イオンビーム試料準備熱管理装置において、a真空チャンバ内に配置され、イオンビームをシールドに向けるイオンビーム放射手段と、b前記真空チャンバ内に配置されるシールド保持ステージであって、i第1の基準特徴、ii第2の基準特徴、iii少なくともシールド解放位置及びシールド保持位置を有するシールド保持手段を備える、シールド保持ステージと、c前記シールド保持ステージに熱伝導的に接触する伝熱部材と、d熱を前記伝熱部材から離れて伝導させるように構成されるヒートシンク手段と、e少なくとも剛性平坦部を有し、前記シールド保持ステージに着脱可能且つ再配置可能に保持される前記シールドと、を備え、前記シールドが、i前記試料を前記シールドに耐久的に接着するように構成された近位試料面、ii前記イオンビームの経路に配置され、前記シールドが前記シールド保持手段の前記シールド保持位置に保持されている場合、前記試料に向けられた前記イオンビームの部分を遮蔽するように位置決めされる第1の遮蔽面、iii前記シールドに一体形成される第3の基準特徴であって、前記シールド保持位置にある前記シールド保持手段が、前記第3の基準特徴を付勢して、前記第1の基準特徴に熱伝導的に接触するように当接させる、第3の基準特徴、及びiv前記シールドに一体形成される第4の基準特徴であって、前記シールド保持位置にある前記シールド保持手段が、前記第4の基準特徴を付勢して、前記第2の基準特徴に当接させる、第4の基準特徴をさらに備えることを特徴とする、装置。請求項1に記載の装置において、前記シールド保持ステージが第5の基準特徴をさらに備え、前記シールドが、前記シールドに一体形成された第6の基準特徴をさらに備え、前記シールド保持位置にある前記シールド保持手段が、前記第6の基準特徴を付勢して、前記第5の基準特徴に当接させることを特徴とする、装置。請求項1に記載の装置において、前記第1の遮蔽面が約90°C未満且つ約80°Cを超える角度で前記近位試料面に接触することを特徴とする、装置。請求項1に記載の装置において、前記第1の遮蔽面が約87°C未満且つ約83°Cを超える角度で前記近位試料面に接触することを特徴とする、装置。請求項1に記載の装置において、前記第1の遮蔽面が、低いスパッタリング収率を有する非磁性材料で作られることを特徴とする、装置。請求項1に記載の装置において、前記第1の遮蔽面の少なくとも一部がタンタル又はチタンで作られることを特徴とする、装置。請求項1に記載の装置において、前記第3の基準特徴が基準面であり、前記基準面の少なくとも一部が、前記近位試料面の少なくとも一部と同一の広がりを有することを特徴とする、装置。請求項1に記載の装置において、前記近位試料面が、前記シールドと前記試料との間で接着剤を流すように構成された少なくとも1つの溝部を有することを特徴とする、装置。請求項1に記載の装置において、前記シールドが、前記シールドに結合され、前記近位試料面に対して前記試料を保持するように構成された試料締め付け手段をさらに備えることを特徴とする、装置。請求項1に記載の装置において、前記シールドが、a前記イオンビームの部分の経路に配置された部分を有する第2の遮蔽面と、b前記第1の遮蔽面が前記近位試料面に接触する位置にあるシールドエッジと、c前記第2の遮蔽面上の可視位置合わせマークであって、前記シールドが前記シールド保持手段の前記シールド保持位置に保持される場合、イオンビームが前記シールドエッジに衝突する領域に対して、前記可視位置合わせマークの位置が所定の関係にあるように構成される、可視位置合わせマークと、をさらに備えることを特徴とする、装置。請求項1に記載の装置において、前記ヒートシンク手段が窒素を使用して、前記伝熱部材から離れて熱を伝導させるように構成されることを特徴とする、装置。請求項1に記載の装置において、前記シールドがコア材料に接合する被覆材料で作られ、前記被覆材料の部分が前記第1の遮蔽面の少なくとも一部を形成し、前記コア材料の部分が、前記シールドの前記第3の基準特徴及び前記シールドの前記第4の基準特徴を形成することを特徴とする、装置。請求項12に記載の装置において、前記コア材料が銅を含むことを特徴とする、装置。イオンビーム試料準備熱管理装置において、a真空チャンバ内に配置され、イオンビームをシールドに向けるイオンビーム放射手段と、b前記真空チャンバ内に配置される回転シールド保持ステージであって、i第1の基準特徴、ii第2の基準特徴、iii少なくともシールド解放位置及びシールド保持位置を有するシールド保持手段、iv実質的に前記第1の基準特徴の平面に配置される回転軸、v前記回転軸を中心として前記シールド保持ステージを回転させるように構成される回転駆動装置を備える、回転シールド保持ステージと、c前記シールド保持ステージと共に回転し、前記シールド保持ステージに熱伝導的に接触する第1の伝熱部材と、d前記第1の伝熱部材に熱伝導的に接触する第2の伝熱部材と、e熱を前記第2の伝熱部材から離れて伝導させるように構成されるヒートシンク手段と、f少なくとも剛性平坦部を有し、前記シールド保持ステージに着脱可能且つ再配置可能に保持されるシールドと、を備え、前記シールドが、i前記シールドに一体形成される第3の基準特徴であって、前記シールド保持位置にある前記シールド保持手段が、前記第3の基準特徴を付勢して、前記第1の基準特徴に熱伝導的に接触するように当接させる、第3の基準特徴、ii前記シールドに一体形成される第4の基準特徴であって、前記シールド保持位置にある前記シールド保持手段が、前記第4の基準特徴を付勢して、前記第2の基準特徴に当接させる、第4の基準特徴、iii前記イオンビームの経路に配置され、前記シールドが前記シールド保持手段の前記シールド保持位置に保持されている場合、前記試料に向けられた前記イオンビームの部分を遮蔽するように位置決めされる第1の遮蔽面、iv前記試料を前記シールドに耐久的に接着するように構成された近位試料面、v前記第1の遮蔽面が前記近位試料面に接触する位置に形成されるシールドエッジであって、前記シールドが前記シールド保持手段の前記シールド保持位置に保持される場合、前記シールドエッジが、前記回転軸に対して略垂直に保持される、シールドエッジをさらに備えることを特徴とする、装置。請求項14に記載の装置において、前記シールド保持ステージが第5の基準特徴をさらに備え、前記シールドが、前記シールドに一体形成された第6の基準特徴をさらに備え、前記シールド保持位置にある前記シールド保持手段が、前記第6の基準特徴を前記第5の基準特徴に当接するように促すことを特徴とする、装置。請求項14に記載の装置において、前記第1の遮蔽面が約90°C未満且つ約80°Cを超える角度で前記近位試料面に接触することを特徴とする、装置。請求項14に記載の装置において、前記第1の遮蔽面が約87°C未満且つ約83°Cを超える角度で前記近位試料面に接触することを特徴とする、装置。請求項14に記載の装置において、前記第1の遮蔽面が、低いスパッタリング収率を有する非磁性材料で作られることを特徴とする、装置。請求項14に記載の装置において、前記第1の遮蔽面の少なくとも一部がタンタル又はチタンで作られることを特徴とする、装置。請求項14に記載の装置において、前記第3の基準特徴が基準面であり、前記基準面の少なくとも一部が、前記近位試料面の少なくとも一部と同一の広がりを有することを特徴とする、装置。請求項14に記載の装置において、前記近位試料面が、前記シールドと前記試料との間で接着剤を流すように構成された少なくとも1つの溝部を有することを特徴とする、装置。請求項14に記載の装置において、前記シールドが、前記シールドに結合され、前記近位試料面に対して前記試料を保持するように構成された試料締め付け手段をさらに備えることを特徴とする、装置。請求項14に記載の装置において、前記シールドが、a前記イオンビームの部分の経路に配置された部分を有する第2の遮蔽面と、b前記第2の遮蔽面上の可視位置合わせマークであって、前記可視位置合わせマークの位置が、前記シールドが前記シールド保持手段の前記シールド保持位置に保持される場合、前記イオンビームが前記シールドエッジに衝突する領域に対して所定の関係にあるように構成される、可視位置合わせマークと、をさらに備えることを特徴とする、装置。請求項14に記載の装置において、前記ヒートシンク手段が窒素を使用して、前記第2の伝熱部材から離れるように熱を伝導させるように構成されることを特徴とする、装置。請求項14に記載の装置において、前記シールドがコア材料に接合する被覆材料で作られ、前記被覆材料の部分が前記第1の遮蔽面の少なくとも一部を形成し、前記コア材料の部分が、前記シールドの前記第3及び第4の基準特徴を形成することを特徴とする、装置。請求項25に記載の装置において、前記コア材料が銅を含むことを特徴とする、装置。イオンビーム試料準備熱管理装置において、a真空チャンバ内に配置され、イオンビームをシールドに向けるイオンビーム放射装置であって、少なくとも第1のイオンビーム強度及び第2のイオンビーム強度を提供するイオンビーム変調手段を備え、前記第1のイオンビーム強度が、強度において前記第2のイオンビーム強度よりも低い、イオンビーム放射装置と、b前記真空チャンバ内に配置されるシールド保持ステージであって、i第1の基準特徴、ii第2の基準特徴、iii少なくともシールド解放位置及びシールド保持位置を有するシールド保持手段を備える、シールド保持ステージと、c少なくとも剛性平坦部を有し、前記シールド保持ステージに着脱可能且つ再配置可能に保持されるシールドと、を備え、前記シールドが、i前記試料を前記シールドに耐久的に接着するように構成された近位試料面、ii前記イオンビームの経路に配置され、前記シールドが前記シールド保持手段の前記シールド保持位置に保持されている場合、前記試料に向けられた前記イオンビームの部分を遮蔽するように位置決めされる第1の遮蔽面、iii前記シールドに一体形成される第3の基準特徴であって、前記シールド保持位置にある前記シールド保持手段が、前記第3の基準特徴を付勢して、前記第1の基準特徴に当接させる、第3の基準特徴、及びiv前記シールドに一体形成される第4の基準特徴であって、前記シールド保持位置にある前記シールド保持手段が、前記第4の基準特徴を付勢して、前記第2の基準特徴に当接させる、第4の基準特徴をさらに備えることを特徴とする、装置。請求項27に記載の装置において、前記シールド保持ステージが第5の基準特徴をさらに備え、前記シールドが、前記シールドに一体形成された第6の基準特徴をさらに備え、前記シールド保持位置にある前記シールド保持手段が、前記第6の基準特徴を付勢して、前記第5の基準特徴に当接させることを特徴とする、装置。請求項27に記載の装置において、前記第1の遮蔽面が、約90度未満且つ約80度を超える角度で前記近位試料面に接触することを特徴とする、装置。請求項27に記載の装置において、前記第1の遮蔽面が、約87度未満且つ約83度を超える角度で前記近位試料面に接触することを特徴とする、装置。請求項27に記載の装置において、前記第1の遮蔽面が、スパッタリング収率の低い非磁性材料で作られることを特徴とする、装置。請求項27に記載の装置において、前記第1の遮蔽面の少なくとも一部がタンタル又はチタンで作られることを特徴とする、装置。請求項27に記載の装置において、前記第3の基準特徴が基準面であり、前記基準面の少なくとも一部が、前記近位試料面の少なくとも一部と同一の広がりを有することを特徴とする、装置。請求項27に記載の装置において、前記近位試料面が、前記シールドと前記試料との間で接着剤を流すための少なくとも1つの溝部を有することを特徴とする、装置。請求項27に記載の装置において、前記シールドが、前記シールドに結合され、前記近位試料面に対して前記試料を保持するように構成された試料締め付け手段をさらに備えることを特徴とする、装置。請求項27に記載の装置において、前記シールドが、a前記イオンビームの部分の経路に配置された部分を有する第2の遮蔽面と、b前記第1の遮蔽面が前記近位試料面に接触する位置に形成されるシールドエッジと、c前記第2の遮蔽面上の可視位置合わせマークであって、前記シールドが前記シールド保持手段の前記シールド保持位置に保持される場合、前記イオンビームが前記シールドエッジに衝突する領域に対して、前記可視位置合わせマークの位置が所定の関係にあるように構成される、可視位置合わせマークと、を備えることを特徴とする、装置。請求項27に記載の装置において、前記シールドがコア材料に接合する被覆材料で作られ、前記被覆材料の部分が前記第1の遮蔽面の少なくとも一部を形成し、前記コア材料の部分が、前記シールドの前記第3の基準特徴及び前記シールドの前記第4の基準特徴を形成することを特徴とする、装置。請求項37に記載の装置において、前記コア材料が銅を含むことを特徴とする、装置。イオンビーム試料準備熱管理装置において、a真空チャンバ内に配置され、イオンビームをシールドに向ける変調イオンビーム放射手段であって、変調駆動装置に動作可能に結合され、前記変調駆動装置が、少なくとも2つの異なるイオンビーム強度で前記変調イオンビーム放射手段を動作させる、変調イオンビーム放射手段と、b前記真空チャンバ内に配置される回転シールド保持ステージであって、i少なくともシールド保持位置及びシールド解放位置を有するシールド保持手段、ii回転軸、iii前記回転軸を中心として前記回転シールド保持ステージを回転させる回転駆動装置を備える、回転シールド保持ステージと、c前記回転シールド保持ステージに着脱可能且つ再配置可能に保持される前記シールドと、を備え、前記シールドが、i遮蔽面であって、前記シールド保持位置において、前記遮蔽面の少なくとも一部が前記イオンビームの経路に配置され、前記回転シールド保持ステージの回転の少なくとも一部で前記試料に向けられる前記イオンビームの少なくとも一部を遮蔽するように位置決めされる、遮蔽面、ii前記試料を前記シールドに耐久的に接着する近位試料面を備えることを特徴とする、装置。広域イオンビーム傾斜切断BIBSC試料準備手順は、一連のプロセスステップp1~p5として説明することができる:p1処理が望まれる試料の領域をイオンシールドの使用可能部分に位置合わせするステップ、p2試料の所望の領域を1つ又は複数のイオンビームで処理することができるように、BIBSCイオンミリングシステム内で試料とシールドとを位置合わせするステップ、p3イオンミリングシステムを、イオンビームミリングに適切な真空レベルまで脱気するステップ、p4時には生体内光学顕微鏡撮像等のプロセス監視ステップを使用し、十分な切断深度及び断面品質を確認して、1つ又は複数のイオンミリング動作を実行するステップ、p5BIBSCイオンミリング機器を通気し、機器から試料を取り出すステップ。準備のできたBIBSC試料の解析は、一連のプロセスステップp6~p9として説明することができる:p6最終的な解析顕微鏡に試料を導入し、解析を開始できるように、顕微鏡を初期化するステップ、p7所望のエリアを撮像できるように、任意の数の顕微鏡の並進移動ステージ、傾斜ステージ、及び回転ステージを調整することにより、準備のできた断面表面の位置を見つけるステップ、p8所望の顕微鏡解析又は分光解析を実行するステップ、p9試料を顕微鏡から取り出すステップ、p10試料を解析した後、試料を再処理して、切断深度、位置、又は角度を変更すると判断し得る-従来ではp1~p9を繰り返す必要がある。本開示の実施形態は、BIBSC生成された試料の処理並びに続く観測及び解析において特定の効率及び性能を独自に可能にする。本開示の有益な特徴、機能、及び態様としては、1.シールド、試料-シールド取り付け装置内のシールド保持装置、BIBSCイオンミル内のシールド保持装置、最終的な解析機器内のシールド保持装置の基準特徴により、処理ステップp1、p2、及びp7での大幅な時間効率が可能であること、2.シールドに耐久的に接着した試料の一体性及びシールドに単に締め付けられた状態でのより低い程度でのシールドへの試料の一体性により、p4中に、長時間であり、温度が変化してさえも、試料へのシールドの位置合わせが一貫した状態を保持する際により大きな確実性が可能であり、その一方で、この精密な位置合わせが維持されない場合には、断面切断プロセスの品質が低減すること、3.処理ステップp1においてシールドに耐久的に接着された試料の一体性により、ミリング動作全体を通して試料とシールドとの空間的関係を共に維持する高価でかなり大きな固定装置の必要性がなくなり、複数の固定装置なしで、ミリング前に複数の試料を準備できること、4.シールドに耐久的に接着されるか、又は締め付けられる試料の一体性により、撮像対物レンズと試料との間に利用される作業距離が最小の場合であっても、顕微鏡で観察する前に、試料をシールドから取り外す必要性がなくなり、これにより、処理ステップp6での試料再取り付け中の時間及び試料が破損する危険性を低減できること、5.ステップp10でのように試料の再処理が実行される場合、シールドに耐久的に接着されるか、又は締め付けられる試料の一体性により、ステップp1及びp2の必要性をなくすことができ、試料を再び取り付ける間の処理時間及び試料が破損する危険性が大幅に低減すること、及び6.ステップp10でのように試料の再処理が実行される場合、シールドに耐久的に接着されるか、又は締め付けられる試料の一体性により、試料及びシールドに衝突するイオンビームの角度を変更することで、異なる断面平面を元々の切断の断面平面に非常に近くで切断することができること、が挙げられるが、これらに限定されない。これより図1を参照して、試料がイオンビームで準備されている間、試料8の温度を制御するように構成されたイオンビーム試料準備熱管理装置2の実施形態の概略断面図を示す。図1の実施形態は、試料8が内部で準備される真空チャンバ10と、真空チャンバ10を外部大気から封止するチャンバカバー18と、一緒になって真空チャンバ10をイオンビームミリングに適切な真空レベルにする真空ポンプ手段90及びポンプマニフォルド92と、中央イオンビーム軸22を有するイオンビームを生成し、試料8に向けるイオンビーム放射手段20と、試料8の少なくとも一部をイオンビームの少なくとも一部から遮蔽するシールド60と、シールド60を保持し、イオンビームの方向及び広がりに対して正確に位置決めするシールド保持ステージ40と、シールド60をシールド保持ステージ40に保持するとともに、シールド60が所定位置に留まるように付勢し、それにより、イオンビームで試料8を準備し得るシールド保持手段42であって、シールド60とシールド保持ステージ40との熱伝導的接触を促すシールド保持手段42と、シールド保持ステージ40と熱伝導的に接触する伝熱部材80と、熱を伝熱部材80から離れるように伝導させるヒートシンク手段84とを備えて示される。引き続き図1を参照すると、イオンビームは、好ましくは、希ガスイオンを含む。イオンビームに使用される元素としては、アルゴン、キセノン、及びクリプトンを挙げることができるが、これらに限定されない。イオンビームは、イオン及び中性物の混合物を含むこともできる。シールド保持ステージ40は、真空チャンバ10内で、中央イオンビーム軸22に対して所定位置且つ所定の向きで配置される。ヒートシンク手段84は、気体窒素又は液体窒素を吸熱媒質として使用し得る。ヒートシンク手段84は、伝熱部材80を所定の温度に実質的に維持可能な温度制御手段をさらに備え得る。試料がイオンビームチャンバで準備された後、チャンバカバー18を外し得、次に、シールド及び試料を、顕微鏡で観測するために取り出し得る。シールド60の好ましい実施形態では、良好な熱伝導性を有する材料を使用して、シールドとシールド保持ステージとの間の伝熱を向上させることができ、上記材料としては、実質的に非磁性の金属が挙げられるが、これに限定されない。シールド60の別の好ましい実施形態では、良好な熱伝導性を有する材料をコア材料66として使用して、シールドとシールド保持ステージとの間の伝熱を向上させることができ、スパッタリング収率が低い実質的に非磁性の材料を、コア材料を覆う被覆材料67として使用し得、それにより、被覆材料はシールド60の遮蔽面61の少なくとも一部を形成する。図15A及び図15Bはシールド60の2つの異なる実施形態を示し、各実施形態は、コア材料66と被覆材料67との組み合わせを備えて示される。図3Aは、シールドと試料との組み合わせをシールド保持ステージ40のシールド保持位置46に配置する前に、試料8がシールド60に耐久的に接着されたシールドの保持ステージ40の斜視図を示す。シールド60は遮蔽面61を有し、遮蔽面61は、試料8に関連して位置決めされて、上記試料8の少なくとも一部をイオンビームの少なくとも一部から遮蔽する。図3Aには、図3Bに示される断面図を示す断面線も示される。図3Bは、シールド保持ステージ40の部分であるシールド保持手段の位置及び機能を示す断面図を示す。図3Bは、シールド保持手段の第1の部材42aと、シールド保持手段の第2の部材42bとを備えるシールド保持手段の実施形態を示す。シールド保持手段の第1の部材42aは、シールド保持手段の第2の部材42bをシールド60に対して付勢する。シールド保持手段の第1の部材の動作は、シールド60をシールド保持ステージ40に対しても付勢し、それにより、試料がイオンビームにより準備されている間、シールド60の位置をシールド保持ステージ40内に維持する。シールド保持手段の実施形態は、シールド保持手段の第1の部材42aのばねと、シールド保持ステージ40のキャビティ内で摺動するように構成されたシールド保持手段の第2の部材42bとしての中実部材とを備え得る。図4は、図3Bと同じ断面平面からの図を示すが、図4では、シールド及び試料が除去されて、シールド保持手段のシールド解放位置48が示される。シールド保持手段により提供される2つの位置、すなわち、図3A及び図3Bに示されるシールド保持位置46並びに図4に示されるシールド解放位置48により、シールドをシールド保持ステージ40に着脱可能且つ再配置可能に固定し得る。シールド60に耐久的に接着された試料は、処理し、取り外してから、単にシールド保持位置に配置され、試料を再びイオンビームで準備することにより再処理し得る。図5Aは、シールド60が保持されたシールド保持ステージ40の斜視図を示し、上記シールドは遮蔽面61を有する。図5Aは、図5Bに使用される断面平面も示す。図5Bは、シールド保持ステージに対するシールドの正確で再現可能な位置決めに役立つ、シールド60及びシールド保持ステージ40の両方の、物理的な特徴を示す断面斜視図を示す。シールド60の位置決めは、遮蔽面61及びシールドエッジ63が正確に位置決めされ、シールド保持ステージに対して正確な向きを有するとともに、中央イオンビーム軸22に対して位置決めされて、試料に向けられたイオンビームの少なくとも一部を遮断することを保証する。図6は、シールド60及びシールド保持ステージ40の両方の好ましい実施形態が複数の基準特徴70a、70b、70c、70d、70e、及び70fを有する図5Bと同様の断面斜視図を示す。図6に示される分解組立図では、シールド60は、シールド保持ステージ40から取り外されており、シールドは近位試料面62を露出するように方向を変更し、イオンビームによる試料準備前に、近位試料面62に、試料を耐久的に接着し得る。複数の基準特徴70a、70b、70c、70d、70e、及び70fは、シールド60及びシールド保持ステージ40の両方に設けられ、これらにより、シールド保持ステージ40に対してシールド60を正確且つ再現可能に位置決めすることができる。シールド上の基準特徴70b、70d、及び70fは、シールド保持ステージ上の相補的な基準特徴70a、70c、及び70eに当接させられた場合、シールドを中央イオンビーム軸22に対して所定の位置且つ所定の向きに保持するように形作られ、位置決めされる。シールド保持手段42は、シールドがシールド保持位置に保持された場合、シールド60の基準特徴70b、70d、及び70fがシールド保持ステージ40の対応する基準特徴70a、70c、及び70eに当接することを保証する。シールドがシールド保持位置に保持される場合、図6でも見られるシールドエッジ63も、所定位置及び所定の向きにさせられる。基準特徴は、シールド上の基準特徴が、シールド保持ステージ上に対応する基準特徴を有するように、対で配置される。図6では、そのような一対の基準特徴は、シールド保持ステージ上の基準特徴70aと、シールド上の基準特徴70bとである。図6に示される別の基準特徴対は、シールド保持ステージ上の基準特徴70cと、シールド上の基準特徴70dとである。図6に示される別の基準特徴対は、シールド保持ステージ上の基準特徴70eと、シールド上の基準特徴70fとである。シールドがシールド保持位置にある場合、シールド保持手段は、基準特徴対を当接するように促すように働き、それにより、シールド保持ステージの位置に対するシールドの位置を拘束する。基準特徴は、図6の好ましい実施形態に示されるように、基準面であってもよく、又は基準エッジ又は基準頂点、又は基準面と、基準エッジと、基準頂点との組み合わせであってもよい。これより図7A、図7B、図8A、図8B、図9、及び図10を参照して、本開示によるシールド60の様々な特徴及び実施形態を示す。図7Aは、第1の遮蔽面61a、第2の遮蔽面61b、及びシールドエッジ63を示すシールドの斜視図である。シールドにより阻止されるイオンビーム放射手段からのイオン、特に第1の遮蔽面61aにより阻止されるイオンは、試料のミリングから阻まれる。シールドにより阻止されないイオンは、観測及び解析に向けて試料を準備するために使用し得る。イオンビームが動作している場合、イオンは第2の遮蔽面61bに衝突することもあれば、しないこともある。イオンが第2の遮蔽面61bに衝突するか否かは、イオンビームのサイズ、イオンビームが向けられる角度、及びイオンビームが向けられる位置を含むが、これらに限定されないいくつかの要因に依存する。シールドの好ましい実施形態は、第2の遮蔽面61bが第1の遮蔽面61aと同じ材料で作られることである。好ましい実施形態では、シールド60は概して平坦な剛性部材であり、平滑で研磨し得る1つ又は複数の遮蔽面を有し、シールド保持ステージ内への正確な位置決めに役立つ基準面と、少なくとも追加の基準特徴とを有する。シールドの好ましい材料は、タンタル又はチタンが挙げられるが、これらに限定されないスパッタリング収率が低い非磁性金属である。シールド60のより低コストの実施形態は、シールドの大部分のコア材料66と、遮蔽面に使用される被覆材料67とを備え得る。好ましいコア材料としては、銅が挙げられるが、これに限定されない。好ましい被覆材料としては、タンタル又はチタンが挙げられるが、これらに限定されない。図15A及び図15Bは、シールド60の2つの異なる実施形態を示し、各実施形態は、コア材料66と被覆材料67との組み合わせを備えて示される。図7Bは、図7Aに示されるものと同じシールドであるが、異なる角度から示し、それにより、複数の基準特徴70d及び70fの位置及び性質を示す。図8Aは、図7A及び図7Bに示されるものと同じシールドを示す。図8Aは、イオンビーム試料準備中、試料に最も近いシールドの側からのシールド60の斜視図を示す。近位試料面62を使用して、装置で準備すべき試料材料に接着し得る。基準面72は、表面である基準特徴である。好ましい実施形態では、近位試料面62の少なくとも一部は、基準面72の少なくとも一部と同じ広がりを有し得る。シールドエッジ63は、第1の遮蔽面61aと近位試料面62との交わりにより形成される。第1の遮蔽面61aと近位試料面62との角度は、イオンビームにより試料に対して実行されるミリングの品質に影響する。好ましい実施形態は、上記第1の遮蔽面61aが、約90度未満且つ約80度を超える角度で上記近位試料面62に接触する場合に達成される。さらにより好ましい実施形態が、上記第1の遮蔽面61aが約87度未満且つ約83度を超える角度で上記近位試料面62に接触する場合に達成される。図8Bは、図8Aに示されるものと同じシールドであるが、異なる角度から示し、それにより、シールド60に存在する複数の基準特徴70d及び70fと、基準面72との位置及び性質を示す。図9は、第1の遮蔽面61a、第2の遮蔽面61b、シールドエッジ63を有し、可視位置合わせマーク65をさらに備えるシールド60の斜視図を示す。シールドがシールド保持位置に保持される場合、可視位置合わせマークは、シールドエッジが中央イオンビーム軸に略垂直であるとき、イオンビームの部分がシールドエッジ63上を通り、試料に衝突する大まかな位置を示すように位置決めされる。図10は、イオンビーム試料準備中に試料に最も近いシールドの側からのシールド60の斜視図を示す。近位試料面62を使用して、装置でのイオンビーム試料準備前に試料材料をシールドに接着し得る。溝部64は、試料の下で接着剤が流れるのに有用な近位試料面62の溝部を提供し、それにより、シールドへの試料の耐久性のある接着を促進する。試料をシールドに接着するために使用される好ましい材料としては、UV硬化接着剤、光硬化接着剤、強力瞬間接着剤、シルバーペイント、及びワックスが挙げられるが、これらに限定されない。これより図11Aを参照して、シールド60、遮蔽面61、シールドに耐久的に接着された試料8、及び可視位置合わせマーク65の斜視図を示す。図11Aは、イオンビーム準備前の試料を示す。図11Bは、図11Aに示される物体と同じ物体の斜視図であるが、図11Bは、イオンビーム試料準備後の試料を表す。遮蔽面61は、中央イオンビーム軸22に沿って伝播するイオンビームの部分を遮断する。試料8の部分は、試料準備中にイオンビームによりスパッタされて除去され、それにより、シールドエッジ63及び中央イオンビーム軸22により定義される平面にある試料の部分が露出する。このようにして準備された試料は、様々な顕微鏡法又は分光法の技法、特に、高度に研磨された平面を必要とする技法を用いる観測又は解析に適する。図12A及び図12Bは、シールド60の別の実施形態を示し、試料締め付け手段68が、シールドの近位試料面62に一体形成される。図12Aは試料を締め付ける前のこのシールドを示し、図12Bは、試料8が試料締め付け手段68によりシールドに固定された後のこのシールドを示す。別の実施形態では、試料締め付け手段68を別個に形成し、次に、試料を締め付ける前に、シールドに結合してもよい。接着剤を試料締め付け手段と試料との間に塗布して、試料がシールドに対して動かないことをさらに保証し得る。図1に示される装置の使用は、以下のステップを参照して進め得る:真空チャンバ外で、試料をシールドに耐久的に接着し得、チャンバカバーを外した状態で、シールドと試料との組み合わせをシールド保持ステージのシールド保持位置にセットし得、次に、チャンバカバーを再び配置し得、チャンバカバーが真空チャンバの所定位置にある状態で、真空ポンプ手段を動作させ、ポンプマニフォルドを通して真空チャンバを脱気し、それにより、イオンビームミリングに適切な真空レベルを得ることができ、次に、イオンビーム放射手段を動作させて、試料を準備し得る。試料が、装置のユーザが望む程度まで準備されると、イオンビーム放射手段をオフにし得、真空チャンバを大気状態に戻し得、チャンバカバーを外して、準備のできた試料を、先に接着されたシールドと共に装置から取り出し得る。準備のできた試料及びシールドを保持し、それにより、試料の準備のできた領域を顕微鏡で観測し得るように、顕微鏡にシールド保持ステージを嵌め得る。観測後、ユーザは、追加の試料準備が必要であると判断し得る。試料はまだ、シールドに耐久的に接着されているため、さらに処理するために、試料及びシールドを真空チャンバに戻すことは簡単である。シールド及びシールド保持ステージの両方の基準特徴は、試料が装置で処理される都度、シールドを略同じ位置及び向きに保持可能なことを保証する。複数の基準特徴70a、70c、及び70eを有するシールド保持ステージ40と、シールド保持手段42と、複数の基準特徴70b、70d、及び70fを有する少なくとも1つのシールド60とを備えたキットを、顕微鏡に嵌めるために供給し得る。そのようなキットは、イオンビーム試料準備装置2で準備された試料の顕微鏡観測に役立つ。これより図2を参照して、試料がイオンビームで準備されている間、試料8の温度を制御するように構成されたイオンビーム試料準備熱管理装置2の実施形態の概略断面図を示す。図2の実施形態は、試料8が内部で準備される真空チャンバ10と、真空チャンバ10を外部大気から封止するチャンバカバー18と、一緒になって真空チャンバ10をイオンビームミリングに適切な真空レベルにする真空ポンプ手段90及びポンプマニフォルド92と、中央イオンビーム軸22を有するイオンビームを生成し、試料8に向けるイオンビーム放射手段20と、試料8の少なくとも一部をイオンビームの少なくとも一部から遮蔽するシールド60と、シールド60を保持し、イオンビームの方向及び広がりに対して正確に位置決めする回転シールド保持ステージ50と、シールド60を回転シールド保持ステージ50に保持するとともに、シールド60が所定位置に留まるように付勢し、それにより、イオンビームで試料8を準備し得るシールド保持手段42と、回転軸54を中心として回転シールド保持ステージ50を回転させる回転駆動装置52と、回転シールド保持ステージ50が回転軸54を中心として移動できるようにしながら、真空チャンバ10内に真空を維持する真空封止56であって、シールド保持手段42は、シールド60と回転シールド保持ステージ50との熱伝導的接触も促す、真空封止56と、回転シールド保持ステージ50に熱伝導的に接触し、それにより、回転シールド保持ステージ50と共に回転する第1の伝熱部材80aと、第1の伝熱部材80aに熱伝導的に接触し、それにより、回転シールド保持ステージが回転する間、第1の伝熱部材80aと熱伝導的に接触した状態を保つ第2の伝熱部材80bと、熱を第2の伝熱部材80bから離れるように伝導させるヒートシンク手段84とを備えて示される。引き続き図2を参照すると、イオンビームは、好ましくは、希ガスイオンを含む。イオンビームに使用される元素としては、アルゴン、キセノン、及びクリプトンを挙げることができるが、これらに限定されない。イオンビームは、イオン及び中性物の混合物を含むこともできる。回転シールド保持ステージ50は、真空チャンバ10内で、中央イオンビーム軸22に対して所定位置且つ所定の向きで配置される。回転シールド保持ステージ50は、ステージの回転角を測定する手段をさらに備え得る。回転駆動装置52は、正確な角度位置に達し、その角度位置を維持する手段をさらに備え得る。回転駆動装置52は、正確な角速度に達し、その角速度を維持する手段をさらに備え得る。ヒートシンク手段84は、気体窒素又は液体窒素を吸熱媒質として使用し得る。ヒートシンク手段84は、第2の伝熱部材80bを所定の温度に実質的に維持可能な温度制御手段をさらに備え得る。図2の回転シールド保持ステージ50は、図13A及び図13Bに示される回転シールド保持ステージ50が有するものと同じ特徴及び機能を有する。さらに、図2のシールド60は、図3A、図3B、図5A、図5B、図6、図7A、図7B、図8A、図8B、図13A、図13B、及び図14に示されるシールド60が有するものと同じ特徴、機能、及び態様を有する。図13Bに示される好ましい実施形態では、回転軸54は実質的に、近位試料面62が試料8に当接することにより定義される平面にある。シールド60の好ましい実施形態では、良好な熱伝導性を有する材料を使用して、シールドとシールド保持ステージとの間での熱伝導を向上させることができ、上記材料としては実質的に非磁性の金属が挙げられるが、これに限定されない。シールド60の別の好ましい実施形態では、良好な熱伝導性を有する材料をコア材料として使用して、シールドとシールド保持ステージとの間での熱伝導を向上させることができ、スパッタリング収率が低い実質的に非磁性の材料を、コア材料を覆う被覆材料として使用することができ、それにより、被覆材料はシールド60の遮蔽面61の少なくとも一部を形成する。図13Aは、シールドと試料との組み合わせを回転シールド保持ステージ50内のシールド保持位置に配置する前に、試料8がシールド60に耐久的に接着された回転シールド保持ステージ50の概略斜視図を示す。シールド60は遮蔽面61を有し、遮蔽面61は、試料8に関連して位置決めされて、上記試料8の少なくとも一部をイオンビームの少なくとも一部から遮蔽する。回転駆動装置52により、回転軸54を中心として回転シールド保持ステージ50を回転させることができる。好ましい実施形態では、シールド60がシールド保持位置に保持される場合、シールドエッジ63は、回転軸54に略垂直に配置される。図13Aには、図13Bに示される断面図を示す断面線も示される。図13Bは、回転シールド保持ステージ50の部分であるシールド保持手段の位置及び機能を示す断面図を示す。図13Bでは、シールド保持手段の第1の部材42aは、シールド保持手段の第2の部材42bをシールド60に対して付勢する。シールド保持手段の第1の部材42aの動作は、シールド60を回転シールド保持ステージ50に対しても付勢し、それにより、試料がイオンビームにより準備されている間、シールド60の位置を回転シールド保持ステージ50内に維持する。シールド保持手段の実施形態は、シールド保持手段の第1の部材42aのばねと、回転シールド保持ステージ50のキャビティ内で摺動するように構成されたシールド保持手段の第2の部材42bとしての中実部材とを備え得る。シールド保持手段はシールド解放位置も有し、シールド解放位置では、シールド及び試料は回転シールド保持ステージ50に保持されない。シールド解放位置は、図4に示されるシールド解放位置48と同一であり得る。好ましい実施形態では、回転軸54は実質的に、近位試料面62と試料8との当接により定義される平面にある。回転シールド保持ステージ50は、図6の非回転シールド保持ステージに示されたものと同じ複数の基準特徴を有する。さらに、回転シールド保持ステージ50の基準特徴は、上述したシールド60と交換可能に使用することができる。シールド保持ステージ40の基準特徴及び回転シールド保持ステージ50の基準特徴の設計は略同一であり、それにより、ステージ間のシールドの容易な交換に役立つ。シールド保持手段により提供される2つの位置、すなわち、図3Bに示されるシールド保持位置46及び図4に示されるシールド解放位置48により、シールドを回転シールド保持ステージ50に着脱可能且つ再配置可能に固定し得る。シールド60に耐久的に接着された試料は、処理し、取り外してから、単にシールド保持位置に配置され、試料を再びイオンビームで準備することにより再処理し得る。シールド及びシールド保持ステージの両方の基準特徴は、シールドを複数回にわたって略同一の位置及び向きに位置決めし得ることを保証する。回転シールド保持ステージ50を含む好ましい実施形態では、中央イオンビーム軸22は、シールドエッジ63の上にある領域で回転軸54を実質的に通過する。試料がイオンビームチャンバで準備された後、カバー18を外し、次に、シールド及び試料を顕微鏡観測のために取り出し得る。図2の装置の使用は、図1の装置の使用に関して開示されたすべてのステップに従って進め得る。しかし、図2の実施形態に示される回転シールド保持ステージは、ユーザに追加の性能を与える。ユーザは、試料準備前、試料準備中、又は試料準備後に、回転軸を中心として回転シールド保持ステージを所望の角度まで回転させ得る。これにより、ユーザがより柔軟に、後の顕微鏡観測のために試料の関心領域を露出させることができるようになる。これより図14を参照して、試料がイオンビームで準備されている間、試料8の温度を制御するように構成されたイオンビーム試料準備装置2の実施形態の概略断面図を示す。図14の実施形態は、試料8が内部で準備される真空チャンバ10と、真空チャンバ10を外部大気から封止するチャンバカバー18と、一緒になって真空チャンバ10をイオンビームミリングに適切な真空レベルにする真空ポンプ手段90及びポンプマニフォルド92と、中央イオンビーム軸22を有するイオンビームを試料8に向ける変調イオンビーム放射手段30と、変調イオンビーム放射手段30により生成されるイオンビームの強度を制御し、それにより、少なくとも2つの異なるイオンビーム強度が生成される変調駆動装置32と、試料8の少なくとも一部をイオンビームの少なくとも一部から遮蔽するシールド60と、シールド60を保持し、イオンビームの方向及び広がりに対して正確に位置決めする回転シールド保持ステージ50と、シールド60をシールド保持ステージ50に保持するとともに、シールド60が所定位置に留まるように付勢し、それにより、イオンビームで試料8を準備し得るシールド保持手段42と、回転軸54を中心として回転シールド保持ステージ50を回転させる回転駆動装置52と、回転シールド保持ステージ50が回転軸54を中心として移動できるようにしながら、真空チャンバ10内に真空を維持する真空封止56とを備えて示される。図14の回転シールド保持ステージ50は、図13A及び図13Bに示される回転シールド保持ステージ50が有するものと同じ特徴、機能、及び態様を有する。図14のシールド60は、図3A、図3B、図5A、図5B、図6、図7A、図7B、図8A、図8B、図13A、及び図13Bに示されるシールド60が有するものと同じ特徴、機能、及び態様を有する。引き続き図14を参照すると、イオンビームは、好ましくは、希ガスイオンを含む。イオンビームに使用される元素としては、アルゴン、キセノン、及びクリプトンを挙げることができるが、これらに限定されない。イオンビームは、イオン及び中性物の混合物を含むこともできる。回転シールド保持ステージ50は、真空チャンバ10内で、中央イオンビーム軸22に対して所定位置且つ所定の向きで配置される。回転シールド保持ステージ50は、ステージの回転角を測定する手段をさらに備え得る。回転駆動装置52は、正確な角度位置に達し、その角度位置を維持する手段をさらに備え得る。回転駆動装置52は、正確な角速度に達し、その角速度を維持する手段をさらに備え得る。装置内で準備中の試料の温度は、変調駆動装置32が、試料に向けられるイオンビームの強度を変更することにより温度制御し得る。イオンビームの強度を低減することにより、試料を冷却させることができる。試料のイオンビーム準備が行われている間、試料を回転させ得る。回転シールド保持ステージ50の角度位置は、変調駆動装置32への制御入力として使用し得、それにより、変調駆動装置は、各回転の部分では高強度でイオンビームを動作させ、各回転の残りの部分では低強度で動作させるように構成し得る。好ましい実施形態では、試料温度を所定の安全限界未満に維持するために必要なイオンビーム強度の低減量を特定するために、試料温度の測定又は推定を使用してもよい。好ましい実施形態では、回転シールド保持ステージ50は一定の角速度で回転し、変調イオンビーム放射手段30は、完全な各回転の約60度の部分では高強度で動作し、完全な各回転の約300度の部分では低強度で動作する。変調イオンビーム放射手段30を完全な回転の部分にわたり高強度で動作させる場合、シールド60の近位試料面62が中央イオンビーム軸22に対して略垂直に向けられたときに高強度部分の角度中心が生じることが好ましい。図14の装置の使用は、図2の装置の使用に関して開示されたすべてのステップに従って進め得る。しかし、図14に示される変調イオンビーム放射手段及び変調駆動装置は、ユーザに追加の性能を与える。特に、回転駆動装置及び変調駆動装置は協調して動作して、回転シールド保持ステージの回転角の関数として、イオンビーム強度を正確且つ再現可能に制御し得る。これにより、ユーザはより柔軟に、後の顕微鏡観測のために試料の関心領域を露出させ準備することができる。本発明について本発明の特定の好ましいバージョンを参照してかなり詳細に説明したが、他のバージョンも可能である。様々な実施形態に示される特徴を1つの実施形態に組み合わせることが望ましいこともある。例えば、回転シールド保持ステージを有し、伝熱部材、ヒートシンク手段、及び変調駆動装置をさらに備える変調イオンビーム試料準備装置の全体を本開示の趣旨及び範囲内で構築し得る。したがって、添付の特許請求の範囲の趣旨及び範囲は、本明細書に含まれる好ましいバージョンの説明に限定されるべきではない。特定の機能を実行する手段又は特定の機能を実行するステップと明示的に述べられていない請求項内の任意の要素は、米国特許法第112条第6段落に指定される手段又はステップ条項として解釈されるべきではない。特に、本発明での請求項でのステップの使用は、米国特許法第112条第6段落の条項を行使するものとして解釈されない。