(57)【要約】      （修正有）【課題】瞬時に真空空間を作成することが出来る機器、特に電子顕微鏡の試料室内を瞬時に真空にすることが出来る機器を提供する。【解決手段】各々がピストンロッド及びピストンを備える第１のエアシリンダ２及び第２のエアシリンダ３を備え、第１のエアシリンダ及び第２のエアシリンダは同じ筒長さを有し、第１のエアシリンダ及び第２のエアシリンダのピストンロッド４、５が互いに連結され、第２のエアシリンダと試料室９の間に、逆止弁１０が設けられていることからなる。【選択図】図１
0003208684.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
各々がピストンロッド及びピストンを備える第１のエアシリンダ及び第２のエアシリンダを備え、
第１のエアシリンダ及び第２のエアシリンダは同じ筒長さを有し、第１のエアシリンダ及び第２のエアシリンダのピストンロッドが互いに連結され、
第２のエアシリンダと試料室の間に、逆止弁が設けられていることを特徴とする電子顕微鏡用の真空機。
【請求項２】
互いのピストンロッドを介して接続された第１のエアシリンダ及び第２のエアシリンダを有し、
第１のエアシリンダのピストン動作が第２のエアシリンダのピストン動作の動力源となり、
第２のエアシリンダと試料室の間に、逆止弁が設けられていることを特徴とする電子顕微鏡用の真空機。
【請求項３】
第１のエアシリンダはエアコンプレッサと連結され、
逆止弁が、第２のエアシリンダのピストンが逆止弁側へ動くとき、空気を外部へ放出する機構を備えていていることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空機。
【請求項４】
第１のエアシリンダのピストン位置が、第２のエアシリンダと離隔した端部にあるとき、第２のエアシリンダのピストン位置が第１のエアシリンダ側の端部にあることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子顕微鏡用の真空機。
【請求項５】
第２のエアシリンダの断面積が、第１のエアシリンダより大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電子顕微鏡用の真空機。
【請求項６】
第１のエアシリンダが複動型シリンダであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電子顕微鏡用の真空機。
【請求項７】
逆止弁と試料室間にバッファタンクが設けられ、
バッファタンクと試料室間にバルブ又は開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電子顕微鏡用の真空機。
【請求項８】
第１のエアシリンダ及び第２のエアシリンダのピストンロッドが一体的に構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電子顕微鏡用の真空機。
【請求項９】
ピストンロッド及びピストンを備える第１のシリンダ及びる第２のシリンダを備え、
第１のシリンダ及び第２のシリンダは同じ筒長さを有し、第１のシリンダ及びる第２のシリンダのピストンロッドが連結され、
第１のシリンダのピストン位置が、第２のシリンダと離隔した端部にあるとき、第２のシリンダのピストン位置が第１のシリンダ側の端部にああり、
第２のシリンダと真空作成対象の間には、逆止弁が設けられていることを特徴とする真空機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は真空機、より具体的には電子顕微鏡用の真空機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、物理研究、化学、工学など様々な分野で、電子顕微鏡が使用されている。電子顕微鏡は、光の代わりに電子線により対象を拡大して観察するこができる顕微鏡である（例えば、特許文献１参照）。そして、この電子顕微鏡については、従来は非常に大型かつ高重量なものであったが、近年技術革新により、100KG以下の軽量で小型のものが市販されるに至っている。
【０００３】
電子顕微鏡においては、鏡体内を真空にする必要がある。これは、電子顕微鏡が電子線を使用するために、電子線が空気中の分子と衝突し、直進することが困難になるためである。したがって、安定的に電子線を放出させ、その直進性を保持するため、鏡体を含む試料室空間において真空状態が要求される。なお、電子顕微鏡によっては、低真空と呼ばれる状態でも観察可能なものが販売されている。
【０００４】
この試料室内の真空状態を作成するためには、従来より真空ポンプが使用されているが、真空ポンプでは真空状態を作成するのに、例え小さな試料室空間であっても、数十秒〜数分は必要とされてしまうという問題点がある。もし、この真空作成時間を短縮できれば、多数の試料を短期間に観察することが可能で、研究効率を飛躍的に短縮することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2011-138649号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本考案は、瞬時に真空空間を作成することが出来る機器、特に電子顕微鏡の試料室内を瞬時に真空にすることが出来る機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本考案の電子顕微鏡用の真空機は、各々がピストンロッド及びピストンを備える第１のエアシリンダ及び第２のエアシリンダを備え、第１のエアシリンダ及び第２のエアシリンダは同じ筒長さを有し、第１のエアシリンダ及び第２のエアシリンダのピストンロッドが互いに連結され、第２のエアシリンダと試料室の間に、逆止弁が設けられていることからなる。
【０００８】
さらに、本考案の電子顕微鏡用の真空機は、互いのピストンロッドを介して接続された第１のエアシリンダ及び第２のエアシリンダを有し、第１のエアシリンダのピストン動作が第２のエアシリンダのピストン動作の動力源となり、第２のエアシリンダと試料室の間に、逆止弁が設けられていることからなる。
【０００９】
また、第１のエアシリンダがエアコンプレッサと連結され、逆止弁が、第２のエアシリンダのピストンが逆止弁側へ動くとき、空気を外部へ放出する機構を備えていていることが好適である。
また、第１のエアシリンダのピストン位置が、第２のエアシリンダと離隔した端部にあるとき、第２のエアシリンダのピストン位置が第１のエアシリンダ側の端部にあることが好適である。
また、第２のエアシリンダの断面積が、第１のエアシリンダより大きいことが好適である。
また、第１のエアシリンダが複動型シリンダであることが好適である。
また、逆止弁と試料室間にバッファタンクが設けられ、バッファタンクと試料室間にバルブ又は開閉弁が設けられていることが好適である。
また、第１のエアシリンダ及び第２のエアシリンダのピストンロッドが一体的に構成されることが好適である。
【００１０】
本考案においては、２つのエアシリンダを、ピストンロッドを介して対向して連結する。そして、第１のエアシリンダが、エアコンプレッサと連結されることにより、ピストン移動を制御することが可能になっている。
【００１１】
本考案に使用するエアシリンダは、ピストンとピストンロッド、これらを収容する円筒状のシリンダチューブなどを備える、公知のエアシリンダを使用することができる。これらエアシリンダは、ピストンロッドがロッドカバーを貫通して外部に力を伝えることが可能になっている。ヘッドカバーやロッドカバーにはエアシリンダに空気を給排する給排用のポートが設けられ、ピストンの前後に空気を供給し、往復運動を行うことができる（複動型シリンダ）。この他に、行きは空気圧で、帰りはスプリングの力により往復運動する単動型シリンダも存在する。
【００１２】
第１のエアシリンダにおいて、エアコンプレッサの作動によりピストン位置が第２のエアシリンダ側から離隔する向きへ動くと、ピストンロッドを介して連結された第２のエアシリンダのピストンも同方向へ動く。この動作は、第２のエアシリンダが、パイプやチューブなどを介して接続されている試料室側の空気を引っ張ることになり、この作用を利用して真空状態を作成するものである。
【００１３】
したがって、２つのエアシリンダは、同じ筒内長さ（シリンダチューブ内長さ）を有し、第１のエアシリンダのピストン位置が、第２のエアシリンダと離隔した端部にあるとき、第２のエアシリンダのピストン位置が第１のエアシリンダ側の端部にあるよう構成されることが望ましい。さらには、第２のエアシリンダの断面積は、第１のエアシリンダより大きく構成する（つまり、第２のエアシリンダが第１のエアシリンダより太い）と、１回の動作で作成できる真空体積を上げることができるので、効率を向上させることができる。円筒以外のシリンダチューブであっても、断面積を大きくすることで同様の効果を奏することができる。第２のエアシリンダの大きさを調整することにより、１回の動作で試料室を真空にすることも可能となる。
【００１４】
エアコンプレッサは、市販のものを使用できる。エアコンプレッサを使用することにより、１秒間に何度もピストン往復を行うことが可能となる。したがって、コンマ数秒の極めて短い時間で、真空空間を作成することができる。
【００１５】
第２のエアシリンダから真空の作成対象の間に、逆止弁を設ける。空気が真空作成対象から第２のエアシリンダ側へ流れることは可能であるが、その逆向きに流れることはできない。この構成は、ピストン運動を数回行って真空を作成する場合にも有用である。さらに、逆止弁は、第２のエアシリンダのピストンが逆止弁側へ動くとき、空気を外部へ放出する機構も備えている。この構成によれば、第２のエアシリンダにおいて空気を外部に排出する機構を設ける必要がない。
【００１６】
さらに、逆止弁と試料室間にバッファタンクを設け、バッファタンクと試料室間にバルブ又は開閉弁を設けることで、第２のエアシリンダの容量以上の真空を事前に保持することが可能になり、真空作成時の緩衝空間及び保持空間として利用できる。さらに、開閉弁は公知の様々なものが利用できるが、例えば試料室の開閉に連動して自動的に開閉される電磁弁として構成できる。
また、本考案は電子顕微鏡の試料室以外にも、他の真空室の作成にも同様に応用が可能である。なお、エアシリンダ以外のシリンダ（例えば第１シリンダを油圧シリンダとして構成すること。）で使用することも、速度や各種効率の点でエアシリンダには劣るが、理論的には可能である。
【考案の効果】
【００１７】
本考案の真空機により、電子顕微鏡の試料室を一瞬で真空にすることが可能である。従来必要とされていた時間を飛躍的に短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は本考案の電子顕微鏡用の真空機を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本考案の電子顕微鏡用の真空機１を示す図である。真空機１は、第１のエアシリンダ２と、第２のエアシリンダ３を備え、それぞれのエアシリンダがピストンロッド４，５及び及びピストン６，７を備えている。第１のエアシリンダ２と、第２のエアシリンダ３は同じ筒長さを有しており、第２のエアシリンダ３は第１のエアシリンダ２よりも筒断面が大きく構成されている。第２のエアシリンダ３は、電子顕微鏡８の試料室９に、パイプやチューブ１１などを介して接続されている。第２のエアシリンダ３から電子顕微鏡８の間には、逆止弁１０が設けられ、空気は真空作成対象からシリンダ側にのみ流れるようになっている。第１のエアシリンダは、エアコンプレッサ１４と接続され、ピストン動作が可能になっている。
【００２０】
第１のエアシリンダ及び第２のエアシリンダは同じ筒長さを有し、第１のエアシリンダのピストンロッド６及び第２のエアシリンダのピストンロッド７が連結されている。
【００２１】
第１のエアシリンダ２のピストン６の位置が、第２のエアシリンダ３と離隔した端部にあるとき、第２のエアシリンダ３のピストン７の位置は第１のエアシリンダ側の端部にあるよう構成されている。したがって、第１のエアシリンダ２のピストン６が第２のエアシリンダ寄りの端部位置から逆側の端部へ移動すると、第２のエアシリンダ３のピストン７は、端部から第１のエアシリンダ寄りの端部へ移動する。このとき、第２のエアシリンダ３は、真空作成側の空気を引っ張り、逆止弁１０の作用により試料室９を真空にすることができる。１回の動作で十分でない場合は、数回繰り返してもよい。現在のエアコンプレッサの制御能力からすれば、１秒とかからずに繰り返し動作を行うことができる。
【００２２】
図に示した実施例では、緩衝空間としてバッファタンク１２が電子顕微鏡８と逆止弁１０の間に設けられている。そして、バッファタンク１２と電子顕微鏡８の間には開閉バルブ１３が設けられている。また、緩衝空間としての役割以外にも、あらかじめバッファタンク１２を真空にしておくと、電子顕微鏡８の試料室９に繋ぎ、開閉弁１３が開いた際、第１のエアシリンダ２の動作がなくても真空を作成することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１  真空機
２  第１のエアシリンダ
３  第２のエアシリンダ
４  ピストンロッド
５  ピストンロッド
６  ピストン
７  ピストン
８  電子顕微鏡
９  試料室
１０  逆止弁
１１  チューブ
１２  バッファタンク
１３  開閉弁
【図１】
0003208684.tif 000003