SU1493849A1

SU1493849A1 - Устройство дл микроскопических исследований объектов

Info

Publication number: SU1493849A1
Application number: SU874327092A
Authority: SU
Inventors: Александр Лазаревич Вайсман; Сергей Иванович Ткаченко; Юрий Николаевич Анисимов
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1989-07-15

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл микроскопических исследований объектов при низких температурах и может найти применение в биологии, медицине, сельском хоз йстве. Целью изобретени вл етс повышение точности исследований путем обеспечени высоких скоростей охлаждени и обогрева объекта в широком диапазоне температур. Объект укладывают на предметное стекло 20 и полость камеры 1 герметизируетс . Пропускают хладагент через полость теплообменника 2. Система регулировани температуры предметного стекла 20 обеспечивает изменение расхода хладагента, проход щего через полость теплообменника 2, перемещение теплообменника относительно предметного стекла 20, а также включение или отключение нагревательного элемента 21, выполненного в виде кольца и расположенного на предметном стекле под теплообменником 2. 3 ил.

Description

СО 00 00

со

гв

ф(/р 1

Изобретение относитс к устройствам лл криомикроскопическ1гх ис- следовашш объектов при низюгх температурах и может найти применение в биологии, медицине, сельском хоз йстве .

Цель изобретени - повышение точности исследованш путем обеспечени высоких скоростей охлаждени и обо- грепа об7:,екта D широком диапазоне температур,

Па фиг. 1 изображет1а камера предлагаемого устройства; на Лиг. 2 - предлагаемое устройство ;у1Я микроско пических исследований объектов; на фиг. 3 - график изменени температур при работе устройства.

Устройство соде)жит герметичную цилиндрическую каг-геру 1, в ког. которой коаксиально расположен герметичный кольцевой тенлообметнгик 2 с входным 3 и выходным 4 патрубк ши дл хладагента, сообщающимис с полостью теплообменника 2, соединен- ного гатоками 5, проход щими через уплот)енные отверсти 6 в дншце 7, с. помощью скобы 8 и приводом 9, например электромагнитным. Входной патрубок 3 через крьш1ку Ю фланца 11 подсоеди 1 етс к системе 12 1 одачи хладагента, например жидкого азота, а выходной патрубок 4 через крышку 13 фланца 14 - к системе 15 отвода хладагента. Часть дншда 7, крьппка 16 и крыши 10 л 13 (шанцев 11 и 14 выполнены из эластичного материала, например, в виде сипьс онов. Крышка 15 и дшпда 7 Ш1еют отверсти дл объектива 17 микроскопа и осветительного приспособлени 18. На днище 7 установлен держатель 19 предметного стекла 20 с опорной поверх- HocTiiio, распо;гожеш1ой под теплообменником 2.

YcTpoiicTBo снабжено нагрепателем 21 предметного стекла 20 и системой регулировани температуры последнего , включающей компаратор 22, после

допательно установленные задатчик 23 закона изменени Teh-mepaTypbt, сравнивающее устройство 24 и регул тор 25 мощности, а также схему И 26, блок 27 управлени системой подачи и отвода хладагента и датчики 28 и 29 соответственно предметного стенла 20 и теплообменника 2, при этом вход компаратора 22 св зан с датчиком 29 температуры теплообменника, один

0

5

0 5

30

35

40

45

50

55

выход компаратора 22 с задатчиком 23 зако)1а измене1Н1 температуры, а другой выход компаратора 22 - с первым входом cxeMi i И 26, второй вход которой св зан с блоком 27 управлени системы подачи хладагента, а выход - с приводом 9 теплообменника 2. Датчик 28 температуры предметного стекла св зан с входом сравнивающего устройства 24, выход регул тора 25 мощности св зан с нагревателем 21 предметного стекла 20. Нагреватель 21 выполнен в ви,це ко;п5ца и расположен на предметном стекле 20 под теплообменником 2,

Работу с устройством осугцествл - ют с,педующ1 м образом.

Устройство устанавливаетс на столик микрос1:опа и крепитс npii помощи крепежных элементов микроскопа, при этом в днище 7 вводитс осветительное приспособление 18. Входной патрубок 3 тегшообменншса 2 подсо- едгш етс к системе подвода хладагента , например жидкого азота, а выход 101 г патрубок 4 - к системе 15 отвода хладагента. 16 кожуха 1 одеваетс на обт ектип 17 микроскопа . На пре;т;метное стекло 20 укладываетс объект, затем подводитс объектив 17 микроскопа, на которьш одеваетс крьдика 16. Таким образом, осуществл етс герметизаци внутренней полости камеры.

В режиме охлаждени в начальный момент времени теплообменinw 2 не соприкасаетс с предмет}1ым стеклом 20. На второй вход компаратора 22 нодаетс опорньй С1:гнал ,, определ ющий температуру Т теплообменника 2, при которой начинаетс процесс программного охлаждени . На первьй вход компаратора 22 поступает сигнал от датчика 29 температуры. На вход системы 12 подачи хладагента и второй вход схемы 1126 пост тгает сигнал, включaJOp ий систем, подачи хладагента и разрешаюь щй прохождение сигнала от компаратора 22 чере: схему И 26. Однако до тех пор, пока сигнал от датчика 29 температуры больше , , с выхода компаратора 22 через схему И 26 на привод 9 поступает сигнал Выключено, при этом теплообменник 2 не касаетс предметного стекла 20. Одновременно через систему 12 подачи хладагента постл - пает максимальное количество хлад5

агента н теплообменник 2 li с пько- да задатчикл 23 закона изменени температуры на второй вход устройства 24 сравнени поступает сигнал, эквивале тнь. Ч начально температуре Тр объекта (напр1Р-1ер, ), л на первьш его вход сигнал от датчика 28 температ фы. Сигнал рассогласовани с вьгхода сравнивающего устройства 24 на регул тор 25 мощности, обеспе гивающий подачу необходимого количества энерт Ш дл нагревател 21 и стабилизиру лчи температуру столика на -ровне Т. Происходит охлажде1. ие теплообменника 2 до температурм Т но закону, показанному 1 на фиг. 3. Температура Т и эквивчлеитный ей сигнал U(j определ ютс мaкc гIaльiIoй скоростью охлаждени в заданном диапазоне тег перат ф (чем больше скорость , тем нгеке Т,). Пги достижении теплообменником 2 температуры Т сигнг1л датчика 29 температу1-)ы становитс равным I ori срабатывает KONmapaTop 22, включа задат гик 23 закона изменени температуры и чере схему И 26 пр1шоц 9, прижимающий теплообменник 5 к предметному стеклу 20, обеспечива интенс11вньп1 отто тепла от него. Однако сигнал рассогласовани , определ емглй разностью между сигналами с задатчика 23 закона изменени тe fflepaтypы и датчика 28 температуры, поступает на ре- гу:т то 5 25 мощности, обеспеч1гоаю111ий подачу энергии дл агревател 21, а следовательно, и приток тепла таким образом, что температура предметного стекла 20 с объектом измен етс по заданном закону, при это подача хладагента не прекращаетс .

Линией 3 (фиг, 3) показан линей- закон изменени температуры предметного стекла 20 за врем от t 1 до t в диапазоне те пературы от Тр до Т с установкой начальной температуры Т теплообменника 2, а линией 2 - линейный закон изменени темпсрат т ы с максимально возможной скоростью охлаждени без предвари- те:;ьного охлаждени теплообменника 2 в том же диапазоне температур. Скорость охлаждени предметного стекла 20 в первом случае гораздо выше, чем во втором (фиг. 3).

В режиме программного отогрева со второго входа схемы И26 и систе-

ТН/(9

Мы 12 подачи хладаг ентл снимаетс сигнал разре1 1ени . Подача хладагента в теплообменник 2 прекраг1аетс и одновременно он отходит от предметfj

ного стекла 20. В остальном устройство работает аналоп-гчпо режиму охлаждени с той разниц, что теперь задатчик 23 закона изменени темпе10 ратуры формирует программу отогрева, и сравнивающее устройство 24, регу л тор мощности 24 и нагреватель 25 обеспечива)т слежение за ним.

Предлагаемое устройство дл мик15 роскопических исследованшЧ объектов позвол ет значительно увеличить скорости охлаждени и отогрева объектов в широком диапазоне TeMnepiiT Ti,

Claims

20 Формула изобретени

Устройство дл тикроскопических исследованю объектов, содержащее герметичную камеру с отверсти ми в

25 крьшке и днище дл объектива микроскопа и осветительного приспособлени , коаксиально установленньп в камере кольцевой полый теплообменник , сообщенньй с системой подачи и

30 отвода хладагента, и гтредметное стекло из материала с высоким коэф(шци- ентом теплопровод 1ости, о т л и- чающеес тем, что, с целью повышени точгости исследований пу- тем обеспечени высоких скоростей охлаждени и отогрева объекта в широком диапазоне температур, устройство снабжено приводом, св занным с теплообменником дл перемещени

Q последнего в вертикально плоскости, установленн1,м в камере держателем предметного стекла с опорной поверхностью , расположенной над теплообменником , нагревателем предметного

g стекла и системой регулировани температурь последнего, включающий компарггтор, последовательно уста- новлен} ые задатчик закона изменени температур, сравнивающее устройство и регул тор мощности,- а также схему И, блок управ: ени системой подачи и отвода хладагента и датчики температуры предметного стекла и теплообменника, при этом один вход компаратора св зан с датчиком температуры теплообменника, один выход - с задатчиком закона изме 1ени TeNt- пературы, а другой - с первым входом схемы И, второй вход гкоторой св зан

с блоком управлени системы подачи хладагента, а выход - с приводом теплообменника, при этом датчик температуры предметного стекла св зан с входом сравнивающего устроила

ства, а выход регул тора мощности - с нагревателем, причем последний выполнен в виде кольца и расположен на предметном стекле над теплообменником .

0кР2

в

-50 Ti -WO

Г -160

Гз -7Л -

3