DE19906762A1 - Mikroskop - Google Patents

Abstract

Ein Mikroskop mit einem Objektive (1) tragenden Objektivrevolver (2) und mit einem zur Aufnahme einer Probe (3) dienenden Probenhalter (4) ist zur Gewährleistung eines ungewollten Wärmetransports zwischen der Probe (3) und dem Objektiv (1) dadurch gekennzeichnet, daß alle vom Objektivrevolver (2) getragenen Objektive (1) gleichzeitig über den Objektivrevolver (2) temperierbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mikroskop mit einem Objektive tragenden Objektivrevolver und mit einem Probenhalter zur Aufnahme einer Probe.

Mikroskope der hier in Rede stehenden Art sind in den unterschiedlichsten Ausfüh­ rungsformen aus der Praxis bekannt. Bei reflektierenden Proben arbeiten diese im Auflichtverfahren, während transparente Proben im Durchlichtverfahren untersucht werden.

Insbesondere bei Anwendungen auf dem Gebiet der Biologie, der Medizin, etc. sind in zunehmendem Maße "lebende" Objekte zu untersuchen. Dazu ist es oftmals erfor­ derlich, die Probe unter physiologischen Bedingungen zu halten, und zwar auch wäh­ rend des Mikroskopierens. Dies bedeutet, daß bspw. Zellkulturen während der Beob­ achtung bzw. Messung bspw. bei 37°C gehalten werden müssen, um nämlich die physiologischen Bedingungen gewährleisten zu können.

Die Temperierung einer Probe ist insbesondere beim Mikroskopieren mit hohen Ver­ größerungen problematisch, da nämlich zwischen einem Objektiv mit hoher Ver­ größerung und der Probe ein nur äußerst kleiner Arbeitsabstand besteht. Selbst bei anfänglich gut temperierten Proben ist der Wärmeabfluß über das Mikroskopobjektiv so stark, daß die Temperatur unmittelbar am Beobachtungspunkt, d. h. am nächsten Punkt zum Mikroskopobjektiv, der Temperatur des Mikroskopobjektivs näher ist als der durch die Temperierung erzielten Temperatur um das Präparat bzw. unmittelbar am Präparat. Dies steht einer mikroskopischen Beobachtung bzw. Untersuchung einer temperierten Probe insbesondere bei hohen Vergrößerungen entgegen.

Aus der Praxis ist es bereits bekannt, die voranstehend geschilderte Situation durch unmittelbare Beheizung des jeweils im Einsatz befindlichen Objektivs zu verbessern. Dazu hat man bislang Heizmanschetten um das Objektiv herumgelegt, um nämlich nunmehr auch das Objektiv auf die gewünschte Probentemperatur zu bringen. Ein Wärmeabfluß über das Mikroskopobjektiv ist somit wirksam vermieden.

Die aus dem Stand der Technik bekannte Lösung des zuvor genannten Problems ist jedoch in der Praxis äußerst problematisch, da die Heizmanschette außerhalb des Objektivs - um das Objektiv herum - angebracht wird und beim Einsatz eines Objek­ tivrevolvers die Nachbarpositionen dieses Objektivs zum Einsatz weiterer Objektive behindert. Außerdem ist die Anbringung der Heizmanschette mit einem doch ganz erheblichen Zeitaufwand verbunden, was insbesondere dann stört, wenn das Objek­ tiv aufgrund unterschiedlicher Vergrößerungen ständig gewechselt werden muß. Der dabei entstehende Aufwand ist letztendlich nicht mehr vertretbar. Im übrigen ist es im Falle eines Objektivwechsels nicht nur erforderlich, die Heizmanschette umzumontie­ ren. Vielmehr muß das neu eingesetzte Objektiv erneut aufgeheizt werden, so daß auch hier viel Zeit erforderlich ist. Eine zügige Untersuchung ist nach der aus der Praxis bekannten Methode zum Aufheizen einzelner Objektive jedenfalls nicht mög­ lich.

Schließlich ist es in der Praxis auch erforderlich, Proben bzw. Präparate zu kühlen. Hierzu gelten die voranstehenden Ausführungen in gleichem Maße.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Mikroskop der gattungsbilden­ den Art derart auszugestalten und weiterzubilden, daß auch bei ständigem Wechsel der im Einsatz befindlichen Objektive - über den Objektivrevolver - ein Wärmeabfluß über das jeweils im Einsatz befindliche Mikroskopobjektiv wirksam vermieden ist.

Das erfindungsgemäße Mikroskop der gattungsgemäßen Art löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist ein solches Mikro­ skop dadurch gekennzeichnet, daß alle vom Objektivrevolver getragenen Objektive gleichzeitig über den Objektivrevolver temperierbar sind.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß die unmittelbare Temperierung nur eines Objektivs keinen Sinn macht, wenn vom Objektrevolver gleich mehrere Objektive getragen werden. Der verbleibende Raum zwischen den Objektiven reicht dann jedenfalls nicht aus, um die aus der Praxis bekannten Heizmanschetten um das im Einsatz befindliche Objektiv zu legen, während der Objektivhalter insgesamt mit Objektiven bestückt ist.

Des weiteren ist erkannt worden, daß man beim Mikroskopieren mit ständig wech­ selnden Vergrößerungen gleich sämtliche im Objektivrevolver befindlichen Objektive zu temperieren hat, da ansonsten ein ungewollter Wärmeabfluß von der Probe über das Mikroskopobjektiv stets dann stattfindet, wenn man über den Objektivrevolver ein neues Objektiv in die Arbeitsposition verbringt.

Schließlich ist erkannt worden, daß man dieses Problem dadurch lösen kann, daß man sämtliche vom Objektivrevolver getragenen Objektive gleichzeitig über den Ob­ jektivrevolver temperiert. Erfindungswesentlich ist demnach, daß die im Objektivre­ volver befindlichen Objektive nicht etwa - wie im Stand der Technik - unmittelbar, sondern vielmehr mittelbar, temperiert werden, nämlich durch Wärmeleitung vom Objektivrevolver zu den einzelnen Objektiven. Äußere Maßnahmen an den Objektiven zur Temperierung derselben sind jedenfalls nicht mehr erforderlich.

Bei der erfindungsgemäßen Temperierung der Objektive kann es sich sowohl um ein Beheizen als auch um ein Kühlen handeln, je nachdem, ob die zu mikroskopierende Probe geheizt oder gekühlt werden soll. Entsprechend der Probentemperatur lassen sich jedenfalls die Objektive entweder beheizen oder kühlen, wobei von Bedeutung ist, daß am Objektiv eine konstante Temperatur gehalten werden kann. Dazu ist in weiter vorteilhafter Weise eine besondere Steuerung bzw. Regelung vorgesehen.

Die Temperierung des Objektivrevolvers könnte dadurch erreicht werden, daß um den Objektivrevolver herum eine Heiz-/Kühleinrichtung angeordnet ist. Diese Heiz- /Kühleinrichtung ist außerhalb des Handhabungsbereichs der Objektive angeordnet, so daß eine Behinderung der Objektive jedenfalls nicht stattfindet. Bei dieser Heiz- /Kühleinrichtung kann es sich in weiter vorteilhafter Weise um eine Heiz- /Kühlmanschette handeln, wie man sie bislang um das einzelne Objektiv herum ge­ legt hat.

Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Heiz-/Kühleinrichtung in den Objektivrevolver integriert. Insoweit wäre die Heiz-/Kühleinrichtung von außer­ halb des Objektivrevolvers nicht sichtbar und könnte auch nicht behindern. Lediglich eine Leitung bzw. ein Leitungspaar zu dem Objektivrevolver läßt erkennen, daß dort eine besondere Maßnahme vorgesehen ist.

Die Heiz-/Kühleinrichtung könnte im Konkreten eine mit Strömungsmedium durch­ strömbare Leitung umfassen. Bei dem Strömungsmedium könnte es sich wiederum um eine Flüssigkeit, aber auch um ein Gas handeln. Das Strömungsmedium würde außerhalb des Objektivrevolvers geheizt oder gekühlt werden, wobei unmittelbar am Objektivrevolver bzw. innerhalb des Objektivrevolvers ein Thermostat zur Tempera­ turregelung vorgesehen sein kann. Das Erreichen einer vorgebbaren Endtemperatur sowie das Halten der Endtemperatur wäre somit mit einfachen Mitteln gewährleistet.

Alternativ könnte die Heiz-/Kühleinrichtung Peltierelemente umfassen, wobei diese je nach deren Polung sowohl kühlen als auch heizen können. Ebenso ist es denkbar, daß lediglich eine Heizeinrichtung vorgesehen ist, die Heizwiderstände umfaßt. Die Heiz-/Kühleinrichtung könnte des weiteren elektronisch geregelt sein, wobei die Ist- Temperatur unmittelbar am Objektivrevolver über eine geeignete Sensorik detektiert wird.

Zur Vermeidung einer ungewollten Temperaturleitung zwischen dem Objektivrevolver und dem übrigen Mikroskop bzw. dem Mikroskopstativ ist es von ganz besonderem Vorteil, wenn der Objektivrevolver gegenüber dem Mikroskopstativ thermisch isoliert ist. Dies könnte bspw. dadurch erfolgen, daß die Verbindung zwischen Objektivrevol­ ver und Mikroskopstativ aus einem Kunststoff hergestellt ist, der als thermischer Iso­ lator dient.

Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung und in Ergänzung der vor­ anstehend genannten Maßnahmen ist der zur Aufnahme der Probe dienende Tisch bzw. der Probenhalter ebenfalls temperiert. Dazu könnte in den Probenhalter eine Heiz-/Kühleinrichtung integriert sein, wobei diese Heiz-/Kühleinrichtung des Proben­ halters genauso ausgeführt sein kann, wie die Heiz-/Kühleinrichtung des Objektivre­ volvers. So könnten bspw. beide Heiz-/Kühleinrichtungen mit der gleichen Heiz- /Kühlflüssigkeit versorgt werden, die in diesem Falle aus einem gemeinsamen Re­ servoir für temperierte Heiz-/Kühlflüssigkeiten gefördert wird. Gleiches gilt für die weiteren Möglichkeiten zum Heizen und/oder Kühlen. Ebenso ist es möglich, die Heiz-/Kühleinrichtung einerseits des Objektivrevolvers und andererseits des Proben­ halters gemeinsam zu regeln, so daß in beiden Fällen exakt die gleiche Temperatur einstellbar ist.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfol­ gende Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt

die einzige Figur in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbei­ spiel eines erfindungsgemäßen Mikroskops.

Die Figur zeigt in schematischer Darstellung ein Mikroskop mit einem Objektive 1 tragenden Objektivrevolver 2 und mit einem zur Aufnahme einer Probe 3 dienenden Probenhalter 4. Der Einfachheit halber wird auf die Erörterung weiterer Einzelheiten des an sich bekannten Mikroskops verzichtet.

Erfindungsgemäß sind alle vom Objektivrevolver 2 getragenen Objektive 1 gleichzei­ tig über den Objektivrevolver 2 temperierbar. Bei dem hier gewählten Ausführungs­ beispiel ist sowohl ein Kühlen als auch ein Heizen möglich.

Zur Realisierung einer konstanten Temperatur ist eine besondere Regelung 5 vorge­ sehen. Die Heiz-/Kühleinrichtung 6 umfaßt eine mit Strömungsmedium durchström­ bare Leitung 7, die mit entsprechenden Kanälen in den Objektivrevolver 2 integriert ist. Als Kühl-/Heizmedium dient eine Flüssigkeit, wobei die Temperaturregelung im Konkreten über einen Thermostat erfolgt. Hinsichtlich des Einsatzes alternativer Heiz-/Kühleinrichtungen wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.

Des weiteren ist wesentlich, daß bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel auch der Probenhalter 4 temperierbar ist, wobei auch dieser über eine Leitung 9 mit einem kühlenden oder heizenden Strömungsmedium versorgt wird. Sowohl die Heiz­ /Kühleinrichtung 6 des Objektivrevolvers 2 als auch die Heiz-/Kühleinrichtung 10 des Probenhalters 4 ist an die gleiche Regelung 5 angeschlossen. Insoweit sind die Heiz- /Kühleinrichtung 6 des Objektivrevolvers 2 und die Heiz-/Kühleinrichtung 10 des Pro­ benhalters 4 gemeinsam regelbar.

Schließlich sei angemerkt, daß der Objektivrevolver (2) gegenüber dem Mikroskop­ stativ (11) thermisch isoliert ist. Insoweit ist eine ungewollte Wärmeleitung und somit ein ungewolltes Abkühlen der Objektive (1) weitestgehend vermieden.

Hinsichtlich weiterer, in der Figur nicht dargestellter Merkmale, wird auf den allge­ meinen Teil der Beschreibung verwiesen.

Claims (18)

1. Mikroskop mit einem Objektive (1) tragenden Objektivrevolver (2) und mit einem zur Aufnahme einer Probe (3) dienenden Probenhalter (4), dadurch gekennzeichnet, daß alle vom Objektivrevolver (2) getragenen Objektive (1) gleichzeitig über den Objektivrevolver (2) temperierbar sind.

2. Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektive (1) be­ heizbar sind.

3. Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektive (1) kühlbar sind.

4. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelung (5) zur konstanten Temperierung vorgesehen ist.

5. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß um den Objektivrevolver (2) herum eine Heiz-/Kühleinrichtung (6) angeordnet ist.

6. Mikroskop nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Heiz- /Kühleinrichtung (6) um eine Heiz-/Kühlmanschette handelt.

7. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Objektivrevolver (2) eine Heiz-/Kühleinrichtung (6) integriert ist.

8. Mikroskop nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz-/Kühleinrichtung (6) eine mit Strömungsmedium durchströmbare Leitung (7) umfaßt.

9. Mikroskop nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Strömungsmedium um eine Flüssigkeit handelt.

10. Mikroskop nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturre­ gelung über einen Thermostat (8) erfolgt.

11. Mikroskop nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz-/Kühleinrichtung (6) Peltierelemente umfaßt.

12. Mikroskop nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (6) Heizwiderstände umfaßt.

13. Mikroskop nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- /Kühleinrichtung (6) elektronisch geregelt ist.

14. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Objektivrevolver (2) gegenüber dem Mikroskopstativ (11) thermisch isoliert ist.

15. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenhalter (4) temperierbar ist.

16. Mikroskop nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in den Probenhalter (4) eine Heiz-/Kühleinrichtung (10) integriert ist.

17. Mikroskop nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz- /Kühleinrichtung (10) des Probenhalters (4) der des Objektivrevolvers (2) entspricht.

18. Mikroskop nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiz-/Kühleinrichtung (6) des Objektivrevolvers (2) und die Heiz-/Kühleinrichtung (10) des Probenhalters (4) gemeinsam regelbar sind.