(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング内で部品を平らに取り付ける装置であって、
リングを固定して保持することができるリング支持体と、
研究及び／又は分析されるべき材料から作られた板に、下端で穴を開けるために、軸方向に支持するための窪みの中にはめ込まれ、該窪みに対して行程に沿って移動可能なパンチと、
前記リング内で平らに取り付けられる部品を形成するようにパンチと噛み合い、前記支持体に対して行程に沿って移動可能なカウンターパンチと、
前記パンチ、前記部品及び前記カウンターパンチを前記行程に沿ってガイドするガイドアセンブリと、を有し、
前記パンチの行程及び前記カウンターパンチの行程は、前記部品が前記リング内で平らに取り付けられた時に停止するように構成され、
前記パンチ及び前記カウンターパンチは、前記板に穴を開ける間から前記部品が平らに取付けられるまで、一方向に動かされることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記板を支持することができる板用支持体を更に有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記リング支持体及び前記板用支持体は、共通の要素を含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記パンチの行程及び／又は前記カウンターパンチの行程の範囲を定める止め具を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記ガイドアッセンブリは、前記リング支持体、前記板用支持体及び前記窪みに形成され、軸方向において同じ軸上に中心合わせされた一連の穴であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記カウンターパンチは、軸方向において前記リングを前記穴の軸上に中心合わせするためのセンタリングフィンガーを含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
リング内で部品を平らに取り付ける方法であって、
リング支持体によりリングを保持するステップと、
前記リングに平らに取り付けられる部品を形成するようにパンチの下端で板に穴を開けるため、軸方向に前記パンチを支持するための窪みに対して行程に沿って移動可能であり、前記窪みにはめ込まれたパンチと、前記支持体に対して行程に沿って移動可能なカウンターパンチとを噛み合わせるステップと、
ガイドアッセンブリにより、前記パンチ、前記部品及び前記カウンターパンチの前記行程に沿って前記パンチ、前記部品及び前記カウンターパンチをガイドするステップと、
前記部品が前記リングに平らに取り付けられた時に、前記パンチの前記行程及び前記カウンターパンチの前記行程を停止させるステップと、を有し、
前記パンチ及び前記カウンターパンチは、前記板に穴を開ける間から前記部品が平らに取付けられるまで、一方向に動かされることを特徴とする方法。
【請求項８】
前記窪みの中に設けられた前記リングを保持するための空洞の中で前記リングを位置決めすることからなるステップを含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記パンチ、前記部品及び前記カウンターパンチのガイドは、前記ガイドアッセンブリが前記リング支持体、前記板用支持体及び前記窪みに形成された一連の穴であるときに、単一の軸に沿って実行されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記カウンターパンチ上に設けられたセンタリングフィンガーにより保持される前記リングの中心合わせをすることからなるステップを含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リング内に部品を平らに取り付ける装置及び方法に関する。より具体的には、本発明は、分析試料、特に、放射能活性を有する試料の製造用の装置や方法の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射性物質の分析試料の分野、例えば透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）においては、放射線保護の観点から、安全性は大きな制約となる。従って、今日、そのような試料を製造するのに困難があり、試料が高放射能の時には特に困難である。高放射能物質の試料は、放射能レベルが安全基準を超えてしまうので、手作業で用意することはできない。また、エネルギー分析については、そのような高放射能物質の活性化エネルギーは、分析に用いられるセンサを飽和させてしまう。
【０００３】
かかる試料の放射線量を減少させ、活性化エネルギーを減少させる既知の解決策は、試料のサイズを小さくすることである。
【０００４】
この問題は、測定装置を乱す（妨害する）磁気材料と類似しており、これに対しては、試料のサイズを小さくすることがやはり求められる。
【０００５】
ＴＥＭ分析を行うために、標準的に試料は、約１００μｍの厚さの板を用いて製造され、穴あけパンチを用いて切り抜かれた直径約３ｍｍのディスク（円盤）の外形を有する。そして、試料は両面に電解研磨が施される。そして、実質的に中央に穴を有する２つの凹面が得られる。
【０００６】
上述の安全性の理由のため、放射能物質の試料に３ｍｍの直径は大き過ぎる。
【０００７】
上に述べた解決策を適用することにより、この直径は約１ｍｍまで減少され、放射線はそれ故約１０で割られる（約１／１０になる）。
【０００８】
操作上の理由のため、直径約１ｍｍのこれらのディスク（以下では部品と呼ばれる）は、外径が約３ｍｍであり内径が約１ｍｍのリング内で平らに（同じ高さに）取り付けられる。
【０００９】
部品をリング内に平らに取り付けることは、普通は以下のように行われる。
【００１０】
−部品を得るため、研究されるべき材料の板に穴を開ける。この作業は、よくてもグローブボックス内で行われる。
【００１１】
−人間のオペレータにより、プライヤー（又はペンチ）を用いて、その部品を非放射性で非磁性の材料からなるリング上に移動させる。
【００１２】
−垂直に又はローラを用いて印加される圧力により、その部品をリング内で同じ高さになるように取り付ける。
【００１３】
部品がリング上に移動される時には、その平坦取り付けの間、リング上の部品のバリに関して注意が払われなければならない。
【００１４】
この方法を用いて得られる結果は、満足のいくものではない。実際、この方法は放射性環境における安全基準を満たさず、再現性のある結果を保証せず、平坦取り付けの間、研究されるべき材料に機械的応力を誘発する。
【発明の概要】
【００１５】
本発明の１つの目的は、上述の不都合を克服（解消）することを可能にするリング内に部品を平らに取り付ける装置及び方法を提供することである。
【００１６】
この観点から、本発明は、以下のものを含むことを特徴とするリング内に平らに（同一平面上に）部品を取り付ける装置及び方法を提供する：
−リングが動かない状態を保つことができるリング支持体と；
−パンチ、該パンチを軸方向に支持するための窪み内にはめ込まれ（組み込まれ）、該窪みに対して行程に沿って移動可能であり、該パンチの下端部で研究又は分析されるべき材料からなる板（プレート）に穴をあけるパンチと；
−カウンターパンチ、前記支持体に対して行程に沿って移動可能であり、前記リング内で平らに取り付けられるべき部品（部分）を形成するように、前記パンチと噛み合うカウンターパンチと；
−前記パンチ、前記部品及び前記カウンターパンチをガイドするガイドアッセンブリと；
−前記部品が前記リング内に平らに取り付けられたときに、停止するように構成された（適合された）前記パンチの前記行程及び前記カウンターパンチの前記行程。
【００１７】
本発明はまた、以下のステップを有することを特徴とするリング内に部品を平らに取り付ける方法を提供する：
−リング支持体によってリングを保持するステップと；
−パンチを軸方向に支持するための窪み内にはめ込まれ（組み込まれ）、該窪みに対して行程に沿って移動可能であるパンチと、前記支持体に対して行程に沿って移動可能であり、前記パンチの下端部で板（プレート）に穴を開けるため、前記リング内で平らに（同じ高さで）取り付けられるべき部品（一部）を形成するように、カウンターパンチを噛み合わせるステップと；
−ガイドアッセンブリにより前記行程に沿って前記パンチ、前記部品及び前記カウンターパンチをガイドするステップと；
−前記部品が前記リング内で平らに取り付けられた時に、前記パンチ及び前記カウンターパンチの行程を停止させるステップ。
【００１８】
そのような装置及びそのような方法の利点は、放射性試料の製造が安全な環境下、例えば、遮蔽されたチャンバ内で行えるという効果がある。
【００１９】
本発明による装置の他の選択的で限定されない特徴は：
−前記装置は、前記板（プレート）を支持できる板（プレート）用支持体を更に含む；
−前記リング支持体及び前記板用支持体は、共通の要素を含む；
−前記装置は、前記パンチ及び／又は前記カウンターパンチの行程（移動距離）の範囲を制限するための止め具を更に含む；
前記ガイドアッセンブリは、前記リング支持体、前記板用支持体及び前記窪みに形成され、軸方向において同じ軸上に中心がある一連の穴である；
−前記カウンターパンチは、軸方向に、前記穴の軸に前記リングの中央を揃えるセンタリングフィンガーを含む；
−本発明による前記方法の選択的で限定されない特徴は：
−前記方法は、前記窪みの中に設けられた前記リングを保持するための空洞において前記リングを位置決めすることからなるステップを含む；
前記パンチ、前記部品及び前記カウンターパンチのガイド動作は、前記ガイドアッセンブリが前記リング支持体、前記板用支持体及び前記窪みに形成された一連である時に、単一の１つの軸に沿って実行される；
−前記方法は、前記カウンターパンチ上に設けられたセンタリングフィンガーによって保持された前記リングを中心に置くことからなるステップを更に含む；
他の特徴、目的及び利点は、実施例の態様により制限されることなく与えられた図面を参照しつつ、以下の説明を読む時に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による装置の穴開け前の位置における概略的な断面図である。
【図２】穴開け位置における図１の装置の概略的な断面図である。
【図３】水平となる取り付け位置における図１の装置の概略的な断面図である。
【図４】本発明による装置を用いることにより得られるリング内で水平に取り付けられた部品の概略的な断面図である。
【図５ａ】本発明による装置を用いて製造された試料の結晶状態を示す画像である。
【図５ｂ】従来技術において用いられた試料の結晶状態を示す画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１、２及び３を参照して、本発明により実行できる装置が以下に説明される。
【００２２】
本発明に係るリング６内で部品４’を平らに取り付ける装置１は、
−リング６を動かないように保持することができるリング支持体３、２５と、
−パンチ１１、該パンチを軸方向に支持するための窪み（凹部、凹体）１５内にはめ込まれ（配置され）、窪み１５に対して行程に沿って移動可能であり、パンチ１１の下端部で板（プレート）４に穴をあけるパンチと、
−カウンターパンチ２１、前記支持体３、２５に対して行程に沿って移動可能であり、前記リング６内で平らに取り付けられる部品４’を形成するように、前記パンチと噛み合うカウンターパンチと、
−パンチ１１、部品４’及びカウンターパンチ２１をそれらの行程に沿ってガイドするガイドアッセンブリ１７，２７，３７と、を有する。
【００２３】
パンチ１１の行程及びカウンターパンチ２１の行程は、本説明の後の方で説明されるように、部品４’がリング６内で平らに取り付けられる時、停止するように適合される。
【００２４】
パンチ１１及びカウンターパンチ２１に関して、場合により、パンチ１１の行程及びカウンターパンチ２１の行程は、実質的な軸上にあることも可能である。これは、本説明の後の方でより詳細に説明されるであろう。
【００２５】
板４は、研究されるべき、及び／又は分析されるべき材料から作られており、その研究及び／又は分析に適した厚さで作られている。例えば、板４は、約１００μｍの厚さを有する。
【００２６】
平らに取り付けられるべき部品４’は、板４に打ち抜きにより形成される。部品４’のサイズは、研究及び／又は分析に適合される。例えば、部品４’は、直径約１ｍｍのディスク（円盤）である。
【００２７】
リング６は、部品４’の研究及び／又は分析に適した材料から作られている板を用いて製造される。例えば、ＴＥＭによる放射性物質の研究及び／又は分析の場合、板４は非放射性・非磁性物質から作られ、約１００μｍの厚さを有する。板は、予め機械的に薄くされてもよい。
【００２８】
リング６は、穴あけパンチを用いて適材から作られた板を切ることにより形成され得る。リング６は、穴開けパンチにより与えられる種々の形状となり得る。例えば、リング６は、約３ｍｍの外径を有する環状とされてもよい。
【００２９】
リング６は、部品４’を正確に受けるように適合された（構成された）内側のオリフィス（開口部）６２を有する。例えば、部品４’が直径約１ｍｍのディスクであれば、内側オリフィスは直径約１ｍｍの環形状を有する（図４参照）。
【００３０】
穴あけパンチの製造（穴あけパンチによる製造）は当業者に知られており、これ以上詳述しない。
【００３１】
部品４’を形成するための穴あけ及びリング６内での平らな取り付けが、パンチ１１及びカウンターパンチ２１の単一の行程の間に実行されるので、このように製造された装置１の構成は、遮蔽されたチャンバの中で試料を製造することを可能にする。
【００３２】
装置１は、例えば、放射性試料の製造の場合において、一般的に操作者による操作を必要とする１つの計器から別の計器への放射性物質の移送を制限することを可能にする。同じ場合において、放射線保護の観点から、安全基準に従うことを可能とする。
【００３３】
リング支持体３、２５は、部品４’の平らな取り付けの間、リング６が平坦に保たれるようにする。
【００３４】
リング支持体３、２５はまた、リングを位置決めするための空洞（又は凹み、cavity）を有する。
【００３５】
ガイドアッセンブリ１７、２７、３７は、リング６に関して正確に部品４’の中心を合わせることと、正確な平坦取り付けを得ることを可能とする。
【００３６】
リング支持体３、２５及びガイドアッセンブリは、バリ（の発生）無く試料を得ることを可能とする。
【００３７】
板４用の支持体３もまた、研究及び／又は分析されるべき材料から作られた板４を支持するために、装置１内に設けられる。この支持体３は、板４内の部品４’をバリの発生なく切断するために、パンチ１１と噛み合う（ぴったりはまる）刃先を有する。
【００３８】
代わりに、リング支持体３、２５及び板４用の支持体は、共通の要素３を含むことも可能である。この共通要素３は、リング６の上側の位置に配置された時にはリング６を保持し、板４の下側の位置に配置された時には板４を支持する。
【００３９】
止め具１８及び１８’もまた、パンチ１１の行程及びカウンターパンチ２１の行程の範囲を定めるためにそれぞれ設けられる。
【００４０】
ガイドアッセンブリ１７、２７、３７は、軸方向において同じ軸ＡＡ上に中心合わせがなされた一連の（一式の）穴であってよい。これらの穴１７、２７、３７は、リング支持体３、２５、板用の支持体３及び窪み１５を貫いて実現される。
【００４１】
この場合、パンチ１１及びカウンターパンチ２１は、ガタガタと動くことなく容易な滑りを与えるために最小限の隙間を有するこれらの穴を通過できるように構成される。
【００４２】
選択的に、カウンターパンチ２１は、軸方向においてリング６を穴の軸ＡＡ上に中心合わせするためのセンタリングフィンガー２１１を含む。このフィンガー２１１は、例えば、面取りしたカウンターパンチ２１の端にあってもよい。
【００４３】
センタリングフィンガー２１１の使用に関連した利点は、リング６の容易な中心合わせを可能にするということである。実際、リング６の寸法のため、その回転軸又は対称軸を完全に穴の軸ＡＡと一直線になるように（一列に揃うように）リング６を位置決めすることは容易ではない。
【００４４】
パンチ１１及びカウンターパンチ２１は、油圧シリンダー又はクランクシャフトを用いたギア機構を通した自動的又は手動による作動を通じて変位する。これらの変位は、支持体３、２５、板用支持体３及び窪み１５の内部で起こる。
【００４５】
水平な取り付け部品４’を有するリング６の製造方法は、以下のステップを含む：
−リング６の支持体３、２５を介してリング６を保持するステップと；
−リング６内で平らに取り付けられるべき部品４’を形成するように、パンチ１１の端部で板４に穴を開けるためにパンチ１１とカウンターパンチ２１を噛み合わせるステップと（図２参照）；
−ガイドアッセンブリ１７、２７、３７によって、パンチ１１、部品４及びカウンターパンチ２１の行程に沿ってパンチ１１、部品４及びカウンターパンチをガイドするステップと；
−部品４’がリング６内で平らに取り付けられた時に、パンチ１１及びカウンターパンチ２１の行程を停止させるステップ（図３参照）。
【００４６】
選択的に、前記方法は１つ又はいくつかの以下のステップを含む：
−窪み１５内に設けられたリング６を保持するための空洞（又は凹み、cavity）２５１内でリング６を位置決めするステップと；
カウンターパンチ２１上に設けられ、センタリングフィンガー２１１により保持されたリング６の中心を合わせる。パンチ１１、部品４’及びカウンターパンチ２１のガイドは、ガイドアッセンブリ１７、２７、３７がリング支持体３、２５、板用支持体３及び窪み１５の中で形成された一連の穴である時、１本の単一の軸ＡＡに沿って実行される。
【００４７】
パンチ１１の行程の停止（リング６内での部品４’の平らな取り付けの間の）及びカウンターパンチ２１の行程の停止（パンチ１１と噛み合う間、及び／又はリング６内での部品４’の平らな取り付けの間の）は、止め具１８’により実施される。リング６内での部品４’の機械的保持もまた改善され、部品４’が外れるおそれなく、より容易な操作が可能となる。
【００４８】
図５ａは、平坦取り付け領域８（図４において可視化）と呼ばれる領域付近のリング６内で平坦に取り付けられた部品４’の結晶状態を示す。平坦取り付け領域８は、リング／部品接点付近の領域である。この画像は、穴が電気化学により、平坦取り付け領域８付近の、そこから０．１５ｍｍの箇所で形成された後、試料上から撮影された。この画像は、ＴＥＭによって撮影された。
【００４９】
図５ｂは、本出願の前文で説明されたような、従来技術で使用される試料の結晶状態を示す。
【００５０】
２つの図を比較することにより、装置１及びその装置１が実施する方法は、１ｍｍで製造された試料において従来技術で用いられる３ｍｍの試料で得られる転移密度と同等の転移密度しか誘発しないということが容易に分かる。
【図１】
0005456057.tif 000002
【図２】
0005456057.tif 000003
【図３】
0005456057.tif 000004
【図４】
0005456057.tif 000005
【図５ａ】
0005456057.tif 000006
【図５ｂ】
0005456057.tif 000007