[发明专利]观察拍摄装置有效

专利信息
申请号: 201380024943.1 申请日: 2013-06-18
公开(公告)号: CN104470681B 公开(公告)日: 2017-11-21
发明(设计)人: 足立吉隆;中山诚 申请(专利权)人: 国立大学法人鹿儿岛大学;株式会社中山电机
主分类号: B24B37/04 分类号: B24B37/04;B24B37/10;B24B37/24;B24B37/26;B24B37/34;B24B49/12;B24B57/02;C25F3/00;C25F3/16
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司11127 代理人: 李辉,黄纶伟
地址: 日本鹿*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 观察 拍摄 装置
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种观察拍摄装置,该观察拍摄装置在放大试样来进行拍摄的带有拍摄部的显微镜中附设有对试样进行研磨的研磨机构。

带有拍摄部的显微镜对试样的表面进行观察并进行拍摄。

研磨机构对试样的表面以等间隔或设定的量反复进行物理性和化学性研磨。

根据需要,对试样实施有利于观察的蚀刻处理。

利用观察装置得到的图像进行三维构筑,以用于试样的三维观察或数值化。

观察拍摄装置相当于被称为连续切片法的自动进行观察的装置。

背景技术

各种拍摄试样表面并进行观察的观察拍摄装置已为公众所知(例如,参见专利文献1)。

基于图12对专利文献1进行说明。

图12是说明以往的观察拍摄装置的基本原理的视图。如图12所示,利用显微镜102观察试样101的表面。此外,利用附设于该显微镜102的拍摄部103拍摄试样101的表面,并以图像形态进行记录。

当试样101为金属系材料时,在观察、拍摄之前,利用研磨机构对试样101的表面进行镜面加工。

提出了各种对试样101进行研磨的研磨机构的方案(例如,参见专利文献2)。

基于图13对专利文献2进行说明。

图13是说明以往的研磨机构的基本原理的图。如图13所示,将试样101放置在旋转台105上。从朝下的喷嘴108向该试样101供给含有细微研磨颗粒的研磨液106。利用离心力使含有研磨颗粒的研磨液106在试样101的上表面上流动。通过使旋转的研磨布107与试样101的上表面接触,对试样101的上表面进行研磨。此后,利用由假想线所示的显微镜102进行观察,并利用拍摄部103进行拍摄。

可是,细微研磨颗粒的一部分以嵌入研磨布107的形式保留在研磨布107内。伴随使用,使研磨颗粒破碎。由于破碎面是锋利的,如果不采取措施,则会损伤试样101。破碎的研磨颗粒也会滞留在试样101的上表面。试样的被削去的一部分损伤试样101。结果,试样101的上表面变得粗糙,试样101的质量下降。

可以通过更换或清洗研磨布107来防止质量下降。由于更换时需要使研磨机构停止,所以观察拍摄装置的利用率下降。

此外,破碎的研磨颗粒会嵌入研磨布107。在清洗时,使用刮板或刮刀从研磨布107上刮除研磨颗粒107。研磨布107被刮板或刮刀损伤。此外,需要利用大量的清洗液并花费时间来洗掉研磨颗粒。

在清洗时,研磨布107的寿命变短且清洗液的需要量增加。

研磨布的寿命变短且清洗液的需要量增加,这在顺利有效地进行实验的方面不是优选的。因此,希望提供一种能够减少清洗液的需要量的观察拍摄装置。

以往以来,可以通过电解处理进行研磨。可以利用电解研磨使试样的表面平滑。为了进行电解处理,一般来说需要电解研磨板、电解研磨布或电解槽。但是,分别单独设置电解研磨板、电解研磨布或电解槽会使研磨机构变大。寻求研磨机构的小型化。

此外,在电解处理中,试样的溶质成分会污损试样的表面。可以通过每次更换电解液来防止污损。但是,需要大量的电解液。希望减少电解液的需要量。

此外,在研磨机构中,需要进行研磨量的测量。研磨量为100nm~几十μm,非常小。虽然测量研磨量的测量器通过支撑件被支撑在机台上,但是如果支撑件产生变形,则研磨量的测量值产生误差。此外,如果承载试样的试样台(旋转台等)发生变形,则研磨量的测量值产生误差。

在以往的结构中,难以提高研磨量的测量精度。因而,寻求能够提高研磨量的测量精度的结构。

此外,在观察试样表面之前,有时利用药剂腐蚀试样的表面。该方法被称为化学蚀刻法。

如果腐蚀性液体飞散而与显微镜或研磨量测量器接触,则有时可能会损伤显微镜或研磨量测量器。寻求其对策。

此外,在图13中,调节显微镜102以使焦点对准试样101的上表面。由于显微镜102的调节十分费事,所以在观察前实施焦点调节。

但是,如果利用研磨布107反复研磨试样101,则表面下降。如果表面下降,则焦点不准,图像变得模糊。希望即使表面下降也能够得到鲜明的图像。

此外,反复进行如下动作:使显微镜102一边沿试样的表面101移动一边进行拍摄,实施研磨,使显微镜102一边沿试样101的表面移动一边进行拍摄。可以使获得的图像层叠而成为立体图像。

由于以间隙(back lash)为代表的机械性误差,显微镜102有时不能准确地返回至初始位置。因此,图像变得不鲜明。

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