DE2513832A1

DE2513832A1 - Probenkammer fuer elektronenoptische untersuchungen

Info

Publication number: DE2513832A1
Application number: DE19752513832
Authority: DE
Inventors: Anna Eke; Lajos Haklik; Erika Dr Kalman; Pal Kovacs
Original assignee: NOVEX FOREIGN TRADE CO
Current assignee: NOVEX FOREIGN TRADE CO
Priority date: 1974-03-28
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1975-10-02
Also published as: DE2513832C2; GB1504984A; HU168264B; NL7503645A; FR2266299B3; JPS50141968A; FR2266299A1

Description

DR. STEPHAN G. BESZEDES PATENTANWALT

806 DACHAU bei MÜNCHEN

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Bankkonto Nr. 90 837 bei der Kreis- und Stadt· •ptrkMM Dachau-Inderadorf (BLZ 700 SIS 40)

P 801

Be3Chrei b u η g

zur Patentanmeldung

NOVEX FOREIGN TRADE CO., LTD. S¹OR DEVELOPMENT AND COMMERCIALISATION OF INVENTIONS

Budapest, Ungarn

betreffend

Probenkammer für elektronenoptische Untersuchungen

Die Erfindung betrifft eine Probenkammer» insbesondere für Untersuchungen an biologischen Proben in vitro.

Mit dem Elektronenmikroskop, das auch bei außerordentlich hoher (die Vergrößerungsgrenze des Lichtmikroskopes um etwa das 1 500-fache überschreitender) Vergrößerung noch eine aus-

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gezeichnete Auflösung ergibt_s können biologische Proben gegenwärtig nur nach langwieriger Präparation und dann auch nur in leblosem, zerstörtem Zustand untersucht werden· Die Tiefenschärfe der Abbildung ist "beim Elektronenmikroskop sehr hoch, wobei im Gegensatz zu Lichtsikr-oskopen, hohen Auflösungsvermögens nicht nur diejenigen Teile des Objslrbes scharf erscheinen, auf die das Elektronenmikroskop eiagestellt ist, soaderü auch die vor oder kiatsx- der Einstellung befindlichen feile,

Seit der Einführung des Elektronenmikroskopes ist die

elektronenmikroskopische Untersuchung lebender Proben ein ungelöstes Problem, wobei gerade &v,£ diesem Wege die Biologie und die Medizin zu grundlegende?! Erkenntnissen (zvtm. Beispiel duroii genauere Erforschung c@r Virsn, Filmaufnahmen von a Bewegung beziehungsweise Diagnose) gelangen könnten.

Wegen des im Elektronenmikroskop herrschendes, außeroriient

ix.

lieh, geringen (etwa in der Größenordnung iron 10"* Sorr liegenden) Druckes ist es bei den in unmittelbarer Verbindung mit asm evakuierten Haum stehenden Prozeß misöglieh₉ auch nur annäharnd physiologisch© BedingüSgtE aufrseiitsuerlialten. Aus diesem Grunde wurden zur elektsoneriHiicrüskopischen Untersuchung biologischer¹ Proben bisher abgeschlossene Probealcammern verwendet, bei denen das z-u untersuchende Objekt" von zwei dünnen, die elektronenmikroskopisohcä Betraöhuimg wenig störenden Fenstern eingeschlossen ist« Ea fenster mit Stärken von weniger als 300 bis 400 S der Saugviirkimg des im Elektronenmikroskop herrschenden Hochvakuums nicht oäer nur loirse Seit widerstehen und mit der bei den allgemein verwendeten Elektronenmikroskopen üblichen Besohlsunigerspannung von 50 "bis 100 kV nur höchstens i 000 f. starke Schichten durohleuchtet werden- können (was imt©£- Bsrüeksioiitisims 500- % starker feiAster fü^ die zu. loitas-gtiaiieade Krao® hbst^mis, 'sine Stärke

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von 400 A* ergibt), wurden Versuche zur Erhöhung der Beschleunigerspannung angestellt. Bei mit der zur Durchleuchtung dickerer Proben notwendigen Beschleunigerspannung von etwa

1 000 "bis 3 000 kV arbeitenden Elektronenmikroskopen kann in einem geschlossenen System die Untersuchung der Probe unter physiologischen Bedingungen prinzipiell zwar gelöst werden, jedoch sind derartige Elektronenmikroskope außerordentlich kompliziert aufgebaut und mit außerordentlich hohem Aufwand verbunden, ihre Inbetriebhaltung ist schwierig und während der Untersuchung erleiden die Proben durch die hohe Beschleunigerspannung Schäden, Weiterhin ist es nachteilig, daß, falls ein Fenster zerreißt, zur Reparatur der sich aus den Verschmutzungen ergebenden Betriebsstörung viel Zeit, besonders geschultes Personal und komplizierte Vorrichtungen erforderlich sind [θ. L. Allison: Septieme Congres International de Microscopie Electronique, Grenoble (1970), 169; Α· Fukami, T. Etoh, N. Ishihara, M. Katoh und K. Fujiwara: Septieme Congres International de Microscopie Electronique, Grenoble (1970), 171»

H. G. Heide: J. Gell. Biol. 1j5 (1962), 147; I. G. Stoyanowa und G. A. Michalowski: Biofisika, SU, 4 (1959), 483;

G. Dupouy, P. Perrier, L» Durrieu: Compt· Rend. 251 (1960),

2 836; K. F. Hale, H. Brown und 0. L. Allison: Septieme Congres International de Microscopie Electronique, Grenoble (1970), 297].

Auch mit fensterlosen, das heißt offenen Systemen wurden Versuche durchgeführt, die jedoch keine befriedigenden Ergebnisse brachten. Das Problem des kontinuierlichen Einbringens von Proben konnte nicht gelöst werden, vom eventuellen Einbringen biologischer Reagenzien gar nicht zu reden. Nachteilig ist es weiterhin, daß der einmal in den Weg des Elektronenstrahles eingebrachte verhältnismäßig große Probetropfen bei der Berührung mit dem evakuierten Raum in Ermangelung eines Puffersystemes sofort zerplatzt und verdampft und da-

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durch die Probe innerhalb außerordentlich kurzer Zeit (einige Sekunden) nicht untersuchbar wird [d. F. Parson und R, 0. Moretz: Septieme Congres International de Microscopie Electronique, Grenoble (1970)_f 497; P. E. Ward und R. F, Mitchell: Proc. 25th Anniversary Meeting of EMAG, Institute of Physics, London (1971)].

Me elektronenmikroskopische Untersuchung eingefrorener Gewebeproben war bisher nicht in befriedigender Weise lösbar. Zum Schneiden von für die elekoronenmikroskopische Untersuchung geeigneten eingefrorenen Gewebeproben sind zwar geeignete Geräte bekannt (zum Beispiel das Ultramikrotom- -Schneidgerät der Firmen LKB !Stockholm, Schweden] und Reichert IWien, Österreich ), die erhaltenen Dünnschnitte verlieren jedoch gleich nach ihrem Einbringen in das Elektronenmikroskop durch das EGohvateuxim ihren Wassergehalt und sind danach für die Untersuchung unbrauchbar» Deswegen werden die zu untersuchenden Gewebe aufgewärmt und präpariert und dann in trockenem Zustand in das Elektronenmikroskop eingebracht· Beim langwierigen und komplizierten Präpariervorgang wird das Gewebe gedoch wenigstens zum Teil zerstört, seine Untersuchung bietet also keine genauen Informationen [w, Bernard und H. E, Leducj J_e Gell, BIoI₃ J4 (1967)» 757]·

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Probenkammer, welche eine einfache Möglichkeit zur Untersuchung "biologischer Objekte unter annähernd physiologischen Bedingungen bietet und die unmittelbare, das heißt keine Vorbehandlung, Präparation oder sonstigen Arbeitsgänge erfordernde Untersuchung gefrorener Gewebeproben ermöglicht.

Gegenstand der Erfindung ist eine Probenkammer für elektronenoptische Untersuchungen mit zumindest einer Eintrittsstelle für den Elektronenstrahl und ainejn Probenhalter, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Eintrittsstelle einer nickt abgedecktes liateittsöffsmag ia ©isozn β®==

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häuse besteht und daß an das Gehäuse ein druckausgleichendes Puffersystem angeschlossen ist.

Da in der erfindungsgemäßen Probenkammer die zu untersuchende Probe über die den Elektronenstrahl durchlassende (n) Eintrittsöffnung(en) mit dem evakuierten Raum in unmittelbarer Verbindung steht, muß die Saugwirkung des Hochvakuums kompensiert werden. Zu diesem Zweck hat die erfindungsgemäße Probenkammer das druckausgleichende Puffersystem. Durch Einschaltung dieses Puffersystemes werden einerseits
annähernd physiologische Bedingungen gewährleistet, andererseits wird das schnelle Zerplatzen der Probe beziehungsweise ihre durch Flüssigkeitsverlust eintretende Schädigung verhindert .

Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Probenkammer ist im Gehäuse zusätzlich zur Eintrittsöffnung eine
Austrittsöffnung angebracht, wobei diese auf einer Achse
liegen oder auf eine Achse zentrierbar sind, die mit derjenigen des Elektronenstrahles zusammenfällt.

Nach einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Probenkammer sind im Gehäuse zusätzlich zur Eintrittsöffnung mehrere an beliebigen Stellen angeordnete Austrittsöffnungen angebracht.

Zweckmäßigerweise befindet sich über der Eintritts- oder der Austrittsöffnung beziehungsweise den Austrittsöffnungen ein Verschluß.

Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßeη Probenkammer ist das Gehäuse aus einem Stück ausgebildet.

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Nach einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Probenkammer besteht das Gehäuse aus zwei gegeneinander beweglichen Teilen, und zwar einem mit einer Eintrittsöffnung versehenen Oberteil und einem mit einer Austrittsöffnung versehenen Unterteil.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen -Probenkammer steht das druckausgleichende Puffersystem über ein. Rohr mit dem Gehäuse in Verbindung und ist als Flüssigkeitsbehälter ausgebildet.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Probenkammer steht das druckausgleichende Puffersystem über- ein Eohr mit dem Gehäuse in Verbindung und ist als mit einem Druckregler, insbesondere einem Nadelventil, versehener Gasbehälter ausgeführt.

Nach einer weiteren Auaführmigsform der erfindungsgemäßen Probenkammer ist das druckausgleichends Puffersystem als mit einem Druckregler, insbesondere einem Nadelventil, versehener, in einen Gasraum ragender Rohrstutzen ausgebildet.

Im druckausgleichenden P\i£fersystem kann sich außer einem Fluid noch ein Reagens, insbesondere ein Kontrastmittel, befinden, falls ein solches au verwenden ist.

Das Gehäuse kann gans oder teilweise von einer gekühlten Schutzhülle umgeben sein.

Ferner weist die erf indtuagsgemäße Probenkammer vorzugsweise einen Rohrkanal zum Einführen der Probe auf.

Auch ist es bevorzugt, daß die erfindmigsgemäße Probenkammer einen mit einem Wischer versehenen Abstreicher hat. Dabei ist nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform

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der Abstreicher als Rohr zum Einführen von Reagenzien, insbesondere biologisch aktiven Stoffen und/oder Kontraststoffen, ausgebildet.

Ferner weist die erfindungsgemäße Probenkammer vorzugsweise einen die Temperatur der zu untersuchenden Probe regelnden Temperaturregler auf. Zweckmäßigerweise hat dabei die erfindungsgemäße Probenkammer auch einen, vorzugsweise beim Verschluß am Gehäuse angeordneten, Meßfühler. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Temperaturregler auf ein Kühlmittel, vorzugsweise flüssigen Stickstoff, einwirkend ausgebildet.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse einen zum Verdampfen von Reagenzien, insbesondere Kontraststoffen, geeigneten Einlaß auf.

Vorzugsweise steht der Probenhalter mit einem Kühlbehälter in Verbindung.

Ferner ist es bevorzugt, daß der Probenhalter mit einem Thermostatelement in Verbindung steht.

Es kann auch vorteilhafterweise ein Rohrkanal zur Einleitung von Reagenzien vorgesehen sein.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 den Aufbau und das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Probenkammer in schematischer Darstellung und

Figuren 2 bis 4 weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Probenkammern in Figur 1 ähnlichen Darstellungen,

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Die in Figur 1 dargestellte Probenkammer umfaßt ein Gehäuse 1, das Mit einer Eintritts öffnung 2 und einer Austaitbsöffnung 3 versehen ist., wobei diese Öffnungen auf einer Achse liegen oder auf eine Achse zentrierbar sind. Ferner umfaßt die Probenkammer einen im Gehäuse 1 angebrachten Probenhalter und ein aich an das Gehäuse 1 anschließendes druckausgleichendes Puffersystem 8.

Die in Figur 1 dargestellte Probenkammer ist außer zur Untersuchung von biologisohen Objekten und eingefrorenen Gewebeproben zur elektronenmikroskopischen Untersuchung aller Proben, bei denen die Kompensierung der Wirkung des evakuierten Raumes unbedingt erforderlich oder vorteilhaft ist, geeignet. Da eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Probenkammer auch die kontinuierliche Proben- und/oder Reagenzienzuführung ermöglicht ₉ ist die Probenkammer auch zum Studium physiologisch-chemischer, chemischer und biochemischer !Reaktionen geeignet. Im Hinblick darauf, daß das wichtigste Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Probenkammer die Untersuchung biologischer Proben ist_s n±rä im folgenden die Probenkammer in erster Linie in Bezug auf biologische Anwendungsgebiete beschrieben-; chne indessen ils Erfindung auf dieses Anwendungsgebiet sia

Bas in Figur 1 dargeet©111;5 mit uqiü G-ehän©© 1 der Proben·= kammer übe? ein Rohr 7 la YsrMndnng stsh'sM® Puffsrsystem kann ein Behalte? ssin^ im welefess sish Flüssigkeit "befindet* Aus de® Behälter- gelangt duroli etas ReM? 7 %?'©2,^:'Iaapfte Flüssig-keit beziehungsweise Flüssigkeit In das Gehäuse 1 und kompensiert dort das Verdampfen der Probe mnd die Wirkung des mit der Probe über die Sin- und die Austrittaöffnung 2 beziehungsweise 3 in Verbindung stehenden evakuierten Raumes ι in der Um gebung der Probe liegt also der für die physiologisches, Bedingungen notwendige Druck Y©r und es sind gleiehseitig die

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für die Lebensbedingungen der zu untersuchenden Probe notwendigen Parameter (zum Beispiel feuchte Atmosphäre) vorhanden. Der Behälter des Puffersystemes 8 wird mit einer Flüssigkeit, welche die zu untersuchende Probe nicht schädigt beziehungsweise die zu untersuchende biologische Reaktion nicht stört, gefüllt· Zweckmäßigerweise wird als Flüssigkeit Wasser verwendet. Gegebenenfalls kann der Behälter auch mit einem Reagens, welches beim Zusammentreffen mit der Probe eine Reaktion auslöst, gefüllt werden. Als solche Reagenzien kommen zum Beispiel Kontraststoffe in Frage·

Das druckausgleichende Puffersystem 8 kann auch ein mit einem geeigneten Druckregler, zum Beispiel einem Nadelventil, versehener Gasbehälter oder ein mit einem Gasraum in Verbindung stehender Rohrstutzen sein. Dies ist vor allem bei eingefrorenen Proben vorteilhaft, bei denen nur eine Druckkompensation notwendig ist, die Aufrechterhaltung einer feuchten Atmosphäre hingegen nicht erforderlich ist. Das eingeleitete Gas ist zweckmäßig Luft. Mit dem Gas zusammen kann der Probe ähnlich wie oben beschrieben auch ein Reagens zugeführt werden.

Die beiden im Gehäuse 1 ausgebildeten öffnungen 2, 3 haben zweckmäßig den gleichen oder um höchstens eine Größenordnung voneinander abweichende Durohmesser· Durch diese öffnungen gelangt der Elektronenstrahl auf die Probe beziehungsweise, nachdem er diese durchwandert hat, wieder hinaus. Der Durchmesser der öffnungen kann 30 bis 100 ^i betragen, erforderlichenfalls können jedoch auch größere oder kleinere Durchmesser vorliegen. Wenn das Gehäuse 1 aus einem Stück ausgebildet ist, dann müssen die Eintritts- und AustrittsöfÄungen 2 beziehungsweise 3 unbedingt auf einer Achse liegen. Das Gehäuse 1 kann jedoch auch aus zwei gegeneinander beweglichen Teilen ausgebildet sein; in diesem Falle werden

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vor der Messung die im oberen Teil befindliche Eintrittsöffnung 2 und die im unteren Teil befindliche Austrittβöffnung 3 durch Zentrieren auf eine Achse gebracht.

Der Probenhalter 4 ist ein den Durchgang des Elektronenstrahles gestaltendes Element, sum Beispiel eine Siebplatte, ein Rost oder eine mit einer Öffnung versehene Platte. Im letzteren Falle wird in die öffnung ein aus dem zu untersuchenden Material gebildeter Film ausgespannt.

Eine vor allem zur Untersuchung von flüssigen biologischen Proben in vitro geeignete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Probenkammer nach dem Prinzip von Figur 1 ist in Figur 2 dargestellt, wobei funktionsgleiche Seile mit gleichen Bezugaziffern versehen sind.

Die in Figur 2 dargestellte Probenkammer umfaßt ein Gehäuse 1 mit einer Eintrittsöffnung 2 und einer Austrittsöffnung 3> die auf einer Achse liegen oder auf eine Achse zentriert werden können, sowie einen im Gehäuse 1 angebrachten Probenhalter 4, einen Rohrkanal 5 zum Einführen einer zu untersuchenden Probe, gegebenenfalls einen mit einem Wischer versehenen Abstreicher 6 und ferner ein mit dem Gehäuse 1 über ein Rohr 7 in Verbindung stehendes druckausgleichendes Puffersystem 8. Der Probenhalter 4 kann vorteilhaft mit einem Verschluß 11 fixiert werden»

Im Laufe der Untersuchung wird die zu untersuchende Probe durch den Rohrkanal 5 auf den Probenhalter 4 geleitet und gegebenenfalls mit dem Abstreicher 6 auf dem Probenhalter zu einer Schicht ausgestrichen. Gleichzeitig wird aus dem Puffersystem θ Flüssigkeitsdampf, Flüssigkeit oder Gas eingelassen· Das Puffersystem 8 dient einerseits zum Kompensieren der Druckminderung und andererseits bei Verwendung von Flüssigkeit zur Aufrechterhaltung einer physiologisch richtigen feuchten Atmosphäre.

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Bei einer "bevorzugten Aus führung s form der erfindungsgemäßen Probenkammer i8t der Abstreicher 6 als Reagenseinführungsrohr ausgebildet, so daß gleichzeitig mit dem Ausstreichen der Probe durch das Rohr Reagenzien (wie chemische oder biologische Reagenzien beziehungsweise Kontraststoffe) auf die Probe aufgebracht werden.. Auf diese Weise ist die Untersuchung chemischer, physikalisch-chemischer und biologischer Reaktionen möglich. Da in der erfindungsgemäßen Probenkammer die biologischen Reaktionen unter physiologischen Bedingungen untersucht werden können, ist auch die Untersuchung des Wirkungsmechanismus biologisch aktiver Stoffe ermöglicht.

An die Probenkammer kann in vorteilhafter Weise ein Temperaturregler 13 angeschlossen werden, mit dessen Hilfe während der Untersuchung die Temperatur des Systemes geregelt werden kann· Die Temperatur der Probe wird mit einem Meßfühler 12 gemessen. Der Temperaturregler 13 kann bei Verwendung geeigneter Kühlmittel, zum Beispiel von flüssigem Stickstoff, auch zum plötzlichen Einfrieren der auf dem Probenhalter 4 befindlichen Probe (zum Beispiel einer FlüBsigkeitsschicht) verwendet werden. Auf diese Weise können einzelne Elemente der biologischen Probe, zum Beispiel zu untersuchende Zellen, ohne Schädigung in einer bestimmten Lage fixiert werden. Der Temperaturregler 13 ist zweckmäßig an der der Einführung der zu untersuchenden Probe gegenüberliegenden Seite angebracht.

Die Probenkammer kann, falls es erwünscht ist, teilweise oder ganz von einer mit flüssigem Stickstoff oder einem anderen geeigneten Tiefkühlmittel gekühlten Schutzhülle 9 umgeben sein, welche durch Einfrieren verhindert, daß die zu untersuchende Probe in das Elektronenmikroskop oder dessen Nähe gelangt· Außer diesem Schutz gegen Verunreinigung dient die Schutzhülle 9 noch dazu, in der Umgebung der Probenkammer den Druck möglichst gering zu halten, da sonst, wie bei Elektronenmikroskopen üblicher Ausführung, zur Aufrechter-

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haltung des Hochvakuums eine zusätzliche Pumpe eingebaut werden müßte.

Bine vor allem zur Untersuchung gefrorener Gewebeproben geeignete Ausführungsform einer Probenkammer auf dem Prinzip von Figur 1 ist in Figur 3 dargestellt, wobei funktionsgleiohe Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.

Die in Figur 3 dargestellte Probenkammer umfaßt ein Gehäuse 1 mit einer Eintrittsöffnung 2 und einer Austrittsöffnung 3, die auf einer Achse liegen oder auf eine Achse zentriert werden können, sowie einen im Gehäuse 1 angebrachten Probenhalter 4 und ein druckausgleichendes Puffersystem 8, das zweckmäßigerweise über eine Rohrleitung 7 mit dem Gehäuse in Verbindung steht. An den Probenhalter 4 schließt sich bei der Untersuchung gefrorener Gewebe ein Kühlbehälter 14.an. In manchen Fällen, zum Beispiel bei der Untersuchung weniger flüchtiger Stoffe, kann auf den Kühlbehälter 14 verzichtet werden.

Der Probenhalter 4 kann auch ein an sich bekanntes Element sein, zum Beispiel ein bekannter Probenhalteetab.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann auf die Probe durch ein Rohr 10 hindurch ein Reagens, zweckmäßigerweise ein Kontrastmittel, aufgedampft werden.

Die Probenkammer gemäß Figur 3 kann, falls es erwünscht ist, zum Teil oder ganz von einer mit flüssigem Stickstoff oder einem anderen Tiefkühlmittel gekühlten Schutzhülle 9 umgeben sein. Die Schutzhülle hat die gleiche Aufgabe wie im Falle der Probenkammer gemäß Figur 2, Auch in diesem Falle müßte sonst zur Aufrechterhaltung des Hochvakuums wie bei den Elektronenmikroskopen üblicher Ausführung eine zusätzliche Pumpe angeschlossen werden.

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Eine zur elektronenoptisehen Untersuchung der Oberflächenstruktur der Probe in geeigneter Weise angepaßte Ausführungsform einer Probenkammer ist in Figur 4 dargestellt, Die Aueführungsform gemäß Figur 4 weicht von derjenigen gemäß Figur 1 insofern ab, als die Anordnung der Öffnungen anders ist· In einem Gehäuse 1 der Probenkammer gemäß Figur 4 ist mindestens eine in den Weg des Elektronenstrahles fallende Eintrittsöffnung 2 ausgebildet. Der durch die Eintrittsöffnung 2 eintretende Elektronenstrahl wird von der auf einem Probenhalter 4 befindlichen Probe reflektiert und tritt durch die Eintrittsöffnung 2 aus, wo er ausgewertet werden kann· Wenn der reflektierte Strahl an einem anderen Punkt ausgewertet werden soll, dann können zu diesem Zweck im Gehäuse 1 je nach Wunsch an beliebigen Punkten Austritts-Öffnungen 3 in beliebiger Anzahl, an denen dann der reflektierte Elektronenstrahl ausgewertet werden kann, angebracht sein.

Auch in diesem Falle ist das Gehäuse 1 über ein Rohr 7 an ein druckregelndes Puffersystem 8 angeschlossen, das in der vorangehend beschriebenen Weise ausgebildet ist. Die im Gehäuse 1 ausgebildete^) Öffnung(en) 2, 3 kann beziehungsweise können gegebenenfalls mit einem Verschluß 15 abgeschlossen werden. Ein Verschluß ist jedoch nicht in jedem Falle nötig. Das Gehäuse 1 kann, falls es erwünscht ist, teilweise oder ganz von der schon beschriebenen Schutzhülle 9 umgeben sein· In das Gehäuse 1 können, falls es erwünscht ist, durch einen Rohrkanal 17 Reagenzien eingebracht werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform schließt sich an den Probenhalter 4 ein-Thermostatelement an, mit dem die Temperatur der Probe auf dem gewünschten Wert gehalten werden kann.

Bei den üblichen elektronenmikroskopischen Einrichtungen befindet sich die Probe im Hochvakuum· Durch Einschalten des

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Puff er sy at ernes 8 ist es möglich,, in der erf indungsgemäßen Probenkammer die Umgebung unä damit die Oberfläche der Probe unter speziellen Bedingungen zu untersuchen« In die Kammer können bei gegebener Temperatur und gegebenem Druck chemische Heagenzien auf die Oberfläche der Probe aufgebracht werden, wodurch der Wirkungsmechanismug, das heißt die durch die Reaktion eintretenden Strukturveränderungen der Probenoberflache (zum Eeispiel "bei biologischen Objekten und Metallen) im Prozeß studiert werden Irinnen© 31® eriindungsgemäße Probenkammer igt unter ancsrem für die Anwendung in der ScannirLg-Blektrcnenraikroskc-'pie, der Emissions- und Eeflesions-Elektronemsikrosköpie und beim mit geringer Energie arbeitenden Elektrodendiffraktionsverfahren (LIED) geeignet»

Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

Probenkammer für elektronenoptische Untersuchungen mit zumindest einer Eintrittsstelle für den Elektronenstrahl und einem Probenhalter, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsstelle aus einer nicht abgedeckten Eintrittscfflnung (2) in einem Gehäuse (1) besteht und daß an das Gehäuse (1) ein druckausgleiohendes Puffersystem (8) angeschlossen ist.

2·) Kammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) zusätzlich zur EintrittsÖffnung (2) eine AustrittsÖffnung (3) angebracht ist, wobei diese auf einer Achse liegen oder auf eine Achse zentrierbar sind, die mit derjenigen des Elektronenstrahles zusammenfällt.

3.) Kammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) zusätzlich zur EintrittsÖffnung (2) mehrere an beliebigen Stellen angeordnete Austrittsöffnungen (3) angebracht sind.

4·) Kammer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich über der Eintritts- oder der Austritteöffnung beziehungsweise den Austrittsöffnungen (2, 3) ein Verschluß (15) befindet.

5·) Kammer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus einem Stück ausgebildet ist.

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6.) Kammer nach Anspruch 1 "bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus zwei gegeneinander beweglichen Teilen, und zwar einem mit einer Eintritte-Öffnung (2) versehenen Oberteil und einem mit einer
AustrittsÖffnung (3) versehenen Unterteil besteht.

7·) Kammer nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das druckausgleichende Biffersystem (8) über ein Rohr (7) mit dem Gehäuse (1) in Verbindung steht und als Flüssigkeitsbehälter ausgebildet ist.

8.) Kammer nach Anspruch 1 bis 6₅ dadurch gekennzeichnet, daß das druckauegleichende Puffsrsystem (8) über ein Rohr (7) mit dem Gehäuse (1) in Verbindung steht und als mit einem Druckregler, insbesondere einem Nadelventil, versehener Gasbehälter ausgeführt ist.

9.) Kammer nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das äruckausgleichende Puffersystem (8) als mit

einem Druckregler^ insbesondere einem Nadelventil,
versehener, in einen Sasraum ragender Rohrstutzen
ausgebildet ist*

10.) Kammer nach Anspruch 1 Ms 9₃ äaduröli gekennzeichnet, daß sich im ainickausglsiohenasn Puffersystem (8)
außer einem Pluid noch ein Reagans, insbesondere
ein Kontrastmittel^- befindet.

11.) Kammer nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) ganz oder teilweise von einer gekühlten Schutzhülle (9) umgeben ist.

12.) Kammer nach Anspruch 1 bis 11, gekennzeichnet durch
einen Rohrkanal (5) zum Einführen der Probe.

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13.) Kammer nach Anspruch 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen mit einem Wischer versehenen Abstreicher (6)·

14.) Kammer nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreicher (6) als Rohr zum Einführen von Reagenzien, insbesondere biologisch aktiven Stoffen und/oder Kontraststoffen, ausgebildet ist.

15.) Kammer nach Anspruch 1 bis 14, gekennzeichnet durch einen die Temperatur der zu untersuchenden Probe regelnden Temperaturregler (13).

16·) Kammer nach Anspruch 1 bis 15, gekennzeichnet durch einen, vorzugsweise beim Verschluß (11) am Gehäuse (1) angeordneten, Meßfühler (12).

17·) Kammer nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturregler (13) auf ein Kühlmittel, vorzugsweise flüssigen Stickstoff, einwirkend ausgebildet ist.

18,) Kammer nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen zum Verdampfen von Reagenzien, insbesondere Kontraststoffen, geeigneten Einlaß (Uohr 10) aufweist.

19·) Kammer nach Anspruch 1 bis 11 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenhalter (4) mit einem Kühlbehälter (14) in Verbindung steht.

20.) Kammer nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenhalter (4) mit einem Thermostatelement (16) in Verbindung steht.

21.) Kammer nach Anspruch 1 bis 11 oder 20, gekennzeichnet durch einen Rohrkanal (17) zur Einleitung ron Reagenzien.

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