Узел юстировки и фиксации гониометрической головки ультрамикротома Советский патент 1982 года по МПК G01N1/06 

Изобретение относится к электронно-микроскопической технике, в частности к узлам юстировки и фиксации гониометрических головок ультрамикротомов - приборов для приготовле ния ультратонких срезов образцов, предназначенных для электронномикроскопического анализа. Известен узел юстировки и фиксации гониометрических головок ультрамикротомов, содержащий держатель головки, смонтированный в торцовой час ти коромысла ультрамикротома, и основание гониометрической головки,вхо дящее в паз держателя головки. Основание гониометрической головки выпол нено в виде цилиндра и наружного кольцевого бортика с плоской фронтал ной поверхностью. Паз держателя головки имеет переднюю стенку, в которую упирается наружнь)й фиксирующий бортик основания гониометрической головки в момент ее фиксации, заднюю стенку, а также запирающий ШТОК кулачкового механизма, управляемый хвостовиком 1. Толщина фиксирующего бортика основания гониометрической головки имеет несколько меньшие размеры по отношению к ширине паза держателя гониометрической головки. За счет этого зазора создается определенный люфт в системе держатель-гониометрическая головка, что и обеспечивает возможность процесса юстировки головки с образцом для резки по отношению к режущей кромке ножа ульт-рамикротома: вращение и перемещение гониометра в вертикальной плоскости в широких пределах. Наличие люфта в держателе гониометрической головки ведет к смещению вниз ее передней части с объектодержателем (патроном) и образцом вследствие собственного веса, за счет чего у незакрепленного в держателе гониометра вершина пирамидки образца (участок образца, подлежащий резке на ультрамикротоме) оказывается несколько ниже по сравнению с ее по ложением при закрепленной головке. При этом верхняя часть фиксирующего бортика основания гониометрической головки (в незакрепленном положении) касается передней стенки паза держателя головки, а нижняя часть задней, т.е. фиксирующий бортик головки в пазе держателя устанавливается с перекосом. По этой причине в момент закрепления в держателе отъюстированной гониометрической го ловки с помощью кулачкового механиз ма, когда толкатель механизма давит на основание головки, фиксирующие бортики основания прижимаются к передней стенке паза держателя, их пе рекос в пазе держателя устраняется вершина пирамидки образца смещается вверх, уходя от режущей кромки ножа Юстировка нарушается и требуется повторная регулировка положения гониометрической головки в ее держате ле с целью выставления правильного соответствия вершины пирамидки образца и режущей кромки ножа. Зачаст приходится заведомо ниже выставлять вершину пирамидки образца по отношению к режущей кромке ножа в расче те на то, что в момент закрепления держателе гониометрической головки кулачковым механизмом вершина пирамидки сместится кверху и совпадет по уровню с режущей кромкой ножа. Однако эта процедура не контролируется томно визуально заранее и ее положительный результат является следствием лишь случайности.Трудность юстировки возрастает еще в свяйм с тем, что смещение верхушки пира.мидки образца по отношению к ре жущай кромке ножа так мало, что опе рация остировки выполняется только под контролем стереомикроскопа. Еще большая толщина фиксирующего бортика основания гониометрической голозки {такая, при которой бортик впритирку входил бы в паз держателя) не может быть применена, так как Б этом случае движение гониомет рической головки в пазе держателя было бы затруднено вследствие значи тельного трения между большими сопр касающимися поверхностями металла,в частности поверхностью основания гониометрической головки и задней стенкой паза держателя, наружным кольцевым бортиком и передней стенКОИ паза держателя, т.е. процесс стировки головки был бы в этом случае практически невозможным. Неправильно съюстированная гониоетрическая головка ведет к значительному нарушению процесса резки на ультрамикротоме исследуемого объекта, так как вершина пирамидки образца движется в вертикальной плоскости по кривой линии с опредеенным радиусом. Особенно важное значение это имеет при изготовлении ультратонких срезов образцов в виде тонких слоев, например, монослоя клеток биообъектовj где толщина материала состаал)чет всего лишь несколько микрон. Поэтому положение вершины пирамидки образца выше или ниже режущей кромки ножа может привести к получению не фронтальных, а лишь тангенциальных ультратонких срезов монослоя клеток. Таким образом, имеющийся недостаток узла юстировки и фиксации гониометрических головок ультрамикротомов снижает их эксплуатационные параметры, значительно затрудняя процесс юстировки головки (вершины пирамидки образца) по отношению к режущей кромке ножа, а в некоторых случаях, в особенности при работе с монослоем клеток эти ограничения, приобретают особое значение. Цель изобретения - повышение точности юстировки образца по отношению к режущей кромке ножа. Поставленная иель достигается тем, что узел юстировки и фиксации гониометрической головки, содержащий держатель гониометрической головки с пазом, в котором расположен запирающий шток кулачкового механизма, и цилиндрическое основание гониометрической головки с фиксирующим бортиком, .снабжен упругим элементом со сфероидальной поверхностью, расположенным в полости основания гониометрической головки или запирающего штока держателя, и выступающим за плоскость основания на величину, превышающую размеры люфта в системе держатель-гониометрическая головка. На фиг.Т изображен узел с подпружиненным шариком .в качестве упругого элемента, общий вид; на фиг.2 использование пружины со сфероидальной поверхностью; на фиг. 3 упругий элемент, расположенный в штоке. Узел юстировки и фиксации гониометрической 1 оловки выполнен в виде держателя 1 и основания головки, состоящего из цилиндра 2 и наружного кольцевого бортика 3 с плоской фронтальной поверхностью, В центре основания гониометрической головки имеется цилиндрическая полость, в которой содержится пружина и подпружиненный ею и завальцеванный снаружи стальной шарик 5, частично выступающий за пределы плоскости . основания гониометрической головки На противоположной торцовой части головки крепится объектодержатель (патрон) 6 с образом для резки 7В держателе 1 расположен запирающий шток 8 с хвостовиком 9 кулачкового механизма. Держатель 1 снабжен передней стенкой 10, В случае-выполнения узла крепления гониометрической головки с использованием пру ны со сфероидальной поверхностью,в центре цилиндра 2 основания головки имеется цилиндрическая полость, в которую вмонтирован держатель 11 пружины и пружина 12 с раздвижными лепестками. Устройство работает следующим образом. При юстировке гониометрической головки основание последней вставляет в паз держателя 1, Подпружинен ный шарик 5 выступает из цилиндрической полости основания гониометри ческой головки на величину люфта в системе держатель-гониометр, упирается в торцовую часть запирающего штока 8 кулачкового-механизма, в ре зультате чего передняя поверхность фиксирующего бортика 3 основания го ловки прижимается к передней стенке 10 паза держателя 1 гониометра, при этом эффект провисания головки исключается на любом этапе юстировки. Трение между передней поверхностью запирающего штока 8 кулачкового механизма и поверхностью шарика 5 создает возможность безлюфтоРого движения гониометрической головки в держателе в процессе ее юстировки; а то же время величина механических усилий, необходимых для юстировки головки, практически не возрастает. После завершения юстировки гониометрической головки (выставления вершины пирамидки образца на один уровень с режущей кромкой ножа) ,последняя закрепляется с помощью кулачково 66 го механизма путем поворота вокруг оси хвостовика 9 при этом шток 8 кулачкового механизм давит на подпружиненный шарик 5, утапливает его в цилиндрической полости гониометрической головки и далее, продолжая давить на все основание гониометрической головки, окончательно зажимает ее в пазе держателя 1, Гониометрическая головка на этапе поворота хвостовика 9 (закрепления головки) не меняет своего положения по отношению к режущей кромке ножа, При использовании узла юстировки и фиксации гониометрической головки с пружиной- при фиксации головки раздвижные лепестки пружины 12 со сфероидальной поверхностью скользят по конической части держателя пружины 11, при этом пружина исполняет функцию, аналогичную конструкции с подпружиненным шариком, В варианте с расположением упругого элемента Г подпружиненного шариI .ч ка или пружины со сфероидальной поверхностью) в торцовой части запирающего штока 8, операцию юстировки гониометрической головки выполняют с тем отличием, что в момент закрепления гониометрической головки упругий элемент 5 утапливается в полости запирающего штока 8, и продолжая давить на фиксирующий бортик 3 основания гониометрической головки, фиксирует ее в держателе 1, Наличие подпружиненного элемента со сфероидальной поверхностью в узле юстировки и фиксации гониометрической головки устраняет люфт в системе коромысло ультрамикротома (держатель) - гониометрическая головка. Предлагаемый узел юстировки и фиксации головки существенно улучшает эксплуатационные параметры ультрамикротомов, значительно облег-чая чпроцесс юстировки гониометра и увеличивая точность этой операции, экономит время исследователя, повышает производительность труда. Положительный эффект от Применения узла юстировки и фиксации гониометрической головки новой конструкции приобретает особую ценность при работе с образцами в виде тонких пластов, например, с монослоем клеток, когда требования к точности юстировки объекта по отношению к режущей кромке ножа исклюительно велики.