[实用新型]方向性冰晶生长实验台装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种实验台装置，尤其是一种用于方向性冰晶生长的实验台装置。

背景技术

低温显微镜系统是低温生物学中的最重要工具之一。低温显微镜可以直接观察和摄录生物体在降温过程中的形态变化，进而常用于研究冷冻过程中冷却速率和每一时刻温度下降率的影响，从而建立冷却速率对低温保存方案结果的重要影响，促进对冷冻过程中发生的现象的质和量的研究。大多数低温显微镜中，低温台用于放置欲冷冻的细胞悬浮液，大多设计成这样：样品和低温台的温度在空间分布上是一致的，在预定冷却速率下的冷冻是通过及时改变控制模式中低温台和样品的相同温度而获得，主要优点是能实时连续观察某个细胞的物理现象。然而在冷冻生物材料样品的过程中，冷冻过程始于样品外表面，通过固液界面传送至内部，其温度分布在空间上很不一致，冷冻过程是沿着温度梯度方向进行的。上述相同温度的低温台在个体细胞冷冻过程研究中极其重要，但无法模拟定向冷冻过程。为更好地理解大型生物材料样品中的冷冻过程，观察低温显微镜下的定向冷冻过程是很重要的，故而需研制用以观察定向冷冻过程的实用新型低温显微镜系统。

目前，已有不少用以观察定向冷冻过程的实用新型低温显微镜系统，主要由显微镜下的固定载玻片组成的。欲冷冻的样品置于载玻片上，通过降低固定载玻片的边缘温度来冷冻，载玻片上会出现由时间决定的温度梯度，从而使样品发生定向冷冻。这些系统中，冷冻样品的温度预处理由强加于载玻片边缘的热边界条件决定，且由载玻片的热物理特性控制，故而会导致冷冻时易变的不受控制的冷却速率遍及整个样品。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种方向性冰晶生长实验台装置，该装置的低温台由温度恒定的高、低温两部分组成，两者间的距离是可以自由调节的，以使冷却速率在冷冻过程中得到精确控制，从而生物材料样品可在一稳定的、可控制的冷却速率下发生定向冷冻。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种方向性冰晶生长实验台装置，包括低温台、步进电动缸，其特点是：

a)低温台为长方体，由两个对称长方体铜块和一块绝缘底板组成，两铜块内分别设环形冷源通道和温水通道，其中一铜块上开有冷源进、出口，另一铜块上开有温水进、出口，且在两铜块上开有放置载玻片凹槽；绝缘底板上设有卡紧两铜块的凹槽，并开有用于采光的圆形透光孔；内设环形冷源通道的铜块固定在绝缘底板上，且压住透光孔边缘，用于实验过程中的采光和减少冷源传热所引起的显微镜色温片表面结露；内设环形温水通道的铜块置于绝缘底板凹槽内，并可在绝缘底板凹槽内滑动，用于调节两铜块之间的距离；

b)步进电动缸与载玻片相连，载玻片通过步进电动缸的调速推进实现由高温端向低温端移动，用于不同冷却速度下的要求；

c)铜-康铜热电偶一端贴在铜块内侧以标定各自温度，用于确保两铜块之间的温差。

低温台上两铜块之间的距离调节范围为0～20毫米；步进电动缸的推进速度调节范围为0.00027～1毫米/秒，冷却速率为1.5～1000℃/分钟。

本实用新型的有益效果是：该装置的低温台由温度恒定的高、低温两部分组成，两者间的距离是可以自由调节的，以使冷却速率在冷冻过程中得到精确控制，从而生物材料样品可在一稳定的、可控制的冷却速率下发生定向冷冻。

本实用新型可同时获得降温过程中样品的显微图像。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中沿A-A的剖视图；

图3是图1中沿B-B的剖视图；

图4是步进电动缸结构示意图；

图5是本实用新型系统整体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1至图3所示，本实用新型的方向性冰晶生长实验台装置，包括低温台、步进电动缸13。

低温台为长方体，由两个对称长方体铜块1，4和一块绝缘底板5组成。两铜块1，4内分别设环形冷源(-150℃)通道2和温水(37℃)通道3，一铜块1上开有冷源进口8和出口7，另一铜块4上开有温水进口10和出口11，两铜块1，4上另设有一凹槽6，绝缘底板5开有一圆形透光孔9。内设环形冷源通道2的铜块1固定在绝缘底板5上，且压住透光孔9边缘，用于实验过程中的采光和减少冷源传热所引起的显微镜色温片表面结露；内设环形温水通道3的铜块4置于绝缘底板5凹槽内，并可在绝缘底板5凹槽内滑动，用于调节两铜块1，4之间的距离；