一种低温冻干载物台的制作方法

1.本发明涉及一种低温冻干载物台。


背景技术：

2.目前市面上的生物制品的成分和空间结构十分复杂，这些生物制品对温度也十分敏感。而我们为了保证这些生物制品的活性常常需要通过冻存和冻干等方式对它们进行保护。在这两个工艺过程中生物制品在结晶时晶体成型生长过程对其活性会造成极大的影响。因此我们需要观察其在冻干过程中结晶的变化来探究其中的规律。
3.低温高真空冻干显微镜可以用于观察低温高真空环境下生物样本产生的各种各样的现象，如细胞内外冰晶的形成、细胞外形尺寸的变化等。冻干显微镜作为一种实验室工具，可在微观层面观察研究冻干产品在冻干过程中的结构变化，并测定塌陷温度这一关键参数，为冻干工业化生产提供数据支持，指导冻干设备设计及生产，并有效缩短摸索冻干曲线的周期，提高企业经济效益。因此针对以上问题提出一种低温冻干载物台。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有生物医学上对冻干显微镜载物台的需求而而提供的一种低温冻干载物台，可在低温低真空环境下长时间的工作；具备样品室内温度场分部均匀，温度控制及压力控制精度高，系统稳定性高等优点。
5.实现上述目的的技术方案是：一种低温冻干载物台，包括
6.载物台外壳；
7.设置于所述载物台外壳内的测量样品室；
8.设置于所述测量样品室内的温度调节机构；
9.连接所述测量样品室的压力调节机构；
10.设置于所述测量样品室内的样品固定器机构；以及
11.连接在所述载物台外壳侧边的样品固定器调节机构；
12.其中，所述载物台外壳的上端口连接有密封盖；所述测量样品室的底板上开设有通光孔，所述通光孔为圆锥形。
13.优选的，所述温度调节机构包括温度模块，所述温度模块连接加热元件线，所述加热元件线连接设置于所述载物台外壳外侧壁上的引线接口；所述载物台外壳外侧壁上还连接两个液氮冷却接口，两个所述液氮冷却接口分别连接两根高导热性金属管，两根所述高导热性金属管在所述温度模块外侧缠绕一周后连接；所述温度模块上还连接铂电阻。
14.优选的，所述压力调节机构包括第一真空连接口和第二真空连接口，所述第一真空连接口和所述第二真空连接口分别连接在所述载物台外壳的两侧，所述第一真空连接口和所述第二真空连接口分别都连通所述测量样品室。
15.优选的，所述样品固定器机构包括矩形块，所述矩形块的后端连接空心圆环，所述矩形块的两侧都开设有滑槽；所述矩形块放置在所述温度模块上。
16.优选的，所述样品固定器调节机构包括固定门栓，所述固定门栓连接在所述载物台外壳上，所述固定门栓侧边以及所述载物台外壳侧壁分别连接y轴调节旋钮和x轴调节旋钮，所述y轴调节旋钮和所述x轴调节旋钮的内端连接所述矩形块两侧开设的所述滑槽。
17.优选的，所述第一真空连接口和所述第二真空连接口均为标准的法兰接口，所述第一真空连接口连接真空泵；所述第二真空连接口连接皮拉尼真空计。
18.优选的，所述密封盖与所述载物台外壳接触的一面设置有橡胶圈。
19.优选的，所述密封盖为石英玻璃材料。
20.本发明的有益效果是：
21.1.可以为生物工程研发人员提供一个快速精准的微型冷冻真空环境，可以观测整个冻干过程晶体的变化过程又可以测量产品冷冻真空过程中的温度、压力数据。可准确测量样品的塌陷温度、生物材料的渗透性、细胞冻干过程的结构变化等。
22.2、温度测量及压力测量的实验数据精度高，并且能够做到实时的压力测量及温度测量。
23.3、冷冻、加热速率以及系统温度范围具有较宽的调节范围，并且在载物台腔体温度变化后，仍提供连续清晰的视野。
24.4、载物台运行时具有良好的密闭性，载物台及其组件在较大的内外压差下约1个大气压不易损坏。
25.5、制造工艺简单、材料易获取，装置适用于长期使用，便于维护。
附图说明
26.图1是本发明的结构示意图；
27.图2是本发明的样品固定器机构；
28.图3是本发明的密封盖细节图。
29.图中：1、引线接口；2、液氮冷却接口；3、载物台外壳；4、加热元件线；5、高导热性金属管；6、铂电阻；7、温度模块；8、第一真空连接口；9、第二真空连接口；10、测量样品室；11、固定门栓；12、x轴调节旋钮；13、y轴调节旋钮；14、矩形块；15、空心圆环；16、密封盖。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
31.下面将结合附图对本发明作进一步说明。
32.如图1-3所示，一种低温冻干载物台，包括载物台外壳3；设置于载物台外壳3内的测量样品室10；设置于测量样品室10内的温度调节机构；连接测量样品室10的压力调节机构；设置于测量样品室10内的样品固定器机构；以及连接在载物台外壳3侧边的样品固定器调节机构；其中，载物台外壳3的上端口连接有密封盖16；测量样品室10的底板上开设有通
光孔。密封盖16与载物台外壳3接触的一面设置有橡胶圈。密封盖16为石英玻璃材料，所述通光孔为圆锥形。
33.具体的，温度调节机构包括温度模块7，温度模块7连接加热元件线4，加热元件线4连接设置于载物台外壳3外侧壁上的引线接口1，可以通过改变电流的大小来改变电加热片加热功率的大小，进而改变升温速率；载物台外壳3外侧壁上还连接两个液氮冷却接口2，两个液氮冷却接口2分别连接两根高导热性金属管5，两根高导热性金属管5在温度模块7外侧缠绕一周后连接，通过改变液氮在高导热性金属管5中的流量进而可以改变其降温速率；温度模块7上还连接铂电阻6，通过铂电阻6测量温度模块7上表面的温度可以达到温度测量的目的。
34.具体的，压力调节机构包括第一真空连接口8和第二真空连接口9，第一真空连接口8和第二真空连接口9分别连接在载物台外壳3的两侧，第一真空连接口8和第二真空连接口9分别都连通测量样品室10。第一真空连接口8和第二真空连接口9均为标准的法兰接口，第一真空连接口8连接真空泵；第二真空连接口9连接皮拉尼真空计，通过真空泵对测量样品室10进行抽真空处理可以使得测量样品室10内的压力达到低真空状态；皮拉尼真空计用于测量样品室10内的真空度，当达到实验所需真空度时可以通过调整真空泵或相应的压力阀门来达到控制压力的作用。
35.具体的，样品固定器机构包括矩形块14，矩形块14的后端连接空心圆环15，矩形块14的两侧都开设有滑槽；矩形块14放置在温度模块7上。空心圆环15部分是放置样品的区域，在进行实验时需要先在空心圆环15处放置载玻片后加入实验样品，在放置盖玻片盖住实验样品，然后再进行冻干实验。
36.具体的，样品固定器调节机构包括固定门栓11，固定门栓11连接在载物台外壳3上，固定门栓11侧边以及载物台外壳3侧壁分别连接y轴调节旋钮13和x轴调节旋钮12，y轴调节旋钮13和x轴调节旋钮12的内端连接矩形块14两侧开设的滑槽。固定门栓11是用于更换样品固定器的，通过旋开固定门栓11上的螺丝打开固定门栓11然后再更换样品固定器，而x轴调节旋钮12及y轴调节旋钮13则是可以调节样品固定器在温度模块7上的位置，使得样品位于温度模块7的中心。
37.工作原理：温度模块7连接加热元件线4，加热元件线4连接设置于载物台外壳3外侧壁上的引线接口1，可以通过改变电流的大小来改变电加热片加热功率的大小，进而改变升温速率；载物台外壳3外侧壁上还连接两个液氮冷却接口2，两个液氮冷却接口2分别连接两根高导热性金属管5，两根高导热性金属管5在温度模块7外侧缠绕一周后连接，通过改变液氮在高导热性金属管5中的流量进而可以改变其降温速率；温度模块7上还连接铂电阻6，通过铂电阻6测量温度模块7上表面的温度可以达到温度测量的目的。第一真空连接口8连接真空泵；第二真空连接口9连接皮拉尼真空计，通过真空泵对测量样品室10进行抽真空处理可以使得测量样品室10内的压力达到低真空状态；皮拉尼真空计用于测量样品室10内的真空度，当达到实验所需真空度时可以通过调整真空泵或相应的压力阀门来达到控制压力的作用。矩形块14的后端连接空心圆环15，矩形块14的两侧都开设有滑槽；矩形块14放置在温度模块7上。空心圆环15部分是放置样品的区域，在进行实验时需要先在空心圆环15处放置载玻片后加入实验样品，在放置盖玻片盖住实验样品，然后再进行冻干实验。固定门栓11连接在载物台外壳3上，固定门栓11侧边以及载物台外壳3侧壁分别连接y轴调节旋钮13和x
轴调节旋钮12，y轴调节旋钮13和x轴调节旋钮12的内端连接矩形块14两侧开设的滑槽。固定门栓11是用于更换样品固定器机构的，通过旋开固定门栓11上的螺丝打开固定门栓11然后再更换样品固定器机构，而x轴调节旋钮12及y轴调节旋钮13则是可以调节样品固定器机构在温度模块7上的位置，使得样品位于温度模块7的中心。
38.以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。