DE1962263U

DE1962263U - Mikrotom.

Info

Publication number: DE1962263U
Application number: DER33825U
Authority: DE
Original assignee: De la Rue Frigistor Ltd
Current assignee: De la Rue Frigistor Ltd
Priority date: 1965-11-03
Filing date: 1966-11-02
Publication date: 1967-06-15
Also published as: FR1499587A; GB1130222A; US3456538A

Description

DE LA RtJE FRIGISTOR LIMITED, Langley, Buckinghamshire (England)

"M i k r ο t ο m"

Die Neuerung betrifft ein Mikrotom zum Abschneiden von Scheiben einer Probe zur mikroskopischen Untersuchung.

Mikrotome können unter Raumtemperatur, aber auch innerhalb eines gekühlten Gehäuses verwendet werden. Dieses Gehäuse ist durch offenbare Wände zugänglich, mit Vorrichtungen zum Bedienen und Einstellen des Mikrotoms von ausserhalb des Gehäuses sowie mit einem durchsichtigen Fenster zur Beobachtung versehen. Solche Gehäuse sind unter dem Namen "Kälteregler« (Cryostat^ geläufige Artikel des Handelsverkehrs. Mit solchen Apparaten können von gefrorenen organischen Geweben oder anderen Objekten Probescheibchen abgeschnitten werden, die in der Gefrier-Atmosphäre gefroren bleiben und damit leicht gehandhabt werden können. Die Probescheibchen können somit ohne chemische Fixierung geschnitten werden. Jedoch sind die verschiedenen Teile des Mikrotoms innerhalb des gekühlten.Gehäuses in ihrerTemperatur nicht regelbar. Ihre Temperatur ist angenähert gleich der Lufttemperatur in dem Gehäuse oder schwankt in unkontrollierbarer Weise. Um ferner beispielsweise das Schneidmesser auf eine gewisse

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niedrige Temperatur zu bringen, muss der gesamte Apparat auf diese niedrige Temperatur gekühlt werden.

Es ist ferner bekannt, das Messer, den Objektträger und eventuell auch den Dämpfer für Rollbewegungen von Mikrotomen mit thermoelektrischen Kühleinrichtungen zu versehen, so dass damit gefrorene Probescheihchen in ungekühlter Umgebung ge« schnitten werden können. Die britische Patentschrift 992 979 beschreibt voneinander unabhängige Kühl- und Temperaturkontrolleinrichtungen für diese verschiedenen Teile, es hatte sich nämlich herausgestellt, dass die verschiedenen Teile des Mikrotoms unterschiedliche optimale Temperaturen zum Schneiden von Proben eines jeden bestimmten Stoffes, haben. Da jedoch hierbei die umgebende Luft nicht unter den Gefrierpunkt gekühlt ist, bildet sich am Messer Bis und ist es schwierig, tatsächlich tiefe Temperaturen am Messer und am Objektträger zu erhalten.

Gemäss der Neuerung ist das Mikrotom mit seinem Messer und Objektträger in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet, welches mit Kühlmitteln zum Kühlen der Temperatur innerhalb des Gehäuses ausgerüstet ist, und wobei eine erste thermoelektrische Kühl- und Kontrollvorrichtung für die Temperatur des Messers und eine zweite thermoelektrische Kühl- und Kontrollvorrichtung für die Temperatur des Objekthalters vorgesehen sind, wobei der elektrische Strom zu den beiden Kühlvorrichtungen getrennt und unabhängig voneinander regelbar ist.

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Zum Kühlen des Gehäuseinneren wird vorzugsweise ein herkömmlicher Absorber- oder Kompressor-Kühler eingesetzt. Das Gehäuse kann aber auch thermoelektrisch oder dureh Expansion von Kohlendioxyd oder durch festes Kohlendioxyd gekühlt werden. Es kann auch eine thermoelektrisch gekühlte Kühlkammer zum Aufbewahren von Proben innerhalb des Gehäuses vorgesehen sein*

Die thermoelektrisehen Kühlmittel sind als Einheiten einer Schichtung von Halbleiterblöcken zwischen Metallbrücken ausgebildet, wobei die Metallbrücke auf der einen Seite des Halbleiters als "heisse Verbindungsbrücke" und die Metallbrücke auf der anderen Seite des Halbleiters als "kalte Verbindungsbrücke" bezeichnet wird. Bie Bestandteile jeder Einheit sind in elektrischer Serienschaltung zusammengelötet, wobei auf je eine "kalte Verbindungsbrüeke" ein p-Halbleiterblock, eine "heisse Verbindungsbrücke", ein n-Halbleiterblock usw. folgt. Der elektrische Strom wird über "heisse" Anschlußstücke an den beiden Enden einer jeder solcher Halbleiterfolge zugeführt. Solehe Kühlmittel sind als "Frigistor-Kühleinheiten" geläufige Handelsartikel. Beim Durchgang des elektrischen Stromes wird ein Satz von Verbindungen "heiss" und der andere kalt. Bei umkehr des elektrischen Stromes kehren sich auch die heissen und kalten Verbindungsbrücken um. Herkömmlicherweise wird jedoch der dem zu kühlenden Objekt

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zugewandte Verbindungssatz als "kalte Verbindung" und der andere als "heisse Verbindung" bezeichnet* Üblicherweise werden die Anschlussglieder in der Stellung der Aufeinanderfolge angeordnet, in der die heissen Verbindungsbrücken erscheinen, denn hierdurch wird verhindert, dass die elektrischen Zuleitungen als Wärmeleiter zu den kalten Verbindungen und damit zu dem zu. kühlenden Artikel oder Raum wirken.

Auf der Oberfläche der kalten Verbindungsbrücke ist eine Scheibe thermisch leitenden, aber elektrisch isolierenden. Keramikmaterials (Aluminium- oder Berylliumoxyd) oder eine Metallscheibe, vorzugsweise aus Aluminium aufgeklebt oder in anderer Weise befestigt, dessen in Kontakt mit der kalten Verbxndungsbrücke befindliche oberfläche oxydiert (anodisch oxydiert) oder in anderer Weise elektrisch nichtleitend gemacht wurde. Es ist auch möglich, ein dünnes Plättchen polymerisieren Materials von der gewöhnlich als "Plastik¹* bezeichneten Art zu verwenden. Im Falle des Objektträgers ist diese Platte die Objekthalteplatte, auf welche die Probe vorzugsweise mittels Wasser, nämlich durch Auftauen der Rückseite der Probe und Anfrieren an die Platte, aufgebracht wird. Im Falle des Messers oder wahlweise der gekühlten Vorratskammer kann der Wärmekontakt zwischen der kalten Verbindungstafel und dem Messer (bzw. der Kammer) durch Gebrauch eines dünnen Filmes eines Fettes bewirkt werden. Im Falle der Vorratskammer kann die kalte Verbindungstafel wahlweise in die Wandungen der Kammer einbezogen sein, wenn diese aus anodisch

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oder in anderer Weise elektrisch isolierendem Aluminium gebaut ist, wobei sie die kalten Verbindungsbrüeken der thermoelektrisehen Kühleinheit berühren. Von den heissen Verbindungsbrücken wird die Wärme durch ^irWärmesenken^ft, vorzugsweise aus Aluminium, entfernt, welches anodisch oder in anderer Weise wenigstens auf der an der heissen Verbindung anliegenden Oberfläche elektrisch isoliert gemacht ist. Die Hitzesenke wird dann vorzugsweise mittels eines Bpoxyharzes an die Einheit angeklebt. Jede Kühleinheit mit ihrer anodisierten Äluminiumplatte in thermischem Kontakt mit der kalten Verbindung und der anodisierten Äluminium-Hitzesenke in thermischem Kontakt mit der heissen Verbindung kann vorzugsweise mittels einer Schicht von Harz versiegelt werden,mit der die gesamte Kühleinheit überzogen ist und sie daher gegen Feuchtigkeit schützt. ■"■■■".-

Bs sind auch andere Formen von Hitzesenken möglich. So können z.B. Kühleinheiten konstruiert werden, bei denen die heissen Verbindungen direkt von einem Kühlmittel bespült werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Neuerung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbieispiels anhand der Zeichnung.

Fig. 1 zeigt schematisch den elektrischen und Kühlkreislauf eines Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 zeigt perspektivisch die Anordnung deg Messers und seine thermoelektrischen Kühleinheiten,

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Fig, 3 zeigt perspektivisch ein Mikrotom mit geringfügig abgewandelter Befestigung des Messers und seiner Kühleinheiten und mit einem Probehalter an einem drehbaren Arm,

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch einen Verdunster für die umlaufende Flüssigkeit und

Fig. 5 zeigt perspektivisch, teilweise geschnitten, einen Wärmeaustauscher mit einer gefrierbaren Mischung und mit Verdunstungsleitungsschlangen und Leitungsschlangen zur Führung und Umwälzung der Flüssigkeit.

In Fig. 1 ist mit 1 das Gehäuse bezeichnet, in dem das Mikrotom angeordnet ist. Schematisch ist angedeutet, dass die elektrischen und Kühlkreise durch die Wandung 3 aus dem Gehäuse herausgeführt sind. Das Gehäuse 1 ist mit den zur Bedienung des Mikrotoms erforderlichen Mitteln versehen. Das Mikrotom weist ein Messer 10 und einen Objekthalter mit einer Wärmeleiteinheit 11 und eine von einem thermoelektrischen Kühlelement 12 gebildeten Tragplatte für die Probe 13 auf. Ausserhalb der Kammer ist ein Hauptktihler S mit einem Relais oder Schalter 21 vorgesehen, der von einem Thermostat 20 bestimmt den Strom für den Kühler in Abhängigkeit von der Temperatur in der Kammer steuert. Zusätzlich ist ein Kühlabteil 16 mit einer thermoelektrisehen Kühleinheit 15 und einer Wärmelexteinheit 14 vorgesehen* Ferner ist eine Energiequelle 19 mit drei getrennten und unabhängig kontrollierbaren Ausgängen vorgesehen, von denen jeder zu einer thermoelektrischen Vorrichtung 9, 12, 15 führt. Auch ist ein Thermometer

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zur Messung der Temperatur in der Kammer vorgesehen. Der Kühler S kann als Kompressorkühler, Absorberkühler oder auch thermoelektrisch arbeiten oder es kann Kohlendioxyd verwendet werden. Ein Kühlmedium, beispielsweise Kohlendioxyd, welches durch das leitungssystem 17 zirkuliert, kühlt das Innere des Gehäuses 1. Bin weiterer Kühlkreislauf ist an den Wärmeaustauscher 6 angeschlossen, womit die heissen Verbindungsbrücken der thermoelektrische» Kühleinheiten gekühlt werden. Wahlweise kann das Medium für die thermoelektrischen Kühleinheiten 9, 12, 15 durch den Kühler 5 unmittelbar gekühlt werden. Wenn der Kühler 5 z.B. ein thermoelektrischer Kühler ist, wird das die heissen Verbindungsbrücken der Kühleinheiten 9, 12, 15 durchfliessende Medium auf der kalten Seite dieses thermoelektrischen Kühlers 5 gekühlt. Wenn ein thermoelektrischer Kühler als Hauptkühler verwendet wird, kann das Gehäuse 1 aueh ohne zwischengeschaltetes Kühlmedium gekühlt werden, indem die Innenseiten seiner Wände entweder in thermischem Kontakt mit den kalten Verbindungsbrücken des Kühlers 5 stehen oder die Luft innerhalb der Kammer 1 an den kalten Verbindungsbrücken vorbeigeführt werden. Bei einer wahlweisen Ausführungsform werden das Kühlmedium für die thermoelektrisehen Kühler 9, 12, 15 und für die Kammer 1 von getrennten Hauptkühlern 5 gekühlt, die nicht vom selben Typ zu sein brauchen. Durch die Pumpe 7 wird das Kühlmedium in dem Leitungssystem 22 für die thermo-

elektrischen Kühler 9, 12, 15 umgewälzt. Diese Umwälzung kann aber auch auf andere Weise, beispielsweise durch Schwerkraft erfolgen, wenn das Kühlmedium leicht flüchtig ist, insbesondere wenn sein Siedepunkt zwischen ~30°C und +30^GC liegt. Hierbei können die thermoelektrischen Kühler 9, 12, durch Verdampfen des Kühlungsmittels gekühlt werden, welches dann im Wärmeaustauscher 6 wieder kondensiert. Der Wärmeaustauscher 6 kann innerhalb oder ausserhalb oder in den Wänden der Kühlkammer 1 untergebracht werden, bei der vorzugsweisen Ausführungsform ist er jedoch nicht innerhalb der Kammer angeordnet. Die Pumpe 7 befindet sich vorzugsweise ausserhalb der Kammer. Die Pumpe 7 und gegebenenfalls ein Kompressor für den Kühler 5 sind vorzugsweise so angeordnet, dass keine Vibrationen das Mikrotom erreichen können. Die Flüssigkeit zum Kühlen der heissen Verbindungsbrücken hat vorzugsweise einen niedrigen Gefrierpunkt. Hierfür kann z.B. ein organisches Lösungsmittel mit einem Sauerstoffatom, wie beispielsweise ein niederer Alkohol, z.B. Äthylalkohol, oder ein Antifrostschutzmittel, wie es für Kraftfahrzeugmotoren verwendet wird, benutzt werden. Dieses Kühlmittel durchläuft die Wärmeleiteinheiten 8, 11, 14, die in thermischem Kontakt mit den heissen Verbindungsbrücken der thermoelektrischen Kühleinheiten S, 12, 15 stehen. Die anderen Verbindungsbrücken stehen jeweils in Kontakt mit dem Messer 10, der Probe 13 oder den Wänden, dem Boden oder der Decke der Kühlkammer 16. Die Kühlkammer 16 und ihr Zubehör sind jedoch keine wesent-

lichen Teile des Apparates. Die Kühlkammer kann auch unmittelbar von dem Kühlmittel für die thermoelektrischen Kühleinheiten gekühlt werden.

Die Temperatur in der Kammer 1 kann auf jede gewünschte Höhe

eingestellt werden. Normalerweise ist ein Hauptkühler 5 ausreichend, der die Kammer auf -10 € oder gar nur -6°G und das , Kühlmittel für die heissen Verbindungsbrücken auf -12°C kühlen kann. Die Kammer soll auf jede beliebige Temperatur zwischen -2 G und -SC einstellbar sein. Das Kühlmedium in dem Kreis 22 wird vorzugsweise zuerst zu den heissen Verbindungen der thermoelektrischen Wärmepumpen des Messers und dann seinen übrigen Funktionen zugeleitet. Üblicherweise schwankt die Temperatur um 3*2° oder gar -2,5 C um die gewünschte Temperatur. Es ist j'edoch eine engere Temperaturkontrolle des Messers und des Obj'ektträgers möglich, wodurch die Notwendigkeit einer feineren Temperaturkontrolle der Luft reduziert wird. Unter gewissen umständen ist es notwendig, ein Ansteigen der Lufttemperatur über 0°C zu verhindern. Bei einer Schwankung

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von -2,5 G ist es erwünscht, die Temperatur für die Luft auf -3°C oder darunter einzustellen.

Das Medium zur Kühlung der heissen Verbindungsbrücken kann während des Betriebes des Mikrotoms auf jeder passenden Temperatur,vorzugsweise auf einer Temperatur zwischen -10 G und -20°G gehalten werden. Vorzugsweise arbeitet der Hauptkühler 5 ständig, während der Thermostat 20 ein Relais betätigt, welches einen Absperrhahn in dem Kühlkreis 17

bedient. Bei dem gezeigten Ausfuhrungsbeispiel dagegen

steuert der Thermostat 20 die Energiezuführung zum Hauptkühler 5· Wahlweise können zwei Hauptkühler verwendet werden, und zwar einer für die Kammer 1 und einer für die thermoelektrisehen Kühler.

Die Temperatur des Messers 10 und der kalten Verbindungsbrüeken der die Probe 13 tragenden !Einheit 12 kann direkt gemessen und angezeigt werden, wenn aber die Luft innerhalb der Kammer und die Temperatur der durch das System 22 fliessenden Kühlflüssigkeit innerhalb von Schwankungen von -2,5°C konstant gehalten werden, ist dies im allgemeinen unnötig, da die Temperaturen indirekt durch Messung des den thermoelektrischen Kühleinheiten zugeführten Stromes bestimmt werden können. Auf Wunsch kann auch eine "Anti-Roll», vorrichtung» des Mikrotoms thermoelektrisch gekühlt werden, dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, da das Messer und die Luft gekühlt sind.

Bei den Mikrotomen nach den Fig. 2 und 3 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Jede der beiden Anordnungen hat ein Mikrotommesser 10, thermoelektrische Kühleinheiten 9 längs des Messers und Wärmeleiteinheiten 11 in Kontakt mit den Kühleinheiten 9. Gegentiber dem Messer (Fig.3) ist eine Objektträgerplatte von einem thermoelektrxschen Element 12 gebildet, das in Kontakt mit einer Wärmeleiteinheit 11 steht. Die Wärmeleiteinheit 11 ist an einem

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50 angeordnet, der bei 52 schwenkbar ist, so dass die Objektträgerplatte gegenüber dem Messer IG beweglich ist. Die Wärmeleiteinrichtung ist drehbar an dem Arm 50 mittels Zapfen 54 angeordnet, so dass sie unabhängig von der Stellung des Armes zwecks Erleichterung des Zuganges zu der Probe verdreht werden kann. Bas Messer ist von Blöcken derart getragen, dass es gegenüber der ©bjektplatte winkeleinstellbar ist. Gemäss Fig. 2 ist ein innerer Block 30 vorgesehen, dessen Winkelstellung innerhalb des Blockes 33 mittels nicht gezeigter Mittel justierbar ist, um die Winkeleinstellung des Messers 10 zu ändern. Der innere Block 30 ist mittels Schrauben 34 in seiner Stellung gehalten. Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist das Messer 10 mittels Sehrauben 34 in seiner Stellung gehalten, die auf Isolierplatten 30a wirken. Die thermoelektrisehen Kühleinheiten 9 werden über Leitungen 36 mit Strom versorgt, während die Wärmeleiteinheiten 8 über Leitungen 35 mit Kühlflüssigkeit versorgt werden. Der Block 30 ist durch einen Schlitz 32 (Fig.2) in gewisser Weise flexibel ausgebildet, so dass sich der innere Block 30 gegen den äusseren Block 33 anlegen kann, wenn die Schrauben 34 durch Löcher im Block 33 hindurchgeschraubt werden und dabei zur Anlage am Messer 10 gelangen. Das Messer 10 ist mittels Isolierunterlegscheiben 31 thermisch isoliert (Fig.2). Bei dieser Halterung kann das Messer z.B. zwecks Nachschleifens leicht entfernt werden, ohne in das Kühlsystem einzugreifen. Die an dem thermoelektrisehen Kühl-

element 12 anliegende Oberfläche der Wärmeleiteinheit 11 ist anodisiert oder in anderer Weise mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehen.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch einen Wärmeaustauscher, in welchem ein Kühlmedium über Leitungen 17a, durch einen Verdampferraum 40 umgewälzt wird, wodurch eine durch die Leitung 22a fliessende Kühlflüssigkeit gekühlt wird. Diese Ausbildung kann als Wärmeleitvorrichtung 11 verwendet werden.

Fig. 5 zeigt eine weitere Wärmeleiteinheit 3a, in der ein Kühlmittel durch eine ziekzackförmige Leitung 17a umgewälzt wird, während eine zu kühlende Kühlflüssigkeit durch eine ähnliche Kühlschlange 22a hindurchtritt. Beide Leitungssysteme sind in eine Gefriermischung 40 eingetaucht. Diese Anordnung kann in der Wandung 3 der Kammer 1 vorgesehen sein, sie ist in Fig. 1 mit 6 bezeichnet.

Sehr vorteilhaft hat sich die Neuerung bei einem Cambridge Mikrotom erwiesen, dessen Messerhalter gemäss Fig. 2 abgeändert und dessen Objektträger ebenfalls zur Aufnahme einer thermoelektrischen Kühleinheit abgewandelt worden waren. Das Messer wurde von zwei F32 FRlGISTOR (Warenzeichen) Kühleinheiten und der Objektträgerblock von einer solchen Einheit gekühlt. Die Kammer wurde auf herkömmliche Weise zwischen 0° und -5 C gekühlt. Hierzu wurde Alkohol kontinuierlich bei 0 bis -S°G durch die Wärmesenken der thermoelektrischen Einheiten umgewälzt. Dabei war eine

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mit Teflon überzogene Glasplatte als Dämpfer für Rollbewegungen vorgesehen, wie sie von W.T.West in "Stain Technology" I963 Vol. 37 Seite 5 beschrieben ist. Bei 12 Ampere Stromstärke und einer Kammertemperatur von -5 C war die tiefste Temperatur auf der Mitte des Messers -55 · Bei einem Strom von 6 Ampere war die tiefste Temperatur des Objektträgers -38°G. Die Wärmeleitung gefrorenen Gewebes ist ausreichend um sicherzustellen, dass das Gewebe auf der Temperatur der thermoelektrischen Kühlvorrichtung gehalten ist* Die Temperatur kann bis auf -IC kontrolliert sein.

Die folgende Tabelle gibt die optimalen Temperaturen des Messers» des Messerblockes und der luft im Inneren der Kammer wieder.

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ϋηverfestigtes Gewebe	Temperatur des Messers	Temperatur des Blocks	Lufttemperatur
Hepatit (Liver)	-18°G	-10⁰G	-5°C
roter Glaskopf	-15°G	- 8⁰G	-5°G
Haut	-35°G	-10°G	-s°c
Faseriger Tumor (Keloid).	-35°e	-12°G	-5°G
Kniescheibe	-40⁰G	-18°G	-s°c
Gehirn	-18°G	-15°C	-5⁰G
Schilddrüse	-20^GG	-10⁰G	-S°G

Verfestigtes Gewebe
Hepatit (Liver)	-15°G	- 8⁰C	~5°G
roter Glaskopf	-10⁰G	- 8⁰C	-s°c
Haut	-35°G	- 5°G	-5°G
Faseriger Tumor . (Keloid).	-35°G	- 5°G	-s°c
Kniescheibe	-40°G	-20°C	-5°G
Gehirn	-15°G	- 8⁰G	-5°C
Schilddrüse	-25⁰C	-12°C

Die bezeichnendste Beobachtung, die nur teilweise in Tabellenform ausgedrückt werden kann, besteht darin, dass jedes noch so weiche Gewebe (mammalian or invertebrate) serienmässig auf

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4 Mikron oder weniger geschnitten werden kann. Bei Verwendung harter Stahlmesser (Jung AG) kann menschliche Haut, die normalerweise ein Problem bei herkömmlichen Gryostaten darstellt, ohne Schwierigkeit geschnitten werden. Knochenloses Gewebe (z.B. Helix, Limnaea, Patella, Limax), welches bisher nur sehr schwierig in feine Scheiben geschnitten werden konnte, kann mit ähnlicher Leichtigkeit gehandhabt werden.

Die Beachtung optimaler Temperaturen für den Objektträger und das Messer reduziert Schäden durch Druck und Bruch (wenn der Objektträger zu kalt ist), oder durch eine ausgedehnte Schmelzzone (wenn der Block zu warm ist) auf ein absolutes Minimum. Bs können also mehr gewebekundliche Einzelheiten von einer grossen Vielzahl von Geweben erhalten werden. Dies ist für normale Mikroskope, mehr aber noch für Elektronenmikroskope von Bedeutung, welche die Scheibchentechnik (Cryostat) verwenden, wie sie zuerst von Tranzer in Journale de Microscopic I965, Band 4» Seiten 319-336 und 409 beschrieben ist.

Wie schliesslich weiter aus obiger Tabelle zu entnehmen ist, ist es nun möglich, die richtigen Temperaturen der verschiedenen Teile des Mikrotoms für Gewebe einzusetzen, die in Formalin, Glutaraldehyd, Äthanol oder einem anderen Fixiermittel verfestigt sind. Somit sind also Mittel zum

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Schneiden dünner Scheiben verfestigten Gewebes mit grossen Vorteilen gegenüber der herkömmlichen Technik geschaffen. Wahrscheinlich kommt diese herkömmliche Technik (bench freezing microtome techniques) bei allen Porschungszweigen ausser Gebrauch, die verfestigte gefrorene Scheiben einer Probe benötigen, selbst wenn die herkömmliche Technik in der routinemässigen Laborpraxis vorläufig noch weiter besteht. Die tiefsten jemals benötigten Temperaturen betragen -SO C für das Schneidmesser und -35 C für den Objektträger, und diese Temperaturen können ohne weiteres erhalten werden.

Normalerweise wird sowohl die Kühlflüssigkeit für die thermoelektrisehen Kühlmittel als auch die Kühlflüssigkeit zum Kühlen der Luft in dem Gehäuse durch den Verdampfer eines herkömmlichen Kompressorkühlers gekühlt. Dieser hält sich vorteilhaft selbst auf einer Temperatur von ungefähr -12 C bei Raumtemperaturen von bis zu 35 6, so dass die Kühlflüssigkeit für die heissen Verbindungsbrücken der thermoelektrischen Kühlmittel auf etwa die gleiche Temperatur gekühlt wird.

Der Verdampfer ist vorzugsweise von derjenigen Form, die fähig zum trockenen Betrieb ist, da hierdurch die Erhaltung einer konstanten Temperatur in der Kammer erleichtert wird. Wenn jedoch einige der nachstehend genannten Mittel, z.B. Kältereservoir) verwendet werden, kann dies unnötig sein.

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Beim normalen Betrieb sind die Vibrationen des Kompressors so gering, dass sie leicht unschädlich gemacht werden können. Beim Starten des Kompressors sind die Vibrationen jedoch lebhafter. Um dies zu vermeiden, wird vorzugsweise sowohl der Kompressor wie der Verdampfer und die Kühlschlangen für das Kühlmittel bzw. für die Kühlmittel in eine Dämpferflüssigkeit (jelly) z.B. in eine Wasser-Salz-Mischung getaucht (Fig. 5) welche einen Schmelzpunkt von ungefähr -12°G hat. Auch kann ein anderes Kältereservoir verwendet werden, welches Temperaturschwankungen ausgleicht und so nach Beeinträchtigungen der optimalen Temperatur beispielsweise durch Öffnen der Kammer diese Temperatur schnell wieder einstellt, so dass der Kompressor gleichförmiger läuft.

Wahlweise kann das Kühlmittel auch durch die Mitte des Verdampfers geführt werden. Auch können die Kühlschlangen und Verdampferschlangen gegenseitig verschlungen sein.

Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung eines Doppelkanals in Aluminium, wie z.B. eines Alcanduct, wobei der eine Kanal für den Verdampfer und der andere Kanal für die Kühlflüssigkeit vorgesehen ist.

Die Kühlflüssigkeit (zur Kühlung des Gehäuses und der thermoelektrischen Kühleinheiten) könnte im Laufe der Zeit verloren gehen, auch könnte die Vorrichtung leichter ohne Kühlflüssigkeit transportiert werden. Die erstmalige Eingabe der Kühl-

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flüssigkeit oder der Ersatz von Verlustes wird durch Verwendung einer selbstspeisenden Pumpe .(Bezugszeichen 7 in Fig.l) und eines angeschlossenen, oberhalb der Pumpe befindlichen Tanks erleichtert«

Die thermoelektrisehen Kühlmittel an dem Messer machen es schwierig, das Messer zu entfernen, daher ist es erwünscht, den Objektträger aus der Nachbarschaft des Messers zu entfernen, um die Probescheibchen sicher abnehmen zu können. Dies wird durch Anlenkung des Objektträgerblockes an dem Arm 50 um Zapfen 54 erreicht. (Fig.3) Zum Reinigen ist das Mikrotom vorzugsweise aus dem Gehäuse entfernbar, beispielsweise kann es auf der Grundplatte der Kammer mittels einer Schnepperverbindung befestigt sein, die einen Zug von 5 Pfund zum Auslösen braucht.

Da die optimale Temperatur in dem Gehäuse ungefähr -5 C gegenüber bisher üblichen Temperaturen von -30 C beträgt, kann ein Beschlagen des Beobachtungsfensters viel einfacher vermieden werden, beispielsweise durch Verwendung eines dreiglasigen Fensters, bestehend aus drei parallelen Glasscheiben mit zwei dazwischen angeordneten evakuierten Räumen.

Ferner ist es bei einer Temperatur von -5°C möglich, die Proben ohne Handschuhe mittels Pinzetten od.dgl. anzubringen oder zu entfernen. Die Hände sowie frische Proben können durch Öffnungen in der Wandung der Kammer eingeführt werden, die sich durch elastische Manschetten selbst schliessen und

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eine Abdichtung rund um das Handgelenk des Bedienenden bilden und dabei wirksam das Eindringen dampfhaltiger Luft in das Gehäuse verhindern. Solche selbstschliessenden Öffnungen sind von Brutapparaten für Babys wohlbekannt, es können jedoch abgewandelte Materialien verwendet werden, um den tiefen Temperaturen zu begegnen. Wahlweise können andere bekannte Methoden zum Luftabschluss der Bedienungsöffnungen angewendet werden, um Proben ohne merkliehe Verunreinigung der Luft im Inneren des Gehäuses einzuführen und das Beschicken und Entnehmen der Proben kann mit Hilfe von Gummihandschuhen bewerkstelligt werden, welche Einführungsöffnungen in der Kammer abdichten* Während des Betriebes werden solche Bedienungsöffnungen mit Isoliermaterial abgedeckt.

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Claims

RA. 570 828*--2.11.6.6 Schutz an Sprüche

1. Mikrotom zum Schneiden feiner Plättchen eines Probematerials zur mikroskopischen Untersuchung mit einem Messer und einem Objektträger in einer geschlossenen Kammer und mit Bedienungseinrxchtungen zum Betätigen des Messers und des Objektträgers von aussen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühler (5) zum Kühlen des Innenraumes der Kammer, erste thermoelektrische Kühlmittel (9) zum Kühlen des Messers und zweite thermoelektrische Kühlmittel (12) zum Kühlen des Objektträgers vorgesehen sind, wobei diese drei Kühleinrichtungen getrennt und unabhängig voneinander regelbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (5) einen Wärmeaustauscher (6) zum Kühlen einer Flüssigkeit aufweist, die mittels Rohrleitungen durch die Kammer zum Kühlen ihres Innenraumes umwälzbar ist und die auch die heissen Verbxndungsbrücken der thermoelektrisehen Kühleinheiten (9, 12, 15) kühlt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptkühleinrichtung (5) einen Verdampfer zum Verdampfen eines Gefriermittels aufweist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das durch das Gehäuse umgewälzte Kühlmedium durch den Verdampfer hindurchgeleitet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefriermittel und das Kühlmedium durch einen Wärmeaustauscher (6) geleitet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass in dem Wärmeaustauscher (6) eine Kältemischung (60) enthalten ist, welche die Temperatur der Kühlflüssigkeit konstant hält.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Wärmeaustauscher (6) hindurchgeleitete Flüssigkeit in gutem Wärmekontakt mit der Kühlmischung (60) steht.

8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pumpe (7) zum Umwälzen des Kühlmediums vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium von einem sauerstoffhaltigen organischen Lösungsmittel, beispielsweise einem niederen Alkohol, gebildet ist.

10* Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 2, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium leichtflüssig ist und einen Siedepunkt von -30°C bis +30⁰C aufweist.

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11. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine "Anti-Roll^w-Stange aufweist

12. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der objektträger an einem Schwenkarm (5Θ) angeordnet ist.

13* Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrotom aus der es umgebenden Kammer entfernbar ist.

14. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (1) ein Beobachtungsfenster aufweist.

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