[发明专利]显微观察时维持样品温度恒定的装置

说明书

技术领域

本发明属于分析测试仪器领域，尤其涉及一种显微观察时维持样品温度恒定的装置，具体地说，本发明对采用柔性绝缘材料包覆的电阻丝进行加热，通过调节加热电阻丝的功率来维持样品皿中样品的温度恒定。

背景技术

在化学化工生产和科研过程中，经常需要通过显微镜实时、在线地观察样品不同温度时的微观光学形貌。传统的水浴、电热套、恒温箱等虽然可以控制样品的温度恒定，但无法实现通过显微镜实时、在线地观察样品。目前市场上有INSTEC公司生产的专用于显微镜的变温装置，可实现温度在-78℃-250℃的连续变化，但其操作复杂，设备昂贵，一般实验室承受不起。另外，此变温装置鉴于其自身的设计，有一个最大的不足：显微镜只可以用长工作距离物镜观察，一般物镜的工作距离不足以观察到样品，鉴于物镜价格的昂贵，一般实验室不配或仅配一两个长工作距离物镜。因此，极大限制了此变温装置的广泛使用。市面上Tokai Hit公司生产了一种CO₂孵育装置，用来将生物样品如细胞等维持在37℃，CO₂含量保持在5％，湿度90％。这种装置非常适合做生物样品，但价格也很昂贵，操作复杂，还需要CO₂钢瓶，占地面积大。此装置的另一个问题是：这个恒温装置通过空气传热，传热慢，适合维持在某一个温度不变，不适合做变温实验。对于化学样品，经常需要分析的是不同温度时样品的光学特征，而且对于细胞样品来说，相对于湿度和CO₂含量，温度是最重要的，只要温度维持在37℃，细胞的存活时间就会比在室温25℃下大大增加。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明设计了一种简单的维持样品温度恒定的装置，显微观察时，可以实时地、在线地控制温度。

在生物分析测试中，细胞一般在confocal皿中培养，当然confocal皿也可放化学样品，用于在显微镜下观察其光学特征，这也就是本发明所指的样品皿。本发明的目的是提出一种显微观察时维持样品温度恒定的装置，其特征在于，所述装置包括柔性绝缘材料2、加热电阻丝3、测温热电偶4、数据采集模块5、通讯模块6、DA输出模块7，其中，

所述加热电阻丝3包裹在所述柔性绝缘材料2内部，用于加热提高所述柔性绝缘材料2的温度；

所述测温热电偶4置于所述柔性绝缘材料2的中心，用于测量所述柔性绝缘材料2的温度，并产生一温度信号；

所述数据采集模块5采集所述温度信号并通过通讯模块6传输至控制计算机；

所述DA输出模块7接收控制计算机通过通讯模块6发送过来的反馈信号，并根据所述反馈信号控制所述加热电阻丝3的加热速率。

利用本发明设计的装置，可在普通显微镜、荧光显微镜、共聚焦显微镜及双光子显微镜等仪器上实现实时、在线地观察样品不同温度的光学形貌。只要物镜能够承受25-100℃的温度，就可以使用任何物镜，与物镜的工作距离无关。而且此装置简单、便宜，有助于在各实验室内的推广。

附图说明

图1为本发明所提出的维持样品温度恒定的装置-柔性恒温器的结构示意及工作原理图。

图2为图1所示的柔性恒温器与样品皿的连接示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明提供一种维持样品温度恒定的装置，尤其是一种显微观察时维持样品温度恒定的装置，图1是所述维持样品温度恒定的装置-柔性恒温器的结构示意及工作原理图，图中：1为整个柔性恒温器，2为柔性绝缘材料，3为加热电阻丝，4为测温热电偶，5为数据采集模块，6为通讯模块，7为DA输出模块，8为连接扣。图中所示的柔性恒温器1主要由柔性绝缘材料2、加热电阻丝3、测温热电偶4、数据采集模块5、通讯模块6、DA输出模块7和连接扣8组成。

柔性绝缘材料2内部包裹加热电阻丝3用来加热提高温度，在柔性绝缘材料中心装有测温热电偶4以测量柔性绝缘材料的温度，即柔性恒温器的温度，并产生一温度信号，数据采集模块5采集所述温度信号并通过通讯模块6传输至控制计算机；DA输出模块7接收控制计算机通过通讯模块6发送过来的反馈信号，并根据所述反馈信号控制所述加热电阻丝3的加热速率。连接扣8的作用是用来扣紧柔性恒温器和样品皿，以将柔性恒温器固定在样品皿上。