JPH02148553A - 電子顕微鏡用真空試料室のスリップリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子顕微鏡用真空試料室に配設した試料姿勢制
御装置へ電力を供給するスリップリング装置に関する。

（従来技術） 従来のスリップリング装置はベークライトや樹脂などを
用いて円盤状の固定基盤、回転基盤を形成し、接着剤に
より電極を取り付けていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記従来技術を真空室内で使用すると固定基盤
、回転基盤、接着剤、ハンダ、電線等から有害なガス放
出が多く、また、電極部の取り付けは接着剤によってい
るので発熱により接着不良が発生する。一方、電極部は
すべり機構のため真空室内に摩擦熱が蓄積され、高温と
なり耐熱性が問題となってくるだけでなく摩耗も大きく
なる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決することを目的とし、セラミ
ックスからなる円板状の基盤の少なくとも一方の面に同
心円状の複数個の凹溝を形成し、該凹溝内にリング状電
極を嵌合固定して固定基盤を形成し、セラミックスから
なる円板状の基盤の所定位置に円孔を穿設し、該円孔内
に鍔付円筒状金具を嵌合固定するとともに、内部に通電
用ボールとスプリングとを入れ該スプリングで通電ボー
ルを押圧して一部を外方に突出させるようにして回転基
盤を形成し、固定基盤に対向配設した回転基盤の通電ボ
ールを固定基盤のリング状電極に圧接回転する如くした
ことを特徴とするものである。

以下５図示した実施例に基づいて具体的に説明する。１
は真空チェンバ用材料、例えば、アルミニウム合金、ス
テンレス鋼、ガラス、セラミックスからなる真空試料室
、２は電子顕微鏡ヘッドで真空試料室１上面に密嵌合し
上下動するようになっている。３は前記電子顕微鏡ヘッ
ド直下に配設した姿勢制御部筐体、４は該筐体３底部中
心に固定した超音波モータで、その垂直回転軸５は筐体
３に固定された支持台６，７の軸受８，９に軸支され、
上端に回転テーブル１ｏが一体に固定されている。回転
テーブル１０の上面の軸受ハウジング１１．１１’　に
窒化硅素、もしくはステンレス鋼からなるスピンドル状
の試料ホルダー１２を回転自在に軸支されている。

試料ホルダー１２はその中央上半部を切欠し、試料保持
部１２ａを形成している。１３．１３’は回転テーブル
１０上の試料ホルダー１２両側下方に配設された２組の
ピエゾ恥動機構である。

１４．１４’はアクチュエータシューで、試料ホルダー
１２に当接する部分１４ａはアルミ材で構成されている
。従って、試料ホルダー１２との接触が異部材となり、
真空中での凝若がなくなるとともに、摩耗係数差が大き
いためにアクチュエーター１４，１４’　による試料ホ
ルダー１２の回転が効果的に行われる。１５．１５’は
フィード用ピエゾ、１６．１６’　はクランプ用ピエゾ
、１７．１７’　は板ばね、１８．１８’　はフィード
レバーである。１９は試料ホルダー１２の水平軸回動位
置決め用のロータリーエンコーダである。２０は超音波
モータ４の回動位置決め用のロータリーエンコーダであ
る。２１は支持台６．７の中間に配設されたスリップリ
ング機構の固定基盤で、その上下に前記垂直回転軸５に
一体に固定された回転基盤２２．２３が対向し、外部よ
り固定基盤２１に供給された電力を回転基盤２２．２３
より回転テーブル１０上のピエゾ素子、ロータリーエン
コーダ１９、およヒ超音波モータ４、ロータリーエンコ
ーダ２０に伝達している。

固定基盤２１はセラミックスからなる円板状の基盤であ
り、両面にはそれぞれ同心円状の凹溝２１ａ・・・・が
複数条形成されている。各凹溝２１ａ内には、リング状
電極２１ｂ・・・・・・が嵌合固定されている。高温使
用時には、リング状電極２１ｂがセラミックス製基盤２
１より熱膨張が大きく、基盤２１へのリング状電極２１
ｂの嵌合がより強固となる。固定基盤２１の外周端面か
ら半径方向内方に向って電線埋設用孔２１ｃが穿設され
ており、またこの孔２１ｃには各凹溝２１ａの底部と連
絡される孔２１ｄ・・・・が穿設されている。

これら孔２１ｃおよび２１ｄには外部電源と前記リング
状電極２１ｂとを連結する電線２４ａが配設されている
。回転基ｆｆ１２２．２３はセラミックスからなる円板
状の基盤の所定位置に円孔２２ａ。

２３ａを穿設し、その円孔２２ａ、２：ｌｌａ内に鍔付
円筒状金具２２ｂ、２３ｂを嵌合固定している。その中
に通電ボール２２ｃ、２３ｃを入れられ、その上から内
面に３個の突部２２ａ、２３ｅを突設し、電線２４ｂを
接続したリング状の電極２２ｆ、２３ｆがかぶせられて
いる。該電極２２ｆ、２３ｆの上をスプリング２２ｄ、
２３ｄによって押圧することにより、４電ボール２２ｃ
、２３ｃは押圧されて一部を外方に突出させている。固
定基盤２１は姿勢制御部筐体３に外周を固定し、その上
下に配設した回転基盤２２．２３を垂直回転軸５に固定
し、通電ボール２２ｃ、２３ｃを固定基盤２１のリング
状電極２１ｂに圧接している。固定基盤２１には外部電
源からの電線２４ａが各リング状電極２１ｂに接続され
１回転基盤２２．２３の各通電ボール２２ｃ、２３ｃの
リング電極２２ｆ、２３ｆに接続された電、１２４ｂは
垂直回転軸５の内部を通って回転テーブル１０上に配設
されたピエゾ駆動機構１３．１３’　のピエゾ素子及び
ロータリーエンコーダ１９と筺体３の底部にある超音波
モータ４及びロータリーエンコーダ２ｏに接続されてい
る。

次に作用について説明する。試料ホルダー１２の試料保
持部１２ａに試料を載置する。電線２４ａの夫々により
固定基盤２１のリング状電極２１ｂに所定の電力が供給
′され１回転基盤２２゜２３の電極２２ｂ、２３ｂに電
力が伝達される。超音波モータ４を作動すると回転テー
ブル１０が水平回転し、ロータリーエンコーダ２０によ
り位置決めが行われる。さらに、２組のピエゾ駆動機構
１３．１３’　、ロータリーエンコーダ１９、および超
音波モータ４、ロータリーエンコーダ２０に電力が供給
される。その結果、方のピエゾ駆動機構１３のクランプ
状態を解除し、他方のピエゾ駆動機構１３′のアクチュ
エーター１４′を試料ホルダー１２に接触させ。

フィード用ピエゾ１６′　を作動してアクチュエーター
１４′を前進し、試料ホルダー１２を回転する。同時に
クランプを解除されている他方のピエゾ駆動機枯１３は
元の位置に戻され″、前記ピエゾ昧動機構１３′の作動
が停止すると同時に、一方のピエゾ駆動機構１３を作動
して試料ホルダー１２を同一方向に回転する。この動作
を繰返して試料ホルダー１２を連続回転する。

（効　果） 本発明によるとセラミックスからなる円板状の基盤の少
なくとも一方の面に同心円状の複数個の凹溝を形成し、
該凹溝内にリング状電極を嵌合固定して固定基盤を形成
し、セラミックスからなる円板状の基盤の所定位置に円
孔を穿設し、該円孔内に鍔付円筒状金具を嵌合固定する
とともに、内部に通電用ボールとスプリングとを入れ該
スプリングで通電ボールを押圧して一部を外方に突出さ
せるようにして回転基盤を形成し、固定基盤に対向配設
した回転基盤の通電ボールを固定基盤のリング状電極に
圧接回転する如くしであるので、固定基盤１回転基盤か
ら有害なガス放出がなく、又電極部に接着剤、ハンダが
使用されていないので発熱により接着不良が発生しない
。したがって１通電に支障を生ぜず耐熱性がアップでき
真空環境での使用に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例正断面図、第２図は第１図の
ピエゾ恥動機構斜視図、第３図は第２図の７クチユエー
タシユーが試料ホルダーに接触している部分の正面図、
第４図は第１図の試料ホルダー支持装置側面図、第５図
は固定基盤の平面図、第６図は固定基盤の凹溝に嵌合固
定されているリング状電極の平面図、第７図は固定基盤
の正断面図、第８図は回転基盤のセラミック円盤平面図
、第９図は回転基盤の電極部正断面図、第１０図は通電
ボールの電極斜視図である。 １・・・真空試料室　　　　２・・・電子顕微鏡ヘッド
３・・・姿勢制御部筺体　　４・・・超音波モータ５・
・・垂直回転軸　　　　６，７・・・支持台８．９・・
・軸受　　　　　１０・・・回転テーブル１１．１１’
・・・ハウジング １２・・・試料ホルダー　　２１・・・固定基盤２１ａ
・・・凹溝　　　　　　２１ｂ・・・リング状電極２２
．２３・・・回転基盤 ２２ａ、２３ａ・・・円孔 ２２ｂ、２３ｂ・・・鍔付円筒状金具 ２２ｃ、２３ｃ・・・通電ボール ２２ｄ、２３ｄ・・・スプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミックスからなる円板状の基盤の少なくとも一方の
   面に同心円状の複数個の凹溝を形成し、該凹溝内にリン
   グ状電極を嵌合固定して固定基盤を形成し、セラミック
   スからなる円板状の基盤の所定位置に円孔を穿設し、該
   円孔内に鍔付円筒状金具を嵌合固定するとともに、内部
   に通電用ボールとスプリングとを入れ該スプリングで通
   電ボールを押圧して一部を外方に突出させるようにして
   回転基盤を形成し、固定基盤に対向配設した回転基盤の
   通電ボールを固定基盤のリング状電極に圧接回転する如
   くなした電子顕微鏡用真空試料室のスリップリング装置
   。