DE2954492C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beobachtungsvorrichtung für Zentrifugen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 2.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 14 98 618 bekannt.

Im Zusammenhang mit der Raumfahrt ist es von großem Interesse, den Einfluß der Schwerelosigkeit und von Beschleunigungen, die größer als die Erdbe­ schleunigung sind, auf lebende Organismen zu er­ forschen. Dabei ist es üblich, für die Untersuchung größerer Beschleunigungen Zentrifugen zu verwenden, da in diesem Falle lediglich die Drehzahl und der Durchmesser der Zentrifugen die auftretenden Beschleunigungskräfte bestimmt.

Von besonderem Interesse sind in letzter Zeit Unter­ suchungen bei variabler Beschleunigung geworden, wobei zusätzlich Wert darauf gelegt wird, neue Unter­ suchungsobjekte auf laufende Zentrifugen aufzubringen. Das ist selbstverständlich mit größeren Schwierigkeiten verbunden, da die zu untersuchenden Objekte gegebenen­ falls mit besonderen Objektträgern aus dem Ruhezustand plötzlich auf eine sich drehende Zentrifuge aufgebracht werden sollen. Außerdem ist es dabei wünschenswert, die Auswirkungen dieser plötzlichen Beschleunigungen aber auch der Dauerwirkung unter dem Einfluß größerer Beschleunigungen ständig unter Kontrolle zu halten, insbesondere unter Sichtkontrolle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Zentrifuge eine einfache Beobachtungsmöglichkeit zu schaffen, die eine möglichst ständige Sichtkontrolle der aufge­ brachten Objekte gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die Merkmale der Unteran­ sprüche gekennzeichnet.

Die für die Beobachtungskontrolle vorgesehenen Maß­ nahmen erlauben eine dauernde Beobachtung von ortsfester Position wobei in der einfacheren Ausführungsform gemäß Anspruch 2 nur kurze Unterbrechungs­ phasen eintreten, während die fortschrittlichere Methode gemäß Anspruch 1 eine ununterbrochene Beobachtung ermöglicht.

Das ist besonders dann von Vorteil, wenn zur Registrie­ rung Filmaufnahmekameras oder Fernsehmonitore verwendet werden. Die weitere Beobachtungsmethode nach Anspruch 3 erlaubt darüber hinaus noch eine ständige Beobachtung unter verschiedenen Blickwinkeln.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Beobachtungsvorrichtung mit ortsfester Kamera,

Fig. 2 eine weitere Beobachtungsvorrichtung mit einer ortsfesten Registriereinrichtung, die insbesondere für Laufbildregistriereinrich­ tungen geeignet ist und

Fig. 3 eine Ergänzungsvorrichtung, die eine ständige Beobachtung der zu untersuchenden Objekte unter verschiedenen Blickwinkeln zuläßt.

Bei der dargestellten Beobachtungsvorrichtung gemäß Fig. 1 dreht sich ein Zentrifugenrotor 21 mit seiner Welle 26 a um eine Achse 26, in der eine spiegelnde Fläche eines Spiegels 27 angeordnet ist. Dieser Spiegel 27 steht über ein Getriebe 29 mit der Welle 26 a derart in Verbindung, daß der Spiegel 27 sich zwar ebenfalls um die Achse 26 dreht, aber nur mit der halben Drehzahl der Zentrifuge. Ein Objekt 23 kann dadurch nahezu ständig von einer außerhalb der Zentrifuge angeordneten Registriereinrichtung 28 über den Spiegel 27 beobachtet werden. Die Sichtlinie dieser Registrier­ einrichtung 28 ist zwischen dem Spiegel 27 und dem Objekt 23 mit 23 a bezeichnet. Diese Beobachtungsvor­ richtung führt allerdings dazu, daß bei einer Umdrehung der Zentrifuge zweimal die Beobachtung unterbrochen wird, und zwar einmal, wenn das Objekt 23 zwischen dem Spiegel 27 und der Beobachtungsvor­ richtung steht und das andere mal, wenn sich der Spiegel 27 zwischen dem Objekt 23 und der Beobachtungsvorrichtung befindet.

Die gemäß Fig. 2 dargestellte, etwas aufwendigere Beobachtungsvorrichtung ist frei von derartigen Beobach­ tungspausen. In diesem Fall ist auf einer Zentrifuge 31, die sich mit ihrer Rotorwelle 36 a um eine Zentrifugenrotorachse 36 dreht, ein Objektträger mit dem zu beobachtenden Objekt 33 angeordnet. Dieses Objekt 33 kann gemäß Sichtlinie 33 a über einen Spiegel 37, dessen Spiegelfläche unter 45° gegenüber der Zentrifugenebene geneigt ist und der sich in der Achse 36 befindet, ein bilddrehendes Element 41, bei­ spielsweise ein DOVE-Prisma, dessen Längsachse mit der Achse 36 der Zentrifuge zusammenfällt, und einen Spiegel 40, dessen Spiegelfläche wieder unter 45° gegenüber der Zentrifugenebene geneigt ist, von der Registriereinrichtung 38, beispiels­ weise eine Fernsehkamera, beobachtet werden. Der Spiegel 37 ist so in einer Hohlwelle, der Rotorwelle 36 a, angeordnet, daß er sich ständig mit dieser Welle dreht und damit die gleiche Drehzahl wie die Zentrifuge 31 aufweist. Das in der Hohlwelle angeordnete bilddrehende Element 41 steht über ein Getriebe 39 so mit dieser Welle in Verbindung, daß es sich mit halber Drehzahl um die Achse 36 dreht. Schließlich ist der Spiegel 40 ebenso wie die Re­ gistriereinrichtung 38 ortsfest angebracht. Mit Hilfe des bilddrehenden Elementes 41 wird dabei das mit der Zentrifuge 31 umlaufende Objekt 33 gemäß Sichtlinie 42 als ortsfestes Bild in der Registriereinrichtung 38 abgebildet. Dadurch ist eine Dauerbeobachtung eines scheinbar stillstehenden Objektes möglich.

In der Fig. 3 ist in Draufsicht schematisch eine Anordnung dargestellt, mittels derer eine Beobachtung eines Objektes 53 gemäß Sichtlinie 53 a unter verschiedenen Blickwinkeln ermöglicht wird. Mittels der Hilfsspiegel 62 a bzw. 62 b, die seitlich des Objektes 53 auf einer Zentrifuge 51 befestigt sind, und der weiteren Hilfsspiegel 63 a bzw. 63 b, die seitlich des in der Rotorachse 56 angeordneten Hauptspiegels, des Spiegels 57, vorgesehen sind, ist eine seitliche Beobachtung des Objektes 53 möglich. Auf diese Weise können insbesondere Auswirkungen der Beschleunigungen in der Wirkungsrichtung der Beschleuni­ gung beobachtet werden. Neben den Spiegeln 62 a bzw. 62 b ist es selbstverständlich auch möglich, ähnliche Spiegel ober- bzw. unterhalb des Objektes 53 vorzu­ sehen.

Claims (5)

1. Beobachtungsvorrichtung für Zentrifugen, insbesondere zur Durchfüh­ rung von Versuchen aus dem Bereiche der Biophysik unter dem Einfluß variabler Beschleunigung, mit einem Rotor zur Aufnahme von Objektträgern sowie einem schräg angestellten Spiegel, der feststehend über der Zentri­ fuge angeordnet ist und welcher ein Abbild eines Untersuchungsobjektes zu einer geeigneten lichtoptischen Registriereinrichtung spiegelt, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Zentrifugenrotorachse (36) ein erster Spie­ gel (37) angeordnet ist, dessen Flächennormale mit der Rotorachse (36) und mit der die Rotorachse (36) und das Objekt (33) verbindenden Sichtlinie (33 a) je einen Winkel von 45° bildet, daß der erste Spiegel (37) mit gleicher Drehzahl wie der Zen­ trifugenrotor (31) rotiert, daß in der Rotorwelle (36 a) oberhalb des ersten Spiegels (37) ein bilddrehendes optisches Element (41) angeordnet ist, welches sich mit der halben Zentrifugenrotordrehzahl um die Rotorachse (36) dreht und das Abbild des Objekts (33) auf einen ortsfesten und schräg angestellten zweiten Spiegel (40) lenkt.

2. Beobachtungsvorrichtung für Zentrifugen, insbesondere zur Durch­ führung von Versuchen aus dem Bereiche der Biophysik unter dem Einfluß vari­ abler Beschleunigung, mit einem Rotor zur Aufnahme von Objektträgern, einem Spiegel sowie einer außerhalb der Zentrifuge befindlichen lichtoptischen Regi­ striereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (27) in der Ro­ torachse (26) angeordnet ist und daß der Spiegel (27) mit der halben Drehzahl des Zentrifugenrotors (21) umläuft.

3. Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß seitlich und ober- bzw. unterhalb eines Objektes (53) Hilfsspiegel (62 a, 62 b) unter einem Winkel von 45° zu der die Rotorachse (56) mit dem Objekt (53) verbindenden Sichtlinie (53 a) angeordnet sind und daß diesen Hilfsspiegeln (62 a, 62 b) zugeordnete weitere Hilfsspiegel (63 a, 63 b) neben dem in der Rotorachse (56) angeordneten Spiegel (57) vorgesehen sind.

4. Beobachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der oberhalb des bilddrehenden Elementes (41) in der Ro­ torachse (36) ortsfest angeordnete zweite Spiegel (40) so befestigt ist, daß seine Flächennormale mit der Rotorachse (36) und der Verbindungslinie (42) zwischen dem zweiten Spiegel (40) und einer lichtoptischen Registriereinrich­ tung (38) je einen Winkel von 45° einschließt.

5. Beobachtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bilddrehende optische Element (41) ein DOVE-Prisma ist.