DE19516468C1 - Objektkopf für ein Kryostat-Mikrotom - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Objektkopf für ein Kryostat-Mikrotom, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Kryostat-Mikrotome, wie sie beispielsweise aus den Druckschriften "LEICA; Bedienungsanleitung Kryostat 2800 Frigocut-E" und "LEITZ; LEITZ 1720 Kryostat" bekannt sind, sind dazu ausgelegt, daß die zu schneidenden Objekte auf eine bestimmte vorgegebene Temperatur gekühlt werden. Die Temperaturen liegen hierbei in der Regel zwischen -10°C und -50°C. Um die Temperaturkonstanz zu gewährleisten, werden die Mikrotome in aufwendig gekapselten Gehäusen angeordnet. Neben der Kühlung des gesamten Gehäuseinnenraumes werden in vielen Fällen zusätzlich die Objektköpfe mit den Proben aktiv gekühlt. Das bedeutet, daß die Objektköpfe eine eigene Zuleitung von der Kälteeinrichtung des Kryostaten aufweisen. Dies ist erforderlich, um eine schnelle und genau arbeitende Temperaturkonstanz für die zu schneidende Probe zu gewährleisten. Bei dieser Art von Kryostat-Mikrotomen erfolgt die Temperaturregelung derart, daß die Gehäuseinnenraumtemperatur beispielsweise auf -10°C gehalten und die Temperatur am Objektkopf/Probe im Bereich von -20°C bis -50°C individuell eingeregelt wird.

Diese Art der Temperatureinstellung hat den Vorteil, daß die individuelle Objektkopftemperatur relativ schnell erreicht werden kann und somit die "Abkühlzeiten" bzw. die Stillstandszeiten für ein derartiges Gerät minimiert werden.

Durch die Temperaturdifferenzen zwischen dem Gehäuseinnenraum und dem Objektkopf kondensiert die Luftfeuchte im Innenraum und schlägt sich als Eis bzw. Reif auf dem Objektkopf nieder. Dieser Vorgang wird durch einen mehrfachen Objektwechsel, mit einem Öffnen des Gerätedeckels und dem Eindringen von "normaler Raumluft", noch verstärkt.

Eine Vereisung des Objektkopfes hat jedoch den Nachteil, daß durch das Eis die Wärmeableitung bzw. die Objektkühlung behindert wird und somit die individuell eingestellte Temperatur nur schwer erreichbar ist.

Um dieses Problem zu lösen und um den Kopf zu reinigen, wird der Objektkopf über eine integrierte Heizpatrone von Zeit zu Zeit abgetaut. Bei diesem Abtauvorgang entsteht Schmelzwasser, von dem jedoch nur ein kleiner Teil verdampft.

Die Objektköpfe eines derartigen Mikrotoms sind mit einem Kugelgelenk ausgestattet um nach einem Probenwechsel eine Orientierung der Probe auf das Schneidmesser vorzunehmen.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß in das Kugelgelenk bzw. in deren Aufnahme Schmelzwasser eindringt. Dies hat zur Folge, daß sich in der Schwenkvorrichtung nach dem Beenden der Abtauphase Eis bildet und somit die Schwenkvorrichtung blockiert.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Objektkopf für ein Kryostat-Mikrotom anzugeben, bei dem die Schwenkeinrichtung des Objektkopfes gegen eindringendes Wasser abgedichtet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Objektkopf mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit der umlaufenden Dichtung am Objektkopf wird ein Eindringen des Schmelzwassers in die Aufnahme des Kugelstückes sicher verhindert, so daß die Funktion des Mikrotoms auch bei mehrfachem Abtauvorgang gewährleistet ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß über die kraftschlüssige Anlage der Dichtung auf dem Kugelstück vorhandenes Eis bzw. Reif abgeschoben wird.

Der Objektkopf wird anhand eines Ausführungsbeispiels mit Hilfe der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch den Kryostaten,

Fig. 2 eine Ansicht des Objektkopfes mit umlaufender Dichtung,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Objektkopf mit umlaufender Dichtung.

Die Fig. 1 zeigt ein Kryostat-Mikrotom 1 mit einem Mikrotom 14 und einem zugehörigen Messerhalter 18. Im Innenraum des Gehäuses ist ein Verdampfer 15 einer Kälteeinrichtung angeordnet. Das gesamte Kryostat-Mikrotom 1 ist, wie durch den Doppelpfeil kenntlich gemacht, zu seiner Bodenplatte 17 unter einem Winkel von 35° angeordnet.

Das Mikrotom 14 weist einen Haltearm 19 auf, an dem über einen Adapter 13 ein Objektkopf 2 befestigt ist. Der Objektkopf 2 ist über den Kühlmittelschlauch 16 mit einer nicht dargestellten Kühleinrichtung verbunden und weist ein feststehendes Basisteil 3 sowie ein schwenkbares Kugelstück 4 auf. Das Kugelstück 4 läßt sich über eine Spannvorrichtung 11 arretieren und dient der Aufnahme eines Objekttellers 5 in einer Aufnahme 6. Der Objektteller 5 ist über eine Spannvorrichtung 12 lösbar mit dem Kugelstück 4 verbunden.

Das Basisteil 3 ist mit einer dem Kugelstück 4 zugewandten, umlaufenden und konisch ausgebildeten Gleitfläche 8 ausgebildet, auf der eine am Kugelstück 4 angeordnete umlaufende Dichtung 7 kraftschlüssig angreift.

Über die Spannvorrichtung 11 läßt sich das Kugelstück 4 zusammen mit dem Objektteller 5 und dem nicht mit dargestellten zu schneidenden Objekt auf das Schneidmesser des Messerhalters 18 ausrichten. Bei diesem Vorgang schleift die Dichtung 7 auf der Gleitfläche 8, so daß vorhandenes Eis bzw. Reif abgeschabt wird.

Die Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Objektkopfes 2 mit dem Basisteil 3, dem Kugelstück 4, der Dichtung 7 sowie der konisch geformten Gleitfläche 8. Aus dieser Darstellung wird deutlich, daß über die Dichtung 7 und die Gleitfläche 8 kein Schmelzwasser in die Lagerung des Kugelstückes 4 im Basisteil 3 eindringen kann.

Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Objektkopf 2. Das Kugelstück 4 ist im feststehenden Basisteil 3 aufgenommen und wird über die Spannvorrichtung 11 geklemmt. Dazu weist die Spannvorrichtung 11 geteilte umlaufende Kugelschalen 9a und 9b auf. In der Kugelschale 9a ist eine Nut 10 vorgesehen, der gegenüberliegend ein im Kugelstück 4 angeordnetes Kugeldruckstück 21 zugeordnet ist. Zur Einstellung der 0-Lage des Kugelstückes 4 rastet das Kugeldruckstück 21 in der Nut 10.

Auf der konisch geformten Gleitfläche 8 des Basisteils 3 schleift die umlaufende Dichtung 7 bei einer X-Y-Bewegung des Kugelstückes 4 zur Ausrichtung des Objekttellers 5 bzw. des Objektes auf den Messerhalter 18.

Ferner ist in dieser Figur eine Schraube 22 dargestellt, die zur Montage die einzelnen Bauteile lösbar miteinander verbindet.

Im Basisteil 3 ist die vorgesehene Kühlkammer 20 mit dem daran angeschlossenen Kühlmittelschlauch 16 vorgesehen. Zusätzlich ist zur Abtauung und zur Temperaturfeinregulierung eine Heizpatrone 23 im Basisteil 3 angeordnet.

Die Dichtung 7 ist nicht auf den im Ausführungsbeispiel dargestellten Ring beschränkt. Die Dichtung kann auch als Faltenbalg ausgebildet sein, wobei die eine Seite des Faltenbalgs am feststehenden Basisteil (3) und die andere Seite am schwenkbaren Kugelstück (4) angeordnet ist.

Als Material hat sich für die Dichtung ein thermoelastischer Kunststoff bewährt. Natürlich ist es auch möglich eine Gummidichtung zu verwenden.

Claims (4)

1. Objektkopf (2) für ein Kryostat-Mikrotom (1), wobei der Objektkopf (2) ein feststehendes Basisteil (3) und ein schwenkbares Kugelstück (4) aufweist, wobei das Kugelstück (4) auf der einen Seite eine Aufnahme (6) für den Objektteller (5) mit der zu schneidenden Probe aufweist und auf der gegenüberliegenden Seite schwenkbar im feststehenden Basisteil (3) angeordnet und mittels einer Spannvorrichtung (11, 9a, 9b) arretierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung der schwenkbaren Lagerung (4, 9a, 9b) und der Spannvorrichtung (11, 9a, 9b) gegen eindringendes Wasser, zwischen dem Kugelstück (4) und dem feststehenden Basisteil (3) eine umlaufende Dichtung (7) angeordnet ist, wobei das Basisteil (3) eine umlaufende, konisch ausgebildete Gleitfläche (8) aufweist, auf der die am Kugelstück (4) befestigte Dichtung (7) kraftschlüssig schleift.

2. Objektkopf (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (7) federnd ausgebildet ist.

3. Objektkopf (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (7) aus einem thermoelastischen Kunststoff gefertigt ist.

4. Objektkopf (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (7) als Faltenbalg ausgebildet ist, dessen eine Seite am feststehenden Basisteil (3) und dessen andere Seite am schwenkbaren Kugelstück (4) fest angeordnet sind.