[发明专利]试料的制作装置、制作方法以及使用该制作装置和制作方法的带电粒子线装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种试料的制作装置，特别涉及一种在真空中效率良好地制作试料的装置以及方法。

背景技术

作为加工试料的方法之一具有超声波加工。超声波加工是通过使磨粒和水的混合液（加工液）介于试料和工具之间且使工具产生超声波振动而使磨粒和试料发生碰撞的方法，其具有能够在短时间内大范围进行试料加工的特长。

专利文献1中说明了如下技术：在精制陶瓷等烧结材料的加工中，在预先对试料进行热加工之后，通过数值控制化的超声波加工机一边控制试料的位置、压力等一边进行处理。

也存在利用通过对液池中施加超声波振动而产生的、与气泡的破裂相伴的冲击力的方法。专利文献2中说明了如下技术：利用该能量，将试料浸渍于容器内的液体中而提高内部的压力，并产生超声波而进行试料的表面研磨。

在上述的加工方法中，在加工后进行试料的观察、分析的情况下，为了将该试料向其他装置移动，需要在空气中运送试料。此时，有可能因试料的表面暴露在空气中而发生氧化或附着杂质造成污染。

作为防止空气对试料的影响的方法，存在使用离子液体的方法。在专利文献3中示出了如下的内容：通过使离子液体含浸或涂敷在由离子铣削来加工的试料上，试料整体被离子液体覆盖，即便在空气中运送，试料表面也不会暴露在空气中。在专利文献4中示出了如下的内容：通过使离子液体含浸或涂敷在试料上，即便在真空中试料中的水分也不会蒸发，因此尤其是不会使含有水分的生体试料收缩等而能够保持原形不变地进行观察。

【在先技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本特开昭62-34727号公报

专利文献2：日本特开平2-30463号公报

专利文献3：日本特开2010-25656号公报

专利文献4：WO2007/083756

发明内容

【发明要解决的课题】

在专利文献1、2中示出了利用超声波进行试料加工的例子。但是，对因加工后的试料暴露在空气中而造成的氧化、污染的影响没有言及。试料表面的加工区域由于受到上述影响，造成难以进行准确的试料观察、分析。

而且，在专利文献3、4中，示出了以利用离子液体而不使试料表面暴露在空气中的方式进行观察的例子。离子液体为由阳离子和阴离子构成的盐的一种，并设计为熔点显著下降。具有如下特征，即，在蒸气压无限接近0时，不管常温、加热或者真空中都可以保持液体状态。但是，在专利文献3、4所公开的技术中，例如在一次加工不充分而在试料的观察后需要再次进行加工（追加加工）的情况下，由于从观察用的装置取出试料而向加工用的装置移动，因此需要在空气中运送。这样，在使用不同的装置进行试料的加工、观察、分析的情况下，导致在多个装置间移动试料而重复上述的工序，从而使作业繁杂。

而且，如专利文献3所示的离子铣削法那样，也具有在真空中进行的试料的处理方法。该处理方法是通过使加速的离子与试料表面碰撞、使原子、分子弹射飞溅地削除试料的方式进行加工的。由于能够在保持真空状态的同时进行加工，因此防止空气的影响并且能够配置在观察装置。但是，利用该方法使加工效率较差，而且进行试料达到期望状态为止的全部加工需要花费较长时间，因此不适合。

需要说明的是，在真空状态下应用专利文献1、2所述的超声波加工的情况下，磨粒和水的混合液、清洗液等的液体成分蒸发，难以进行试料的加工。

以下，对以防止因空气造成的对试料的氧化、污染的影响并且在真空中效率良好地进行试料的加工为目的的装置以及方法进行说明。

【用于解决课题的手段】

作为用于解决上述课题的一技术方案，以下提出在真空室内对试料进行超声波加工的装置以及方法。作为更具体的一例，提出了在真空室内具备填充有离子液体的液池、向离子液体中传播超声波振动的超声波振动机构及试料的移动机构的装置以及方法。

【发明效果】

根据上述一技术方案，在真空中能够在短时间进行大范围的区域的试料加工。而且，通过将上述一技术方案应用在带电粒子线装置中，能够在真空中反复进行试料的加工、观察、分析的工序，而不需要在空气中运送的作业本身，因此同时实现防止试料的氧化、污染以及操作性、生产量的提高。

附图说明

图1是剖视表示带电粒子线装置试料更换室内的结构的示意图。

图2是试料更换室的外观的示意图。

图3是试料保持件外观的照片。

图4是表示试料旋转棒前端和试料保持件底部的安装的示意图。