DE3443906A1

DE3443906A1 - Device for illuminating the sample, the sample holder and the cooling bath in an immersion-cryofixation apparatus

Info

Publication number: DE3443906A1
Application number: DE19843443906
Authority: DE
Inventors: Heinrich Wien Kleber; Klaus Dr. 6652 Bexbach Neumann; H. Prof. Dr. Seefeld Sitte
Original assignee: C Reichert Optische Werke AG
Current assignee: C Reichert Optische Werke AG
Priority date: 1983-09-10
Filing date: 1984-12-01
Publication date: 1986-06-05

Abstract

A device for illuminating the sample, the sample holder and the cooling bath (6) in an immersion-cryofixation apparatus, especially for biological samples, in which according to main application P 3332741.6 the illumination of the sample and sample holder positioned above the cooling bath (6) is effected by a vertically upward directed beam (21) of a light source, which beam passes through a window (14') in the bottom of the cooling bath container (5) and through the cooling bath (6). In order to prevent the deposition of frost on the optical parts (window 31, deflecting mirror 22, window 14') through which the beam (21) passes, four different solutions are proposed: a) said parts may be arranged in an enclosed compartment (23) which contains a dry gas or to which a dry gas is admitted; b) the enclosed compartment containing the parts is gastight and largely evacuated; c) at a small distance from the window of the cooling bath there is fixed in a gastight manner a heat barrier filter whose surface can be heated to a sufficiently high temperature, or d) the beam is passed through an optical fibre cable whose exit pupil is joined directly to the window in a gastight manner. The flushing gas according to solution a) can be GN2 evaporating from the LN2 reservoir (4). <IMAGE>

Description

Vorrichtung zur Beleuchtung von Probe , Probenhalterung undDevice for illuminating the sample, sample holder and

Kühl bad an einer Einrichtung zur Immersions-Kryofixation Zusatz zu P 33 32 741.6) Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beleuchtung von Probe, Probenhalterung und Kühlbad an einer Einrichtung zur Immersions-Kryofixation insbesondere biologischer Proben unter Verwendung von verflüssigten Propan, Äthan, halogenierten Kohlenwasserstoffen oder ähnlichen Kühlmitteln mit einer Temperatur zwischen -100 und -1900C, insbesondere mit Hilfsmitteln zur vergrössernden Darstellung, bei der die Beleuchtung der über dem Kühlbad befindlichen Probenhalterung durch ein vertikal nach oben gerichtetes Strahlenbündel einer Lichtquelle erfolgt, das ein Fenster im Boden des Kühlbadbehälters sowie das Kühlbad durchsetzt, nach P 33 32 741.6.Cooling bath at a device for immersion cryofixation addition to P 33 32 741.6) The invention relates to a device for illuminating samples, Specimen holder and cooling bath on a device for immersion cryofixation in particular biological samples using liquefied propane, ethane, halogenated Hydrocarbons or similar coolants with a temperature between -100 and -1900C, in particular with aids to enlarge the representation, in the the illumination of the sample holder located above the cooling bath by a vertical upward beam of a light source takes place, which a window interspersed in the bottom of the cooling bath container and the cooling bath, according to P 33 32 741.6.

Die vorstehend angegebene Vorrichtung nach der Hauptanmeldung, deren Inhalt hierdurch auch zum Inhalt der vorliegenden Zusatzanmeldung gemacht wird, beseitigt auf sehr einfache Weise und mit einem geringen Aufwand Erschwernisse bei der Arbeit mit einer Einrichtung zur Immersions-Kryofixation. Diese Erschwernisse an bekannten Einrichtungen dieser Art bestanden darin, daß eine einwandfreie Beleuchtung von Probe, Probenhalterung und Kühlbad nicht oder nur unter einer das Arbeiten stark behindernden Beschränkung des zur Verfügung stehenden Raumes möglich war. Dadurch, daß die Beleuchtung durch ein vertikal nach oben gerichtetes Strahlenbündel erfolgt, welches ein Fenster im Boden des Kühlbadbehälters sowie das Kühl bad selbst durchsetzt, wird sowohl das Kühlbad als auch die Probe ohne Beschränkung des Arbeitsraumes hell beleuchtet.The above device according to the main application, whose The content is thereby also made the content of the present additional application, eliminates obstacles in a very simple way and with little effort working with a device for immersion cryofixation. These difficulties on known devices of this type consisted in the fact that proper lighting The sample, sample holder and cooling bath do not work or only under one of the working conditions obstructive restriction of the available space was possible. Through this, that lighting through a ray bundle directed vertically upwards takes place, which is a window in the bottom of the cooling bath container and the cooling bath itself permeates both the cooling bath and the sample without restricting the working space brightly illuminated.

Die vorliegende ErEindung beabsichtigt eine weitere Verbesserung und Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Hauptanmeldung dahingehend, daß Frostniederschläge an den auf unter OOC abgekühlten Teilen der Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere an dem Fenster im Boden des Kühlbadbehälters, vermieden werden. Derartige Frostniederschläge sind von Nachteil, weil sie in gleicher Weise wirken wie ein stärkeres Mattieren der Oberflächen der lichtdurchlässigen Elemente, d.h. sie bewirken eine starke Streuung des Lichtes in alle Richtungen und mindern dadurch die Beleuchtungsintensität.The present invention is intended for further improvement and improvement Design of the device according to the main application to the effect that frost precipitation on the parts of the lighting device that have cooled below OOC, in particular at the window in the bottom of the cooling bath container. Such frost precipitation are disadvantageous because they work in the same way as a stronger matting the surfaces of the translucent elements, i.e. they cause strong scattering of the light in all directions and thereby reduce the lighting intensity.

Nach einer ersten Ausführung wird die Verbesserung dadurch erreicht, daß die auf eine Temperatur unter 0°C abgekühlten Teile der Vorrichtung in einem geschlossenen Raum angeordnet sind, der ein trockenes Gas enthält oder damit beaufschlagt ist. Die Trockenheit des in dem Raum befindlichen Gases kann durch ein darin vorgesehenes Trocknungsmittel bewirkt werden, das sich nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in einem Behälter befindet, der von außen auswechselbar ist und eine zumindest teilweise für das Gas durchlässige Wandung besitzt. Die Beaufschlagung des Raumes mit trockenem Gas kann in der Weise erfolgen, daß während der Kryoarbeit ein kontinuierlicher Strom davon über die dem Raum zugewendeten Flächen der genannten optischen Teile geleitet wird. Dieses Gas kann ein Teil des laufend abdampfenden Kryogens sein, das zur Kühlung des Kühlbades dient.After a first run, the improvement is achieved by that the cooled to a temperature below 0 ° C parts of the device in one closed space are arranged, which contains a dry gas or is acted upon is. The dryness of the gas located in the room can be provided by a Desiccant are effected, which according to an advantageous development the invention is located in a container that is exchangeable from the outside and a has at least partially permeable wall for the gas. The loading of the room with dry gas can be done in such a way that during the cryogenic work a continuous flow of it over the space-facing surfaces of the aforesaid optical parts is directed. This gas can be a part of the continuously evaporating Be cryogen, which is used to cool the cooling bath.

Nach einer zweiten Ausführung, die für sich allein oder in Kombination mit der vorstehend beschriebenen Ausführung Anwendung finden kann, ist vorgesehen, daß - ebenfalls bei Vorhandensein eines geschlossenen Raumes, in dem die Teile angeordnet sind - der Gasdruck in dem Raum soweit vermindert ist, daß Frostniederschläge sich nicht ausbilden können. After a second run, alone or in combination can be used with the design described above, it is provided that that - also in the presence of an enclosed space in which the parts are arranged - the gas pressure in the room has been reduced to such an extent that frost has precipitated can not train.

Eine dritte Ausführung (Anspruch 10) sieht ein in geringem Abstand von dem Fenster gasdicht befestigtes Wärmesperrfilter vor, das auf eine ausreichend hohe Temperatur erwärmbar ist, während nach einer vierten Ausführung (Anspruch 11) das Strahlenbündel in einem Lichtleiter geführt ist, dessen Austrittspupille direkt mit der Unterseite des Fensters gasdicht verbunden ist.A third embodiment (claim 10) provides a small distance from the window gas-tight fixed thermal barrier filter before that on a sufficient high temperature can be heated, while according to a fourth embodiment (claim 11) the bundle of rays is guided in a light guide whose exit pupil is direct is connected to the bottom of the window in a gas-tight manner.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Kryogen- und Kühlbadbehälter einer Immersions-Kryofixationseinrichtung mit einer Beleuchtungsvorrichtung nach der Erfindung; Fig. 2 einen analogen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Immersions-Kryofixationseinrichtung mit einer abgewandelten Ausführung der Beleuchtungsvorrichtung; Fig. 3 einen zur Fig. 1 analogen Schnitt einer dritten Ausführungsform einer Immersions-Kryofixationseinrichtung mit einer weiter modifizierten Beleuchtungsvorrichtung nach der Erfindung; Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer kompletten Immersions-Kryofixationseinrichtung mit einer vierten modifizierten Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung; Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines Details der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 4, und Fig. 6 eine zu Fig. 5 analoge Schnittdarstellung einer Abwandlung des in Fig. 5 gezeigten Details der Beleuchtungsvorrichtung.Embodiments of the invention are shown below with reference to the enclosed Drawings explained in more detail. The drawings show: FIG. 1 an axial section through the cryogen and cooling bath container of an immersion cryofixation device with a lighting device according to the invention; 2 shows an analogous section by a second embodiment of an immersion cryofixation device a modified version of the lighting device; Fig. 3 shows a to Fig. 1, an analogous section through a third embodiment of an immersion cryofixation device with a further modified lighting device according to the invention; Fig. 4 is a schematic side view of a complete immersion cryofixation device with a fourth modified design of the lighting device; FIG. 5 shows a sectional illustration of a detail of the lighting device according to FIG. 4, and FIG. 6 shows a sectional illustration, analogous to FIG. 5, of a modification of the FIG Fig. 5 shown details of the lighting device.

Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele stimmen bezüglich der Ausgestaltung der Immersions-Kryofixationseinrichtung im Prinzip überein. Diese umfasst ein Gehäuse 1, in welchem sich ein von einer Isolation 2 umgebener topfförmiger Behälter 3 aus Metall für ein Kryogen 4, z.B.The exemplary embodiments described below are correct with regard to the design of the immersion cryofixation device in principle match. These comprises a housing 1, in which there is a cup-shaped, surrounded by insulation 2 Container 3 made of metal for a cryogen 4, e.g.

flüssigen Stickstoff, befindet. Je nach Standhöhe des flüssigen Stickstoffes 4 in dem Behälter 3 wird ein Metallzylinder 5 direkt oder - in dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Stand-by-Betrieb - indirekt gekühlt. In dem Metallzylinder 5 befindet sich das auf der jeweils gewünschten Temperatur gehaltene, das Kühlbad bildende Kühlmedium 6, in das eine Probe 7 (vgl. Fig. 4) zur Immersions-Kryofixation eingebracht werden kann. Das Kühlbad 6 ist auf nicht näher gezeigte Weise thermostatisch auf der gewünschten Temperatur gehalten. Die Probe 7 ist an einer Probenhalterung 8 befestigt, die ihrerseits mit einem Injektorstab 9 verbunden ist. Der Injektorstab 9 kann mittels eines Hebels 10 in bekannter und deshalb hier nicht näher zu beschreibender Weise auf einer vertikal abwärts gerichteten Bahn in das Kühlbad 6 abgesenkt werden. Zur Beobachtung der Probe bei deren Montage am Probenhalter 8 dient ein Stereomikroskop 11. Den Boden des Kühlbadbehälters 5 bildet ein Glasfenster 14, durch das hindurch die Beleuchtung des Kühlbades 6, der Probe 7 und des Probenhalters 8 mittels eines von unterhalb eingeleiteten Strahlenbündels 21 erfolgt.liquid nitrogen. Depending on the height of the liquid nitrogen 4 in the container 3 is a metal cylinder 5 directly or - in the one in FIG. 1 to 4 shown stand-by mode - indirectly cooled. In the metal cylinder 5 the cooling bath is kept at the desired temperature forming cooling medium 6, in which a sample 7 (see. Fig. 4) for immersion cryofixation can be introduced. The cooling bath 6 is thermostatic in a manner not shown in detail kept at the desired temperature. The sample 7 is on a sample holder 8, which in turn is connected to an injector rod 9. The injector rod 9 can by means of a lever 10 in a known manner and therefore not to be described in more detail here Way can be lowered into the cooling bath 6 on a vertically downward path. A stereo microscope is used to observe the sample when it is being mounted on the sample holder 8 11. The bottom of the cooling bath container 5 forms a glass window 14 through which the illumination of the cooling bath 6, the sample 7 and the sample holder 8 by means of a takes place from below introduced beam 21.

Soweit bei den nachfolgend im einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmende Merkmale der Immersions-Kryofixationseinrichtung vorhanden sind, sind diese mit übereinstimmenden Bezugszeichen bezeichnet.So much for the exemplary embodiments described in detail below matching features of the immersion cryofixation device are present, these are designated with matching reference numerals.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist durch eine hülsenartige Verlängerung 24 des Kühlbadbehälters 5 nach unten ein Raum 23 geschaffen, der sich in einen parallel zum Strahlenbündel 21 geführten Tubus 25 fortsetzt. Die hülsenartige Verlängerung 24 ist an ihrer Unterseite durch einen Boden 24' gasdicht verschlossen. Der Tubus 25 ist mit der hülsenartigen Verlängerung 24 ebenfalls gasdicht verbunden und an seinem äußeren Ende durch ein Fenster 26 abgeschlossen. Auf der dem Anschlußende des Tubus 25 gegenüberliegenden Seite der hülsenartigen Verlängerung 24 ist eine Öffnung vorgesehen, in welche weitgehend gasdicht und austauschbar ein Röhrchen 27 mit einem darin enthaltenen Trocknungsmittel 28 und einer perforierten Platte 29 als Stopfen eingesetzt ist. Auf dem Boden 24' ist in nicht näher gezeigter Weise ein Umlenkspiegel 22 für das von einer nicht dargestellten, außerhalb angeordneten Lichtquelle stammende Strahlenbündel 21 befestigt. Der Tubus 25 und das Röhrchen 27 erstrecken sich durch entsprechende Bohrungen der Wärmeisolierung 2 und des Gehäuses 1. Durch die geschilderten Maßnahmen ist der von der hülsenartigen Verlängerung 24 und dem Tubus 25 gebildete Raum 23 gasdicht abgeschlossen, so daß der Zutritt feuchter Raumluft unterbunden ist. Das in dem Raum 23 enthaltene Gas, normalerweise Luft, wird durch die über die perforierte Platte 29 bestehende Verbindung zu dem Trocknungsmittel 28 ständig trocken gehalten. Dadurch werden Frostniederschläge, die insbesondere an dem Fenster 14, an dem Spiegel 22 und ggf.In the embodiment according to FIG. 1, a sleeve-like extension 24 of the cooling bath container 5 downward a space 23 is created, which is in a parallel to the beam 21 guided tube 25 continues. The sleeve-like extension 24 is sealed gas-tight on its underside by a base 24 '. The tube 25 is also connected in a gas-tight manner to the sleeve-like extension 24 and is connected to it its outer end is closed by a window 26. On the one on the connection end of the tube 25 opposite side of the sleeve-like extension 24 is a Opening provided in which a tube is largely gas-tight and replaceable 27 with a desiccant 28 contained therein and a perforated plate 29 is used as a stopper. On the bottom 24 'is in a manner not shown a deflection mirror 22 for the one not shown, arranged outside Light source originating beam 21 attached. The tube 25 and the tube 27 extend through corresponding bores in the thermal insulation 2 and the housing 1. By the measures outlined is that of the sleeve-like extension 24 and the tube 25 formed space 23 sealed gas-tight, so that access humid room air is prevented. The gas contained in the space 23, normally Air, is through the existing through the perforated plate 29 connection to the Desiccant 28 kept dry at all times. Thereby frost precipitation, in particular on the window 14, on the mirror 22 and possibly

an dem Fenster 26 zu erwarten sind, vermieden. Da das Röhrchen 27 herausnehmbar ist, kann das Trocknungsmittel 28 von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden.are to be expected at the window 26, avoided. Since the tube 27 is removable, the desiccant 28 from time to time be replaced.

Auf die Anordnung des Röhrchens 27 mit dem Trocknungsmittel 28 kann verzichtet werden, wenn der abgeschlossene Raum 23 von vornherein mit trockenem Gas gefüllt worden ist oder beispielsweise über eine Öffnung, die der Einsetzöffnung für das Röhrchen 27 entspricht, soweit evakuiert ist, daß aus diesem Grund Frostniederschläge an den diesbezüglich gefährdeten Oberflächen unterbleiben. On the arrangement of the tube 27 with the desiccant 28 can can be omitted if the enclosed space 23 is dry from the outset Gas has been filled or, for example, through an opening that the insertion opening for the tube 27 corresponds to the extent that it is evacuated that for this reason frost precipitation on the surfaces at risk in this regard.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist der Raum 23 unter dem Kühlbad 6 teilweise durch die hülsenförmige Verlängerung 24 und teilweise durch die zu diesem Zweck verdickte Wärmeisolierung 2 umgrenzt und weitgehend zylindrisch.In the embodiment according to FIG. 2, the space 23 is under the cooling bath 6 partially through the sleeve-shaped extension 24 and partially through the to this Purpose thickened thermal insulation 2 delimited and largely cylindrical.

In einer in eine Öffnung des Gehäuses 1 einsetzbaren und den Raum 23 weitgehend gasdicht abschließenden Fassung 16 ist eine Lampe 15 gehalten, über der eine Kollektorlinse 17 zur Erzeugung des Strahlenbündels 21 angeordnet ist. In an insertable into an opening of the housing 1 and the space 23 largely gas-tight closing socket 16, a lamp 15 is held over which a collector lens 17 for generating the beam 21 is arranged.

Bei dieser Ausführungsform ird ein Frostniederschlag an dem Fenster 14 dadurch unterbunden, daß an der Unterseite des Kühlbadbehälters 5 im Strahlengang vor dem Fenster 14 ein Wärmesperrfilter 30, beispielsweise durch Klebung, so befestigt ist, daß die im Raum 23 befindliche Luft keinen Zugang zur Unterseite des Fensters 14 findet. Das Wärmesperrfilter 30 erwärmt sich durch die Absorption der Infrarotkomponente des Strahlenbündels 21 soweit, daß Frostniederschläge darauf entweder nicht entstehen oder nach dem Einschalten der Lampe 15 abdampfen und sich an den erheblich kälteren Oberflächen im Raum 23, beispielsweise an der Innenfläche der hülsenartigen Verlängerung 24, niederschlagen. Auch bei der Ausführungsform nach Fig. 1 kann das Fenster 26 am freien Ende des Tubus 25 in dieser Weise ausgebildet sein. In this embodiment, there is frost precipitation on the window 14 prevented that on the underside of the cooling bath container 5 in the beam path In front of the window 14, a thermal barrier filter 30 is fastened in this way, for example by gluing is that the air in space 23 does not have access to the underside of the window 14 finds. The thermal cut filter 30 is heated by absorbing the infrared component of the bundle of rays 21 to such an extent that frost precipitation either does not arise thereon or after switching on the lamp 15 evaporate and focus on the considerably colder Surfaces in space 23, for example on the inner surface of the sleeve-like extension 24, knock down. In the embodiment according to FIG. 1, too, the window 26 be formed at the free end of the tube 25 in this way.

Bei der hier geschilderten Ausführungsform gemäß Fig. 2 erweist es sich nicht als zwingend, den Raum 23 gasdicht abzuschließen, da evtl. eintretende geringe Mengen an Luft und dadurch eingeschleppte Luftfeuchtigkeit aufgrund der beschriebenen Funktion des Wärmesperrfilters 30 sich nicht daran niederschlagen kann. In the embodiment according to FIG. 2 described here, it proves It is not necessary to make the space 23 gas-tight complete there possibly entering small amounts of air and thus entrained air humidity due to the described function of the heat cut filter 30 are not reflected in it can.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist der unterhalb des Rühlbades 6 befindliche abgeschlossene Raum 23 ähnlich demjenigen bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ausgebildet.In the embodiment according to FIG. 3, it is below the cooling bath 6 enclosed space 23 similar to that in the embodiment designed according to FIG. 1.

Jedoch erfolgt die Freihaltung der im Strahlengang 21 angeordneten optischen Elemente durch Spülen der Oberflächen mit einem trockenen Gas. Zu diesem Zweck ist durch das Gehäuse 1 und die Wärmeisolierung 2 ein Zuführrohr 32 für gasförmigen Stickstoff (GN2)*hindurchgeführt, das in den Raum 23 mündet. Auf der der Mündung gegenüberliegenden Seite ist der Raum 23 durch ein Fenster 31 bis auf einen davon freigehaltenen Auslaßkanal für den GN2 abgeschlossen.However, those arranged in the beam path 21 are kept free optical elements by purging the surfaces with a dry gas. To this Purpose is through the housing 1 and the thermal insulation 2, a feed pipe 32 for gaseous Nitrogen (GN2) * passed through, which opens into space 23. On that of the mouth opposite side is the room 23 through a window 31 except for one of them The outlet channel for the GN2 was kept free.

Der Auslaßkanal ist in Form eines Labyrinths ausgebildet, so daß feuchte Raumluft nicht entgegen dem Strom des Spülgases in den Raum 23 eintreten kann.The outlet channel is designed in the form of a labyrinth, so that moist Room air cannot enter the room 23 against the flow of the purging gas.

Eine Spülung des Raumes 23 mit trockenem GN2 kann auch dadurch erfolgen, daß ein Teil des aus dem flüssigen Stickstoff 4 laufend absiedenden Stickstoffgases GN2 als trockenes Spülgas verwendet und hierzu durch Kanäle 33 in der Wandung des Kühlbadbehälters 5 zugeführt wird. Da der kalte GN2 spezifisch schwerer als Raumluft ist, kommt ohne zusätzliche Fördermaßnahmen von selbst eine GN2-Strömung durch die Kanäle 33 nach unten zustande, die das als Glaszylinder ausgebildete Fenster 14' sowie den Spiegel 22 umspült.Room 23 can also be rinsed with dry GN2 by that part of the nitrogen gas boiling off continuously from the liquid nitrogen 4 GN2 used as a dry purging gas and for this purpose through channels 33 in the wall of the Cooling bath container 5 is supplied. Because the cold GN2 is specifically heavier than room air is, a GN2 flow comes through the self without additional support measures Channels 33 downwards, which form the window 14 'designed as a glass cylinder as well as the mirror 22 washes around.

Trockener GN2 kann in den Raum 23 auch über ein sich durch das Kryogen 4 erstreckendes Rohr 34 eingeleitet werden, dessen oberes Ende geschützt unter einem im Behälter 3 fixierten Abdecksieb 35 liegt. Das Abdecksieb 35 schließt den Behälter 3 teilweise ab und verhindert einen Verlust von Proben 7 *von einer nicht gezeigten Quelle bei der Manipulation im Kaltraum. Der von oben her in das Rohr 34 eintretende GN2 gelangt nach unten in einen unmittelbar unter dem Behälter 3 in der Wärmeisolierung 2 ausgebildeten Kanal 37, der - ähnlich wie das Rohr 32 - seitlich in den Raum 23 mündet.Dry GN2 can also get into space 23 through the cryogen 4 extending tube 34 are introduced, the upper end of which is protected under a in the container 3 fixed cover 35 lies. The cover screen 35 closes the container 3 and prevents loss of samples 7 * from one not shown source when manipulating in the cold room. The one from above into that GN2 entering pipe 34 goes down into a directly below the container 3 formed in the thermal insulation 2 channel 37, which - similar to the pipe 32 - opens laterally into room 23.

Schließlich ist es denkbar, den Kanal 37 längs der Außenwandung des Behälters 3 innerhalb der Wärmeisolierung nach oben zu führen und mit einer im oberen Behälterrand vorgesehenen Öffnung 36 zu verbinden, so daß aus dem Behälter 3 abdampfender GN2 auf diese Weise nach unten in den Raum 23 zum Zweck der Spülung gelangt.Finally, it is conceivable that the channel 37 along the outer wall of the Container 3 to lead up within the thermal insulation and with one in the upper To connect container edge provided opening 36, so that evaporating from the container 3 In this way, GN2 descends into space 23 for the purpose of rinsing.

Die vorstehend beschriebenen und in der Ausführungsform gemäß Fig. 3 gemeinsam eingezeichneten Möglichkeiten der Zuführung von trockenem Spülgas in den Raum 23 sind jeweils für sich alleine zur Vermeidung einer Frostbildung an den vom Strahlenbündel 21 durchsetzten Oberflächen geeignet und müssen nicht gemeinsam realisiert sein. So reicht es aus, die Spülung durch das Zuführror 32 oder die Kanäle 33 oder das Rohr 34 oder den Kanal 37 zu bewerkstelligen.The above-described and in the embodiment according to FIG. 3 jointly drawn options for supplying dry purging gas in the space 23 are each for themselves to avoid frost formation on the surfaces penetrated by the bundle of rays 21 are suitable and do not have to be common be realized. So it is sufficient to flush through the feed tube 32 or the channels 33 or the pipe 34 or the channel 37 to accomplish.

Die Ausführung nach Fig. 4 entspricht weitgehend der Ausführung nach Fig. 3 der Hauptanmeldung. Jedoch ist das von einer Lichtquelle 19, 20 stammende Strahlenbündel 21 über einen Faserlichtleiter 38 mit einer Ummantelung 41 geführt.The embodiment according to FIG. 4 largely corresponds to the embodiment according to 3 of the main application. However, it is from a light source 19, 20 Beams 21 guided over a fiber light guide 38 with a sheath 41.

Der Lichtleiter kann auch aus einem massiven flexiblen oder festen durchsichtigen Strangmaterial 39 (vgl. Fig. 6) bestehen, das ebenfalls von einer Ummantelung 41 umschlossen ist. Gemäß den Fig. 4 und 5 ist der unterhalb des Kühlbades 6 befindliche Raum 23 wieder durch eine hülsenförmige Verlängerung 24 des Kühlbadbehälters 5 nach unten und durch einen damit verbundenen Boden 24' gasdicht umschlossen. In der Seitenwand der hülsenförmigen Verlängerung 24 ist eine Öffnung mit einem nach außen vorspringenden Befestigungsstutzen ausgebildet, in den das Ende des Faserlichtleiters 38 gasdicht eingesetzt. z.B. eingeklebt, ist. Mit dem Ende des Faserlichtleiters 38 ist direkt eine Austrittspupille 40 verbunden. Das daraus austretende Lichtbündel 21 wird von einem im Raum 23 angeordneten Umlenkspiegel oder -prisma 22 in der bisher schon beschriebenen Weise nach oben umgelenkt und durch das Fenster 14 in das Kühl bad 6 geleitet. Bei dieser Ausführungsform kann der unter dem Kühlbad 6 befindliche Raum 23, der entweder evakuiert oder von vornherein mit trockenem Gas gefüllt ist, sehr klein gehalten werden.The light guide can also be made of a solid, flexible or solid transparent strand material 39 (see. Fig. 6) exist, which is also from a Sheath 41 is enclosed. According to FIGS. 4 and 5, the one below the cooling bath 6 located space 23 again by a sleeve-shaped extension 24 of the cooling bath container 5 downward and enclosed in a gas-tight manner by a floor 24 'connected to it. In the side wall of the sleeve-shaped extension 24 is an opening with a trailing edge externally protruding fastening stub trained in which the End of the fiber light guide 38 inserted gas-tight. e.g. glued in. With the An exit pupil 40 is directly connected to the end of the fiber light guide 38. That Light bundles 21 emerging therefrom are guided by a deflecting mirror arranged in space 23 or -prism 22 deflected upwards and in the manner already described passed through the window 14 into the cooling bath 6. In this embodiment can the space 23 located under the cooling bath 6, which is either evacuated or from the outset is filled with dry gas, can be kept very small.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 6 erlaubt einen völligen Verzicht auf einen gasgefüllten Raum unterhalb des Kühlbades 6, in welchem vom Strahlenbündel 21 durchsetzte optische Elemente angeordnet sind. Hierbei ist die mit dem Ende des massiven flexiblen Strangmaterials 39 direkt verbundene Austrittspupille 40' unmittelbar an die untere Fläche des Fensters 14 angeschlossen und die Ummantelung 41 ist gasdicht ausgeführt, so daß sich auf dem Lichtleiter kein Frostniederschlag bilden kann. Das Ende der Ummantelung 41 ist außerdem gasdicht in einen Ringansatz an der Unterseite des Kühlbadbehälters 6 eingesetzt, z.B. eingeklebt.The embodiment according to FIG. 6 allows a complete waiver a gas-filled space below the cooling bath 6, in which from the beam 21 interspersed optical elements are arranged. Here is the one with the end of the massive flexible strand material 39 directly connected exit pupil 40 'directly connected to the lower surface of the window 14 and the casing 41 is gas-tight designed so that no frost can form on the light guide. The end of the casing 41 is also gas-tight in a ring attachment on the underside of the cooling bath container 6 inserted, e.g. glued in place.

Es versteht sich, daß diese Lösung in gleicher Weise auch für den Faserlichtleiter 38 geeignet ist.It is understood that this solution in the same way for the Fiber light guide 38 is suitable.

Mit 42 ist eine Eintrittspupille am Eintrittsende des Faserlichtleiters 38 bzw. des Lichtleiters 39 bezeichnet.At 42 is an entry pupil at the entry end of the fiber light guide 38 and the light guide 39 respectively.

Im Rahmen der Erfindung können verschiedene Abänderungen oder Ergänzungen vorgenommen werden. So ist es möglich, die Eintrittsfenster 26 bzw. 31 bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 3 ebenfalls als Wärmesperrfilter auszubilden, die durch Absorption des Infrarotanteils des eintretenden Lichtes eine erhöhte Temperatur annehmen und dadurch einen Frostniederschlag darauf verhindern. Weiterhin ist es möglich, bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 3 den Raum 23 in seinem Volumen über das gezeigte Maß hinaus zu verkleinern, indem er soweit mit Isoliermaterial, z.B. Schaumgummi, ausgefüllt wird, daß nur Platz für die Führung des Strahlenbündels 21 verbleibt. Schließlich ist es auch möglich, in den Kanälen 33, 34 und 37 der Ausführungsform nach Fig. 3 Reduziereinsätze anzuordnen, um hierdurch den GN2-Fluß nach unten in den Raum 23 ggf. zu verringern. Auch können im Raum 23, z.B. im Bereich der Mündung der genannten Kanäle, strömungslenkende Flächen angeordnet sein, die dafür sorgen, daß der In2 Strom gezielt über die vom Strahlenbündel 21 durchsetzten Oberflächen der entsprechenden optischen Teile geführt wird.Various modifications or additions can be made within the scope of the invention be made. So it is possible to use the entry windows 26 and 31 in the embodiments to train according to Fig. 1 and 3 also as a thermal barrier filter, by absorption of the infrared component of the incoming light assume an increased temperature and thereby one Prevent frost precipitation on it. Furthermore is it is possible in the embodiments according to FIGS. 1 and 3, the space 23 in its volume to reduce the size beyond the extent shown by covering it with insulating material, E.g. foam rubber, is filled in that only space for the guidance of the beam 21 remains. Finally, it is also possible in the channels 33, 34 and 37 of the Embodiment according to Fig. 3 to arrange reducing inserts to thereby reduce the GN2 flow down to room 23 if necessary. Also in room 23, e.g. in area the mouth of said channels, flow-directing surfaces be arranged, the ensure that the In2 current is targeted via the penetrated by the beam 21 Surfaces of the corresponding optical parts is performed.

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Claims

Device for illuminating the sample, sample holder and cooling bath to a device for immersion cryofixation (addendum to P 33 32 741.6) 1. Device for illuminating the sample, sample holder and cooling bath on one Device for immersion cryofixation using, in particular, biological samples of liquefied propane, ethane, halogenated hydrocarbons or similar Coolants with a temperature between -100 and -1900C, especially with auxiliaries to enlarge the view, in which the lighting is located above the cooling bath Sample holder with sample through a beam of rays directed vertically upwards a light source takes place, the a window in the bottom of the cooling bath container and the Cooling bath interspersed, according to P 33 32 741.6, characterized in that the on a Temperature below OOC cooled parts (14, 14 ', 17, 22, 26, 30, 31, 40) of the lighting device are arranged in a closed space (23) which contains a dry gas or is acted upon by it.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the Space (23) a desiccant (28) is arranged.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the drying agent (28) in an exchangeable container accessible from outside the space (23) (27) is arranged, the container wall of which, in the inserted state, faces the space (23) (29) is at least partially gas-permeable.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the space (23) in the inserted state of the container (27) sealed gas-tight to the environment is.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the space (23) for flushing with a continuous stream of dry gas (GN2) a supply line (32, 33, 34, 37) for the gas is connected and an outlet opening (38).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the outlet opening (28) is designed as a labyrinth seal and in the area of an entry window (31) for the beam (21) is arranged in the space (23).

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that as a dry gas part of the from the cryogen reservoir (4) of the device for Immersion cryofixation evaporating gas (GN2) is used and that the supply line (33, 34, 36, 37) in connection with the space above the cryogen reservoir (4) stands.

8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that that the supply line (32, 33, 34, 37) in the space (23) in the vicinity of the to be flushed Surfaces, in particular of the window (14) and a deflection mirror (22), opens.

9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that that the throughput of the dry gas is such that an inflow of Room air is prevented from entering the room (23) through the outlet opening (38).

10. Device for illuminating the sample, sample holder and cooling bath at a device for immersion cryofixation, in particular of biological samples using liquefied propane, ethane, halogenated hydrocarbons or similar coolants with a temperature between. -1000 and -190 ° C, in particular with tools to enlarge the representation, in which the lighting of the over the sample holder located in the cooling bath with the sample through a vertical up Directed bundle of rays of a light source takes place, which a window in the bottom of the Cooling bath container and the cooling bath penetrated, according to P 33 32 741.6, characterized in that that on the underside of the bottom of the cooling bath container (5) and / or on the window (14), at a short distance from the window (14), a thermal barrier filter (30) is attached gas-tight, the surface of which by the infrared portion of the beam (21) can be heated to a temperature at which frost precipitation prevents it (Fig. 2).

11. Device for illuminating the sample, sample holder and cooling bath at a device for immersion cryofixation, in particular of biological samples using liquefied propane, ethane, halogenated hydrocarbons or similar coolants with a temperature between -100 "and -190 ° C, in particular with tools to enlarge the representation, in which the lighting of the over the sample holder with the sample located in the cooling bath through a vertical upward directed bundle of rays a light source is made that a window in the bottom of the cooling bath container and penetrating the cooling bath, according to P 33 32 741.6, characterized in that the bundle of rays (21) in a light guide (38, 39) is performed, the exit pupil (40) directly with the underside of the window (14) is connected.

12. Device for illuminating the sample, sample holder and cooling bath at a device for immersion cryofixation, in particular of biological samples using liquefied propane, ethane, halogenated hydrocarbons or similar coolants with a temperature between -100 ° and -1900C, especially with Aids for enlarged representation, in which the lighting of the The sample holder with the sample is located in the cooling bath through a vertically upwards directed Beam from a light source takes place, which a window in the bottom of the cooling bath container and penetrates the cooling bath, according to P 33 32 741.6, characterized in that the Parts cooled to a temperature below OOC (14, 14 ', 17, 22, 26, 30, 31, 40) the lighting device is arranged in a gas-tight closed space (23) which can be evacuated to the extent possible; that frost precipitation on the parts does not can train.