本發(fā)明涉及一種用于轉(zhuǎn)裝電子顯微術(shù)的冷凍樣本的裝載站,其包括向上開口的腔,該腔可至少部分地裝填冷卻劑。
背景技術(shù):
冷凍固定是一種在電子顯微術(shù)中經(jīng)常采用的樣本制備方法。在此,把含有水的樣本非常迅速地冷凍(冷凍固定)至低于-150℃的溫度,也就是說(shuō),該樣本在避免形成冰晶的情況下被非常迅速地冷卻。已表明,冷凍固定尤其適合于結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究。待研究的對(duì)象,比如細(xì)胞、酶、病毒或脂質(zhì)分子層,由此被植入玻璃化的薄冰層中。冷凍固定的巨大優(yōu)勢(shì)在于,生物結(jié)構(gòu)能保持其原生狀態(tài)。另外,通過(guò)冷凍固定能把生物過(guò)程停止在任一時(shí)間點(diǎn),并在這種玻璃化的狀態(tài)下,例如在冷凍電子顯微鏡中予以研究,和/或在具有相應(yīng)的樣本冷卻的光學(xué)顯微鏡中予以研究。光學(xué)顯微鏡與電子顯微鏡之間的關(guān)聯(lián)方法也稱為光電關(guān)聯(lián)顯微技術(shù)(CLEM(correlative light-electron microscopy)),其允許例如對(duì)生物樣本首先在光學(xué)顯微鏡中長(zhǎng)時(shí)間地予以觀察,直至達(dá)到所希望的狀態(tài)。然后把樣本轉(zhuǎn)移到冷凍制備裝置中,并予以冷凍固定,用于以電子顯微方式進(jìn)行觀察。在CLEM的另一種變型中,以光學(xué)顯微方式對(duì)已經(jīng)冷凍固定的樣本進(jìn)行研究。冷凍固定的樣本還可以采用公知的方式經(jīng)歷其它制備步驟,例如采用冰凍斷裂技術(shù)(冰凍蝕刻技術(shù))和/或涂層技術(shù)進(jìn)行加工。
為了不損害冷凍樣本的質(zhì)量,非常重要的是,將其冷卻,并且在所用的處理器(比如冷凍固定設(shè)備、冰凍斷裂裝置、涂層裝置)或分析器(比如冷凍電子顯微鏡、冷卻的光學(xué)顯微鏡)之間無(wú)污染地轉(zhuǎn)移。
可通過(guò)鏈接“http://www.leica-microsystems.com/fileadmin/downloade/Leica%20EM%20VCT100/Brochures/Leica_EM VCT100_Brochure_EN.pdf”訪問(wèn)的用于真空冷凍轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的小冊(cè)子“Leica EM VCT100”(制造商:萊卡微系統(tǒng))公開了一種用液態(tài)氮冷卻的裝載站,在該裝載站上可聯(lián)接一個(gè)用液態(tài)氮冷卻的轉(zhuǎn)移容器(Leica EM VCT100Shuttle)。在該轉(zhuǎn)移容器的推桿上能夠可松開地固定樣本保持器。通過(guò)移動(dòng)推桿,樣本保持器可以從冷卻的轉(zhuǎn)移容器傳送到裝載站的冷卻的腔中。在裝載站的腔內(nèi)部設(shè)置了用于鎖定樣本保持器的接納部。這些很小的冷凍的電子顯微的樣本大多采用公知的方式位于電子顯微的樣本載體(比如小網(wǎng)格/柵格或用于掃描電子顯微術(shù)的探針)上,這些樣本在容器中被手動(dòng)地裝入裝載站的用液態(tài)氮冷卻的腔內(nèi)。例如用鑷子把帶有樣本的樣本載體取出,并固定在樣本保持器中。這個(gè)過(guò)程在冷卻狀態(tài)下進(jìn)行,從而冷凍樣本不會(huì)融化或解凍,因而不可使用。樣本載體帶有樣本,然后帶有樣本保持器和樣本載體的轉(zhuǎn)移容器與裝載站脫離聯(lián)接,并且為了后續(xù)處理或分析而與相應(yīng)的裝置(例如冰凍斷裂裝置、冷凍電子顯微鏡)連接。
在電子顯微術(shù)中,樣本處理、分析及相應(yīng)設(shè)備的數(shù)量和可行性與日俱增。對(duì)于不同的應(yīng)用來(lái)說(shuō),通常還必須把樣本轉(zhuǎn)裝到以其它方式構(gòu)造的樣本保持器或以其它方式構(gòu)造的樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備中。利用上述已知的裝載站無(wú)法把樣本從一個(gè)樣本保持器轉(zhuǎn)裝到以其它方式構(gòu)造的適于另一種應(yīng)用的樣本保持器中。而且只能連接一個(gè)轉(zhuǎn)移容器。因此,使用者大多要應(yīng)付的是,把位于小容器中且處于液態(tài)氮中的樣本傳送至不同的安裝地點(diǎn)。這不僅牽涉到很大的時(shí)間耗費(fèi),而且包括了可能會(huì)損壞或污染樣本的關(guān)鍵的工作步驟。于是往往無(wú)法想象到在哪一個(gè)工作步驟發(fā)生了錯(cuò)誤。已知的裝載站還沒有溫度控制,對(duì)冷卻劑的補(bǔ)裝要手動(dòng)地進(jìn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的是,實(shí)現(xiàn)盡可能無(wú)污染地把冷凍樣本從樣本保持器轉(zhuǎn)裝到被設(shè)置用于另一種應(yīng)用的以其它方式構(gòu)造的樣本保持器或以其它方式構(gòu)造的樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備中。
該目的利用開篇所述類型的裝載站得以實(shí)現(xiàn),根據(jù)本發(fā)明,該裝載站的特征在于,腔在其側(cè)壁上具有至少兩個(gè)分別用于不同的樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備的接頭,其中,這些接頭允許通過(guò)所選擇的樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備把冷凍樣本引入到腔中,且允許分別通過(guò)另一樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備把冷凍樣本從腔中引出,在腔中設(shè)置有用于至少兩個(gè)不同地構(gòu)造的樣本保持器的接納部,其中,至少兩個(gè)樣本保持器能夠可松開地固定在至少一個(gè)樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備上,用于把冷凍樣本引入到腔中和用于把冷凍樣本從腔中引出。
由于本發(fā)明,能夠?qū)崿F(xiàn)在<-150℃的溫度情況下在各個(gè)處理器或分析器的通常不同地設(shè)計(jì)的樣本保持器之間盡量無(wú)污染地且省時(shí)地轉(zhuǎn)裝用于電子顯微術(shù)的冷凍樣本。
冷凍樣本在大多數(shù)情況下施加在電子顯微的樣本載體上,樣本載體的設(shè)計(jì)與相應(yīng)的應(yīng)用有關(guān)。因此,術(shù)語(yǔ)“樣本載體”是指所有適用于電子顯微術(shù)和適用于電子顯微的樣本制備的載體。用于電子顯微術(shù)的樣本載體對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是普遍已知的。樣本載體例如是用于掃描電子顯微術(shù)的探針式的載體,或者是通常稱為柵格或網(wǎng)格載體的小網(wǎng)狀的載體。柵格可以具有不同形狀的孔(蜂窩、縫槽等),或者具有一定孔眼數(shù)量的柵格,和/或用薄膜涂層(例如Quantifoil公司的涂層的柵格)和/或被碳蒸鍍。同樣應(yīng)用于電子顯微的樣本的冷凍制備的其它載體例如是在EP 1 267 164B1中介紹過(guò)的藍(lán)寶石玻璃片。
帶有樣本的樣本載體也可以可松開地固定在樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備的樣本保持器中。樣本保持器可以要么牢固地與樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備連接(例如用于轉(zhuǎn)移電子顯微術(shù)的樣本保持器,比如Gatan公司的冷凍-TEM-保持器(單斜式液態(tài)氮冷凍轉(zhuǎn)移保持器,型號(hào)626(Model 626Single Tilt Liquid Nitrogen Cryo Transfer Holder)),要么它可以可松開地與樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備聯(lián)接,因而是可更換的。已知的樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備是上面已提及的Leica EM VCT100 Shuttle(制造商:萊卡微系統(tǒng)),分別用于不同應(yīng)用的不同設(shè)計(jì)的樣本保持器與該樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備連接。Leica EM VCT100 Shuttle也適合于與根據(jù)本發(fā)明的裝載站連接。根據(jù)所用的樣本載體(例如柵格/小網(wǎng)格),選擇可與Leica EM VCT100 Shuttle聯(lián)接的樣本保持器。替代地,規(guī)定了一些應(yīng)用,使得樣本直接施加在樣本保持器的表面上,即無(wú)樣本載體比如柵格/小網(wǎng)格。
冷凍樣本是很小的電子顯微的樣本,這些樣本可以借助于本發(fā)明的裝載站轉(zhuǎn)裝到不同處理器或分析器的不同的樣本保持器中。按照上面已提到的在光學(xué)顯微鏡與電子顯微鏡(光電關(guān)聯(lián)顯微技術(shù)(CLEM“correlative light-electron microscopy”))之間的關(guān)聯(lián)方法,既在光學(xué)顯微鏡中又在電子顯微鏡中對(duì)冷凍的電子顯微的樣本予以研究。本發(fā)明的裝載站也能實(shí)現(xiàn)把冷凍的電子顯微的樣本簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)裝到被構(gòu)造用于光學(xué)顯微術(shù)或電子顯微術(shù)的樣本保持器中。
有益地,用于至少兩個(gè)不同地構(gòu)造的樣本保持器的接納部設(shè)置在腔的底部區(qū)域中。
在一種有利的改進(jìn)中,接納部包括可轉(zhuǎn)動(dòng)且可翻擺的球冠,在該球冠上可接納至少兩個(gè)不同地構(gòu)造的樣本保持器。這些樣本保持器因而可松開地鎖定在接納部中。在一種子變型方案中,設(shè)置有恰好用于兩個(gè)不同地構(gòu)造的樣本載體的接納部,其中,球冠能實(shí)現(xiàn)圍繞豎直軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)且能實(shí)現(xiàn)翻擺。替代地,接納部也可以接納多于兩個(gè)的樣本保持器,例如,可以在一個(gè)接納部上以交叉方式鎖定四個(gè)樣本保持器。
在另一種改進(jìn)中,接納部包括可移動(dòng)的滑架,在該滑架上可接納至少兩個(gè)不同地構(gòu)造的樣本保持器。
在一種有利的改進(jìn)中,裝載站的特點(diǎn)在于一種用于冷卻劑的儲(chǔ)備容器,該儲(chǔ)備容器與腔通過(guò)用于冷卻劑的可控制的輸入閥連接。可控制的輸入閥例如通過(guò)步進(jìn)馬達(dá)予以控制。有利地在腔中設(shè)置有液位傳感器,利用該液位傳感器,能夠通過(guò)可控制的輸入閥調(diào)節(jié)從儲(chǔ)備容器至腔的冷卻劑輸入。調(diào)節(jié)輸入到腔中的冷卻劑,這保證了自動(dòng)地將冷卻劑補(bǔ)裝到腔中,進(jìn)而保證對(duì)樣本的連續(xù)冷卻。
裝載站還可以具有例如利用位于腔中的溫度傳感器進(jìn)行的溫度監(jiān)視。
借助于液位傳感器和可控制的輸入閥來(lái)調(diào)節(jié)冷卻劑輸入,以及利用溫度傳感器來(lái)監(jiān)視溫度,這些都通過(guò)控制設(shè)備來(lái)進(jìn)行,該控制設(shè)備采用公知的方式來(lái)構(gòu)造,且通常具有微控制器以及電子器件。
腔中的超出可設(shè)定的溫度范圍或液位范圍的液位偏差以及溫度偏差,又可以通過(guò)該控制設(shè)備來(lái)消除。另外也可行的是,把這些偏差作為報(bào)警信號(hào)告知給操作者。
裝載站還可以包括用來(lái)給控制設(shè)備輸入指令的操作臺(tái)。這種指令例如包括對(duì)冷卻劑輸入和溫度的編程。
冷卻劑(也稱為冷凍劑)是液態(tài)氣體比如液態(tài)氮(LN2)或液態(tài)空氣,優(yōu)選是液態(tài)氮。
裝載站的腔向上開口地構(gòu)造。通過(guò)冷卻劑的連續(xù)蒸發(fā),形成了冷氣體流,其從腔排出,進(jìn)而防止空氣侵入。在一種特別有利的變型方案中,裝載站具有氣罩,該氣罩位于向上開口的腔的上方。該氣罩防止水蒸氣在腔中或腔上凍結(jié)。排出的冷氣流和氣罩防止污染樣本。
在一種有利的變型方案中,可在腔上連接一個(gè)閘板,該閘板借助于真空泵允許把樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備抽真空,或者把冷凍樣本關(guān)入到可抽真空的樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備中,且允許把冷凍樣本從可抽真空的樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備中引出。在真空情況下的轉(zhuǎn)移防止了污染,且保證更好地冷卻樣本(僅通過(guò)輻射引入熱量;幾乎無(wú)氣體對(duì)流)。一種被設(shè)置用于在真空或保護(hù)氣氛中冷凍地轉(zhuǎn)移冷凍樣本的樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備是上面提及的Leica EM VCT100 Shuttle(制造商:萊卡微系統(tǒng))。用于在真空或保護(hù)氣體中冷凍轉(zhuǎn)移的樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備具有容器,該容器為了轉(zhuǎn)移而被抽真空或者可裝填保護(hù)氣體。冷凍樣本通過(guò)閘板被關(guān)進(jìn)到容器中或者被引出。這種閘板本身是已知的,且例如構(gòu)造成使得它被兩個(gè)滑閥限定,其中,通過(guò)滑閥的相應(yīng)的移調(diào),可在滑閥之間的中間腔室中產(chǎn)生真空。在此,可以把一個(gè)滑閥固定在樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備上;另一個(gè)滑閥固定在裝載站的接頭上。例如通過(guò)懸掛裝置使得樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備與裝載站的接頭對(duì)接,由此形成閘板,且該閘板例如借助O形圈對(duì)外密封。樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備有利地具有推桿,在該推桿上固定著帶有樣本的樣本保持器。于是,可以借助該推桿使得樣本保持器穿過(guò)閘板從裝載站轉(zhuǎn)移到樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備中,反之亦然。
在一種變型方案中,至少一個(gè)接頭被構(gòu)造成用于樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備的接頭,該樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備被設(shè)置用于在真空或保護(hù)氣氛中冷凍地轉(zhuǎn)移冷凍樣本。這種樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備的一個(gè)例子就是上面提到的Leica EM VCT100 Shuttle(制造商:萊卡微系統(tǒng))。
在另一種變型方案中,至少一個(gè)接頭被構(gòu)造成用于透射電子顯微術(shù)(TEM)的樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備的接頭,例如被構(gòu)造成對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)普遍公知的冷凍-TEM-保持器。冷凍-TEM-保持器例如由Gatan公司(單斜式液態(tài)氮冷凍轉(zhuǎn)移保持器,型號(hào)626(Model 626Single Tilt Liquid Nitrogen Cryo Transfer Holder))制造。該接頭通常包括貫通的孔和用于冷凍-TEM-保持器的支腳。該孔例如可用塞子封閉。
在另一種變型方案中,至少一個(gè)接頭被構(gòu)造成用于光學(xué)顯微術(shù)的樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備的接頭。該變型方案能實(shí)現(xiàn)把冷凍的電子顯微的樣本從用于電子顯微術(shù)的樣本保持器轉(zhuǎn)裝到用于光學(xué)顯微鏡的樣本保持器中,且主要應(yīng)用于開篇已提到的關(guān)聯(lián)方法,該方法既采用光學(xué)顯微術(shù),又采用電子顯微術(shù)(CLEM)。冷凍樣本可以在轉(zhuǎn)裝和從裝載站的腔中引出之后借助于專用的冷卻臺(tái)以光學(xué)顯微方式予以研究。
附圖說(shuō)明
下面借助附圖中所示的非限定性的范例詳述本發(fā)明。附圖中:
圖1為本發(fā)明的裝載站的立體圖;
圖2為圖1的裝載站的從另一視角觀察的另一立體圖;
圖3為圖1和圖2中所示的裝載站的樣本保持器的接納部的放大的立體圖;
圖4為樣本保持器的接納部的替代實(shí)施方式的立體圖;
圖5為穿過(guò)用于圖1中冷凍真空轉(zhuǎn)移的裝載站和轉(zhuǎn)移設(shè)備的放大的剖視圖;和
圖6為穿過(guò)用于圖1中冷凍真空轉(zhuǎn)移的裝載站和轉(zhuǎn)移設(shè)備的放大的另一剖視圖。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的裝載站100的立體圖。裝載站100包括用冷卻劑(在本范例中為液態(tài)氮(LN2))冷卻的腔104,該腔向上開口。在所示的范例中,腔104嵌入到殼體115中。該腔104至少部分地裝填有LN2。通過(guò)冷卻劑的連續(xù)蒸發(fā),形成了冷氣體流,其從腔104排出,進(jìn)而防止空氣侵入。氣罩106位于腔104的開口區(qū)域105的上方。該氣罩防止水蒸氣在腔中或腔上凍結(jié)。排出的冷氣流和氣罩因而防止了樣本被污染。裝載站還具有放大鏡(放大透鏡)118,該放大鏡位于腔104的上方和氣罩106的下方。
樣本是用于電子顯微術(shù)的很小的冷凍樣本,這種樣本在<-150℃的冷凍狀態(tài)下被轉(zhuǎn)移到腔104中或者從中轉(zhuǎn)移出,并在腔104中被轉(zhuǎn)裝。
在腔底部107設(shè)置了用于兩個(gè)樣本保持器109、110的接納部108,這些樣本保持器被構(gòu)造用于保存冷凍樣本。在圖3中放大地示出的接納部108設(shè)置在球冠111上。該球冠111是可翻擺的,并圍繞豎直的軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)地安置,且可以通過(guò)未詳細(xì)示出的彈簧卡鎖至不同的位置。
回過(guò)來(lái)參見圖1和圖2,腔104在其側(cè)壁上總共有三個(gè)接頭101a、102a和103a,它們分別用于三個(gè)不同的轉(zhuǎn)移設(shè)備101、102和103。這些轉(zhuǎn)移設(shè)備101、102和103從外面與接頭101a、102a和103a連接。接頭101a、102a、103a包括開口,經(jīng)由這些開口可以把冷凍的電子顯微術(shù)的樣本從轉(zhuǎn)移設(shè)備101、102、103裝入到腔中或者引出。未用的接頭分別用未詳細(xì)示出的滑板封閉。
轉(zhuǎn)移設(shè)備101在所示范例中是上面提及的Leica EM VCT100 Shuttle(制造商:萊卡微系統(tǒng)),即一種被設(shè)置用于在真空或保護(hù)氣氛中冷凍地轉(zhuǎn)移冷凍樣本的轉(zhuǎn)移容器。轉(zhuǎn)移設(shè)備101具有推桿113,利用該推桿可以把樣本保持器從冷卻的轉(zhuǎn)移設(shè)備101經(jīng)由接頭101a的開口裝入到腔104中。通過(guò)下面在圖5和6中詳述的閘板119將樣本引入轉(zhuǎn)移設(shè)備101中或者將其引出。
轉(zhuǎn)移設(shè)備103在所示范例中是用于光學(xué)顯微術(shù)的轉(zhuǎn)移設(shè)備,且同樣具有推桿112,借助于該推桿可以把樣本保持器經(jīng)由接頭103a的開口裝入到腔104中。
轉(zhuǎn)移設(shè)備102是冷凍-TEM-樣本保持器(例如Gatan公司的單斜式液態(tài)氮冷凍轉(zhuǎn)移保持器,型號(hào)626(Model 626Single Tilt Liquid Nitrogen Cryo Transfer Holder)),其中,TEM標(biāo)本保持器的接納著樣本的那個(gè)端部可以經(jīng)由接頭102a的開口伸入到腔104中。
本例中所示的裝載站100具有總共三個(gè)不同的接頭,用于三個(gè)不同的轉(zhuǎn)移設(shè)備。然而也可以只有兩個(gè)不同的接頭,但也可以有多于三個(gè)的不同的接頭,例如四個(gè)或五個(gè)不同的接頭。接頭的數(shù)量和相應(yīng)的設(shè)計(jì)取決于待連接的轉(zhuǎn)移容器,其中,接頭或轉(zhuǎn)移容器的組合方式根據(jù)應(yīng)用范圍來(lái)相應(yīng)地選擇。
在所示范例中,只有轉(zhuǎn)移設(shè)備101與樣本保持器109、110的接納部108連通。借助于可轉(zhuǎn)動(dòng)的且可翻擺的球冠111,接納部108的翻擺是必然的,因?yàn)檗D(zhuǎn)移設(shè)備101傾斜地安置至裝載站100(參見圖2),并且為了轉(zhuǎn)裝樣本,樣本保持器109或110通過(guò)卡扣與推桿113脫離聯(lián)接,鎖定在接納部108中,然后才帶至水平的處理位置。
下面介紹把樣本從樣本保持器109轉(zhuǎn)裝至不同的樣本保持器110。在圖2和3中,樣本保持器109、110鎖定在接納部108中,其中,樣本保持器109朝向轉(zhuǎn)移設(shè)備101,并已事先與其脫離聯(lián)接。位于樣本保持器109中的樣本現(xiàn)在可以手動(dòng)地例如利用鑷子轉(zhuǎn)裝到樣本保持器110中。在可通過(guò)鏈接“http://www.leica-microsystems.com/fileadmin/downloade/Leica%20EM%20VCT100/Brochures/Leica_EM VCT100_Brochure_EN.pdf”訪問(wèn)的用于真空冷凍轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的小冊(cè)子“Leica EM VCT100”(制造商:萊卡微系統(tǒng))中,介紹了在掃描電子顯微術(shù)(REM;英文“Scanning electron microscopy”SEM)中針對(duì)不同的應(yīng)用對(duì)樣本保持器的選擇。在電子顯微術(shù)中采用的分析和處理方法非常繁多,相應(yīng)地,樣本保持器的設(shè)計(jì)各式各樣。
在轉(zhuǎn)裝之后,球冠111轉(zhuǎn)動(dòng)180°,從而現(xiàn)在樣本保持器110朝向轉(zhuǎn)移設(shè)備101。接下來(lái),球冠111翻擺,帶有樣本的樣本保持器110現(xiàn)在可以與推桿113的伸入腔104中的端部113a聯(lián)接,并且可以通過(guò)拉回推桿113而從腔104中取出。替代地,也可以把樣本從樣本保持器109轉(zhuǎn)裝到轉(zhuǎn)移設(shè)備102或103的相應(yīng)的樣本保存部中,用于其它的分析或處理步驟。
裝載站100還具有用于冷卻劑的儲(chǔ)備容器114,該儲(chǔ)備容器也嵌入到殼體115中。儲(chǔ)備容器114能夠用蓋子116封閉。儲(chǔ)備容器114與腔104通過(guò)用于冷卻劑的未詳細(xì)示出的可控制的輸入閥連接??煽刂频妮斎腴y采用公知的方式來(lái)設(shè)計(jì),且例如通過(guò)步進(jìn)馬達(dá)予以控制。此外,在腔104中設(shè)置了同樣未示出的且采用公知的方式設(shè)計(jì)的液位傳感器,利用該液位傳感器,能夠通過(guò)可控制的輸入閥來(lái)調(diào)節(jié)從儲(chǔ)備容器114至腔104的冷卻劑輸入。調(diào)節(jié)輸入到腔104中的冷卻劑,這保證了自動(dòng)地將冷卻劑補(bǔ)裝到腔104中,進(jìn)而保證對(duì)樣本的連續(xù)冷卻。裝載站100還具有采用公知方式的溫度監(jiān)視,例如具有位于腔中的溫度傳感器。
借助于液位傳感器和可控制的輸入閥來(lái)調(diào)節(jié)冷卻劑輸入,以及利用溫度傳感器來(lái)監(jiān)視溫度,這些都通過(guò)未詳細(xì)示出的控制設(shè)備來(lái)進(jìn)行,該控制設(shè)備采用公知的方式來(lái)構(gòu)造,且通常具有微控制器以及電子器件。腔104中的超出可設(shè)定的溫度范圍或液位范圍的液位偏差以及溫度偏差,又可以通過(guò)該控制設(shè)備來(lái)消除。另外也可行的是,把這些偏差作為報(bào)警信號(hào)例如作為光學(xué)的或聲學(xué)的報(bào)警信號(hào)告知給操作者。
裝載站100還包括用來(lái)給控制設(shè)備輸入指令的操作臺(tái)。這種指令例如包括對(duì)冷卻劑輸入和溫度的編程。
圖4所示為用于樣本保持器的接納部208的替代實(shí)施方式的立體圖。該接納部208設(shè)置在裝載站200的腔204的腔底部207上。除了接納部208外,裝載站200的結(jié)構(gòu)在其它方面都對(duì)應(yīng)于裝載站100的結(jié)構(gòu)。圖4中所示的接納部208包括滑架式的滑板211,總共可把兩個(gè)樣本保持器鎖定在該滑板上。在圖4中,只有一個(gè)樣本保持器209可松開地固定在接納部208的第一鎖定位置209a,用于未示出的樣本保持器210的第二鎖定位置210a未被占用。樣本保持器209、210如同上述樣本保持器109、110那樣設(shè)計(jì)?;?11可翻擺地安置,以使得樣本保持器209、210與轉(zhuǎn)移設(shè)備101的推桿113的伸入到腔204中的端部113a聯(lián)接。通過(guò)滑板211在由箭頭212所示方向上的移動(dòng),相應(yīng)的樣本保持器209、210能夠朝向推桿113定位。
圖5和6所示為穿過(guò)圖1中的裝載站100和轉(zhuǎn)移設(shè)備101的放大的剖視圖。如上所述,該轉(zhuǎn)移設(shè)備101是Leica EM VCT100 Shuttle(制造商:萊卡微系統(tǒng)),即一種被設(shè)置用于在真空或保護(hù)氣氛中冷凍地轉(zhuǎn)移冷凍樣本的轉(zhuǎn)移容器。借助于轉(zhuǎn)移設(shè)備101的推桿113,樣本保持器可以從冷卻的轉(zhuǎn)移設(shè)備101經(jīng)由接頭101a的開口通過(guò)閘板119引入裝載站100的腔104中。
閘板119包括兩個(gè)真空滑板119a、119b。通過(guò)真空滑板119a、119b的相應(yīng)的移調(diào),能夠在真空滑板119a、119b之間的中間腔室120中或者在轉(zhuǎn)移設(shè)備101的內(nèi)部產(chǎn)生真空。裝載站100具有用于抽空轉(zhuǎn)移設(shè)備101或者泵出中間腔室120的未詳細(xì)示出的真空泵的泵接頭123。真空滑板119a固定在樣本轉(zhuǎn)移設(shè)備101上;真空滑板119b固定在裝載站100的接頭101a上。閘板119通過(guò)轉(zhuǎn)移設(shè)備101與裝載站100的接頭101a的對(duì)接而形成。
圖5示出處于關(guān)閉位置的兩個(gè)真空滑板119a、119b。推桿113的端部113a被拉回到轉(zhuǎn)移設(shè)備101中。在所示附圖中,當(dāng)前在轉(zhuǎn)移設(shè)備101中沒有樣本保持器109、110;樣本保持器109、110位于接納部108的可轉(zhuǎn)動(dòng)且可翻擺的球冠111中(對(duì)此也參見圖3)。為了借助推桿113從裝載站100引入位于樣本保持器109、110上的樣本,將真空滑板119a、119b打開。這在圖6中可看到,在該圖中示出處于打開位置的兩個(gè)真空滑板119a、119b,并且轉(zhuǎn)移設(shè)備101的推桿113穿過(guò)閘板119被向前推移到裝載站100的腔104中。帶有樣本的樣本保持器109或110現(xiàn)在可以固定至推桿113的端部113a,隨后被拉回到轉(zhuǎn)移設(shè)備101中。然后關(guān)閉真空滑板119b,并且可以借助真空泵通過(guò)泵接頭123將轉(zhuǎn)移設(shè)備101抽空。隨后也將真空滑板119a關(guān)閉。最后,可以給滑板119a、119b之間的中間腔室120再次通風(fēng),并且為了把樣本轉(zhuǎn)移到處理器和/或分析器中而使轉(zhuǎn)移設(shè)備101與裝載站100脫離聯(lián)接。
為了把樣本從抽真空的轉(zhuǎn)移設(shè)備101引出到處理器和/或分析器中,轉(zhuǎn)移設(shè)備101通常不予通風(fēng),因?yàn)樘幚砥骱?或分析器同樣通常處于真空下。在處理器和/或分析器上有用于轉(zhuǎn)移設(shè)備101的接頭,其帶有封閉的真空滑板,該真空滑板在構(gòu)造上對(duì)應(yīng)于真空滑板119b。因此在轉(zhuǎn)移設(shè)備101與處理器和/或分析器對(duì)接情況下,也形成根據(jù)上述閘板119的閘板。在轉(zhuǎn)移設(shè)備101對(duì)接之后,兩個(gè)真空滑板119a、119b之間的中間腔室被抽空,由此使得兩個(gè)真空滑板打開。借助于推桿113在真空中將樣本從轉(zhuǎn)移設(shè)備101轉(zhuǎn)移到處理器和/或分析器中。
同樣由圖5和6可見,轉(zhuǎn)移設(shè)備101為了冷卻樣本還具有冷卻劑蓄存器122(杜瓦容器122),該冷卻劑蓄存器可裝填冷卻劑,通常為液態(tài)氮。為了冷卻樣本,杜瓦容器122采用公知的方式通過(guò)導(dǎo)熱的銅構(gòu)件與設(shè)置在轉(zhuǎn)移設(shè)備101內(nèi)部的標(biāo)本臺(tái)121連接。當(dāng)在裝載站100與處理器和/或分析器之間轉(zhuǎn)移時(shí),帶有樣本的樣本保持器109、110位于冷卻的標(biāo)本臺(tái)121上。
所示范例僅僅是眾多設(shè)計(jì)中的一個(gè),并且不構(gòu)成限制。
附圖標(biāo)記清單
100 裝載站
101 用于在真空或保護(hù)氣氛中冷凍轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移設(shè)備
102 用于透射電子顯微術(shù)的轉(zhuǎn)移設(shè)備
103 用于光學(xué)顯微術(shù)的轉(zhuǎn)移設(shè)備
101a 轉(zhuǎn)移設(shè)備101的接頭
102a 轉(zhuǎn)移設(shè)備102的接頭
103a 轉(zhuǎn)移設(shè)備103的接頭
104 腔
105 腔104的開口區(qū)域
106 氣罩
107 腔底部
108 用于樣本保持器的包括可轉(zhuǎn)動(dòng)且可翻擺的球冠111的接納部
109 樣本保持器
110 樣本保持器
111 可翻擺的且可轉(zhuǎn)動(dòng)的球冠
112 轉(zhuǎn)移設(shè)備103的推桿
113 轉(zhuǎn)移設(shè)備101的推桿
113a 轉(zhuǎn)移設(shè)備101的推桿的端部
114 用于冷卻劑的儲(chǔ)備容器
115 殼體
116 用于冷卻劑的儲(chǔ)備容器的蓋子
117 操作臺(tái)
118 放大鏡
119 閘板
119a 真空滑板
119b 真空滑板
120 真空滑板119a和119b之間的中間腔室
121 標(biāo)本臺(tái)
122 杜瓦容器
123 真空泵的泵接頭
200 裝載站
207 腔底部
208 用于樣本保持器的包括滑板211的接納部
209 樣本保持器
210 樣本保持器
209a 樣本保持器209的鎖定位置
210a 樣本保持器210的鎖定位置
211 滑板
212 滑板211的移動(dòng)方向。