WO2020083746A1 - Vorrichtung und verfahren zum aufbringen eines flüssigen immersionsmittels in einen spalt zwischen einem mikroskopobjektiv und einer zu mikroskopierenden probe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbringen eines flüssigen Immersionsmittels in einen Spalt (6) zwischen einem Mikroskopobjektiv (1) und einer zu mikroskopierenden Probe (2, 20), wobei die Vorrichtung eine Strahleinrichtung (4) aufweist, welche ausgebildet ist, das Immersionsmittel in einem Strahl (5) seitlich in den Spalt (6) einzubringen, wobei die Strahleinrichtung (4) ausgebildet ist, das Immersionsmittel als Dampf- oder Sprühnebelstrahl (5) in den Spalt (6) einzusprühen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Aufbrinqen eines flüssigen Immersionsmittels in einen Spalt zwischen einem Mikroskopobiektiv und einer zu mikroskopierenden Probe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufbringen eines flüssigen Immersionsmit tels in einen Spalt zwischen einem Mikroskopobjektiv und einer zu mikroskopierenden Probe, wobei die Vorrichtung eine Strahleinrichtung aufweist, welche ausgebildet ist, das Immersions mittel in einem Strahl seitlich in den Spalt einzubringen.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zum Aufbringen eines flüssigen Immersi onsmittels in einen Spalt zwischen einem Mikroskopobjektiv und einer zu mikroskopierenden Probe, wobei das Immersionsmittel seitlich in einem Strahl seitlich in den Spalt eingebracht wird.

In der Mikroskopie ist es gebräuchlich, zur Auflösungssteigerung flüssige Immersionsmittel zu verwenden, beispielsweise auf Wasser- oder Ölbasis. Das Aufbringen eines solchen flüssigen Immersionsmittel in einen Spalt zwischen einem Mikroskopobjektiv und einer zu mikroskopie renden Probe ist in einer Vielzahl von Veröffentlichungen beschrieben, beispielsweise in DE 10201301 1543 A1 , DE 10201301 1544 A1 , DE 102014003684 A1 , DE 102005040828 A1 , US 7532393 B2, EP 2905646 A1 , DE 102006042499 A1 , EP 1980892 B1 , US 20100027109 A1 , DE 10123027 B4, DE 10333326 B4 und US 2009109416 A1 . Das Verdampfen von Flüssig keit zum Erzeugen eines zweiphasigen Strahls ist aus der US 201201041 19 A1 bekannt. Die DE 202017000475 U1 sowie die gattungsbildende DE 102015200927 A1 sehen es vor, das Immersionsmittel mittels eines Flüssigkeitsstrahls aus einer Spritzeinrichtung seitlich in den Spalt zwischen Mikroskopobjektiv und zum Mikroskopieren der Probe einzuspritzen.

Die in DE 102015200927 A1 beschriebene Lösung umfasst eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ausbildung eines Immersionsmittelfilms zwischen einem Probenträger und dem Objektiv eines Mikroskops, umfassend ein Autoimmersionsmodul zur Zuführung des Immersionsmittels aus einem Immersionsmittelreservoir auf einen Auftreffort am Probenträger oder am Mikroskop- Verfahrtisch, bestehend aus einer mit einer Düse versehenen Spritzeinrichtung, die mit einer Pumpe zur Erzeugung eines Immersionsmittelstrahls verbunden ist. Dadurch wird ein Immersi- onsm ittelstrahl mit einer definierten Geschwindigkeit auf einen Auftreffort auf den Probenträger oder einem Ort am Mikroskop-Verfahrtisch gespritzt. Gegenüber den Nachteilen der eingangs genannten Lösungen des Standes der Technik, bei denen an den Objektiven bzw. im objektiv nahen Raum technisches Equipment zur Durchführung der Autoimmersion angeordnet werden muss, wird in DE 102015200927 A1 eine Lösung gezeigt, die ohne eine mechanische Verände rung des verwendeten Objektivs auskommt und so ein verbessertes Handling und ein kontinu ierliches Arbeiten mit verschiedenen Objektiven ermöglicht. Um das zu erreichen, muss die Einspritzeinrichtung so weit entfernt vom Objektiv angeordnet werden, dass ein Objektivwech sel durch den Mikroskop-Objektivrevolver und das Verfahren des Mikroskoptisches ungehindert stattfinden können. Als mögliche und vorteilhafte Orte der Anordnung der Einspritzeinrichtung werden dafür die Achse des Objektivrevolvers oder die Anbringung außerhalb des Objektivre volver-Bauraumes direkt am Mikroskopstativ, bei dem ein ungehindertes Einspritzen des Im mersionsmediums möglich ist, genannt.

Die Folge dieser funktionell und bauraumtechnisch sehr vorteilhaften Anordnung der Spritzein richtung am Mikroskopstativ ist, dass der Immersionsmittelstrahl je nach Art der vorhandenen Mikroskopkonstruktion über eine Distanz von ca. 20 - 30 mm eingespritzt werden muss. Auf grund dieser relativ großen Distanz muss der Immersionsmittelstrahl hinsichtlich seiner Para meter (z. B. Strömungsgeschwindigkeit, Strahldurchmesser, Strahlcharakteristik) so ausgebildet werden, dass das je nach Objektiv erforderliche Immersionsflüssigkeits-Volumen vollständig und sicher am gewünschten Auftreffort auf dem Probenträger„ankommt“. Ein Problem ist die in der Strömungsenergie des Immersionsmittelstrahls begründete Neigung zur Luftblasenbildung sowohl im Strahl selbst als auch am Auftreffort bzw. im entstehenden (Erstimmersion) oder bereits vorhandenen (Nachimmersion) Immersionsmittelmeniskus zwischen Objektiv und Pro benträger. Für mikroskopische Anwendungen, insbesondere für die mikroskopischen Kontrast verfahren (z. B. Differenzieller Phasenkontrast, Dunkelfeldkontrast) sind Luftblasen im Objekt feld schon aus Bildqualitätsgründen absolut inakzeptabel. Zusätzlich kann es durch Luftblasen zu mikroskopischen Fehlfunktionen, z. B. beim Autofokussystem kommen. Aufgrund des Luft blasenproblems sieht die DE 102015200927 A1 aufwändige Maßnahmen zur Vermeidung und Reduzierung von Blasen vor.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Luftblasenentstehung beim Einbringen des Immersionsmittels zu vermeiden.

Die Erfindung ist in den unabhängigen Ansprüchen gekennzeichnet. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Weiterbildungen.

Das Immersionsmittel wird seitlich durch einen Strahl, jedoch nicht mehr als Flüssigkeitsstrahl, sondern als Dampf- oder Sprühnebelstrahl in den Spalt eingesprüht. Das Immersionsmittel wird also in einem Zweiphasenstahl aus Immersionsmittel und Luft eingesprüht, nämlich als Dampf oder Sprühnebelstrahl. Auf diese Weise kann die funktionelle und bauraumtechnisch sehr vor teilhafte Anordnung am Mikroskopstativ beibehalten werden, ohne dass die damit verbundene geometrische Distanz von 20-30 mm zum Spalt zwischen Mikroskopobjektiv und zu mikrosko pierender Probe zur Luftblasenbildung und damit zu Beeinträchtigungen der mikroskopischen Abbildung führen würde.

Für die Erzeugung des Zweiphasenstrahls gibt es verschiedene Optionen. So können bekannte druckzerstäubende Sprühnebeldüsen verwendet werden, die das Immersionsmittel als Sprüh nebel ausstoßen und so in den Strahl einsprühen. Alternativ hierzu kann eine Dampf- oder Ne belerzeugung erfolgen, und der so erzeugte Dampf oder Nebel wird mit einer Gasstrahleinrich tung in den Strahl eingesprüht. Die Dampf- oder Nebelerzeugung kann thermisch oder auch mechanisch, also durch einen Schwingungsvernebler, bewerkstelligt werden. Insbesondere können hierfür Piezo- und/oder Ultraschallschwinger in Frage kommen.

Zum erstmaligen Aufbau einer Immersion (sogenannte Erstimmersion) ist der Strahl in der Re gel anders auszugestalten, als zum Aufrechterhalten einer bereits bestehenden Immersion (so genannte Nachimmersion). Zum Aufbau muss der Strahl so gestaltet werden, dass der Menis kus, welcher den Spalt zwischen Mikroskopobjektiv und zum Mikroskopieren der Probe über brückt, durch Kondensation gebildet wird. Besteht dieser Meniskus bereits, gibt es also bereits eine ausgebildete Immersion, ist der Strahl so auszubilden, dass der Meniskus erhalten wird, indem der Sprühnebel oder Dampf am bereits bestehenden Meniskus absorbiert wird und sich dort anlagert. Meist ist der Strahl dann schwächer und/oder gepulst.

Für die Vorrichtung ist es analog bevorzugt, zwei Betriebsmodi vorzusehen. Einen ersten Be triebsmodus, in dem der Dampf- oder Sprühnebelstrahl zum erstmaligen Aufbau eines den Spalt überbrückenden Meniskus aus Immersionsmittel ausgebildet ist, und einen zweiten Be triebsmodus, in dem der Strahl zum Aufrechterhalten eines bereits bestehenden Meniskus aus gebildet ist. Zur Erstimmersion wird die Vorrichtung dann zuerst in den ersten Betriebsmodus geschaltet. Ist der gewünschte Immersionszustand erreicht, wofür optional ein geeigneter De tektor vorgesehen werden kann, wird die Vorrichtung in den zweiten Betriebsmodus umgeschal tet. Der genannte Detektor kann auch durch eine Auswertung eines Bildes realisiert sein, das mit dem Mikroskopobjektiv gewonnen wurde. Eine unvollständige Immersion ist an einem Mik roskopbild leicht zu erkennen. Es ist deshalb in einer Ausgestaltung zweckmäßig, dass die Vor richtung zum Aufbringen des Immersionsmittels mit einer Steuerung des Mikroskops, zu dem das Mikroskopobjektiv gehört, verbunden oder durch diese realisiert ist, und dass die Steuerung eine Bildauswertung des mit dem Mikroskopobjektiv gewonnen Bildes durchführt, um zu erken- nen, dass die Erstimmersion abgeschlossen ist und die Vorrichtung in den zweiten Betriebsmo dus zur Nachimmersion umgeschaltet werden kann.

In Ausführungsformen ist es vorgesehen, dass je nach Bauraumgegebenheiten und Düsenge ometrie der Dampf- oder Sprühnebelstrahl eine unterschiedliche Länge aufweist (in der prakti schen Realisierung beispielsweise von Länge 3 ... 30 mm, bei noch größeren Entfernungen steigt durch die Strahldivergenz das Risiko einer unerwünschten Benetzung weiterer Mikro skopbauteile im Objektbereich). Insbesondere kann die Länge objektivabhängig einstellbar sein.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinatio nen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die ebenfalls erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch nä her erläutert. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen. Beispielsweise ist eine Beschreibung eines Ausführungsbei spiels mit einer Vielzahl von Elementen oder Komponenten nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Elemente oder Komponenten zur Implementierung notwendig sind. Vielmehr können andere Ausführungsbeispiele auch alternative Elemente und Komponenten, weniger Elemente oder Komponenten oder zusätzliche Elemente oder Komponenten enthalten. Elemen te oder Komponenten verschiedener Ausführungsbespiele können miteinander kombiniert wer den, sofern nichts anderes angegeben ist. Modifikationen und Abwandlungen, welche für eines der Ausführungsbeispiele beschrieben werden, können auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden gleiche oder einander entspre chende Elemente in verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht mehrmals erläutert. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Schemadarstellung zur Erstimmersion mittels einem gerichteten Sprühne bel- oder Dampfstrahl,

Fig. 2 eine Schemadarstellung zur Nachimmersion,

Fig. 3 und 4 Immersionsverfahren unter Verwendung eines Strahls gemäß dem Stand der

Technik, Fig. 5 eine Schemadarstellung ähnlich der Fig. 1 , hier jedoch für ein aufrechtes Mikro skop,

Fig. 6 eine Schemadarstellung einer Vorrichtung, die als Autoimmersionssystem aus gebildet ist,

Fig. 7 eine Darstellung ähnlich der Fig. 6 mit verschiedenen Varianten zur Erzeugung eines Dampfs- oder Sprühnebels, und Fig. 8 eine Schemadarstellung entsprechend der Fig. 1 betreffend eine zum Objektiv wechsel synchronisierten Verstellung der Lage einer Düse zum Aufbringen des Immersionsmittels.

Fig. 1 zeigt eine Erstimmersion an einem Objektiv 1 eines inversen Mikroskops. Dabei wird eine Immersion des Mikroskops 1 zusammen mit dem Probenträger 2 hergestellt. Dabei tritt aus einer entsprechend gestalteten Sprühnebel- oder Dampfdüse 4 ein gerichteter Sprühnebel oder Dampfstrahl 5 aus, der optional durch einen gleichfalls aus der Düse 4 austretenden, ge richteten Luftstrom hinsichtlich der Reichweite unterstützt wird. Der Strahl 5 fördert ein Zwei phasengemisch aus Immersionsmittel und Luft. Dieser Strahl wird auf einen Spalt 6 zwischen Objektiv 1 und Probenträger 2 gerichtet. Er bewegt sich über eine Strecke von etwa 20-30 mm. Am Probenträger 2 angekommen, kondensiert das Immersionsmittel aus dem Zweiphasenge misch, also dem Sprühnebel oder Dampf, und scheidet sich tröpfchenförmig am Probenträger ab. Kapillarkräfte ziehen die Tröpfchen 5a in den Spalt 6 zwischen Objektiv 1 und Probenträger 2. Abhängig vom spezifischen Arbeitsabstand des Objektivs 1 und dem Objektfelddurchmesser ergibt sich damit ein definiertes Volumen an Immersionsmittel, welches das wirksame Objekt feld benetzt. Der Auftreffort und die Intensität des gerichteten Sprühnebel- oder Dampfstrahls 5 sind so gewählt, dass eine sichere und reproduzierbare Immersion mit Ausbildung eines Menis kus im Spalt 6 zwischen Objektiv 1 und Probenträger 2 erfolgt. Fig. 2 zeigt die Verhältnisse bei einer Nachimmersion, wenn also der Spalt 6 bereits durch ei nen Meniskus 5b aus Immersionsmittel überbrückt ist. Dabei tritt aus der Sprühmittel- oder Dampfdüse 4 wiederum der gerichtete Strahl 5 aus. Am Meniskus 5b und insbesondere am Probenträger 2 angekommen, wird er vom bereits vorhandenen Meniskus 5d an dessen Auf treffseite 5c absorbiert, wodurch ein vorher verloren gegangenes, beispielsweise durch Ver- dunstung, und fehlendes Volumen an Immersionsmittel wieder ergänzt wird, um eine vollständi ge Immersion auch über lange Zeiträume aufrecht zu erhalten. Die gegenüber einem reinen Flüssigkeitsstrahl niedere energetische Absorption von Sprühnebel oder Dampf durch den Me niskus 5d verursacht keinen Eintrag von Luftblasen, da der Meniskus durch den sehr geringen Energieeintrag nicht in Schwingungen versetzt wird, die eine Luftblasenbildung induzieren könnten.

Das Aufbringen des Immersionsmittels kann je nach Anwendungsfall entweder zum Erzeugen einer Erstimmersion verwendet werden oder zur Nachimmersion, wobei diese gemäß Fig. 1 oder auch anderweitig, insbesondere herkömmlich manuell, erzeugt wurde.

Zum besseren Verständnis der strömungsdynamischen Zusammenhänge beim Aufbringen des Immersionsmittels durch einen Sprühnebel- oder Dampfstrahl seien anhand der Fig. 3 und 4 verschiedene Flüssigstrahlmethoden, wie sie im Stand der Technik, beispielsweise der bereits genannten DE 102015200927 A1 , verwendet wurden, beschrieben. Diese Beschreibung be zieht sich exemplarisch auf den Fall einer Wasserimmersion. Für ölbasierte Immersionsmedien gelten die Ausführungen analog.

In Fig. 3 wird aus der nun herkömmlich ausgestalteten Düse 4 ein Strahl 5 aufgebracht, der aus einer Abfolge von Wassertröpfchen 22 besteht. In Fig. 4 liegt ein kontinuierlicher Wasserstrahl 5 vor. Beide sind jeweils ein Einphasenstrahl, entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich.

Da die durch die Schwerkraftwirkung verursachte Änderung der potenziellen Energie entlang des Wasserstrahls klein im Vergleich zu seiner kinetischen Energie ist, ist die Beschreibung als Wurfparabel realitätsnah. Zwei Instabilitäten führen zum Zerfall des Wasserstrahls in einzelne Tropfen: zum einen die Rayleigh-Instabilität, hervorgerufen durch die Oberflächenspannung, und zum anderen die viskose Reibung an umgebender Luft, d. h. eine„windinduzierte“ Instabili tät. Der Rayleigh-Zerfall, bei dem sich zuerst nach der Düse ein homogener Strahl ausbildet, der anschließend wieder zerfällt, ist hier die wichtigste Strömungsform, die strömungsdyna misch sehr sensitiv auf kleinste Störeinflüsse reagiert. Deshalb müssen die strömungstechni schen Parameter des Wasserstrahls sehr exakt eingehalten werden, um reproduzierbare Er gebnisse zu erzielen.

Der Eintrag von Luftblasen kann u. a. durch viskose Reibung erklärt werden. Die während der Immersion dem Meniskus (Immersionssäule) zugeführte Energie besteht aus kinetischer Ener gie Ekin und Oberflächenenergie E_s. Deren Verhältnis ist für einen homogenen Strahl durch

gegeben, sodass für kleinere Geschwindigkeiten beides von gleicher Größenordnung ist, wobei We die Weberzahl angibt. Die zugeführte Energie muss letztlich durch die viskose Reibung abgebaut werden. Die Reibleistung im Verhältnis zum Zustrom an kinetischer Energie wird durch die Reynoldszahl Re charakterisiert. Die bei einem Strahldurchmesser d gebildete Rey noldszahl charakterisiert wie effektiv der Strahl beim Auftreffen auf den Probenträger und beim Einströmen in den Meniskus (Immersionssäule) abgebremst werden kann. Kleinere Werte vom Strahldurchmesser d und Strahlgeschwindigkeit u sind hier strömungsdynamisch günstiger. Die mit dem Meniskusdurchmesser dM gebildete Reynoldszahl Red charakterisiert wie gut die im Meniskus angeregten Schwingungen gedämpft werden. Auch hier sind wieder kleinere Werte von u und dM strömungsdynamisch bezüglich der Luftblasenneigung günstiger.

Bei den in Fig. 3 dargestellten Einzeltropfen 22 eines diskontinuierlichen, aber dennoch einpha sigen Wasserstrahls 5 wird der definierte und reproduzierbare Strahl 5 durch eine künstliche Anregung, z. B. durch eine z.B. mittels Piezoaktuatoren angetriebene Pumpe erzeugt. Dieser diskontinuierliche Einzeltropfen-Strahl kann als Strahl mit maximaler Anregung der Eigen schwingungen des Wasser-/lmmersionsmittel-Meniskus angesehen werden, wobei dabei ein größerer Lufteintrag mit verstärkter Luftblasenentstehung induziert wird. Ein solcher Strahl kann auch als Sequenz einzelner Nachimmersionen betrachtet werden, die jeweils einen deutlich höheren Lufteintrag bewirken als die Erstimmersion. Das zeigt auch, dass selbst wenn der Ab stand der Einzeltropfen sehr groß wird, schlechtere Resultate als mit einem einzigen Puls eines kontinuierlichen Strahls, s. Fig. 4, erzielt werden.

Aufgrund der o. g. zu Fig. 3 diskutierten physikalischen Zusammenhänge wird folglich ein mög lichst homogener, konstanter Strahl, der durch eine kontinuierlich arbeitende Pumpe, beispiels weise durch eine Membranpumpe bzw. eine Membranpumpe mit zusätzlichem Druckspeicher mit Ventil erzeugt wird, die strömungsdynamisch besseren Ergebnisse mit weniger Luftblasen liefern, s. Fig. 4.

Diese strömungstechnischen Nachteile sind durch die Lösung gemäß Fig. 1 und Fig. 2 nun beseitigt. Anstelle des nach dem Stand der Technik zur Immersion eingesetzten Wasserstrahls wird alternativ ein Luftstrahl verwendet, der das Immersionsmittel in fein zerstäubter Form (Ne bel oder Sprühnebel) oder nur gasförmig als Dampf, also insgesamt als Zweiphasengemisch, mit sich führt. Am Zielort angekommen, kondensiert der im teilweise oder vollständig dampfge sättigten Luftstrahl mitgeführte Sprühnebel oder Dampf dann wieder. Es ist davon auszugehen, dass bei dieser Sprühnebel-Tröpfchen-Immersion aus Wasser ein guter Teil der Wassertröpf chen während ihres„Fluges“ im Luftstrahl verdunstet - durchschnittlich so viel, dass im Strahl eine gesättigte Atmosphäre vorliegt - und ebenfalls erst am Zielort, d. h. auf den Oberflächen von Probenträger und Objektiv, wieder kondensiert. In diesem Zusammenhang wird nicht die teilweise oder vollständig dampfgesättigte Luft selbst als Immersionsmedium betrachtet, sondern nur als Trägermedium für das flüssige Immersi onsmedien verstanden, deshalb der Begriff des Zweiphasengemisches. Damit wird die übliche Definition eingehalten, dass nur solche Medien Immersionsmedien sind, die einen von Vakuum deutlich abweichenden Brechungsindex besitzen. Ihr Zweck ist es, entweder den Brechungsin dex an den des Mediums anzugleichen, in das das mikroskopische Objekt eingebettet ist, oder die numerische Apertur wesentlich zu beeinflussen. Dies ist bei Luft nicht der Fall. Die Abwei chung zu Vakuum mit Brechungsindex 1 ,000 ist hier < 0,1 %, während die üblichen genutzten Medien Brechungsindizes von 1 ,33 (Wasser), 1 ,47 (Glycerin), 1 ,518 (Immersionsöl) besitzen. Damit besitzt der auf dem Probenträger kondensierte Sprühnebel oder Dampf die gleichen Bre chungsindizes wie die fluiden Immersionsmedien vor ihrer Zerstäubung oder Verdampfung.

Dabei ist definitionsgemäß Sprühnebel oder technisch erzeugter Nebel eine nebelartig in der Luft schwebende zerstäubte Flüssigkeit und vom Aggregatszustand damit eine Flüssigkeit. Je nach Art der Erzeugung hat Sprühnebel/Nebel typische Tröpfchengrößen im Bereich zwischen 50 gm und 5 gm. Als Dampf hingegen wird ein Gas bezeichnet, das im Allgemeinen noch in Kontakt mit der flüssigen bzw. festen Phase steht, aus der es durch Verdampfung bzw. Subli mation hervorgegangen ist bzw. das als reiner gasförmiger Dampf vorliegt. Je nach Art seiner technischen Erzeugung und abhängig von Temperatur und Luftdruck können bei Dampf typi sche Tröpfchengrößen im Bereich zwischen 100 pm und 1 pm auftreten. Beide Bereiche liegen um viele Größenordnungen unter bekannten Einzeltropfen 22.

Die grundsätzlichen strömungsdynamischen bzw. strömungsenergetischen Vorteile und die daraus resultierenden verfahrenstechnischen und applikativen Vorteile der erfinderischen Lö sung gegenüber den Flüssigkeitsstrahlimmersionen sind folgende:

Die Immersion von Nebel/Sprühnebel ist mit so kleinen Weber- und Reynoldszahlen assoziiert, dass die Trägheit im Vergleich zu Oberflächenspannung und viskoser Reibung keine Rolle mehr spielt. Die Wassertröpfchen werden also von der sich ausbildenden Immersions- Meniskusoberfläche einfach„aufgesogen“, ohne diese zu Schwingungen und damit zur Luftbla senbildung anzuregen. Gasförmiges Wasser, d. h. Wasserdampf, kondensiert erst an der Im mersions-Meniskusoberfläche und regt den Meniskus zu keinerlei Schwingungen an, wodurch ebenfalls eine Luftblasenentstehung vermieden wird. Der grundsätzliche strömungsenergeti sche Vorteil der Sprühnebel- oder Dampfimmersion besteht in dem Wasser- bzw. Immersions mitteleintrag in die Meniskusoberfläche mit einer Energie von nahezu Null, wodurch eine Luft blasenbildung ursächlich vermieden wird. Damit entfallen bei dieser alternativen Immersionsme thode alle weiteren und zusätzlichen Maßnahmen zur Luftblasenbeseitigung im Meniskus ge- genüber den Flüssigkeitsstrahl-Immersionsmethoden, bei denen es aufgrund des wesentlich höheren Energieeintrags in die Meniskusoberfläche immer zur Ausbildung von Luftblasen kommt. Für applikativ sensible Langzeitexperimente sind Maßnahmen zur Luftblasenbeseiti gung, z. B. x-y-Tischverstellung bzw. z-Verstellung des Fokussystems unerwünscht, beeinträch tigen die Messungen durch fehlerhafte Repositionierung des Tisches und des Fokussystems negativ oder können sogar zu einem Abbruch der Langzeitexperimente, die z. T. über einige Tage laufen, führen. Damit können mit dem erfinderischen Immersionsverfahren Verfahrens schritte und damit Zeit eingespart werden, Fehler vermieden und eine Reihe von aufwändigen Langzeitexperimenten überhaupt erst möglich werden.

Sprühnebel- wie Dampf-Immersion eignet sich zur Erst- und zur Nachimmersion. Allerdings dauert die Erstimmersion dann pro Objektiv etwas länger als eine vergleichbare Flüssigkeits strahlimmersion, ist jedoch durchschnittlich kürzer als eine händisch durchgeführte Immersion.

Insbesondere bei der gegenüber der Erstimmersion applikativ bedeutenderen Nachimmersion ist die erfinderische Lösung eine echte Alternative gegenüber der Flüssigkeitsstrahlimmersion nach dem Stand der Technik, da nur der verdunstete Anteil des Meniskus durch eine geringe Zugabe ergänzt werden muss. Gerade bei Langzeitexperimenten unter Inkubation, bei denen z. T. über 100-mal nachimmergiert werden muss, zeigt die erfinderische Lösung durch ihre luft blasenfreie Nachimmersion ihren besonderen applikativen Vorteil.

In den Fig. 1 , 2, 5-7 sind die grundsätzlichen Entstehungsmechanismen bei einer beispielhaften Sprühnebel- oder Dampfimmersion schematisch dargestellt. Prinzipiell gelten diese Anordnun gen auch für andere Immersionsmittel. Zur besseren Darstellung der Meniskusausbildung wur de dabei der maßstäbliche Abstand zwischen Objektiv und Probenträger bewusst größer ge wählt als die tatsächlichen Arbeitsabstände bei Immersionsobjektiven, die typischerweise im Bereich zwischen 0,1 -3,7 mm liegen.

In Fig. 5 ist der Erstimmersion an einem Objektiv 1 eines aufrechten Mikroskops mittels gerich tetem Strahl 5 aus Sprühnebel oder Dampf gezeigt. Dabei tritt aus der Sprühnebel- oder Dampfdüse 4 der gerichtete Sprühnebel- oder Dampfstrahls aus, der optional durch einen gleichfalls aus der Düse austretenden gerichteten Luftstrom unterstützt wird. Am Probenträger 2 angekommen, kondensiert der Sprühnebel oder Dampf und scheidet Tropfen 5a vor allem an der Frontfläche des obenstehenden Objektivs 1 aber auch am Deckglas 2a ab, die dann durch Kapillarkräfte zwischen Objektiv 1 und Deckglas 2a schließlich einen luftblasenfreien Wasser meniskus ausbilden, der nach einem je nach Objektiv 1 (abhängig seinem spezifischen Arbeits abstand und Objektfelddurchmesser) zu definierenden Wasservolumen das gesamte sichtbare Objektfeld auf dem Objektträger benetzt. Nach gleichem Funktionsprinzip erfolgt auch beim aufrechten Mikroskop analog zum inversen Mikroskop die blasenfreie Nachimmersion durch Absorption an einem bestehenden Wasser meniskus.

Für die Erzeugung von Sprühnebel, Nebel oder Dampf gibt es verschiedene Verfahren nach dem Stand der Technik.

Klassische Sprühnebeldüsen erzeugen durch Zerstäubung feinste Flüssigkeitsnebel durch den Druck des Sprühmediums. Es können verschiedene Medien, wie z. B. Wasser, Öle oder Emul sionen zerstäubt werden. Über die Wahl der Düsenbohrung und des Sprühdrucks, können na hezu alle Tröpfchengrößen und über spezielle Düsengeometrien verschiedene Sprühwinkel erzeugt werden.

Bei einer thermischen Dampf- bzw. Nebelerzeugung wird beispielsweise durch ein elektrisches Heizelement aus einem Flüssigkeitsdepot heraus, z. B. aus einem vollgesogenen textilen Mate rial Flüssigkeit verdampft. Dabei wird der so erzeugte Dampf/Nebel beim Einbringen einer defi nierten Luftströmung, beispielsweise durch Erzeugung eines Unterdruckes, in eine gewünschte Richtung befördert. Auf diesem nach dem Stand der Technik bekannten Grundprinzip beruht auch die Funktionsweise einer E-Zigarette.

Die mechanische Dampf- bzw. Nebelerzeugung erfolgt mittels mechanischer Schwingungen typischerweise im Bereich von Ultraschallfrequenzen bis in den MHz-Frequenzbereich hinein, die auf einen Flüssigkeitsfilm übertragen werden. Diese Schwingungen werden nach dem Stand der Technik vorzugsweise durch piezokeramische Elemente erzeugt. Durch diese Schwingungen entstehen an der Flüssigkeitsoberfläche Kapillarwellen, die bei entsprechenden Anregungsfrequenzen Tropfen bilden. Der Tropfendurchmesser sinkt mit steigender Anre gungsfrequenz bzw. höherer Dichte und kleinerer Oberflächenspannung der jeweiligen Flüssig keit. Ultraschallvernebler können Tropfengrößen < 5 pm erzeugen.

In Fig. 6 ist eine beispielhafte Vorrichtung in Form eines Sprühnebel-Autoimmersionssystems mit klassischer Sprühnebeldüse entsprechend dem unter Nr. 1 genannte Sprühnebelerzeu gungsverfahren an einem inversen Mikroskop schematisch dargestellt.

In einer typischen inversen Mikroskopanordnung ist ein fokussierbares Objektiv 1 unterhalb eines Probenträgers bzw. Mikroskoptisches 2 angeordnet, wobei im Spalt 6 zwischen Objektiv 1 und Probenträger 2 sich das Immersionsgebiet zur Ausbildung eines Immersionsmittel - Menis kus befindet. Durch eine Düse 4, die einen geeigneten kleinen Aussprühöffnungswinkel besitzt und über einem Düsenhalter 3 an geeigneter Stelle am Mikroskopstativ mit bautechnisch freiem Zugang zum Immersionsgebiet 6 befestigt ist, wird ein gerichteter Sprühstrahl 5 erzeugt, der so vor das Immersionsgebiet 6 gesprüht wird, dass es durch Tropfenkondensation und Kapillarwir kung zwischen Objektiv 1 und Probenträger 2 zur Ausbildung eines Immersionsmittelmeniskus 6 kommt. Die Düse 4 besitzt typischerweise zwei Anschlüsse, zum einen den Flüssigkeitsan schluss 8 für die Zuführung des Immersionsmediums und zum anderen den Luftanschluss 14, über den die für den Transport des Sprühnebels zum Immersionsgebiet 6 verwendete Luft be reitgestellt wird. Die über ein Flüssigkeitsabsperrventil 9 steuerbare Immersionsmittelversor gung eines definierten und konstanten Flüssigkeitsdruckes, dessen Größe über eine Flüssig keitsdruckanzeige 10 angezeigt wird, erfolgt über einen steuerbaren Flüssigkeitsdruckspeicher 11 , der über eine Flüssigkeitspumpe 12 und einen vorgeschalteten Flüssigkeitsbehälter 13 mit dem Immersionsmedium„versorgt“ wird. Die über ein Luftabsperrventil 15 steuerbare Luftver sorgung der Sprühnebeldüse erfolgt über einen Luftdruckspeicher 18, dessen Druck über eine Luftdruckanzeige 16 angezeigt und dessen einstellbarer Druckwert über ein Luftdruckregelventil 17 geregelt und konstant gehalten wird. Der Luftdruckspeicher 18 wird durch einen Luftkom pressor oder einen Pressluftanschluss 19 gespeist. Durch die Konstruktion der Sprühnebeldüse 4 werden die beiden Medien Flüssigkeit und Luft zusammengeführt und zu einem gerichteten Sprühnebel, dem gerichteten Sprühnebelstrahl 5 mit Tröpfchengrößen im typischen Bereich zwischen 50 pm und 5 pm ausgebildet. Bei entsprechender Düsenform, z. B. bei der Verwen dung von Flachstrahldüsen in sog. Deflektor- oder Pralltellerbauform sind kleine Ausspritzöff nungswinkel von 15° realisierbar, die für eine definierte und begrenzte Benetzung des Proben trägers 2 erforderlich sind. Für eine blasenfreie Immersion sind niedrige Luftstrahldrücke einzu stellen, um einen strömungsenergetisch niedrigen Immersionsmitteleintrag in den aufzubauen den (Erstimmersion) oder vorhandenen (Nachimmersion) Meniskus durch Absorption sicherzu stellen. Alle einzelnen Autoimmersionsfunktionsbaugruppen sind optional vernetzt; sie und ihre physikalischen Parameter werden über eine zentrale Autoimmersionssteuereinheit 20, z. B. über einen Computer und spezieller Steuersoftware, gesteuert. Bei sog. Airlessdüsen entfällt die Druckluftversorgung 14-19 der in Fig. 6 dargestellten Anordnung; hier wird der Sprühnebel durch eine spezielle Düsenkonstruktion erzeugt. Vorteilhaft ist dabei der geringere technische Aufwand gegenüber den Düsen mit Luftanschluss.

In Fig. 7 sind zwei Vorrichtungen eines Autoimmersionssystems mit einem beispielsweise ther mischen, Ultraschall- oder piezobasierten Dampfzerstäuber/Verdampfer entsprechend dem o. g. zweiten und dritten Dampferzeugungsverfahren an einem inversen Mikroskop schematisch dargestellt.

In einer ebenfalls typischen inversen Mikroskopanordnung ist ein fokussierbares Objektiv 1 unterhalb eines Probenträgers bzw. Mikroskoptisches 2 angeordnet, wobei im Spalt 6 zwischen Objektiv 1 und Probenträger 2 sich das Immersionsgebiet zur Ausbildung eines Meniskus 6 befindet. Durch einen thermischen Dampferzeuger mit Düse 4 (entsprechend dem o. g. zweiten Sprühnebelerzeugungsverfahren), der über einen Halter 3 an geeigneter Stelle am Mikro skopstativ mit bautechnisch freiem Zugang zum Immersionsgebiet 6 befestigt ist, wird ein ge richteter Dampfstrahl 5 erzeugt, der so vor das Immersionsgebiet 6 befördert wird, dass es durch Tropfenkondensation und Kapillarwirkung zwischen Objektiv 1 und Probenträger 2 zur Ausbildung eines Immersionsmittelmeniskus 6 kommt. Am thermischen Dampferzeuger mit Düse 4 befindet sich ein entsprechender Flüssigkeitsanschluss 8, der mit einer Flüssigkeitsver sorgungseinrichtung 22 des thermischen Dampferzeugers verbunden ist. Über eine Steuerein heit 23 werden alle spezielle Prozesse am thermischen Dampferzeuger mit Düse 4, gesteuert, wie z. B. Verdampfungstemperaturen, Flüssigkeitsvolumina/-drücke und ggf. erforderliche Luft drücke zum Dampftransport im gerichteten Dampfstrahl 5.

Ein ebenfalls in Fig. 7 dargestelltes alternatives Verfahren zur Dampferzeugung (gestrichelt gezeichnete Systemkomponenten) benutzt anstelle des oben beschriebenen thermischen Dampferzeugers 4 einen Schwingungsdampferzeuger 11 (entsprechend dem o. g. dritten Er zeugungsverfahren), der aus einem Verdampfer mit Flüssigkeitsspeicher und Düse besteht. Am Dampferzeuger 11 mit Düse 4 befindet sich ebenfalls ein entsprechender Flüssigkeitsanschluss 12, der mit einer Flüssigkeits-Versorgungseinrichtung 13 des Dampferzeugers 11 verbunden ist. Über eine Steuereinheit 24 werden alle speziellen Prozesse am Dampferzeuger 11 mit Düse 4, gesteuert, wie z. B. Steuerdaten für das Piezoelement ggf. für ein zusätzliches Peltierelement (nicht separat dargestellt), Flüssigkeitsvolum ina/-drücke und ggf. erforderliche Luftdrücke zum Dampftransport im gerichteten Strahl 5. Um eine hohe Dampfkonzentration im Strahl 5 zu er zeugen, kann der im Dampferzeuger 11 integrierte Flüssigkeitsspeicher beispielsweise mit ei nem Peltierelement (nicht separat dargestellt) gekühlt werden, damit Dampfkondensation auf dem Weg zur und in der Düse reduziert wird. Das Ansaugen und Mischen des durch das Pie zoelement erzeugten Nebels mit Luft kann beispielsweise über ein sog. Venturirohr/Venturidüse oder über eine Strahlpumpe (beide Funktionseinheiten nicht separat dargestellt), die mit Luft als Treibmedium arbeitet, erfolgen. Durch die Wahl einer geeigneten Düsengeometrie und Düsen öffnung, z. B. durch Ausleiten des Nebels über eine Flachdüse, wird eine gute Führung des Strahls 5 bei minimaler Dampfkondensation in der Düse 4 erreicht. Durch die gerichtete Auslei tung des Nebels über einen kleinen Aussprühöffnungswinkel in Richtung zum Probenträger 2, getrieben durch den Luftstrahl mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit, d. h. einem genü gend hohen Impuls für den Nebel, wird eine Dampfbenetzung umliegender Bauteile im proben nahen Raum des Mikroskops vorteilhaft vermieden. Bei einen Abstand von beispielsweise 25 mm zwischen dem Düsenaustritt des Dampferzeugers 11 und dem Probenträger 2 würde ein Spritzöffnungswinkel von ca. 20° ausreichen, um einen Bereich von ca. 10 mm Breite am Pro benträger 2 über eine Strahlstärke von 3-5 mm des Strahls 5 zu„benebeln“. Alle Funktionsbaugruppen der beiden beispielhaft dargestellten unterschiedlichen Erzeugungs arten (thermisch oder mechanisch) sind optional innerhalb des mikroskopischen Gesamtsys tems vernetzt; sie und ihre Systemparameter werden über eine zentrale Steuereinheit 20, z. B. über einen Computer mit spezieller Steuersoftware, gesteuert.

Vorteile der beschriebenen Immersion sind:

Besonders schonende, gut automatisierbare Nachimmersionsmethode bei sensiblen mikrosko pischen Langzeitexperimenten, z. B. bei Live Cell Imaging, Time Labs, High Resolution- Methoden, für die es nach dem Stand der Technik noch keine befriedigende technische Lösung gibt.

Automatisierbare Methode für alle fluiden Immersionsmedien, wie Wasser, Glycerin, oder Im mersionsöle

Gute Kombinierbarkeit mit mikroskopischen Inkubationsmethoden durch Automatisierbarkeit und Anpassfähigkeit der physikalisch-technischen Prozessparameter.

Gegenüber allen Flüssigkeits-Immersions-Strahlmethoden nach dem Stand der Technik sind bei der Sprühnebel- oder Dampfimmersion keinerlei zusätzliche Maßnahmen zur Luftblasenent fernung notwendig. Daraus folgt: Produktivitätsvorteil, Fehlerminimierung, kein Abbruch von mikroskopischen Langzeitexperimenten durch fehlerhafte Nachimmersionen.

Die Positionierung der Düse zum Aufbringen des Immersionsmittels ist für die erfolgreiche Im mersion, sowohl was die Erstimmersion als auch die Nachimmersion angeht, von Bedeutung. So kann die Aufbringung des Immersionsmittels besser im zum mikroskopierenden Gebiet kon zentriert werden, wenn die Düse möglichst nahe am zum mikroskopierenden Gebiet ist. Die Ausgestaltung der Fig. 8 sieht deshalb eine verstellbare Düse 4 vor, die von einem Antrieb 28 räumlich verstellt werden kann. Der Antrieb 28 ist mit der zentralen Steuereinheit 20 verbunden, die bereits erläutert wurde. Das Objektiv 1 ist an einem Objektivwechsler 32 gehalten, welcher von der Steuereinheit 20 angesteuert wird und das Objektiv 1 gegen ein anderes Objektiv wechseln kann. Dabei muss das Objektiv 1 und/oder das andere Objektiv durch ein Wechsel raumvolumen 34 geführt werden. D.h., beim Objektivwechsel darf in diesem Wechselraumvo lumen 34 keine andere Struktur vorhanden sein, da es sonst zu einer Kollision mit dem Objektiv oder/und dem Objektivwechsler 32 käme. Der Antrieb 28 verstellt die Lage der Achse, z.B. einer Düse 4 so, dass sie aus dem Wechsel raumvolumen 34 herausgelangt, bevorzugt zweiachsig. Es kann in Ausführungsformen genü gen, die Lage der Düse längs einer Strahlachse 30 zu verstellen, auf der der Strahl auf die Pro be 2 abgegeben wird. Bei einer zweiachsigen Verstellung kann nicht nur die Lage längs der Strahlachse 30, sondern auch der Auftreffpunkt der Strahlachse 30 auf der Probe 2 eingestellt werden. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung mit ein- oder zweiachsiger Verstellung kann die Neigung der Düse 4 vom Antrieb 28 eingestellt werden.

Die Steuereinheit 20 synchronisiert nun den Antrieb des Objektivwechslers 32 und den Antrieb 28 für die Düse 4 bei einem Objektivwechsel. Die Steuereinheit 20 betätigt den Antrieb 28 so ein, dass die Düse 4 in eine Parkposition P (in Fig. 8 gestrichelt) gebracht wird, in welcher der Objektivwechsel ohne Kollision zwischen zu wechselnden Objektiven einerseits und Düse 4 anderseits ausgeführt werden kann. Hat die Düse 4 die Parkposition P erreicht, wird von der Steuereinheit 20 der Objektivwechsler 32 zum Objektivwechsel angesteuert und ein anderes Objektiv wird in Position gebracht, beispielsweise mittels eines Revolvers eingeschwenkt. Da nach steuert die Steuereinheit 20 den Antrieb 28 so an, dass die Düse 4 in eine Betriebsstel lung B gebracht wird, die zum Aufbringen des Immersionsmittels erforderlich ist. Diese Position kann nun so gewählt werden, dass sie einem Objektivwechsel hinderlich wäre. Mit anderen Worten, es besteht größere Freiheit zur Wahl der Lage der Düse 4, die vom Antrieb 28 einge stellt wird. Die Betriebsstellung und bevorzugt auch die Ausrichtung der Düse 4 werden somit immer dann, wenn kein Objektivwechsel vorliegt, so gewählt, dass eine optimale Aufbringung des Immersionsmittels entlang der Strahlachse 30 erfolgen kann. Betriebsstellung und insbe sondere Ausrichtung können in Ausführungsformen objektivabhängig gewählt werden. Die Steuereinheit 20 steuert den Antrieb 28 dann nach einem Objektivwechsel so an, dass der An trieb 28 die Düse 4 aus der Parkposition P, die das Wechselraumvolumen 34 freigibt und aus schließlich nach den Kriterien des bestmöglichen Platzes für den Objektivwechsel gewählt wur de, in die Betriebsstellung B gestellt wird, die im Wechselraumvolumen 34 liegt und optional vom aktuell zur Mikroskopie verwendeten Objektiv 1 abhängt. Zudem steuert die Steuereinheit 20 zusätzlich die Strahldüse 4 so an, dass außerhalb der Betriebsstellung B, insbesondere in der Parkstellung P, kein Strahl 5 abgegeben wird. Die Steuereinheit 20 schaltet an der Düse 4 den Strahl 5 ab, bevor sie mit dem Antrieb 28 die Düse 4 aus der Betriebsstellung B rückt.

Auf diese Weise sind bestmögliche Aufbringung des Immersionsmittels mit einem bequemen und sicheren Objektivwechsel in Einklang miteinander gebracht. In der Steuereinheit 20 sind sowohl die Lage der Parkposition P als auch die bevorzugt objektivabhängige Betriebsstellung B des Antriebs 28 abgespeichert. Optional können sie von einem Benutzer eingestellt werden, beispielsweise wenn ein neues Objektiv am Objektivwechsler 32 angebracht wird. Die Betriebsstellung B kann in Ausführungsformen objektivabhängig optimiert werden. Die Steuereinheit 20 steuert den Antrieb 28 nach einem Objektivwechsel so an, dass der Antrieb 28 die Düse 4 aus der Parkposition P, die ausschließlich nach den Kriterien des bestmöglichen Platzes für den Objektivwechsel gewählt wurde, in die Betriebsstellung B gestellt wird, die vom aktuell zur Mikroskopie verwendeten Objektiv 1 abhängt und im Wechselraumvolumen 34 liegt.

Auf diese Weise sind bestmögliche Aufbringung des Immersionsmittels mit einem bequemen und sicheren Objektivwechsel in Einklang miteinander gebracht. In der Steuereinheit 20 sind sowohl die Lage der Parkposition P als auch die bevorzugt objektivabhängige Betriebsstellung B des Antriebs 28 abgespeichert. Optional können sie von einem Benutzer eingestellt werden, beispielsweise wenn ein neues Objektiv am Objektivwechsler 32 zum Einschwenken o.ä. ange bracht wird.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Aufbringen eines flüssigen Immersionsmittels in einen Spalt (6) zwischen einem Mikroskopobjektiv (1 ) und einer zu mikroskopierenden Probe (2, 20), wobei die Vorrich tung eine Strahleinrichtung (4) aufweist, welche ausgebildet ist, das Immersionsmittel in einem Strahl (5) seitlich in den Spalt (6) einzubringen, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlein richtung (4) ausgebildet ist, das Immersionsmittel als Dampf- oder Sprühnebelstrahl (5) in den Spalt (6) einzusprühen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Strahleinrichtung eine druckzerstäubende Sprühnebeldüse (4) aufweist, ausgebildet ist, das Immersionsmittel als Sprühnebel auszustoßen und als Sprühnebelstrahl in den Spalt (6) einzusprühen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Strahleinrichtung ein Immersionsmittelreservoir (13) und einen davon gespeisten Dampf- oder Nebelerzeuger (4, 11 ) sowie eine Gasstrahleinrichtung, die den erzeugten Dampf oder Nebel als Strahl (5) in den Spalt (6) einsprüht, aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf- oder Nebeler zeuger ein beheizter, thermischer Dampf- oder Nebelerzeuger (4) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf- oder Nebeler- zeuger ein Schwingungsvernebler (11 ), insbesondere mit einem Ultraschallschwinger, ist

6. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strah leinrichtung ausgebildet ist, das Immersionsmittel in den Spalt (6) so einzusprühen, dass der Dampf- oder Sprühnebelstrahl (4) zum erstmaligen Aufbau eines den Spalt überbrückenden Meniskus (5b) aus Immersionsmittel und/oder zum Aufrechterhalten des Meniskus (5b) von bereits im Spalt (6) befindlichen Immersionsmittel ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strah leinrichtung einen ersten Betriebsmodus aufweist, in dem der Dampf- oder Sprühnebelstrahl zum erstmaligen Aufbau eines den Spalt (6) überbrückenden Meniskus (5b) aus Immersions- mittel ausgebildet ist, und einen zweiten Betriebsmodus aufweist, in dem der Dampf- oder Sprühnebelstrahl zum Aufrechterhalten des Meniskus (5b) von bereits im Spalt (6) befindlichen Immersionsmittel ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf oder Sprühnebelstrahl (4) eine Länge zwischen 3 und 30 mm hat, vorzugsweise objektivabhän gig verstellbar über diesen Bereich ist.

9. Mikroskop mit einem Mikroskopobjektiv (1 ), einer Aufnahme für eine Probe (2, 20) und einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 -8.

10. Mikroskop nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen motorisierten Objektivwechsler (32), welcher zum Objektivwechsel das Mikroskopobjektiv (1 ) durch ein Wechselraumvolumen (34) bewegt, und einen Antrieb (28) zur Verstellung von Lage und optional auch Ausrichtung der Strahleinrichtung (4) sowie einer Steuereinheit (20), die mit dem Objektivwechsler (32) und dem Antrieb (28) steuernd verbunden ist, wobei die Steuereinheit (20) konfiguriert ist, zu einem Mikroskopobjektivwechsel den Antrieb (28) so anzusteuern, dass die Strahleinrichtung (4) in eine das Wechselraumvolumen (34) freigebende Parkposition (P) gebracht wird, am Objektiv wechsler (32) einen Objektivwechsel anzusteuern und anschließend den Antrieb (28) so anzu steuern, dass die Strahleinrichtung (4) in eine im Wechselraumvolumen (34) liegende Betriebs stellung (B) gebracht wird.

11 . Mikroskop nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsstellung (B) ob jektivabhängig ist.

12. Verfahren zum Aufbringen eines flüssigen Immersionsmittels in einen Spalt (6) zwischen einem Mikroskopobjektiv (1 ) und einer zu mikroskopierenden Probe (2, 2a), wobei das Immer sionsmittel seitlich in einem Strahl (4) seitlich in den Spalt (6) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Immersionsmittel aus einer Strahleinrichtung (4) als Dampf- oder Sprühnebelstrahl in den Spalt (6) eingesprüht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Strahl mittels einer druck zerstäubenden Sprühnebeldüse (4) erzeugt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Dampf- oder Sprühnebel strahl (4) erzeugt wird mittels eines Dampf- oder Nebelerzeugers (4, 1 1 ) sowie einer Gasstrah leinrichtung, die den erzeugten Dampf oder Nebel als Strahl (4) in den Spalt einsprüht.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf oder Nebel durch thermischer Dampf- oder Nebelerzeugung (4) erzeugt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf oder Nebel durch Schwingungsverneblung (1 1 ) erzeugt wird, insbesondere mit einem Ultraschallschwinger.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf oder Sprühnebelstrahl (4) zum erstmaligen Aufbau eines den Spalt überbrückenden Meniskus (5b) aus Immersionsmittel und/oder zum Aufrechterhalten des Meniskus (5b) von bereits im Spalt (6) befindlichen Immersionsmittel eingesprüht wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf oder Sprühnebelstrahl auf eine Länge zwischen 3 und 30 mm eingestellt wird, vorzugsweise objektivabhängig.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb (28) zum Verstellen von Lage und optional Ausrichtung der Strahleinrichtung (4) und ein motori sierter Objektivwechsler (32), welcher zum Objektivwechsel (34) das Mikroskopobjektiv durch ein Wechselraumvolumen bewegt, vorgesehen werden und zu einem Objektivwechsel zuerst über den Antrieb (28) die Strahleinrichtung (4) in eine das Wechselraumvolumen (34) freige bende Parkposition (P) verbracht wird, dann mittels des Objektivwechslers (32) ein Objektiv wechsel durchgeführt wird und anschließend über den Antrieb (28) die Strahleinrichtung (4) in eine im Wechselraumvolumen liegende Betriebsstellung (B) verbracht wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsstellung (B) ob jektivabhängig gewählt wird.