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Die Erfindung betrifft ein Lichtmikroskop mit einem oder mehreren Objektiven, einem Kondensor und einem Objektträgertisch, auf dem der das zu untersuchende Objekt tragende Objektträger positionierbar ist, wobei der Kondensor ein Immersionskondensor ist, der für den Betrieb des Lichtmikroskops so nah an den Objektträger heranfahrbar ist, dass eine Verbindung zwischen Objektträger und Kondensor über eine zuvor auf den Kondensor aufgebrachte Ölschicht vorliegt, und wobei das Lichtmikroskop ein Dunkelfeldmikroskop ist.
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Mikroskope, speziell Lichtmikroskope, können in vielen Bereichen zur Untersuchung von mit dem bloßen Auge nicht oder nur schlecht erkennbaren Objekten eingesetzt werden. Eine besondere Bedeutung hat der Einsatz von Lichtmikroskopen bei der Untersuchung von biologischen oder medizinischen Präparaten, lebendem Gewebe, Zellen, Blut u. ä. Bei solchen Untersuchungen ist es häufig von Bedeutung, das Präparat bei einer bestimmten Temperatur zu untersuchen, beispielsweise physiologischer Körpertemperatur von 37°C.
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Hierzu wird in aller Regel der Objektträgertisch des Mikroskops, auf dem der Objektträger festgelegt wird, auf eine bestimmte Temperatur gebracht und auf dieser gehalten. Dieses Prinzip funktioniert auf der einen Seite zuverlässig, weist jedoch Nachteile in der Hinsicht auf, dass das eigentlich zu untersuchende Objekt (Probe) eine relativ große Distanz zum Objektträgertisch hat, zumal sich das Objekt üblicherweise in der Mitte eines Objektträgers unterhalb eines Deckglases befindet. Infolgedessen stimmt die eingestellte Temperatur für den Objektträgertisch nicht in jedem Fall exakt mit der Temperatur der Probe selbst überein. Dies kann zu Abweichungen führen, wenn es beispielsweise von hoher Bedeutung ist, dass eine Probe exakt bei der korrekten physiologischen Temperatur gehalten wird. Insbesondere kann es zu Abweichungen kommen, wenn sich äußere Einflüsse ändern, beispielsweise die Raumtemperatur, oder wenn ein neuer Objektträger mit anderer Temperatur verwendet wird.
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Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass der Objektträgertisch eine vergleichsweise große Fläche ausmacht, so dass zum einen eine große Fläche auf eine bestimmte Temperatur gebracht wird, diese Fläche darüber hinaus jedoch eine hohe Wärmeabstrahlung und damit entsprechende Wärmeverluste aufweist. Es muss somit viel Energie aufgebracht werden, um den Objektträgertisch auf einer bestimmten Temperatur zu halten.
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Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Lichtmikroskop zur Verfügung zu stellen, mit dessen Hilfe das zu untersuchende Objekt möglichst exakt auf eine bestimmte Temperatur gebracht und auf dieser gehalten werden kann, ohne dabei übermäßige Wärmeverluste zu produzieren.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Lichtmikroskop der eingangs genannten Art, welches Mittel zur Regulierung und Kontrolle der Temperatur des Kondensors aufweist.
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Die Erfindung basiert somit in erster Linie auf dem Gedanken, die Temperatur des zu untersuchenden Objekts nicht über den Objektträgertisch, sondern über den Kondensor zu regeln. Kondensoren stellen ein Linsen- und Spiegelsystem dar, das bei einem Lichtmikroskop für eine ausreichende Beleuchtung sorgt und Licht in den Strahlengang bzw. auf die Probe bringt. Konkret wird bei der Erfindung ein Lichtmikroskop mit einem Immersionskondensor verwendet, der sich dadurch auszeichnet, dass eine kleine Menge eines Immersionsöls zwischen den Kondensor und den Objektträger gebracht wird, wobei sich auf dem Objektträger wiederum das zu untersuchende Objekt selbst befindet. Auf diese Weise wird ein räumlicher Kontakt zwischen Kondensor und Probe hergestellt, wobei die räumliche Distanz zwischen Kondensor und Probe deutlich kleiner ist als zwischen Objektträgertisch und Probe. Das Immersionsöl oder allgemeiner die Immersionsflüssigkeit ist in der Lage, Wärme vom Kondensor über den Objektträger zur Probe weiterzuleiten. Dadurch, dass die Wärmeverluste gering gehalten werden, wird auch das (Nach)regulieren der Temperatur deutlich vereinfacht, weil sich die Temperatur der Probe selbst quasi unmittelbar ohne nennenswerte Verzögerung anpasst. Bevorzugt erfolgt die Temperierung der Probe ausschließlich über den Kondensor, d. h. das Mikroskop weist keine zusätzliche Objektträgertischheizung oder Objektivheizung auf, obgleich eine solche grundsätzlich ebenfalls möglich ist.
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Zum Teil sind aus dem Stand der Technik Hellfeldmikroskope bekannt, bei denen ein Objektivheizelement vorgesehen ist, beispielsweise aus der
DE 10 2006 034 534 A1 . Hiermit ist jedoch der Nachteil verbunden, dass das Objektiv in aller Regel Teil eines Objektivrevolvers und damit einer größeren Einheit ist. Dies zieht unerwünschte Wärmeabflüsse nach sich, die bewirken, dass die Temperatur der Probe womöglich nicht der Temperatur entspricht, die das Objektiv aufweist. Weil das Objektiv thermisch an weitere Teile des Mikroskops gekoppelt ist, muss insgesamt viel Wärmeenergie aufgewendet werden und es ergeben sich lange Heizzeiten. Wegen der großen Masse der Mikroskopbestandteile ergibt sich eine große Trägheit gegenüber Anpassungen der Temperatur. Darüber hinaus ist eine Beheizung der Objektive, von denen mehrere innerhalb des Objektivrevolvers vorliegen, technisch kompliziert und damit fehleranfällig. Auch ein Objektivwechsel wird erschwert. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass sich eine solche Temperierungsvorrichtung nur für Mikroskope mit solchen Objektiven eignet, bei denen das Objektiv Kontakt mit einer Immersionsflüssigkeit hat; für Trockenobjektive hingegen ist ein solches System wegen des zwischen Objektiv und Probe bestehenden Luftspalts nicht geeignet, da keine Wärmeübertragung stattfinden könnte.
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Immersionsöle oder allgemeiner Immersionsflüssigkeiten sind üblicherweise synthetische Öle mit einem Brechungsindex, der weitestgehend dem Brechungsindex von Glas, insbesondere des Objektträgers und des Deckglases entspricht. Mithilfe von Immersionsölen kann die erzielbare Auflösung gesteigert werden, indem die numerische Apertur erhöht wird. Darüber hinaus werden unerwünschte Reflexionen vermieden, die beim Wechsel des Brechungsindex zwischen Glas und Luft auftreten können. Allgemein werden im Rahmen dieser Erfindung beliebige Immersionsflüssigkeiten als Immersionsöle bezeichnet, unabhängig von der Natur und Zusammensetzung der Immersionsflüssigkeit.
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Die Mittel zur Regulierung der Temperatur des Kondensors können in eine Regulierungseinheit integriert sein. Vorzugsweise sind auch die Mittel zur Kontrolle der Temperatur des Kondensors in diese Regulierungseinheit integriert. Die Regulierungseinheit kann den Kondensor kreis- oder mantelförmig umgeben bzw. diesen einschließen. Bei der Regulierungseinheit kann es sich um einen Metallblock wie z. B. einen Aluminiumblock handeln.
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Neben den beschriebenen Bauteilen weist das erfindungsgemäße Lichtmikroskop weitere übliche Bauteile auf, insbesondere ein Okular, das das vom Objektiv erzeugte Zwischenbild weiter vergrößert und durch das der Benutzer die Probe betrachtet, und eine Lichtquelle, die das Licht erzeugt, welches der Kondensor zur Probe lenkt. Der Kondensor ist üblicherweise in senkrechter Richtung verstellbar, um einen Tropfen Immersionsöl zwischen Kondensor und Objektträger bringen zu können. Darüber hinaus ist zumeist auch der Objektträgertisch in senkrechter Richtung verstellbar, um bei der Beobachtung die Probe scharf zu stellen. Der Objektträgertisch weist typischerweise eine Aussparung auf, durch die der Kondensor an den Objektträger herangeführt werden kann, wobei in der Gebrauchsstellung die Oberseite des Kondensors und die Objektträgertischoberfläche im Wesentlichen in einer Ebene liegen. Die Objektive sind bevorzugt Bestandteil eines Satzes mehrerer Objektive, die als Objektivrevolver angeordnet sind, sodass durch einfaches Verdrehen des Objektivrevolvers ein Wechsel zwischen den Objektiven möglich ist, indem das gewünschte Objektiv in den Strahlengang gebracht wird. Als Objektiv wird in der Regel ein Trockenobjektiv verwendet, bei dem das Objektiv einen Abstand zum Objektträger bzw. dem die Probe bedeckenden Deckglas hat. Während das Objektiv regelmäßig bei Mikroskopen gewechselt wird, bleibt der Kondensor normalerweise der gleiche. Eine Temperierung ist daher problemlos möglich, ohne dass hierzu beispielsweise Leitungen an- oder abgeklemmt werden müssten. In der Regel befindet sich bei dem erfindungsgemäßen Lichtmikroskop das Objektiv oberhalb und der Kondensor unterhalb der Probe, d. h. es handelt sich um die Normalkonfiguration eines Lichtmikroskops, nicht um ein inverses Mikroskop.
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Dies ist auch insofern vorteilhaft, als lediglich das relativ leichte Deckglas auf die Probe drückt, nicht hingegen der deutlich schwerere Objektträger. Ein zu großer Druck ist insbesondere bei biologischen Proben, die Zellen, beispielsweise Blutzellen enthalten, nachteilig.
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Bei dem erfindungsgemäßen Lichtmikroskop handelt es sich um ein Dunkelfeldmikroskop. Die Dunkelfeldmikroskopie zeichnet sich durch einen dunklen Bildhintergrund aus, vor dem sich die zu beobachtenden Strukturen hell abzeichnen. Auf diese Weise können beispielsweise lebende Objekte sowie allgemein Objekte mit geringem Kontrast gut beobachtet werden. Bei einem Dunkelfeldmikroskop tritt das Licht der Beleuchtung nicht direkt in das Objektiv ein; vielmehr gelangt nur von der Probe abgelenktes Licht in das Objektiv, wobei der Tyndall-Effekt ausgenutzt wird. Das Licht kann der Probe von der Objektivseite (Auflichtmikroskop), von der der Objektivseite entgegengesetzten Seite in Richtung Objektiv (Durchlichtmikroskop) oder über den Kondensor von der Seite zugeführt werden. Bei einem Durchlichtmikroskop, das als Dunkelfeldmikroskop verwendet wird, muss allerdings dafür gesorgt werden, dass das Licht nicht direkt das Objektiv erreicht, beispielsweise durch eine zentral angeordnete Blende oder über ein geeignetes Spiegelsystem, die einen Beleuchtungskegelmantel erzeugen. Die Beleuchtung erfolgt somit nur über die Stirnfläche des Kegelmantels, nicht über das Innere des Kegels, sodass kein Licht direkt in das Objektiv fällt. Auch bei einem Auflicht-Dunkelfeldmikroskop wird typischerweise ein Lichtkegelmantel von der Objektivseite erzeugt, der auf das Präparat fällt. Die Dunkelfeldmikroskopie kann z. B. in der klinischen Mikrobiologie oder für Blutuntersuchungen eingesetzt werden. In der Regel werden bei dem erfindungsgemäßen Lichtmikroskop Trockenobjektive verwendet, d. h. Objektive, die nicht über eine Immersionsflüssigkeit mit der Probe bzw. Objektträger oder Deckglas in Kontakt stehen.
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Insbesondere kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Lichtmikroskop um ein Durchlichtmikroskop handeln, bei dem sich der Kondensor auf der dem Objektiv gegenüberliegenden Seite der Probe befindet und Licht von der Kondensorseite auf die Probe geleitet wird. Bevorzugt handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Lichtmikroskop entsprechend um ein Durchlicht-Dunkelfeldmikroskop.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verfügt das Lichtmikroskop über eine Positioniereinrichtung, die den Abstand des Kondensors zum Objektträger automatisiert einstellt. Während bei der herkömmlichen Hellfeldmikroskopie die genaue Position des Kondensors nur einen geringen Einfluss auf die erzielbare Auflösung hat, bewirkt eine nicht optimale Kondensoreinstellung bei einem Dunkelfeldmikroskop stets eine signifikant verminderte Auflösung. Der Kondensor muss in einen bestimmten, vorgegebenen Abstand zum Objektträger gebracht werden, damit das Sehfeld gleichmäßig ausgeleuchtet wird. Auch geringfügige Abweichungen können zu ungleichmäßiger Ausleuchtung und damit verminderter Auflösung führen. Hinzu kommt, dass bei Dunkelfeldmikroskopen in der Regel nach jedem Wechsel des Präparats und dem damit verbundenen Austausch des Objektträgers eine Neueinstellung notwendig ist.
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Herkömmlich erfolgt die Einstellung des Abstands zwischen Kondensor und Objektträger manuell. Gerade wenig erfahrenen Benutzern fällt die exakte manuelle Einstellung jedoch unter Umständen schwer, weshalb eine automatisierte Einstellbarkeit von Vorteil ist.
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Bevorzugt handelt es sich um eine motorische, weiter bevorzugt sensormotorische Positioniereinrichtung, die mit Hilfe eines oder mehrerer Motoren den Abstand einstellt. Dabei bewegt der Motor vorzugsweise den Kondensor relativ zum Objektträger. Zusätzlich können Sensoren vorgesehen sein, die den Abstand erfassen und Signale an den Motor leiten und diesen somit steuern. Solche Lagesensoren können insbesondere am Objektträger oder Objektträgertisch vorgesehen sein. Ein mit einem Lagesensor interagierender Positioniersensor kann am Kondensor, einer Kondensorhalterung oder einer Regulierungseinheit vorgesehen sein, in die der Kondensor integriert ist.
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Des Weiteren ist eine Positioniereinrichtung von Vorteil, die den Kondensor seitlich gegenüber dem in den Strahlengang eingebrachten Objektiv automatisiert positioniert. Der Kondensor sollte gegenüber dem Objektiv zentriert werden, d.h. die optische Achse des Objektivs sollte mit der entsprechenden Achse des Kondensors übereinstimmen, da auf diese Weise sichergestellt wird, dass das Sehfeld zentrisch ausgeleuchtet ist.
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Herkömmlich erfolgt auch diese Einstellung manuell, wobei der Benutzer den Kondensor in seiner Position einstellt und die Einstellung durch Blick durch das Okular kontrolliert. Gerade für unerfahrene Benutzer ist dies schwierig, u. a. auch deshalb, weil im Okular ein invertiertes Bild erscheint und die Einstellung entsprechend spiegelbildlich vorgenommen werden muss. Auch in diesem Fall handelt es sich bevorzugt um eine motorische, weiter bevorzugt sensormotorische Positioniereinrichtung, wobei ein oder mehrere Positioniermotoren zum Einsatz kommen. Die Positioniermotoren bewegen bevorzugt den Kondensor relativ zum Objektträger in einer Ebene, die orthogonal zur optischen Achse des Objektivs liegt, wobei ein Lagesensor am Objektträger bzw. Objektträgertisch vorgesehen sein kann, der die Positioniermotoren steuert.
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Bevorzugt kommen dabei zwei Positioniermotoren zum Einsatz, die den Kondensor innerhalb der Ebene entlang zweier Achsen bewegen können, die vorzugsweise senkrecht zueinander stehen. Dabei kann der Kondensor selbst in einer Aufnahme für den Kondensor vorliegen, innerhalb der der Kondensor seitlich bewegbar ist. Der Kondensor selbst kann auch von einer Kondensorhalterung gehalten werden, wobei die Kondensorhalterung wiederum in einer Aufnahme vorliegt. Auf der den Positioniermotoren abgewandten Seite kann der Kondensor bzw. die Kondensorhalterung an eine Feder angrenzen, die die Bewegung des Kondensors begrenzt und gegen deren Federkraft die Positioniermotoren anarbeiten müssen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Lichtmikroskop eine Ölbenetzungseinrichtung auf, die automatisiert eine voreingestellte Menge Immersionsöl auf den Kondensor aufbringt. Herkömmlich erfolgt das Aufbringen des Immersionsöls manuell, hierbei besteht jedoch die Gefahr, dass eine zu kleine oder zu große Menge Immersionsöl zum Einsatz kommt. Dies hat einen negativen Einfluss auf die Ausleuchtung des Sehfelds.
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Die Ölbenetzungseinrichtung weist vorzugsweise eine Mikropumpe auf, die bei Betätigung der Ölbenetzungseinrichtung eine bestimmte Menge Immersionsöl auf den Kondensor aufbringt. Gespeist wird die Mikropumpe aus einem Vorratsbehälter, der vom Anwender befüllt werden kann. Sowohl die Mikropumpe als auch der Vorratsbehälter bzw. allgemein die Ölbenetzungseinrichtung können in die Regulierungseinheit des Kondensors integriert sein.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Lichtmikroskop sowohl eine Ölbenetzungseinrichtung als auch Positioniereinrichtungen für die Einstellung des Abstands zwischen Kondensor und Objektträger und die Zentrierung gegenüber dem Objektiv auf. Normalerweise erfolgt zunächst eine Benetzung des Kondensors mit Immersionsöl, anschließend die Einstellung des Abstands zwischen Kondensor und Objektträger und schließlich die seitliche Positionierung des Kondensors. Wenn alle diese Schritte automatisiert ablaufen, wird die Vorbereitung der Mikroskopie für den Anwender erheblich vereinfacht. Idealerweise können die 3 genannten Schritte bei Betätigung eines einzelnen Einstellschalters („One-Push-Button“) automatisch ablaufen, sobald die Probe auf den Objektträger aufgebracht wurde, um unmittelbar mit der eigentlichen Mikroskopie beginnen zu können.
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Bei den Mitteln zur Kontrolle der Temperatur des Kondensors handelt es sich bevorzugt um einen oder mehrere Temperaturfühler. Diese messen ständig die Temperatur und üben einen direkten Einfluss auf die Mittel zur Regulierung der Temperatur aus, um mögliche Schwankungen ausgleichen zu können, die beispielsweise auftreten können, wenn sich die Umgebungstemperatur oder die Temperatur des Objektträgers oder der Probe ändert. Um möglichst aussagekräftige Werte zu erhalten, ist es sinnvoll, den Temperaturfühler im Bereich des Kontakts zwischen Kondensor und Objektträger vorzusehen, d. h. möglichst nahe an der Probe. Es können grundsätzlich beliebige Temperaturfühler oder Temperatursensoren eingesetzt werden, beispielsweise Halbleiterwiderstände (Thermistoren), Thermoelemente, Schwingquarztemperaturfühler o. ä.
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Die Mittel zur Kontrolle der Temperatur des Kondensors sollten die Temperatur möglichst auf einen Maximalwert begrenzen, um eine Überhitzung des Kondensors und der Probe zu vermeiden. Auf diese Weise wird die Wärmezufuhr automatisch abgeregelt, sobald ein bestimmter, voreingestellter Maximalwert erreicht wird. Dieser Maximalwert kann z. B. im Bereich von 70°C liegen.
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Die Mittel zur Regulierung und Kontrolle der Temperatur des Kondensors können über eine Programmiermöglichkeit verfügen, die eine variable und zeitabhängige Temperatureinstellung ermöglicht. Auf diese Weise ist es möglich, Temperaturprofile zu fahren, d. h. über einen bestimmten Zeitraum die Temperatur kontrolliert zu verändern. Dies kann beispielsweise bei der Beobachtung des Verhaltens von Bakterien oder Parasiten von Bedeutung sein, deren Wachstum stark von der Temperatur abhängt. Die Programmierung einer zeitabhängigen Temperatureinstellung kann auch über eine Schnittstelle des Lichtmikroskops erfolgen, beispielsweise mittels eines USB-Anschlusses oder auch drahtlos mittels Bluetooth oder WLAN. Auf diese Weise lässt sich ein Temperaturprofil extern programmieren, das dann nach Übertragung vom Lichtmikroskop umgesetzt wird. Die zeitabhängige Temperatureinstellung kann unabhängig von der Beobachtung durch das Lichtmikroskop erfolgen, d. h. ein Temperaturprofil kann auch bei im Übrigen ausgeschaltetem Lichtmikroskop unabhängig von Lichtzufuhr, Position des Kondensors etc. abgefahren werden. Dies kann sinnvoll sein, wenn der Einfluss der Temperatur auf eine Probe, insbesondere eine biologische Probe über längere Zeiträume untersucht werden soll.
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Bei den Mitteln zur Regulierung der Temperatur des Kondensors kann es sich sowohl um ein Heiz-, als auch um ein Kühlsystem handeln. Bevorzugt weist das erfindungsgemäße Lichtmikroskop ein Heiz- und ein Kühlsystem auf. Zumeist ist allerdings ein Heizsystem von größerer Bedeutung, da die Proben häufig auf eine physiologische Temperatur von 37°C gebracht werden müssen, was oberhalb der üblichen Raumtemperatur liegt. Die Temperatur kann beispielsweise durch einen Flüssigkeitskreislauf reguliert werden, bei dem eine Flüssigkeit auf eine bestimmte Temperatur gebracht und im Kreislauf geführt wird, um Wärme zu- und bei Bedarf auch abzuführen. Die Flüssigkeit ist typischerweise Wasser oder ein Öl.
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Alternative Mittel zur Regulierung der Temperatur können Heizwiderstände, Peltierelemente oder Heizfolien sein, von denen jeweils eine oder mehrere zum Einsatz kommen können. Ein Heizwiderstand kann z. B. in Form einer Heizpatrone vorliegen, bei der eine zylindrische Metallhülse einen gewendelten Heizdraht enthält. Ebenso kann zur Erwärmung die Abwärme aus der Lichterzeugung genutzt werden. Als Alternative zu einem Flüssigkeitskreislauf kann auch ein Gaskreislauf eingesetzt werden, wobei als Gas insbesondere Luft in Frage kommt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umgeben die Mittel zur Regulierung der Temperatur des Kondensors diesen mantelförmig. Auf diese Weise wird eine besonders gleichmäßige Erwärmung (oder bei Bedarf Abkühlung) des Kondensors gewährleistet. Ein solcher Heizmantel kann beispielsweise eine Heizpatrone oder ein Peltierelement aufweisen. Zusätzlich kann innerhalb des Heizmantels ein Temperaturfühler untergebracht sein. Sofern der Kondensor in einer Kondensorhalterung festgelegt ist, können die Mittel zur Regulierung der Temperatur auch die Kondensorhalterung mantelförmig umgeben, wenn diese geeignet ist, die Wärmeenergie gleichmäßig an den Kondensor weiterzuleiten bzw. von diesem abzuleiten.
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Neben dem erfindungsgemäßen Lichtmikroskop betrifft die Erfindung auch einen Immersionskondensor zur Verwendung in einem Dunkelfeldmikroskop, wobei am Immersionskondensor Mittel zur Regulierung und Kontrolle der Temperatur des Kondensors angeordnet sind. Der Immersionskondensor kann somit als Bestandteil eines Lichtmikroskops wie oben beschrieben eingesetzt werden. Sämtliche Ausführungen zum Lichtmikroskop, insbesondere beschriebene Merkmale und vorteilhafte Ausführungsformen, gelten in entsprechender Weise für den Immersionskondensor.
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Die Erfindung wird durch die beiliegenden Abbildungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 Ein erfindungsgemäßes Lichtmikroskop in der Seitenansicht;
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2 einen Kondensor sowie eine Regulierungseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform in der Seitenansicht;
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3 einen Kondensor sowie eine Regulierungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform in der Draufsicht;
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4 einen Objektträgertisch nebst Kondensor aus 2 und 3 in der Draufsicht;
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5 einen Kondensor sowie eine Regulierungseinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform in der Draufsicht;
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6 einen Kondensor sowie eine Regulierungseinheit gemäß der weiteren Ausführungsform in der Seitenansicht;
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7 einen Kondensor ohne Regulierungseinheit mit seitlicher Positionierungsmöglichkeit in der Draufsicht;
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8 einen Kondensor ohne Regulierungseinheit mit seitlicher Positionierungsmöglichkeit in der Seitenansicht;
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9 einen Kondensor mit Regulierungseinheit mit seitlicher Positionierungsmöglichkeit in der Seitenansicht;
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10 einen Objektträgertisch nebst Kondensor gemäß der weiteren Ausführungsform in der Draufsicht;
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11 einen Kondensor mit Regulierungseinheit mit seitlicher Positionierungsmöglichkeit in der Seitenansicht, integriert in das Lichtmikroskop; und
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12 ein erfindungsgemäßes Lichtmikroskop gemäß der weiteren Ausführungsform in der Seitenansicht.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Lichtmikroskop 1 in der Seitenansicht dargestellt. Das Mikroskop 1 weist mehrere Objektive 2 auf, die Bestandteil eines Objektivrevolvers 3 sind und jeweils durch Verdrehen in den Strahlengang gebracht werden können. Der Benutzer schaut durch das Okular 9.
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Des Weiteren weist das Mikroskop 1 einen Objektträgertisch 4 auf, auf welchem der Objektträger 6 liegt. Auf dem Objektträger 6 befindet sich die zu untersuchende Probe, beispielsweise ein Bluttropfen, die von einem Deckglas bedeckt wird. Von unten ist der Kondensor 5 an den Objektträger 6 herangefahren, der das zur Beobachtung notwendige Licht auf die Probe bringt. Zwischen Kondensor 5 und Objektträger 6 befindet sich eine dünne Schicht aus einem Immersionsöl, welches den Kontakt zwischen Kondensor 5 und Objektträger 6 herstellt. Um den Kondensor 5 herum ist eine Regulierungseinheit 7 zur Temperaturregulierung angeordnet.
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In 2 ist ein Kondensor 5, wie er für das erfindungsgemäße Lichtmikroskop 1 einsetzbar ist, dargestellt. Um den Kondensor 5 selbst ist die Regulierungseinheit 7 zur Temperaturregulierung angeordnet, wobei es sich hier um einen Metallblock handelt, der ein Heizelement 10 sowie einen Temperaturfühler 8 aufweist. Bei dem Heizelement 10 kann es sich beispielsweise um eine Heizpatrone handeln. Über den Temperaturfühler 8 erfolgt eine unmittelbare Rückkopplung, sodass die Temperatur, auch bei Änderung der äußeren Gegebenheiten, genau regelbar ist.
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In 3 ist der Kondensor 5 mit Regulierungseinheit 7 zur Temperaturregulierung in der Draufsicht dargestellt. Man erkennt erneut den Metallblock, beispielsweise aus Aluminium, das Heizelement 10 sowie den Temperaturfühler 8.
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In 4 ist eine Draufsicht auf den Objektträgertisch 4 gezeigt. Der Objektträgertisch 4 weist eine Aussparung 11 auf, durch welche man die Regulierungseinheit 7 und ihre wesentlichen Bestandteile erkennt. Die Umrisse der Regulierungseinheit 7 in Form eines Metallblocks sind gepunktet dargestellt. Ebenso erkennt man das Heizelement 10 sowie den Temperaturfühler 8. Da der Kondensor 5 über das Immersionsöl unmittelbar mit dem Objektträger 6 in Kontakt steht, der auf dem Objektträgertisch 4 liegt und auf dem sich die Probe befindet, ist eine unmittelbare Temperaturkontrolle der Probe möglich; die geringe Distanz bewirkt, dass der Temperaturfühler 8 sehr genaue Werte liefert.
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In 5 ist ein Kondensor 5 sowie eine Regulierungseinheit 7 gemäß einer weiteren Ausführungsform in der Draufsicht dargestellt. Der Aufbau entspricht im Wesentlichen dem gemäß 3; bei der Regulierungseinheit 7 handelt es sich wiederum um einen Aluminiumblock. Zusätzlich sind eine Immersionsflüssigkeitspumpe 12, ein Immersionsflüssigkeitsauslass 13 und ein Immersionsflüssigkeitsvorratsbehälter 14 in die Regulierungseinheit 7 integriert. Auf diese Weise kann automatisch eine vorgegebene Menge des Immersionsöls auf den Kondensor 5 aufgebracht werden. Zusätzlich verfügt die Regulierungseinheit 7 noch über einen Positioniersensor 15, der für die vertikale Positionierung des Kondensors 5 gegenüber dem Objektträgertisch 4 von Bedeutung ist.
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In 6 ist der Kondensor 5 mit umgebender Regulierungseinheit 7 aus 5 in einer Seitenansicht dargestellt. Neben dem Heizelement 10 und dem Temperaturfühler 8 sind wiederum die Immersionsflüssigkeitspumpe 12, der Immersionsflüssigkeitsauslass 13 und der Immersionsflüssigkeitsvorratsbehälter 14 zu erkennen. Der Immersionsflüssigkeitsauslass 13 endet auf der gleichen Höhe wie der Kondensor 5; das ausgebrachte Immersionsöl verteilt sich auf der Oberfläche des Kondensors 5. Der Positioniersensor 15 ist hier verdeckt.
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In 7 ist die seitliche Kondensorpositionierung in der Draufsicht dargestellt, wobei der besseren Darstellbarkeit halber auf die den Kondensor 5 umgebende Regulierungseinheit 7 verzichtet wurde. Der Kondensor 5 wird von einer Kondensorhalterung 19 gehalten, die wiederum in einer Kondensoraufnahme 18 seitlich einstellbar gelagert ist. Orthogonal zueinander angeordnete Positioniermotoren 16 können die Kondensorhalterung 19 und damit auch den Kondensor 5 selbst in einer horizontalen Ebene entlang zweier Achsen bewegen. Auf der den Positioniermotoren 16 gegenüberliegenden Seite der Kondensorhalterung 19 ist eine Feder 17 angeordnet, die die Bewegung der Kondensorhalterung 19 in der horizontalen Ebene begrenzt, d. h. die Positioniermotoren 16 arbeiten gegen die Feder 17 an. Auf diese Weise kann der Kondensor 5 an die für ihn optimale Position hinsichtlich der horizontalen Ebene, insbesondere in eine exakt zentrierte Position gebracht werden.
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8 stellt den Kondensor 5 mit seitlicher Positionierungsmöglichkeit in der Seitenansicht dar, wobei wiederum der Übersichtlichkeit halber auf die Darstellung der Regulierungseinheit 7 verzichtet wurde. Der Kondensor 5 wird von der Kondensorhalterung 19 gehalten, die innerhalb der Kondensoraufnahme 18 gelagert ist. Die Positioniermotoren 16 bewegen die Kondensorhalterung 19 in einer horizontalen Ebene gegen die Kraft der Feder 17 und zentrieren den Kondensor 5 auf diese Weise gegenüber dem im Strahlengang befindlichen Objektiv 2.
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9 entspricht im Wesentlichen der Darstellung aus 8, allerdings wird hier auch die den Kondensor 5 umgebende Regulierungseinheit 7 gezeigt. Diese weist, wie im Zusammenhang mit 6 beschrieben, ein Heizelement 10, einen Temperaturfühler 8, eine Immersionsflüssigkeitspumpe 12, einen Immersionsflüssigkeitsauslass 13 und einen Immersionsflüssigkeitsvorratsbehälter 14 auf.
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In 10 ist eine Draufsicht auf den Objektträgertisch 4 gezeigt, welcher eine Aussparung 11 aufweist, durch die die Regulierungseinheit 7 sowie relevante Bestandteile gemäß der Ausführungsform aus 5 erkennbar sind. Die Oberseite des Kondensors 5 ist dabei bündig mit dem Objektträgertisch 4. Zu erkennen sind darüber hinaus der an der Regulierungseinheit 7 angebrachte Positioniersensor 15, sowie der Lagesensor 21 im Objektträgertisch 4. Über die relative Position von Positioniersensor 15 gegenüber Lagesensor 21 wird die Höheneinstellung des Kondensors 5 gesteuert. Beispielsweise können Positioniersensor 15 und Lagesensor 21 so vorgesehen sein, dass bei Kontakt die Anhebung des Kondensors 5 unterbrochen wird. Der Objektträgertisch 4 selbst ist in der Regel ebenfalls höhenverstellbar, um die zu untersuchende Probe scharfzustellen.
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11 zeigt die Darstellung aus 9, wobei hier weitere Bestandteile des Lichtmikroskops 1 selbst zu erkennen sind. Der Motor 22 zur Höhenverstellung des Kondensors 5 ist Bestandteil des Lichtmikroskops 1 und an die Kondensoraufnahme 18 gekoppelt. Über die Bewegung der Kondensoraufnahme 18 wiederum wird der Kondensor 5 in der Höhe verstellt, wie durch den Doppelpfeil dargestellt.
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In 12 schließlich ist das Lichtmikroskop 1 mit den verschiedenen Bestandteilen gemäß den 5 bis 11 noch einmal in der Seitenansicht dargestellt. Unter anderem erkennt man auch die Einstellbetätigung 23, die in Form eines One-Push-Buttons dafür sorgt, dass alle wesentlichen Einstellungen des Kondensors 5 automatisch vorgenommen werden, insbesondere die Aufbringung des Immersionsöls, die Höheneinstellung und die Zentrierung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006034534 A1 [0008]
