KR101388509B1 - 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초저온(cryo) 분석법에 의해 투과 전자 현미경(Transmission electron microscope ; TEM)을 이용하여 생체시료를 관찰하기 위하여, 시료 그리드를 액체질소 온도로 냉각하기 위한 초저온 플런저(Cryo plunger) 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 유압식 장치로 구성되어 그 구성이 복잡하고 제작비용이 상대적으로 고가였던 종래의 초저온 샘플 플런저 장치들의 문제점을 해결하여, 스프링 구조를 이용하여 구성이 간단해지는 동시에, 그만큼 제작비용을 절감할 수 있도록 구성되는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치가 제공된다.

Description

스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치{Spring-type cryo-plunger}
본 발명은 초저온(cryo) 분석법에 의해 투과 전자 현미경(Transmission electron microscope ; TEM)을 이용하여 생체시료를 관찰하기 위하여, 시료 그리드를 액체질소 온도(-196℃)로 급속냉각하기 위한 초저온 샘플 플런저(Cryo-plunger) 장치에 관한 것이다.
더 상세하게는 본 발명은, 구성이 복잡하고 제작비용이 상대적으로 고가였던 종래의 유압식 초저온 플런저들의 문제점을 해결하여, 스프링 구조를 이용하여 구성이 간단해지는 동시에, 그만큼 제작비용을 절감할 수 있도록 구성되는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 투과 전자 현미경(TEM)은, 전자현미경의 일종으로, 광원과 광원렌즈 대신에 전자선과 전자 렌즈를 사용한 현미경으로, 광학현미경에 비하여 해상력이 매우 뛰어난 특성을 가진다.
또한, TEM은, 이와 같이 해상도가 매우 높은 특성에 따라, 반도체, 금속 등의 재료과학 분야에서 재료의 입계(粒界), 계면, 격자 결함, 상전이 등의 연구에 이용되고 있으며, 아울러, 의학, 생물학 분야에서는 미생물, 세포 등의 생체조직의 연구 및 단백질 복합체의 3차원 구조분석에 사용되고 있다.
특히, TEM은, 시료가 미량인 생체 고분자의 연구에 효과적으로 사용되고 있으며, 따라서 TEM은 생명과학 분야 및 신소재, 신기능 소자의 개발에 불가결한 장치이다.
더욱이, 이러한 TEM을 이용하여 시료를 관찰하는 방법으로는, 화학고정(chemical fixation) 분석법, 초저온(cryo) 분석법, 가열(heating) 분석법 등이 있으며, 먼저, 화학고정법은, 고정액을 미세한 세포구조에 투입시켜 고정한 후, 박막으로 절단하여 관찰하는 방법이다.
그러나 이 방법은, 고정액이 세포까지 투입되는 속도가 느리고, 화학적 고정액에 의해 세포가 변형되기 때문에 원형 그대로의 세포 구조를 관찰하기는 힘들다는 단점이 있다.
또한, 생체시료는, 일반적으로, 염색되지 않은 상태에서는 전자빔에 의한 훼손 때문에 자연상태로의 영상화가 어려우며, 액상의 시료의 경우 진공상태의 현미경 경통에서 건조되는 것을 막을 수 없으며, 액상으로 전자현미경에서 관찰이 가능하다 해도 시료의 움직임에 의해 연구에 적합한 이미지를 획득할 수 없다.
이에 반해, 수분함유 생체 동결시료는, 화학적 고정이나 추가적인 염색과정에 의해 생체가 영향받지 않기 때문에 자연상태의 시료와 매우 유사하며, 따라서 초저온 분석법은 생명과학 분야의 연구에서 매우 중요한 역할을 하고 있다.
여기서, 초저온 분석법으로 생체시료를 관찰하기 위하여는, 먼저, 시료를 액체(물, 버퍼 등)에 혼탁시킨 후, 피펫으로 소정의 전처리된 지지막(그리드)에 얹고 여과지 등으로 물기를 제거한 다음, 액체질소 온도 수준으로 냉각된 에탄(ethane) 용액에 시료 그리드를 고속으로 담가 얼음 결정이 생기지 않도록 급속 냉각시킨다.
그 후, 급속냉각된 시료 그리드를 초저온 이송 홀더(cryo transfer holder)로 옮긴 다음, 홀더를 TEM에 장착하여 시료의 이미지를 얻는다.
여기서, 상기한 바와 같이 시료 그리드를 액체질소 온도로 냉각하기 위하여는, 별도의 장치를 사용하여 시료 그리드를 액체질소에 담그는 과정을 거쳐야 하며, 이때 사용되는 장치로서는, 예를 들면, FEI사의 Vitrobot 또는 Leica사의 EM GP와 같은 초저온 샘플 플런저(Cryo-sample plunger)가 있다.
더 상세하게는, 상기한 바와 같은 종래의 초저온 샘플 플런저 장치들은, 일반적으로, 홀더에 장착된 시료 그리드를 유압을 이용하여 하강시킴으로써 액체질소가 담긴 용기에 담그는 형태로 구성되어 있다.
그러나 상기한 바와 같은 종래의 초저온 샘플 플런저 장치들은, 유압을 인가하는 구성에 더하여, 그러한 유압을 조절하기 위한 구성을 별도로 구비해야 하는 등, 그 구성이 상대적으로 복잡하고, 그로 인해 제작비용이 증가하여 장치 자체가 매우 고가인 문제가 있었다.
따라서 상기한 바와 같은 종래기술의 초저온 샘플 플런저 장치들의 문제점을 해결하기 위하여는, 유압식 구성 대신에, 예를 들면, 스프링과 같은 보다 간단한 구성으로 시료 그리드를 액체질소에 담그는 기능을 수행할 수 있도록 구성되는 새로운 구조의 초저온 샘플 플런저 장치를 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 장치나 방법은 제공되지 못하고 있는 실정이다.
[선행기술문헌]
1. 한국 등록특허 제10-1167566호(2012.07.16.)
2. 한국 등록특허 제10-0938241호(2010.01.14.)
3. 한국 등록특허 제10-1234604호(2013.02.13.)
4. 등록실용신안 제20-0442697호(2008.11.26.)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 유압식으로 구성되어 그 구성이 상대적으로 복잡하고 제작비용이 증가하는 문제가 있었던 종래의 초저온 샘플 플런저 장치들의 문제점을 해결하기 위해, 종래의 유압식 구성 대신에, 예를 들면, 스프링과 같은 간단한 구조로 구성되는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기한 바와 같이 스프링과 같은 간단한 구조로 구성됨으로써, 종래의 유압식 장치에 비해 제작비용을 절감할 수 있는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 유압을 이용하도록 구성됨으로써 구조가 복잡하고 제작비용이 증가하는 문제가 있었던 종래의 유압식 초저온 샘플 플런저 장치들의 문제점을 해결하기 위해, 스프링 구조를 이용하여 종래의 유압식 초저온 샘플 플런저 장치에 비해 구성이 간단하고 제작비용을 절감할 수 있도록 구성되는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치에 있어서, 상기 초저온 샘플 플런저 장치의 몸체를 이루는 본체; 상기 본체에 고정되어 스프링에 의해 시료 그리드를 이동시킴으로써 상기 시료 그리드를 냉각시키는 기능을 수행할 수 있도록 구성되는 플런지부; 상기 플런지부의 내부를 통하여 상하운동이 가능하도록 설치되는 로드부; 상기 시료 그리드를 장착하기 위해 상기 로드부의 끝 부분에 설치되는 시료장착부; 및 상기 시료장착부에 장착된 상기 시료 그리드를 냉각하기 위한 냉각용기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치가 제공된다.
여기서, 상기 초저온 샘플 플런저 장치는, 상기 플런지부에 설치된 상기 스프링을 고정하고 상기 로드부의 하강을 위하여 상기 스프링의 고정상태를 해제하기 위한 스위치의 역할을 하는 동작제어부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초저온 샘플 플런저 장치는, 상기 시료 그리드의 냉각시 습도 조절 및 사용자에게 냉각용액이 튀는 것을 방지하기 위하여 상기 플런지부의 하단에서 아래쪽으로 연장하여 설치되는 챔버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 시료장착부는, 상기 로드부에 결합하기 위한 결합부; 및 상기 시료 그리드를 고정하기 위해 상기 결합부의 타단에 삽입 고정되는 핀셋을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 결합부는, 상기 로드부에 결합하기 위하여 상면에 형성되는 로드 삽입홈; 상기 로드 삽입홈의 중앙에는 형성되는 나사공; 및 상기 핀셋을 삽입하기 위해 상기 결합부의 저면에 형성되는 핀셋 삽입홈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 결합부는, 상기 로드 삽입홈의 중앙에는 형성되는 나사공 및 측면에 형성된 나사공을 통해 각각 삽입되는 볼트를 더 포함하여 구성됨으로써, 상기 핀셋의 분리결합 및 결합 강도를 조절 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 냉각용기는, 액체질소 온도로 냉각된 액체 에탄이 충진되는 내부용기; 상기 내부용기를 포함하는 외부용기; 상기 내부용기와 상기 외부용기를 거치하는 역할을 하는 거치대; 냉각이 완료된 시료 그리드의 보관이 가능하도록 상기 거치대에 형성되는 복수의 시료 거치부; 각각의 상기 시료 거치부에 위치되는 시료보관용기; 열전달을 용이하게 하기 위하여 상기 외부용기의 상면 및 상기 거치대의 외면에 접하는 브리지 형태로 설치되는 방열수단; 상기 내부용기, 상기 외부용기, 상기 거치대 및 상기 방열수단을 내부에 포함하는 하우징; 및 상기 하우징의 상면에 설치되는 덮개를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 시료보관용기는, 원통형 몸체의 상면에 형성된 복수의 시료 보관홈; 및 회전식으로 상기 시료 보관홈을 개폐 가능하도록 구성되는 커버를 포함하여 구성됨으로써, 각각의 상기 시료 보관홈에 냉각된 시료 그리드를 옮긴 다음 상기 커버를 닫은 후 상기 시료 그리드의 이동 및 운반이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 초저온 샘플 플런저 장치는, 상기 냉각용기가 설치되는 저면 부분에 일정 깊이로 형성되는 방진홈을 더 포함하여 구성되며, 상기 방진홈에 상기 냉각용기를 설치하는 것에 의해 상기 로드부의 하강으로 인한 진동을 방지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초저온 샘플 플런저 장치는, 상기 시료장착부에 상기 시료 그리드를 장착한 후 상기 로드부를 상승시키고, 상기 로드부를 상승시킨 상태에서 상기 동작제어부를 조작하여 상기 스프링의 고정상태를 해제하면, 상기 스프링의 탄성에 의해 순간적으로 상기 로드부가 하강하여 상기 냉각용기에 상기 시료 그리드가 담그어져 냉각이 이루어짐으로써, 간단한 구성과 조작만으로 상기 시료 그리드의 냉각을 수행할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 초저온 샘플 플런저 장치는, 상기 냉각용기 내에서 상기 시료 그리드의 냉각이 완료된 후, 냉각된 상기 시료 그리드를 상기 냉각용기 내에 설치된 시료 거치부에 위치시킴으로써, 냉각된 상기 시료 그리드의 온도를 유지하면서 복수의 시료 그리드에 대한 냉각작업을 수행할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치를 이용하여 시료 그리드에 대한 냉각작업을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시료 그리드 냉각방법이 제공된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 종래의 유압식 구성 대신에, 스프링과 같은 간단한 구조로 구성되는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치가 제공됨으로써, 유압식으로 구성되어 그 구성이 상대적으로 복잡하고 제작비용이 증가하는 문제가 있었던 종래의 초저온 샘플 플런저 장치들의 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 스프링과 같은 간단한 구조로 구성되는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치가 제공됨으로써, 종래의 유압식 장치에 비해 제작비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치의 시료장착부의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 나타낸 시료장착부의 더욱 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 4a는 그 평면도이고, 도 4b는 그 저면도이다.
도 5는 도 1 및 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치의 냉각용기의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1 및 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치의 냉각용기의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 5 및 도 6에 나타낸 시료 거치부에 위치되는 시료보관용기의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다.
또한, 이하의 본 발명의 실시예에 대한 설명에 있어서, 종래기술의 내용과 동일 또는 유사하거나 당업자의 수준에서 용이하게 이해하고 실시할 수 있다고 판단되는 부분에 대하여는, 설명을 간략히 하기 위해 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다.
즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 유압식으로 구성되어 그 구성이 상대적으로 복잡하고 제작비용이 증가하는 문제가 있었던 종래의 초저온 샘플 플런저 장치들의 문제점을 해결하기 위해, 종래의 유압식 구성 대신에, 예를 들면, 스프링과 같은 간단한 구조로 구성되는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 스프링과 같은 간단한 구조로 구성됨으로써, 종래의 유압식 장치에 비해 제작비용을 절감할 수 있는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치에 관한 것이다.
계속해서, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하면, 도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 실시예에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
즉, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치(10)는, 크게 나누어, 초저온 샘플 플런저 장치(10)의 몸체를 이루는 본체(11)와, 상기 본체(11)에 고정되어 스프링에 의해 시료 그리드를 액체질소 온도로 냉각된 액체 에탄에 담그는 기능을 수행할 수 있도록 구성되는 플런지부(12)와, 상기 플런지부(12)의 내부에서 상하운동이 가능하도록 설치되는 로드부(13)와, 시료 그리드를 장착하기 위해 상기 로드부(13)의 끝 부분에 설치되는 시료장착부(14)와, 상기 시료장착부(14)에 장착된 시료 그리드를 담그어 냉각하기 위해 액체질소 온도로 냉각된 액체 에탄이 들어 있는 냉각용기(15)와, 상기 플런지부(12)에 설치된 스프링을 고정하고 상기 로드부(13)의 하강을 위하여 상기 스프링의 고정상태를 해제하기 위한 스위치의 역할을 하는 동작제어부(16) 및 상기 시료 그리드의 냉각시 습도 조절 및 사용자에게 냉각용액이 튀는 것을 방지하기 위하여 상기 플런지부(12)의 하단에서 아래쪽으로 연장하여 설치되는 챔버(17)를 포함하여 이루어진다.
또한, 도 3을 참조하면, 도 3은 도 1 및 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치(10)의 시료장착부(14)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
즉, 도 3에 나타낸 바와 같이, 시료장착부(14)는, 로드부(13)에 결합하기 위한 결합부(31)와, 시료 그리드를 고정하기 위해 상기 결합부의 타단에 삽입 고정되는 핀셋(32)을 포함하여 구성되어 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 도 4는 도 3에 나타낸 시료장착부(14)의 더욱 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면으로, 도 4a는 그 평면도이고, 도 4b는 그 저면도이다.
더 상세하게는, 상기한 결합부(31)는, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 로드부(13)에 결합하기 위한 로드 삽입홈(41)이 상면에 형성되고, 로드 삽입홈(41)의 중앙에는 나사공(42)이 형성되어 있다.
아울러, 상기한 결합부(31)의 저면에는, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 핀셋(32)을 삽입하기 위한 핀셋 삽입홈(43)이 형성되어 있으며, 상면에 형성된 나사공(42) 및 측면에 형성된 나사공을 통해 볼트(44)를 삽입함으로써, 핀셋(32)의 분리결합 및 결합 강도를 용이하게 조절할 수 있도록 구성된다.
계속해서, 도 5 및 도 6을 참조하여, 냉각용기(15)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
즉, 도 5 및 도 6을 참조하면, 도 5 및 도 6은 각각 도 1 및 도 2에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치(10)의 냉각용기(15)의 구체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
더 상세하게는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 냉각용기(15)는, 액체질소 온도로 냉각된 액체 에탄이 충진되는 내부용기(51)와, 상기 내부용기(51)를 포함하는 외부용기(52)의 2중 구조로 이루어지고, 내부용기(51)와 외부용기(52)를 거치하는 역할을 하는 동시에, 냉각이 완료된 시료 그리드의 보관이 가능하도록 복수의 시료 거치부(53)가 형성되어 있는 거치대(54)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기한 냉각용기(15)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 열전달을 용이하게 하기 위한 방열수단(61)을 더 포함하여 구성된다.
아울러, 도 7을 참조하면, 도 7은 도 5 및 도 6에 나타낸 시료 거치부(53)에 위치되는 시료보관용기(71)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
즉, 도 7에 나타낸 바와 같이, 시료 거치부(53)에 위치되는 시료보관용기(71)는, 원통형의 몸체를 가지고, 그 상면에 형성된 복수의 시료 보관홈(72) 및 회전식의 커버(73)를 포함하여 구성되어 있으며, 이러한 구성에 의해, 냉각된 시료 그리드를 각각의 시료 보관홈(72)에 옮긴 다음 커버(73)를 닫음으로써 다른 장소로 시료 그리드의 이동 및 운반이 용이하게 이루어질 수 있다.
따라서 상기한 바와 같은 내부용기(51), 외부용기(52), 거치대(54) 및 방열수단(61)을 하우징 내에 설치하고 덮개를 덮음으로써, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같은 냉각용기(15)를 구성할 수 있다.
여기서, 상기한 커버(73) 및 덮개는, 예를 들면, 아크릴과 같은 재질로 구성될 수 있으나, 반드시 이러한 재질로만 한정되는 것은 아니다.
아울러, 도시되지는 않았으나, 도 1 및 도 2에 나타낸 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치(10)의 구성에 있어서, 냉각용기(15)가 설치되는 저면 부분에 일정 깊이로 방진홈을 형성하고, 이러한 방진홈에 상기한 냉각용기(15)를 설치하면, 로드부(13)의 하강으로 인한 진동을 방지할 수 있다.
따라서 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치(10)의 구성을 통하여, 시료장착부(14)에 시료 그리드를 장착한 후, 도 2에 나타낸 바와 같이 로드부(13)를 상승시키고, 이 상태에서 동작제어부(16)를 조작하여 스프링의 고정상태를 해제하면, 도 1에 나타낸 바와 같이 스프링의 탄성에 의해 순간적으로 로드부(13)가 하강하여 냉각용기(15)에 시료 그리드가 담그어지고 냉각이 이루어지게 되므로, 특별히 복잡한 구성이나 조작이 필요 없이 간단한 구성과 조작만으로 용이하게 시료 그리드의 냉각을 수행할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치(10)의 구성을 통하여, 냉각용기(15) 내에서 시료 그리드의 냉각이 완료된 후, 냉각된 시료 그리드를 시료 거치부(53)에 위치시킴으로써, 냉각된 시료 그리드의 온도를 유지하면서 복수의 시료 그리드에 대한 냉각작업을 수행할 수 있으므로, 보다 신속하고 효율적인 작업이 가능해진다.
따라서 상기한 바와 같이 하여 본 발명에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치를 구현할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 하여 본 발명의 실시예에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치를 구현함으로써, 본 발명에 따르면, 종래의 유압식 구성 대신에, 스프링과 같은 간단한 구조로 구성되는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치가 제공됨으로써, 유압식으로 구성되어 그 구성이 상대적으로 복잡하고 제작비용이 증가하는 문제가 있었던 종래의 초저온 샘플 플런저 장치들의 문제점을 해결할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 스프링과 같은 간단한 구조로 구성되는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치가 제공됨으로써, 종래의 유압식 장치에 비해 제작비용을 절감할 수 있다.
이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.
10. 초저온 샘플 플런저 장치 11. 본체
12. 플런지부 13. 로드부
14. 시료장착부 15. 냉각용기
16. 동작제어부 17. 챔버
31. 결합부 32. 핀셋
41. 로드 삽입홈 42. 나사공
43. 핀셋 삽입홈 44. 볼트
51. 내부용기 52. 외부용기
53. 시료 거치부 54. 거치대
61. 방열수단 71. 시료보관용기
72. 시료 보관홈 73. 커버

Claims (12)

  1. 유압을 이용하도록 구성됨으로써 구조가 복잡하고 제작비용이 증가하는 문제가 있었던 종래의 유압식 초저온 샘플 플런저 장치들의 문제점을 해결하기 위해, 스프링 구조를 이용하여 종래의 유압식 초저온 샘플 플런저 장치에 비해 구성이 간단하고 제작비용을 절감할 수 있도록 구성되는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치에 있어서,
    상기 초저온 샘플 플런저 장치의 몸체를 이루는 본체;
    상기 본체에 고정되어 스프링에 의해 시료 그리드를 이동시킴으로써 상기 시료 그리드를 냉각시키는 기능을 수행할 수 있도록 구성되는 플런지부;
    상기 플런지부의 내부를 통하여 상하운동이 가능하도록 설치되는 로드부;
    상기 시료 그리드를 장착하기 위해 상기 로드부의 끝 부분에 설치되는 시료장착부; 및
    상기 시료장착부에 장착된 상기 시료 그리드를 냉각하기 위한 냉각용기를 포함하여 구성되고,
    상기 냉각용기는,
    액체질소 온도로 냉각된 액체 에탄이 충진되는 내부용기;
    상기 내부용기를 포함하는 외부용기;
    상기 내부용기와 상기 외부용기를 거치하는 역할을 하는 거치대;
    냉각이 완료된 시료 그리드의 보관이 가능하도록 상기 거치대에 형성되는 복수의 시료 거치부;
    각각의 상기 시료 거치부에 위치되는 시료보관용기;
    열전달을 용이하게 하기 위하여 상기 외부용기의 상면 및 상기 거치대의 외면에 접하는 브리지 형태로 설치되는 방열수단;
    상기 내부용기, 상기 외부용기, 상기 거치대 및 상기 방열수단을 내부에 포함하는 하우징; 및
    상기 하우징의 상면에 설치되는 덮개를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 초저온 샘플 플런저 장치는,
    상기 플런지부에 설치된 상기 스프링을 고정하고 상기 로드부의 하강을 위하여 상기 스프링의 고정상태를 해제하기 위한 스위치의 역할을 하는 동작제어부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 초저온 샘플 플런저 장치는,
    상기 시료 그리드의 냉각시 습도 조절 및 사용자에게 냉각용액이 튀는 것을 방지하기 위하여 상기 플런지부의 하단에서 아래쪽으로 연장하여 설치되는 챔버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 시료장착부는,
    상기 로드부에 결합하기 위한 결합부; 및
    상기 시료 그리드를 고정하기 위해 상기 결합부의 타단에 삽입 고정되는 핀셋을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 결합부는,
    상기 로드부에 결합하기 위하여 상면에 형성되는 로드 삽입홈;
    상기 로드 삽입홈의 중앙에는 형성되는 나사공; 및
    상기 핀셋을 삽입하기 위해 상기 결합부의 저면에 형성되는 핀셋 삽입홈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 결합부는,
    상기 로드 삽입홈의 중앙에는 형성되는 나사공 및 측면에 형성된 나사공을 통해 각각 삽입되는 볼트를 더 포함하여 구성됨으로써, 상기 핀셋의 분리결합 및 결합 강도를 조절 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 시료보관용기는,
    원통형 몸체의 상면에 형성된 복수의 시료 보관홈; 및
    회전식으로 상기 시료 보관홈을 개폐 가능하도록 구성되는 커버를 포함하여 구성됨으로써, 각각의 상기 시료 보관홈에 냉각된 시료 그리드를 옮긴 다음 상기 커버를 닫은 후 상기 시료 그리드의 이동 및 운반이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 초저온 샘플 플런저 장치는,
    상기 냉각용기가 설치되는 저면 부분에 일정 깊이로 형성되는 방진홈을 더 포함하여 구성되며,
    상기 방진홈에 상기 냉각용기를 설치하는 것에 의해 상기 로드부의 하강으로 인한 진동을 방지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 초저온 샘플 플런저 장치는,
    상기 시료장착부에 상기 시료 그리드를 장착한 후 상기 로드부를 상승시키고, 상기 로드부를 상승시킨 상태에서 상기 동작제어부를 조작하여 상기 스프링의 고정상태를 해제하면, 상기 스프링의 탄성에 의해 순간적으로 상기 로드부가 하강하여 상기 냉각용기에 상기 시료 그리드가 담그어져 냉각이 이루어짐으로써, 간단한 구성과 조작만으로 상기 시료 그리드의 냉각을 수행할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 초저온 샘플 플런저 장치는,
    상기 냉각용기 내에서 상기 시료 그리드의 냉각이 완료된 후, 냉각된 상기 시료 그리드를 상기 냉각용기 내에 설치된 시료 거치부에 위치시킴으로써, 냉각된 상기 시료 그리드의 온도를 유지하면서 복수의 시료 그리드에 대한 냉각작업을 수행할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치.
  12. 청구항 1항 내지 6항, 청구항 8항 내지 11항 중 어느 한 항에 기재된 스프링 타입 초저온 샘플 플런저 장치를 이용하여 시료 그리드에 대한 냉각작업을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시료 그리드 냉각방법.
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