[发明专利]一种显微观察中维持载物皿温度恒定的加热装置和系统

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中维持载物皿温度恒定的加热装置和系统。

背景技术

在生物、化学类科研过程中，经常需要通过显微镜实时、在线地观察样品在不同温度下的微观光学特征。现有技术中对样品离线加热的装置很多，如传统的水浴、电热套、恒温箱等，但这些装置均不能用于通过显微镜来实时、在线地观察样品。INSTEC公司生产的专用于显微镜的变温装置，可实现温度从零下70度到250度的连续变化，但其操作复杂，设备昂贵，一般实验室承受不起。并且，该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。物镜倍数越高，工作距离越短，对于100倍的物镜，即使是长工作距离物镜也无法利用此变温装置找到样品。因此，这极大地限制了此变温装置的广泛使用。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％，湿度保持在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。最重要的是此装置需要有合适的载物台匹配，并不适合所有的光学显微镜。而且，对于化学样品来说，也不需要精确控制CO₂含量和湿度。另外，国产的加热装置主要是对样品的圆型托盘进行加热。这样虽然可以实现直接加热，但是由于圆形样品托盘直接与载物台连接，而载物台的材质一般都是塑料，不能承受高温。因此，长时间使用会有损载物台，进而影响载物台与样品托盘的连接。

因此，本发明的目的是提供一种可使用普通物镜、对载物台安全，并可广泛应用于普通光学显微镜的维持载物皿温度恒定的加热装置和系统。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种显微观察中维持载物皿(如confocal细胞培养皿)温度恒定的加热装置和系统，以在显微观察时，可以实时地、在线地控制载物皿的温度。本发明精巧简单、操作方便、反应快速，能有效地配合显微镜的工作。

根据本发明的一方面，提供一种显微观察中维持载物皿温度恒定的加热装置，其特征在于，该加热装置包括：外盖2、四个主件3、四个内盖4、四个铜片6、加热电热丝7和温度传感器8，其中：

所述四个主件3为四个完全相同的凹形四分之一圆环，这四个主件3组合起来构成所述加热装置的加热体壳；每一主件3的内壁表面设有一凹形槽，所述凹形槽中放置有同样形状及尺寸的铜片6；

所述四个内盖4为切面为形的具有一外沿的四分之一圆筒，其材质为导热性能良好的导热体，每一内盖4的外筒壁面5与一主件3的内壁面相贴合，每一内盖4的外沿搭在相应主件3的上表面上，用于固定所述铜片6，防止铜片6滑落；

所述四个内盖4组合在一起后，其内部形成一容置空间，用于盛放载物皿；

放置在每一主件3凹形槽中的铜片6的周围缠绕有加热电热丝7，所述加热电热丝7里面还插有温度传感器8；所述温度传感器8通过加热电热丝7与所述内盖4的外筒壁面5紧贴；所述加热电热丝7用于对所述载物皿进行加热；所述温度传感器8用于测量所述内盖4外筒壁面5的温度，所述内盖4外筒壁面5的温度与所述载物皿侧壁的温度相同；

所述外盖2为呈倒凹形的圆筒，其与所述主件3相契合，并盖住所述内盖4的外沿，以整合所述主件3和所述内盖4。

根据本发明的另一方面，还提供一种显微观察中维持载物皿温度恒定的加热系统，其特征在于，该加热系统包括：根据权利要求1-5中任一项所述的加热装置、信号处理模块和控制模块，其中

所述维持载物皿温度恒定的加热装置中的温度传感器8用于测量得到放置在内盖4形成的容置空间内的载物皿侧壁的温度，并将测量得到的温度信号发送给与其连接的信号处理模块；

所述信号处理模块对所述温度信号进行信号处理后通过接口传输到所述控制模块；

所述控制模块根据接收到的经过信号处理的温度信号产生一响应于所述温度信号的温度控制指令，并将所述温度控制指令通过所述接口返回到所述信号处理模块；

所述信号处理模块根据收到的所述温度控制指令实时调节所述加热装置中的加热电热丝7的加热功率。

本发明能够简化加热程序，由于采用四周加热的技术方案，从而大大减少了加热装置的高度，使得可以在显微镜上使用普通物镜观察；本发明加热装置的主件选用绝热材料，从而降低了加热装置的外壁温度，确保载物台的安全；本发明的加热系统采用USB接口控制，操作简便、加热快速、精度高。

附图说明

图1是本发明加热装置的装配图；