[实用新型]基于光学相干断层扫描冻干显微镜

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及生物、药品和光学领域，尤其涉及一种冻干显微镜。

背景技术

在药品、食品和微生物的真空冷冻干燥过程中，温度和压力的准确测量对保证制品质量至为关键。共晶温度、共熔温度、塌陷温度和玻璃化转变温度均为冻干过程中的关键温度参数。其中，共熔温度、共晶温度和玻璃化转变温度主要采用差示扫描量热仪(DSC)进行测量。以前，通过DSC测量制品的玻璃化转变温度来评估塌陷温度，这往往存在一定误差，尤其是当制品中蛋白质含量比较高时。目前，塌陷温度一般采用冻干显微镜测定。冻干显微镜作为在微观层面观察冻干过程中制品结构变化的一项实验室工具，可以跟踪升华界面并作长时间的观察，现在广泛应用的是光透射型冻干显微镜。但是由于其观测的制品是置于两块载玻片之间，而且是微量的，所以与工业化生产中药瓶内制品所处状态具有明显差异。这种冻干显微镜的缺点是：1、待测样品置于两玻片之间，不能用于测定玻璃小瓶内制品的冻干。2、待测样品是微量的(一般为1～2μL)，测得一些制品的塌陷温度T_c与玻璃小瓶内实际T_c有一定差异。3、制冷与加热模块、液氮进出口、温度与压力传感器以及抽真空口均安装在载物台的冻干室中，加工难度大，维修不方便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足，提供一种可跟踪升华界面，观察制品内部结构并生成3D图像以及测量制品关键温度参数的基于光学相干断层扫描冻干显微镜。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于光学相干断层扫描冻干显微镜，包括实验型冻干机和光学相干断层扫描成像系统，所述实验型冻干机包括冻干箱和捕水冷凝器，其特征在于：所述冻干箱与捕水冷凝器为分体式，所述冻干箱内设有搁板(5-1)，所述冻干箱与捕水冷凝器通过电动蝶阀连接，所述搁板采用电阻丝加热，所述冻干箱一侧面开设一扇观察窗，所述冻干箱的观察窗外装设有光学相干断层扫描成像系统。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述冻干箱位于捕水冷凝器下方，所述冻干箱与捕水冷凝器外侧通过不锈钢板连接支撑成为一整体。

所述最上层搁板为热补偿板，所述热补偿板上装设有压塞螺杆，并采用波纹管密封。

所述搁板内部铺设有折叠的制冷管道，所述制冷管道内流动的是液氮。所述搁板内制冷管道壁外两侧均焊接有加热电阻丝。所述搁板内制冷管道进出口段均设有温度探头，所述冻干箱内装设有用于测量玻璃小瓶内制品温度的温度探头。

所述捕水冷凝器内装设有盘旋的制冷管道，所述制冷管道内流动的是液氮。所述捕水冷凝器内制冷盘管进口处装设有温度探头。所述冻干箱和捕水冷凝器内均装设有真空规管。

所述观察窗开设在冻干箱门的邻侧，所述光学相干断层扫描成像系统安装在所述观察窗外侧。

所述光学相干断层扫描成像系统的样品镜臂贴近在观察窗外表面，并可调整高度。

所述观察窗表面涂油抗反射涂层。

所述搁板和捕水冷凝器内制冷剂管道出口端连接一管道通向观察窗外表面，防止观察窗外表面起雾而影响观察。

所述光学相干断层扫描系统可监测一个或多个标准玻璃小瓶内制品的冻干。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型的基于光学相干断层扫描冻干显微镜采用液氮直接制冷，对环境无污染，无需冷却水，并且可得到更低的最低温度，以及较短的冻干周期。

2、本实用新型的基于光学相干断层扫描冻干显微镜为非侵入性、无损伤的监测手段，可监测玻璃小瓶内或玻片之间制品的冻干过程，生成制品的2D或3D图像，分辨率高，可更加精准地测量冻干过程的关键温度参数。

3、本实用新型的基于光学相干断层扫描冻干显微镜维修或更换元部件方便，操控简单。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的搁板局部放大图

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。