CS210267B1

CS210267B1 - Plating apparatus for preparation of biological preparations for scanning microscope

Info

Publication number: CS210267B1
Application number: CS700879A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Pokorny
Original assignee: Vladimir Pokorny
Priority date: 1979-10-16
Filing date: 1979-10-16
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Vynález se týká pokovovacího a vysoušecího zařízení k rastrování mikroskopu pro přípravu zejména biologických preparátů. Zařízení umožňuje přípravu preparátů, které vyžadují vakuové vysoušení při nízké teplotě a následné pokovení, např. zlatém, platinou apod. Pokovovací obvod, který se nachází ve vakuu, sestáyá ze 'dvou elektrod, z nichž jedna, na které je umístěn biologický preparát, má zároveň funkci vysoušecího: chladicího bloku i elektrody. Tato spolu s dru- ' hou protilehlou elektrodou, na které je mechanicky upevněn kov určený k pokovování, tvoří pokovovací ionizační obvod. Předností je dokonalejší nesměřování uvolněných částic kovu k pokovovanému preparátu a lepší rovnoměrnost a reprodukovatelnost vrstvy kovu než u dosavádních systémů. Zařízení je mechanicky jednodušší a umožňuje úsporu drahých kovů.The invention relates to a plating and drying device for scanning microscopes for preparing, in particular, biological preparations. The device enables the preparation of preparations that require vacuum drying at low temperature and subsequent plating, e.g. with gold, platinum, etc. The plating circuit, which is located in a vacuum, consists of two electrodes, one of which, on which the biological preparation is placed, also has the function of a drying: cooling block and electrode. This, together with the second opposite electrode, on which the metal intended for plating is mechanically fixed, forms a plating ionization circuit. The advantage is a more perfect non-direction of the released metal particles towards the plated preparation and a better uniformity and reproducibility of the metal layer than in previous systems. The device is mechanically simpler and allows for saving precious metals.

Description

Vynález se týká pokovovacího přístroje pro přípravu biologických preparátů pro rastrovací mikroskop. Pokovovací přístroje umožňují přípravu preparátů, které vyžadují vakuové vysoušení při nízké teplotě a následné pokovování.The invention relates to a plating apparatus for the preparation of biological preparations for a scanning microscope. The plating machines enable preparation of preparations which require vacuum drying at low temperature and subsequent plating.

Uvedené preparáty se dříve připravovaly ve dvou fázích, každá fáze v jiném vakuovém zařízení, viz firma Edwards Crawley Anglie. Nejdříve se ve zvláštním zařízení provedlo vakuové vysoušení, tzv. lyofilizace a poté se materiál vložil do vakuového pokovovacího zařízení, kde za rotace preparátu a odpařování čistého kovu Au, C se nanášela na preparát tenká vrstva kovu ze všech stran, např. firma Leybold-Heraeus NSR a firma Balzers Liechtenstein.These preparations were previously prepared in two phases, each in a different vacuum apparatus, see Edwards Crawley England. First, vacuum drying, the so-called freeze-drying, was carried out in a special apparatus, and then the material was placed in a vacuum plating apparatus where a thin metal layer was applied to the specimen from all sides while rotating the specimen and evaporating the pure Au, C metal. Germany and Balzers Liechtenstein.

Nevýhody tohoto způsobu přípravy preparátů spočívaly v tom, že se používalo dvou základních aparatur, v nichž se odděleně získávalo vysoké vakuum, jednou za účelem vysoušení a podruhé za účelem pokovování, takže kompletní zpracování postupně v jedné a pak v druhé aparatuře znamenalo zdlouhavou manipulaci. Mimo to preparát se musel z vysoušecího zařízení za účelem přenesení do pokovovací aparatury vyjmout, takže byl vystaven nepříznivým atmosférickým vlivům.The disadvantages of this method of preparation were that two basic apparatuses were used in which a high vacuum was separately obtained, one for drying and the other for plating, so that complete processing stepwise in one and then in the other apparatus involved lengthy handling. In addition, the specimen had to be removed from the desiccant for transfer to the plating apparatus, so that it was exposed to adverse atmospheric agents.

Dle čs. autorského osvědčení č. 169 484 se vysoušení i pokovování děje pod společným vakuovým recipientem a sjednocením obou těchto procesů se dosahuje časové úspory a místo dvou vakuových aparatur stačí k provozu pouze jedna vakuová aparatura. Mimo to preparát je po celou dobu operace chráněn bez přerušení vakuem před atmosférickými vlivy a nemusí še přenášet z vysoušeči aparatury do pokovovacího zařízení.Dle čs. No. 169,484, both drying and metallization are effected under a common vacuum recipient and the unification of both processes results in time savings, and instead of two vacuum apparatuses, only one vacuum apparatus is required to operate. In addition, the preparation is protected from atmospheric influences without interruption by vacuum during the entire operation and does not need to be transferred from the drying apparatus to the plating apparatus.

Toto zařízení má však také nevýhody, zejména tu, že jen nepatrná část odpařeného kovu, např. zlata nebo platiny, je využita k pokovení preparátu a to proto, že z poměrně malého odpařovacího zdroje se odpařovaný kov šíří všemi směry, tj. nejen směrem, kde se nachází preparát.However, this device also has drawbacks, in particular that only a tiny portion of the vaporized metal, e.g. gold or platinum, is used to coat the specimen because of the relatively small vaporization source the vaporized metal propagates in all directions, i.e. not only, where the specimen is located.

Nevýhodou tedy je, že tento postup je z hlediska ceny drahých kovů a z hlediska hospodaření s drahými kovy velmi nehospodář ný.The disadvantage, therefore, is that this approach is very uneconomical in terms of the price of the precious metals and the management of the precious metals.

Tuto nevýhodu odstraňuje pokovovací přístroj vakuového recipientu podle vynálézu, jehož podstatou je, že pokovovací obvod sestává z dvou elektrod pro ionizaci zředěného plynu, a to z první elektrody spojené s chladicím zdrojem, určené pro umístění biologického preparátu, která tvoří zároveň chladicí blok a z protilehlé druhé elektrody, na které je upevněn kov, určený k pokovování preparátu, přičemž obě elektrody jsou spojeny s regulovatelným zdrojem elektrického proudu.This disadvantage is overcome by the vacuum recipient plating apparatus according to the invention, which is based on the fact that the plating circuit consists of two electrodes for the ionization of the diluted gas, a first electrode connected to a cooling source intended to accommodate the biological preparation. an electrode on which the metal to be coated is mounted, both electrodes being connected to a controllable power source.

Předností zařízení podle vynálezu oproti stávajícím aparaturám je tedy podstatná úspora drahých kovů jako Au, Pt, Cr apod., neboť šíření uvolněných částic kovů je lépe nasměrováno k pokovovanému preparátu, dále vrstva nanesená na preparát je rovnoměrnější a je ji možno přesněji reprodukovat. Mimo to je zařízení mechanicky jednodušší, je např. vyloučena rotační hlava s elektromotorkem a tepelný přechod, mezi preparátem a chladicím systémem je dokonalejší.Therefore, the advantage of the device according to the invention over the existing apparatuses is a substantial saving of precious metals such as Au, Pt, Cr and the like, since the spread of released metal particles is better directed towards the metallized specimen, furthermore the layer applied to the specimen is more uniform and reproducible. In addition, the device is mechanically simpler, for example, a rotating head with an electric motor and a thermal transition between the specimen and the cooling system are eliminated.

Příklad pokovovacího přístroje podle vynálezu je znázorněn schematicky na přiloženém výkresu v nárysu.An example of a plating apparatus according to the invention is shown schematically in the front drawing in the accompanying drawing.

Přístroj Sestává ze společného vakuového recipientu 1, který je spojen s vývěvami 2. Pod recipientem .1 je umístěna první elektroda 4, spojená s chladicím zdrojem 8 a sorpční zařízení 7. První elektroda 4 slouží v prvé fázi, tj. při vysoušení preparátu 5 jako chladicí blok, na kterém je preparát 5 umístěn.The apparatus consists of a common vacuum recipient 1, which is connected to the vacuum pumps 2. Below the recipient 1, a first electrode 4 is connected to a cooling source 8 and a sorption device 7. The first electrode 4 serves in the first stage, i.e. a cooling block on which the specimen 5 is placed.

Protilehlá druhá elektroda 6 je umístěna nad první elektrodou 4. Na funkční ploše druhé elektrody 6 je mechanicky upevněn kov 9, určený k pokovování preparátu 3. Obě elektrody 4 a 6 jsou spojeny s regulovatelným zdrojem 3 elektrického proudu, čímž se vytváří ionizační obvod.The opposite second electrode 6 is located above the first electrode 4. On the functional surface of the second electrode 6, a metal 9 for plating the specimen 3 is mechanically fixed. Both electrodes 4 and 6 are connected to a controllable power source 3, thereby forming an ionization circuit.

Postup zhotovení preparátu se provádí tak, že zmrazený preparát 3 se uloží na předchlazenou druhou elektrodu 8, přiklopí se recipientem 1 a vyčerpá se na patřičné vakuum. Po úplném vysušení preparátu se uvede regulovatelný ionizační obvod do provozu, a kovové částice jsou uvolňovány z kovu 9, který je upevněn na funkční ploše druhé elektrody 6, přičemž Částice dopadají na povrch preparátu z různých směrů.The preparation procedure is carried out by placing the frozen preparation 3 on the precooled second electrode 8, tilting it over with the recipient 1 and exhausting it to the appropriate vacuum. Upon complete drying of the specimen, the controllable ionization circuit is put into operation, and the metal particles are released from the metal 9 which is mounted on the functional surface of the second electrode 6, the particles impinging on the surface of the specimen from different directions.

Přístroj podle vynálezu lze využít zejména na všech biologických a lékařských pracovištích, kdé se pracuje s rastrovacím mikroskopem.The device according to the invention can be used in particular in all biological and medical workplaces operating with a scanning microscope.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Plating apparatus for the preparation of biological preparations for a scanning microscope, consisting of a vacuum drying freeze drying system with a cooling block, a cooling source and a sorption device and a plating circuit, characterized in that the plating circuit consists of two electrodes (4, 6) for ionization dilute gas, from a first electrode (4) connected to a cooling source (8), for receiving a biological preparation which simultaneously forms a cooling block and from the opposite