(57)【要約】【課題】  長期的な操作においてさえ十分なドリフト安定性をする顕微鏡のために試料ホルダを提供する。【解決手段】  試料台（３２）と、試料台の上に配置されるホルダ（３４）と、試料が取付けられ、ホルダ（３４）に連結可能な試料キャリア（３６）と対物レンズ（４６）が保持され、試料台に取付けられた対物レンズホルダ（５４）と、試料キャリア（３６）が連結されるホルダと共に、試料キャリアが試料台上で、対物レンズに対して目標位置に移動可能とする、ホルダに係合する調整装置（４４）と、目標位置に配置された試料キャリアを、対物レンズを通って試料の画像形成の際にホルダから分離する分離装置と、を有する。【選択図】図２
2013521522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料台（３２）と、
前記試料台（３２）の上に配置されるホルダ（３４）と、
試料が取付けられ、前記ホルダ（３４）に連結可能な試料キャリア（３６）と、
対物レンズ（４６）が保持され、前記試料台（３２）に取付けられた対物レンズホルダ（５４）と、
前記試料キャリア（３６）が連結される前記ホルダ（３４）と共に、前記試料キャリア（３６）が前記試料台（３２）上で、前記対物レンズ（４６）に対して目標位置に移動可能とする、前記ホルダ（３４）に係合する調整装置（４４）と、
目標位置に配置された前記試料キャリア（３６）を、前記対物レンズ（４６）を通って試料の画像形成の際に前記ホルダ（３４）から分離する分離装置と、
を有する顕微鏡のための試料保持器。
【請求項２】
前記ホルダ（３４）の移動の際に、前記ホルダ（３４）の一部であり、前記試料キャリア（３６）に係合し、前記対物レンズ（４６）を通して試料の画像形成の際に、前記試料キャリア（３６）から切離される、少なくとも１つの保持要素（４０，７２）を前記分離装置が有する請求項１に係る試料保持器。
【請求項３】
前記保持要素が前記試料キャリア（３６）に対して横に当接し、前記試料台（３２）に対して並行に旋回可能なアーム（４０）である請求項２に係る試料保持器。
【請求項４】
前記保持要素が前記試料キャリア（３６）に対して横に当接し、前記試料台（３２）に垂直に移動可能なピン（７２）である請求項２に係る試料保持器。
【請求項５】
前記ホルダ（３４）が前記試料キャリア（３６）上に配置され、前記ピン（７２）が移動可能に取付けられるフレーム（７０）を有する請求項４に係る試料保持器。
【請求項６】
前記調整装置（４４）が、前記対物レンズ（４６）を通して試料の画像形成の際に、目標位置に配置された連結された試料キャリア（３６）から離れて前記ホルダ（３４）を移動させる請求項２〜５の何れか一項に係る試料保持器。
【請求項７】
試料台（３２）と、
前記試料台（３２）の上に配置されるホルダ（３４）と、
試料が取付けられ、前記ホルダ（３４）に連結可能な試料キャリア（３６）と、
対物レンズ（４６）が保持され、前記試料台（３２）に取付けられた対物レンズホルダ（５４）と、
前記試料キャリア（３６）が連結される前記ホルダ（３４）と共に、前記試料キャリア（３６）が前記試料台（３２）上で、前記対物レンズ（４６）に対して目標位置に移動可能とする、前記ホルダ（３４）に係合する調整装置（４４）と、
前記対物レンズ（４６）を通って試料の画像形成の際に、前記ホルダ（３４）に連結され、前記試料台（３２）に対して目標位置に配置された前記試料キャリア（３６）を押圧する押圧装置と、を有する顕微鏡のための試料保持器。
【請求項８】
前記押圧装置が相互に磁気的に作用する少なくとも２つの要素（７６）を有し、
一方の要素は前記試料ホルダ（３６）上に配置され、他方の要素は前記試料台（３２）上に配置される請求項７に係る試料保持器。
【請求項９】
前記対物レンズホルダ（５４）が、前記対物レンズ（４６）を試料に焦点をあわせることに供する位置決め装置（４８）の一部である請求項１〜８の何れか一項に係る試料保持器。
【請求項１０】
前記対物レンズホルダ（５４）が前記試料台（３２）上に移動可能に案内され、前記対物レンズホルダ（５４）が前記対物レンズ（４６）を画像形成ビーム路に保持する作業領域から取外し可能であるガイダンス装置（５６，５８）を有することを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に係る試料保持器。
【請求項１１】
前記位置決め装置（４８）が、前記試料台（３２）に取付けられ、前記対物レンズ（４６）の光軸に並行に配置された第１の肢（５２）と、前記第１の肢（５２）上に移動可能に取付けられ、前記対物レンズ（４６）が取付けられた第２の肢（５４）と、を有する実質的にＬ字形状の配置を形成する請求項９又は１０に係る試料保持器。
【請求項１２】
前記ガイダンス装置が、前記試料台（３２）の下側に具現化されるガイダンス溝（５６）と、前記溝に案内され、前記位置決め装置（４８）の前記第１の肢（５２）に連結されるキャリッジ（５８）と、を有する請求項１０と１１に係る試料保持器。
【請求項１３】
前記対物レンズ（４６）が前記作業領域から前記対物レンズホルダ（５４）の取外しの際に移動可能である細長い凹部（６０）が前記試料台（３２）の下側に具現化される請求項１２に係る試料保持器。
【請求項１４】
前記試料台（３２）に取付けられ、中心軸が前記対物レンズ（４６）の光軸と一致する環状部分（６４）と、前記環状部分（６４）に移動可能に取付けられ、前記対物レンズ（４６）が中心に取付けられる円形プレート（６６）と、を有する配置を前記位置決め装置（４８）が、前記対物レンズ（４６）の光軸の周りに回転対称に、形成する請求項９に係る試料保持器。
【請求項１５】
前記位置決め装置（４８）が圧電駆動装置である請求項９〜１４の何れか一項に係る試料保持器。
【請求項１６】
配置を囲むシールドが前記対物レンズホルダ（５４）と対物レンズ（４６）から構成されることを特徴とする請求項１〜１５の何れか一項の試料保持器。
【請求項１７】
請求項１〜１６の何れか一項の試料保持器を有する顕微鏡。
【請求項１８】
前記対物レンズホルダ（５４）が取外される場合、作業領域に移動可能である対物タレットによって特徴つけられる請求項１０に関連した請求項１７に係る顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１と請求項７のプリアンブル部分に係る試料保持器に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近において、光顕微鏡法（light-microscopy methods）は、個々の点の物体（特に蛍光分子）の逐次な確率的な場所の特定に基づい開発されている。そして、従来の光学顕微鏡の回折限界の分解能限界（the diffraction-limited resolution limit）より小さい画像構造を表示することが可能である。このような方法は、例えば特許文献１〜５、非特許文献１，２に記載されている。この顕微鏡の新しい分野はまた、「場所特定顕微鏡法（localization microscopy）」と呼ばれる。適用される方法は、例えばＰＡＬＭ、ＦＰＡＬＭ、（Ｆ）ＳＴＯＲＭ、ＰＡＬＭＩＲＡ又はＧＳＤＩＭの名称のもと、文献で知られている。
【０００３】
新しい方法は、画像化される構造が２つの異なる状態、即ち「明るい」状態と「暗い」状態を持つマーカーを備えられるという事実で共通している。例えば、蛍光性の染料がマーカーとして使用される場合、明るい状態が蛍光可能な状態で、暗い状態が蛍光不可能な状態である。従って、画像形成光学システム（the imaging optical system）の従来の分解能限界より小さい（高い）分解能で画像化される画像構造のために、マーカーの小さいサブセットは繰り返しに明るい状態に調整される。このサブセットは、「アクティブサブセット」として以下に称される。アクティブサブセットは、明るい状態の中に隣接マーカー間の平均間隔が画像形成光学システムの分解能限界より大きくなるように選択されなければならない。アクティブサブセットの輝度信号は、空間的に分析する光検出器、例えば、ＣＣＤカメラに画像化される。従って、光のスポットは、それぞれのマーカーから得られ、その光の大きさは、画像形成光学システムの分解能限界によって決定される。
【０００４】
このようにして、複数の個々の未加工データ画像が得られ、それらのそれぞれに、別のアクティブサブセットが画像化される。次に、画像解析処理に関して、（明るい状態であるマーカーを表している）光のスポットの中心点は、それぞれ個々の未加工データ画像の中に判定される。次に、個々の未加工データ画像から確認された光のスポットの中心点は、結合されて1つの全体の描写になる。この全体の描写によって生じた高分解能画像は、マーカーの分布を反映している。画像化される構造の代表的な再現のために、十分に多数の信号が検出されなければならない。しかしながら、マーカー、特にアクティブサブセットの数は、明るい状態で２つのマーカー間に存在しなければならい最小の平均間隔によって制限されているので、非常に多数の個々の未加工データ画像は、構造を完全に画像化するために得られなければならない。個々の未加工データ画像の数は、一般的に１０，０００〜１００，０００の範囲である。
【０００５】
個々の未加工データ画像を取得するために必要とされる時間は、画像検出器の最大画像取得速度によってローエンドで制限されている。これによって、全体の画像のために必要である一連の個々の未加工データ画像のために比較的長い総取得時間となる。従って、総取得時間は、数時間と同じ程度になり得る。
【０００６】
画像化される試料の移動は、画像形成生成光学システムに関して、この長い総取得時間の間中発生し得る。全ての個々の未加工データ画像は、高分解能の全体画像を作るために、中心点の判定後、結合されなければならないので、試料と２つの連続する個々の未加工データ画像の取得の間に発生する画像生成光学システムとの間の相対的な動きは、全体画像の空間分解能を低下させる。多くの場合、この相対的な動きは、例えば熱膨張若しくは熱収縮、機械的なストレス、機械部品に使用される潤滑油の濃度に関する変化によってもたらされる（機械的なドリフトとしても称される）システムのシステマチックな機械的な動きに由来する。
【０００７】
上記の影響は、図１に示すように、従来の倒立光学顕微鏡を参照して以下に説明する。図１に係る顕微鏡は、Ｕ字形状の台２を有し、試料保持器４は、Ｕ字形の台に取り付けられている。試料保持器４は、試料台６と試料台６の上に配置されたホルダ８を有し、試料を有している試料キャリア（図１に図示せず）は、ホルダ８にしっかり留められている。試料台６に具現化された貫通孔１４を通過する画像形成ビーム路に選択的に旋回させられ得る複数の対物レンズ１２を有する対物タレット１０は、試料台６の下方に位置される。画像化された試料は、接眼レンズ１６を通して見られ得る。検出器、例えばＣＣＤカメラが接続され得るポート１８もまた、台２上に配置される。
【０００８】
画像化される試料領域を選択するために、試料台６に横に（即ち、画像形成ビーム路に垂直に）、ホルダ８にしっかり留められた試料キャリアと一緒にホルダ８は、移動させられ得る。図１に全体的に概略的に示された機械的な調整装置２０は、このために備えられる。調整装置２０は、場所特定顕微鏡法を使用する上記高分解能の全体画像の取得のために必要であるように、ある意味でドリフト安定性に関して通常具現化されないということがここで１つの問題である。機械的なドリフトが調整装置２０に発生すると、ドリフトは、ホルダ８に伝達され、最終的に試料と画像形成ビーム路に配置された対物レンズ１２との間の横の相対的な動きになり、従って、全体的な画像に集合させられた個々の未加工データ画像のドリフトになる。
【０００９】
個々の未加工データ画像の中で画像ドリフトのこの種類はまた、Ｕ字形状の台２に対物タレット１０の取付けによって引き起こされる。この従来の配置の結果として、例えば、画像形成対物レンズ１２とホルダ８上に配置された試料との間の画像ドリフト関連性の距離（image drift-relevant distance）は、試料が試料ホルダ８、試料台６、Ｕ字形状の台２、対物タレット１０を経由して対物レンズ１２に連結されているため、比較的大きい（長い）。この比較的長い距離のため、図１に係る顕微鏡は、熱的不安定と距離を通じて「合計する」機械的ストレスを受けやすい。対物タレット１０の比較的複雑なメカニズムはまた、ドリフトを受けやすい。
【００１０】
先行技術に関して、特許文献６、７、８が更に参照される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ＷＯ  ２００６／１２７６９２  Ａ２
【特許文献２】ＤＥ  １０  ２００６  ０２１  ３１７  Ｂ３
【特許文献３】ＷＯ  ２００７／１２８４３４  Ａ１
【特許文献４】ＵＳ  ２００９／０１３４３４２  Ａ１
【特許文献５】ＤＥ  １０  ２００８  ０２４  ５６８  Ａ１
【特許文献６】ＵＳ  ２００４／００５１９７８  Ａ１
【特許文献７】ＤＥ  １１  ２００５  ０００  ０１７  Ｂ４
【特許文献８】ＤＥ  １  ８４７  １８０  Ｕ
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】"Sub-diffraction-limit imaging by stochastic optical reconstruction microscopy (STORM)," Nature Methods 3, 793-796 (2006), M. J. Rust, M. Bates, X. Zhuang.
【非特許文献２】"Resolution of Lambda/10 in fluorescence microscopy using fast single molecule photo-switching," Geisler C. et al, Appl. Phys. A, 88, 223-226 (2007).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、長期的な操作においてさえ十分なドリフト安定性をする顕微鏡のために試料ホルダを提供すること目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、請求項１と請求項７の特徴部分によってこの目的を達成する。
【００１５】
請求項１に係る試料保持器は、対物レンズを通る試料の画像形成の際に目標位置に配置された試料キャリアをホルダから分離する分離装置（a decoupling apparatus）を備える。ホルダと試料キャリアのこの分離は、ホルダに係合する調整装置に関して、試料の画像上に発生する機械的なドリフトを試料キャリアに、そして試料自身に移動されることから防ぐ。本発明によれば、試料キャリアは、試料の画像形成の際に、「自由」である。即ち、それは、対物レンズを通して試料を画像化するために目標位置に、ホルダと共に試料キャリアを移動させるために供されるドリフトの影響を受けやすい調整装置によって変化しないままである。
【００１６】
本発明に係る試料保持器は、もちろん機械的なドリフトを特に受けやすい、先に詳述されたように場所特定顕微鏡に関して、適宜に有利に特に使用可能である。本発明に係る試料保持器はまた、試料保持器に発生する機械的なドリフトの試料画像品質に関する影響を最小にすることが重要である他の適用にふさわしいことは、やはり自明である。
【００１７】
分離装置は、ホルダの一部であり、ホルダの変位に際し試料キャリアに係合する少なくとも１つの保持要素を好ましくは含み、対物レンズを通して試料の画像形成に際し、試料キャリアから接離される。この実施形態で、分離装置は、言わば、ホルダの中に保持要素の形で統合されている。保持要素は、ここでは２つの機能を有している。一方は、ホルダの変位の際に、ホルダ上の位置的に安定した形で試料キャリアを配置させる機能であり、他方は、試料キャリアとホルダを試料の画像形成に際し、相互から分離させる機能である。
【００１８】
保持要素は、例えば、試料キャリアに対して横に当接し、試料台に並行に旋回可能なアームである。或いは、保持要素はまた、試料キャリアに対して横に当接し、試料台に垂直に変位可能なピンである。ピンの構成に関して、ホルダは、好ましくは、ピン又は複数のピンが変位可能に取付けられている試料キャリア上に配置されたフレームを有する。
【００１９】
調整装置は、好ましくは、対物レンズを通して試料の画像形成の際に、目標位置に配置された分離された試料キャリアからホルダを移動させる。これにより、ホルダを経由し試料キャリアへの調整装置からの機械的なドリフトの移動は、より一層確実に回避される。
【００２０】
対物レンズを通して試料の画像形成に際して、試料キャリアを押圧し、ホルダに結合され、試料台に対して目標位置に配置される押圧装置が、請求項７に係る別の手法によって、提供される。試料キャリアに関して押圧装置によって及ぼされる押圧力は、ドリフト力が調整装置に発生する機械的なドリフトの結果としてホルダを経由して試料キャリア上に作用する場合でも、試料キャリアを位置的に安定した方法で目標位置に保持するような大きさとなる。
【００２１】
好ましい実施形態に関して、押圧装置は、相互に磁気的に作用する少なくとも２つの要素を含む。一方は、試料ホルダ上に配置され、他方は試料台に配置される。例えば、要素の一方は強磁性体であり、他方は永久磁石又は電磁石である。しかしながら、他の構成もまた、例えば、スプリング又はクランプを有する試料台上の試料キャリアを押圧する押圧装置考えられる。
【００２２】
試料保持器は、試料台に取付けられる、対物レンズが取付けられる対物レンズホルダを有する。この種類の対物レンズホルダは、対物レンズと試料の間の画像安定性ドリフト距離をできるだけ短く維持することを可能にする。そのため、その距離で発生する熱的不安定性と機械的応力は、例えば図１に示されたように、従来の配置の場合よりドリフトに関してそれほど影響はない。
【００２３】
対物レンズホルダは、好ましくは、対物レンズを試料に焦点を合わせる位置決め装置（positioning apparatus）の一部である。位置決め装置は、例えば、試料台に取付けられ、対物レンズの光軸に並行に配置された第１の肢と、第１の肢に変移可能に取付けられ、対物レンズが取付けられた第２の肢と、を有する実質的にＬ字形状の配置を形成し得る。位置決め装置のＬ字形状の実施形態は、対物レンズの光軸にできるだけ近くに配置の第１の肢をもたらし、それによって、対物レンズと試料の間の画像ドリフト関連の距離を最小にすることを可能にする。
【００２４】
更に有利な実施形態に関して、対物レンズホルダは、試料台の上に移動可能に案内され、対物レンズホルダが画像形成ビーム路に対物レンズを保持する作業領域から取外し可能である案内装置が備えられる。このようにして、本発明に係る対物レンズホルダに加えて、顕微鏡に関して、対物レンズホルダが作業領域から取外されたとき、必要に応じて作業領域に移動される対物タレットを備えることを可能にする。「作業領域」とは、この接続に関して、通常試料台の下に位置され、画像形成ビーム路が通過し、対物レンズが試料に焦点を合わせられる、その領域を意味する。従って、この構成は、従来の対物タレットと共に、又は画像精度に関する要望が特に厳しい場合、本発明に係る対物レンズホルダと共に、選択可能に作業の性能を提供する。
【００２５】
案内装置は、好ましくは試料台の下側に具現化されたガイダンス溝と、位置決め装置の第１の肢に結合された前記溝に案内されたキャリッジとを有する。従って、位置決め装置は、試料台に沿って作業領域から特に容易に取外され得る。特に単純な実施形態に関して、キャリッジは、位置決め装置の第１の肢と一体的に具現化される。
【００２６】
対物レンズが作業領域から対物レンズホルダの取外しの際に移動可能である細長い凹部は、好ましくは、試料台の下側に具現化される。この構成は、対物レンズが試料台を貫通する貫通孔の内側に位置され、貫通孔の上に試料キャリアが配置される場合のために備えられる。この場合に関して、作業領域から対物レンズホルダを取外すために前記貫通孔の中から外へ対物レンズを最初に移動することは必要ではない。対物レンズは、その代わりとして単に、画像形成ビーム路に対して横に凹部の中で移動され得る。このようにして、特にコンパクトな構造が可能となる。
【００２７】
代替的な実施形態に関して、位置決め装置は、対物レンズの光軸周りに回転対称に、試料台に取付けられ、環状部分を含む配置を形成し試料台に取付けられ、中心軸が対物レンズの光軸と一致する環状部分と、対物レンズが中心に取付けられ、環状部分に関して変移可能に取付けられた円形プレートと、を有する配置を形成する。この回転対称構造は、画像形成ビーム路に対して横に機械的部品のドリフトによって生じる不利な影響を減らす。
【００２８】
位置決め装置は、好ましくは、圧電駆動装置である。このように、位置決め装置は、ドリフトへのプライオリな比較的に小さい感受性を有している。
【００２９】
更に有利な実施形態に関して、対物レンズホルダを構成する配置を囲っているシールドと対物レンズは、例えばドラフトからの保護のために備えられる。この種類のシールドはまた、ドラフトから試料も保護するため、試料自体のために備えら得る。
【００３０】
本発明に係る更なる態様に関して、上記試料保持器を装備している、特に場所特定顕微鏡法に関する使用のための顕微鏡は、提供される。
【００３１】
本発明は、図面を参照して実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来の倒立顕微鏡を示す。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る試料保持器の斜視図である
【図３】第１の実施形態に係る試料保持器の側面図である。
【図４】第１の実施形態に係る試料保持器の平面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る試料ホルダの側面図である。
【図６】第２の実施形態に係る試料ホルダの平面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る試料ホルダの側面図である。
【図８】第３の実施形態に係る試料ホルダの平面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る試料ホルダの側面図である。
【図１０】第５の実施形態に係る試料ホルダの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図２〜４は、第１の実施形態に係る顕微鏡向けの試料保持器（ sample retainer ）の部品をそれぞれ示す。
【００３４】
図２に示されるように、試料保持器は、試料台３２と試料台の上に移動可能に横に取付けられたホルダ３４を有する。ホルダ３４は、試料（図示せず）が配置され得る試料キャリア３６を動かなくするように供する。
【００３５】
ホルダ３４は、試料キャリア３６が支えられているだいたいＵ字形のフレーム３８からなる。アーム４０は、軸４２周りに旋回可能にフレーム３８上に取付けられる。アーム４０が試料キャリア３６に関してその自由端で支えている場合、アーム４０は、それと反対側に設置されたフレーム３８の端部に対して試料キャリア３６を押付け、その結果、試料キャリア３６がホルダ３４に定位置にクランプ固定される。
【００３６】
（図３に単に概略的に示された）調整装置４４は、試料台３２上に横に動くホルダ３４のために備えられる。ホルダ３４は、また（試料キャリア３６と旋回アーム無しで）簡略されたやり方で図３に示される。調整装置４４は、目標位置にホルダ３４を動かすためにホルダ３４、特にそのフレーム３８に係合する。試料キャリア３６上に配置される試料は、対物レンズ４６（図３を参照）の光軸によって定義される画像形成ビーム路に要望通りに配置される。対物レンズ４６は、図３に示された側面図にＬ字に形づけられた、対物レンズ４６を試料に焦点を合わせるのに供する位置決め装置４８上に保持されている。対物レンズ４６は、試料台３２を貫通する貫通孔５０に、その端部が試料を向いて突出する。
【００３７】
位置決め装置４８は、試料台３２に付属され、対物レンズ４６の光軸に並行に配置される第１の肢５２と、対物レンズ４６が付属され、対物レンズ４６の光軸に垂直に位置される、第１の肢５２上に移動可能に取付けられた第２の肢５４と、からなる。第２の肢５４は、圧電ドライブ（図示せず）を経由して、対物レンズ４６を試料に焦点を合わせるために、第１の肢５２に沿って動かされ得る。
【００３８】
画像形成される試料の領域を形成するために、調整装置４４は、正確な制御システム（図示せず）の制御下で、要求された目標位置に、試料キャリア３６がホルダ３４にしっかり固定された状態で、ホルダ３４を共に動かす。これに関連して、アーム４０は、試料キャリア３６をフレーム３８に対して押し付け、その結果として、試料キャリア３６は、ホルダ３４にしっかりと設置される。一旦要求された目標位置に達すると、アーム４０は、試料台３２に並行な軸４２周りに横に（図２で左側に）旋回し、そのため、アームは、試料キャリア３６から分離する。そして、試料キャリア３６は、もはやホルダ３４のフレーム３８に支えられていないため、調整装置４４は、試料キャリア３６から僅かに離れてホルダ３４を動かす。従って、この状態では、試料キャリア３６は、（貫通孔５０の上方に）試料台３２上に自由に置かれている。そのため、ホルダ３４に係合する調整装置の機械的コンポーネントに生じる機械的な変動動作（mechanical drifting motion）の、ホルダ３４を経由して試料キャリア３６における移動を確実に回避することは、可能である。従って、機械的な変動によってある意味で大部分に無影響である試料の画像形成は、可能である。
【００３９】
従って、この実施形態に関してアーム４０は、ホルダ３４の部品と、試料が画像形成される試料キャリア３６の目標位置に試料キャリア３６が達すると直ぐにホルダ３４から試料キャリア３６を分離するのに供される分離装置との両方を構成する。
【００４０】
図３と図４から明らかなように、このようなことは、Ｌ字形状の位置決め装置４８への対物レンズ４６の取付けによってまた促進される。従って、対物レンズ４６と画像形成される試料との間の像の適切なドリフトの距離（the image drift-relevant distance）は、試料台３２への対物レンズ４６のＬ字形状の取付け具のため、この距離がＵ字形状の台２によって大体は定義される図１に示された従来の形状より短い。試料台３２に付属された位置決め装置４８の第１の肢５２が対物レンズ４６の光軸に比較的近くに配置され得ることが図４における平面図から特に明らかであり、そのため対物レンズ４６と位置決め装置４８から構成される配置は、比較的にコンパクトな形状を有する。
【００４１】
図５と図６は、図３と図４と比較して変形された実施形態を、第２の実施形態として示す。図５は、側面図を示し、図６は平面図を示す。この変形された実施形態に関して、位置決め装置４８は、試料台３２に変位可能に取付けられる。このため、試料台３２は、その下側に、キャリッジ（carriage）５８が変位可能に案内されているガイダンス溝５６を有する。この実施形態では、キャリッジ５８は、試料の方へ向く第１の肢５２のその端部に一体的に具現化される。更に、試料台３２を貫通する貫通孔５０に隣接する細長い凹部６０は、試料台３２の下側に具現化される。
【００４２】
試料の方に向いている対物レンズ４６の端部が貫通孔５０の内部に配置される作業領域から、位置決め装置４８に保持されている対物レンズ４６と共に位置決め装置４８を外すために、キャリッジ５８は、試料台３２に（図６に関して下向きに）沿ってガイダンス溝５６に動かされる。それに関連して、試料の方を向いている対物レンズ４６の端部は、細長い凹部６０に動く。従って、位置決め装置４８の移動前に、試料の方を向いている端部が貫通孔５０から完全に移動するまで、最初に画像形成ビーム路に（図５に関して下向きに）沿って十分に対物レンズ４６を移動することは、必要ではない。
【００４３】
作業領域の中で位置決め装置４８を動かなくするために、上方から試料台３２に取付けられる締付けネジ６２は、ガイダンス溝５６の中でキャリッジ５８をしっかり留めるために備えられる。
【００４４】
図７と図８は、第３の実施形態として更なる変形を示す。図７は側面図を示し、図８は平面図を示す。図７に係る側面図から最も知られ得るように、この実施形態に関する位置決め装置４８は、試料台３２に取付けられた環状部分６４と環状部分６４上に置換可能に配置された円形プレート（a circular plate）６６を含む。対物レンズ４６は、プレート６６に中心に取付けられる。環状部分６４の中心軸は、対物レンズ４６の光軸と一致する。従って、対物レンズ４６と位置決め装置４８から構成された配置は、対物レンズ４６の光軸の周りに回転対称である。この配置は、例えば熱影響又は機械的応力によってもたらされる、光軸に横に配置の機械的なコンポーネントの変動動作が大部分に取消されることを保証する。
【００４５】
図９は、第４の実施形態として更なる変形された実施形態を側面図で示す。この実施形態は、ホルダ３４の異なった形状を有することで図２に示された実施形態とは異なる。従って、図９に係るホルダ３４は、複数の垂直変位ピン（vertical displaceable pins）７２が取付けられる試料台３２の上側から垂直線間距離（vertical spacing）で配置されたフレーム７０を有する。ピン７２は、試料キャリア３６に対して横に当接し、その結果試料キャリア３６は、ホルダ３４上に動かないようになる。試料キャリア３６からホルダ３４を分離するため、ピン７２は、図９で上向きに移動させられる。そのため、ピン７２は、もはや試料キャリア３６に当接しない。一旦、ピン７２が移動させられると、試料キャリア３６は、完全に自由になる。図２に示された実施形態のようにホルダ３４の付加的な動きは、ここでは必要ない。
【００４６】
図１０に係る平面図は、第５実施形態として変形された実施形態を示す。図２〜９に示された実施形態に関して、試料キャリア３６は、（図１０で７４の符号を付された）試料の画像形成の際にホルダ３４から分離させられるのに対して、図１０に係る実施形態は、試料キャリア３６を試料７４の画像形成の際に試料台３２に対して押圧する押圧装置を備える。この実施形態に関して、押圧装置は、試料キャリア３６上に配置された２つの永久磁石７６と、試料台３２上に配置され永久磁石７６と関連付けられる２つの強磁性（ferromagnetic）の領域によって構成される。永久磁石７６とそれらと関連付けられたそれぞれの強磁性の領域の間の磁気的な相互作用は、調整装置４４で生ずる機械的なドリフトの、ホルダ３４を経由して試料キャリア３６への移動を避けるために、試料キャリア３６が十分に強く試料台３２に押しつけられることを保証する。これを保証するために、永久磁石７６は、試料キャリア３６上に配置され、それらと関連付けられた強磁性の領域は、試料台３２上に配置され、このような方法で、試料キャリア３６のドリフト回避する固定画像（image drift-avoiding securing）のために所望の磁気的な相互作用がその目標位置に可能である。
【００４７】
永久磁石７６はまた、試料台３２上に配置され得て、強磁性の部分は、試料キャリア３６上に配置され得る。永久磁石７６はまた、電磁石によって置き換えられ得る。電磁石は、所望の効果を達成するために高精度な制御システム（図示せず）の方法によって、定義された方式でオンとオフを切り替えられ得る。従って、例えば、ホルダ３４に保持されている試料キャリア３６が試料台３２上に、より容易に動かされる得るように、最初にオフに切替られた電磁石をそのままにしておくことが考えられる。目標位置が一度だけ到達されると、電磁石が試料キャリア３６を試料台３２に対して押し付けるためにオンに切り替える。
【００４８】
上述の説明された図２〜１０のそれぞれは、それぞれの説明された事実のセットの理解のために必要である試料保持器のそれらのコンポーネントだけ示す。図１０に係る平面図に関して、例えば、試料保持器の様々なコンポーネントは、描写を簡略化するために、特にホルダ３４、位置決め装置４４、そして対物レンズ４６が省略されている。図２に示されている種類のホルダは、例えば図１０に係る実施形態に使用され得る。そして、旋回可能なアーム４０の代わりに、動かないホルダコンポーネント、例えばフレーム３８の付加的な部分が備えられ得る。
【００４９】
図３〜１０に示された別の実施形態は、相互に有効に組み合わされ得ることはまた、指摘されなければならない。例えば、試料キャリア３６の分離（decoupling）の方へ向けられた図２と図８に示された両方の実施形態と、試料キャリア３６を固定している方へ向けられた図１０に示された実施形態とは、図３〜８に係る実施形態と、それぞれ組み合わせ可能である。
【００５０】
位置決め装置４８のコンパクトな形状のため、例えば試料台３２に取付けられ得るシールド（図示せず）の方法によって、設計図面からそれに保持されている対物レンズ４６と共に、それを保護することは更に可能である。
【符号の説明】
【００５１】
２      台
４      試料保持器
６      試料台
８      ホルダ
１０      対物タレット
１２      対物レンズ
１４      貫通孔
１６      接眼レンズ
１８      ポート
２０      調整装置
３２      試料台
３４      ホルダ
３６      試料キャリア
３８      フレーム
４０      アーム
４２      軸
４４      調整装置
４６      対物レンズ
４８      位置決め装置
５０      貫通孔
５２      第１の肢
５４      第２の肢
５６      ガイダンス溝
５８      キャリッジ
６０      細長い凹部
６２      締付けネジ
６４      環状部分
６６      プレート
７０      フレーム
７２      ピン
７４      試料
７６      永久磁石
【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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【図１０】
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【国際調査報告】
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