(57)【要約】【課題】      液体窒素中の試料ホルダの有無を、試料にダメージを与えないように検出すること。【解決手段】  冷媒が収容された冷媒収容部（４１ａ）を有するホルダ冷却容器（４１）と、前記冷媒中に配置されたホルダ下端支持面（４６ａ）と、前記冷媒の液面の上方に延びる遮光部（４６ｆ）とを有し、前記ホルダ下端支持面（４６ａ）に試料ホルダ（Ｈ）が支持されていない状態では第１回動位置に回動し、前記ホルダ下端支持面（４６ａ）に試料ホルダ（Ｈ）が支持された状態では第２回動位置に回動する回動部材（４６）と、前記第１回動位置または第２回動位置のいずれか一方の位置に回動したときに、試料ホルダ検出部材（４７）により前記遮光部（４６ｆ）の位置が検出される前記回動部材（４６）とを有する試料ホルダ冷却部材（ＳＫ）。【選択図】    図４
2006302524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の構成要件（Ａ01）〜（Ａ03）を備えたことを特徴とする試料ホルダ冷却部材、
（Ａ01）冷媒が収容された冷媒収容部を有するホルダ冷却容器、
（Ａ02）前記冷媒中に配置されたホルダ下端支持面と、前記冷媒の液面の上方に延びる遮光部とを有し、前記ホルダ下端支持面に試料ホルダが支持されていない状態では第１回動位置に回動し、前記ホルダ下端支持面に試料ホルダが支持された状態では第２回動位置に回動する回動部材、
（Ａ03）前記第１回動位置または第２回動位置のいずれか一方の位置に回動したときに、試料ホルダ検出部材により前記遮光部の位置が検出される前記回動部材。
【請求項２】
下記の構成要件（Ａ04）を備えたことを特徴とする請求項１記載の試料ホルダ冷却部材、
（Ａ04）前記ホルダ冷却容器を搬送する容器搬送部材に連結される容器搬送部材連結部を有する前記ホルダ冷却容器。
【請求項３】
下記の構成要件（Ａ05）を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の試料ホルダ冷却部材、
（Ａ05）前記ホルダ下端支持面に試料ホルダが支持されていない状態では、自重により前記第２回動位置から前記第１回動位置に自動的に回動する前記回動部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線装置（荷電粒子線、イオンビーム等を用いた分析装置等）で使用する試料ホルダを冷却する試料ホルダ冷却部材に関し、特に、小型の試料ホルダを冷却する試料ホルダ冷却部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の荷電粒子線装置において冷却した試料を分析する場合、従来公知の試料ホルダ冷却搬送装置（例えば特許文献１（特開２００２−３３４６７７号公報）参照）を使用して、試料を冷却した状態で前記荷電粒子装置に搬送していた。
前記荷電粒子線装置に試料ホルダを搬送する場合、前記試料ホルダ冷却搬送装置の安全確保のために試料ホルダの有無を検出する必要がある。
【０００３】
前記試料ホルダの有無を検出する技術としては、下記の従来技術（１）〜（３）が公知である。
（１）非特許文献１（発明協会公開技報公技番号２００４−５００９６４号）には、試料ホルダに光センサの光線を照射することにより試料ホルダの有無を検出する技術が記載されている。
（２）非特許文献２（発明協会公開技報公技番号２００４−５００９６９号）には、試料ホルダに光線を照射することにより試料ホルダの有無を検出する光センサにおいて、光線の照射時間を極力短くすることにより試料へのダメージを低減させる技術が記載されている。
（３）非特許文献３（発明協会公開技報公技番号２００３−５０２１２８号）には、試料交換部の真空排気が完了した時点で光センサにより試料ホルダの有無を検出する技術が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３４６７７号公報
【非特許文献１】発明協会公開技報公技番号２００４−５００９６４号
【非特許文献２】発明協会公開技報公技番号２００４−５００９６９号
【非特許文献３】発明協会公開技報公技番号２００３−５０２１２８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
（従来技術（１）〜（３）の問題点）
従来技術（１）〜（３）では、試料ホルダに光線を照射する光センサにより試料ホルダの有無を検出している。しかしながら、試料ホルダに光センサの光線を照射すると試料の温度が上昇し、試料にダメージを与える恐れがある。特に、試料ホルダが小型の場合、試料がダメージを受けやすいという問題がある。また、小型化された試料ホルダを液体窒素中に配置した状態では、光センサにより試料ホルダの有無を検出することが困難であるという問題もある。
【０００６】
本発明は、前述の事情に鑑み下記（Ｏ01）の記載内容を技術的課題とする。
（Ｏ01）試料ホルダの有無を、試料にダメージを与えないように検出すること。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
次に、前記課題を解決するための本発明を説明するが、本発明の要素には、後述する実施例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【０００８】
（本発明）
前記課題を解決するために、本発明の試料ホルダ冷却部材（ＳＫ）は、下記の構成要件（Ａ01）〜（Ａ03）を備えたことを特徴とする。
（Ａ01）冷媒が収容された冷媒収容部（４１ａ）を有するホルダ冷却容器（４１）、
（Ａ02）前記冷媒中に配置されたホルダ下端支持面（４６ａ）と、前記冷媒の液面の上方に延びる遮光部（４６ｆ）とを有し、前記ホルダ下端支持面（４６ａ）に試料ホルダ（Ｈ）が支持されていない状態では第１回動位置に回動し、前記ホルダ下端支持面（４６ａ）に試料ホルダ（Ｈ）が支持された状態では第２回動位置に回動する回動部材（４６）、
（Ａ03）前記第１回動位置または第２回動位置のいずれか一方の位置に回動したときに、試料ホルダ検出部材（４７）により前記遮光部（４６ｆ）の位置が検出される前記回動部材（４６）。
【０００９】
（本発明の作用）
前記構成要件（Ａ01）〜（Ａ03）を備えた本発明の試料ホルダ冷却部材（ＳＫ）では、ホルダ冷却容器（４１）は、冷媒が収容された冷媒収容部（４１ａ）を有している。
回動部材（４６）は、前記冷媒中に配置されたホルダ下端支持面（４６ａ）と、前記冷媒の液面の上方に延びる遮光部（４６ｆ）とを有している。前記回動部材（４６）は、前記ホルダ下端支持面（４６ａ）に試料ホルダ（Ｈ）が支持されていない状態では第１回動位置に回動し、前記ホルダ下端支持面（４６ａ）に試料ホルダ（Ｈ）が支持された状態では第２回動位置に回動する。
前記回動部材（４６）は、前記第１回動位置または第２回動位置のいずれか一方の位置に回動したときに、試料ホルダ検出部材（４７）により前記遮光部（４６ｆ）の位置が検出される。
このため、冷媒中に保持された試料ホルダ（Ｈ）の有無を前記試料ホルダ検出部材（４７）を使用して検出することができるので、試料ホルダ（Ｈ）や試料に前記試料ホルダ検出部材（４７）の光が照射されない。このため、試料ホルダ（Ｈ）や試料への光の照射による温度上昇等によって試料が破損（ダメージ）することを防止できる。
【００１０】
（本発明の形態１）
本発明の形態１の試料ホルダ冷却部材（ＳＫ）は前記本発明において、下記の構成要件（Ａ04）を備えたことを特徴とする。
（Ａ04）前記ホルダ冷却容器（４１）を搬送する容器搬送部材（２９）に連結される容器搬送部材連結部（４２）を有する前記ホルダ冷却容器（４１）。
【００１１】
（本発明の形態１の作用）
前記構成要件（Ａ04）を備えた本発明の形態１の試料ホルダ冷却部材（ＳＫ）では、前記ホルダ冷却容器（４１）は、前記ホルダ冷却容器（４１）を搬送する容器搬送部材（２９）に連結される容器搬送部材連結部（４２）を有している。
【００１２】
（本発明の形態２）
本発明の形態２の試料ホルダ冷却部材（ＳＫ）は前記本発明または本発明の形態１において、下記の構成要件（Ａ05）を備えたことを特徴とする。
（Ａ05）前記ホルダ下端支持面（４６ａ）に試料ホルダ（Ｈ）が支持されていない状態では、自重により前記第２回動位置から前記第１回動位置に自動的に回動する前記回動部材（４６）。
【００１３】
（本発明の形態２の作用）
前記構成要件（Ａ05）を備えた本発明の形態２の試料ホルダ冷却部材（ＳＫ）では、前記回動部材（４６）は、前記ホルダ下端支持面（４６ａ）に試料ホルダ（Ｈ）が支持されていない状態では、自重により前記第２回動位置から前記第１回動位置に自動的に回動する。
【発明の効果】
【００１４】
前述の本発明は、下記の効果（Ｅ01）を奏する。
（Ｅ01）冷媒中の試料ホルダの有無を、試料にダメージを与えないように検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【００１６】
（実施例）
図１は荷電粒子線装置に装着された試料ホルダ冷却搬送装置の概略説明図である。
図１において、荷電粒子線装置Ｄは、ホルダ出入孔１ａが形成された荷電粒子線装置外壁１を有している。前記荷電粒子線装置外壁１の内側には、タブレット型の試料ホルダＨを支持する試料ステージＳＴと、前記試料ステージＳＴを支持し且つ前記試料ステージＳＴを冷却する液体ヘリウムＬＨｅが貯留されたヘリウムタンクＴ１と、前記ヘリウムタンクＴ１の外側に配置され且つ液体ヘリウムＬＨｅにより冷却された前記試料ステージＳＴを効率よく冷却するための液体窒素ＬＮ２が貯留された液体窒素タンクＴ２とが支持されている。
【００１７】
前記荷電粒子線装置Ｄの左側（−Ｙ側）には、試料を冷却して搬送する試料ホルダ冷却搬送装置Ｓが支持されている。前記試料ホルダ冷却搬送装置Ｓは、試料を搬送する機構を備えた試料搬送装置Ｓ１と、前記試料搬送装置Ｓ１の下方に配置された試料交換装置Ｓ２とを有している。
前記試料搬送装置Ｓ１は、試料搬送装置本体２と、前記試料搬送装置本体２の下方に支持された交換部３と、を有している。前記試料搬送装置本体２の内側には、ホルダ搬送切替室２ａが形成されている。前記ホルダ搬送切替室２ａの右側には、ホルダ搬送切替室ゲートＧＴ１が配置されている。前記ホルダ搬送切替室ゲートＧＴ１が開いている状態では、前記荷電粒子線装置Ｄの内部と前記ホルダ搬送切替室２ａとが連通し、前記ホルダ搬送切替室ゲートＧＴ１が閉じている状態では、前記荷電粒子線装置Ｄの内部と前記ホルダ搬送切替室２ａとが閉鎖された状態になる。なお、前記試料搬送装置本体２には、前記ホルダ搬送切替室２ａを排気するホルダ搬送切替室排気ポンプＰ１が設けられている。
【００１８】
前記ホルダ搬送切替室ゲートＧＴ１の左側には、共通レール４ａが形成されたレール形成部材４が支持されている。前記レール形成部材４には、レール切替部材６が回転可能に支持されている。前記レール切替部材６の右側（Ｙ側）には、前記ホルダ搬送切替室２ａから前記荷電粒子線装置Ｄの前記試料ステージＳＴまで延びるステージガイドレールＧａが配置されている。前記レール切替部材６の下側（−Ｚ側）には、前記ホルダ搬送切替室２ａから前記交換部３の内部に形成された試料交換室３ａまで延びる交換室ガイドレールＧｂが配置されている。
前記レール切替部材６には、前記共通レール４ａと前記ステージガイドレールＧａとを接続させるステージ接続レール６ａと、前記共通レール４ａと交換室ガイドレールＧｂとを接続させる試料交換室接続レール６ｂとが形成されている。
【００１９】
前記試料交換室３ａには、試料交換室ゲートＧＴ２が配置されている。前記試料交換室ゲートＧＴ２が開いている状態では、前記ホルダ搬送切替室２ａと前記試料交換室３ａとが連通し、前記試料交換室ゲートＧＴ２が閉じている状態では、前記試料交換室３ａが閉鎖された状態になる。なお、前記交換部３には、前記試料交換室３ａを排気する試料交換室排気ポンプＰ２が設けられている。なお、試料交換室３ａ内には、後述する光センサ（４７）が配置されている。
【００２０】
前記レール形成部材４の左端部には、可動部貫通孔７ａが形成された冷却ブロック７が配置されている。前記冷却ブロック７は、前記試料搬送装置本体２外に配置されたブロック冷却用タンクＴ３に接続されており、前記冷却ブロック７は前記ブロック冷却用タンクＴ３に貯留された液体窒素により冷却される。このため、前記冷却ブロック７に伝達された冷熱は、前記レール形成部材４、レール切替部材６、ステージガイドレールＧａおよび交換室ガイドレールＧｂ等を冷却する。
前記試料搬送装置本体２の左端部には、ロッド支持部材８が支持されている。前記ロッド支持部材８には、その中央部にロッド貫通口８ａが形成されており、前記ロッド貫通口８ａには上方に延びる排気用孔８ｂが形成されている。
前記ロッド支持部材８の左端部には、ガイド軸９，９が装着されている。前記ガイド軸９，９には、水平方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持された操作部１１が支持されている。前記操作部１１の右端部には、前記ロッド貫通口８ａを貫通するロッド１２が連結されている。
【００２１】
前記ロッド貫通口８ａと前記ロッド１２との間には、シール部材１３，１３が配置されており、前記シール部材１３，１３の間は、前記排気用孔８ｂを介してシール部材間排気ポンプＰ３により排気される。
前記ロッド１２の右側には、前記共通レール４ａからガイドレールＧａ，Ｇｂまでの形状に沿って変形可能な可動部１４が連結されている。前記可動部１４の右端部には、チャック部１６が装着されており、前記チャック部１６は試料ホルダＨを保持または解放することができる。
前記操作部１１、ロッド１２、可動部１４およびチャック部１６により、ホルダ搬送部材Ｔが構成されている。
なお、前記ホルダ搬送部材Ｔは、従来公知（例えば特開２００２−３３４６７７公報等参照）であり、種々の構成を採用することが可能である。
前記ステージガイドレールＧａ、交換室ガイドレールＧｂ、ホルダ搬送切替室ゲートＧＴ１、試料交換室ゲートＧＴ２、ホルダ搬送部材Ｔ、試料搬送装置本体２、交換部３、レール形成部材４、レール切替部材６、冷却ブロック７、ロッド支持部材８およびガイド軸により、前記試料搬送装置Ｓ１が構成されている。
【００２２】
（試料交換装置の説明）
図２は試料交換ツールがツール収容部材に収容された状態の試料交換装置の説明図である。
図３は試料交換ツールが試料交換室まで移動した状態の試料交換装置の要部拡大図である。
図２、図３において、前記交換部３の左端部に形成された交換部側面孔３ｂには、前記試料交換装置Ｓ２の試料交換装置先端部２１が装着される。前記試料交換装置先端部２１の内部には、試料交換室連通孔２１ａがＹ軸方向に沿って形成されている。前記試料交換装置先端部２１の左端部には、前記試料交換室連通孔２１ａと連通するツール収容部材装着用孔２２ａが形成された先端部支持部材２２が連結ネジ２３によって固着されている。
前記試料交換室連通孔２１ａおよびツール収容部材装着用孔２２ａにより、試料交換ツール通過孔Ｋａが形成されており、前記試料交換装置先端部２１が交換部側面孔３ｂに装着された状態では、前記試料交換室３ａと連通する。
【００２３】
前記先端部支持部材２２の左端部には、ツール収容部材貫通孔２４ａが形成されたツール収容部材カバー２４がカバー固定用ネジ２６によって固着されている。前記ツール収容部材カバー２４の内部には、カバー内ゲートＧＴ３が配置されている。前記ツール収容部材カバー２４には、試料交換ツール（試料ホルダ冷却部材）ＳＫを収容可能なツール収容部材２７がＹ軸方向に移動可能に支持されている。
前記ツール収容部材２７は、前記ツール収容部材貫通孔２４ａを貫通する軸カバー部２７ａと、前記試料交換ツールＳＫを収容するツール収容部２７ｂと、前記先端部支持部材２２の左端部と当接する収容部材当接部２７ｃと、前記ツール収容部材装着用孔２２ａに挿入される挿入部２７ｄを有しており、前記ツール収容部２７ｂの下端には前記ツール収容部材２７の回転を防止するための回転防止溝２７ｅが形成されている。
前記ツール収容部材カバー２４の底面には、前記回転防止溝２７ｅにガイドされる回転防止ピンＰ１が装着されている。
【００２４】
図２において、前記軸カバー部２７ａの左端には、軸操作部２８が左右方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持されている。
前記軸操作部２８の内部には、前記軸カバー部２７ａ内部を貫通する試料交換ツール操作用軸（容器搬送部材）２９の左端部が固着されており、前記試料交換ツール操作用軸２９の右端部には、前記試料交換ツールＳＫが装着されている。
前記試料交換ツールＳＫ、試料交換装置先端部２１、先端部支持部材２２、連結ネジ２３、ツール収容部材カバー２４、カバー固定用ネジ２６、ツール収容部材２７、軸操作部２８および試料交換ツール操作用軸２９により、前記試料交換装置Ｓ２が構成されている。
【００２５】
（試料交換ツールの説明）
図４は試料交換ツールの説明図で、図４Ａは光センサが遮光されていない状態の側断面図、図４Ｂは後述する図４ＤのIVB-IVB線断面図、図４Ｃは遮光部材の拡大図、図４Ｄは光センサが遮光されている状態の側断面図、図４Ｅは光センサの配置を示す図である。
図５はホルダ支持部材の説明図で、図５Ａはホルダ支持部材を上方より見た図、図５Ｂは前記図５Ａの矢印VB方向から見た図、図５Ｃは前記図５Ａの矢印VC方向から見た図、図５Ｄは前記図５ＡのVD-VD線断面図、図５Ｅは前記図５ＤのVE-VE線断面図である。
図４において、前記試料交換ツールＳＫは、試料交換ツール本体（ホルダ冷却容器）４１を有している。前記試料交換ツール本体４１の左部には、前記試料交換ツール操作用軸２９の先端と連結される試料交換ツール接続用軸（容器搬送部材連結部）４２が支持されている。前記試料交換ツール本体４１内部には、冷媒としての液体窒素ＬＮ２を貯留する冷媒貯留槽（冷媒収容部）４１ａが形成されている。
【００２６】
図４、図５において、前記冷媒貯留槽４１ａには、ホルダ支持部材４３が配置されている。前記ホルダ支持部材４３は、プレート状のプレート部４３ａと、前記プレート部４３ａの下方に形成されたホルダ支持部４３ｂとを有する。
図４Ａ、図５Ａにおいて、前記プレート部４３ａの左右両端部（Ｙ軸方向端部）には、ネジ貫通孔４３ｃ，４３ｃが形成されており、ネジ貫通孔４３ｃ，４３ｃを貫通する連結ネジ４４，４４によりホルダ支持部材４３が前記試料交換ツール本体４１にネジ止めされている。
前記ホルダ支持部４３ｂは、ホルダ入出用の円孔４３ｄが形成されたブロック状の上側ブロック４３ｅと、前記上側ブロック４３ｅの下端後部に形成されたブロック状のホルダ収容部４３ｆとを有する。
【００２７】
図５Ｂ，図５Ｃにおいて、前記上側ブロック４３ｅの前側上端部には、前側光通過溝４３ｇが形成されている。図５Ｃにおいて、前記上側ブロック４３ｅおよびホルダ収容部４３ｆの後端部には、上端から下方に延びる後側光通過溝４３ｈが形成されている。
前記後側光通過溝４３ｈは、試料ホルダＨのセット方向を間違えないようにするために設けた溝であり、前記試料ホルダＨを前記ホルダ支持部材４３にセットするための部材（ピンセット等、図示せず）に設けられたピン（図示せず）と嵌り合う。
図４Ｅにおいて、前記試料交換ツールＳＫが前記試料交換室３ａに移動した状態で前記前側光通過溝４３ｇと後側光通過溝４３ｈとを結ぶ軸線上には、発光部４７ａと受光部４７ｂとを有する透過型の光センサ（試料ホルダ検出部材）４７が配置される。
図５Ｂにおいて、前記ホルダ収容部４３ｆの前端部にはホルダ収容溝４３ｉが形成されており、ホルダ収容溝４３ｉの左右両側には、２対のバネ支持部材連結孔４３ｊが形成されている。図５Ｄ、図５Ｅにおいて、ホルダ収容部４３ｆの前端面には、前記バネ支持用連結孔４３ｊを貫通するネジにより、板バネ支持部材４８が連結されており、板バネ支持部材４８には、試料ホルダＨを保持する板バネ４９（図５Ｄ参照、図５Ｅは図示省略）が支持されている。
図５Ｃにおいて、前記ホルダ収容部４３ｆの後端面の遮光部材装着用深溝４３ｈの左方（−Ｙ方向）には、遮光部材回転軸連結孔４３ｋが形成されている。図４Ｅ、図５Ｄにおいて、前記ホルダ支持部材４３のホルダ収容部４３ｆには、遮光部材連結用孔４３ｋを貫通するピン（遮光部材回転軸）Ｐ２により遮光部材（回動部材）４６が回動可能に支持されている。
【００２８】
図４Ｃにおいて、前記遮光部材４６は、前記ホルダ収容溝４３ｉまで延びるホルダ下端支持部（ホルダ下端支持面）４６ａを有している。前記ホルダ下端支持部４６ａの後端は、左方に延び、前記ホルダ収容部４３ｆに支持される被支持部（ウェイト部）４６ｂの前端部下面に接続している。前記被支持部４６ｂの右部には、回転軸としてのピンＰ２が貫通する回転軸貫通孔４６ｃが形成されており、被支持部４６ｂの左端部下面には、前記試料交換ツール本体４１の底面と当接する（図４Ａ参照）ための当接部４６ｄが形成されている。前記被支持部４６ｂの右端部上面には、後方に延びる接続部４６ｅが設けられている。接続部４６ｅの後端部には、冷媒貯留槽４１ａ内の液体窒素の液面の上方まで延びる遮光部４６ｆが形成されている。
【００２９】
したがって、実施例１の遮光部材４６は、左方に延びる被支持部４６ｂにより、重心が回転軸貫通孔４６ｃよりも左方に偏っている。この結果、試料ホルダＨがホルダ収容溝４３ｉに装着されていない状態では、図４Ａに示すように、重心位置と重力の作用により、遮光部４６ｆが光通過溝４３ｇ、４３ｈの軸線上から外れた非遮光位置（非検出位置、第１回動位置）に遮光部材４６が回転移動する。一方、試料ホルダＨがホルダ収容溝４３ｉに装着された状態では、図４Ｄに示すように、試料ホルダＨがホルダ下端支持部４６ａを下方に押した状態で装着されるので、遮光部材（回動部材）４６は、遮光部４６ｆが光通過溝４３ｇ、４３ｈの軸線上に進入する遮光位置（検出位置、第２回動位置）に回転移動する。
【００３０】
（試料冷却装置の説明）
図６は試料交換ツールに保持される試料を冷却する試料冷却装置の概略説明図である。
図６において、冷却した試料を作成するための試料冷却装置Ｓ３は、上方が開放された箱型の冷却装置本体５１を有する。前記冷却装置本体５１の左側壁には、試料交換装置Ｓ２を装着し、試料交換ツールＳＫを搬入するためのツール搬入孔５１ａが形成されている。
前記冷却装置本体５１内部には、試料Ｓを冷却するための液体プロパンＬＰ（冷媒）を貯留する液体プロパンタンク５２が支持されている。液体プロパンタンク５２の左方には、開口５３ａが形成された液体窒素仕切壁５３が配置されている。したがって、冷却装置本体５１内部は、液体窒素雰囲気に保持される。
【００３１】
（実施例１の作用）
前記構成を備えた実施例１の試料ホルダ冷却搬送装置Ｓでは、まず、ピンセット５６を使用して試料Ｓを液体プロパンＬＰに浸漬し、急速冷却する。そして、急速冷却された試料Ｓは、冷却装置本体５１内の液体窒素雰囲気中で試料ホルダＨに装填される。試料Ｓを保持した試料ホルダＨは、冷却装置５１内に搬入された試料交換ツールＳＫのホルダ収容溝４３ｉに液体窒素に浸漬した状態で装着され、板バネ４９により保持される。このとき、遮光部材４６は、非遮光位置（図４Ａに示す位置）から遮光位置（図４Ｄに示す位置）に移動する。
次に、この状態で、試料交換装置Ｓ２を試料冷却装置Ｓ３から取外し、試料搬送装置Ｓ１に装着する。この状態で、カバー内ゲートＧＴ３を開放し、軸操作部２８を操作して試料交換ツールＳＫを試料交換室３ａ内に搬入する。このとき、光センサ４７の発光部４７ａから出射された光は、遮光部４６ｆにより遮光されるため、試料ホルダＨの存在を検出できる。
【００３２】
次に、前記試料交換ツールＳＫが試料交換室３ａに搬入された状態で、共通レール４ａと前記交換室ガイドレールＧｂとが接続するように前記レール切替部材６を回転させ、前記ホルダ搬送部材Ｔの操作部１１を押し込む操作をして、前記チャック部１６を前記試料交換室３ａまで移動させる。そして、前記試料交換ツールＳＫに保持された試料ホルダＨを前記チャック部１６で保持し、操作部１１を引き出す操作をして、チャック部１６を共通レール４ａの位置まで戻す。このとき、試料ホルダＨが取り出された試料交換ツールＳＫでは、遮光部材４６が自重により遮光位置から非遮光位置に移動するため、光センサ４７の受光部４７ｂで光を検出し、試料ホルダＨが無いことを検出できる。
次に、前記共通レール４ａと前記ステージガイドレールＧａとが接続するように前記レール切替部材６を回転させてから、前記操作部１１を押し込むと、前記荷電粒子線装置Ｄの内部に前記チャック部１６が移動し、試料ステージＳＴに試料ホルダＨを搬送できる。
なお、前記一連の操作を逆に行うことにより、試料ステージＳＴから試料ホルダＨを取り出し、試料交換ツールＳＫに戻すことができる。
【００３３】
したがって、実施例１の試料冷却搬送装置Ｓでは、試料ホルダＨの装着に応じて、遮光位置と非遮光位置との間を移動する遮光部材４６を使用して、光センサ４７による試料ホルダＨの検出を行うことができる。この結果、液体窒素中に保持された試料ホルダＨの有無を光センサ４７を使用して検出することができる。また、試料ホルダＨや試料Ｓに光センサ４７の光が照射されないので、光の照射による温度上昇等による試料の破損（ダメージ）を防止できる。また、遮光部４６ｆが試料ホルダＨの位置から離れているので、光が照射される遮光部４６ｆの温度上昇による試料ホルダＨの温度上昇を低減でき、試料へのダメージを低減できる。
【００３４】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例（Ｈ01）〜（Ｈ06）を下記に例示する。
（Ｈ01）前記実施例において、透過型の光センサ４７を使用したが、反射型のセンサを使用することも可能である。
（Ｈ02）前記実施例において、遮光部材４６は試料ホルダＨの自重により遮光位置と非遮光位置との間で回動させたが、遮光部材４６を非遮光位置から遮光位置に移動させる弾性部材（例えばバネ等）を使用して、試料ホルダＨの有無により遮光部材４６を上下動させて試料ホルダＨの有無検出を行うことも可能である。
（Ｈ03）前記実施例において、第２回動位置を遮光位置とし、第１回動位置を非遮光位置としたが、第２回動位置を非遮光位置とし、第１回動位置を遮光位置となるように遮光部材４６や光センサ４７の配置や構成を変更することも可能である。
（Ｈ04）前記実施例において、タブレット型の試料ホルダＨを採用したが、この形状に限定されずにディスク型や角型等の種々の形状の試料ホルダを採用することが可能である。
（Ｈ05）前記実施例において、光センサ４７を試料交換室３ａに配置したが、試料交換ツールＳＫに支持することも可能である。
（Ｈ06）前記実施例において、試料交換ツールＳＫを容器搬送部材により移動可能に構成したが、試料交換室３ａ内に固定支持し、試料交換ツールに外部から試料ホルダを搬入・搬出する部材を使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は荷電粒子線装置に装着された試料ホルダ冷却搬送装置の概略説明図である。
【図２】図２は試料交換ツールがツール収容部材に収容された状態の試料交換装置の説明図である。
【図３】図３は試料交換ツールが試料交換室まで移動した状態の試料交換装置の要部拡大図である。
【図４】図４は試料交換ツールの説明図で、図４Ａは光センサが遮光されていない状態の側断面図、図４Ｂは後述する図４ＤのIVB-IVB線断面図、図４Ｃは遮光部材の拡大図、図４Ｄは光センサが遮光されている状態の側断面図、図４Ｅは光センサの配置を示す図である。
【図５】図５はホルダ支持部材の説明図で、図５Ａはホルダ支持部材を上方より見た図、図５Ｂは前記図５Ａの矢印VB方向から見た図、図５Ｃは前記図５Ａの矢印VC方向から見た図、図５Ｄは前記図５ＡのVD-VD線断面図、図５Ｅは前記図５ＤのVE-VE線断面図である。
【図６】図６は試料交換ツールに保持される試料を冷却する試料冷却装置の概略説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
２９…容器搬送部材、
４１…ホルダ冷却容器、
４１ａ…冷媒収容部、
４２…容器搬送部材連結部、
４６…回動部材、
４６ａ…ホルダ下端支持面、
４６ｆ…遮光部、
４７…試料ホルダ検出部材、
Ｈ…試料ホルダ、
ＳＫ…試料ホルダ冷却部材。
【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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