(57)【要約】【課　題】周囲の気圧変動による顕微作業部材（試料保持部材、プローブ保持部材、ビーム絞り用アパーチャ保持部材等）のドリフト（位置変動）を減少させること。【解決手段】印加電圧に応じて変形し且つ変形時にホルダＨ内端部の顕微作業部材Ｈａの移動方向の位置を変化させるピエゾ素子３４ｂを有し、前記ピエゾ素子３４ｂの変形により前記ホルダＨ内端部の前記顕微作業部材Ｈａの前記移動方向の位置を調節する位置調節部材３４と、前記ホルダＨの外端部に作用する大気圧を検出する気圧センサ４２と、前記気圧センサ４２の検出値の変動に応じて発生する前記ホルダＨ内端部の顕微作業部材Ｈａの位置変動を防止するように前記ピエゾ素子３４ｂを駆動するピエゾ素子駆動回路とを備えた電子顕微鏡等の顕微作業装置。【選択図】　　　図１
2004055300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０７）を備えたことを特徴とする顕微作業装置、
（Ａ０１）内端部に顕微作業部材を保持するホルダがスライド可能且つ気密に貫通した状態で装着されるホルダ装着孔を有するホルダ装着部材であって、顕微作業を行う真空室を形成する真空室形成用の外壁を貫通し且つ前記外壁に気密に連結された前記ホルダ装着部材、
（Ａ０２）前記ホルダ装着部材を貫通する前記ホルダの外端部に作用する大気圧により前記ホルダ装着孔の軸方向内方に移動しようとする前記試料ホルダの移動を防止するホルダ移動防止部材、
（Ａ０３）印加電圧に応じて変形し且つ変形時に前記ホルダ内端部の位置を変化させるピエゾ素子を有し、前記ピエゾ素子の変形により前記ホルダ内端部の前記顕微作業部材の位置を調節する位置調節部材、
（Ａ０４）前記ホルダの外端部に作用する大気圧を検出する気圧計、
（Ａ０５）前記気圧計の検出値の変動に応じて発生する前記ホルダ内端部の顕微作業部材の位置変動を防止するように前記ピエゾ素子を駆動するピエゾ素子駆動回路、
（Ａ０６）前記気圧計の検出値に応じて予め設定したピエゾ駆動データを記憶するピエゾ駆動データ記憶手段、
（Ａ０７）前記気圧計の検出値に応じて設定されたピエゾ駆動データに基づいて定まるピエゾ駆動電圧を前記ピエゾ素子駆動回路に印加して、前記顕微作業部材の位置変動を防止するピエゾ駆動制御手段。
【請求項２】
次の構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０３），（Ａ０４′）〜（Ａ０７′）を備えたことを特徴とする顕微作業装置、
（Ａ０１）内端部に顕微作業部材を保持するホルダがスライド可能且つ気密に貫通した状態で装着されるホルダ装着孔を有するホルダ装着部材であって、顕微作業を行う真空室を形成する真空室形成用の外壁を貫通し且つ前記外壁に気密に連結された前記ホルダ装着部材、
（Ａ０２）前記ホルダ装着部材を貫通する前記ホルダの外端部に作用する大気圧により前記ホルダ装着孔の軸方向内方に移動しようとする前記試料ホルダの移動を防止するホルダ移動防止部材、
（Ａ０３）印加電圧に応じて変形し且つ変形時に前記ホルダ内端部の位置を変化させるピエゾ素子を有し、前記ピエゾ素子の変形により前記ホルダ内端部の前記顕微作業部材の位置を調節する位置調節部材、
（Ａ０４′）前記ホルダ内端部の位置変動を検出する位置変動センサ、
（Ａ０５′）前記位置変動センサの検出値の変動に応じて発生する前記ホルダ内端部の顕微作業部材の位置変動を防止するように前記ピエゾ素子を駆動するピエゾ素子駆動回路、
（Ａ０６′）前記位置変動センサの検出値に応じて予め設定したピエゾ駆動データを記憶するピエゾ駆動データ記憶手段、
（Ａ０７′）前記位置変動センサの検出値に応じて設定されたピエゾ駆動データに基づいて定まるピエゾ駆動電圧を前記ピエゾ素子駆動回路に印加して、前記顕微作業部材の位置変動を防止するピエゾ駆動制御手段。
【請求項３】
次の構成要件（Ａ０８）を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の顕微作業装置、
（Ａ０８）試料ホルダの内端部であって前記顕微作業部材よりも外端側に設けられ、印加電圧に応じて変形し且つその変形により前記気圧の変動による前記ホルダ先端部の前記軸方向の位置変動を防止して前記顕微作業部材の位置変動を防止する前記ピエゾ素子を有する前記位置調節部材。
【請求項４】
次の構成要件（Ａ０２′），（Ａ０３′）を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の顕微作業装置、
（Ａ０２′）前記ホルダ装着部材を貫通する前記ホルダの内端部に作用する前記真空室の圧力と外端部に作用する大気圧との圧力差により前記ホルダ装着孔の軸方向内方に移動しようとする前記ホルダに係合して前記ホルダの前記移動を阻止するホルダ係合部を有する前記ホルダ移動防止部材、
（Ａ０３′）印加電圧に応じて変形し且つ変形時に前記顕微作業部材の前記軸方向の位置を変化させるピエゾ素子を有し、前記ピエゾ素子の変形により前記顕微作業部材の前記軸方向の位置を調節する前記位置調節部材。
【請求項５】
次の構成要件（Ａ０９）を備えたことを特徴とする請求項４記載の顕微作業装置、
（Ａ０９）印加電圧に応じて変形し且つ変形時に前記ホルダ係合部の前記ホルダとの係合位置を変化させる前記ピエゾ素子を有し、前記ピエゾ素子の変形により前記ホルダの前記軸方向の位置を調節する前記位置調節部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子顕微鏡等の、電子ビーム、イオンビーム、あるいは光等を用いて、試料の観察、分析作業を行う装置または、電子ビームによりウエハの表面を描画作業する装置等の顕微作業装置に関し、特に、内端部に顕微作業部材（試料保持部材、プローブ保持部材、ビーム絞り用アパーチャ保持部材等）を保持するホルダが真空室形成用の外壁を貫通して配置された顕微作業装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記顕微作業装置として、顕微作業を行う真空室を形成する真空室形成用の外壁を貫通し且つ前記外壁に気密に連結された筒状のホルダ装着部材を設け、前記ホルダ装着部材に形成したホルダ装着孔に、前記顕微作業部材を保持するホルダがスライド可能且つ気密に貫通した状態で装着される構造のものが従来公知である。前記ホルダ装着孔に装着された前記ホルダは、内端部が真空室中に配置され、外端部は大気中に配置される。前記ホルダ装着部材を貫通する前記ホルダの内端部に作用する前記真空室の圧力と外端部に作用する大気圧との圧力差により、前記ホルダ装着孔の軸に沿って前記ホルダを内方に移動させる力が作用する。前記ホルダの内方への移動を防止するために、ホルダ移動防止部材が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記顕微作業装置において、ホルダの外端部に作用する大気圧は、音、音声、ドアの開閉等により変動し、前記大気圧の変動によりホルダは振動する。
前記試料保持部材またはプローブ保持部材等の顕微作業部材を保持するホルダに、外部からの振動（すなわち、外乱）が伝達されると、精度の良い顕微作業データの取得が難しくなるという問題点がある。
空気の清浄化を図って加圧されているクリーンルーム内に前記顕微作業装置が配置されている場合、空気圧の変動は大きくなり、ホルダの前記振動の振幅も大きくなる。この場合、ホルダ内端部の前記顕微作業部材（試料保持部材、プローブ保持部材、ビーム絞り用アパーチャ保持部材等）のドリフト（位置変動）が大きくなる。この場合、顕微作業データの精度がさらに悪化する。
【０００４】
従来、前記問題点を解決するため、前記ホルダ装着部材を含む前記ホルダ支持装置を大気から遮断するための密封カバーが考えられている。しかしながら、前記密封カバーを使用する場合は、コントロール用ケーブルを導入する際にも気密性を保持するためにハーメチック等の気密導入端子が必要となる。また、密封カバーによりホルダの大きさに制限が加わり、特殊ホルダ（冷却ホルダ等）の使用が難しくなる。
したがって、前記密封カバーの構造は複雑で大掛かりなものとなり、コストアップになる。
本発明は前述の事情に鑑み、下記（Ｏ０１）の記載内容を課題とする。
（Ｏ０１）周囲の気圧変動による顕微作業部材（試料保持部材、プローブ保持部材、ビーム絞り用アパーチャ保持部材等）のドリフト（位置変動）を減少させること。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決するために案出した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の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。
また、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。
【０００６】
（本発明）
前記課題を解決するために、本発明の顕微作業装置は、次の構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０７）を備えたことを特徴とする、
（Ａ０１）内端部に顕微作業部材（Ｈａ）を保持するホルダ（Ｈ）がスライド可能且つ気密に貫通した状態で装着されるホルダ装着孔（１２ａ）を有するホルダ装着部材（１２）であって、顕微作業を行う真空室を形成する真空室形成用の外壁（Ｔａ）を貫通し且つ前記外壁（Ｔａ）に気密に連結された前記ホルダ装着部材（１２）、
（Ａ０２）前記ホルダ装着部材（１２）を貫通する前記ホルダ（Ｈ）の外端部に作用する大気圧により前記ホルダ装着孔（１２ａ）の軸方向に移動しようとする前記ホルダ（Ｈ）の移動を防止するホルダ移動防止部材（３２；５９）、
（Ａ０３）印加電圧に応じて変形し且つ変形時に前記ホルダ（Ｈ）内端部の位置を変化させるピエゾ素子（３４ｂ；２４ｂ；５９）を有し、前記ピエゾ素子（３４ｂ；２４ｂ；５９）の変形により前記ホルダ（Ｈ）内端部の前記顕微作業部材（Ｈａ）の位置を調節する位置調節部材（３４；２４；５９）、
（Ａ０４）前記ホルダ（Ｈ）の外端部に作用する大気圧を検出する気圧計（４２）、
（Ａ０５）前記気圧計（４２）の検出値の変動に応じて発生する前記ホルダ（Ｈ）内端部の顕微作業部材（Ｈａ）の位置変動を防止するように前記ピエゾ素子（３４ｂ；２４ｂ；５９）を駆動するピエゾ素子駆動回路（Ｄ９；Ｄ９′）、
（Ａ０６）前記気圧計（４２）の検出値に応じて予め設定したピエゾ駆動データを記憶するピエゾ駆動データ記憶手段（ＭＥ；ＭＥ′）、
（Ａ０７）前記気圧計（４２）の検出値に応じて設定されたピエゾ駆動データ（Ｐｎ）に基づいて定まるピエゾ駆動電圧（Ｖｎ）を前記ピエゾ素子駆動回路（Ｄ９；Ｄ９′）に印加して、前記顕微作業部材（Ｈａ）の位置変動を防止するピエゾ駆動制御手段（Ｃ９；Ｃ９′）。
【０００７】
前記構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０７）を備えた本発明の顕微作業装置では、顕微作業を行う真空室を形成する真空室形成用の外壁（Ｔａ）に連結されたホルダ装着部材（１２）は、前記外壁（Ｔａ）を気密に貫通する。前記ホルダ装着部材（１２）のホルダ装着孔（１２ａ）にスライド可能且つ気密に貫通した状態で装着されるホルダ（Ｈ）はその内端部に顕微作業部材（試料保持部材、プローブ保持部材、ビーム絞り用アパーチャ保持部材等）（Ｈａ）を保持する。
前記ホルダ装着部材（１２）を貫通する前記ホルダ（Ｈ）は、ホルダ（Ｈ）の外端部に作用する大気圧の変動により移動する力を受ける。前記ホルダ移動防止部材（３２；５９）は、前記大気圧により前記ホルダ（Ｈ）が移動するのを防止する。
気圧計（４２）は前記ホルダ（Ｈ）の外端部に作用する大気圧を検出する。
ピエゾ駆動データ記憶手段（ＭＥ；ＭＥ′）は、前記気圧計（４２）の検出値に応じて予め設定したピエゾ駆動データを記憶する。
ピエゾ駆動制御手段（Ｃ９；Ｃ９′）は、前記気圧計（４２）の検出値に応じて設定されたピエゾ駆動データに基づいて定まるピエゾ駆動電圧を前記ピエゾ素子駆動回路（Ｄ９；Ｄ９′）に印加する。このとき、ピエゾ素子駆動回路（Ｄ９；Ｄ９′）は、前記気圧計（４２）の検出値の変動に応じて発生する前記ホルダ（Ｈ）内端部の顕微作業部材（Ｈａ）の位置変動を防止するように前記ピエゾ素子（３４ｂ；２４ｂ；５９）を駆動する。
位置調節部材（３４；２４；５９）は、印加電圧に応じて変形し且つ変形時に前記顕微作業部材（Ｈａ）の位置を変化させるピエゾ素子（３４ｂ；２４ｂ；５９）により前記顕微作業部材（Ｈａ）の位置を調節して、前記ホルダ（Ｈ）内端部の顕微作業部材（Ｈａ）の位置変動を防止する。
【０００８】
また、本発明は前記気圧計（４２）の代わりに、前記ホルダ（Ｈ）内端部の位置変動を検出する位置変動センサ（４２′）を使用することが可能である。その場合、本発明は前記構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０３）および次の構成要件（Ａ０４′）〜（Ａ０７′）を備えることができる。
（Ａ０４′）前記ホルダ（Ｈ）内端部の位置変動を検出する位置変動センサ（４２′）、
（Ａ０５′）前記位置変動センサ（４２′）の検出値の変動に応じて発生する前記ホルダ（Ｈ）内端部の顕微作業部材（Ｈａ）の位置変動を防止するように前記ピエゾ素子（３４ｂ）を駆動するピエゾ素子駆動回路（Ｄ９；Ｄ９′）、
（Ａ０６′）前記位置変動センサ（４２′）の検出値に応じて予め設定したピエゾ駆動データを記憶するピエゾ駆動データ記憶手段（ＭＥ）、
（Ａ０７′）前記位置変動センサ（４２′）の検出値に応じて設定されたピエゾ駆動データに基づいて定まるピエゾ駆動電圧を前記ピエゾ素子駆動回路（Ｄ９）に印加して、前記顕微作業部材（Ｈａ）の位置変動を防止するピエゾ駆動制御手段（Ｃ９）。
【０００９】
前記構成要件（Ａ０４′）〜（Ａ０７′）を備えた本発明では、位置変動センサ（４２′）は前記ホルダ（Ｈ）内端部（前記顕微作業部材（Ｈａ）を保持する部分）の位置変動を検出する。ピエゾ駆動データ記憶手段（ＭＥ）は、前記位置変動センサ（４２′）の検出値に応じて予め設定したピエゾ駆動データを記憶する。
ピエゾ駆動制御手段（Ｃ９）は、前記位置変動センサ（４２′）の検出値に応じて設定されたピエゾ駆動データに基づいて定まるピエゾ駆動電圧を前記ピエゾ素子駆動回路（Ｄ９）に印加する。このとき、ピエゾ素子駆動回路（Ｄ９）は、前記位置変動センサ（４２′）の検出値の変動に応じて発生する前記ホルダ（Ｈ）内端部の顕微作業部材（Ｈａ）の位置変動を防止するように前記ピエゾ素子（３４ｂ）を駆動する。
【００１０】
前記本発明の顕微作業装置は、次の構成要件（Ａ０８）を備えることができる。
（Ａ０８）試料ホルダ（Ｈ）の内端部であって前記顕微作業部材（Ｈａ）よりも外端側に設けられ、印加電圧に応じて変形し且つその変形により前記気圧の変動による前記ホルダ（Ｈ）先端部の前記軸方向の位置変動を防止して前記顕微作業部材（Ｈａ）の位置変動を防止する前記ピエゾ素子（３４ｂ；５９）を有する前記位置調節部材（３４；５９）。
【００１１】
前記構成要件（Ａ０８）を備えた本発明の顕微作業装置では、試料ホルダ（Ｈ）の内端部であって前記顕微作業部材（Ｈａ）よりも外端側に設けられた前記ピエゾ素子（３４ｂ；５９）を有する前記位置調節部材（３４；５９）は、印加電圧に応じて変形し且つその変形により前記気圧の変動による前記ホルダ（Ｈ）先端部の前記軸方向の位置変動を防止して前記顕微作業部材（Ｈａ）の位置変動を防止する。
【００１２】
前記構成要件（Ａ０１）〜（Ａ０７）または（Ａ０１）〜（Ａ０３），（Ａ０４′）〜（Ａ０７′）を備えた本発明の顕微作業装置は、前記構成要件（Ａ０２），（Ａ０３）の代わりに次の構成要件（Ａ０２′），（Ａ０３′）を備えることができる。
（Ａ０２′）前記ホルダ装着部材（１２）を貫通する前記ホルダ（Ｈ）の内端部に作用する前記真空室の圧力と外端部に作用する大気圧との圧力差により前記ホルダ装着孔（１２ａ）の軸方向内方に移動しようとする前記ホルダ（Ｈ）に係合して前記ホルダ（Ｈ）の前記移動を阻止するホルダ係合部（３２ａ；５９ａ）を有する前記ホルダ移動防止部材（３２；５９）、
（Ａ０３′）印加電圧に応じて変形し且つ変形時に前記顕微作業部材（Ｈａ）の前記軸方向の位置を変化させるピエゾ素子（３４ｂ；５９）を有し、前記ピエゾ素子（３４ｂ；５９）の変形により前記顕微作業部材（Ｈａ）の前記軸方向の位置を調節する前記位置調節部材（３４；５９）。
【００１３】
前記構成要件（Ａ０２′），（Ａ０３′）を備えた本発明の顕微作業装置では、ホルダ係合部（３２ａ；５９ａ）を有する前記ホルダ移動防止部材（３２；５９）は、前記ホルダ装着部材（１２）を貫通する前記ホルダ（Ｈ）の内端部に作用する前記真空室の圧力と外端部に作用する大気圧との圧力差により前記ホルダ装着孔（１２ａ）の軸方向内方に移動しようとする前記ホルダ（Ｈ）に係合して前記ホルダ（Ｈ）の前記移動を阻止する。
前記位置調節部材（３４；５９）は、印加電圧に応じて変形し且つ変形時に前記顕微作業部材（Ｈａ）の前記軸方向の位置を変化させるピエゾ素子（３４ｂ；５９）を有し、前記ピエゾ素子（３４ｂ；５９）の変形により前記顕微作業部材（Ｈａ）の前記軸方向の位置を調節する。
【００１４】
前記構成要件（Ａ０２′），（Ａ０３′）を備えた本発明の顕微作業装置は、次の構成要件（Ａ０９）を備えることができる。
（Ａ０９）印加電圧に応じて変形し且つ変形時に前記ホルダ係合部（３２ａ；５９ａ）の前記ホルダ（Ｈ）との係合位置を変化させる前記ピエゾ素子（３４ｂ；５９）を有し、前記ピエゾ素子（３４ｂ；５９）の変形により前記ホルダ（Ｈ）の前記軸方向の位置を調節する前記位置調節部材（３４；５９）。
【００１５】
前記構成要件（Ａ０９）を備えた本発明の顕微作業装置では、印加電圧に応じて変形し且つ変形時に前記ホルダ係合部（３２ａ；５８ａ）の前記ホルダ（Ｈ）との係合位置を変化させる前記ピエゾ素子（３４ｂ；５９）を有する前記位置調節部材（３４；５９）は、前記ピエゾ素子（３４ｂ；５９）の変形により前記ホルダ（Ｈ）の前記軸方向の位置を調節する。前記ホルダ（Ｈ）の前記軸方向の位置を調節することにより、前記顕微作業部材（Ｈａ）の前記軸方向の位置変動を防止することができる。
【００１６】
【実施の形態】
次に図面を参照しながら、本発明の顕微作業装置の実施の形態を説明するが、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、右左方向を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。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は本発明の顕微作業装置の実施の形態１としての透過型電子顕微鏡の要部のみを断面図で示す全体図である。
図２は同実施の形態１の透過型電子顕微鏡の要部平断面拡大図で、前記図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
図３は前記図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
図４は前記図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
図１において、本発明の顕微作業装置の実施の形態１としての透過型電子顕微鏡Ｔは、内部を真空に保持された鏡筒（外壁）Ｔａを有している。鏡筒Ｔａは鉛直なＺ軸に沿って配置されている。鏡筒Ｔａの中間部にはゴニオ支持ステージＧＳおよびゴニオメータＧＭが設けられている。前記ゴニオメータＧＭには試料ホルダＨが装着されており、試料ホルダＨの内端部には試料を保持する試料保持部材Ｈａが設けられている。なお、前記試料保持部材Ｈａに保持された試料は電子ビームによって決像できる焦点位置（像フォーカス位置）Ｆ１（図１、図２参照）に配置される。
前記鏡筒Ｔａの上端に設けた電子銃Ｅ（後述の図５参照）から出射した電子ビームはＺ軸に沿って下方に進み、順次、鏡筒Ｔａ内部に配置された電子レンズＲ（後述の図５参照）、偏向コイルＬ（後述の図５参照）を通過して下端部に配置した撮像装置Ｋ（後述の図５参照）に到達するように構成されている。なお、前記電子レンズＲは、前記焦点位置Ｆ１の上側に配置された集束レンズおよび下側に配置された結像レンズを有している。
【００１８】
図１〜図４において鏡筒Ｔａの一部を構成するゴニオ支持ステージＧＳの内部には、上下方向に延びるＺ軸（上下軸）に沿った電子ビームの通路が形成されている。ゴニオ支持ステージＧＳは前記Ｚ軸に垂直な方向に延び且つ前記鏡筒Ｔａの内外を連通させるゴニオメータ装着孔１と、前記ゴニオメータ装着孔１の外端に形成されたゴニオメータ装着面２と、前記ゴニオメータ装着孔１の内端部に設けられた球面軸受け３とを有する。また、ゴニオ支持ステージＧＳは前記ゴニオメータ装着孔１と角度９０°をなす方向に形成されたホルダ位置決め部材装着孔４を有している。
【００１９】
ゴニオメータＧＭは軸受部材６を有し、軸受部材６は前記ゴニオメータ装着面２（図２参照）に接合した状態で連結される被装着面６ａおよび前記被装着面６ａに垂直な軸受孔６ｂとを有する。
図１において、前記軸受部材６にはギヤホルダ７が支持されており、ギヤホルダ７内のウォームギヤ８はＸ軸周り駆動用モータ９（図４参照）の回転により回転する。
前記軸受部材６により回転可能に支持された回転部材１１は、その外周部に前記ウォームギヤ８と噛み合うギヤ１１ａ（図２、図４参照）を有しており、前記Ｘ軸周り駆動用モータ９により回転位置を調節することができる。
図２において、前記回転部材１１のホルダ装着部材貫通孔１１ｂを貫通するホルダ装着部材１２はホルダ装着孔１２ａを有する円筒状部材でその内端部に球面１２ｂを有し、前記球面１２ｂは前記球面軸受け３により回動可能に支持されている。前記ホルダ装着孔１２ａは試料ホルダＨが装着される孔であり、ホルダ装着孔１２ａの軸はホルダ軸（試料ホルダＨの軸）と同一であり、前記球面軸受け３の中心Ｏを通る。
前記軸受部材６および前記回転部材１１の軸は同軸である。
【００２０】
図３において、ホルダ装着部材１２の外端部には前記Ｘ軸およびＺ軸に垂直なＹ軸（左右軸）方向に延びる突出部材１２ｃが設けられており、突出部材１２ｃの上面中央部はＺ軸方向押圧部材１４（図１、図３参照）により下方に押圧されている。図３において、前記突出部材１２ｃの両端部下面には、前記回転部材１１（図２参照）により軸１５回りに揺動可能に支持された揺動部材１６の左右一対のアーム１６ａ，１６ａの上端に設けた球１７，１７が当接している。
【００２１】
図１において、前記揺動部材１６には、前記回転部材１１に支持されたネジ１８の先端が当接しており、前記揺動部材１６は前記ネジ１８の進退移動により軸１５回りに揺動する。前記ネジ１８はギヤ１８ａと一体に構成されており、前記ギヤ１８ａに噛み合うギヤ１９は、前記回転部材１１に支持された上下動用モータ（Ｚ軸方向位置調節モータ）２１の出力軸に固着されている。したがって、上下動用モータ２１が回転するとギヤ１９およびこのギヤ１９と噛み合う前記ギヤ１８ａおよび前記ネジ１８が回転する。このとき、前記ネジ１８が進退移動し、前記揺動部材１６が軸１５回りに揺動して前記球１７，１７が突出部材１２ｃを上下に移動させる。このとき、ホルダ軸（ホルダ装着部材１２および試料ホルダＨの軸）が前記球面中心Ｏの回りに上下に傾斜する。
前記符号１４〜２１で示された要素により前記ホルダ装着部材１２の外端部のＺ軸方向の位置調節を行うホルダ装着部材Ｚ軸方向位置調節装置（１４〜２１）が構成されている。前記ホルダ装着部材Ｚ軸方向位置調節装置（１４〜２１）によりホルダ装着部材１２は前記球面軸受け３の中心Ｏ回りに鉛直面（ＸＺ平面）内での回転位置の調節が可能である。
【００２２】
図２において、ホルダ装着部材１２の外端部は前記Ｙ軸（左右軸）方向の一側面（右側面）が、前記回転部材１１に支持されたＹ軸方向押圧部材２３により左方に押圧されており、他側面（左側面）には前記回転部材１１に支持されたネジ２４（Ｙ軸方向位置調節部材）の先端が当接している。前記ネジ２４にはギヤ２４ａが一体に形成されており、前記ギヤ２４ａにはギヤ２５が噛み合っている。ギヤ２５は、前記回転部材１１に支持された左右動用モータ（Ｙ軸方向位置調節モータ）２６の出力軸に固着されている。したがって、左右動用モータ２６が回転するとギヤ２５およびこのギヤ２５と噛み合う前記ギヤ２４ａと一体成形された前記ネジ２４が回転する。このとき、前記ネジ２４が進退移動し、前記ホルダ軸（ホルダ装着部材１２および試料ホルダＨの軸）Ｈｘが左右（Ｙ軸方向）に傾斜する。
【００２３】
前記符号２３〜２６で示された要素により前記ホルダ装着部材１２の外端部のＹ軸方向の位置調節を行うホルダ装着部材Ｙ軸方向位置調節装置（２３〜２６）が構成されている。前記ホルダ装着部材Ｙ軸方向位置調節装置（２３〜２６）によりホルダ装着部材１２は前記球面軸受け３の中心Ｏ回りにＸＹ平面内での回転位置の調節が可能である。
【００２４】
図２において、前記ホルダ位置決め部材装着孔４には円筒状ケース３０が収容されている。円筒状ケース３０には鉛直なピン３１回りに回転可能なホルダＸ軸方向位置決め部材（ホルダ移動防止部材）３２が収容されている。前記ホルダＸ軸方向位置決め部材３２は、鏡筒ＴａをＹ軸方向に貫通しており、その内端部には前記試料ホルダＨの内端部が係合する係合孔３２ａが形成されている。前記ホルダＸ軸方向位置決め部材３２と円筒状ケース３０内面との間には真空シールのためにベローズ３３が設けられている。
試料ホルダＨはその内端部と外端部に作用する気圧差により常時内方に（Ｘ軸方向に）移動する力を受けているので、前記係合孔３２ａに係合する試料ホルダＨの内端部は、ホルダＸ軸方向位置決め部材３２の内端部をＸ方向に押圧している。この場合、前記ピン３１回りに回動可能なホルダＸ軸方向位置決め部材３２の外端部は−Ｘ方向に移動しようとする。
【００２５】
前記ホルダＸ軸方向位置決め部材３２の外端部の−Ｘ側面には、円筒状ケース３０の外端部に支持されたネジ３４（Ｘ軸方向位置調節部材）の先端が当接しているので、ホルダＸ軸方向位置決め部材３２のピン３１回りの回動位置は前記ネジ３４の進退位置により定まる。
前記ネジ３４にはギヤ３４ａが一体に形成されており、ギヤ３４ａはギヤ３５と噛み合っている。前記ギヤ３５は前記円筒状ケース３０に支持された前後移動用モータ（Ｘ軸方向位置調節用モータ）３６の出力軸に固着されている。したがって、前記前後移動用モータ３６が回転するとギヤ３５およびこのギヤ３５と噛み合う前記ギヤ３４ａと一体の前記ネジ３４が回転する。このとき、前記ネジ３４が前後方向に（Ｘ軸方向に）進退移動し、前記ホルダＸ軸方向位置決め部材３２の内端部がピン３１回りに前後に（Ｘ軸方向に）回動する。
前記ネジ３４の進退移動によりホルダＸ軸方向位置決め部材３２の内端部は前後に（Ｘ軸方向に）移動する。このとき、前記係合孔３２ａに係合する試料ホルダＨは前後（Ｘ軸方向）に移動する。
前記符号３１〜３６で示された部材により試料ホルダＨは前記Ｘ軸方向の位置（ホルダの軸方向の位置）の調節が可能である。
【００２６】
前記ネジ３４の先端部はピエゾ素子３４ｂに当接しており、ピエゾ素子３４ｂはホルダＸ軸方向位置決め部材３２に固定支持されている。ネジ３４の軸方向における前記ピエゾ素子３４ｂの両端部には電極（図示せず）が形成されており、前記図示しない電極に電圧を印加することにより、前記ピエゾ素子３４ｂが軸方向に伸縮する。前記ピエゾ素子３４ｂの伸縮により、ホルダＸ軸方向位置決め部材３２の内端部の係合孔３２ａの位置をホルダ軸方向（Ｙ軸方向）に位置調節することができる。したがって、試料ホルダＨの外端に作用する大気圧の変動に伴って試料ホルダＨが前記ホルダ軸方向に振動する際に、前記ピエゾ素子３４ｂを伸縮させることにより、前記試料ホルダＨの内端部に保持された試料の位置変動を防止することが可能となる。
【００２７】
（実施の形態１の制御部の説明）
図１において、前記鏡筒Ｇａの近傍にはパソコンにより構成されたコントローラＣが配置されている。コントローラＣは、接続機器に対する入出力信号のレベルを調節するＩ／Ｏ（入出力インターフェース）、画像形成装置の制御プログラムが記憶されＲＯＭ（リードオンリメモリ）、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムに従った処理を実行するＣＰＵ（中央処理装置）、前記処理の実行時にプログラムの一部やデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ハードディスク等の記憶装置、その他、クロック発振器等から構成されている。
【００２８】
図５は本発明の顕微作業装置の実施の形態１としての透過型電子顕微鏡の制御部のブロック線図である。
図５において、コントローラＣには、電源スイッチ４１が設けられており、また、前記コントローラＣに信号を出力する信号出力要素４２〜４４（後述）およびコントローラＣが制御する制御要素（後述）が接続されている。
（信号出力要素）
コントローラＣに信号を出力する信号出力要素としては、気圧計４２、キーボード４３、およびマウス４４等がある。
【００２９】
（制御要素）
コントローラＣが制御する制御要素としては、ディスプレイ４６を駆動する表示回路Ｄ１、電子銃Ｅを駆動する電子銃駆動用電源Ｄ１、電子レンズＲを駆動する電子レンズ駆動用電源Ｄ２、偏向コイルＬを駆動する偏向コイル駆動回路Ｄ４、撮像装置Ｋを駆動する撮像装置駆動回路Ｄ５の他、次の要素Ｄ６〜Ｄ９等がある。
Ｄ６：Ｘ軸方向位置調節モータ駆動回路
Ｘ軸方向位置調節モータ駆動回路Ｄ６は前後移動用モータ（Ｘ軸方向位置調節用モータ）３６（図２参照）を駆動する。
Ｄ７：Ｙ軸方向位置調節モータ駆動回路
Ｙ軸方向位置調節モータ駆動回路Ｄ７は左右移動用モータ（Ｙ軸方向位置調節用モータ）２６（図２参照）を駆動する。
Ｄ８：Ｚ軸方向位置調節モータ駆動回路
Ｚ軸方向位置調節モータ駆動回路Ｄ８は上下移動用モータ（Ｚ軸方向位置調節モータ）２１（図１参照）を駆動する。
Ｄ９：ピエゾ素子駆動回路
ピエゾ素子駆動回路Ｄ９は、ネジ３４の先端部が当接するピエゾ素子３４ｂ（図２参照）を駆動する。
【００３０】
（前記コントローラＣの機能）
前記コントローラＣは、前記各信号出力要素からの出力信号に応じた処理を実行して、前記各制御要素に制御信号を出力する機能（制御手段）を有している。前記コントローラＣの機能（制御手段）を次に説明する。
Ｃ１：表示制御手段
表示制御手段Ｃ１は、コントローラＣの電源スイッチ４１がオンしてから、コントローラＣのＲＯＭまたはハードディスクに記憶されたプログラムと、前記気圧計４２、キーボード４３、マウス４４等の信号出力要素からの出力信号とに応じて、前記ディスプレイ４６に画像情報を表示する。
Ｃ２：電子銃制御手段
電子銃制御手段Ｃ２は、前記電子銃駆動用電源回路Ｄ２の動作を制御する。
Ｃ３：電子レンズ制御手段
電子レンズ御手段Ｃ３は、前記電子レンズ駆動用電源回路Ｄ３の動作を制御する。
Ｃ４：偏向コイル制御手段
偏向コイル御手段Ｃ４は、前記偏向コイル駆動回路Ｄ４の動作を制御する。
Ｃ５：撮像装置制御手段
撮像装置制御手段Ｃ５は、前記撮像装置駆動回路Ｄ５の動作を制御する。
【００３１】
Ｃ６：Ｘ軸方向位置制御手段
Ｘ軸方向位置制御手段Ｃ６は、前記Ｘ軸方向位置調節モータ駆動回路Ｄ６の動作を制御して、前後移動用モータ（Ｘ軸方向位置調節用モータ）３６（図２参照）を駆動し、試料ホルダＨのＸ軸方向の位置（ホルダ軸方向の位置）を調節する。
Ｃ７：Ｙ軸方向位置制御手段
Ｙ軸方向位置制御手段Ｃ７は、前記Ｙ軸方向位置調節モータ駆動回路Ｄ７の動作を制御して左右移動用モータ（Ｙ軸方向位置調節用モータ）２６（図２参照）を駆動し、試料ホルダＨの内端部（試料保持部）の左右方向の位置（Ｙ軸方向の位置）を調節する。
Ｃ８：Ｚ軸方向位置制御手段
Ｚ軸方向位置制御手段Ｃ８は、前記Ｚ軸方向位置調節モータ駆動回路Ｄ８の動作を制御して上下移動用モータ（Ｚ軸方向位置調節モータ）２１（図１参照）を駆動し、試料ホルダＨの内端部（試料保持部）の上下方向の位置（Ｚ軸方向の位置）を調節する。
Ｃ９：Ｘ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動制御手段
Ｘ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動制御手段Ｃ９は、前記ピエゾ素子駆動回路Ｄ９の動作を制御してネジ３４の先端部のピエゾ素子３４ｂ（図２参照）を駆動し、試料ホルダＨの先端部の試料のＸ軸方向の位置を調節する。そして、気圧変動による試料ホルダＨの振動による試料ホルダＨの先端部のＸ軸方向の位置変動を防止する。
【００３２】
ＭＥ：Ｘ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動データ記憶手段
前記ピエゾ素子３４ｂの変位量はその駆動電圧に応じて変化する。したがって、前記気圧変動量に応じて発生する試料の位置変動量をキャンセルするように前記ピエゾ素子３４ｂを駆動することにより、前記試料の位置変動を防止することができる。
前記気圧変動量に対する試料の位置変動量は、ホルダＨの種類やピエゾ素子３４ｂの形状、大きさ等によって異なるので、本実施の形態１では、異なる試料ホルダＨ１〜ＨＮに対して、前記気圧変動量と、前記気圧変動量に対応する試料の位置変動量をキャンセルするピエゾ素子３４ｂの駆動電圧とを、予め実験により求めておく。そして、気圧計４２の計測値とそれに対する駆動電圧とを前記Ｘ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動データ記憶手段ＭＥに記憶しておく。
したがって、Ｘ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動データ記憶手段ＭＥは、複数のホルダ（通常の試料ホルダ、試料加熱用ホルダ、試料冷却用ホルダ等）Ｈ１〜ＨＮに対するＸ軸方向位置変動防止用のピエゾ駆動データをそれぞれ記憶するホルダＨ１〜ＨＮ用データ記憶手段ＭＥ１〜ＭＥＮを有している。なお、本明細書の記載において、「ホルダＨ」は、複数の各ホルダＨ１〜ＨＮの中のいずれかを意味する。前記ホルダＨ１〜ＨＮ用データ記憶手段ＭＥ１〜ＭＥＮに記憶されるデータについては、図６により後述する。
Ｃ１０：ホルダ種類設定手段
前記各ホルダＨ１〜ＨＮ毎に、気圧変動時のホルダ内端部の位置変動状態が異なるので、前記位置変動を防止するためには、前記ピエゾ素子３４ｂの駆動電圧の制御方法を異ならせる必要がある。そこで、ホルダ種類設定手段Ｃ１０は、前記ゴニオメータＧＭに装着されている試料ホルダＨ（Ｈ＝Ｈ１〜ＨＮのいずれか）の種類を設定する機能を有する。
【００３３】
図６は前記Ｘ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動データ記憶手段ＭＥに記憶されるピエゾ駆動データの説明図である。
図６において、各ホルダ毎のピエゾ駆動データは、ｎを正の整数とした場合に気圧検出値Ｐｎと、前記気圧検出値Ｐｎに対応して設定されたピエゾ駆動電圧Ｖｎとを有している。前記ＰｎとＶｎとは、試料ホルダＨ（Ｈ＝Ｈ１〜ＨＮのいずれかを表す）を前記ゴニオメータＧＭに装着した状態で、気圧ＰｎのときのホルダＨ内端部の位置変動を防止するピエゾ駆動電圧Ｖｎを予め実験で求めた値である。前記気圧検出値Ｐｎの値は例えば（１／１０００）気圧の間隔で設定されており、（１／１０００）気圧間隔の各気圧検出値Ｐｎに対してそれぞれ、ピエゾ駆動電圧Ｖｎの設定値が記憶される。
前記データＰｎおよびＶｎは、複数の各試料ホルダＨ１〜ＨＮの全てに対してそれぞれ記憶されている。
【００３４】
（実施の形態１の作用）
前記構成を備えた本発明の顕微作業装置の実施の形態１としての透過型電子顕微鏡では、ゴニオメータＧＭに装着された試料ホルダＨは、その外端部に作用する大気圧により鏡筒Ｔａの内方（Ｘ方向）に向けて押圧されている。前記試料ホルダＨの内端部は、ホルダＸ軸方向位置決め部材３２の内端部の係合孔３２ａに係合しているので、試料ホルダＨのＸ軸方向の位置は、前記ホルダＸ軸方向位置決め部材３２により位置決め保持されている。
大気圧の変動により、前記試料ホルダＨに作用する押圧力が変動すると、前記前記ホルダＸ軸方向位置決め部材３２にたわみが生じる。この撓みの変化により試料ホルダＨ内端部に保持された試料の位置変動が生じる。この結果、電子顕微鏡像の動きが生じ、顕微鏡画像がぼけて分解能が低下する。前記試料の位置変動量は前記気圧変動量に応じて発生する。
しかしながら、本実施の形態１では、Ｘ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動制御手段Ｃ９は、前記ホルダ装着部材１２に装着された試料ホルダＨに対応して記憶されているピエゾ駆動データを、Ｘ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動データ記憶手段ＭＥから読出して、ピエゾ素子３４ｂを駆動することにより、前記気圧変動量に応じて発生する前記試料の位置変動量をキャンセルすることができる。なお、Ｘ軸方向位置変動用ピエゾ駆動制御手段Ｃ９は、Ｖｎまでリニアに変化する駆動電圧がピエゾ素子３４ｂに印加されるように、記憶手段ＭＥから読みだしたピエゾ駆動データを更正して前記ピエゾ素子駆動回路Ｄ９を制御する。
【００３５】
（前記実施の形態１のフローチャートの説明）
図７は前記構成を備えた顕微作業装置の実施の形態１としての透過型電子顕微鏡のホルダ装着部材に装着された試料ホルダがどんなホルダであるかを設定するためのホルダ種類設定処理のフローチャートである。
図７のフローチャートの各ＳＴ（ステップ）の処理は、前記コントローラＣのＲＯＭに記憶されたプログラムに従って行われる。また、図７に示すホルダ種類設定処理のフローチャートは、制御プログラムのメインルーチン（説明省略）のメニュー画面においてホルダ設定処理が選択されたときにスタートする。
図７のＳＴ１においてホルダ設定用画面を表示する。
ＳＴ２においてホルダ設定処理が終了したか否か判断する。この判断はホルダ設定用画面に表示されている設定処理終了アイコンが選択されたか否かにより判断する。イエス（Ｙ）の場合は前記ＳＴ５に移り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ３に移る。
【００３６】
ＳＴ３において設定用のデータ（ホルダＨ１〜ＨＮを特定するデータ）の入力（キーボード４３またはマウス４４からの入力）が有ったか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ１に戻り、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ４に移る。
ＳＴ４において、入力値を表示用メモリ（図示せず）に記憶し、且つ入力値を表示画面に追加表示する。次にＳＴ１に戻る。
ＳＴ５において、設定した試料ホルダＨ１〜ＨＮのいずれかを特定するデータをＲＡＭに記憶する。次に、ホルダ種類設定処理を終了してメインルーチン（図示せず）に戻る。
【００３７】
図８は前記構成を備えた顕微作業装置の実施の形態１としての透過型電子顕微鏡の気圧変動時の試料位置変動防止処理のフローチャートである。
図８のフローチャートの各ＳＴ（ステップ）の処理は、前記コントローラＣのＲＯＭに記憶されたプログラムに従って行われる。また、この処理は実施の形態１の透過型電子顕微鏡の他の各種処理（例えば、前記ディスプレイ４６への必要な表示情報の表示処理、撮像処理等）と並行してマルチタスクで実行される。
図８に示す試料位置変動防止処理のフローチャートは、コントローラＣの電源スイッチ４１がオンになるとスタートする。
図８のＳＴ１１において、電子顕微鏡画像の撮像作業中か否か判断する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ１１を繰り返し実行し、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ１２に移る。
【００３８】
ＳＴ１２において気圧計の出力する気圧検出値ＰｎをＲＡＭに読み込む。
次にＳＴ１３においてＸ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動データ記憶手段ＭＥに記憶されたデータから、設定されている試料ホルダＨの前記気圧検出値Ｐｎに対応したピエゾ駆動電圧Ｖｎを決定する。
ＳＴ１４においてピエゾ素子３４ｂにピエゾ駆動電圧Ｖｎを印加して気圧変動による試料ホルダＨ内端部の位置変動を防止する（気圧変動による試料の位置変動をキャンセルする）。次に前記ＳＴ１１に戻る。
【００３９】
（実施の形態１の変更例）
前記実施の形態１の顕微作業装置では、気圧計４２（図５の符号４２）の検出値に応じてＸ軸方向位置変動防止用のピエゾ素子３４ｂを駆動して、顕微作業部材Ｈａの位置変動を防止していたが、前記気圧計４２の代わりに、試料ホルダＨに固定したＸ軸方向位置変動センサ４２′（図５の２点鎖線参照）を使用することが可能である。前記Ｘ軸方向位置変動センサ４２′としては加速度計を使用することが可能である。この場合、試料ホルダＨ（Ｈ＝Ｈ１〜ＨＮのいずれかを表す）を前記ゴニオメータＧＭに装着した状態で、Ｘ軸方向位置変動センサ４２′の検出値に対して、試料ホルダＨ内端部の位置変動を防止するピエゾ駆動電圧を予め実験で求めておく。前記実験で求めた値をＸ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動データ記憶手段ＭＥに記憶させておく。
そして、前記Ｘ軸方向位置変動センサ４２′の検出値と、前記Ｘ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動データ記憶手段ＭＥに記憶されたデータに応じて、前記ピエゾ素子３４ｂを駆動することにより、試料ホルダＨ内端部の顕微作業部材Ｈａの位置変動を防止することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
図９は本発明の顕微作業装置の実施の形態２としての透過型電子顕微鏡の要部平断面図で、前記実施の形態１の図２に対応する図である。
図９に示す実施の形態２の説明において、前記実施の形態１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施の形態２は、下記の点で前記実施の形態１と相違しているが、他の点では前記実施の形態１と同様に構成されている。
前記実施の形態１では、Ｘ軸方向位置変動防止用のピエゾ素子３４ｂのみを設けて、Ｙ軸方向位置変動用ピエゾ素子を設けていなかったが、図９に示す実施の形態２では、Ｙ軸方向位置調節用のネジ（Ｙ軸方向位置調節部材）２４の先端部が当接するＹ軸方向位置変動用ピエゾ素子２４ｂをホルダ装着部材１２外周面に設けることにより、Ｙ軸方向の位置変動を防止することが可能である。
【００４１】
図１０は本発明の顕微作業装置の実施の形態２としての透過型電子顕微鏡の制御部のブロック線図で、前記実施の形態１の図５に対応する図である。
図１０において、本実施の形態２のコントローラＣには、Ｙ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動回路Ｄ９′が接続されている。
本実施の形態２のコントローラＣは、前記実施の形態１の機能以外に次の機能（制御手段）を有している。
Ｃ９′：Ｙ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動制御手段
Ｙ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動制御手段Ｃ９′は、前記ピエゾ素子駆動回路Ｄ９′の動作を制御してネジ２４の先端部が当接するのピエゾ素子２４ｂ（図９参照）を駆動し、試料ホルダＨの先端部の試料のＹ軸方向の位置を調節する。そして、気圧変動による試料ホルダＨの振動による試料ホルダＨの先端部の位置変動を防止する。
【００４２】
ＭＥ′：Ｙ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動データ記憶手段
前記ピエゾ素子２４ｂの変位量はその駆動電圧に応じて変化する。したがって、前記気圧変動量に応じて発生する試料の位置変動量をキャンセルするように前記ピエゾ素子２４ｂを駆動することにより、前記試料の位置変動を防止することができる。
前記気圧変動量に対する試料の位置変動量は、試料ホルダＨ１〜ＨＮによって異なるので、本実施の形態２では、異なる試料ホルダＨ１〜ＨＮに対して、前記気圧変動量と、前記気圧変動量に対応する試料のＹ軸方向の位置変動量をキャンセルするピエゾ素子２４ｂの駆動電圧とを、予め実験により求めておく。そして、気圧計４２の計測値とそれに対する駆動電圧とを前記Ｙ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動データ記憶手段ＭＥ′に記憶しておく。
したがって、Ｙ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動データ記憶手段ＭＥ′は、複数のホルダ（通常の試料ホルダ、試料加熱用ホルダ、試料冷却用ホルダ等）Ｈ１〜ＨＮに対するＹ軸方向位置変動防止用のピエゾ駆動データをそれぞれ記憶するホルダＨ１〜ＨＮ用データ記憶手段ＭＥ１′〜ＭＥＮ′を有している。
【００４３】
前記構成を備えた本実施の形態２の顕微作業装置は、気圧変動に応じて前記ピエゾ素子２４ｂを伸縮駆動することにより、気圧変動時の試料ホルダＨ内端部のＹ軸方向の位置変動を防止することができる。
【００４４】
（実施の形態３）
図１１は本発明の顕微作業装置の実施の形態３としての透過型電子顕微鏡の要部平断面図で、前記実施の形態１の図２に対応する図である。
図１２は同実施の形態３としての透過型電子顕微鏡の要部縦断面図で、前記図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
図１１、図１２に示す実施の形態３の説明において、前記実施の形態１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施の形態３は、下記の点で前記実施の形態１と相違しているが、他の点では前記実施の形態１と同様に構成されている。
前記実施の形態１では、ホルダＸ軸方向位置決め部材３２の回転位置を調節するネジ３４の先端部にＸ軸方向位置変動防止用のピエゾ素子３４ｂを設けていたが、本実施の形態３では、それらの部材は省略されている。
【００４５】
図１１、図１２において、ホルダ装着部材１２の後端部（−Ｘ端部）にはリング状のフランジ１２ｄが設けられている。フランジ１２ｄの後面には肉厚のリング状の弾性部材５６および肉厚のリング状金属５７が順次接着されている。リング状金属５７の外周面にはオスネジが形成されており、そのオスネジにはキャップ状の間隔調節部材５８のメスネジが螺合している。前記間隔調節部材５８を回転させると間隔調節部材５８のＸ軸方向に位置を調節することができる。
前記間隔調節部材５８の外端面にはリング状のＸ軸方向位置変動防止用ピエゾ素子５９が支持されている。Ｘ軸方向位置変動防止用ピエゾ素子５９はＸ軸方向に伸縮可能に構成されている。
前記ホルダ装着部材１２を貫通する試料ホルダＨは、ホルダ筒Ｈａと前記ホルダ筒Ｈａの後端に連結した大径部Ｈｂとを有しており、前記ホルダ筒Ｈａの内部にはハーメチックシールＨｃが設けられている。リード線Ｌは外部から大径部Ｈｂを貫通してホルダ筒Ｈａ内部に導入され、前記ハーメチックシールＨｃの端子（図示せず）に接続されている。
【００４６】
ホルダ筒Ｈａの内端部には、試料保持部６０が連結されている。前記ハーメチックシールＨｃの端子に接続されたリード線から印加される電圧により試料保持部６０は加熱可能に構成されている。前記試料ホルダＨは、前記符号Ｈａ〜Ｈｃ、６０で示された要素により構成されている。
【００４７】
前記試料ホルダＨが前記ホルダ装着部材１２に装着された状態では、ホルダ筒Ｈａがホルダ装着孔１２ａを気密に貫通する。試料ホルダＨは外端部に作用する大気圧により、その大径部Ｈｂの前端面が前記間隔調節部材（ホルダ移動防止部部材）５８の後面に支持されたＸ軸方向位置変動防止用ピエゾ素子５９後端面（ホルダ係合部）５９ａに押圧された状態で停止し、Ｘ軸方向に位置決めされる。したがって、本実施例では、Ｘ軸方向位置変動防止用ピエゾ素子５９は、ホルダ移動防止部材として構成されている。前記間隔調節部材５８を回転させて間隔調節部材５８をＸ軸方向に位置調節することにより、前記Ｘ軸方向位置変動防止用ピエゾ素子５９後端面（ホルダ係合部）５９ａに押圧される試料ホルダＨのＸ軸方向の位置を調節することができる。
【００４８】
前記構成を備えた本実施の形態３の顕微作業装置は、気圧変動に応じて前記ピエゾ素子５９をＸ軸方向に伸縮駆動することにより、気圧変動時の試料ホルダＨ内端部のＸ軸方向の位置変動を防止することができる。
【００４９】
（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。本発明の変更実施例を下記に例示する。
（Ｈ０１）本発明はＺ軸方向の位置変動防止用ピエゾ素子を設けることが可能である。
（Ｈ０２）本発明は透過型電子顕微鏡以外の電子顕微鏡や顕微作業を行う装置等の顕微作業装置に適用可能である。
【００５０】
【発明の効果】
前述の本発明の顕微作業装置は、下記の効果（Ｅ０１）を奏することができる。
（Ｅ０１）周囲の気圧変動による顕微作業部材（試料保持部材、プローブ保持部材、ビーム絞り用アパーチャ保持部材等）のドリフト（位置変動）を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の顕微作業装置の実施の形態１としての透過型電子顕微鏡の要部のみを断面図で示す全体図である。
【図２】図２は同実施の形態１の透過型電子顕微鏡の要部平断面拡大図で、前記図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は前記図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は前記図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５は本発明の顕微作業装置の実施の形態１としての透過型電子顕微鏡の制御部のブロック線図である。
【図６】図６は前記Ｘ軸方向位置変動防止用ピエゾ駆動データ記憶手段ＭＥに記憶されるピエゾ駆動データの説明図である。
【図７】図７は前記構成を備えた顕微作業装置の実施の形態１としての透過型電子顕微鏡のホルダ装着部材に装着された試料ホルダがどんなホルダであるかを設定するためのホルダ種類設定処理のフローチャートである。
【図８】図８は前記構成を備えた顕微作業装置の実施の形態１としての透過型電子顕微鏡の気圧変動時の試料位置変動防止処理のフローチャートである。
【図９】図９は本発明の顕微作業装置の実施の形態２としての透過型電子顕微鏡の要部平断面図で、前記実施の形態１の図２に対応する図である。
【図１０】図１０は本発明の顕微作業装置の実施の形態２としての透過型電子顕微鏡の制御部のブロック線図で、前記実施の形態１の図５に対応する図である。
【図１１】図１１は本発明の顕微作業装置の実施の形態３としての透過型電子顕微鏡の要部平断面図で、前記実施の形態１の図２に対応する図である。
【図１２】図１２は同実施の形態３としての透過型電子顕微鏡の要部縦断面図で、前記図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【符号の説明】
Ｃ９；Ｃ９′…ピエゾ駆動制御手段、Ｄ９；Ｄ９′…ピエゾ素子駆動回路、Ｈａ…顕微作業部材、Ｈ…ホルダ、ＭＥ；ＭＥ′…ピエゾ駆動データ記憶手段、Ｐｎ…ピエゾ駆動データ、Ｖｎ…ピエゾ駆動電圧、Ｔａ…外壁、
１２…ホルダ装着部材、１２ａ…ホルダ装着孔、３２；５９…ホルダ移動防止部材、３２ａ；５９ａ…ホルダ係合部、３４；２４；５９…位置調節部材、３４ｂ；２４ｂ；５９…ピエゾ素子、４２…気圧計、４２′…位置変動センサ、
【図１】
2004055300.tif 000003
【図２】
2004055300.tif 000004
【図３】
2004055300.tif 000005
【図４】
2004055300.tif 000006
【図５】
2004055300.tif 000007
【図６】
2004055300.tif 000008
【図７】
2004055300.tif 000009
【図８】
2004055300.tif 000010
【図９】
2004055300.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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