JP3879495B2 - 紫外線顕微鏡 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線顕微鏡に関し、詳しくは、照明光学系の光源から発せられた紫外光と光路雰囲気中の汚染物質との光化学反応を防止する紫外線顕微鏡に関する。
【０００２】
【従来の技術】
紫外線顕微鏡の照明光学系においては、その光源として例えば深紫外光が用いられるが、深紫外光は波長が短くエネルギーが高い。かかる照明光学系を用いた被検体の観察や検査では、紫外線顕微鏡の光路の雰囲気中に含まれている汚染物質は、化学的に安定な物質を除き、光源から発せられた深紫外光と光化学反応を起こすものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
紫外線顕微鏡では、反応生成物が紫外線顕微鏡の光路中の対物レンズ等の光学部品の表面に付着し、曇りが形成される。この曇りは光学性能（透過率）の低下を招くことになる。紫外線顕微鏡の観察時間及び検査時間の経過につれて光学部品の曇りが進行してしまう。
【０００４】
そのため、紫外線顕微鏡では、部品段階や使用段階で光学部品の洗浄等の対策が取られているが、光学部品は、光化学反応により発生する生成物によっては洗浄不可能な場合もあり、可視光の光源を使用する場合と比べて製品寿命が短くなる。
【０００５】
また、紫外線顕微鏡では、深紫外光のような短波長の光源を用いた高ＮＡ観察が行なわれるので、可視光に比べ焦点深度が浅くなっている。そのため、温度変化といった外乱があると、紫外線顕微鏡の寸法変化を引き起こし、ピントがずれて観察環境の悪化をも来すことになる。
本発明は、上述の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、紫外光と光路雰囲気中の汚染物質との光化学反応を発生させることなく、光学性能の低下を防止し、製品寿命を長くすることができる紫外線顕微鏡を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、支持面が形成された鏡筒と、前記支持面に対して回転自在に当接する摺動面を備えるレボルバーと、前記レボルバーの取付部に取り付けられる紫外光用対物レンズと、前記鏡筒に収容されて光源からの紫外光を前記紫外光用対物レンズに導く照明光学系と、前記紫外光用対物レンズと、前記鏡筒に収容された結像光学系とを有する観察光学系とを備えた紫外線顕微鏡である。この紫外線顕微鏡は、前記鏡筒の内部空間を不活性ガスで満たす不活性ガス供給装置をさらに備える。前記鏡筒には、不活性ガス用のガス路が形成される。一方、紫外光用対物レンズが取り付けられる前記レボルバーの取付部近傍には、前記不活性ガスを前記紫外光用対物レンズ内に通す通孔が形成される。前記紫外光用対物レンズが観察光路内に設定された時に、前記ガス路と前記通孔とが連通する。この連通状態において、前記不活性ガスを前記紫外光用対物レンズ内に循環させる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の紫外線顕微鏡において、不活性ガスを送るガス源と、前記ガス源と前記鏡筒とを接続するガス管と、前記ガス管に取付けられた温度調整器と、前記温度調整器を作動させる操作手段と、前記ガス管に取付けられ、前記ガス管中の不活性ガスの温度を検出する温度検出手段と、入力側が前記温度検出手段に接続されるとともに出力側が前記操作手段に接続され、検出された不活性ガスの温度と予め設定された設定温度とを比較し、不活性ガスの温度と前記設定温度の差分に応じた操作量を前記操作手段に出力する温度制御手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の紫外線顕微鏡において、前記鏡筒に前記ガス管を接続して循環路を形成し、前記循環路に、不活性ガスを循環させるガス循環手段と、不活性ガス中に残存する汚染物質を捕捉する汚染物質捕捉用フィルタとを設けたことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の紫外線顕微鏡において 前記レボルバーには、前記鏡筒に形成される支持面に当接して摺動する摺動面が形成されるとともに、紫外光用対物レンズと可視光用対物レンズとが取り付けられる取付部がそれぞれ形成され、紫外光用対物レンズが取り付けられる前記レボルバーの取付部近傍には、前記不活性ガスを前記紫外光用対物レンズ内に通す通孔が形成され、前記鏡筒には、前記通孔と連通する不活性ガス用のガス路が形成され、前記摺動面と前記支持面との間には、前記両者間から不活性ガスが洩れないようにシール部材が設けられ、前記紫外光用対物レンズが観察光路内に設定された時に、前記ガス路と前記通孔とが連通して前記不活性ガスを前記紫外光用対物レンズ内に循環させることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態について説明する。
図１，図２により、請求項１，請求項４記載の発明の紫外線顕微鏡の一実施の形態（実施の形態１）について説明する。本発明の実施の形態においては、不活性ガスの例として窒素ガスを例に挙げるとともに、紫外線として深紫外線を例に挙げて説明する。
【００１０】
図において、紫外線顕微鏡１は、正立型で、略コ状のボディ２を有している。ボディ２は、ベース部３と、ベース部３に対向して立設された顕微鏡本体部４とを備えている。ボディ２には、ステージ５と、ステージハンドル６と、上下動ハンドル７とが設けられている。ステージ５は被検体Ｈを載せる。ステージハンドル６は、ステージ５を水平方向に移動させる。上下動ハンドル７は、ステージ５を上下方向に移動させる。
【００１１】
顕微鏡本体部４の下壁面４Ａに支持部材８が設けられている。顕微鏡本体部４に鏡筒９が形成され、鏡筒９の一側は前記支持部材８となっている。鏡筒９の内部は分割され、第１室９Ａ，第２室９Ｂ，第３室９Ｃ，第４室９Ｄが形成されている。
そして、紫外線顕微鏡１は、照明光学系１０と、観察光学系１１とで構成されている。
【００１２】
照明光学系１０は、鏡筒９の内部に収容され、第１の光源１２または第２の光源１３を起点とした光学系１０Ａと、深紫外光用対物レンズ１９または可視光用レンズ２０が代って役割を果たすコンデンサレンズとで構成されている。
光学系１０Ａは、第１の光源１２または第２の光源１３と、コレクターレンズ１４と、第１ハーフミラー１５と、第１レンズ１６Ａと、第２レンズ１６Ｂと、第１レンズ１６Ａと第２レンズ１６Ｂとの間に配置されたフィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ、１７Ｄと、第１レンズ１６Ａと第２レンズ１６Ｂとの間に配置された絞り１７Ｅ，１７Ｆと、第２レンズ１６Ｂの前方に配置されたフィルタ１７Ｇと、第２ハーフミラー１８とで構成されている。
【００１３】
第１の光源１２は、深紫外光を発するもので、水銀ランプ，キセノンランプ等が採用される。深紫外光の波長は、紫外光波長域のうちの波長が短い領域（例えば３００nm）のもので、１９３nm，２４８nm，２６６nmが用いられるが、この数値に限定されることはない。
第２の光源１３は、可視光を発するもので、例えば、ハロゲンランプが採用される。従って、第１の光源１２，第２の光源１３から発せられる光の波長は、異なる。
【００１４】
観察光学系１１は、鏡筒９に収容され、複数の対物レンズ（本実施の形態では深紫外光用対物レンズ１９，可視光用対物レンズ２０のみを示す）のうちから選択された１つと、公知の結像レンズ１１Ａとで構成されている。なお、図中、結像レンズ１１Ａの一部を構成するアイピース１１Ｂが参考に示されている。
鏡筒９の内部と、レボルバー２１の第１の取付部３８の通孔３４Ｃ，３５Ｃ（後述）と、深紫外光用対物レンズ１９の内部Ｋ１（後述）とで光路密閉空間Ｋが構成される。
【００１５】
そして、紫外線顕微鏡１は、顕微鏡本体部４の外部にガス源２２を備えている。ガス源２２は、高純度の窒素ガスからなる不活性ガスを送るものである。
ガス源２２にバルブ２２Ａが装着されている。
バルブ２２Ａに供給管２３からなるガス管の一端が接続されている。供給管２３の他端は前記支持部材８に至っている。供給管２３の途中にバルブ２３Ａが装着されている。
【００１６】
供給管２３の途中に、第１分岐供給管２４の一端、第２分岐供給管２５の一端、第３分岐供給管２６の一端、第４分岐供給管２７の一端がそれぞれ接続されている。
第１分岐供給管２４の他端は前記第１室９Ａに接続され、第１分岐供給管２４の途中に第１供給用バルブ２４Ａが装着されている。
【００１７】
第２分岐供給管２５の他端は前記第２室９Ｂに接続され、第２分岐供給管２５の途中に第２供給用バルブ２５Ａが装着されている。
第３分岐供給管２６の他端は前記第３室９Ｃに接続され、第３分岐供給管２６の途中に第３供給用バルブ２６Ａが装着されている。
第４分岐供給管２７の他端は前記第４室９Ｄに接続され、第４分岐供給管２７の途中に第４供給用バルブ２７Ａが装着されている。
【００１８】
第１排出管２８の一端が前記の第１室９Ａに接続され、第１排出管２８の他端は、開放され、第１排出管２８の途中に第１排出用バルブ２８Ａが装着されている。
第２排出管２９の一端が前記の第２室９Ｂに接続され、第２排出管２９の他端は、開放され、第２排出管２９の途中に第２排出用バルブ２９Ａが装着されている。
【００１９】
第３排出管３０の一端が前記の第３室９Ｃに接続され、第３排出管３０の他端は、開放され、第３排出管３０の途中に第３排出用バルブ３０Ａが装着されている。
第４排出管３１の一端が前記の第４室９Ｄに接続され、第４排出管３１の他端は、開放され、第４排出管３１の途中に第４排出用バルブ３１Ａが装着されている。
【００２０】
前記支持部材８に、第５排出管３２の一端が接続され、第５排出管３２の他端は、開放され、第５排出管３２の途中に第５排出用バルブ３２Ａが装着されている。
なお、供給管２３と、第１，２，３，４分岐供給管２４，２５，２６，２７と、第１，２，３，４排出管２８，２９，３０，３１とは、材料としてテフロンまたはステンレス（強度を要求される箇所）が適切に用いられ、洗浄済みのものが使用される。
【００２１】
次に、前記対物レンズ１９，２０及びレボルバー２１について図２により説明する。
前記対物レンズ１９，２０は、倍率が異なり，使用される波長に対応した材料が用いられている（例えば深紫外光用対物レンズ１９には石英が用いられる）。前記支持部材８にレボルバー２１が回転自在に設けられている。ここで、レボルバー２１の軸線２１Ｄは、光軸Ｌに対して所定の角度をなす。レボルバー２１に、前記対物レンズ１９，２０が着脱自在に設けられている。レボルバー２１の回転操作により、前記対物レンズ１９，２０のうちの１つに選択的に切り換えられる。
【００２２】
前記支持部材８は、取付孔８Ｂが形成された円板部８Ａを有している。円板部８Ａには支持面８Ｃが形成されている。
また、前記支持部材８は、窒素ガス用のガス路を有する。ガス路は、供給側ガス流路３４，排出側ガス流路３５からなり、鏡筒９に形成され、通孔３４Ｃ，３５Ｃと連通するようになっている。
【００２３】
供給側ガス流路３４の一端３４Ａは、前記供給管２３に連通している。供給側ガス流路３４の他端３４Ｂは支持面８Ｃに開口している。
排出側ガス流路３５の一端３５Ａは、前記第５排出管３２に連通している。排出側ガス流路３５の他端３５Ｂは支持面８Ｃに開口している。
レボルバー２１には、支持部材８の支持面８Ｃに当接して摺動する摺動面２１Ｃが形成されている。
【００２４】
レボルバー２１は、ディスク部２１Ａと、ディスク部２１Ａの中心部に一体に形成された筒状突起部２１Ｂとを備えている。筒状突起部２１Ｂはフッ素ゴム製の円形平板状のシール部材３６を介して取付孔８Ｂに軸着される。ディスク部２１Ａのフランジ部２１Ｅがフッ素ゴム製のＯリングからなるシール部材３７を介して円板部８Ａの側面に外挿される。同時に、シール部材３７は、前記ガス路を囲んで前記支持面８Ｃと前記摺動面２１Ｃとの間に挟持され、両者間から窒素ガスが洩れないように構成されている。
【００２５】
レボルバー２１には、雌螺子マウントからなる第１の取付部３８，雌螺子マウントからなる第２の取付部３９が形成されている。第１の取付部３８の近傍には、供給側ガス流路３４に連通可能な通孔３４Ｃが形成されるとともに、前記排出側ガス流路３５に連通可能な通孔３５Ｃが形成されている。通孔３４Ｃ，３５Ｃは、窒素ガスを前記紫外光用対物レンズ１９内に通す。なお、第２の取付部３９の側には、通孔３４Ｃ，３５Ｃに対応するものは形成されていない。
【００２６】
第１の取付部３８に深紫外光用対物レンズ１９が着脱自在に螺着され、第２の取付部３９に可視光用対物レンズ２０が着脱自在に螺着されている。
このようにして、前記対物レンズ１９，２０は、レボルバー２１の第１の取付部３８，第２の取付部３９に軸線２１Ｄを中心として対称に取り付けられている。 そして、紫外光用対物レンズ１９が観察光路内に設定される時に、前記ガス路と前記通孔とが連通して、窒素ガスは前記紫外光用対物レンズ１９内に循環される。
【００２７】
次に、深紫外光用対物レンズ１９について説明する。
深紫外光用対物レンズ１９は、円筒部材４０と、円筒部材４０の一端中央に突設された短筒部４１の外側面に形成された雄螺子部４１Ａとを有している。
前記短筒部４１にはシール機能を有する光透過板４２が固定されている。
また、円筒部材４０の一端には、通孔３４Ｃに連通する第１流路４３と、通孔３５Ｃに連通する第２流路４４とが形成されている。
【００２８】
円筒部材４０の一端側には、第１流路４３を開閉するシャッタ４３Ａと、第２流路４４を開閉するシャッタ４４Ａとが設けられている。
円筒部材４０の他端側には蓋部材４５が設けられている。蓋部材４５は、帽子形状である。蓋部材４５の内周面には、レンズホルダー４５Ａが螺子止めされている。レンズホルダー４５Ａは第３レンズ４５Ｂを保持している。
【００２９】
円筒部材４０の外周面には差動螺子４６が螺合されている。差動螺子４６には、円筒部材４０の外周面を押圧するためのセットビス４７が装着されている。
差動螺子４６と円筒部材４０の他端側の縮径された外周面との間には、中央を開口した帽子形状の押え螺子４８が装着されている。押え螺子４８は差動螺子４６とはピッチが異なる。押え螺子４８の側面部に長円形状の孔４８Ａが形成されている。押え螺子４８は、差動螺子４６が回転されると、円筒部材４０に固定されたピン４９により、光軸方向にのみ案内される。
【００３０】
このように、押え螺子４８は、差動螺子４６の操作により微動され、焦点位置の調整が行なわれる。焦点位置調整後、差動螺子４６と押え螺子４８とは、セットビス４７によって円筒部材４０上に固定される。
また、円筒部材４０の他端側の内周面と蓋部材４５の外周面の間に、リング状のシールド部材５０が装着されている。シールド部材５０は、後述の玉押し環の外周面と円筒部材４０の他端側の内周面との隙間から外気が円筒部材４０の内部に侵入するのを防ぐ。
【００３１】
そして、円筒部材４０の内部には、バネ５１と、第１玉押し環５２と、第２玉押し環５３と、第２玉押し環５４と、第３玉押し環５５とが収容されている。第１，第２，第３，第４玉押し環５２，５３，５４，５５は、バネ５１により蓋部材４５に押し付けられている。差動螺子４６の回転によって押え螺子４８が光軸方向に微動され、第１，第２，第３，第４玉押し環５２，５３，５４，５５は、押え螺子４８の移動により所定の位置に組み立てられる。
【００３２】
第１，第２，第３，第４玉押し環５２，５３，５４，５５に、それぞれ第４，第５，第６，第７レンズ５２Ａ，５３Ａ，５４Ａ，５５Ａが固定されるとともに、不活性ガスが流通するための孔部５２Ｂ，５３Ｂ，５４Ｂ，５５Ｂが形成されている。
前記玉押し環と前記レンズとを組み付けてなる組品は、バネ５１によって押え螺子４８側に押圧されている。第１，第２，第３，第４玉押し環５２，５３，５４，５５は、各レンズ４５Ｂ，５５Ａ，５４Ａ，５３Ａ，５２Ａの間隔を所定の間隔に保っている。
【００３３】
円筒部材４０の一端と第１玉押し環５２との間には隙間４０Ａが形成され、第１玉押し環５２と第２玉押し環５３との間には隙間５２Ｃが形成され、第２玉押し環５３と第３玉押し環５４との間には隙間５３Ｃが形成され、第３玉押し環５４と第４玉押し環５５との間には隙間５４Ｃが形成され、第４玉押し環５５とレンズホルダー４５Ａとの間には隙間５５Ｃが形成されている。
【００３４】
隙間４０Ａ，５２Ｃ，５３Ｃ，５４Ｃ，５５Ｃは、第１，第２，第３，第４玉押し環５２，５３，５４，５５の各孔部５２Ｂ，５３Ｂ，５４Ｂ，５５Ｂを介して連通している。前記孔部５２Ｂ，５３Ｂ，５４Ｂ，５５Ｂにより、隙間４０Ａ，５２Ｃ，５３Ｃ，５４Ｃ，５５Ｃ内の隅々に窒素ガスが行き渡り、汚染物質が排出されるようになっている。
【００３５】
このようにして、深紫外光用対物レンズ１９の内部Ｋ１は、隙間４０Ａ，５２Ｃ，５３Ｃ，５４Ｃ，５５Ｃ，前記孔部５２Ｂ，５３Ｂ，５４Ｂ，５５Ｂ等で構成され、窒素ガスを満たし、通孔３４Ｃ，３５Ｃを介して、連前記ガス路３４，３５に連通可能となっている。
次に、可視光用対物レンズ２０について説明する。
【００３６】
可視光用対物レンズ２０は、深紫外光用対物レンズ１９と基本的に同様の構造であり、相違する部分について説明する。
可視光用対物レンズ２０は、円筒部材５６と、円筒部材５６の一端中央に突設された短筒部５７の外側面に形成された雄螺子部５７Ａとを有しており、短筒部５７には深紫外光用対物レンズ１９の光透過板４２に相当するものは配置されていない。
【００３７】
円筒部材５６の内部には、第１玉押し環５８と、第２玉押し環５９と、第３玉押し環６０と、第４玉押し環６１とが収容されている。各玉押し環に深紫外光用対物レンズ１９の孔部５２Ｂ，５３Ｂ，５４Ｂ，５５Ｂに相当する孔部は、形成されていない。
第４，第５，第６，第７玉押し環５８，５９，６０，６１に、それぞれ第８，第９，第１０，第１１レンズ５８Ａ，５９Ａ，６０Ａ，６１Ａが固定されている。前記複数の玉押し環からなる群と前記複数のレンズからなる群とを組み付けてレンズ組品６２が構成されている。
【００３８】
円筒部材５６の側面一側には、前記レンズ組品６２を径方向に弾性的に押圧するバネ機構６３が装着され、円筒部材５６の側面他側には、前記レンズ組品６２をバネ機構６３の方向に向けて押圧して固定する螺子止め機構６４が装着されている。前記レンズ組品６２は、バネ機構６３及び螺子止め機構６４により、径方向の位置が調整される。
【００３９】
次に、窒素ガスの光路密閉空間Ｋへの充填方法について説明する。
紫外線顕微鏡１は、空気の雰囲気中で組み立てられ、組立時点では、鏡筒９の内部は空気で満たされている。空気の雰囲気中に汚染物質が含まれている場合がある。
このような状態において、先ず、鏡筒９の内部に空気を満たしたまま、バルブ２２Ａが開かれ、ガス源２２から供給管２３からなるガス管に高純度の窒素ガスが供給される。この時点では、各バルブ２３Ａ，２４Ａ，２５Ａ，２６Ａ，２７Ａは開かれるとともに、各バルブ２８Ａ，２９Ａ，３０Ａ，３１Ａ，３２Ａは開かれている。
【００４０】
高純度の窒素ガスがガス源２２から鏡筒９の内部に供給されながら、この窒素ガスと空気との混合物が鏡筒９から排出される。窒素ガスの供給に伴って、鏡筒９の内部は、空気に対する窒素ガスの割合が除々に多くなり、その内部は空気から窒素ガスに徐々に置換される。
鏡筒９の内部の空気がすべて窒素ガスに置換されたと判断された時点で、各バルブ２３Ａ，２４Ａ，２５Ａ，２６Ａ，２７Ａは閉じられるとともに、各バルブ２８Ａ，２９Ａ，３０Ａ，３１Ａ，３２Ａは閉じられる。
【００４１】
このようにして、光路密閉空間Ｋに高純度の窒素ガスが封入される。すなわち、鏡筒９の内部，深紫外光用対物レンズ１９の内部Ｋ１に高純度の窒素ガスが満たされる。
なお、鏡筒９の内部は、第１室９Ａ，第２室９Ｂ，第３室９Ｃ，第４室９Ｄ等に分割され、各室に窒素ガスが供給されるので、窒素ガスが局部的に偏って供給されることを防止できる。
【００４２】
そして、鏡筒９の内部に窒素ガスを満たしたままレボルバー２１を回転させて、深紫外光用対物レンズ１９が選択して取り付けられる。
深紫外光用対物レンズ１９の内部Ｋ１は、レボルバー２１の第１の取付部３８の通孔３４Ｃ，３５Ｃを介して、鏡筒９の内部に連通する。従って、深紫外光用対物レンズ１９の内部Ｋ１は空気から窒素ガスに徐々に置換される。窒素ガスは、深紫外光用対物レンズ１９の内部Ｋ１の隅々にまで行き渡るようになる。
【００４３】
ここで、深紫外光用対物レンズ１９の取付方法として以下のことができる。すなわち、シャッタ４３Ａ，シャッタ４４Ａで第１，第２流路４３，４４を閉じて深紫外光用対物レンズ１９の内部Ｋ１に窒素ガスを封入した状態で、深紫外光用対物レンズ１９を取り付けることもできる。この場合、操作手順として、先ず、予め内部に窒素ガスが封入された深紫外光用対物レンズ１９がレボルバー２１の雌螺子マウントからなる第１の取付部３８に螺子止めして取り付けられる。この取付後、シャッタ４３Ａ，シャッタ４４Ａの操作で第１，第２流路４３，４４を開けることにより、鏡筒９の内部と深紫外光用対物レンズ１９の内部Ｋ１は、連通する。これにより、空気と窒素ガスとの混合を有効に防止し、深紫外光用対物レンズ１９の内部Ｋ１の隅々に窒素ガスを速く満たすことができる。
【００４４】
しかして、鏡筒９の内部及び深紫外光用対物レンズ１９の内部Ｋ１に、窒素ガスが封入されているので、深紫外光が第１の光源１２から発せられても、照明光学系１０，観察光学系１１において、窒素ガスと深紫外光の間での光化学反応が起こり難い。
以上の如き構成によれば、次の効果を奏する。
【００４５】
鏡筒９の内部及び深紫外光用対物レンズ１９の内部Ｋ１に、窒素ガスが封入されているので、深紫外のような波長が短くエネルギーが高い光を光源に用いて被検体Ｈの観察または検査を行なっても、鏡筒９の内部及び深紫外光用対物レンズ１９の内部Ｋ１での光化学反応を起こり難くさせ、光学性能（透過率）の低下を防ぎ、光学部品の寿命を長くできるという利点を有している。
【００４６】
従って、深紫外光用対物レンズ１９の曇りを防止し、紫外線顕微鏡１の光学性能（透過率）の低下を防止できる。
また、紫外線顕微鏡１は、鏡筒９の内部と深紫外光用対物レンズ１９との間にレボルバー２１が介在する構造を前提にして、深紫外光用対物レンズ１９に窒素ガスを供給する必要があるが、窒素ガスを深紫外光用対物レンズ１９の側から直接供給することをなくし、鏡筒９側からレボルバー２１の通孔３４Ｃ，３５Ｃを介して深紫外光用対物レンズ１９の内部Ｋ１に行き渡らせることができる。この結果、窒素ガスを深紫外光用対物レンズ１９に供給する構造を簡素にすることができる。
【００４７】
さらに、窒素ガスの雰囲気は、窒素ガスを鏡筒９の内部及び深紫外光用対物レンズの内部Ｋ１とに封入して形成されるので、窒素ガスの消費量を少なくできる効果を奏する。
加えて、レボルバー２１が回転しても、支持部材８の支持面８Ｃとレボルバー２１の摺動面２１Ｃの間から外部への不活性ガスの洩れを防止することができる。この結果、紫外線顕微鏡の使用環境を良好にすることができる効果を奏する。
【００４８】
なお、各バルブ２３Ａ，２４Ａ，２５Ａ，２６Ａ，２７Ａを開くとともに、各バルブ２８Ａ，２９Ａ，３０Ａ，３１Ａ，３２Ａも同時に開くことにより、光路密閉空間Ｋに窒素ガスを常時流しながら外部に排出させることもできる。この場合、窒素ガスは図示しない窒素排出用ダクトに集められて排出される。これにより、窒素ガス中に汚染物質が残存しても確実に除去でき、紫外線顕微鏡１の観察環境を良好に維持することができる。
【００４９】
そして、光路密閉空間Ｋに窒素ガスを常時流し外部に排出する場合において、供給される窒素ガスの温度調整を図ることができる。この窒素ガスの温度制御のための構成について図３，図４により説明する（請求項２に対応）。
図３において、供給管２３からなるガス管の途中に、温度調整器７１及び温度センサからなる温度検出手段７２が設けられている。温度検出手段７２に温度制御手段７３の入力側が接続され、温度制御手段７３の出力側はアクチュエータからなる操作手段７４に接続されている。温度制御手段７３は、ＣＰＵ７３Ａとメモリ７３４Ｂとを備え、図４のフローチャートにより以下のように窒素ガスの温度制御をする。
【００５０】
先ず、供給管２３の温度が温度検出手段７２により検出される。温度信号は、温度制御手段７３に送られる。
温度制御手段７３において、ＣＰＵ７３Ａに温度信号が読み込まれる（ステップＳ１）。
ＣＰＵ７３Ａにて、検出された温度が設定温度の範囲にあるか否かが判断される（ステップＳ２）。検出された温度が設定温度の範囲内にあると判断されると、窒素ガスの温度調整は不要なことから、プログラムを終了する。
【００５１】
ステップＳ２において、検出された温度が設定温度の範囲外にあると判断されると、窒素ガスの温度調整が必要と判断され、ステップＳ３に進む。
ステップＳ３において、検出温度と設定温度との差分が計算される。
ステップＳ４において、検出温度と設定温度の差分に応じた操作手段７４の操作量が計算される。
【００５２】
ステップＳ５において、操作手段７４から操作量の信号が温度調整器７１に出力される。
温度調整器７１は、窒素ガスの検出温度を設定された温度に補正する。
かかる構成によれば、窒素ガスを設定温度に制御して供給管２３に流すことにより、光路密閉空間Ｋに設定温度に管理された窒素ガスを常時流し、外部に排出することができる。従って、紫外線顕微鏡１の周辺環境の温度変化があっても、紫外線顕微鏡１の温度を設定温度に維持しての寸法変化を少なくし、ピントのずれを防止し、観察の悪化を防止することができる。
【００５３】
次に、図５により、請求項１ないし請求項４記載の発明の紫外線顕微の一実施の形態（実施の形態２）について説明する。
実施の形態２は、実施の形態１と同様であり、同一構成部品については、説明を省略し、相違する点についてのみ説明する。
【００５４】
図において、前記鏡筒９と、前記鏡筒９に接続されガス管８２とで、窒素ガスが循環する循環路８１が構成されている。ガス管８２は、供給側８２Ａと、戻り側８２Ｂとで構成されている。
供給側８２Ａは、供給管８３と、第１，２，３，４分岐供給管２４、２５，２６，２７とで構成され、鏡筒９の入力側に接続されている。
【００５５】
戻り側８２Ｂは、鏡筒９の出力側に接続された第１，２，３，４，５排出管２８，２９，３０，３１，３２と、第１，２，３，４，５排出管２８，２９，３０，３１，３２に接続された戻り管８４とで構成されている。戻り管８４の末端は、ガス圧送器８５からなるガス循環手段を介して前記供給管８３の始端に接続されている。ガス循環手段は、窒素ガスを循環させる。
【００５６】
戻り管８４の途中には、バルブ２２Ａからの基管２２Ｂが接続されるとともに、温度調整器８６が配されている。
前記戻り管８４の途中には、ガス排出バルブ８４Ａと、汚染物質捕捉用フィルタ８７と、温度センサからなる温度検出手段８８とが設けられている（請求項３に対応）。温度検出手段８８に温度制御手段８９の入力側が接続され、温度制御手段８９の出力側はアクチュエータからなる操作手段９０に接続されている。
【００５７】
温度制御手段８９は、窒素ガスの温度を設定温度に制御する（請求項２に対応）。かかる構成によれば、実施の形態１にて述べた動作（図３，図４）と同様の動作が生じるので、説明を省略する。
そして、窒素ガスの鏡筒９の内部及び深紫外光用対物レンズ１９への充填方法の際、ガス排出バルブ８４Ａは開いた状態にされる。高純度の窒素ガスがガス源２２から鏡筒９の内部に供給されながら、この窒素ガスと空気との混合物が鏡筒９から排出される。光路密閉空間Ｋの空気は実施の形態１と同様にして窒素ガスと置換される。この窒素ガスの置換が終了すると、ガス排出バルブ８４Ａは閉じられ、窒素ガスはガス循環手段により鏡筒９の内部を流れて循環する。
【００５８】
しかして、本発明の実施の形態によれば、次の作用が生じる。
（イ）実施の形態１で説明したように、鏡筒９の内部の空気が窒素ガスと置換されても、窒素ガス中に汚染物質が残存する可能性がある。この場合において、窒素ガスがガス循環手段により鏡筒９の内部を流れて循環するので、窒素ガスの流れにより鏡筒９の内部から残存する汚染物質が外部に運ばれる。ここで、汚染物質が含まれた窒素ガスは、汚染物質捕捉用フィルタ７７を通過する。汚染物質を含んだ窒素ガス中の汚染物質は、汚染物質捕捉用フィルタ８７により捕捉される。
【００５９】
従って、窒素ガスを鏡筒９に封入した場合よりも、さらに、鏡筒９の内部では、光化学反応が起こり難くなる。
（ロ）そして、紫外線顕微鏡１では、深紫外光のような短波長光源を用いて高ＮＡ観察を行なう場合、可視光に比べ焦点深度が浅くなり、紫外線顕微鏡１は周辺環境の温度変化により寸法変化が生じると、ピントのずれを発生させて観察環境が悪化し易くなっている。
【００６０】
かかる条件の下において、温度変化により検出された窒素ガスの温度は、温度制御手段８９により設定温度に制御される。紫外線顕微鏡１の環境環境の温度変化があっても、紫外線顕微鏡１はその温度は設定温度に維持されその寸法変化が少なく、ピントのずれが防止される。
実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を奏するとともに、以下の効果を奏する。
【００６１】
▲１▼ ガス循環手段により窒素ガスが循環路８１を循環するので、窒素ガス中に残存する汚染物質を鏡筒９の内部から外部に確実に除去することができる効果を奏する。
▲２▼ 紫外線顕微鏡１は、その周辺環境の温度変化があっても、その温度は設定温度に維持されてその寸法変化が少ないので、観察環境を良好に維持することができる効果を奏する。
【００６２】
▲３▼ 窒素ガス中に汚染物質が残存する場合でも、汚染物質捕捉用フィルタ８７に窒素ガス中の汚染物質を確実に捕捉し、窒素ガスから確実に汚染物質を除去し、汚染物質が光学部品の表面に付着して発生する曇りを防止し、光学性能（透過率）の低下を防止することができる効果を奏する。
なお、上述の実施の形態においては、不活性ガスの例として窒素ガスを例に挙げて説明したが、これに限定されないことは勿論である。
【００６３】
また、上述の実施の形態においては、第１の光源１２が深紫外光を発する例について説明したが、紫外光のうちの深紫外光領域以外の領域の波長についても適用できる。
また、上述の実施の形態においては、照明光として深紫外光を用いた紫外線顕微鏡について説明したが、照明光として紫外レーザ光を用いることもできる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、鏡筒内及び前記対物レンズ内は不活性ガスの雰囲気になっているので、鏡筒内及び前記対物レンズ内で紫外光による光化学反応を起こり難くさせ、光学部品の光学性能（透過率）の低下を防ぎ、光学部品の寿命を長くできる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係わる紫外線顕微鏡の要部を示す一部断面図である。
【図２】レボルバーを示す断面図である。
【図３】窒素ガスの温度制御のための構成を示すブロック図である。
【図４】窒素ガスの温度制御のためのフローチャート図である。
【図５】実施の形態２に係わる紫外線顕微鏡の要部を示す一部断面図である。
【符号の説明】
１ 紫外線顕微鏡
８Ｃ 支持面
９ 鏡筒
１０ 照明光学系
１１ 観察光学系
１２ 第１の光源
１３ 第２の光源
１９ 深紫外光用対物レンズ
２０ 可視光用対物レンズ
２１ レボルバー
２１Ｃ 摺動面
２２ ガス源
３４Ｃ 通孔
３５Ｃ 通孔
Ｈ 被検体
Ｋ 光路密閉空間
Ｋ１ 紫外光用対物レンズの内部

Claims (4)

1. 支持面が形成される鏡筒と、
   前記支持面に対して回転自在に当接する摺動面を備えるレボルバーと、
   前記レボルバーの取付部に取り付けられる紫外光用対物レンズと、
   前記鏡筒に収容され、光源からの紫外光を前記紫外光用対物レンズに導く照明光学系と、
   前記紫外光用対物レンズと、前記鏡筒に収容された結像光学系とを有する観察光学系とを備えた紫外線顕微鏡において、
   前記鏡筒の内部空間を不活性ガスで満たす不活性ガス供給装置を備え、
   前記鏡筒には、不活性ガス用のガス路が形成され、
   紫外光用対物レンズが取り付けられる前記レボルバーの取付部近傍には、前記不活性ガスを前記紫外光用対物レンズ内に通す通孔が形成され、
   前記紫外光用対物レンズが観察光路内に設定された時に、前記ガス路と前記通孔とが連通して前記不活性ガスを前記紫外光用対物レンズ内に循環させる
   ことを特徴とする紫外線顕微鏡。
2. 不活性ガスを送るガス源と、
   前記ガス源と前記鏡筒とを接続するガス管と、
   前記ガス管に取付けられた温度調整器と、
   前記温度調整器を作動させる操作手段と、
   前記ガス管に取付けられ、前記ガス管中の不活性ガスの温度を検出する温度検出手段と、
   入力側が前記温度検出手段に接続されるとともに出力側が前記操作手段に接続され、検出された不活性ガスの温度と予め設定された設定温度とを比較し、不活性ガスの温度と前記設定温度の差分に応じた操作量を前記操作手段に出力する温度制御手段とを備えている
   ことを特徴とする請求項１記載の紫外線顕微鏡。
3. 前記鏡筒に前記ガス管を接続して循環路を形成し、
   前記循環路に、不活性ガスを循環させるガス循環手段と、不活性ガス中に残存する汚染物質を捕捉する汚染物質捕捉用フィルタとを設けた
   ことを特徴とする請求項２記載の紫外線顕微鏡。
4. 前記レボルバーには、前記鏡筒に形成される支持面に当接して摺動する摺動面が形成されるとともに、前記紫外光用対物レンズと可視光用対物レンズとが取り付けられる取付部がそれぞれ形成され、
   紫外光用対物レンズが取り付けられる前記レボルバーの取付部近傍には、
   前記不活性ガスを前記紫外光用対物レンズ内に通す通孔が形成され、
   前記鏡筒には、前記通孔と連通する不活性ガス用のガス路が形成され、
   前記摺動面と前記支持面との間には、前記両者間から不活性ガスが洩れないようにシール部材が設けられ、
   前記紫外光用対物レンズが観察光路内に設定された時に、前記ガス路と前記通孔とが連通して前記不活性ガスを前記紫外光用対物レンズ内に循環させる
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の紫外線顕微鏡。

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