(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を収容し、加工ユニットまたは分析ユニット（２００）にドッキングステーション（１００）を介して結合する試料トランスファ装置（１０）であって、
試料ホルダを収容するように構成されたトランスファロッド（４）と、
前記加工ユニットまたは分析ユニット（２００）の前記ドッキングステーション（１００）に対するインタフェースと
を、備え、
前記試料ホルダは、前記試料を加工ユニットまたは分析ユニット（２００）に移送する目的で、前記試料トランスファ装置（１０）のチャンバ（１）内に配置可能である、
試料トランスファ装置（１０）において、
前記チャンバ（１）内を支配する圧力および温度の少なくとも一方を測定する少なくとも１つの測定装置（３，８）が、前記試料トランスファ装置（１０）内に配置されており、
前記インタフェースは、コンタクト（１１ａ）を有し、該コンタクト（１１ａ）は、前記ドッキングステーション（１００）と接続したときに、前記ドッキングステーション（１００）に設けられたコンタクト（１１ｂ）に作用接続するように配置されていることを特徴とする、試料トランスファ装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの測定装置は、前記チャンバ（１）内を支配する圧力を測定する測定装置（３）を含むことを特徴とする、請求項１記載の試料トランスファ装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの測定装置は、前記チャンバ（１）内を支配する温度を測定する測定装置（８）を含むことを特徴とする、請求項１または２記載の試料トランスファ装置。
【請求項４】
前記試料ホルダを収容するように構成された試料ステージ（５）を備え、
前記温度を測定する測定装置（８）は、前記試料ステージ（５）に配置されている、
ことを特徴とする、請求項３記載の試料トランスファ装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの測定装置は、時間測定装置を含むことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の試料トランスファ装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの測定装置（３，８）の電流供給用に、蓄電池が、前記試料トランスファ装置（１０）の内または外に配置されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の試料トランスファ装置。
【請求項７】
制御電子ユニット（９）を備え、
前記制御電子ユニット（９）は、前記少なくとも１つの測定装置（３，８）と、
前記測定装置（３，８）による測定が開始され得る、かつ／または
前記測定装置（３，８）の測定値が前記制御電子ユニット（９）により受信され得る、
ように作用接続していることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の試料トランスファ装置。
【請求項８】
前記制御電子ユニット（９）は、前記試料トランスファ装置（１０）内に配置されていることを特徴とする、請求項７記載の試料トランスファ装置。
【請求項９】
前記試料トランスファ装置（１０）は、加工ユニットまたは分析ユニット（２００）のドッキングステーション（１００）に対するインタフェースを備えることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の試料トランスファ装置。
【請求項１０】
前記インタフェースは、前記少なくとも１つの測定装置（３，８）の測定値が、前記加工ユニットまたは分析ユニット（２００）および／または対応する前記ドッキングステーション（１００）に伝送され得るように構成されていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の試料トランスファ装置。
【請求項１１】
前記インタフェースは、前記インタフェースを介して前記少なくとも１つの測定装置（３，８）および／または請求項７記載の前記制御電子ユニット（９）に電流が供給されるように構成されていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の試料トランスファ装置。
【請求項１２】
前記インタフェースは、前記インタフェースを介して前記蓄電池が、外部の電流源により充電可能であるように構成されていることを特徴とする、請求項６を引用する請求項９から１１までのいずれか１項記載の試料トランスファ装置。
【請求項１３】
前記試料トランスファ装置（１０）は、前記トランスファロッド（４）に取り付けられた試料ホルダの位置および／または向きを変えるトランスファロッド（４）を備えることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の試料トランスファ装置。
【請求項１４】
前記試料ホルダの位置および／もしくは向きならびに／または前記トランスファロッド（４）の対応する動きを検出する別の測定装置を備えることを特徴とする、請求項１３記載の試料トランスファ装置。
【請求項１５】
前記制御電子ユニット（９）は、前記少なくとも１つの測定装置（３，８）の測定値が、予め決められた限界値を上回るか、下回るかすると、警告信号を発することを特徴とする、請求項７を引用する請求項１から１４までのいずれか１項記載の試料トランスファ装置。
【請求項１６】
前記試料ホルダは、前記試料を第１の加工ユニットまたは第１の分析ユニット（２００）から、第２の加工ユニットまたは第２の分析ユニットに移送する目的で、前記試料トランスファ装置（１０）のチャンバ（１）内に配置可能であり、前記試料トランスファ装置（１０）は、前記第１および前記第２の加工ユニットまたは第１および第２の分析ユニットに離脱可能にドッキングすることができることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項に記載の試料トランスファ装置。
【請求項１７】
試料を収容する試料トランスファ装置（１０）と、加工ユニットまたは分析ユニット（２００）用のドッキングステーション（１００）とを備え、
前記試料トランスファ装置（１０）は、前記試料を加工ユニットまたは分析ユニット（２００）に移送する目的で、前記試料トランスファ装置（１０）のチャンバ（１）内に配置可能である試料ホルダを収容するように構成されたトランスファロッド（４）と、加工ユニットまたは分析ユニット（２００）のドッキングステーション（１００）に対するインタフェースと、を有し、前記チャンバ（１）内を支配する圧力および温度の少なくとも一方を測定する少なくとも１つの測定装置（３，８）が、内部に配置されており、
前記試料トランスファ装置（１０）の前記インタフェースは、コンタクト（１１ａ）を有し、かつ前記ドッキングステーション（１００）は、対応するコンタクト（１１ｂ）を有し、両前記コンタクト（１１ａ，１１ｂ）は、前記試料トランスファ装置（１０）と前記ドッキングステーション（１００）とを結合したときに、前記コンタクト（１１ａ，１１ｂ）が互いに作用接続するように配置され、かつ構成されているシステム。
【請求項１８】
前記作用接続は、前記試料トランスファ装置（１０）と前記ドッキングステーション（１００）とを結合した後、前記試料トランスファ装置（１０）および前記ドッキングステーション（１００）の前記コンタクト（１１ａ，１１ｂ）を介して、前記試料トランスファ装置（１０）の前記少なくとも１つの測定装置（３，８）の測定値が、前記ドッキングステーション（１００）および／または対応する前記加工ユニットまたは分析ユニット（２００）に伝送され、かつ／または前記少なくとも１つの測定装置（３，８）および／または前記試料トランスファ装置（１０）が備える制御電子ユニット（９）に電流が供給されるように構成されており、前記制御電子ユニット（９）は、前記少なくとも１つの測定装置（３，８）と、前記測定装置（３，８）による測定が開始され得る、かつ／または前記測定装置（３，８）の測定値が前記制御電子ユニット（９）により受信され得る、ように作用接続している、請求項１７記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料、特に加工および／または鏡検したい試料を収容する試料トランスファ装置であって、トランスファロッドを備え、トランスファロッドは、試料ホルダを収容するように構成されており、試料ホルダは、試料を加工ユニットまたは分析ユニットに移送する目的で、試料トランスファ装置のチャンバ内に配置可能である、試料トランスファ装置に関する。
【０００２】
従来技術
この種の試料トランスファ装置は、特に電子顕微鏡法で使用される。解析すべき試料、例えば細胞、酵素、ウイルスまたは脂質層を含んだ試料は、クライオ固定される。すなわち、水を含んだ試料は、極めて急速に、氷晶の形成を回避しつつ−１５０℃を下回る温度に凍結される。凍結時、生物学的構造は、自然（ｎａｔｉｖ）状態に維持できる。例えば生物学的プロセスは、あらゆる任意の時点でクライオ固定により停止され、例えばクライオ電子顕微鏡および／または相応の試料冷却を行う光学顕微鏡内で解析され得る。本来の解析前に、クライオ固定された試料は、それ自体は公知の形式で別のプレパレーション工程、例えば凍結割断、凍結エッチングおよび／またはコーティング技術による加工にかけられることができる。
【０００３】
凍結試料の品質を損ねないためには、試料をコンタミネーションフリーに、場合によっては冷却状態で、使用される加工機器あるいは分析機器間において移送することが極めて重要となってくる。加工機器または加工ユニットとは、例えばクライオ固定装置、凍結割断装置、凍結エッチング装置またはコーティング装置と解される一方、分析機器あるいは分析ユニットとは、例えばクライオ電子顕微鏡または冷却式光学顕微鏡と解されるべきである。
【０００４】
加工ユニットまたは分析ユニットへの試料の引き渡しあるいは移送の目的で、いわゆる試料トランスファ装置が使用される。このような試料トランスファ装置の例は、真空クライオトランスファシステム「Ｌｅｉｃａ  ＥＭ  ＶＣＴ１００」（製造元：Ｌｅｉｃａ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ）であり、「Ｌｅｉｃａ  ＥＭ  ＶＣＴ１００」は、http://www.leica-microsystems.com/fileadmin/downloads/Leica%20EM%20VCT100/Brochures/Leica_EM VCT100_Brochure_EN.pdfのリンクからアクセス可能な同タイトルのパンフレットに記載されている。このトランスファシステムは、試料ホルダを着脱自在に取り付けるトランスファロッドを備え、試料ホルダは、トランスファロッドの端部に配置される。電子顕微鏡法の極めて小さな凍結試料が、試料ホルダ上にあるとき、試料ホルダは、トランスファロッドの好適な移動および試料ホルダとの結合により収容されることができ、トランスファロッドの再移動（戻し）により、試料は、続いて試料を加工ユニットまたは分析ユニットに移送する目的でトランスファシステムのチャンバ内に配置される。チャンバ内において試料は、保護ガス下または高真空下で、かつ必要であれば、別のクライオ加工あるいはクライオ解析に必要な低温に維持される。トランスファシステムの接続部は、この接続部を介して加工ユニットまたは分析ユニットへの高真空接続が形成可能であるように構成されている。さらにチャンバあるいは試料ホルダは、冷却剤リザーバ、大抵の場合、デュワー容器に接続されている。冷却剤リザーバには、冷却剤、典型的には液体窒素が充填可能である。こうして、試料ホルダと、試料ホルダに存在する試料とは冷却される。
【０００５】
それぞれの加工ユニットまたは分析ユニットに応じて、上記パンフレットに記載された多数の種々異なる試料ホルダが提供されている。試料のクライオ固定後、試料は、好適な試料ホルダとともに真空トランスファシステム内にローディングされる。続いて、下流の加工ユニットまたは分析ユニットへの移送が行われる。この移送は、冷却状態で行われるので、試料は、融解または解凍されることがなく、ひいては使用不能とならずに済む。さらに、コンタミネーション、例えば試料が周囲の空気に曝されることで生じるコンタミネーションは、回避可能である。試料を例えば真空下で、対応する加工機器または分析機器に運び入れることができるように、試料トランスファ装置、例えば上記真空クライオトランスファシステム「Ｌｅｉｃａ  ＥＭ  ＶＣＴ１００」は、真空スライダあるいはスライド弁を備える。例えば１つのスライド弁が、試料トランスファ装置の接続箇所に配置され、別の１つのスライド弁が、加工機器または分析機器の対応する接続箇所に配置されている。試料トランスファ装置を加工ユニットまたは分析ユニットに、それぞれのスライド弁を閉鎖した状態で接続した後、生じた中間室は、ロードロックの形態で排気される。続いてスライド弁が開放され、試料は、真空下で加工ユニットまたは分析ユニットに引き渡される。このためにトランスファロッドは、直線移動可能であり、しばしばその軸線周りに回転することもできる。
【０００６】
移送中の試料の状態変化が、試料の損傷、ひいては分析時に利用することができない結果あるいは誤った解釈へと導いてしまうことや、後続の加工工程を困難または完全に不可能にしてしまうことがあることが判っている。試料の移送は、経験値に基づいてしばしば時間制御されて実施される。
【０００７】
それゆえ本発明の課題は、試料を損傷させる状態変化が起きる可能性をさらに引き下げること、あるいはこのような状態変化を大きな時間的遅れなしに認識することである。
【０００８】
発明の開示
この課題を解決するために、請求項１記載の本発明に係る試料トランスファ装置を提案する。有利な構成は、従属請求項および以下の説明から看取可能である。
【０００９】
本発明に係る試料トランスファ装置は、内部に試料ホルダを配置可能なチャンバを備える。このチャンバ内は、大抵の場合、保護ガス雰囲気またはしかし真空（高真空）が支配している。大抵の場合、チャンバ内は、クライオ温度が支配している。本発明では、物理量を測定する少なくとも１つの測定装置が、試料トランスファ装置内に配置されている。
【００１０】
本発明により、物理量、特に、チャンバ内に存在する試料の状態に影響を及ぼす物理量を測定し、場合によっては、監視することもできるようになる。
【００１１】
物理量として、特に、試料トランスファ装置のチャンバ内の温度および圧力を挙げることができる。しかし、別のパラメータ、例えばチャンバ容積、チャンバの雰囲気中の粒子数、試料トランスファ装置のトランスファロッドに結合された試料ホルダ上に存在する試料の位置および向きも考えられる。物理量としての時間、例えば、加工ユニットまたは分析ユニットへの試料の移送あるいは加工ユニットおよび／または分析ユニット間での試料の移送の継続時間の測定も、重要なパラメータである。
【００１２】
「測定装置」とは、本願の範囲内では、差し当たり、対応する信号（大抵の場合、電圧信号または電流信号）を発生させることで、該当する物理量を測定するセンサまたはプローブとだけ解される。同じく包含されているべき広義の意味で初めて、測定装置は、上記センサあるいは上記プローブを含み、続いてのさらなる処理のために既に処理されていてもよい信号を発生させる回路あるいは電子ユニットも意味する。
【００１３】
チャンバ内を支配する圧力を測定する測定装置が、試料トランスファ装置内部に存在していると、有利である。圧力測定装置自体は、公知のものであり、例えばピエゾ抵抗式または圧電式の圧力センサ、容量型または誘導型の圧力センサ等を含む。真空領域には、相応に好適な圧力センサ、例えば熱伝導真空計または電離真空計が存在する。
【００１４】
さらに、試料トランスファ装置のチャンバ内を支配する温度を測定する測定装置が存在していると、有利である。試料ホルダを収容するために、トランスファロッドは、対応するグリッパを装備している。トランスファロッドを介して試料ホルダは、試料ホルダ上に配置された試料とともに、チャンバ内に配置された試料ステージへ、あるいは試料ステージから移送される。温度測定装置は、例えば上記要素の１つ、好ましくは試料ステージと、この要素が熱伝導的に試料ホルダおよびその上に存在する試料に結合されている限りにおいて、結合されていてもよい。試料トランスファ装置のトランスファロッドに結合されたこのような要素への測定装置の配置も、本願の意味での「試料トランスファ装置内に配置」に包含されるべきものである。試料ステージの温度を、試料ステージに配置された温度センサを用いて測定することは、有利である。試料ステージと、試料を有する試料ホルダとは、熱伝導的に互いに結合されているので、これにより、試料温度を良好に近似的に特定することができる。温度センサ自体は、公知のものである。温度センサには、特に、温度に依存した抵抗をもち、ゆえに温度測定に利用可能なＮＴＣサーミスタおよびＰＴＣサーミスタを挙げることができる。他面では、温度に依存して比例した電流、比例した電圧または一般に温度に依存した信号を出力する集積された半導体温度センサが存在する。さらに別の温度センサも公知である。
【００１５】
これまで公知の試料トランスファ装置は、試料の状態に影響を及ぼす物理量のための固有の測定システムを備えていないため、これまでは、例えば試料温度および圧力を試料トランスファ装置のチャンバを閉めた後に測定することはできなかった。試料を後続の加工機器または分析機器に引き渡した後に初めて、試料は、再び、規定された状態に移行できた。例えば試料温度および圧力の測定は、対応する加工機器または分析機器内で初めて実施可能であった。移送中の試料状態の履歴は、不明であった。本発明により、これからは、試料の状態を、試料状態を特定する物理量を参照して、試料トランスファ装置内部の少なくとも１つの測定装置により特定することができる。
【００１６】
この場合、少なくとも１つの物理量の測定は、本来の移送前、移送中および／または本来の移送後に実施可能である。これは、試料トランスファ装置内に存在する測定装置自体が電流供給部を有するか否かにもよる。附言すると、固有の電流供給部は必須ではない。一般に移送は、ローディングステーションから加工ユニットへ、２つの加工ユニット間で、加工ユニットと分析ユニットとの間でまたは２つの分析ユニット間で実施され、上記ユニットは、試料トランスファ装置が接続可能なそれぞれ１つのドッキングステーションを有する。原則、試料トランスファ装置内部の少なくとも１つの測定装置の電流供給をこのようなドッキングステーションを介して実現し、これに対応して測定値の測定およびドッキングステーションへの測定値の伝送も、ドッキング後に初めて行い、そこから、測定値のさらなる処理を行うこともできる。
【００１７】
このような場合、上記物理量、例えば温度および圧力は、それぞれのドッキングステーションにおいて測定されることになろう。連結解除された状態では、すなわち、移送中は、この場合、少なくとも１つの測定装置の給電は中断されることになろう。移送中の欠落した測定値は、この場合、有利には補間されることができる。
【００１８】
こうして、試料状態の履歴の十分に正確な説明が、それぞれ測定値によって、上記ユニット（ローディングユニット、加工ユニットおよび分析ユニット）へのドッキング時および移送中に（補間により）得られる。このことは、試料を損傷させる状態変化の識別を可能にし、このような状態変化は、特に上記ユニットの１つにドッキングさせた直後に認識できる。このことは、後続の分析時に利用することができない結果または誤った解釈を回避することができるか、またはしかし、さらに加工するには不適な試料状態を始めから認識することもできる。
【００１９】
さらに、時間測定装置が試料トランスファ装置内に存在していると、有利である。このような時間測定装置は、例えば試料トランスファ装置をドッキングステーションから離脱させたときに作動され、ドッキングステーションに再ドッキングしたときに停止されることができ、その結果、測定量として移送時間が測定される。この移送時間は、例えばそれぞれのユニットのドッキングステーションを介して伝送され、処理されることができる。この移送時間が例えば許容限界値を上回れば、このことは、試料を損傷させる状態変化の指標であり得る。これとは異なりまたは（証明のために）これに加えて、別の物理量、例えば温度および圧力の履歴が、場合によっては存在する試料損傷を識別すべく、援用されてもよい。
【００２０】
測定値を補間する代わりに、連続的にまたは少なくとも所定の時間間隔でそれぞれの物理量を移送中に測定することが、有意義であり、かつ合目的なこともある。このためには、特に蓄電池（Ａｋｋｕｍｕｌａｔｏｒ）が、少なくとも１つの測定装置の電流供給用に、例えば試料トランスファ装置内に配置されている。別のエネルギ供給源、例えば電池（Ｂａｔｔｅｒｉｅ）、またはワイヤレスのエネルギ伝送（誘導式、容量式の給電）も考えられ、かつ可能である。蓄電池は、例えば試料トランスファ装置のドッキング時にドッキングステーションを介して簡単に充電可能であるという利点を有している。蓄電池を試料トランスファ装置内に配置する場合は、カプセル化して温度および／または圧力に関して十分に絶縁することに留意する必要がある。これを避けるために、蓄電池（またはその他のエネルギ供給源）を外部に、例えば試料トランスファ装置のハウジング外面に配置し、例えば適当な耐圧性および／または耐温度性のある接続部を介して、試料トランスファ装置内部の少なくとも１つの測定装置と接続してもよい。
【００２１】
制御電子ユニットが存在し、制御電子ユニットが、少なくとも１つの測定装置と、当該測定装置による測定が開始され得るかつ／または当該測定装置の測定値が制御電子ユニットにより受信され得るように作用接続されていると、特に有利である。こうして、必要な測定プロセス、開ループ制御プロセスおよび場合によっては存在する閉ループ制御プロセスは、集積された制御電子ユニットを介して実施可能である。制御電子ユニットは、蓄電池と同様、試料トランスファ装置の内または外に配置されていることができる。その点において、制御電子ユニットでも、蓄電池について述べたことと同じことがいえる。
【００２２】
既に言及したように、試料トランスファ装置は、一般に、後続の加工機器または分析機器のそれぞれのドッキングステーションへの接続部を備える。試料トランスファ装置の対応する接続部がインタフェースを有し、インタフェースを介して、少なくとも１つの測定装置の測定値が、接続された加工ユニットもしくは分析ユニット、または加工ユニットもしくは分析ユニットに接続されたドッキングステーションに伝送されると、有利である。さらに、試料トランスファ装置が、該当する加工ユニットまたは分析ユニットにドッキングされると直ちに、このインタフェースを介して少なくとも１つの測定装置に電流が供給されると、有利である。測定値の伝送と電流供給とは、特に、存在する制御電子ユニットを介して実施され、かつ制御され得る。最後に、制御電子ユニット自体だけ、または付加的に制御電子ユニット自体にも、電流が上記インタフェースを介して供給されてもよい。
【００２３】
蓄電池が試料トランスファ装置内または試料トランスファ装置外面にある場合、インタフェースを介して外部の電流源により蓄電池を充電するのが、有利である。
【００２４】
上記のように、試料トランスファ装置は、試料ホルダが着脱自在に取り付けられる端部を有するトランスファロッドを備える。トランスファロッドの直動により、試料ホルダの位置、ひいては試料の位置は、変更可能である。しばしば、トランスファロッドがその軸線周りに回転することによって、試料ホルダの向き、ひいては試料の向きも、変更可能である。試料トランスファ装置は、試料ホルダを収容する目的で、トランスファロッドの端部に存在する試料ステージを備えていてもよい。この関連で、別の測定装置により試料ステージあるいは試料ホルダの位置および／またはトランスファロッドの対応する移動（ｘ）が検出され、かつ／または試料ステージあるいは試料ホルダの向きおよび／またはトランスファロッドの対応する回転（α）が検出されると、有利である。さらに、空間内の試料の位置および向きを測定することまたは上記測定装置の測定値から導き出すことは、有意義であり得る。ここから、移送中または少なくとも移送前後の試料位置の履歴が作成される。上記測定装置は、試料トランスファ装置内部に、特に試料トランスファ装置のチャンバ内部に配置された位置センサおよび／または運動センサであり得る。これとは異なり、移動（ｘ）および／または回転（α）を、試料トランスファ装置外においてトランスファロッドに設けられた相応の（公知の）センサにより測定することが、合目的なこともある。
【００２５】
少なくとも１つの測定装置の測定値が、予め決められた限界値を上回るか、下回るかすると、上記制御電子ユニットが警告信号を発するようになっていると、有利なこともある。例えば真空チャンバ内の圧力が、許容可能な限界最高値を上回ると、対応する警告信号が発せられ、直接外部に（例えば無線を介して）伝送されるか、または試料トランスファ装置のドッキング時に直接ドッキングステーションに伝送され、表示され得る（聴覚的かつ／または視覚的な表示）。同じことは、例えば温度、特にクライオ固定された試料の温度の測定値にも同様に当てはまる。やはり同様のことは、例えば所定の限界値の下にあることが望ましい移送の継続時間の上記測定値にも当てはまる。
【００２６】
さらに本発明は、加工ユニットまたは分析ユニットのドッキングステーションに対するインタフェースを有する本発明に係る試料トランスファ装置と、このようなドッキングステーションとを備えるシステムに関する。この場合、試料トランスファ装置のインタフェースが、コンタクト、特に電気的なコンタクト、さらにいえば特にばね式の電気的なコンタクトを有し、かつドッキングステーションが、対応するコンタクト、特に電気的なコンタクト、特に同じくばね式の電気的なコンタクトを有し、これらのコンタクトが、試料トランスファ装置とドッキングステーションとを接続したときに上記コンタクトが互いに作用接続するように配置され、かつ構成されていると、有利である。こうして、その後、特に上記測定値は、ドッキングステーションおよび／または対応する加工ユニットもしくは分析ユニットに伝送され得る。他方、試料トランスファ装置の少なくとも１つの測定装置および／または制御電子ユニットには、互いに接続されたコンタクトを介して電流が供給され得る。
【００２７】
本発明に係るシステムの別の構成および利点は、本発明に係る試料トランスファ装置について説明したことと同様である。
【００２８】
本発明の別の利点および構成は、添付図面の説明から見出せる。
【００２９】
上記特徴と、下でさらに説明する特徴とが、それぞれ明示の組み合わせに限らず、本発明の範囲を逸脱することなく、別の組み合わせまたは単独でも使用可能であることは、自明である。
【００３０】
本発明の一実施例を図面に略示し、以下に図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る試料トランスファ装置の一実施の形態の概略断面図である。
【図２】図１に示した試料トランスファ装置と、好適なドッキングステーションとを、２つの異なる見方で示した概略斜視図である（図２Ａおよび２Ｂ）。
【図３】図２に示した試料トランスファ装置およびドッキングステーションをドッキングさせた後の図である。
【図４】試料トランスファ装置と、ドッキングステーションと、加工機器と、制御ユニットと、ディスプレイとの間の可能な作用接続を示す図である。
【００３２】
図１は、試料トランスファ装置１０の概略断面図である。試料トランスファ装置１０のハウジング内には、スライド弁２が配置されており、スライド弁２を介して、（真空）チャンバ１を閉鎖できるようになっている。このチャンバには、圧力測定装置としての圧力測定プローブ３がフランジ固定されており、このプローブ３は、作動状態でチャンバ１内の圧力（ｐ）を測定する。チャンバ１内には、試料ステージ５が存在し、試料ステージ５は、試料用の試料ホルダと機械的に解離自在に結合可能である。トランスファロッド４を用いて、試料ホルダに取り付けられた試料（図示せず）を直線移動（ｘ）させ、すなわち、スライド弁２が開放されているときに加工ユニットまたは分析ユニット内へ引き渡すことができる。例えば加工ユニットから分析ユニット内へ移送するには、トランスファロッド４を適宜動かすことで、試料がチャンバ１内部に取り込まれ、所定の温度および所定の圧力で加工ユニットから分析ユニットへ移送される。トランスファロッド４は、その軸線周りに回転（α）可能である。試料ステージ５は、結合要素６を介して貯蔵容器７に結合されている。貯蔵容器７内には、冷却剤、典型的には液体窒素が存在する。第２の測定装置として、温度センサ８が試料ステージ５に存在する。温度センサ８は、作動状態で試料ステージ５の温度、ひいては、試料ステージ５に結合された試料ホルダの、試料を含めた温度を測定する。圧力測定装置３および温度測定装置８の測定値は、制御電子ユニット９に導かれる。これとは異なりまたはこれに加えて、試料トランスファ装置のハウジング内に設けられた適当な真空密の接続部を通して、測定装置の対応する測定線路が、外部に導かれ、これにより、例えば試料トランスファ装置のハウジング外面に存在する制御電子ユニットによりさらなる処理が行われてもよい。
【００３３】
試料トランスファ装置１０は、ドッキングステーション１００（図２参照）に対する接続部（ハウジングの端面）を備える。接続部は、電気的なコンタクト１１ａを有するインタフェースを有する。さらに接続部は、開口を有し、開口を通して、チャンバ１から対応する加工ユニットまたは分析ユニットへの試料の引き渡しを行うことができる。
【００３４】
図２は、試料トランスファ装置１０およびドッキングステーション１００を示しており、ドッキングステーション１００は、一般に、該当する加工機器または分析機器に不動に結合されている。本実施例では、圧力測定装置３および温度測定装置８の測定値のデータ転送と、試料トランスファ装置の給電とは、上記インタフェースを介して行われる。このインタフェースは、試料トランスファ装置側にばね式の電気的なコンタクト１１ａを有する。このコンタクト１１ａに整合するコンタクト１１ｂは、ドッキングステーション１００に存在している。試料トランスファ装置１０は、機械的な位置決め部（ストッパ）１２およびロック１３を介してドッキングステーション１００に真空密に結合される。この状態で、ばねコンタクト１１ａとばねコンタクト１１ｂとは、互いに正確に整合するように位置決めされる。これによって生じたインタフェース（例えばＲＳ−２３２インタフェース）を介して、試料トランスファ装置内の測定装置の給電、ひいては作動がなされる（本例では、試料トランスファ装置は、固有の電流供給部をもたない）。物理量として温度および圧力が、閉鎖された真空チャンバ１から、連続的に測定され、インタフェースを介して単数または複数の別の機器に、さらに下で説明するように伝送される。制御電子ユニット９は、時間測定装置を有していてもよい。時間測定装置は、アンドッキング時に作動され、再ドッキング時に停止される。こうして移送時間を測定することができる。これに加えて、別の測定量、例えば試料ステージ５あるいはトランスファロッド４の位置および向きならびにスライド弁２の位置が、センサによって検出される。通常、ドッキングは、スライド弁２が閉鎖され、これに対応してドッキングステーション１００内のスライド弁（図示せず）が閉鎖されているときに行われる。生じた中間室は、ロードロックの形態で排気される。その後、スライド弁が開放され、試料の引き渡しを開始することができる。
【００３５】
図３は、試料トランスファ装置１０を、ドッキングされた状態、すなわち、機械的かつ電気的にドッキングステーション１００（および後続の加工機器または分析機器）に接続された状態で示している。
【００３６】
図４は、試料トランスファ装置１０内部の測定装置の測定データを外部の機器に伝送可能な相応の作用接続を示している。この伝送は、既に言及したインタフェースを介してなされ、インタフェースを介して測定データは、ドッキングステーション１００に伝送され、ドッキングステーション１００から、接続された加工機器２００に、かつ／または制御ユニット３００を介してディスプレイ４００（表示部）、例えばＴＦＴモニタに伝送可能である。対応する測定装置の測定データが許容限度外にあるときは、これが許容限度外であることを対応して表示し、試料を損傷させる状態変化の指標として評価することができる。而して、試料の後続の加工または分析から排除することができる。
【００３７】
ここに示した実施例では、測定データ、特に圧力および試料温度の測定データは、試料引き渡し時、つまり、その都度ドッキングされた状態で検出される。連結解除された状態、つまり、移送中は、試料トランスファ装置の給電が中断されており、これにより制御電子ユニット９あるいは測定装置３および８は、停止されている。後続の加工ユニットまたは分析ユニット２００（図４参照）への再ドッキング後であって、まだ試料引き渡しを行う前に、制御電子ユニット９あるいは測定装置３および８は作動され、現在の測定データ、特に圧力および試料温度が検出される。移送中の欠落した測定値は、簡単に制御電子ユニットによって補間されることができる。移送中に測定値を連続的にまたは所定の時間インターバルにわたって検出することが必要または有意義である場合は、制御電子ユニット９あるいは測定装置３および８の電流供給が必要であって、この電流供給は、特にドッキングされた状態でその都度充電可能な蓄電池を介して、簡単に実現可能である。
【００３８】
図４に示した要素、すなわち試料トランスファ装置１０、ドッキングステーション１００、加工ユニット２００、制御ユニット３００およびディスプレイ４００は、別の形式で構成されていてもよい。例えば制御ユニット３００は、加工機器２００内に統合されていてもよい。同じようにディスプレイ４００は、制御ユニット３００および／または加工機器２００内に統合されていてもよい。試料トランスファ装置１０に関して再度確認しておくと、図１との関連で説明した制御電子ユニット９は、試料トランスファ装置１０のハウジング外にハウジングに接するようにして配置されていてもよい。同じことは、場合によっては存在する蓄電池および／または場合によっては存在する固有のディスプレイにもいえる。この場合、外部の制御ユニット３００およびディスプレイ４００は、試料トランスファ装置１０のハウジング外面に存在する、相応に形成されたディスプレイを有する制御電子ユニットによって置換可能であり、この相応に形成されたディスプレイは、有利には、同じく試料トランスファ装置１０のハウジング外面に配置されている。このような実施の形態では、ドッキングステーション１００へのドッキングにかかわらず、試料トランスファ装置によってアウタルキ（自立的）に、試料トランスファ装置１０内の試料の状態が連続的に、対応する測定、測定値の処理および測定値の表示によって監視され得る。
【符号の説明】
【００３９】
１  チャンバ
２  スライド弁
３  圧力測定装置
４  トランスファロッド
５  試料ステージ
６  結合要素
７  貯蔵容器
８  温度測定装置
９  制御電子ユニット
１０  試料トランスファ装置
１１ａ  コンタクト
１１ｂ  コンタクト
１２  機械式の位置決め部、ストッパ
１００  ドッキングステーション
２００  加工ユニット
３００  制御ユニット
４００  ディスプレイ、表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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