Termostatovaný box holografického mikroskopu

Temperature-controlled enclosure of holographic microscope

functional specimen

Navržený termostatovaný box umožňuje teplotně stabilizovat všechny části koherencí řízeného holografického mikroskopu a dlouhodobě je udržovat na teplotě příznivé k životu buňěčných kultur. Mikroskop je uzavřen v termostatovaném boxu. Rám boxu je vyroben z hliníkových profilů firmy Maytec. Za účelem snížení tepelné vodivosti rámu jsou dutiny profilu vyplněny PU pěnou. Výplně hliníkového rámu jsou vyrobeny z čirých PMMA desek o tloušťce 6 mm. Celý rám je mechanicky uchycen ke granitové desce holografického stolu pomocí upínacích lišt. Systém posuvných dveří umožňuje bezproblémový čelní a boční přístup k mikroskopu. Ergonomie inkubátoru je zvýšena systémem kulisového otevírání dveří boxu. Čelní a boční otvory v rámu o rozměrech 420 mm x 800 mm jsou osazeny speciálními vodícími lištami se třemi drážkami. Do drážek jsou zasunuty kluzné lišty z PVC, které umožňují kluzné uložení dveřních panelů. V první drážce je venkovní uzavírací panel, v druhé drážce jsou v horní a dolní části další rozměrově identické panelové výplně. V poslední třetí drážce je ve středu otvoru panel se dvěma otvory o průměru 125 mm určený pro ruční manipulaci uvnitř boxu. Velikosti panelů jsou navrženy tak, aby při uzavření otvoru došlo k jejich vzájemnému přesazení a dokonalému prachotěsnému utěsnění. Užitím kulisového posuvného dveřního systému bylo docíleno snížení nežádoucích tepelných ztrát mikroskopového boxu při výměně vzorku. Teplota vzduchu v boxu je udržována deskovým radiátorem nad teplotou okolního prostředí a v bezprostřední blízkosti vzorku nepřesahuje hodnotu 37 stupňů Celsia. Ohřev vzduchu v inkubačním boxu je převážně realizován prouděním a ohřev samotné konstrukce mikroskopu částečně i vedením tepla přes betonovou desku radiátoru. Deskový radiátor je tvořen topnými odporovými tělesy o celkovém elektrickém výkonu 240 W, které jsou integrovány s ocelovou plotýnkou, která je tepelně spojena s leštěnou betonovou deskou na níž je upevněn mikroskop. Vysoká schopnost akumulace tepelné energie v betonové desce je výhodná při obnově rovnovážného teplotního stavu narušeného otevíráním dveří boxu.

The microscope is kept in an incubation box. The frame of the box is composed of aluminium profiles made by Maytec. The cavities of profiles were filled with the polyurethane foam in order to lower thermal conductivity of the frame. The frame is filled with 6 mm thick bars made of clear PMMA. The frame is fixed to the granite block using clamping bars. System of sliding window panels allows seamless front and side access to the microscope. Also the shape of the box has been designed with the main intention of facilitating the access. Sliding mechanism of the doors improve the box ergonomics even further. Front and side 420 mm x 800 mm openings are equipped with grooved guide bars. They are coupled with PVC sliding bars that enable sliding of the panels. There are three groves in each leading bar. The first one holds the sliding panel, the second one holds stationary panels and the third one holds a panel with two 125 mm holes so hand operation inside the box is possible while the opening remains partially covered. Dust-tightness of the incubation box is assured by sealing strips applied to overlapping sections of panels. Thermal losses that occur when the sample is replaced have been reduced thanks to the concept of sliding panels. The temperature goal usually lies above the environmental temperature and, at the same time, the temperature near the observed sample mustnt exceed the cultivation temperature. The heat is distributed from the source by the concrete block to the microscope and the rest of the heat distribution is carried out by air flux. The usual temperature target is 37.0 deg +- 0.1 deg. The radiator consists of several electric heaters with total power of 240 W. They are integrated with a steel plate that heats the polished concrete block with the microscope mounted on it. The amount of heat the concrete block is able to accumulate is good enough so it quickly mitigates thermal disturbances caused by opening the enclosure.

30.11.2012

A2/129

http://holomek.fme.vutbr.cz/