）にて粉末の断面を観察する際に用いられる透過電子顕微鏡観察用試料と、当該透過電子顕微鏡観察用試料の作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロニクス産業の発達により、当該分野で使用される各種の材料粉末についてもその物性、変化の状態等について精密な情報が求められるようになった。こうした情報を得る手段としてＴＥＭによる観察は有効な手段であると考えられている。
ここで、各種の粉末試料をＴＥＭにより観察する際には、当該粉末試料をＴＥＭ観察用試料とすることが求められる。
具体的には、当該粉末試料と適宜な樹脂（エポキシ樹脂等が好ましい。）とを混練し、硬化させて成形体を得る。そして当該成形体を、集束イオンビーム加工装置（本発明において「ＦＩＢ」と記載する場合がある。）またはイオンミリング加工装置（本発明において「ＩＭ」と記載する場合がある。）を用いて薄片化し、ＴＥＭ観察用試料を作製する。
例えば、特許文献１によれば、ＴＥＭで観察できる視野が１０μｍ幅程度になるＴＥＭ観察用試料を作製することが出来る。また、特許文献２には、粉末試料とエポキシ樹脂とを混練した混錬物をシリコン基板で挟み込み硬化させて硬化物を得る。そして当該硬化物を研磨した後、ＩＭで加工してＴＥＭ観察用試料を作製する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−４７０５３号公報
【特許文献２】特許第４５９４１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＴＥＭ観察において、粉末試料を構成する多数の粉末粒子を観察対象としたい場合、広い観察視野を確保することが求められる。このような場合、上述した特許文献１に記載のＴＥＭ観察用試料の作製方法では、１回の操作で加工できる面積が小さい為（通常、ＩＭで加工できる薄片試料の幅は０．５ｍｍである。）、加工を繰り返すことが求められる。
また、エレクトロニクス産業の発達により、当該粉末粒子の物性、変化の状態等について、より精密な情報が求められるようになり、より膜厚の薄いＴＥＭ観察用試料が求められるようになっている。このような場合、上述した特許文献２に記載のＴＥＭ観察用試料の作製方法では、研磨による成形体を例えば０．１ｍｍの厚さとするには熟練を必要とし、誰もが実施するということは難しい。さらに、シリコン基板は粗い研磨により割れが生じ易い為、成形体が破損し易いといった課題があった。
【０００５】
さらに、特許文献１に記載のＴＥＭ観察用試料の作製方法では、粉末試料と樹脂との混合組成物の断面を露出させる為に、粉末試料と樹脂との混合組成物が充填されたシートメッシュを切断する工程を含むものである。そして、当該切断工程はナイフ等を用いて、試料に対してダメージを与えないように切断する旨、が記載されている。
しかしながら、混合組成物とシートメッシュとでは、硬度、脆性等の機械的性状が異なる。この為、当該切断工程は、実際には難度の高い工程であって生産性が低い上に、試料である混合組成物に対して機械的ダメージを与えてしまう場合があった。
【０００６】
本発明は当該状況の下で為されたものであり、その解決しようとする課題は、ＴＥＭへ容易に装着出来、ＴＥＭによる測定に適した厚みと視野面積とを有する薄片試料を、簡便に作製出来るＴＥＭ観察用試料の作製方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決する為、本発明者らは研究を行った。そして、観察試料をＴＥＭへ装填させる為に用いられる、複数の穴部を有する市販のシートメッシュに注目した。
即ち、当該シートメッシュに設けられた複数の穴部へ、粉体試料と混練用樹脂とを混合し混錬して得た組成物を充填し前記混練用樹脂を硬化させて、シートメッシュと組成物とが一体化した硬化試料を得る。そして、当該シートメッシュと組成物とが一体化した硬化試料へアルゴンイオン流を照射して浸食し、当該組成物を透過電子顕微鏡による測定に適した厚みへ薄片化する構成に想到して本発明を完成した。
さらに本発明者らは、当該シートメッシュと組成物とが一体化した硬化試料を適宜な切断線に沿って切断して短冊状とし、短冊状硬化試料を得る構成にも想到した。
【０００８】
即ち、上述の課題を解決する為の第１の発明は、
透過電子顕微鏡の試料ホルダーに装填可能なシートメッシュに設けられた穴部へ、粉体試料と樹脂とを含む組成物を充填し、前記樹脂を硬化させて硬化試料を得る工程と、
前記硬化試料を適宜な切断線に沿って切断し短冊状硬化試料を得る工程と、
前記短冊状硬化試料における長辺側側面の一方がアルゴンイオン流と向き合うように、前記短冊状硬化試料をイオンミリング加工装置へ装填する工程と、
前記イオンミリング加工装置に設けられた遮蔽板を、前記イオンミリング加工装置へ装填された短冊状硬化試料におけるイオン流と向き合う長辺側側面へ、前記長辺側側面の長辺に沿って設置する工程と、
前記短冊状硬化試料へアルゴンイオンを照射し、当該アルゴンイオン流により前記短冊状硬化試料の表裏面および穴部に充填された組成物を侵食し、当該穴部の１箇所以上において、前記充填された組成物を薄片化する工程とを、有することを特徴とする透過電子顕微鏡観察用試料の作製方法である。
第２の発明は、
前記短冊状硬化試料へアルゴンイオンを照射し、前記充填された組成物を透過電子顕微鏡による測定に適した厚みへ薄片化する工程において、
所定の条件において、アルゴンイオン流により前記短冊状硬化試料の表裏面および穴部に充填された組成物を侵食した後、前記アルゴンイオン照射を止め、前記短冊状硬化試料をイオンミリング加工装置から外す工程と、
前記アルゴンイオン照射を受けた短冊状硬化試料においてアルゴンイオン流と向き合わなかった長辺側側面がアルゴンイオン流と向き合うように、前記アルゴンイオン照射を受けた短冊状硬化試料をイオンミリング加工装置へ装填する工程と、
前記遮蔽板を設けることなく、前記アルゴンイオン照射を受けた短冊状硬化試料へアルゴンイオンを照射し、当該アルゴンイオン流により前記短冊状硬化試料の表裏面および穴部に充填された組成物を侵食し、当該穴部の１箇所以上において、前記充填された組成物を薄片化する工程とを、有することを特徴とする第１の発明に記載の透過電子顕微鏡観察用試料の作製方法である。
第３の発明は、
前記樹脂が、粉体試料との混合時に液体もしくはゲル状であり、前記シートメッシュに設けられた穴部へ充填後は、常温硬化、加熱硬化、またはＵＶ硬化する樹脂であることを特徴とする第１または第２の発明に記載の透過電子顕微鏡観察用試料の作製方法である。
第４の発明は、
前記樹脂が、エポキシ樹脂であることを特徴とする第１から第３の発明のいずれかに記載の透過電子顕微鏡観察用試料の作製方法である。
第５の発明は、
前記粉体試料を、樹脂に対して体積比で１：１以上混合することを特徴とする第１から第４の発明のいずれかに記載の透過電子顕微鏡観察用試料の作製方法である。
第６の発明は、
前記シートメッシュとして複数の穴部を備え、厚さが１０μｍ以上５０μｍ以下のものを用いることを特徴とする第１から第５の発明のいずれかに記載の透過電子顕微鏡観察用試料の作製方法である。
第７の発明は、
短冊状シートメッシュに設けられた複数の穴部に、粉体試料と樹脂とを含む組成物の硬化物が充填されている短冊状硬化試料であって、
前記短冊状硬化試料は、透過電子顕微鏡の試料ホルダーに装填可能であり、
前記充填された組成物は、アルゴンイオン流による浸食によって薄片化されており、
前記短冊状硬化試料に設けられた複数の穴部の１箇所以上において、前記充填された組成物が薄片になっていることを特徴とする透過電子顕微鏡観察用試料である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＴＥＭへ容易に装着出来、ＴＥＭによる観察に適した試料の厚みと視野面積とを有するＴＥＭ観察用試料を簡便に作製出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】シートメッシュの斜視図である。
【図２】シートメッシュへ組成物を載せた際の斜視図である。
【図３】硬化試料の斜視図である。
【図４】硬化試料を切断し短冊状硬化試料を得る際の斜視図である。
【図５】短冊状硬化試料へアルゴンイオンを照射している際の斜視図である。
【図６】アルゴンイオン流を照射されている短冊状硬化試料を切断したと仮定したときに現れる断面の状態を示す断面図である。
【図７】アルゴンイオン流の照射後における短冊状硬化試料を切断したと仮定したときに現れる断面の状態を示す断面図である。
【図８】２回目のアルゴンイオン流を照射されている短冊状硬化試料を切断したと仮定したときに現れる断面の状態を示す断面図である。
【図９】２回目のアルゴンイオン流の照射後における短冊状硬化試料を切断したと仮定したときに現れる断面の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を実施する為の形態について、１．被測定対象である粉体試料、２．混練用樹脂、３．シートメッシュ、４．硬化試料の作製および加工、５．ＩＭによる加工、６．ＴＥＭへの装填および分析の順に、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
１．被測定対象である粉体試料
本発明は、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩、金属窒化物、複合酸化物、複合水酸化物、複合炭酸塩、複合窒化物、各種セラミック粉、等、多様な粉体試料へ適用可能である。
【００１３】
２．混練用樹脂
被測定対象である粉体試料と混練する樹脂としては、混合時に液体もしくはゲル状であり、粉体試料と混合できる状態の物であれば良い。従って、粉体試料を混合する雰囲気下において液体もしくはゲル状である常温硬化、加熱硬化型の樹脂や接着剤、ＵＶ照射により硬化するＵＶ樹脂等が好ましく使用出来る。これらの樹脂や接着剤の種類は特に限定されず、ＴＥＭ観察において支障がない強度を有し、粉体試料へ化学的な作用を及ぼさないものであれば良い。中でも、作業の容易性から加熱硬化型樹脂であるエポキシ樹脂が好ましい。
【００１４】
３．シートメッシュ
シートメッシュは、本来、ＴＥＭで観察する試料を載せる為の小さな円盤状の金網である。材質や網目の形について様々なものが市販されている。本発明ではシートメッシュにおける金網にて形成される穴部の数が２個以上の任意のものでよい。図１に複数個の穴部を有するシートメッシュ１０を示す。
【００１５】
但し、後述する「４．硬化試料の作製」において短冊状硬化試料を作成する場合は、１箇所以上の穴部とそこに充填された組成物２１が、切断されることなく短冊状硬化試料１１中に残ることが肝要である。そこで、硬化試料を切断する２本の平行な切断線によって切断されない穴部を、１箇所以上残すことの出来る、個数、サイズおよび位置を有する穴部が存在するシートメッシュを用いることが肝要である。
【００１６】
シートメッシュ１０の材質に関しては銅がもっとも普通であるが、ニッケル、金、モリブデン、銅、等の金属の他、炭素、高分子材料、等、でもつくられている。材質は、後述するＴＥＭによる分析の際、被測定対象である粉末試料が有するＸ線のスペクトルと重複しないスペクトルを有するものを選択すること以外は、特に制限はない。
シートメッシュ１０のサイズとしては、外径３ｍｍφのものが、後述するＴＥＭの試料ホルダーに装填する観点から便宜である。また、シートメッシュ１０の厚みは１０μｍ以上３０μｍ未満であると、機械的強度が担保出来ると共に、後述するＩＭによる加工へそのまま適用出来る観点から好ましい。
【００１７】
４．硬化試料の作製
被測定対象である粉体試料と樹脂とを混合し混錬して、粉体試料と樹脂とを含む組成物２０を得る。当該組成物２０の組成は、粉末試料を樹脂に対して体積比で１：１以上、５：１以下、好ましくは２：１以上、４：１以下で混合したものである。ＴＥＭ観察の際、より多くの粒子を観察出来る為、および、硬化試料としての強度を担保する為である。
【００１８】
図２に、シートメッシュ１０上へ組成物２０を載せた際の斜視図を示す。
組成物２０を、シートメッシュ１０の表裏両面を貫通して設けられた穴部へ充填する。その際、組成物２０がシートメッシュ１０の表裏両面より、多く盛り上がらないよう、シートメッシュ１０の下に薬包紙等を敷き、組成物２０の余剰分を薬包紙等へ吸い取りながら充填を行うことが好ましい。組成物２０がシートメッシュ１０の表裏両面より多く盛り上がらないようにすることで、後述するＩＭによる薄片化の際、余分な加工時間が不要になるからである。
【００１９】
組成物２０の剰余分が除去されたシートメッシュ１０において、穴部へ充填された前記混練用樹脂を所定の方法で硬化させて硬化試料を得る。当該硬化試料の斜視図を図３に示す。
図３において、組成物２０はシートメッシュ１０に設けられた穴部に充填されて硬化し、充填された組成物２１が硬化した状態となっている。
【００２０】
そして、当該硬化試料を適宜な切断線に沿って切断し、円弧状の硬化試料と短冊状の硬化試料とを得、得られた短冊状硬化試料へ後述するＩＭによる加工を施すことが好ましい。尤も、当該硬化試料を、この円盤状（円柱状）のまま、後述するＩＭによる加工を施すことが出来るが、作業性の観点からは切断することが好ましい。
そこで、以下、当該硬化試料を適宜な切断線に沿って切断して、円弧状硬化試料と短冊状硬化試料とを得る工程を、主な例としながら説明する。
【００２１】
図４に、硬化試料を、２本の平行な切断線に沿って切断し、円弧状硬化試料１２、１３と、短冊状硬化試料１１とした場合の斜視図を示す。
尚、当該硬化試料の切断は、鋭利なカッターナイフ等を用いて行うことが便宜である。
得られた短冊状硬化試料１１は、略長方形である表、裏両面、長辺側の２側面および短辺側の２側面を有している。ここで、表、裏両面、長辺側の２側面および短辺側の２側面の各々２つの面は、それぞれ互いに略同等である。そして、長辺側の２側面は、硬化試料の切断の際に創出された切断面に由来する側面であり、短辺側の２側面は元のシートメッシュ１０の外形を円柱形と見なしたとき、当該円柱形の側面部にあたる部分に由来する側面である。
このとき、穴部へ充填された組成物２１の内、何箇所かはカッターナイフ等により切断される場合があるが、１箇所以上の穴部とそこに充填された組成物２１が、切断されることなく短冊状硬化試料１１中に残ることが肝要である。そこで、１箇所以上の穴部とそこに充填された組成物２１が、切断されることなく短冊状硬化試料１１中に残ることが出来る穴部の個数、サイズおよび位置を有するシートメッシュを選択し、且つ、１箇所以上の穴部とそこに充填された組成物２１が、切断されることなく短冊状硬化試料１１中に残ることが出来るように切断線を設ける。
【００２２】
５．ＩＭによる加工
得られた短冊状硬化試料１１を、ＩＭに装填し、当該短冊状硬化試料１１へ１回目のアルゴンイオン流４１を照射している際の斜視図を図５に示す。
そして、図５において短冊状硬化試料１１と遮蔽板３１とを、Ａ−Ａ線の位置で切断したと仮定した場合に現れる断面の状態を図６に示す。
【００２３】
まず、図５に示すように、まず、短冊状硬化試料１１の長辺側側面の一方が、アルゴンイオン流に対向するように、短冊状硬化試料１１をＩＭへ装填する。次に、ＩＭに装備されている遮蔽板３１を、当該イオン流に対向するように設置された短冊状硬化試料１１の長辺側側面における長辺に沿って、当該短冊状硬化試料１１の長辺側側面に設置する。
【００２４】
このとき、短冊状硬化試料１１と遮蔽板３１とを、Ａ−Ａ線の位置で切断したと仮定した場合、図６の断面図に示す状態の断面が現れると考えられる。即ち、図６において符号１１は短冊状硬化試料１１の断面であって、符号１０はシートメッシュ１０の断面であり、符号２１は組成物２１の断面であり、符号３１は遮蔽板３１の断面である。そして、符号４１は短冊状硬化試料１１へ照射されるアルゴンイオン流４１であり、短冊状硬化試料１１へアルゴンイオン流４１を照射している際における状態の断面となる。
【００２５】
そして図５、６に示すように、ＩＭのイオンガンを短冊状硬化試料１１の長辺側側面に対して前後に傾斜させながら、短冊状硬化試料１１の表裏両面と、当該表裏両面を貫通して設けられた（カッターナイフ等により切断されていないものを含む）穴部に充填された組成物２１へ、所定条件により１回目のアルゴンイオン流４１の照射を行う。
【００２６】
すると、１回目のアルゴンイオン流４１の照射と遮蔽板３１の効果により、短冊状硬化試料１１の中央から下方側の穴部に充填された組成物２１が主に浸食され、アルゴンイオン流の照射後における短冊状硬化試料を切断したと仮定したときに現れる断面の状態を示す断面図である図７に示す、アルゴンイオン照射後の短冊状硬化試料における断面の状態となる。
【００２７】
ここで、一旦、ＩＭのアルゴンイオン流の照射を止める。そして、短冊状硬化試料１１をＩＭから取り出して天地を逆転し、再度ＩＭに装填し、１回目のアルゴンイオン流４１と向き合わなかった側の長辺側側面を、２回目のアルゴンイオン流と向き合わせることは、後述する組成物の薄片化の観点から好ましい構成である。
【００２８】
そこで、当該観点から、所定の条件による１回目のアルゴンイオン流４１の照射の後、一旦、アルゴンイオン流の照射を止め、アルゴンイオン流の照射後における短冊状硬化試料を切断したと仮定したときに現れる断面の状態を示す断面図である図７に示す状態となった短冊状硬化試料１１をＩＭから取り出す。
【００２９】
そして、短冊状硬化試料１１の天地を逆転し、今度は、１回目のアルゴンイオン流４１と向き合わなかった側の長辺側側面を、アルゴンイオン流と向き合わせて、短冊状硬化試料１１を再びＩＭに装填する。
但し、後述する組成物の薄片化の観点から２回目においては、１回目とは異なり、ＩＭに装備されている遮蔽板３１を当該長辺側側面に設置することはしなかった。
【００３０】
そして、イオンガンを短冊状硬化試料１１の長辺側側面に対して前後に傾斜させながら、天地を逆転した短冊状硬化試料へ２回目のアルゴンイオン流４２を照射する。このときの短冊状硬化試料１１における断面の状態を、２回目のアルゴンイオン流を照射されている短冊状硬化試料を切断したと仮定したときに現れる断面の状態を示す断面図である図８に示す。
すると、遮蔽板３１を設けていなかった為、短冊状硬化試料１１の中央から上方側の穴部に充填された組成物２１が主に浸食された。
即ち、１回目のアルゴンイオン流４１の照射を主に受けた穴部に充填された組成物２１は、１回目とは反対方向からの２回目のアルゴンイオン流４２の照射も主に受け、さらに浸食されて薄片化した。
【００３１】
尚、円盤状（円柱状）の硬化試料を用いている場合も、短冊状硬化試料１１の場合と同様に、１回目のアルゴンイオンを照射し、穴部に充填された組成物２１を浸食して薄片化する。その後、当該円盤状の硬化試料をＩＭから取り出し、当該円盤状の硬化試料の上下を逆転して再びＩＭに装填し、２回目のアルゴンイオンを照射して、穴部に充填され浸食されて薄片化された組成物を、さらに浸食して薄片化する。
【００３２】
２回目のアルゴンイオン照射後の短冊状硬化試料１１における断面の状態を、２回目のアルゴンイオン流の照射後における短冊状硬化試料を切断したと仮定したときに現れる断面の状態を示す断面図である図９にて示す。
１回目および２回目の異なった方向からのアルゴンイオン流により、図９に示すように、充填された組成物２１の一部が薄片化され、薄片化された組成物２２となる。アルゴンイオン流の照射条件によっては、薄片化された組成物２２が穿孔される場合もある。
【００３３】
具体的には、２回の浸食を受けて薄片化された組成物２２は、膜厚が０．０１〜０．１μｍにまで、薄片化され、ＴＥＭ観察用試料として適した厚みとなる。さらに当該薄片化された組成物２２は０．５×１ｍｍ程度の領域を有し、ＴＥＭ観察用試料として十分な視野面積を提供できる。
【００３４】
一方、２回の浸食を受けて薄片化された組成物２２は、アルゴンイオンの照射を受けて非常に脆化する。しかし、当該脆化した薄片化された組成物２２は短冊状硬化試料１１の穴部内に形成されているので、当該脆化した部分に殆ど機械的衝撃を与えることなく、短冊状硬化試料１１を容易に取り扱うことが出来る。
【００３５】
円盤状の硬化試料を用いている場合も、２回の浸食を受けて薄片化された組成物は、膜厚が０．０１〜０．１μｍにまで薄片化され、ＴＥＭ観察用試料として適した厚みとなる。さらに当該薄片化された組成物２２も０．５×１ｍｍ程度の領域を有し、ＴＥＭ観察用試料として十分な視野面積を提供できる。
一方、２回の浸食を受けて薄片化された組成物は、アルゴンイオンの照射を受けて非常に脆化する。しかし、当該部分は円盤状の硬化試料の穴部内に形成されるので、当該部分に殆ど機械的衝撃を与えることなく容易に取り扱うことが出来る。
【００３６】
６．ＴＥＭへの装填および分析
薄片化部分を有する短冊状硬化試料１１をＩＭから取り出し、ＴＥＭの試料ホルダーに装填する。
薄片化された組成物２２は、短冊状硬化試料１１の穴部内に形成されているので、当該薄片化部分に殆ど機械的衝撃を与えることなく、このままの状態でＴＥＭの試料ホルダーに装填される。
尚、アルゴンイオンに薄片化された短冊状硬化試料１１におけるイオンガン側のシートメッシュ１０部分から蒸発した金属元素が、薄片化された組成物２２のイオンガン側の部分に付着していることも考えられる。そこで、シートメッシュ１０の材質として、被測定対象である粉末試料が有するＸ線のスペクトルと重複しないスペクトルを有するものを選択しておくことで、この問題を回避することが出来る。
【００３７】
上述したように、２回の浸食を受けて薄片化された組成物２２の膜厚はＴＥＭ観察用試料として適したものであり、且つ、十分な視野を提供できる領域を有している。従って、所望により十分な観察を精密に行うことが出来る。
【実施例】
【００３８】
実施例を参照しながら本発明を具体的に説明する。但し、本発明は当該具体例に限定される訳ではない。
（実施例１）
１．被測定対象である粉体試料
被測定対象である粉体試料として遷移金属の酸化物粉末であって、粒径が０．５〜１０μｍのものを準備した。
２．混練用樹脂
混練用樹脂として、ＧＡＴＡＮ社製エポキシ樹脂（Ｇ２）を準備した。
３．シートメッシュ
シートメッシュとして応研商事（株）製（＃０９−１０４３、φ０．８、モリブデン製）を準備した。これは、被測定対象である粉体試料とＥＤＳスペクトルが重複しないモリブデン（Ｍｏ）製であって、複数の穴部を有するシートメッシュである。
【００３９】
４．硬化試料の作製
粉体試料と混練用樹脂とを体積比３：１の割合で混合し混錬して、粉体試料と樹脂とを含む組成物を得た。当該組成物をシートメッシュに設けられた複数の穴部に塗布して充填した。このとき、薬包紙の上にシートメッシュを載置し、組成物がシートメッシュの裏側から突出するのを抑制した。一方、組成物がシートメッシュの表側から突出することも抑制しながら、シートメッシュに設けられた穴部に塗布して充填した。
シートメッシュへの組成物の充填が完了したら１２０℃で１０分間、ホットプレートで加熱して組成物中の樹脂を硬化させて硬化試料を得た。
【００４０】
組成物の剰余分が除去された複数の穴部を備えたシートメッシュの前記混練用樹脂を硬化させた後、当該硬化試料を、幅０．５〜０．８ｍｍの２本の平行な切断線により切断して複数の穴部を備えた短冊状硬化試料を得た。当該切断は、鋭利なカッターナイフ等を用いて行った。このとき、穴部へ充填された組成物の内、何箇所かはカッターナイフにより切断された。しかし、複数箇所の穴部とそこへ充填された組成物は切断線上にせず、切断されることなく短冊状硬化試料に残っていた。
【００４１】
５．ＩＭによる加工
得られた短冊状硬化試料における長辺側側面の一方がイオン流と向き合うように、当該短冊状硬化試料をイオンミリング加工装置（日本電子製、イオンスライサＩＢ０９０６０ＣＩＳ）に設置した。装置に付属の遮蔽板を前記イオン流と向き合う長辺側側面の長辺に沿って、当該イオン流と向き合う長辺側側面に設置した。
そして、イオンガンを当該イオン流と向き合う長辺側側面に対して前後に傾斜させながら、短冊状硬化試料へ１回目のアルゴンイオンを照射した。
そして短冊状の硬化試料の表裏両面へ、片面毎に７ｋＶの条件で２．５時間アルゴンイオン流を照射し、表裏両面を貫通して設けられた穴部に充填された組成物を侵食した。
【００４２】
一旦、アルゴンイオン流の照射を終了し、短冊状硬化試料をＩＭから取り外した。そして、短冊状硬化試料の上下を逆転し、今度は、１回目のアルゴンイオンを照射において、アルゴンイオン流と向き合わなかった側の長辺側側面を、アルゴンイオン流と向き合わせて、短冊状硬化試料を再びＩＭに装填した。尚、このときは、装置に付属の遮蔽板を使用しなかった。
【００４３】
そして、短冊状硬化試料の表裏両面へ、それぞれ６ｋＶ、５ｋＶ、４ｋＶ、３ｋＶ、２ｋＶの各条件で、段階的に０．５時間ずつ２回目のアルゴンイオン流を照射し、当該硬化試料の表裏両面を貫通して設けられた穴部に充填された組成物を侵食した。その結果、当該穴部の１箇所以上において、２回のアルゴンイオンの照射を受けた組成物の膜厚は、ＴＥＭによる測定に適した厚さである０．０１〜０．１μｍに薄片化したが、脆化していた。
【００４４】
６．ＴＥＭへの装填および分析
アルゴンイオン流による薄片化が完了した硬化試料をＩＭから外し、ＴＥＭの試料ホルダーに装填して、ＴＥＭ（日本電子製、ＪＥＭ−ＡＲＭ２００Ｆ）に設置した。
尤も、薄片化し、脆化していた組成物は、当該硬化試料の穴部内に存在していた為、当該硬化試料のＴＥＭ試料ホルダーへの装填は容易であった。
アルゴンイオンによる薄片化された組成物の薄片の膜厚は、ＴＥＭ観察用試料として適したものであり、且つ、十分な視野を提供できる領域を有していたので、多くの粉末試料を対象として精密な観察を行うことが出来た。
【符号の説明】
【００４５】
１０：シートメッシュ
１１：短冊状硬化試料
１２：円弧状硬化試料
１３：円弧状硬化試料
２０：組成物
２１：充填された組成物
２２：薄片化された組成物
３１：遮蔽板
４１：１回目のアルゴンイオン流
４２：２回目のアルゴンイオン流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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