电子显微镜用样品室装置及具备其的电子显微镜

摘要

本发明涉及一种粒子及光学装置用真空样品室，所述粒子及光学装置用真空样品室在一面设置有粒子束入射的孔径(aperture)，粒子束沿着电子、离子、中性粒子等粒子光轴聚焦，在其相对面设置有光透过的可拆卸式样品支持器，通过粒子束和光可以对样品进行观测或分析，并且实现一种样品室及具备所述样品室的光学-电子融合显微镜，其在样品出入电子显微镜或聚焦离子束观察装置的样品室时，也保持样品室内部真空，从而缩短观察时间，没有将光源或光学镜筒插入于样品室内部，而是可以从外部获得光学影像。

权利要求

1.一种电子显微镜用样品室装置，其作为电子显微镜用样品室装置，所述装置包括：真空室，其上面部有从电子束镜筒发射出的电子束所入射的孔径，并且设置有从外部对与所述孔径相面对的下面部的孔进行气密封合的真空保持板；

电子检测器，其设置于所述真空室内部；以及

样品支持器，其在保持所述真空室的真空的状态下，能够向所述真空保持板的位置水平移动，并且设置有样品槽，所述样品槽进行水平移动，并露出于所述真空室，

并且所述真空室、所述样品支持器的材料包括含有X射线的放射性屏蔽部材。

2.根据权利要求2所述的电子显微镜用样品室装置，其特征在于，所述真空室包括：上面部，其中央设置有所述电子束通过的孔径；

下面部，其以与所述上面部相面对的形式设置，并且在与所述上面部的孔径相面对的位置设置有所述电子束能够通过的孔；

侧面部，其对所述上面部和所述下面部的棱角进行气密连接，从而在内部形成第一空间，并且设置有真空排气部；

环状密封部件，其以保持气密的形式接于所述下面部的所述第一空间外部面，并且环绕所述孔；

真空保持板，其以形成有第二空间的形式与所述环状密封部件相接，并且能够水平移动，第二空间与所述环状密封部件所环绕的下面部、所述环状密封部件一起保持气密；

轨道部，其以所述样品支持器在与所述环状密封部件相接的状态下能够水平移动的形式进行固定，以便能够以保持所述第二空间的气密的状态推出所述真空保持板，所述样品支持器与所述真空保持板以在之间介入有线形密封部件的形式相接；以及弹性部件，其以朝向形成有所述第二空间的位置的形式向所述真空保持板施加复原力，以便所述真空保持板与所述样品支持器在将线形密封部件介于之间的状态下能够保持气密，所述电子检测器位于所述上面部的所述第一空间内部面。

3.根据权利要求2所述的电子显微镜用样品室装置，其特征在于，所述样品支持器是能够与所述真空保持板气密接触的板状，在推出所述真空保持板形成所述第二空间时，在所述第二空间内形成有样品槽，所述样品支持器在与所述环状密封部件相接的状态下水平移动时，所述样品槽确保有段差，以便能够保护样品。

4.根据权利要求2所述的电子显微镜用样品室装置，其特征在于，所述电子检测器是二次电子检测器。

5.根据权利要求2所述的电子显微镜用样品室装置，其特征在于，所述轨道部设置有紧固部，紧固部在所述真空保持板及所述样品支持器来到所述第二空间的事先规定的位置时对其进行固定。

6.根据权利要求1所述的电子显微镜用样品室装置，其特征在于，所述真空室的真空排气部与所述镜筒的真空排气部相连接。

7.根据权利要求1所述的电子显微镜用样品室装置，其特征在于，包含可视光线、红外线及紫外线的光线透过所述样品支持器。

8.一种电子显微镜用样品室装置，其作为电子显微镜用样品室装置，所述装置包括：第一真空室，其上面部有从电子束镜筒发射出的电子束所入射的孔径，并且设置有从外部对与所述孔径相面对的下面部的孔进行气密封合的真空保持板；

第三真空室，其与所述第一真空室相接，同时与所述第一真空室的下面部平行，并利用所述真空保持板对钻有孔的下面部一起进行气密封合；

所述第一真空室及所述第三真空室外部连接部；

电子检测器，其位于所述第一真空室内部；以及

样品支持器，其在保持所述第一及第三真空室的真空的状态下，能够向所述真空保持板的位置水平移动，并且设置有样品槽，所述样品槽进行水平移动，并露出于所述第一真空室或所述第三真空室，并且所述真空室、所述样品支持器的材料包括含有X射线的放射性屏蔽部材。

9.根据权利要求8所述的电子显微镜用样品室装置，其特征在于，所述第一真空室包括：

上面部，其中央设置有所述电子束通过的孔径；

下面部，其以与所述上面部相面对的形式设置，并且在与所述上面部的孔径相面对的位置设置有所述电子束能够通过的孔；

侧面部，其对所述上面部和所述下面部的棱角进行气密连接，从而在内部形成有第一空间，并且设置有真空排气部；

第一环状密封部件，其以保持气密的形式接于所述下面部的所述第一空间外部面，并且环绕所述孔；以及真空保持板，其以形成有第二空间的形式与所述环状密封部件相接，并且能够水平移动，第二空间与所述第一环状密封部件所环绕的下面部、所述环状密封部件一起保持气密，所述第三真空室包括：空间部，其内部形成有第三空间，并且设置有真空排气部；

下面部，其在距离所述第一真空室下面部的孔事先规定的长度上设置有孔；

第二环状密封部件，其同时环绕第一环状密封部件及所述第三真空室下面部的孔，第一环状密封部件环绕所述第一真空室下面部的孔；以及真空保持板，其以形成有所述第二空间及所述第三空间的形式，同时接于所述第一环状密封部件及所述第二环状密封部件，并且能够水平移动，所述第一真空室及所述第三真空室外部连接部包括：

轨道部，其以所述样品支持器在与所述第一环状密封部件及所述第二环状密封部件相接的状态下能够水平移动的形式进行固定，以便在样品支持器的样品槽位于所述第三空间并进行真空排气后，能够以保持所述第二空间的气密的状态推出所述真空保持板，所述样品支持器与所述真空保持板以在之间介入有线形密封部件的形式相接；以及弹性部件，其以朝向形成有所述第二空间及第三空间的位置的形式向所述真空保持板施加复原力，以便所述真空保持板与所述样品支持器在将线形密封部件介于之间的状态下能够保持气密，所述电子检测器位于所述第一真空室上面部的第一空间内部面。

10.根据权利要求8所述的电子显微镜用样品室装置，其特征在于，所述样品支持器是能够与所述真空保持板进行气密接触的板状，在推出所述真空保持板形成所述第二空间时，在所述第二空间内形成有样品槽，所述样品支持器在与所述第一环状密封部件及第二环状密封部件相接的状态下水平移动时，所述样品槽确保有段差，以便能够保护样品。

11.根据权利要求8所述的电子显微镜用样品室装置，其特征在于，包含可视光线、红外线及紫外线的光线透过所述样品支持器。

12.一种电子显微镜，其将权利要求1或11中任意一项构成为样品室。

13.一种光学-电子融合显微镜，其作为包括电子显微镜及光学显微镜部的光学-电子融合显微镜，电子显微镜将权利要求7或11的电子显微镜用样品室装置构成为样品室，所述光学显微镜部包括：光学物镜，其以从所述样品支持器的所述第二空间外部朝向所述样品槽的形式设置；

光路径分路装置，其在从所述样品槽向所述光学物镜延伸的光路径的延长线上使得所述光路径得到分路；

光源，其向所述光路径分路装置提供入射光；

阴极发光检测器，其从通过所述光路径上的所述分路装置的位置检测阴极发光；以及光影像检测器，其从通过所述光路径上的所述分路装置的位置检测光学影像，所述阴极发光从入射到位于所述样品槽的样品的电子束发射出，所述光学影像是从所述光源提供的入射光通过所述光路径装置逆所述光路径而上，通过所述光线透过的样品支持器而从位于样品槽的样品反射出的影像。

14.根据权利要求13所述的光学-电子融合显微镜，其特征在于，所述阴极发光检测器和所述光影像检测器通过分束器从时间或空间上使得光分束并获得光。

说明书

电子显微镜用样品室装置及具备其的电子显微镜

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电子显微镜用样品室装置，更为详细地，涉及一种电子显微镜用样品室装置、具备其的电子显微镜及光学-电子融合显微镜，所述电子显微镜用样品室装置在样品室一面的一部分设置有样品支持器，样品支持器保持真空的同时可拆卸，以及光能够透过，从而改善样品室的真空效率。

背景技术

[0002] 扫描电子显微镜(SEM，scanning electron microscope)用聚焦的电子束扫描(scanning)样品，样品位于保持真空的样品室(sample chamber)内，在样品产生的信号中检测出二次电子(secondary electron)或背散射电子(back scattered electron)，从而对对象样品进行观察。

[0003] 电子非常轻，若与气体分子相冲突，则会反弹，所以若在镜筒内有空气，则电子无法活跃地移动。据此，在电子显微镜或聚焦离子束观察装置的镜筒内保持约10-4至10-10Torr(托，真空压强单位)水准的高真空状态。

[0004] 从镜筒发射的电子束所入射的样品室的真空度要保持为约10-3Torr水准，这是因为若样品室是低真空，则气体会向保持高真空的镜筒逆流。将样品放入样品室或从样品室拿走时，样品室的真空变为大气压，所以具有如下问题：样品室的真空直到达到电子显微镜观察所需要的真空度为止，要等一定时间。为了缩短所述等待时间，而提出了用于保持样品室的真空度的辅助样品室等的技术。

[0005] 光学-电子融合显微镜用于在电子显微镜对在光学显微镜观察到的影像的特定部位进行更加详细地观察，在光学-电子融合显微镜中，要将光源或光检测器插入于样品室内部，所以与通常的电子显微镜的样品室相比，用于真空保持的装置变得更加复杂。

[0006] 美国登记专利8,530,856公开了一种关于融合显微镜的技术，融合显微镜包括在与镜筒相连接的部位设置有阀门的样品室。然而，所述专利中所公开的发明依然具有如下问题：在样品进出样品室时，无法保持真空，并且为了将光源或光学镜筒插入于样品室内部，样品室的尺寸变大，因此在达到真空度方面需要时间和费用。

发明内容

[0007] 本发明想要解决如上所述的问题，更为详细地，其目的在于提供一种样品室，即使在样品出入电子显微镜的样品室时，也能够保持样品室内部真空，从而缩短观察时间，并且没有将光源或光学镜筒插入于样品室内部，而是可以从外部获得光学影像。

[0008] 为了解决所述课题，本发明的发明人们以如下形式构成真空样品室，从而完成了本发明：在上面设置有电子束入射的孔径，在下面设置有可拆卸式样品支持器，并且使得密封部件固定于下面和样品支持器之间，以便在拆卸、安装样品支持器时，能够保持真空。

[0009] 本发明作为一种电子显微镜用样品室装置，提供一种电子显微镜用样品室装置，所述装置包括：真空室，其上面部有从电子束镜筒发射出的电子束所入射的孔径(aperture)，并且设置有从外部对与所述孔径相面对的下面部的孔进行气密封合的真空保持板；电子检测器，其设置于所述真空室内部；以及样品支持器，其在保持所述真空室的真空的状态下，能够向所述真空保持板的位置水平移动，并且设置有样品槽，所述样品槽进行水平移动，并露出于所述真空室，并且所述真空室、所述样品支持器的材料包括含有X射线的放射性屏蔽部材。

[0010] 本发明还提供一种电子显微镜用样品室装置，其特征在于，所述真空室包括：上面部，其中央设置有所述电子束通过的孔径(aperture)；下面部，其以与所述上面部相面对的形式设置，并且在与所述上面部的孔径相面对的位置设置有所述电子束能够通过的孔；侧面部，其对所述上面部和所述下面部的棱角进行气密连接，从而在内部形成第一空间，并且设置有真空排气部；环状密封部件，其以保持气密的形式接于所述下面部的所述第一空间外部面，并且环绕所述孔；真空保持板，其以形成有第二空间的形式与所述环状密封部件相接，并且能够水平移动，第二空间与所述环状密封部件所环绕的下面部、所述环状密封部件一起保持气密；轨道部，其以所述样品支持器在与所述环状密封部件相接的状态下能够水平移动的形式进行固定，以便能够以保持所述第二空间的气密的状态推出所述真空保持板，所述样品支持器与所述真空保持板以在之间介入有线形密封部件的形式相接；弹性部件，其以朝向形成有所述第二空间的位置的形式向所述真空保持板施加复原力，以便所述真空保持板与所述样品支持器在将线形密封部件介于之间的状态下能够保持气密，所述电子检测器位于所述上面部的所述第一空间内部面。

[0011] 本发明还提供一种电子显微镜用样品室装置，其特征在于，所述样品支持器是能够与所述真空保持板气密接触的板状，在推出所述真空保持板形成所述第二空间时，在所述第二空间内形成有样品槽，所述样品支持器在与所述环状密封部件相接的状态下进行水平移动时，所述样品槽确保有段差，以便能够保护样品。

[0012] 本发明还提供一种电子显微镜用样品室装置，其特征在于，所述电子检测器是二次电子检测器。

[0013] 本发明还提供一种电子显微镜用样品室装置，其特征在于，所述轨道部设置有紧固部，紧固部在所述真空保持板及所述样品支持器来到所述第二空间的事先规定的位置时对其进行固定。

[0014] 本发明还提供一种电子显微镜用样品室装置，其特征在于，所述真空室的真空排气部与所述镜筒的真空排气部相连接。

[0015] 本发明还提供一种电子显微镜用样品室装置，其特征在于，包含可视光线、红外线及紫外线的光线透过所述样品支持器。

[0016] 本发明还提供一种电子显微镜用样品室装置，其作为电子显微镜用样品室装置，所述装置包括：第一真空室，其上面部有从电子束镜筒发射出的电子束所入射的孔径(aperture)，并且设置有从外部对与所述孔径相面对的下面部的孔进行气密封合的真空保持板；第三真空室，其与所述第一真空室相接，同时与所述第一真空室的下面部平行，并且利用所述真空保持板对钻有孔的下面部一起进行气密封合；所述第一真空室及所述第三真空室外部连接部；电子检测器，其位于所述第一真空室内部；以及样品支持器，其在保持所述第一及第三真空室的真空的状态下，能够向所述真空保持板的位置水平移动，并且设置有样品槽，所述样品槽进行水平移动，并露出于所述第一真空室或所述第三真空室，并且所述真空室、所述样品支持器的材料包括含有X射线的放射性屏蔽部材。

[0017] 本发明还提供一种电子显微镜用样品室装置，其特征在于，所述第一真空室包括：上面部，其中央设置有所述电子束通过的孔径(aperture)；下面部，其以与所述上面部相面对的形式设置，并且在与所述上面部的孔径相面对的位置设置有所述电子束能够通过的孔；侧面部，其对所述上面部和所述下面部的棱角进行气密连接，从而在内部形成第一空间，并且设置有真空排气部；第一环状密封部件，其以保持气密的形式接于所述下面部的所述第一空间外部面，并且环绕所述孔；以及真空保持板，其以形成有第二空间的形式与所述环状密封部件相接，并且能够水平移动，第二空间与所述第一环状密封部件所环绕的下面部、所述环状密封部件一起保持气密，所述第三真空室包括：空间部，其内部形成有第三空间，并且设置有真空排气部；下面部，其在距离所述第一真空室下面部的孔事先规定的长度上设置有孔；第二环状密封部件，其同时环绕第一环状密封部件及所述第三真空室下面部的孔，所述第一环状密封部件环绕所述第一真空室下面部的孔；以及真空保持板，其以形成有所述第二空间及所述第三空间的形式同时接于所述第一环状密封部件及所述第二环状密封部件，并且能够水平移动，所述第一真空室及所述第三真空室外部连接部包括：轨道部，其以所述样品支持器在与所述第一环状密封部件及所述第二环状密封部件相接的状态下能够水平移动的形式进行固定，以便在样品支持器的样品槽位于所述第三空间并进行真空排气后，能够以保持所述第二空间的气密的状态推出所述真空保持板，所述样品支持器与所述真空保持板以在之间介入有线形密封部件的形式相接；以及弹性部件，其以朝向形成有所述第二空间及第三空间的位置的形式向所述真空保持板施加复原力，以便所述真空保持板与所述样品支持器在将线形密封部件介于之间的状态下能够保持气密，所述电子检测器位于所述第一真空室上面部的第一空间内部面。

[0018] 本发明还提供一种电子显微镜用样品室装置，其特征在于，所述样品支持器是能够与所述真空保持板进行气密接触的板状，在推出所述真空保持板形成所述第二空间时，在所述第二空间内形成有样品槽，所述样品支持器在与所述第一环状密封部件及第二环状密封部件相接的状态下水平移动时，所述样品槽确保有段差，以便能够保护样品。

[0019] 本发明还提供一种电子显微镜用样品室装置，其特征在于，包含可视光线、红外线及紫外线的光线透过所述样品支持器。

[0020] 本发明还提供一种电子显微镜，其具备所述样品室。

[0021] 本发明还提供一种光学-电子融合显微镜，其作为包括电子显微镜及光学显微镜部的光学-电子融合显微镜，电子显微镜将所述样品室装置构成为样品室，所述光学显微镜部包括：光学物镜，其以从所述样品支持器的所述第二空间外部朝向所述样品放置部的形式设置；光路径分路装置，其在从所述样品放置部向所述光学物镜延伸的光路径的延长线上使得所述光路径得到分路；光源，其向所述光路径分路装置提供入射光；阴极发光检测器，其从通过所述光路径上的所述分路装置的位置检测阴极发光(cathode luminescence)；以及光影像检测器，其从通过所述光路径上的所述半透明镜的位置检测光学影像，所述阴极发光从入射到位于所述样品放置部的样品的电子束发射出，所述光学影像是从所述光源提供的入射光通过所述半透明镜逆所述光路径而上，通过所述光线透过的样品支持器而从位于样品放置部的样品反射出的影像。

[0022] 本发明还提供一种光学-电子融合显微镜，其特征在于，所述阴极发光检测器和所述光影像检测器通过分束器(beam splitter)从时间或空间上使得光分束并获得光。

[0023] 本发明的真空样品室能够实现在更换样品时使得样品支持器向水平方向移动的同时保持真空样品室内部的真空，从而能够提高样品分析的效率。此外，用对光透明的材料制作成位于真空样品室的下面部的孔部位的样品支持器，从而即使不在样品室内部或电子束光学系统设置另外的光源、光引导部或光检测器，也能够获得阴极发光及光反射影像，进而提供光学-电子融合显微镜。

附图说明

[0024] 图1是表示根据本发明的一个实现例的真空样品室接于电子显微镜的镜筒的形状的剖面图(a)，将线形密封部件介于之间的真空保持板和样品支持器的平面图(b)，以及样品室的详细剖面图(c)。

[0025] 图2是表示根据本发明的一个实现例的样品位于样品观察位置的状态(a)，使得样品支持器水平移动并在第二空间将样品去除的状态(b)，以及真空保持板和样品支持器分离的状态(c)的概念图。

[0026] 图3是根据本发明的一个实现例的以电子束入射到样品的形式安装有样品支持器的概念图。

[0027] 图4是根据本发明的一个实现例的样品支持器的平面图和正面剖面图。

[0028] 图5是表示根据本发明的一个实现例的包括第二环状密封部件的真空样品室接于镜筒的形状的剖面图(a)，将线形密封部件介于之间的真空保持板和样品支持器的平面图(b)。

[0029] 图6是表示根据本发明的一个实现例的在包括第二环状密封部件的真空样品室，样品支持器位于样品观察位置的状态(a)，使得样品支持器水平移动并将样品从第二空间去除的状态(b)，以及真空保持板和样品支持器分离的状态(c)的概念图。

[0030] 图7是表示根据本发明的一个实现例的将真空样品室设置为样品室的包括电子显微镜和光学显微镜部的光学-电子融合显微镜的概念图。

具体实施方式

[0031] 以下，以在本发明所属的技术领域具有一般知识的技术人员能够容易实施的程度，参照附图，对优选的实施例进行如下详细地说明。在本发明的详细的说明之前，以下所说明的本说明书及权利要求书中所使用的术语或词汇并非限定解释为常用的或字典上的意思。据此，由于在记载于本说明书的实施例和附图中所示出的构成只不过是本发明的最优选的一个实施例，并非全部代表本发明的技术思想，因此应理解为在本申请当时会有可代替它们的多种等同物和变形例。

[0032] 在一个样态中，本发明作为电子显微镜用样品室装置，所述装置包括：真空室，其上面部有从电子束镜筒发射出的电子束所入射的孔径(aperture)，并且设置有从外部对与所述孔径相面对的下面部的孔进行气密封合的真空保持板；电子检测器，其设置于所述真空室内部；以及样品支持器，其在保持所述真空室的真空的状态下，能够向所述真空保持板的位置水平移动，并且设置有样品槽，所述样品槽进行水平移动，并露出于所述真空室，并且所述真空室、所述样品支持器的材料包括含有X射线的放射性屏蔽部材。

[0033] 图1是表示根据本发明的一个实现例的设置有电子显微镜用样品室装置的电子显微镜1的剖面图(a)，将线形密封部件114介于之间的真空保持板108和样品支持器110的平面图(b)，以及样品支持器110位于样品观察位置的状态(c)。所述样品室装置的真空室100包括：上面部102，其中央设置有所述电子束通过的孔径(aperture)122；下面部104，其以与所述上面部相面对的形式设置，并且在与所述上面部的孔径相面对的位置设置有所述电子束能够通过的孔124；侧面部106，其对所述上面部102和所述下面部104的棱角进行气密连接，从而在内部形成有第一空间10，并且设置有第一真空排气部107；第一环状密封部件116，其以保持气密的形式接于所述下面部104的所述第一空间10外部面，并且环绕所述孔；
真空保持板108，其以形成有第二空间20的形式与所述第一环状密封部件相接，并且能够水平移动，第二空间20与所述第一环状密封部件116所环绕的下面部104、所述第一环状密封部件一起保持气密；轨道部，其以所述样品支持器110在与所述第一环状密封部件116相接的状态下能够水平移动的形式进行固定，以便能够以保持所述第二空间20的气密的状态推出所述真空保持板108，所述样品支持器110与所述真空保持板以在之间介入有线形密封部件114的形式相接；以及弹性部件112，其以朝向形成有所述第二空间的位置的形式向所述真空保持板施加复原力，以便所述真空保持板与所述样品支持器在将线形密封部件114介于之间的状态下能够保持气密，所述电子检测器130位于所述上面部的所述第一空间内部面。在本发明的一个实现例中，所述真空样品室100与保持真空的镜筒的电子束发射部12气密接合。在本发明的一个实现例中，所述第一真空排气部可以连接到另外的真空排气线路，也可以一并与所述镜筒的真空排气线路相连接。

[0034] 在本发明的一个实现例中，所述第一空间10的真空度是10-1Torr至10-6Torr。所述孔径122是镜筒部的粒子束能够入射的大小的圆形，虽然镜筒部的高真空部和真空样品室的低真空部通过所述孔径相连，但是因此孔径122小到无法对所述镜筒部的真空度产生影响的程度，并且在本发明的一个实现例中，其直径大概是0.1至2mm。

[0035] 电子检测器130位于所述上面部的所述第一空间10内部面，并且在本发明的一个实现例中，所述电子检测器是二次电子检测用闪烁体(Scintillator)或背散射电子检测器(Back scattering electron detector)。在本发明的一个实现例中，所述电子检测器位于距离样品很近的距离，所以能够获得提高可检测性的效果。

[0036] 在所述下面部的所述第一空间10外部面设置有第一环状密封部件116，第一环状密封部件116保持与所述外部面相接的位置的气密，同时沿着所述相接的位置环绕所述孔。在本发明的一个实现例中，所述密封部件是O型环(O-ring)或垫片(gasket)。如图1(c)所示，所述O型环或垫片第一环状密封部件116与所述下面部一起与下述真空保持板108及/或样品支持器110相接，从而在所述环所形成的内部形成有第二空间20。所述第二空间20通过所述孔与所述第一空间10相连接。在本发明的一个实现例中，所述真空保持板108以形成有第二空间20的形式与所述第一环状密封部件116相接，并且能够水平移动，第二空间20与所述第一环状密封部件116所环绕的下面部104及所述环状密封部件一起保持气密。所述水平移动沿着轨道部(未示出)移动，所述轨道部能够单方向水平移动，但是并非限制为此，例如，能够从平行面向相互交叉的两轴移动。在一个实现例中，所述轨道部可以设置有紧固部(未示出)，紧固部在所述真空保持板108及所述样品支持器110来到所述第二空间的事先规定的位置时对其进行固定。

[0037] 在本发明的一个实现例中，所述样品支持器110是能够与所述真空保持板气密接触的板状，所述真空保持板108和样品支持器110能够以在之间介入有线形密封部件114的形式相接，并且在推出所述真空保持板形成所述第二空间20时，在所述第二空间内形成有样品槽111，所述样品支持器110在与所述第一环状密封部件116相接的状态下水平移动时，所述样品槽111确保有段差，以便能够保护样品。所述线形密封部件114的材质可以是与所述第一环状密封部件116相同的材料。

[0038] 所述样品支持器110在与所述第一环状密封部件116相接的状态下水平移动时，需要弹性部件112，弹性部件112以朝向形成有所述第二空间20的位置的形式向所述真空保持板施加复原力，以便所述真空保持板与所述样品支持器110在将线形密封部件114介于之间的状态下能够保持气密。所述弹性部件112在所述水平移动时提供力，以便所述样品支持器110和所述真空保持板108在将所述线形密封部件114介于之间的状态下能够相互相接。在本发明的一个实现例中，所述弹性部件112是弹簧。

[0039] 在本发明的一个实现例中，就所述样品槽111而言，所述样品支持器110在与所述第一环状密封部件116相接的状态下水平移动时，为了保护样品，槽是凹陷的形状，并且位于所述凹槽的样品位于朝向所述样品支持器的所述第二空间的面的表面下面。若到达所述真空室100的带有电荷的电子束到达样品后停下，则发射X射线，并且因入射束，样品内部电子受激跃迁为基态时也能够发射特性X射线，所以所述上面部102、所述下面部104、所述侧面部106、所述第一环状密封部件116、所述真空保持板108、所述线形密封部件114、所述样品支持器110的材料包括含有X射线的放射性屏蔽部材。在本发明的一个实现例中，所述上面部102、所述下面部104、所述侧面部106、所述真空保持板108的材料是金属，所述样品支持器110的材料是铅玻璃，所述第一环状密封部件116是具有屏蔽功能的O型环或金属垫片。

[0040] 图2是表示根据本发明的一个实现例的样品111位于样品观察位置的状态(a)，使得样品支持器水平移动并在第二空间将样品111去除的状态(b)，以及真空保持板和样品支持器分离的状态(c)的概念图。样品位于所述样品观察位置的状态是能够进行用于样品分析的观察的状态。使得所述样品支持器水平移动并在第二空间将样品111去除的状态是如下状态：将所述线形密封部件114放置于之间，所述真空保持板108和所述样品支持器110在相互相接的状态下，各自与所述第一环状密封部件116的一半相接。所述真空保持板108和样品支持器110分离的状态表示样品支持器从所述轨道部脱离的状态。

[0041] 图3是根据本发明的一个实现例的以电子束入射到样品的形式安装样品支持器的概念图。在本发明的一个实施例中，所述弹性部件112是弹簧，因为所述真空保持板108的水平移动，所以所述弹簧是被压缩的状态，并且样品放置于所述样品支持器110的凹陷部位的样品槽111，从所述孔径(aperture)122入射的电子束与样品相碰撞。在所述位置，所述轨道部可以设置有紧固部，紧固部对所述真空保持板及所述样品支持器110进行固定。在本发明的一个实现例中，所述弹性部件可以成为具有复原力的金属部件或弹性橡胶。

[0042] 图4是根据本发明的一个实现例的样品支持器110的平面图和正面剖面图。根据本发明的一个实现例的样品槽111的槽是凹陷的形状，以便所述样品支持器在与所述第一环状密封部件116相接的状态下水平移动时，样品槽111能够保护样品。所述样品槽111的高度比样品的高度高，所以所述样品支持器110进行水平移动时，所述样品不与所述环状密封部件相接。换句话说，在装载样品时，使其位于样品槽内部，从而在样品支持器移动时保护样品。

[0043] 图5是本发明的又另一个实现例的电子显微镜用样品室装置，所述装置a包括：第一真空室301，其上面部有从电子束镜筒发射出的电子束所入射的孔径(aperture)122，并且设置有从外部对与所述孔径相面对的下面部的孔进行气密封合的真空保持板108；第三真空室303，其与所述第一真空室301相接，同时与所述第一真空室的下面部平行，利用所述真空保持板对钻有孔的下面部一起进行气密封合；所述第一真空室301及所述第三真空室303外部连接部；电子检测器130，其位于所述第一真空室内部；样品支持器110，其在保持所述第一及第三真空室的真空的状态下，能够向所述真空保持板的位置水平移动，并且设置有样品槽，所述样品槽进行水平移动，并露出于所述第一真空室或所述第三真空室，并且所述真空室、所述样品支持器的材料包括含有X射线的放射性屏蔽部材。就所述样品支持器而言，参照图6的(b)，在真空保持板108和样品支持器110之间介入有线形密封部件114，从而能够保持第一真空室的真空。

[0044] 在本发明的一个实现例中，所述第一真空室301包括：上面部，其中央设置有所述电子束通过的孔径(aperture)122；下面部，其以与所述上面部相面对的形式设置，并且在与所述上面部的孔径相面对的位置设置有所述电子束能够通过的孔；侧面部，其对所述上面部和所述下面部的棱角进行气密连接，从而在内部形成第一空间10，并且设置有真空排气部107；第一环状密封部件116，其以保持气密的形式接于所述下面部的所述第一空间外部面，并且环绕所述孔；以及真空保持板108，其以形成有第二空间的形式与所述环状密封部件相接，并且能够水平移动，第二空间与所述第一环状密封部件116所环绕的下面部、所述环状密封部件一起保持气密。

[0045] 所述第三真空室303包括：空间部，其内部形成有第三空间30，并且设置有真空排气部107；下面部，其在距离所述第一真空室下面部的孔事先规定的长度上设置有孔；第二环状密封部件316，其同时环绕第一环状密封部件116及所述第三真空室下面部的孔324，所述第一环状密封部件116环绕所述第一真空室下面部的孔；以及真空保持板108，其以形成有所述第二空间20及所述第三空间30的形式，同时接于所述第一环状密封部件及所述第二环状密封部件，并且能够水平移动。

[0046] 所述第一真空室及所述第三真空室外部连接部包括：轨道部，其以所述样品支持器在与所述第一环状密封部件116及所述第二环状密封部件316相接的状态下能够水平移动的形式进行固定，以便在样品支持器的样品槽位于所述第三空间30并进行真空排气后，能够以保持所述第二空间20的气密的状态推出所述真空保持板108，所述样品支持器与所述真空保持板108以在之间介入有线形密封部件114的形式相接；以及弹性部件112，其以朝向形成有所述第二空间及第三空间的位置的形式向所述真空保持板施加复原力，以便所述真空保持板与所述样品支持器在将线形密封部件介于之间的状态下能够保持气密。所述电子检测器130位于所述第一真空室上面部的第一空间内部面。在本发明的一个实现例中，所述第一真空室及/或第三真空室可以分别连接于另外的排气线路，也可以连接于一个排气线路，并且也可以一起与镜筒的排气线路连接。

[0047] 在本发明的一个实现例中，所述样品支持器是能够与所述真空保持板进行气密接触的板状，在推出所述真空保持板形成所述第二空间时，在所述第二空间内形成有样品槽，所述样品支持器在与所述第一环状密封部件及第二环状密封部件相接的状态下水平移动时，所述样品槽确保有段差，以便能够保护样品。

[0048] 图6是表示在安装有图5的电子显微镜用样品室的电子显微镜中，样品支持器110位于样品观察位置的状态(a)，使得样品支持器水平移动并在第二空间将样品111去除的状态(b)，以及真空保持板和样品支持器分离的状态(c)的概念图。样品位于所述样品观察位置的状态(a)是能够进行用于样品分析的观察的状态，在装载样品时，将样品支持器110推入到第三真空室303并进行一次真空排气后，推入到第一真空室301并进行二次真空排气，从而能够保持更加有效的样品室的真空状态。在某一实现例中，所述第三真空室的压力为-310 Torr以上，可以利用旋转泵、涡旋泵或隔膜泵进行真空排气，并且第一真空室的压力为
10-4Torr以下，可以利用涡轮泵或离子泵进行真空排气。使得所述样品支持器水平移动并在第二空间将样品111去除的状态(b)作为所述样品支持器被从第一真空室推出并与第二真空样品室相接的状态，是将所述线形密封部件114放置于之间，所述真空保持板108和所述样品支持器110在相互相接的状态下，与所述第一环状密封部件116及第二环状密封部件
316相接的状态。所述真空保持板108和样品支持器110分离的状态作为样品支持器从所述轨道部脱离的状态，是第一真空室301及第三真空室303的下部面孔与真空保持板108气密接合的状态。

[0049] 图7是表示根据本发明的一个实现例将真空样品室设置为样品室的包括电子显微镜1和光学显微镜部200的光学-电子融合显微镜的概念图。在本发明的一个实现例中，光学显微镜部200包括：光学物镜210，其以从所述样品支持器的所述第二空间外部朝向所述样品槽的形式设置；光路径分路装置220，其在从所述样品放置部向所述光学物镜延伸的光路径的延长线上使得所述光路径得到分路；光源230，其向所述光路径分路装置提供所述光路径和入射光；阴极发光检测器240，其从通过所述光路径上的所述光路径装置220的位置检测阴极发光(cathode luminescence)；以及光影像检测器250，其从通过所述光路径上的所述半透明镜的位置检测光学影像。在本发明的一个实现例中，包含可视光线、红外线及紫外线的光线透过所述融合显微镜所采用的所述样品支持器。

[0050] 在本发明的一个实现例中，所述阴极发光从入射到位于所述样品槽的样品的电子束发射出，所述光学影像是从所述光源提供的入射光通过所述光路径装置220逆所述光路径而上，通过所述光线所透过的样品支持器110而从位于样品槽111的样品反射出的影像。所述光路径装置能够利用半透明镜，并且所述阴极发光检测器和所述光影像检测器通过分束器(beam splitter)从时间或空间上使得光分束并获得光。在本发明的一个实现例中，所述空间分束以如下形式实现：以对所述阴极发光检测器和获得所述被反射的影像的光影像检测器进行连接的线与所述光路径相垂直的形式配置有所述阴极发光检测器和所述光影像检测器，并且使得镜子旋转，镜子使得光路径方向变化90度。所述时间分束以如下形式实现：使得所述阴极发光检测器和所述光影像检测器的光入射部在所述光路径上交替出现，从而实现。

[0051] 以上，对本申请的例示的实施例进行了详细地说明，但是本申请的权利范围并非限定于此，本领域技术人员利用下面的权利要求书中所定义的本申请的基本概念进行的多种变形及改良形态也属于本申请的权利范围。

[0052] 在本发明中所使用的全部技术术语，只要没有被不同地定义，就用作与本发明的相关领域中一般技术人员通常所理解的意思相同的意思。作为参考文献被记载于本说明书的全部出版物的内容被导入于本发明。

[0053] 标号说明

[0054] 1：电子显微镜             10:第一空间

[0055] 12:电子束发射部          20:第二空间

[0056] 30:第三空间              100:真空室

[0057] 102：上面部               104：下面部

[0058] 106：侧面部               107：真空排气部

[0059] 108:真空保持板           110:样品支持器

[0060] 111:样品放置部           112：弹性部件

[0061] 114：线形密封部件         116：第一环状密封部件

[0062] 122：孔径(aperture)       124：下面部孔

[0063] 130：电子检测器           200：光学显微镜部

[0064] 210：光学物镜             220：半透明镜

[0065] 230：光源                 240：阴极发光检测器

[0066] 250：光影像检测器         301：第一真空室

[0067] 303：第三真空室           316：第二环状密封部件

[0068] 324：第三真空室下面部孔   500：光线透过样品支持器