(57)【要約】  本発明は、真空中でサンプルを分析するためのクライオスタット（１）に関するものである。このクライオスタットは、冷却フィンガー（２）を具備し、この冷却フィンガーは、フィンガー部分（１４）と、このフィンガー部分に対して堅固に連結されたベース部分（１０）と、を備えている。クライオスタットは、さらに、サンプル支持体（３２）を具備し、フィンガー部分（１４）は、真空チャンバ（４）内に配置されている。真空チャンバ（４）は、一体型中空部材（６）によって部分的に形成されている。サンプル支持体（３２）は、開口キャビティ（４６）の内部に配置されている。真空チャンバ（４）は、フィンガー部分（１４）を通過させる貫通穴（３０）を有したクライオスタットボディ（８）によっても、形成されている。
2008517293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁放射を使用して真空中でサンプルを分析するためのクライオスタット（１）であって、
冷却フィンガー（２）を具備し、
この冷却フィンガーが、フィンガー部分（１４）と、このフィンガー部分（１４）に対して堅固に連結されるとともに加圧ガスを導入し得るものとされたベース部分（１０）と、を備え、
さらに、前記フィンガー部分（１４）の自由端（１８）上に設置されたサンプル支持体（３２）を具備し、
前記フィンガー部分（１４）が、真空チャンバ（４）内に配置され、
前記真空チャンバ（４）が、一体型中空部材（６）によって部分的に形成され、
前記中空部材（６）が、前記フィンガー部分（１４）を通過させる単一の開口（４４）を有した開口キャビティ（４６）を形成し、
前記サンプル支持体（３２）が、前記開口キャビティ（４６）の内部に配置され、
このようなクライオスタットにおいて、
前記真空チャンバ（４）が、前記フィンガー部分（１４）を通過させる貫通穴（３０）を有したクライオスタットボディ（８）によっても、形成され、
前記クライオスタットボディ（８）が、前記中空部材（６）に対して、および、前記冷却フィンガー（２）の前記ベース部分（１０）に対して、密封的な態様で連結され、
さらに、前記クライオスタットボディ（８）の円形横断面形状部分の円筒形外表面（３６）に対して作用するものとされた回転デバイス（６２）を具備していることを特徴とするクライオスタット。
【請求項２】
請求項１記載のクライオスタットにおいて、
前記中空部材（６）が、前記クライオスタットボディ（８）上に取り付けられた取付フランジ（５０）に対して固定されていることを特徴とするクライオスタット。
【請求項３】
請求項２記載のクライオスタットにおいて、
前記中空部材（６）が、接着によって、前記取付フランジ（５０）に対して固定され、
前記取付フランジ（５０）が、ネジ止めによって、前記クライオスタットボディ（８）に対して取り付けられていることを特徴とするクライオスタット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のクライオスタットにおいて、
前記クライオスタットボディ（８）が、ネジ止めによって、前記冷却フィンガー（２）の前記ベース部分（１０）に対して取り付けられていることを特徴とするクライオスタット。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のクライオスタットにおいて、
前記クライオスタットボディ（８）が、前記真空チャンバ（４）の真空吸引を可能とするための孔（３４）を備えていることを特徴とするクライオスタット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のクライオスタットにおいて、
前記中空部材（６）が、両端のうちの一端が閉じたチューブの形態とされていることを特徴とするクライオスタット。
【請求項７】
請求項６記載のクライオスタットにおいて、
前記中空部材（６）が、円形横断面を有したチューブの形態とされていることを特徴とするクライオスタット。
【請求項８】
請求項６記載のクライオスタットにおいて、
前記中空部材（６）が、実質的に正方形という横断面を有したチューブの形態とされていることを特徴とするクライオスタット。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のクライオスタットにおいて、
８０°Ｋという温度とされたおよび補助的には真空とされた前記真空チャンバ（４）内にサンプルを維持し得るように構成されていることを特徴とするクライオスタット。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載のクライオスタットにおいて、
前記開口キャビティ（４６）を形成している前記中空部材（６）が、石英から形成されていることを特徴とするクライオスタット。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のクライオスタットにおいて、
前記サンプル支持体（３２）が、サンプルによって被覆されることを目的とした貫通穴（３２ｂ）を備えていることを特徴とするクライオスタット。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のクライオスタットにおいて、
前記フィンガー部分（１４）が、直線状のガラススライドの形態とされ、
前記フィンガー部分（１４）には、一連をなす複数のダイヤフラムを通して前記加圧ガスを膨張させ得るコイル（１７）がエッチング形成されていることを特徴とするクライオスタット。
【請求項１３】
真空中でサンプルを分析するためのアセンブリであって、
電磁放射源と、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のクライオスタット（１）と、
を具備していることを特徴とするアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、真空中でサンプルを電磁放射を使用してサンプルを分析するためのクライオスタットに関するものであり、より詳細には、８０°Ｋ〜３００°Ｋという範囲の温度に、補助的にはおよそ１０−４〜１０−５ｍｂａｒという真空中に、サンプルを維持しつつ、顕微鏡観察を行うためのクライオスタットに関するものである。
【０００２】
このタイプのクライオスタットは、特に、サンプルの光学分光法を実施するに際して使用される、あるいは、マイクロフォトルミネセンス測定を実施するに際して使用される。
【背景技術】
【０００３】
従来技術により、サンプルを真空容器内においておよそ８０°Ｋという温度に維持し得るような様々なタイプのクライオスタットが公知である。
【０００４】
まず最初に、例えば Oxford Instruments company 社によって“MicrostatHires”（登録商標）や“MicrostatN”（登録商標）という商標名で市販されているようなものといったような、液体ヘリウムまたは液体窒素の連続流を使用したクライオスタットが公知である。
【０００５】
これらのクライオスタットは、ある種の深刻な欠点を有している。例えば、クライオスタットの外壁上に設置されたウィンドウと、サンプルと、の間の最小クリアランスが、大き過ぎることである。このため、大きな拡大率のかつ短い焦点距離の色収差の無い対物レンズの使用に関して、不適切である。
【０００６】
加えて、使用されている冷却システムのタイプに基づく制約のために、入射角度が１６０°に制限されている。さらに、液体窒素または液体ヘリウムの使用のために、動作コストが実質的に大きなものとなる。
【０００７】
さらに、ジュール−トムソン−タイプの冷却フィンガーを使用したクライオスタットが公知である。このタイプのクライオスタットにおいては、ガラスコイルを通して加圧ガス（例えば１２０ｂａｒ）を断熱膨張させ、これにより、フィンガーの端部に配置されたサンプルの冷却を引き起こす、という原理を使用する。
【０００８】
一般に、冷却フィンガーは、ポンピングによって真空を維持可能とするためのチャンバ内に配置される。これにより、結露／霜形成という問題点を制限し得るとともに、熱の対流という問題点を制限することができる。
【０００９】
そのような構成においては、サンプルは、冷却フィンガーのフィンガー部分の自由端に対して取り付けられたサンプル支持体上に配置される。サンプルは、１．５ｍｍという厚さのウィンドウを介して、観察される。サンプルとウィンドウとは、２ｍｍより大きな距離でもって、互いに離間されている。その結果、最小の動作距離が同じく２ｍｍの程度であるような液体ヘリウムまたは液体窒素の連続流タイプのクライオスタットの場合と同じく、従来技術における冷却フィンガータイプのクライオスタットの実際の構成では、短い焦点距離ではある種の拡大レンズを使用することができない。
【００１０】
さらに、真空チャンバを形成している外壁上に設けられたウィンドウは、クライオスタットに対する入射角度を著しく制限する。また、チャンバの内部に、冷却フィンガーと、実質的に正方形形状とされたサンプルとが、ランダムに配置されることのために、サンプルの軸線まわりにサンプルを回転させることができない。なお、本出願人の知る限りにおいては、本出願に関連性を有する先行技術文献は存在しない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
したがって、本発明の目的は、電磁放射を使用して真空中でサンプルを分析するためのクライオスタットであって、従来技術のクライオスタットにおける上記様々な欠点を少なくとも部分的に克服し得るような、クライオスタットを提供することである。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、電磁放射を使用して真空中でサンプルを分析するためのクライオスタットに関するものであって、冷却フィンガーを具備し、この冷却フィンガーは、フィンガー部分と、このフィンガー部分に対して堅固に連結されるとともに加圧ガスを導入し得るものとされたベース部分と、を備え、さらに、フィンガー部分の自由端上に設置されたサンプル支持体を具備し、フィンガー部分は、真空チャンバ内に配置されている。真空チャンバは、一体型中空部材によって部分的に形成され、中空部材は、フィンガー部分を通過させる単一の開口を有した開口キャビティを形成し、サンプル支持体は、開口キャビティの内部に配置されている。加えて、真空チャンバは、フィンガー部分を通過させる貫通穴を有したクライオスタットボディによっても、形成され、クライオスタットボディは、中空部材に対して、および、冷却フィンガーのベース部分に対して、密封的な態様で連結されている。最後に、クライオスタットは、クライオスタットボディの円形横断面形状部分の円筒形外表面に対して作用するものとされた回転デバイスを具備している。
【００１３】
このような構成においては、したがって、分析対象をなすサンプルは、その全体が、開口キャビティの内部に配置され、その結果、このキャビティを形成している中空部材によって、３６０°にわたって囲まれている。したがって、中空部材が、当然のことながら、使用されている電磁放射に対して透明な材料によって一体部材を形成していることは、理解されるであろう。これにより、所望の分析を実行することができる。よって、サンプルの分析時に電磁放射を通過させ得る透明性を有した中空部材内にサンプルを配置することは、有利には、このサンプルに関しての分析や測定を行い得るという可能性が、平面ウィンドウ構成とされた従来技術と比較して、大幅に増大したことを意味している。
【００１４】
ここで、中空部材のために使用されている材料が、サンプルの分析のために使用されている電磁放射の性質に基づいたものとされている場合には、その材料は、可視光に対しても透明であるものとして選択されることが好ましいことに、注意されたい。例示するならば、可視光に対して透明であることに加えて様々なサンプル分析において想定される赤外放射および紫外放射に対しても透明であるという点において、そのような材料として、石英を使用することができる。
【００１５】
加えて、本発明によるクライオスタットにおいては、非常に大きな拡大率の顕微鏡対物レンズを使用することができる。これにより、特に、電磁放射を通過させ得る一体型中空部材から短い距離のところに位置したサンプル支持体上にサンプルを配置し得ることにより、スペクトルマッピングを生成することができる。そのような距離は、実際、１ｍｍ以下とすることができる。
【００１６】
この可能性は、当然のことながら、従来技術においては得ることができない。従来技術においては、電磁放射は、ウィンドウに関する機械的強度と真空吸引力に対する強度とを確保し得るよう厚い壁によって保持されたウィンドウを通過するものとされている。実際、壁が厚いことのために、必然的に、サンプルを、ウィンドウの近傍に配置することができない。したがって、非常に大きな拡大倍率の顕微鏡対物レンズを使用することができない。
【００１７】
さらに、本発明による構成においては、クライオスタットボディの円形横断面形状部分の円筒形外表面に対して作用するものとされた回転デバイスを使用することによって、サンプルを容易に回転させることができる。これにより、石英製中空部材を通して、１８０°にわたっての発光ローブを生成することができる。さらに、冷却フィンガー上に設置されるサンプル支持体として穴付きのものを使用すれば、３６０°にわたってさえの発光ローブを生成することができる。後者の場合、サンプル支持体は、サンプルによって被覆されることを目的とした貫通穴を備えている。
【００１８】
さらに、本発明によるクライオスタットによれば、好ましくは、およそ８０°Ｋ〜３００°Ｋという範囲の温度とされた好ましくは８０°Ｋという温度とされた補助的には真空とされたチャンバ内にサンプルを維持し得るよう構成されていることのために、サンプルスライスを励起したり収集したりすることができる。ここで、関心のあるサンプルが、例えば、約７００μｍという厚さを有し得るとともに、一辺の長さが１０ｍｍ以内とされた正方形表面または矩形表面を有し得ることに、注意されたい。サンプルスライスという用語は、分析対象をなす層が形成されているサンプル表面に対して直交するものとして厚さが規定されているすべてのサンプルを意味するものとして、理解されたい。
【００１９】
最後に、上述したように、分析対象をなすサンプルを囲むチャンバを形成する中空部材を形成する材料として、石英を使用することが好ましいことにより、したがって、シリカを使用することが好ましいことにより、特に、紫外放射を透過させることができる。
【００２０】
上述したように、真空チャンバは、また、フィンガー部分を通過させる貫通穴を備えたクライオスタットボディによって形成することもできる。クライオスタットボディは、中空部材に対して、および、冷却フィンガーのベース部分に対して、密封的な態様で連結される。この場合、中空部材は、クライオスタットボディ上に取り付けられた取付フランジに対して固定することができる。例えば、中空部材は、接着によって、取付フランジに対して固定され、なおかつ、取付フランジは、ネジ止めによって、クライオスタットボディに対して取り付けられる。
【００２１】
ここで、この取付フランジの存在により、クライオスタットのサンプル支持体に対してサンプルを容易に配置し得るものとされていることに、注意されたい。これにより、サンプル支持体上へとサンプルを配置するに際しては、取付フランジを取り外すとともに、接着された中空部材を取り外すだけで良い。
【００２２】
また、好ましくは、クライオスタットボディは、ネジ止めによって、冷却フィンガーのベース部分に対して取り付けられる。
【００２３】
加えて、クライオスタットボディは、好ましくは、真空チャンバの真空吸引を可能とするための孔を備えている。
【００２４】
石英製の中空部材は、好ましくは、両端のうちの一端が閉じたチューブの形態とされている。チューブは、例えば、円形横断面を有したチューブの形態とされる、あるいは、実質的に正方形という横断面を有したチューブの形態とされる。よって、そのようなチューブ形状をした中空部材を使用することにより、加圧チャンバの内部に配置されたサンプルから非常に短い距離のところにおいて、分析／測定を行い得ることは、明瞭である。
【００２５】
さらに、円形という横断面形状が使用される際には、一定の距離のところにおいてなおかつ中空部材を通しての一定の入射角度において光を収集することによって発光ローブを生成し得るという点において有利であることに、注意されたい。このようなことは、従来技術において使用されていた平面的ウィンドウの場合には不可能であることは、明らかである。さらに、上述したように、サンプルを開店させることによっていつでも、１８０°以上にわたって励起や収集を行うことが容易である。
【００２６】
最終的に、フィンガー部分が、直線状のガラススライドの形態とされ、フィンガー部分に、一連をなす複数のダイヤフラムを通して加圧ガスを膨張させ得るコイルがエッチング形成されていることが、好ましい。
【００２７】
加えて、本発明は、さらに、真空中でサンプルを分析するためのアセンブリに関するものであって、このアセンブリは、電磁放射源と、上述したようなクライオスタットと、を具備している。そのような場合、クライオスタットに対して一体的とされた中空部材は、当然のことながら、電磁放射に対して透明な材料から構成される。これにより、サンプルに対して所望の分析を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の他の利点および特徴点は、本発明を何ら限定するものではなく単なる例示として以下の詳細な説明により、明瞭となるであろう。
【００２９】
以下の説明においては、添付図面を参照する。
【００３０】
図１は、電磁放射（図示せず）を使用して真空中でサンプルを分析するためのクライオスタット１を示している。このクライオスタット１は、顕微鏡の対物レンズ（図示せず）と協働することを意図したものである。これにより、サンプルの光学的分光分析や、マイクロフォトルミネセンス測定や、当業者に公知であるような、透過や吸収や発光に基づくサンプルの他の任意の分析、を行うことができる。
【００３１】
加えて、このクライオスタット１は、好ましくは８０°Ｋ〜３００°Ｋという範囲の温度に、より好ましくは８０°という程度の温度に、補助的には真空中に、サンプル（図示せず）を維持し得るように、構成されている。
【００３２】
一般に、クライオスタット１は、冷却フィンガー２と、特に一体型中空部材６によって形成された真空チャンバ４と、冷却フィンガー２を貫通させているクライオスタットボディ８と、を備えている。
【００３３】
まず最初に、図２により、使用されている冷却フィンガー２が、当業者に公知のタイプのものであることがわかる。なぜなら、冷却フィンガー２が、従来技術によるジュール−トムソン−タイプの冷却フィンガーを使用したクライオスタットにおいて使用されているのと同じ原理に基づいて動作するからである。
【００３４】
実際、この冷却フィンガー２は、１２０ｂａｒ以上の圧力とし得る加圧ガスをガラスコイルを通して断熱膨張させることによって冷却を行うというシステムを構成している。この場合の断熱膨張は、ヒートポンプという公知の熱力学的原理に基づいている。
【００３５】
より詳細には、冷却フィンガー２が、互いに堅固に連結された２つの個別部分を備えていることがわかる。すなわち、特にフィンガー内へと加圧ガスを注入するための孔１２を有したベース部分１０と、このベース部分１０を起点として前方側へと延出されたフィンガー部分１４と、を備えていることがわかる。フィンガー部分１４は、直線状のガラススライドの形態とされ、一連をなす複数のダイヤフラムを介して加圧ガスを膨張させ得るようなコイル１７（図２においては、破線によって図示されている）が、内部にエッチング形成されている。
【００３６】
このフィンガー部分１４は、したがって、冷却フィンガー２のベース部分１０に対して堅固に連結された第１端部１６と、クライオスタット１および顕微鏡を使用した分析の対象物をなすサンプルを冷却することを意図した自由冷却端部１８と、を備えている。
【００３７】
例示するならば、使用される冷却フィンガー２は、MMR Technologies, Inc.社によって“Model U377-0”という商標名で市販されているものとすることができる、あるいは、それと同様のものとすることができる。
【００３８】
図３は、ネジ２０を使用することによって、冷却フィンガー２に対して組み付けられようとしているクライオスタットボディ８を示す分解斜視図である。実際、ネジ２０は、フィンガー２のベース部分１０のブレード２１の通路面２２を貫通しており、ボディ８の背面側方平坦表面２４に形成されたネジ山付き孔（図示せず）内へと挿入される。これにより、平坦表面２４を、ベース部分１０の平坦表面２６に対して押圧することができる。図３に明瞭に示すように、上記平坦表面２４，２６が、好ましくは、冷却フィンガー２のフィンガー部分１４の長手方向（図示せず）に対して垂直なものであることに、注意されたい。加えて、部材２，８の間において密封連結を行い得るよう、平坦表面２６には、グルーブとＯ−リングとを備えてなるシステムが設けられており、このシステムは、平坦表面２４に対して面接触することを意図したものである。
【００３９】
ボディ８は、全体的にリング形状のものとされており、その軸線は、フィンガー部分１４の長手方向に対して平行とされている。したがって、ボディ８は、フィンガー２のフィンガー部分１４を完全に貫通させる中央貫通穴３０を備えている。図３に示すように、クライオスタットボディ８から突出しておりそのために穴３０の内部に配置していない自由冷却端部１８には、サンプル支持体３２が設けられている。このサンプル支持体３２は、典型的には、熱伝導性のために銅から形成されている。これにより、熱を除去することができ、その結果として、サンプル支持体３２に対して接着剤によって接着されたサンプルを冷却することができる。
【００４０】
サンプル支持体３２は、３６０°にわたっての発光ローブの生成を可能とし得るよう、複数の穴を有したタイプのものとされている。サンプル支持体３２は、分析対象をなすサンプルを配置し得る前方支持部３２ａを備えている。加えて、サンプル支持体３２は、支持体３２上に載置された与えられたサンプルの主要軸線がクライオスタットボディ８の軸線と一致するようにして、設置される。
【００４１】
平坦表面２４，２６どうしの接触領域の近傍において、クライオスタットボディ８は、クライオスタットのポンピングを可能とするための孔３４を備えている。この孔３４は、適切なポンピング手段（図示せず）と協働することを意図したものであり、これにより、真空チャンバ４の一部を構成するものとされた穴３０の内部を真空吸引することができる。孔３４は、好ましくは、クライオスタットボディ８の上部に配置されており、平坦表面２４と、リング形状ボディ（すなわち、クライオスタットボディ）８の軸線を中心とした円形横断面部分の円筒形外表面３６と、の間の傾斜境界表面３５から外向きに開口している。
【００４２】
さらに、図３に示すように、クライオスタットボディ８は、したがって、円形横断面部分の円筒形外表面３６と、背面側方平坦表面２４に対して平行な前面側方平坦表面３８と、を備えている。この平坦表面３８は、中空部材６の取付のためのネジ山付き孔４０と、Ｏ−リングを受領するためのグルーブ４２と、を備えている。Ｏ−リングおよびグルーブ４２は、部材８，６の間の密封連結をもたらすためのものである。
【００４３】
さて、図４により、中空部材６が、好ましくは石英製の一体部材として形成されていて石英製光学的ノーズとも称されるものであって、好ましくは、円形横断面を有したチューブの形態とされ、さらに、一端が閉塞されたものとされ、さらに、他端が開口したものとされていることがわかる。当然のことながら、チューブは、他の任意の形状とすることができる。例えば、本発明の範囲を逸脱することなく、実質的に正方形という横断面形状のものとすることができる。
【００４４】
この中空部材６は、したがって、開口４４のところにおいてのみ開口するキャビティ４６を形成している。このキャビティ４６は、真空チャンバ４の一部４６を構成している。よって、分析対象をなすサンプルが配置されるのは、この開口したキャビティ４６の内部である。サンプル支持体３２、および、冷却フィンガー２のフィンガー部分１４も、同様に、キャビティ４６の内部に配置される。
【００４５】
クライオスタットボディ８に対しての取付を行い得るよう、石英製の中空部材６は、超高真空接着剤を使用することにより、開口４４のところが、取付フランジ５０に対して、固定される。取付フランジ５０は、前もってＯ−リング５２をグルーブ４２内に配置した状態で、ネジ止めによって、ボディ８の前方側方平坦表面３８に対して押圧される。当然のことながら、クライオスタット１が、図１に示すような最終組立状態とされる際には、取付フランジ５０は、冷却フィンガー２のフィンガー部分１４を貫通させ、冷却フィンガー２のフィンガー部分１４は、この取付フランジ５０を超えてさらに前方側へと延出される。
【００４６】
取付フランジ５０は、好ましくは、ボディ８の円形横断面形状部分の円筒形外表面３６と同じ直径を有してなるような、円形横断面形状部分の円筒形外表面５４を備えている。これに対し、取付フランジ５０の円形横断面形状部分の円筒形内表面５６は、ボディ８の穴３０の最大直径以上の内径を有している。
【００４７】
図５により、したがって、中空チューブ形状とされた中空部材６と、取付フランジ５０と、クライオスタットボディ８とが、冷却フィンガー２のフィンガー部分１４の長手方向に対して平行な軸線に沿って、互いに同軸的に配置されていることがわかる。
【００４８】
加えて、取付フランジ５０が、ネジ５８によってボディ８に対して取り付けられることがわかる。その場合、ネジ５８は、この取付フランジ５０上に形成された通路６０（図４）を挿通して上記ネジ山付き孔４０に対して螺着される。
【００４９】
すべての構成部材が図示のようにして組み立てられる際には、したがって、真空チャンバ４が、一般に、開口キャビティ４６と貫通穴３０とによって構成されること、および、したがって、この真空チャンバ４が、前方側から後方側に向けて、順に、石英製の中空部材６と、取付フランジ５０と、クライオスタットボディ８と、冷却フィンガー２のベース部分１０と、によって形成されることは、理解されるであろう。加えて、真空チャンバ４は、全体的にシールされており、真空吸引のために必要とされるポンピングを行うための孔のところにおいてのみ開口している。
【００５０】
さらに、サンプル支持体３２の全体が開口キャビティ４６内に配置されたときには、サンプル自体は、正確に配置されているならば、したがって、このキャビティ４６の内部に全体が配置されている。この位置であると、顕微鏡の対物レンズを容易に近づけることができ、これにより、必要とされた分析を行うことができる。
【００５１】
再度図１を参照すれば、クライオスタット１に対して、回転デバイス６２が付設されていることがわかる。回転デバイス６２は、ボディ８の外表面３６のまわりに付設されている。これにより、ボディ８を、その軸線まわりに回転させることができる。  より詳細には、回転デバイス６２は、外表面３６の直径と実質的に同じを有した穴（図示せず）を有することができる。これにより、その穴内に、クライオスタットボディ８を挿入することができ、これにより、例えば摩擦による駆動といったような駆動によって、クライオスタットボディ８を回転させることができる。よって、冷却フィンガー２上に固定されたサンプル支持体３２に対してサンプルを非常に良好な熱伝導性を有した接着剤を使用した接着によって固定した状態で、クライオスタットボディ８を、冷却フィンガー２および石英製中空部材６に対して堅固に連結した際には、回転デバイス６２によってクライオスタットボディ８に対して印加された回転によって、サンプルとサンプル支持体とからなるアセンブリを回転させることができる。加えて、クライオスタットボディ８の軸線まわりに回転を引き起こした場合には、サンプル支持体３２によって中心合わせされたサンプルは、サンプル自身の主要軸線まわりに回転する。
【００５２】
回転デバイス６２は、付加的には動力によって駆動されるものであって、当業者に公知であるような任意の形状を有することができ、クライオスタットボディ８の回転軸線に対してサンプルの軸線を自己中心合わせすることによって、発光ローブを容易に生成することができる。言い換えれば、サンプルの上面が、クライオスタット１のボディ８の回転軸線に対応したものとなるように、支持体３２を調節したときには、手動式のあるいは動力式の回転デバイス６２によって、サンプルを、主要軸線として後述されるような上面に一致した軸線まわりに、回転させることができる。このように、回転デバイス６２を付設することにより、発光ローブの生成を容易なものとすることができる。なぜなら、固定された電磁放射源を使用し得るからである。
【００５３】
ここで、上述したように、図示のサンプル支持体３２が、穴付きのタイプのものであることに注意されたい。特に、サンプル支持体３２は、前方支持部３２ａのところに、貫通穴３２ｂを備えている。よって、貫通穴３２ｂを被覆するようにしてサンプルを配置したときには、有利には、クライオスタットを回転させることによって、石英製中空部材を通して、３６０°にわたっての発光ローブを生成することができる。
【００５４】
石英を使用して中空部材６を形成することは、本発明の好ましい一実施形態を構成するものではあるけれども、材料は、本質的には、サンプルを分析するために使用される電磁放射の性質に基づいて選択されるものであることは、理解されるであろう。この場合、材料は、電磁放射および可視光に対して透明なものとされる。したがって、材料は、主に、光源が可視光源であるかあるいはＸ線源であるかあるいは紫外光源であるかあるいは赤外タイプの光源であるかあるいはその他の光源であるかに基づいて、決定される。例示するならば、Ｘ線源の場合には、ベリリウム（Ｂｅ）を使用することができる。
【００５５】
想定される他の材料については、それら材料が透明であるような波長範囲と一緒に、例示する。当然のことながら、以下に例示された材料は、例示のためのものに過ぎず、一体型の中空部材６に関しての材料の選択および厚さの選択は、当業者であれば、電磁放射の性質（波長）に応じて、また、サンプルに対して実施される分析のタイプに応じて、容易に行うことができる。
【００５６】
可能な材料に関する様々な例は、以下のようである。
−ゲルマニウム（Ｇｅ）：１．７〜２８μｍ。
−シリコン（Ｓｉ）：１．１〜８μｍ、および、２２〜７０μｍ。
−ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）：１．１〜３１μｍ。
−カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）：１．１〜３０μｍ。
−硫化亜鉛（ＺｎＳ）：０．７５〜１２μｍ。
−セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）：０．６〜１９μｍ。
−臭化銀（ＡｇＢｒ）：０．６〜３５μｍ。
−臭化タリウム（ＫＲＳ−５）：０．６〜４０μｍ。
−ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）：０〜６μｍ。
−塩化銀（ＡｇＣｌ）：０．５〜２１μｍ。
−二酸化チタン（ＴｉＯ２）：０．５〜２．５μｍ。
−臭化タリウム（ＫＲＳ−６）：０．４〜２６μｍ。
−ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：０．３０〜５０μｍ。
−塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）：０．２８〜１８μｍ。
−ＩＲ溶融シリカ（ＳｉＯ２）：０．２８〜３．３μｍ。
−臭化カリウム（ＫＢｒ）：０．２８〜２２μｍ。
−塩化カリウム（ＫＣｌ）：０．２７〜１８μｍ。
−臭化セシウム（ＣｓＢｒ）：０．２５〜３８μｍ。
−方解石（ＣａＣＯ３）：０．２２〜２．２μｍ。
−サファイヤ（Ａｌ２Ｏ３）：０．２５〜２．８μｍ。
−石英（ＳｉＯ２）：０．１８〜２．３μｍ。
−ＵＶ溶融シリカ（ＳｉＯ２）：０．１７〜２μｍ。
−フッ化カルシウム（ＣａＦ２）：０．１７〜９μｍ。
−フッ化バリウム（ＢａＦ２）：０．１８〜１１μｍ。
−フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）：０．１５〜６．５μｍ。
−フッ化リチウム（ＬｉＦ）：０．１４〜６μｍ。
【００５７】
当然のことながら、当業者であれば、本発明を何ら限定することなく例示のためだけに上述したような真空中でサンプルを分析するためのクライオスタット１に対して、様々な変形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の好ましい実施形態による真空中でサンプルを分析するためのクライオスタットを示す斜視図である。
【図２】図１に示すクライオスタットにおいて使用される冷却フィンガーを示す斜視図である。
【図３】図１に示すクライオスタットにおいて使用されるクライオスタットボディと、図２の冷却フィンガーと、を示す斜視図である。
【図４】図１に示すクライオスタットにおいて使用される石英製中空部材と、この中空部材をクライオスタットボディに対して組み付けるために使用される取付フランジと、を示す斜視図である。
【図５】図３に示すアセンブリと、図４に示す石英製中空部材と、の間の組付を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５９】
１    クライオスタット
２    冷却フィンガー
４    真空チャンバ
６    一体型中空部材
８    クライオスタットボディ
１０    ベース部分
１４    フィンガー部分
１７    コイル
１８    自由端
３０    貫通穴
３２    サンプル支持体
３２ｂ  貫通穴
４４    開口
４６    開口キャビティ
５０    取付フランジ
６２    回転デバイス
【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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【国際調査報告】
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