본 발명은 전자, 이온, 중성입자 등 입자 광축을 따라 집속되는 입자 빔이 입사하는 틈(aperture)을 일면에 구비하고, 그 대향 면에 광이 투과하는 탈착형 시료 홀더를 구비하여, 입자 빔과 광으로 시료를 관측 또는 분석할 수 있는 입자 및 광학 장치용 진공 시료실에 관한 것으로, 전자현미경 또는 집속이온빔 관찰장비의 시료실에 시료가 출입할 경우에도 시료실 내부 진공을 유지하여 관찰시간을 단축하고, 광원이나 광학 경통을 시료실 내부에 삽입하지 않고 외부에서 광학 영상을 획득할 수 있는 시료실 및 그 시료실을 구비한 광-전자 융합현미경을 구현한다.