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Ultra-Mikrotom Die elektronenmikroskopische Untersuchung von Objekten
der unbelebten und der belebten Natur verlangt eine Darstellung der Probe mit einer
Schichtdicke von weniger als 1/10000 mm. Die normalen, für die Lichtmikroskopie
üblichen Mikrotome schneiden in der RegeI aber nur bis zu 1/1000 mm. Es ist daher
eine Reihe von Anordnungen entwickelt worden, die das Mikrotomprinzip bis zu kleineren
Schnittdicken fortzusetzen gestatten. Eine wesentliche Aufgabe bei diesen Mikrotomen
ist ein sehr genau regelbarer und ohne jeden Stoß von Schnitt zu Schnitt reproduzierbarer,
einstellbarer Vorschub des Messers gegenüber dem Objekt oder des Objektes gegenüber
dem Messer.
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Rein mechanische Mittel haben sich hierfür bisher nicht sehr gut bewährt,
weil bei ihnen die Reibung dafür sorgt, daß bei der Betätigung bestimmter beeinflußbarer
Schritte das vorzuschiebende Teil nicht jeweils um die sehr kleinen Schritte von
10 000stel mm vorrückt, sondern eine Aufstauung der Verschiebungskräfte über mehrere
Betätigungsschritte erfolgt, die sich erst dann unter Überwindung der Reibung durch
Ausgleich der elastischen Kräfte in einem sprungweisen Vorrücken lösen.
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Es ist bereits bekannt, den Vorschub durch thermische Dilatation
eines geeigneten Körpers zu bewirken. Verwendet man dagegen eine Flüssigkeit, die
den Vorschub hydraulisch bewirkt, so wird bei den bekannten hydraulisch arbeitenden
Mikrotomen sowohl zum Antrieb als auch als Träger für Objekt und Messer jeweils
ein Kolben verwendet, wobei natürlich in beiden Fällen Reibung entsteht.
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Bei Ultra-Mikrotomen mit stufenweiser Feinverschiebung des Objekts
oder des Messers infolge elastischer Verspannung des Objekt- bzw. Messerträgers
ist erfindungsgemäß der Träger als einseitig geschlossener hohler Druckkörper ausgebildet
und wird auf Dilatation mittels hydraulischer oder mechanischer Kraft beansprucht,
wobei zur Erzeugung der Dilatationskraft eine Antriebsschraube dient und die Kraftübertragung
von der Antriebsschraube auf den Träger mittelbar oder unmittelbar erfolgt.
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Es wird also der Vorschub des Messers gegenüber dem Objekt oder des
Objektes gegenüber dem Messer dadurch bewirkt, daß der vorzuschiebende Teil auf
einem länglich erstreckten hohlen Druckkörper angebracht wird, welcher durch Druck
von innen so unter Spannung gebracht wird, daß er sich infolge elastischer Ausdehnung
verlängert. Der Druck kann dabei sowohl durch feste Körper als auch durch Flüssigkeiten
verursacht werden, wobei durch Wegfall eines Kolbens die oben beschriebene störende
Reibungskraft erheblich vermindert wird.
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Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
enthalten. Beispielsweise Ausführungen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
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Gemäß Abb. 1 bewegt sich das Objekt 1 auf einer Drehscheibe 2, welche
um die Achse 3 gleichmäßig rotiert, in einer absolut ebenen Bahn. Mit 4 ist das
Messer bzw. das in einem Halter befestigte Messer bezeichnet. Dieses ist angebracht
auf einem länglichen Körper 5, welcher bei 6 fest gelagert ist. Im Körper 5 befindet
sich eine Mikrometerschraube7, welche auf ein Druckglied 8 und von diesem über eine
Feder 9 auf das messerseitige Ende des Messerträgers 5 drückt. Stellt man nun die
Schraube 7 an, so steigt nach Maßgabe der Zusammendrückung der Feder 9 der Druck
in den Teilen 8, 9 und 5 und erzeugt infolge der elastischen Dehnung von 5 einen
Vorschub des Messers. Man erreicht also mit einer großen Einstellung an der Schraube
7 einen sehr feinen Vorschub am Messer.
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Abb. 2 enthält das Objekt 1 in derselben Art der Lagerung. Auch Messer,
Messerträger und Halterung sind wie bei Abb. 1; der Druckkörper 9 wird jedoch von
einer einseitig eingespannten Feder 10 gedrückt, die ihrerseits durch eine Schraube
11 betätigt wird.
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Auch hier gilt das zur Anordnung von Abb. 1 Gesagte, daß durch eine
grobe Verstellung der Schraube 11 über die Feder 10 erst langsam ein Druck auf den
Körper 9 und damit eine stetige Verlängerung des Messerträgers 5 eintritt.
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Ein Beispiel für die Ausführung eines hydraulischen Vorschubs gibt
Abb. 3. Wiederum ist das Objekt wie bei den vorigen Anordnungen angebracht.
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Das Messer ist hier auf einem hohlen Messerträger 12 befestigt, welcher
an seinem anderen Ende bei 13 fest gelagert ist. Eine Leitung 14 führt zu einem
Zylinder 15, in welchem ein Kolben 16 gleitet. Zylinder,
Leitung
und Messerträger sind mit Ö1 gefüllt. Auf den Kolben 16 wird über eine Feder 17
und eine Schraube 18 von einer Mutter 19 eine Kraft ausgeübt, welche sich auf das
Schulterlager 20 abstützt. Dreht man an der Mutter 19, so wird die Feder 17 zusammengepreßt
und damit über den Kolben 16 der Druck erhöht und der Messerträger 12 verlängert.
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Gemäß Abb. 4 ist im Gegensatz zu den bisherigen Anordnungen das Messer
21 fest angeordnet. Das Objekt 22 wird von einem Objektträger 23 auf einer Kreisbahn
geführt. Dies wird dadurch bewirkt, daß eine bei 24 fest gelagerte Scheibe 25, durch
deren exzentrisches Loch 26 der Objektträger 23 hindurchgeht, den Objektträger bewegt.
Der als Hohlkörper ausgebildete Objektträger 23 ist in einem federnden Stahlrohr
27, welches bei 28 fest eingespannt ist, befestigt und durch eine Leitung 29 mit
einem durch die Membran 30 abgeschlossenen Druckgefäß 31 verbunden. Objekthalter,
Stahlrohr, Leitung und Druckgefäß sind mit Öl gefüllt. Auf die Membran wird wie
bei Abb. 4 von der Mutter 19, die sich gegen ein Schulterlager 20 abstützt, über
die Schraube 18 und die Federn 17 ein Druck ausgeübt. Das Ansteigen des Druckes
im Öl ist für die Verlängerung des Objektträgers 23 verantwortlich.
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PATENTANSPROCHE: 1. Ultra-Mikrotom mit stufenweiser Feinverschiebung
des Objekts oder des Messers infolge elastischer Verspannung des Objekt- bzw. Messer-
trägers,
dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5) ein einseitig geschlossener hohler Druckkörper
ist und auf Dilatation mittels lydraulischer oder mechanischer Kraft beansprucht
wird, wobei zur Erzeugung der Dilatationskraft eine Antriebsschraube (7) dient und
die Kraftübertragung von der Antriebsschraube auf den Träger mittelbar oder unmittelbar
erfolgt.