CN113568154A - 浸没物镜和浸没显微镜方法 - Google Patents
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Abstract
一种浸没物镜,包括容纳有光学元件的物镜本体(10)、至少一个浸没液灌(20、20'、20”)和位于物镜主体(10)上的至少一个物镜主体配合连接件(12)。浸没液灌(20、20'、20”)可通过物镜主体配合连接件(12)以可拆卸的方式支撑。至少一个泵(31)通过物镜主体(10)支撑,其中泵(31)被布置成将浸泡液(2)从浸泡液罐(20、20'、20”)输送到物镜正面(15)。控制电子部件(40)通过物镜主体(10)支撑,并且被配置成控制至少一个泵(31)。
Description
技术领域
本发明设计一种浸没物镜和浸没显微镜方法。
背景技术
浸没物镜用于许多光学显微镜应用中。浸没物镜是在操作期间,其前侧浸没浸没介质(浸没液)中的物镜。例如,将浸没液施加在盖玻片上,在该盖玻片上放置要分析的样本。
浸没液通常应以可控且有针对性的方式使用。这通常需要用户进行练习再手动操作。使用电子控制的浸没设备,尤其是在精确定义的位置,应该有可能施加一定量的可以精确设置或复制的浸没液。在长期分析的情况下,应该可以精确添加浸没液。同时,对于用户而言的简单的可操作性应该是,没有可能导致不精确地施加浸没液的由用户造成的手动误差。此外,为了简单的可操作性,期望整个浸没系统的紧凑设计。应当避免用于浸没液的不同部件妨碍浸没操作和显微镜的操作。特别是,其他显微镜部件的功能在理想情况下不应受到浸没设备的不利影响。
在现有技术中,已知有许多用于自动投加浸没液的浸没系统,但是,这些浸没系统不能完全满足上述目的。
EP1717628B1描述了一种浸没物镜,用于投加和输送浸没液的浸没液管道固定在该物镜上。带有相应泵的浸没液罐与浸没物镜分开设置。整个系统相对较大,将管道引导至物镜可能会成为障碍,例如,在通过物镜转轮更换物镜,或同时使用其他显微镜组件,例如概览相机的情况下。
类似地,WO2019/016048A1描述了一种物镜,来自单独的浸没液罐的通道通向该物镜。必需的泵和浸没液罐限制了显微镜的灵活操作。此外,需要特殊的弹性安装附件,该附件必须设计用于特定目的。
在DE10333326B4中,浸没液通过进料管道从与物镜前端区域相距一定距离的浸没液容器中带入。包括微管道通道的附件与物镜连接,微管道通道上连接有用于除去浸没介质的抽吸设备。
在DE10123027B4中,借助于位于物镜外部的浸没装置,通过进料管道(微管道)将浸没介质直接馈送到载玻片与物镜的前部之间的浸没区域。通过管道和位于物镜外部的相应收集装置引出随后将要排出的浸没介质。
DE102005040828A1描述了一种全自动显微镜系统,其除了自动浸没操作之外,还能够在浸没操作结束时自动清洁显微镜物镜的前透镜。添加和除去浸没液所需的部件都设置在显微镜支架旁边。必须根据投加和排出浸没液相应地放置用于浸没液的管道。
WO2019/063782A2描述了与浸没物镜分开提供的浸没物镜和浸没设备。在所述浸没物镜的前透镜中形成有通道,所述浸没装置连接到所述通道,用于将浸没液经由所述通道输送到所述载玻片和所述前透镜之间的区域。
DE102017217380A1公开了一种用于浸没介质的进料部件。进料部件设置在与物镜相距一定距离处,并且包括中型导管道,泵通过该中型导管道将浸没液输送到物镜的前部区域。
在DE102013011544A1中,倒置显微镜上使用了用于防止液体从浸没膜区域泄漏的保护设备和用于将浸没液自动送入浸没膜区域的设备。保护设备静态设置于显微镜支架的主体内。用于将浸没液投加到浸没膜区域的设备包括与保护设备连通的阻水系统。
DE 10 2006 042 088 B4和US 3 837 731A分别描述了一种固设有盖子的物镜。该盖子用于支撑管道,或包括用于投加和排出浸没液的通道。类似地,JP2005234458A描述了一种放置在距离物镜一定距离处的浸没设备,通过该浸没设备,管道导向物镜。
DE102015200927A1描述了与物镜分开形成的浸没设备。可以支撑物镜和浸没设备的部分,以便在物镜转轮上彼此相邻。由于浸没设备的尺寸,浸没液罐再次设于一定距离处,并通过管道与物镜转轮上的部分连接。这里不需要对所用的物镜进行机械修改,这样就可以改进操作,并且可以连续使用不同的物镜。为此,注射设备必须布置在离物镜足够远的地方,以便通过物镜转轮改变物镜和不受阻碍地移动显微镜台。为此,注射设备可特别设置在物镜转轮的轴线上,或直接设置在物镜转轮安装空间外的显微镜架上。因此,可以不受阻碍地将浸泡介质注入载玻片。由于注射设备在显微镜支架上的这种布置,必须超过大约20-30mm的距离注射浸没液。由于这一相对较大的距离,浸没液的流动必须根据其参数(例如流速、流径、流动特性)进行配置,以确保所述物镜所需的浸没液体积完全且可靠地到达所需的撞击位置。这里的一个问题是由浸没液的流动能量引起的趋势,使气泡既在流动本身中形成,也在正在出现的浸没液弯月面(初始浸没)或物镜和载玻片之间已经存在的浸没液弯月面(补充浸没)的撞击位置形成。对于微观应用,在物体场中可见的气泡是不可取的。此外,浸没区域中的气泡可导致显微镜故障,例如自动对焦系统故障。因此,由于这种注射技术存在气泡问题,人们提出了大量的避免和减少气泡的措施,例如优化泵参数、对浸没介质进行脱气或通过使用不同的显微镜台进行“气泡去除练习”。
DE202017000475U1描述了一种浸没液部件,该浸没液部件与物镜分开布置,并通过注射设备从一定距离向物镜的前部注入浸没液。
就流动特性和尽可能少气泡的浸没而言,在靠近样本的情况下引入浸没介质是有利的。因此,必须将为此目的所需的装备,至少是管道或通道,定位或固定在物镜本身上或直接接近物镜。这在技术上是有挑战性的,因为物镜和样本之间的部件安装空间有限,可能会增加使用过程中发生碰撞的风险。还必须确保通过管道投加和排出浸没介质。这使显微镜的使用复杂化或受到限制,例如更换物镜、聚焦、操作或培养。由于浸没设备(套管、浸没式盖子、导管、浸没液容器、外部泵等)的空间要求很大,并且伴随着碰撞风险,与其他显微镜部件组合也可能会有问题,例如,概览相机、传感器或止水带/事故预防设备。这些是防止浸没或样本流体渗透显微镜的保护设备,尤其是在倒置显微镜下。功能限制可能导致某些情况,例如,旋转方向限制物镜的更换。在不使用时,还需要将浸没设备移动到停放位置,以避免进一步限制其他显微镜功能。
一个通用的浸没物镜可以实现一个相对紧凑的设计。其包括容纳光学部件的物镜主体、至少一个浸没液罐和物镜主体上的至少一个物镜主体配合连接。浸没液罐可通过物镜主体连接件以可拆卸的方式支撑。浸没液罐可直接或间接通过物镜主体连接件上的中间部件支撑在物镜主体的连接件上。
因此,一种通用浸没显微镜方法包括浸没物镜,该浸没物镜具有容纳光学部件的物镜主体和至少一个浸没液罐,所述浸没液罐通过至少一个物镜主体配合连接件以可拆卸的方式支撑在所述物镜主体上。
通用浸没物镜是已知的,例如,来自JP 2010 026 218 A和WO 2008/028475A2。
JP2010026218A描述了一种浸没设备,其中浸没液容器被单独地连接在物镜的外部。浸没设备的其他必要功能和控制元件与物镜保持一定距离。在WO2008/028475A2中,浸没液罐可以类似的方式支撑在物镜上。为此,在物镜上放置一个带有浸没液体通道的盖,并将浸没液体箱封堵在盖中。浸没装置的其他部件(尤其是包括泵和控制电子设备的功能部件)与物镜分开固定在物镜转轮上。
为了增加物镜的功能,DE102013006997A1中描述了带有电气接口的物镜插座。
已知的浸没式系统在其灵活性和操纵性方面受到限制。在某种程度上,必须对部件进行具体和精确的安排。在其他情况下,如果不小心使用,则有与浸没系统部件碰撞的风险。
发明内容
浸没物镜和浸没显微镜方法的所指出的允许浸没液的自动、精确供给,且易于操作且不过度妨碍其他显微镜功能,可被认为是本发明的目标。
该目标通过浸没物镜和浸没显微镜方法来实现。
根据本发明,上述类型的浸没物镜包括:
-至少一个泵,其通过所述物镜主体支撑,其中所述泵被布置用于将所述浸没液从所述浸没液灌输送到物镜正面;以及
-控制电子部件,其通过所述物镜主体支撑,其中所述控制电子部件配置成控制所述泵。
根据本发明,上述设定的类型的方法的特征在于:
-通过至少一个泵将浸没液从浸没液罐输送到物镜正面,该泵通过物镜主体支撑;以及
-通过由物镜主体支撑的控制电子部件来控制至少一个泵。
通过本发明,可将浸没所需的所有部件布置在物镜上并由物镜支撑。这些部件至少包括浸没液罐、浸泡液泵和相应的控制电子部件。所述部件可直接支撑在物镜主体上或通过物镜主体上的中间部件支撑在物镜主体上。与已知的现有技术相比,这避免了对在空间上与所使用的物镜分离的离散浸没设备的需要。从而避免了在改变物镜期间与单独浸没设备的部件发生碰撞的风险。由于集成在物镜上的浸没设备体积小,其他显微镜功能不会或几乎不会受到阻碍。用户不必精确定位浸没设备的部分,因为浸没液成分的正确位置已经由物镜的位置确定。此外,根据本发明的浸没物镜可容易地与各种不同的光学显微镜一起使用,因为不一定需要对光学显微镜进行修改或在显微镜支架或物镜转轮上对浸没液部件进行特殊布置。这里与上面讨论的现有技术存在显著的区别,其中浸没设备的部分(例如泵)总是必须分别布置在物镜转轮或支架上。
例如,本发明能够在长期实验中实现浸没液的自动供给,特别是以补充浸没的形式,其中一些持续几天。与必须由用户手动(例如每30分钟)进行补充浸没的情况相比,这一优势尤其重要。
可选实施例
根据本发明的浸没物镜和根据本发明的方法的有利变体是从属权利要求的对象,并且在下面的描述中将更详细地解释。
物镜主体配合连接件
物镜主体配合连接件可以理解为用于机械支撑的连接件,和可选地用于电气连接的连接件。机械支撑和电气连接功能可以通过连接件的分离部分来执行。例如,机械支撑可以由夹持连接、插头/插座连接、张紧连接或螺纹连接提供。因此,电触点可以一定距离提供,例如通过弹性或弹簧安装的电触针或表面。然而,对于紧凑的结构,同样的连接部件也可能影响连接部件的电气接触和机械支撑。物镜主体配合连接件可包括电气插头/插座连接件(以下简称:物镜主体插头/插座连接件)或由其构成,其中插头/插座连接件根据其设计加强机械支撑或全权负责上述支撑。
物镜主体配合连接件还可以包括磁性耦合点,而不是机械连接或除了机械连接之外。
至少一个浸没液罐通过至少一个物镜主体配合连接件被支撑。可选地,至少一个泵也可以通过相同的连接件来支撑。原则上,这里的物镜主体配合连接件可以包括用于浸没液罐和泵的单独的连接部件(例如,插头/插座连接件)。然而,其中,一种紧凑的设计是物镜主体配合连接件仅包括唯一的连接部分或唯一的电连接,通过该唯一的连接部分或唯一的电连接,浸没液罐和泵都可以被支撑或电接触。例如,浸没液罐可以被设计为直接连接到物镜主体配合连接件,并且泵可以被支撑在浸没液罐中或浸没液罐上。可替代地,稍后将更详细描述的泵适配器可以直接连接至物镜主体配合连接件,并且浸没液罐连接至泵适配器。原则上,其他中间组件(例如,套筒,安装支架,控制电子部件或它们的部件)也可以直接连接到物镜主体配合连接件,其中,浸没液罐和泵通过这个/这些中间组件连接到物镜主体配合连接件上。
浸没物镜可以包括电接口以及用于附接浸没物镜的机械安装连接件,例如卡扣安装件或用于附接到物镜转轮或架子的螺纹,其中还提供了电触点。现在,通过物镜主体支撑的控制电子部件既可以电连接到电接口,也可以电连接到物镜主体配合连接件。因此,控制电子部件可以通过电接口接收控制命令和/或电能,并且可以通过物镜主体配合连接件来控制泵,并且根据其配置,还可以与浸没液罐的可选电部件进行通讯。特别是液位传感器。
换句话说,物镜主体配合连接件可以配置为也与浸没液罐的部件建立电连接,特别是浸没液罐的液位传感器。
在某些变型中,浸没物镜适用于倒置显微镜和直立显微镜。在这种过渡情况下,将浸没物镜旋转180°。但是,根据其设计,浸没液罐无法在倒置位置(上下翻转)中正确运行,因为如果泵仅部分填充浸没液罐,则可能会吸入空气而不浸没液体。为了解决该问题,有利的是,浸没液罐也可以在相对于物镜主体旋转180°的位置处支撑在物镜主体配合连接件上。尤其可以将物镜主体配合连接件或其电连接件设计成可对称地接触,使得浸没液罐可以在不同的方向上支撑,以适应倒置和直立显微镜。例如,可以使用对称结构的电插头/插座连接件。物镜主体配合连接件包括两个单独的机械安装座(和/或两个单独的电连接装置)的设计也是可能的,其中一个用于倒置显微镜,而另一个用于直立显微镜。通过这样的设计,还可以将浸没液罐与物镜主体以相对于彼此旋转180°的两个方向配合。
物镜主体配合连接件尤其可以位于物镜主体的中间高度位置,即相对于物镜主体的高度对称。这是有利的,以便在倒置显微镜和直立显微镜的情况下(即无论通过物镜主体配合连接件支撑的方向如何)都避免浸没液罐突出到物镜正面或物镜安装连接器之外。
为了使浸没物镜既可以倒置也可以直立使用,与浸没液罐的流体连接也可以是可枢转的。流体连接件尤其可以锁定在两个特定的枢转位置。两个枢轴位置在物镜正面和物镜安装连接件之间的高度互不相同。对于倒置和直立的布置,在个别较低位置使用枢转位置。泵由此通过流体连接件从所连接的浸没液罐的下部区域抽吸浸没液。在某些情况下,可能需要对立式和倒置布置使用不同设计的浸没液罐。
浸没液罐
浸没液罐通常可以理解为液体容器。
根据其设计,每个浸没液罐直接或通过中间部件连接到物镜主体配合连接件。为了直接连接,每个浸没液罐可包括配合插头或插座,该配合插头或插座形成为适于物镜主体配合连接件。取决于其设计,该配合插头/插座可以仅提供机械支撑,也可以提供电连接。为此,配合插头/插座可被配置为例如电插头/插座连接件。
特别地,如果浸没液罐直接连接到物镜主体配合连接件,则相应的泵可以容纳在所述浸没液罐中。因此,通常称为微型泵的紧凑型泵可以以节省空间、并带有少量的机械插头插入连接件的形式被容纳。
每个浸没液灌可包括排气阀。可以将其布置在浸没液灌中与泵相对的一端。因此,在操作过程中,泵可以位于浸没液灌的下部,而排气阀位于上部。借助于排气阀,当浸没液灌处于部分填充状态时,可以避免产生负压,该负压会妨碍泵浸没液的精确输送。
每个浸没液灌也可以包括液位传感器,该液位传感器可以电连接到物镜主体配合连接件,特别是通过浸没液灌的配合插头/插座。
在一些实施例中,每个浸没液灌可以可选地包括用于重新填充浸没液的加注口。当通过例如注射器重新加注浸没液时,加注口上的阀或盖可以防止污染物进入。加注口有利地位于与泵的位置相对的位置,即在浸没液灌的上端。将浸没物镜安装在光学显微镜上并投入使用时,可能会发生浸没液重新装满的情况。在长期实验中,这是一个重要的优势。
当浸没液灌具有刚性外壁时,上述特征特别适用。然而,可选地,浸没液灌也可以被设计为柔性罐,其壁随着其所容纳的浸没液的体积减小而收缩。弹性袋(折叠袋)也可能作为浸没液箱或设置在所述浸没液箱中,其中浸没液容纳在袋中。在具有弹性壁的这些设计中,当所容纳的浸没液的量减少时,袋子的体积减小。因此,无论泵连接在袋子上的位置如何,泵都可以清空袋子。因此,由泵和浸没液袋组成的结构可以有利地与倒置和立式显微镜一起使用,而不必影响泵和袋子相对于物镜的不同方向。两种情况下都可以完全清空袋子,而无需泵抽空气。从而提高了用户友好性。
泵适配器
也可以提供一种浸没液灌不直接与物镜主体配合连接件相连,而是经由中间件、特别是泵适配器。泵适配器包括:用于连接至物镜主体配合连接件的配合插头/插座;电连接至配合插头/插座的泵;以及用于以可拆卸的方式支撑浸没液灌的支撑架。泵适配器的配合插头/插座尤其可以设计为电插头/插座连接件或包括电插头/插座连接件。这种设计特别适合将浸没液灌用作一次性浸没液罐:将更昂贵的零件例如泵从浸没液灌上拆下,这样该罐就可以设计为特别简单且经济高效的一次性部件。
用于浸没液灌的泵适配器的支撑支架可以是纯机械的,也可以是电连接的。为此,支撑架可以被设计为例如电插头/插座连接件,并且浸没液灌可以包括匹配的插头/插座连接件。电连接可用于例如液位传感器。
可选地,每个浸没液灌可以具有用于在其下部区域中容纳相应的泵的相应的接纳凹槽。特别地,泵的泵适配器所在的部分因此可以插入到接纳凹槽中。这种布置可以特别节省空间。此外,接纳凹槽也可以形成为用于在泵或泵适配器上的机械支撑,特别是用于互锁支撑。因此,除了插头/插座连接件(配合插头/插座)之外,接纳凹槽还有助于将浸没液灌机械支撑在泵适配器上。
泵适配器的横截面可以是L形,其中L形的长边贴靠在物镜主体上。从设置有泵的长边突出的部分伸入浸没液灌的接纳凹槽中。
每个浸没液灌在其下部区域可包括泵联轴器。这是专为泵的流体连接而设计的,可防止未连接泵时浸没液通过泵的联轴器泄漏。例如,浸没液灌的下部四分之一可以理解为浸没液灌的下部区域。因此,浸没液灌的上四分之一可以指定上部区域。
控制电子部件
控制电子部件被配置为控制泵,并且可选地还可以与浸没物镜的所有其他电气或电子部件通信。例如,控制电子部件可以从液位传感器获取浸没液箱的当前液位。如果浸液罐分别包括芯片,在芯片上保存识别数据以及有关所含浸液的信息,则控制电子部件也可以读取芯片的此类数据。
控制电子部件可以可选地进一步配置成选择性地控制所有泵或所有泵中的一个,以将浸没液从浸没液灌泵送到物镜正面,或者相反地将浸没液从物镜正面泵出到浸没液灌。
控制电子部件可以被容纳在控制电子外壳中,该控制电子外壳可以被设计为可从物镜主体上拆卸下来。为此,控制电子外壳尤其可以包括插头/插座连接件,控制电子外壳通过该插头/插座连接件电连接到物镜主体并且可选地机械地支撑在物镜主体上。这有利于其灵活使用。例如,相同的控制电子部件可以连续用于不同的物镜,或者可以将控制电子部件替换为较新的电子部件,而不必丢弃浸没物镜的其他部件。
替代地,控制电子外壳也可以牢固地连接到物镜主体,或者由共同的套筒或壳体部分形成。
如果物镜主体包括控制电子外壳所连接的插头/插座连接件,则该插头/插座连接件可以设置在更靠近物镜安装连接件而不是物镜正面。与物镜主体配合连接件相反,用于将控制电子外壳连接到物镜主体的插头/插座连接件可以具有键形形状。这允许以唯一的方向进行连接,使得控制电子外壳只能相对于物镜固定在所需的位置。
一般控制电子壳体或上述控制电子壳体可以在横截面中(垂直于浸没物镜的纵轴)具有环形段形状。特别地,具有圆弧段形状的内侧可以抵靠物镜。控制电子外壳的外侧也可以具有环形段形状,这样可以节省整个空间,同时减少与其他显微镜组件发生意外碰撞的可能性。控制电子壳体的环形段形状可以与分别具有环形段形状的一个或多个浸没液箱结合形成闭合环形。具有该环形段形状的的物镜主体的横截面通常为圆形。
为了使控制电子部件能够有效地利用具有环形段状的壳体中的空间,控制电子部件可以包括刚性-柔性技术的电路板。多个电路板可以通过弹性的宽带线连接,从而当一起观察时,这些电路板以环形段的形状延伸。
浸没液罐的布置
像控制电子壳体一样,至少一个浸没液罐可以以环段形状布置在物镜主体上。每个浸没液罐可以分别具有环形段形状的内侧,该内侧贴靠在物镜主体上。从物镜轴线径向观察,每个浸没液箱的外侧也可以可选地具有环形段的形状。
在物镜主体上还可以至少布置两个浸没液罐,以容纳不同的浸没液。物镜主体因此可以具有用于多个浸没液罐的相应的配合连接件。
Y通道(Y型分流器)可以直接连接两个浸没液罐或通过两个导管连接两个浸没液罐。借助于Y通道,可以混合所包含的浸没液,例如甘油和水。随后,一单独管道将混合物连续地引导至物镜正面。控制电子部件可以通过相应泵的相关控制来设置两种浸没液的混合比。
原则上,也可以使用横截面为例如四分之一环或半环的不同尺寸的浸没液罐的变型。因此,将两个较小的浸没液罐(分别具有例如四分之一环的形状)连接到相邻的物镜主体配合连接件。相比之下,较大的浸没液罐(例如,具有半环的形状)将仅与物镜主体配合连接件中的一个电接触,并且将包括一个凹槽或仅包含一个机械支撑架或相邻物镜主体配合连接件的电接触。
此外,也可以将残留的浸没液箱,特别是通过附加的物镜主体配合连接件装置,布置在物镜上。残余物浸液泵经由物镜主体支撑,并被布置为从物镜正面将残余液抽吸至残余物浸没液罐内。原则上,可以以与上述的浸没液罐及其泵相同的方式设计剩余浸没液罐和剩余浸没液泵。
浸液管
可以借助于泵经由例如物镜主体内的通道、物镜体内的光学部件中的通道和/或通过管道将浸没液从浸没液罐输送至物镜正面。
每个泵或每个浸没液罐可包括用于连接管的管接头配件。至少一根可更换的导管以可拆卸的方式连接到管接头配件上,并通向物镜正面。特别地,每个泵可以提供一根导管。如果将Y通道连接到两个泵的两个管接头配件,则两个泵(即,两个浸没液罐)将单独使用一个管。
如果一根导管从管接头配件一直通向物镜正面,则除了导管外,没有其他部件被浸没液残留物或潜在的细菌污染。如果更换了导管,则不再需要如现有技术的系统中所要求的费力的清洁。较佳的,该导管可以使用一次,然后更换,或者在预定数量的浸没操作之后更换。可选的,控制电子部件可以配置成向使用者提供指示(例如,通过浸没物镜的电接口)应当更换导管。管接头配件对于管的简单连接是有利的,尽管在物镜正面的区域中可以附加地设置机械互锁或夹紧连接和/或管引导通道或引导槽。管引导通道容纳导管并且其本身不与浸没液接触或可忽略不计,由此不再需要费力地清洁管引导通道,或者不需要频繁的费力地清洁管引导通道。可选地,所述导管或通道还可以引起前透镜的穿孔。
可以在导管或通道的端部,即在物镜正面的区域中提供过滤器。过滤器可以固定在导管自身上或物镜正面。在导管的一个实施例中,过滤器可以很容易地与导管一起更换。借助于过滤器,避免了在流出的浸没液中形成气泡。气泡会干扰例如自动聚焦系统或样本的观察。
所描述的导管可以被构造为一件式或首尾相连的设置的多个管段,特别是如在附图说明中更详细地描述的那样。
泵
可以将泵理解为,表示适合于从浸没液罐输送浸没液或将浸没液输送到残留浸没液槽的每个设备。微型泵形式的紧凑尺寸的泵是有利的。该泵可以被设计为例如压电泵,电渗泵或管式泵。在管式泵或蠕动泵的情况下,该泵会引起管的外部机械变形(沉陷),从而使介质在该管中输送。在此过程中,管泵本身不会与输送的介质(即浸没液)接触,因此不会发生管式泵的污染。如果将浸没液罐设计为弹性袋,则泵也可以是在袋子上施加压力的设备。
特别地,当泵不直接与浸没液接触时,并不是绝对需要使泵可更换。因此可以修改所描述的不同的实施方式,使得至少一个泵被永久地安装在物镜主体内或物镜主体上。泵也可以布置在控制电子部件旁边,特别是在控制电子外壳中。
可以为每个浸没液罐配备一个单独的泵。原则上,多个泵或浸没液罐可以经由相同的物镜主体配合连接件连接,尽管可以为了简单操作而将每个浸没液罐连接至相应的物镜主体配合连接件。
一般特征
浸没物镜:浸没物镜是指设计为连接到光学显微镜并与浸没液一起使用的物镜。
物镜正面:物镜正面表示浸没物镜面对样本的一端。在操作过程中,应将物镜正面的一部分浸没浸没液中。
物镜:物镜是指一个套壳或外壳,其中装有光学组件,尤其是透镜或镜子。物镜主体可以包含多个部分。例如,物镜主体可以包括一个或多个用于支撑光学部件的套筒,以及不同的外部壳体或外部支撑件,在该外部壳体或外部支撑件上形成至少一个物镜主体配合连接件。物镜的具体结构不是决定性的,只要由物镜主体支撑或通过至少一个物镜主体配合连接件支撑的部件最终由物镜的机械安装连接件(例如卡口连接或螺纹连接)支撑即可。
能够连接的适配器例如连接到物镜转轮的适配器可以被认为是物镜主体的一部分。在本发明的范围内,也可以将卡口连接或构造为适配器的卡口连接视为物镜的一部分。物镜主体配合连接件也可以形成在卡口连接件上,并且浸没液罐可以通过其支撑。特别地,浸没液罐的定向在此可以使得其在物镜转轮的旋转方向上或在物镜转轮的旋转轴上扩大延伸。卡口连接可以包括带有集成止回阀的用于流体介质的连接器,从而在取下物镜时不会有流体泄漏到卡口接口中。为了简化物镜转轮的使用,还可以在物镜转轮的旋转轴线上通过可旋转的管接头使导管接触连接。
经由物镜的支撑件表示,相应部件的重量由物镜主体、或通过物镜主体的安装连接(例如,通过相同的电子卡口连接)与物镜主体共同承受。因此这些部件不支撑在支架上或不与物镜分离,特别是控制电子部件,浸没液罐和泵。
经由物镜主体配合连接件的可拆卸支撑旨在表示,可以进行非破坏性拆卸,必要时无需使用工具。例如,在插头/插座,磁性或卡口连接的情况下就是这种情况。为了有效利用安装空间,通过相同的电连接和机械配合装置将泵和浸没液罐支撑在物镜主体上可能是有利的。然而,原则上也可以在物镜主体上为泵和浸没液罐提供单独的电气连接和/或机械配合连接装置。
为了更容易理解而采用单数形式的描述,但并不一定表示只提供单个组件。例如,如果描述了“泵”,则还可以提供以所描述的泵的方式可选地形成的另外的泵。
插头/插座连接件:在本发明的上下文中,插头/插座电连接器可以理解为表示通过插入在一起而建立电连接的连接。这里的插头/插座连接件可以包括向外指向的接触销和/或向内指向的接触孔。插头/插座连接件除了电连接之外还可以可选地提供所连接部件的机械支撑,并且特别地可以被设计为插头,插座或配合连接器。
如果按预期实施,被描述为浸没物镜的附加特征的特征也将产生根据本发明的方法的变型。相反,浸没物镜也可以配置为执行所描述的方法变型。
附图说明
下面参照附图进一步描述本发明的其他优点和特征:
图1A-1C示出了根据本发明的浸没物镜的示例性实施例的不同示意图;
图2A-2C示出了附图1A-1C的浸没物镜的不同示意图,其中浸没液罐被移除;
图3A、图3B示出了根据本发明的浸没物镜的另一示例实施例的不同示意图;
图4A、图4B示出了根据本发明的浸没物镜的另一示例实施例的不同示意图;
图5A示出了根据本发明的浸没物镜的示例性实施例,其中,泵以直立布置被集成在浸没液箱中;
图5B示出了根据本发明的浸没物镜的示例性实施例,其中,泵以倒置布置被集成在浸没液箱中;
图6示出了用浸没液对示例性浸没物镜之一的浸没液罐进行的再加料;
图7示出了根据本发明的浸没物镜的示例性实施例,其中,控制电子部件以可拆卸的方式连接至物镜主体;
图8A、图8B示出了根据本发明的浸没物镜的另一示例实施例的不同示意图,其中,泵被设计为与浸没液罐分离;
图9A示出了示例实施例之一的浸没物镜的部分放大图;
图9B示出了图9A的相应截面图;和
图10示出了显示针对不同物镜的估计浸没量和其他参数的表格。
具体实施方式
下面参考附图描述不同的示例实施例。通常,相同的元件和以相同方式起作用的元件由相同的附图标记表示。
图1A-1C和图2A-2C的示例实施例
在图1A-1C和图2A-2C中示意性地示出了根据本发明的浸没物镜1的示例实施例。图1A是浸没物镜1的侧视图。图1B示出了浸没物镜1的俯视图,即,从浸没物镜1的连接侧观察的图。图1C是仰视图,即从样本观看的视图。浸没物镜1可以用于光学显微镜。它包括机械安装连接件7,例如卡口安装件或螺纹,可以将其安装在物镜转轮上或光学显微镜支架上的另一个安装件上。本实施例的机械安装连接件7还包括电接口5,该电接口5例如在设置卡口连接器的情况下被提供。
浸没式物镜1有效利用其光学机械核心系统(此处称为物镜主体10)周围的环形安装空间。潜在的可用空间通常由显微镜的物镜转轮上的空间条件决定,并且在配备物镜转轮的情况下,其最大尺寸必须在与相邻物镜不发生碰撞的范围内。用户还应该可行地改变显微镜上的浸没物镜1处于垂直还是倒置。有效的空间被有效地利用,因为两个浸没液罐20、20'和一个放置了控制电子部件40的控制电子外壳41支撑在物镜主体10上。图1A-1C显示了浸没液罐20、20'的安装状态,浸没液罐20、20'分别具有泵(在此未示出)。一根导管分别从每个浸没液罐20、20'延伸到物镜正面15。图1C示出了导管的相应的管开口46。在操作期间,管开口46横向地位于容纳在物镜主体10中的前透镜16的旁边。浸没液可以通过管开口46被引入到盖玻片(slide)和物镜正面15之间的空间中。管开口46可以以特定于物镜和浸没液的方式定位在物镜正面15上,例如取决于物场(objectfield)的大小和浸没液锥(cone)打算建立的自由工作距离,或取决于浸没液的粘度。管开口46在物镜正面15上的位置旨在确保可以在前透镜16和盖玻片(slide)之间以可再现的方式形成合适且无气泡的浸没液锥(cone)。当泵关闭时,由于物镜中的内部微管作用,无论物镜的布置如何,浸没液都会有残留。
图2A,2B和2C示出了浸没物镜1的侧视图,俯视图和仰视图,其中浸没液罐20、20'与物镜主体10分离。箭头示出了浸没液罐20、20'可以布置在物镜主体10的哪个方向上。浸没液罐20、20'的可拆卸性是使浸没物镜1既可以用于直立显微镜上也可以用于倒置显微镜上的重要特征,稍后将会更详细地描述。可拆卸性对于更换导管和可选地重新加注浸没液罐20、20'也是有利的。
残留浸没液罐(图2B)
如图2B所示,在上述示例实施例的变型中,空罐可代替浸没液罐20′而充当残留浸没液罐19。不再需要的浸没液从物镜前部区域被吸入残留浸没液罐19中。当更换浸没液或转换为干燥物镜时,可能会出现这种情况。尽管如此,仍然可能需要手动精细清洁物镜前部区域。如果残留浸没液罐19已满,则通过内置的排放阀排出残余浸没液。移除残留浸没液罐19时,可以通过使用带有注射针头的注射器进行手动抽吸。然而,具有电动排水阀和泵的设计更为方便。在这种情况下,残留浸没液罐19持续安装在物镜主体10上,以便向泵供电。然后将残留的浸没液通过连接有排水阀的导管泵入收集容器中。控制电子组件可以根据液位自动启动排水或提示用户这样做。
图3A-3B的示例实施例
在图3A-3B中示意性地示出了根据本发明的浸没物镜1的另一示例实施例。图3A是俯视图,图3B是仰视图。该示例实施例与前述示例实施例的不同之处在于,提供了单个浸没液罐20。因此,具有管开口46的单根导管通向物镜正面15。
图3A还示出了如何将控制电子部件40布置在控制电子外壳41中。控制电子外壳41具有环形段的形状,即,其以环形方式围绕物镜主体10的一部分。控制电子器件40可以根据壳体的形状沿着环形截面延伸。为此,多个配电盘42可以通过弹性连接件连接。控制电子部件40的这种设计也可以与其他示例实施例一起使用。
在所示的示例中,控制电子外壳41具有呈圆弧段形状的外壁。可替代地,该外壁也可以是椭圆的一部分。当实现Corr功能时尤其如此,其中盖玻片(slide)的厚度以及浸没液的折射率和温度可以通过内部透镜调节来校正。用于镜头调节的执行器或马达可容纳在控制电子外壳41中。控制电子部件40可另外配置用于Corr控制,特别是用于控制执行器/马达,执行器/马达用于调节镜头。以这种方式将复杂的工作流程组合到一个目标中。这给用户带来了实际的优势,特别是在长期实验的情况下和孵育条件下。通过这种方式,尤其是减少了调节误差,并且可以避免与其他部件的碰撞。
图4A-4B的示例实施例
图4A-4B中示意性地示出了根据本发明的浸没物镜1的另一示例实施例。图4A是另一俯视图、图4B是仰视图。该示例实施例与前述示例实施例的不同之处在于,提供了三个浸没液罐20、20′、20′。在本实施例中,根据罐的数量,三个具有各自的管开口46的导管通向物镜正面15。
不同的实施例的共同点在于,分别设置的浸没液罐20、20'、20”与控制电子外壳41一起形成环形。特别地,可以围绕物镜主体10形成闭合环。这是在不与其他显微镜部件有碰撞风险的情况下的一种使用空间的优势。
浸没液罐20、20′、20′中的一个也可以用作冲洗液/液罐,而浸没液罐20、20′、20中的另一个可以用作残留浸没液罐。冲洗液罐中装有清洁剂。对于冲洗操作,可选地,首先将残留的浸没液吸到残留浸没液罐中,然后将清洗剂从冲洗液箱泵送到物镜正面,最后从那里泵入残留浸没液罐中。这些步骤可以由控制电子部件40启动。
图10的表格
下面以简化形式针对示例性描绘的浸没物镜1解释可用于浸没液的体积。典型物镜的焦距为45、60或75mm。考虑到物镜转轮或转换器上的特定空间条件,根据每个浸没液罐的结构,可以想到以下内部容积(此估算是通过“展开的”周长来计算的,即宽度x圆周段x高度):
1号浸没液罐:10mmx40mmx25mm=10000mm3=10000μl=10ml;
2号或者3号浸没液罐:10mmx20mmx25mm=5000mm3=5000μl=5ml。
图10的表格涉及已经根据本发明重新设计的典型物镜,使得浸没所需的所有部件(特别是浸没液罐,泵,控制电子部件)都通过物镜主体得到支撑。因此,对于根据本发明的浸没物镜1,典型的物镜的特征是物镜主体10,浸没部件(浸没液罐,泵,控制电子部件)支撑在其上。
该表包含以下名称:
10:物镜主体的类型;
β:各个浸没物镜的放大倍率或复制比例;
NA:浸没物镜的光圈;
d:工作距离,单位:mm;
V:浸没操作所需的近似流体体积,单位:μl。
浸没所需的流体体积V可以通过浸没锥的直径估算得出。6mm以及指定的物镜特定工作距离。
可以从图10所示的容积估算出每个罐填充的最大浸没次数(初始浸没),例如:
物镜C-Apochromat 10x/0.45W(51μl/浸没):1号浸没液罐约190次浸没,或2号或3号浸没液罐约95次浸没。
物镜LCI Plan-Neofluar 63x/1.3immCorrPH3(5μl/浸没):1号浸没液罐约2000次浸没,或2号或3号浸没液罐约1000次浸没。
该估算方法实际上经被简化,浸没液也保留在导管中,并且必须在导管中填充浸没液,例如在可能更换导管的情况下,在浸没开始时,在较长时间的中断操作之后或在长期实验之前进行操作。另外,为了去除潜在的污染物或气泡,需要进行冲洗操作以对浸没液成分进行清洁和除气。结果,实际上,可能的最大浸没次数最终可能低于上述估计的次数。
然而,浸没液罐的示意性尺寸表明,即使考虑到由于操作而产生的浸没液的额外需求,也可以将足够量的浸没液直接容纳在物镜上。这也适用于使用活细胞成像的长期实验,该实验用水浸没并部分在孵育条件下进行,实验时间超过例如几天。在此类实验中可能需要补充浸没,例如,每20分钟更换从浸没锥中蒸发的水。补充浸没大约需要初始浸没水量的三分之一。在上述体积的情况下,对于具有320次补充浸没的5天实验,浸没液的供应将完全足够。
图5A和5B的示例实施例
图5A和5B示出了根据本发明的浸没物镜1的另一示例实施例。图5A示出了在立式显微镜中使用的浸没物镜1的侧视图,而图5B示出了使用在垂直显微镜中的浸没物镜1的侧视图。图5B示出了在倒置显微镜中使用的浸没物镜1的侧视图。浸没液罐20可以在两个不同的方向上连接到物镜主体10,以便使浸没物镜1适用于两种情况。
物镜主体10的外部包括物镜主体配合连接件12,浸没液罐20支撑在该物镜主体配合连接件12上。
物镜主体配合连接件12可以包括例如机械互锁元件、钩、夹子或磁体(未示出)。
在所示出的示例中,浸没液罐20直接连接至物镜主体配合连接件12,尽管在变型中,中间部件可以连接在物镜主体配合连接件12和浸没液罐20之间。
在所示的情况下,物镜主体配合连接件12还包括物镜主体插头/插座连接件13,其与浸没液罐20建立电连接。物镜主体插头/插座连接件13还可以帮助浸没液罐20的机械支撑,或者根据其设计单独提供机械支撑。为了与物镜主体配合连接件12配合,浸没液罐20包括配合插头/插座23,在此示例性地设计为插头连接器。
物镜主体配合连接件12位于物镜主体10的中间高度处并且被设计成可对称接触。因此,如图5A和5B所示,可以将相同的浸没液罐20以相对于其不同的方向固定在物镜主体10上。物镜主体配合连接件12的中心高度确保浸没液罐20在任何一个方向上都不会突出超过物镜正面或安装连接件7。
在图5A和5B的侧视图中,单个浸没液罐20是可见的,尽管也可以可选地提供其他罐。因此,根据浸没物镜1的设计,从上方和下方的视图可以对应于图2B-2C、图3A-3B或图4A-4B。
在本实施例中,泵31集成在浸没液罐20中。所以,仅需一根可更换的导管45就可以将管开口46连接到物镜正面15。客户对导管45的易更换是一个重要的、与应用有关的要求。对于导管45而言,例如在37℃的孵化条件下,通过活细胞成像,导管45通过使用可能会被污染或堵塞。如果持续数天的长期实验迫在眉睫,则需要更换导管作为预防措施。为此,导管45可以简单地固定在罐侧的管接头配件32上。在物镜的一侧,导管45可以穿过例如为此目的而设置的通道。通道可以形成在物镜主体10上或物镜主体10中。可以在通道处提供密封,以防止浸没液在导管45和通道壁之间渗透。导管45的具有管开口46的端部可以与物镜正面15齐平。
为了到达物镜正面15所需要的导管的不同长度,取决于浸没液罐20是安装用于直立显微镜还是倒置显微镜。在浸没物镜1上设有导管存放区,因此在两种情况下都可以使用同一根导管45。仅在直立或倒置的物镜定向时(取决于这两个物镜定向中的哪一个需要的导管较短),才将导管45的一部分支撑在导管存放区中。可以通过例如在浸没液罐20(未示出)上的咬边来形成管子的存放区域。咬边允许浸没液罐20在物镜主体10上形状配合且牢固地固定或互锁接合,而不会受到导管45的干扰。可替代地,也可以在浸没液罐20或物镜主体10的外壁上设置夹紧元件,用于容纳导管45的一部分。
还可以提供允许导管45的两个不同的支撑位置的管支撑件(未示出)。一个支撑位置用于显微镜的直立操作,而另一个支撑位置用于显微镜的倒置操作。特别地,所述管支撑件可以设置在相应的浸没液罐上。它可以包括用于夹紧管和/或用于可旋转的连接件的互锁元件。可旋转的连接件可以是微型管连接件,并锁定在两个旋转位置,以进行倒置和直立操作。
浸没液罐20可包括机械可拆卸的箱盖。电子可读液位传感器26和排气阀25可以集成在箱盖中。液位传感器26在浸没操作期间或在将浸没液罐20安装到物镜主体10上的期间检测浸没液2的液位27。在浸没操作期间,排气阀25对负压进行补偿,当浸没液从罐内泵出时没有气泡。排气阀25还在罐的加料期间对正压进行补偿。相应的加注口28,特别是与橡胶密封件的补充连接,可以集成在浸没液罐20的外壁中。类似于可再填充的打印机盒,可以通过注射器的注射针进行加料。集成在浸没液罐20中的泵31和液位传感器26或其他集成传感器连接到位于浸没液罐20外部的电气插头/插座连接件23。为此,绝缘的电气连接线阀(未在图中示出)可以沿着浸没液罐20的内壁延伸。通过电气插头/插座连接件23与控制电子部件40进行配合。
用于初始浸没和补充浸没的特定目标浸没量可以存储在控制固件或控制电子部件40的软件中。用于设置和维护浸没设备的其他软件工具也可以保存在控制电子部件40中,例如清洁或冲洗程序,尤其是用于导管45的除气程序。
在该示例实施例的变型中,省略了加注口28。在这种情况下,当浸没液罐20为空时,泵31与浸没液罐20一起被丢弃。
图6的浸没液罐的再加注
图6示出了借助于具有注射针的注射器60用浸没液2对浸没液罐20的再加注。在该过程中,可以将浸没液罐20安装在物镜主体10上或从物镜主体10上拆下。当在拆分状态加注空的浸没液罐20时,拉动柱塞时通过注射器上的测量标记来设定加注的指定量,然后将其完全倒入浸没液罐20中。当浸没液罐20安装在物镜主体10上时,加注量可以由液位传感器26实时监控。在浸没液罐20注满后,由控制电子部件启动冲洗操作。在冲洗操作中,可能存在的气泡从浸没液罐20和导管45中被清除。
图7的示例实施例
图7在侧视图中示出了本发明的浸没物镜1的另一示例实施例。该示例实施例与与图5A和5B的示例实施例不同之处在于,控制电子外壳41包括插头/插座连接件44,通过该插头/插座连接件44,控制电子外壳41可以可拆卸地连接到物镜主体10上的相应插头/插座连接件14上。
图8A和8B的示例实施例
通过图8A的侧视图和图8B的俯视图示意性地示出了本发明的浸没物镜1的另一示例实施例。
与图5A和图5B的示例性实施例相反,泵31和浸没液箱20没有牢固地连接。相反,用到了泵适配器30,泵适配器30包括泵31,并且可以以可拆卸的方式连接到物镜主体10和浸没液罐20。为此,泵适配器30包括插头/插座连接件,该插头/插座连接件为与物镜主体10上的插头/插座连接件13相匹配的配合插头/插座33。可以通过互锁元件或磁性方式在物镜主体10上提供支撑。如图8B所示,面向物镜主体10的泵适配器30的内壁可以具有凹形形状,以使得能够与物镜主体10完全地面对面地接触。泵适配器30还包括插头/插座连接件35,该插座连接器35可以连接到浸没液罐20上的配对插头/插座连接件22。
通过将泵31和浸没液罐20分开,可以将浸没液罐形成为具有成本效益的一次性罐。一次性罐还可以确保没有污染物的正确浸没液2的可用性。浸没液罐20因此通过泵适配器30而不直接连接到物镜主体10,浸没液罐20也通过该泵适配器电接触。特别是当浸没液罐20用作一次性罐时,其也可以设计成弹性袋。
泵适配器30包括用于其机械连接至浸没液罐20的支撑架34。例如,设计成与浸没液罐20的形状相配合的壳体形状可以用作支撑架34。特别地,浸没液罐20可以包括接纳凹槽29,该接纳凹槽29容纳泵适配器30的一部分,使得泵31以形状配合的方式突出到接纳凹槽29中。插头/插座连接件35也可以是机械支撑架34的一部分。
泵适配器30包括管接头配件32,通向物镜前侧15的导管45可以连接到该管接头配件32。泵适配器30还包括流体连接件36,该流体连接件36可以连接至浸没液箱20的泵联轴器24。泵31可以经由所述连接件从浸没液罐20输送浸没液2。当泵适配器30没有连接时,泵联轴器24防止液体泄漏。
为了既可以进行直立操作又可以进行倒置操作,在这种情况下,电接触的实现方式与上述描述相同:物镜主体的插头/插座连接件13设计为中等高度且对称接触。泵适配器30的配合插头/插座33可以以与前述示例性实施例的浸没液罐的已经描述的配合插头/插座23类似的方式设计。
在图8A和8B的示例的变型中,还可以提供分别具有一个浸没液罐20的多个泵适配器30。泵适配器包括多个插头/插座连接件35和多个泵31的泵适配器,使得多个浸没液罐20可以连接到同一泵适配器。
图9A和9B的导管
图9A示出了物镜正面15周围的截面的放大图,图9B是对应的侧视图。可以在上述任何示例实施例中可选地提供此处所示的设计。
图9A和9B示出了导管45通向物镜正面15上的前透镜16。导管45可以被保持在物镜正面15上的凹陷或支撑槽17中,可替代地,除了支撑槽17,也可以使用在周向上封闭的管通道,例如在物镜主体10中或在物镜主体10的前盖中的穿孔。然而,支撑凹槽17使得清洁更容易。
除了支撑凹槽17之外,可以在物镜前侧15或物镜主体10(未示出)上设置多个固定点,由此可以将导管45在限定位置引导至支撑凹槽17。
在前面描述的示例实施例中,导管45形成为一体成型件。然而,可替代地,导管45也可以包括两个管段,这两个管段彼此可以直接连接或通过中间部件连接。因此,如图9A和9B.所示,在物镜正面15上布置了一个管段,另一个管段固定在泵31或浸没液箱20上的连接器接头上。两个管段在连接点处连接。连接点可以形成在物镜主体10上,使得一个管段对应于图5A和5B虚线表示的可以安装在物镜内部通道中的导管45的管段。另一个管段对应于图5A和5B虚线表示的导管45的管段。这样,管段向物镜正面15的引导将不取决于进行直立操作还是倒置操作。
图9B进一步示出了在物镜主体10上的可选的加热元件18,例如加热箔片。特别地,物镜正面15可以通过这种方式被加热。这种温度调节在活细胞应用中尤其重要,活细胞应用通常在37℃的孵育条件下进行,以确保通过温度控制的浸没液可以获得最佳的光学图像质量。如果将导管45引导到加热元件18的旁边,则浸没液也将在导管45中被加热。
所描述的示例实施例可以在所附权利要求的框架内变化。特别地,例如,可以组合不同示例实施例的元件、所描述的浸没液罐的数量、形状和布置。因此,在一个示例性实施方式中被描述为可通过插头/插座连接的控制电子外壳41也可以被添加到其他示例性实施方式中。可替代地,控制电子外壳41也可以个别设计为物镜主体10的永久附接部件。
所有所描述的示例性实施例都具有以下优点,使基本浸没液部件直接在物镜上紧凑布置成为可能,浸没物镜的处理和潜在用途因此得到显着改善。
参考标志清单
1 浸没物镜;
2 浸没液;
5 浸没物镜的电气接口;
7 浸没物镜的机械安装连接件;
10 物镜主体;
12 物镜主体配合连接件;
13 物镜主体插头/插座连接件,例如一个浸没液罐;
14 用于控制电气组件的物镜主体插头/插座连接件;
15 物镜正面;
16 前透镜;
17 物镜正面的支撑槽;
18 加热元件;
19 残留浸没液罐;
20、20‘、20“ 浸没液罐;
22 浸没液罐的插头/插座连接件;
23 配合插头/插座;
24 泵联轴器;
25 排气阀;
26 液位传感器;
27 浸没液的液位;
28 加注口;
29 泵的浸没液罐的接纳凹槽;
30 泵适配器;
31 泵;
32 管接头配件;
33 泵适配器的配合插头/插座;
34 泵适配器的支撑架;
35 浸没液罐的泵适配器的插头/插座连接件;
36 泵适配器的流体连接件;
40 控制电子部件;
41 控制电子外壳;
42 控制电子部件的弹性连接电路板;
44 控制电子外壳的插头/插座连接件;
45 导管;
46 物镜正面的开孔;
60 注射器;
β 浸没物镜的放大倍率或复制比例;
NA 浸没物镜的光圈;
d 工作距离,单位:mm;
V 初始浸没的近似流体体积。
应当注意的是,本发明的实施例有较佳的实施性,且并非对本发明作任何形式的限制,任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例,但凡未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (18)
1.一种浸没物镜,包括
-物镜主体(10),其中容纳光学部件;
-至少一个浸没液罐(20、20'、20”);和
-在物镜主体(10)上的至少一个物镜主体配合连接件(12),其中浸没液罐(20、20'、20”)可通过物镜主体配合连接件(12)以可拆卸的方式支撑;
其特征在于,
-至少一个泵(31),其通过物镜主体(10)支撑,其中泵(31)被布置成将浸没液(2)从浸没液灌(20、20'、20”)输送到物镜正面(15);和
-控制电子部件(40),其通过物镜主体(10)支撑,其中控制电子部件(40)配置为控制至少一个泵(31)。
2.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,所述泵(31)通过所述至少一个物镜主体配合连接件(12)以可拆卸的方式支撑在所述物镜主体(10)上。
3.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,所述物镜主体配合连接件(12)包括至少一个物镜主体插头/插座连接件(13),所述泵(31)和所述浸没液灌(20、20'、20”)中的至少一个可以通过所述插头/插座连接件(13)电连接。
4.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,浸没物镜包括电气接口(5)以及用于连接浸没物镜的机械安装连接件(7),
其中,所述控制电子部件(40)电连接到所述电气接口(5)和所述物镜主体配合连接件(12)。
5.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,所述物镜主体配合连接件(12)被设计成可对称接触,使得所述浸没液灌(20、20'、20”)可在不同方向上被支撑以用于倒置和直立显微镜,并且
其中,所述物镜主体配合连接件(12)位于物镜主体(10)的中部以上。
6.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,所述物镜主体配合连接件(12)被配置成也与所述浸没液灌(20、20'、20”)的部件建立电连接;
其中,每个浸没液灌(20、20'、20”)包括用于连接到物镜主体配合连接件(12)的配合插头/插座(23);以及
其中,每个浸没液灌(20、20'、20”)包括一个液位传感器(26),该传感器可通过配合插头/插座(23)电连接至物镜主体配合连接件(12)。
7.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,所述至少一个泵(31)容纳在相应的浸没液灌(20、20'、20”)中;
其中,每个浸没液灌(20、20'、20”)包括一个排气阀(25),该排气阀设置在浸没液灌(20、20'、20”)上与泵(31)相对的一端。
8.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,每个浸没液灌(20、20'、20”)包括一个装有浸没液(2)的折叠袋,以使浸没液灌(20、20'、20”)能够用倒置显微镜和直立显微镜进行排水。
9.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,每个浸没液灌(20、20'、20”)包括用于重新加注浸没液(2)的加注口(28)。
10.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,包括至少一个泵适配器(30),所述泵适配器(30)包括:
-配合插头/插座(33),用于连接到物镜主体配合连接件(12);
-泵(31),电连接至配合插头/插座(33);
-支架(34),用于以可拆卸的方式支撑浸没液灌(20、20'、20”)。
11.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,所述泵适配器(30)包括电插头/插座连接件(35),所述浸没液灌(20、20'、20”)包括匹配的插头/插座连接件(22)。
12.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,每个浸没液灌(20、20'、20”)在其下部区域内具有各自的收纳凹槽(29),用于收纳相应的泵(31);
其中,每个浸没液灌(20、20'、20”)包括其下部区域的泵联轴器(24),该泵联轴器(24)配置为用于泵(31)的流体连接,并且在泵(31)未连接时防止浸没液(2)泄漏;以及
其中,用于机械支撑的收纳凹槽(29)形成在泵(31)或泵适配器(30)上。
13.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,所述控制电子部件(40)容纳在包括插头/插座连接件(44)的控制电子壳体(41)中,通过所述插头/插座连接件(44),所述控制电子壳体(41)可与所述物镜主体(10)上的插头/插座连接件(14)电连接并由其机械支撑;以及
其中,所述至少一个浸没液灌(20、20'、20”)和所述控制电子部件(40)的控制电子外壳(41)以环形段的形式围绕所述物镜主体(10)布置,其中所述至少一个浸没液灌(20、20'、20”)和控制电子外壳(41)分别具有圆形段形状的内侧,该圆形段紧靠物镜主体(10)。
14.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,在物镜主体(10)上设置有至少两个具有不同浸没液(2)的浸没液灌(20、20'、20”);
其中,Y形通道连接到两个浸没液灌(20、20'、20”),用于混合容纳在其中的浸没液(2)。
15.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,其中,在所述物镜主体(10)上另外设置有残留浸没液罐(19),
其中,提供一个残余浸没液泵,用于将浸没液(2)从物镜正面(15)吸入残留浸没液罐(19),其中,残留浸没液泵通过物镜主体(10)支撑。
16.根据权利要求1所述的浸没物镜,其特征在于,其中每个泵(31)包括管连接器配件(32)和
提供至少一个可更换的管(45),其以可拆卸的方式连接到管连接器配件(32)并且通向物镜正面(15)。
17.一种使用浸没物镜的浸没显微镜方法,包括
-物镜主体(10),其中容纳光学部件;和
-至少一个浸没液灌(20、20'、20”);
-其中,所述至少一个浸没液灌(20、20'、20”)通过至少一个物镜主体配合连接件(12)以可拆卸的方式支撑在物镜主体(10)上;
其特征在于:
-通过至少一个由物镜本体(12)支撑的泵(31)将浸没液(2)从浸没液灌(20、20'、20”)输送到物镜正面(15);以及
-通过由物镜本体(10)支撑的控制电子部件(40)控制至少一个泵(31)。
18.根据权利要求17所述的浸没显微镜方法,还包括:当浸没物镜(1)安装在光学显微镜上进行操作时,通过浸没液灌(20、20'、20”)上的加注口(28)加注至少一个浸没液灌(20、20'、20”)。
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