低温显微镜装置及用于显微镜物镜的密封件的制作方法

1.本技术涉及低温显微镜装置，用于该低温显微镜装置的密封件和显微镜物镜以及操作该低温显微镜装置的方法。


背景技术：

2.低温显微镜装置用于用显微镜检查冷却的样品。在此，例如使用液氮冷却样品。由此可能出现各种问题。例如，由于液氮的蒸发，低温显微镜装置的显微镜可能也被冷却，导致湿气在显微镜上凝结。湿气，例如也可能在样品上凝结或损害显微镜的光学单元。


技术实现要素：

3.因此，本技术的目的是提供消除或至少减轻上述缺点的可能性。
4.为此，提供了一种低温显微镜装置，一种密封件，一种显微镜物镜，以及一种方法。还定义了进一步的实施例。
5.根据实施例，提供了一种低温显微镜装置，包括：
6.具有显微镜物镜的显微镜，
7.用于容纳样品的冷冻室，其中，所述冷冻室具有第二开口，以及
8.安装在所述显微镜物镜上的密封件，其中，所述密封件配置成在所述显微镜物镜的使用位置上抵靠所述冷冻室。
9.通过提供所述密封件，可以减少样品污染，并且可以减少显微镜物镜的主要部分的冷却，从而减少凝结。特别地，背离样品的显微镜物镜的镜头可以得到保护，以防止凝结。
10.这里的使用位置是指在检查样品时，即通过显微镜对其进行检查时，显微镜物镜所处的位置。
11.所述密封件可以包括安装到所述显微镜物镜的第一部分和从所述显微镜物镜突出的第二部分。
12.所述第一部分可以为环形，使得能够简单地连接到所述显微镜物镜。
13.所述第一部分和/或所述第二部分可由弹性材料组成。
14.由于所述密封件至少部分地由弹性材料制成，所以减少了振动的传递。
15.所述弹性材料可以是硅胶。
16.所述第二部分可具有扭结(kink)、弯曲和/或波纹管形部分，这使得可以以特定的压力抵靠冷冻室。
17.在一些实施例中，当所述密封件抵靠在所述冷冻室上时不是气密的。
18.另外，所述密封件可以具有用于排出气体的第一开口。在这种情况下所述第一开口可以背离所述显微镜物镜，这意味着从其流出的冷气不会直接到达所述显微镜物镜。由于所述密封件不是完全气密的和 /或设有第一开口，因此在正压的情况下，诸如蒸发的液氮的冷却剂气体会逸出，从而防止了正压。
19.所述密封件可沿着所述显微镜物镜移动。由于所述密封件的可移动性，后者可以
轻松定位。
20.根据另一个实施例，提供了一种用于显微镜物镜的密封件，其中
21.所述密封件包括用于安装到所述显微镜物镜的第一部分和从所述显微镜物镜突出的第二部分。
22.所述第一部分可以为环形。
23.所述述第一部分和/或所述第二部分可由弹性材料组成。
24.所述弹性材料可以是硅胶。
25.所述第二部分可具有扭结、弯曲和/或波纹管形部分。
26.所述密封件可沿着所述显微镜物镜移动。
27.所述密封件可以具有用于排出气体的第一开口。
28.此外，还提供了一种具有如上所述的密封件的显微镜物镜。关于所述密封件，与所述低温显微镜装置的优点和注意事项相同。
29.根据另一个实施例，提供了一种用于操作如上所述的低温显微镜装置的方法，该方法包括：
30.将所述显微镜物镜移至所述冷冻室开口的使用位置，并
31.沿所述显微镜物镜移动所述密封件，使所述密封件抵靠在所述冷冻室上。
附图说明
32.下面参照附图，在实施例的基础上对本发明进行更详细的说明。在图中，
33.图1示出了根据一个实施例的低温显微镜装置的剖视图；
34.图2示出了根据一个实施例的低温显微镜装置的透视图；以及
35.图3示出了根据一个实施例的操作低温显微镜装置的方法的流程图。
具体实施方式
36.下面详细说明各种实施例。这些仅仅是说明性的，不应被解释为限制性的。
37.除非另外说明，否则不同实施例的特征可以组合。已经描述的针对其中一个实施例的变化和修改也适用于其他实施例，因此不再赘述。下面描述的低温显微镜装置和方法的实施例具有密封件，该密封件在冷冻室和显微镜物镜之间提供了某种程度的隔离和密封。除了该密封件之外，可以以任何常规方式来实施低温显微镜装置。因此，下面将详细描述密封件及其功能，而低温显微镜装置的其余部分将只作简要说明。
38.图1示出了根据一个实施例的低温显微镜装置的剖视图。
39.该低温显微镜装置包括由显微镜物镜10表示的显微镜和冷冻室12。显微镜物镜10可以是常规的显微镜物镜，并且该显微镜的其余构造也可以是任何常规的显微镜构造，特别是，在显微镜中使用的常规显微镜结构。
40.冷冻室12也仅是示例性地说明，并且任何类型的常规冷冻室都可以使用。在图1所示的实施例中，冷冻室具有工作台13，该工作台可以由金属制成并且在该台子上放置要在显微镜下检查的样品14。为了冷却样品14，将冷却液15，特别是液氮，注入到冷冻室12中。此处的液位低于样品14。此处的工作台13具有伸入冷却液中的部分，例如如图所示的腿，或侧翼(未示出)。由此，工作台像样品14一样通过工作台的热传导方式被冷却。可选地或另外
地，样品14可以被冷却液15蒸发所产生的气体16冷却。为了通过显微镜进行检查，将显微镜物镜10放入冷冻室12中的第二开口19中，从而可以通过显微镜检查样品14。显微镜物镜10为检查样品14所处的位置，即显微镜物镜10的一端在第二开口19中或在第二开口19处的位置，也称为显微镜物镜10的使用位置。
41.就以上所述，图1的低温显微镜结构基本上对应于常规的低温显微镜结构。
42.图1的低温显微镜装置还具有密封件11，该密封件安装在显微镜物镜10上。密封件11可以，例如整体由柔性材料制成，例如硅胶。密封件11，图1示出了其横截面，在围绕显微镜物镜10的圆周方向上整体封闭，并且在相对的两端(在图1的方向上的顶部和底部)具有开口。在图1的实施例中，密封件11具有第一部分11a，在该部分中，密封件11 抵靠在显微镜物镜10上。第一部分11a可以是，例如环形部分，并且由弹性材料制成，并且在非张紧状态下，其直径略小于显微镜物镜10。因此，通过相应地拉伸第一部分11a，就可以简单地将密封件11安装到显微镜物镜10上。通过这种方式，密封件11也可以与不同的显微镜物镜10配合使用。在其他实施例中，第一部分11a也可以由刚性材料制成，并且安装到显微镜物镜上，例如，通过紧固方法，例如粘合剂，螺丝，夹子等。
43.密封件11还具有第二部分11b，第二部分11b在图1的横截面中具有扭结，并且布置成离显微镜物镜10有一定距离。多个这样的扭结使第二部分11b具有波纹管的形状也有可能。除了扭结之外，还可以存在弯曲。在其他实施例中，第二部分11b也可以以一定角度从显微镜物镜 10笔直地突出。下面参照图2进一步解释另一种可能的形状。因此，不同的形状是可能的。图1的实施例中的第二部分11b由弹性材料制成。此外，如图1的实施例中的箭头17所示，密封件11可在显微镜物镜10上移动，这可以通过上述第一部分11a的弹性或通过可逆释放的紧固方式，例如，夹具和夹子，来实现。
44.图3示出了说明使用密封件的方法的流程图，该密封件如图1中的密封件11。
45.图3的方法参考图1进行说明，但是该方法也可用于其他低温显微镜装置，例如图2的低温显微镜装置，下文将进一步说明。
46.在图3的步骤30中，将显微镜物镜10布置在冷冻室12中的第二开口 19中，用于通过显微镜检查样品14。
47.在步骤31中，然后将密封件11滑入到位，即在图1的情况下沿显微镜物镜10移动，从而使第二部分11b卡在冷冻室12上，例如用轻压力卡住。这样，通过第二部分11b压靠在冷冻室12上的压力来实现相应的密封措施，该压力可以通过密封件的形状，例如图1中的扭结，而放大。
48.在此，在显微镜物镜和第二部分11b之间的空间同样填充有气体16，如图1中的参考符号16a所示。此外，以这种方式实现的密封在一定程度上是透气的，这意味着该密封不是气密的。这样，气体16也可以如箭头18所示那样逸出。这是因为由于冷却剂15的蒸发，在冷冻室12中慢慢地建立起正压力，该正压力可以通过这种方式被平衡。作为补充，可以在密封件中设置第一开口110以排出气体。第一开口110在这里是指向背离显微镜物镜10的，其结果是冷却气体16不直接通向显微镜物镜10。
49.在图1的实施例中，由于上述正压作用，基本上只有很少的气体流到外部，通过密封件11大大地减少了由于物质从外部穿过冷冻室12而对样品造成的潜在样品污染。另外，位于图1中的密封件11上方的显微镜物镜10的一部分以及低温显微镜装置的其他部分被保
护免受冷冻室的冷害，这可以减少或防止在显微镜物镜10或透镜上的冷凝，例如显微镜物镜10的后侧透镜上。显微镜物镜10的光学成像能力因此受到冷凝的损害很小或不会因冷凝受到损害，并且没有冷凝的液体可能会污染样品14。由于密封件的至少第二部分11b是由弹性材料制成的，在冷冻室12和显微镜物镜10之间不传递振动或仅传递很小的振动。
50.图2示出了根据另一实施例的低温显微镜装置的透视图，该实施例是对图1实施例的修改。相同的元件具有相同的附图标记，并且仅作简要说明。特别地，图2的低温显微镜装置还具有显微镜物镜10和冷冻室 12。在图2的实施例中，冷冻室12具有盖20，该盖具有用于显微镜物镜 10的开口(对应于图1中的第二开口19)。显微镜物镜10具有密封件21，该密封件基本上与图1的密封件11相对应，特别是在其形状和功能方面。在此，密封件21具有与密封件11的第一部分11a相对应的环形开口，所述密封件通过该环形开口附接到显微镜物镜10。密封件21从环形开口延伸，以凸缘的方式突出，并且具有波纹管状的部分，其对应于密封件11的第二部分11b，通过该部分，密封件21位于冷冻室12的盖20上。
51.因此，第一部分在密封件21的情况下由细环组成，而第二部分在图2的情况下以紧压的方式抵靠在盖子上，因为显微镜物镜相应地紧靠在盖20的开口上。这表明，不同的密封形状是可能的。密封件21也是由柔性材料制成的。
52.参考图1和图3，密封件21的使用方式也特别描述了密封件11，并提供了相同的优点。
53.可见，本技术因此不限于所示的具体实施例。