DE754268C - Verfahren und Vorrichtung zur Abbildung von in Fluessigkeit befindlichen sehr kleinen Objekten mit einem Elektronenmikroskop - Google Patents

Description

• Verfahren: unel Vorrichtung zur Abbildung von in Flüssigkeit befindlichen sehr kleinen Objekten mit einem Elektronenmikroskop Bisher -war es nicht möglich, mit -.dem Elektronenmikroskop flüssige Objekte zu untersuchen, da diese bei Einbringung in, das ürtter Vakuum stehende - Mikroskop verdampfen würden. Außerdem würden durch die zugeführten Ladungen der :Elektronenstrahlen elektrische Potentialdifferenzen entstehen, die: das Objekt zum- Zerreißen und zum Zerspritzen brächten: Man konnte bisher Virus- oder andere, biologische Untersuchüngen im Elektronenmikroskop nur nach Eintrocknung des Objektes vornehmen:.. Dies hatte '-jedoch'. den Nachteil, daß, Lebensäußerungen solcher biologischer Objekte mit dem, Elektronenmikroskop nicht festgestellt werden' konnten.: Es ist auch bereits bekannt, biologische Schnitte vor der Einführung in das .Mikroskop, zur gefrieren. Auch hierbei trat natürlich derselbe Nachteil äu£ Urre beim Arbeiten mit dem Elektronenmikroskop die Emp@findlfchkeit von Objekten, z. B. organischen Stoffen öder Isolierstoffen, gegen Kathodenstrahlen herabzusetzen, ist es ferner schon bekannt, in der Objektkammer eine durch eine Einlaßöffnung eintretende Menge ionisierter und gekühlter Luft anzuwenden.
• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abbildung von in Flüssigkeit befindlichen-sehr kleinen Objekten mit einem Elektronenmikroskop, die bei der Durchstrahlung einem ionisierten Luftstrom ausgesetzt werden. Erfindungsgemäß wird. die Flüssigkeit, insbesondere durch Ultraschallstrahlen, vernebelt und in eine Objektpatrone durch Saugwirkung eingebracht, in der sich feine Nebeltröpfchen auf einem Objekthalter zur Untersuchung absetzen. Infolge der Vernebelung wird. die Flüssigkeit in sehr geringer Menge in den Strahlengang gebracht, so daß die Zerstreuung der Elektronenstrahlen durch die Flüssigkeit gering gehalten und eine gute Bildwirkung der in der Flüssigkeit befindlichen Objekte erzielt wird.
• Die Objektpatrone kann man zweckmäßig zur Ausführung des obigen Verfahrens so ausbilden, daß in zwei gegenüberliegenden Wandungen feinste Bohrungen für den Strahldurchtritt und zwischen den Bohrungen in deren unmittelbarer Nähe ein Faden, eine Schneide oder eine Spitze zur Anlagerung der Nebeltröpfchen angeordnet sind; dabei wird man die Objektpatrone mit einer Eintrittsöffnung für den objektbeladenen Nebel und einer Öffnung zum Anschließen --einer Saugleitung bzw. zum Einführen, des ionisierten Luftstromes und gegebenenfalls mit einer weiteren -Öffnung zum Auslassen dieser ionisierten Luft versehen. Das Einführen des Nebels in diese Patrone erfolgt vorteilhaft durch einen Gasstrom, der den Nebel in die Patrone hineinsaugt.
• Die Verdampfung des Nebels in der in das Mikroskop eingebrachten Patrone wird dadurch verhindert, da3 in diese Luft eingeführt wird. Die Höhe der Patronen im Bereiche des Strahlendurchgangs muß, so gering wie möglich gehalten werden. Die Patronenwand ist im Bereich des Strahlendurchgangs durchbohrt.
• Um zu verhindern, daß durch die Elektronenstrahlen eine Aufladung des Nebeltropfens erfolgt, die ein Abspringen von seiner Unterlage verursachen würde, wird der Objektpatrone und damit dem Wassertropfen ionisierte Luft zugeführt, die die Ladungen wegführt und durch die Bohrungen für den Strahlendurchgang und gegebenenfalls durch eine weitere Austrittsöffnung in der Patrone entweicht.
• Um .die Zerstäubung in einem Raum vornehmen. zu können, in dem ein bestimmter Zustand in: bezug auf Druck und Temperatur herrscht, ist die Zerstäubungsanlage in eine Kammer eingebaut, in die auch die Objekt-Patrone einsetzbar ist, um die Einführung des Nebels in die Patrone unter bestimmten Verhältnissen vornehmen zu können.
• In den- Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise erläutert, und es zeigt Abb.. i einen Schnitt durch eine Objektpatrone und Abb. 2 einen Schnitt durch eine Vernebelungskammer.
• Die Objektpatrone i enthält einen dünnen Faden 2 aus chemisch indifferentem Material. Der Strahlendurchgang durch die Patrone ist als feine Bohrung 3 ausgebildet. An dieser Stelle ist die Höhe der Patrone sehr gering. Die Patrone ist bis auf die Stelle des Strahlendurchgangs mit einer abschirmenden Schutzschicht q. versehen. Die Einführung des Nebels in die Patrone erfolgt durch die verschließbare Öffnung 5. Der Anschluß 6 ermöglicht das Anschließen an eine Saugleitung, um das Hineinsaugen des Nebels in die Patrone i zu ermöglichen.
• Die Vernebelung der die Objekte enthaltenden Flüssigkeit erfolgt vorteilhaft in einer Kammer 7, in .der die geeigneten Betriebsbedingungen in bezug auf Druck, Temperatur, Feuchtigkeitsgehalt usw. erzeugt werden können. Die Patrone i sitzt so an einem Halter 8, daß die Öffnung 5 sich über dem zu zerstäubenden,. die Objekte enthaltenden Tropfen g befindet. -Das Einführen und Herausnehmen der am Halter 8 sitzenden Patrone i geschieht durch die luftdicht abschließbare Öffnung io.
• Der Tropfen g wird auf eine Platte i i aufgebracht,. die. über einen Stempel i2 an einen Ultraschallsender angeschlossen ist. Der Halter 8 hat einen Anschluß an eine Saugleitung, und die Patrone i ist so an dem Halter 8 befestigt, daß der Anschluß 6 der Patrone mit der Saugleitung 13 im Halter 8 in Verbindung kommt. Im Augenblick der Zerstäubung des Tropfens tritt die Saugleitung 13 in Tätigkeit und saugt den Nebel in die Patrone hinein. An dem Faden 2 der Patrone schlagen sich dann Nebeltröpfchen nieder, von denen die in den Bereich des Strahlendurchlasses 3 gelangten Nebeltropfen für die Durchstrahlung zur Verfügung stehen: Nach der Einführung des Nebels in die Patrone i wird diese durch die Objektschleuse in den Objektraum des Mikroskops eingeführt. In der Arbeitsstellung muß der Anschluß 6 der Patrone Anschluß an eine Druckluftleitung haben, die während des Dürchstrahlens ionisierte und gegebenenfalls gekühlte Luft in die Patrone i hineindrückt. Um zu gewährleisten, daß die ionisierte Luft in der für die Abführung der durch die Elektronenstrahlen erzeugten Ladung notwendigen Menge an den Nebeltropfen im Strahlenbereich gelangt, muß die Luft auch einen Auslaß aus der Patrone haben. Dieser steht in den Bohrungen 3 bereits zur Verfügung. Genügen jedoch die Austrittsquerschnitte der Bohrungen 3 nicht, so wird an dem der Eintrittsöffnung für die ionisierte Luft 6 entgegengesetzten Ende der Patrone eine Austrittsöffnung 14 vorgesehen. Die durch die Bohrungen 3 der Patrone i und durch die Öffnung 14 in das Vakuum des Mikroskops austretende Luft wird durch die Vakuumpumpe des Mikroskops entfernt. Es kann aber auch für die Luftaustrittsöffnung 14 der Patrone i eine besondere Ableitung im Objekthalter vorgesehen sein, die die aus der Öffnung 14 austretende Luft ins Freie gelangen läßt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Abbildung von in Flüssigkeit befindlichen sehr kleinen Objekten mit einem Elektronenmikroskop, die bei der Durchstrahlung einem ionisierten Luftstrom ausgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, insbesondere durch Ultraschallstrahlen, vernebelt und in eine Objektpatrone (i) durch Saugwirkung eingebracht wird, in der sich feine Nebeltröpfchen auf einem Objekthalter zur Untersuchung absetzen.
2. 2. Objektpatrone zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei gegenüberliegenden Wandungen feinste Bohrungen (3) für den Strahldurchtritt und zwischen den Bohrungen in deren unmittelbarer Nähe ein Faden (2), eine Schneide oder eine Spitze zur Anlagerung der Nebeltröpfchen angeordnet sind und daß die Objektpatrone mit einer Eintrittsöffnung (5) für den objektbeladenen Nebel und einer Öffnung (6) zum Anschließen einer Saugleitung bzw. zum Einführen des ionisierten Luftstromes und gegebenenfalls mit einer weiteren Öffnung (14) zum Auslassen dieser ionisierten Luft versehen ist.
3. 3. Objektpatrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie bis auf den Bereich des Strahlendurchgangs mit einer Schutzschicht (4) zur Abschirmung der Elektronenstrahlen umgeben ist. Vernebelungskammer zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in diese eine vorteilhaft mit einem Ultraschallsender verbundene Vernebelungsanlage (11, 12) eingebaut ist und daß in die Kammer (7) ein Halter (8) für die Objektpatrone (i) so hineinragt, daß die Nebeleintrittsöffnung (5) der Patrone (i) unmittelbar über dem Zerstäubungszentrum (9) der Vernebelungsanlage (11, 12) liegt. 5. Vernebelungskammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlüsse zur Druck-, Unterdruckerzeugung und Gaseinführung vorgesehen sind. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Zeitschrift für Physik, Bd. 1o7, 1937, S.49.3 bis 496; Die Naturwissenschaften, 25. Jahrg., 1937, S.823 und 8.24.