تصنيع مرحلة المجهر للمراقبة الرأسية مع وظيفة التحكم في درجة الحرارة

Summary

يعرض هنا بروتوكول باستخدام مرحلة المجهر التي تسيطر عليها درجة الحرارة التي تسمح حاوية عينة ليتم تركيبها على المجهر الرأسي.

Abstract

وعادة ما توضع العينات على مرحلة المجهر الأفقي للمراقبة المجهرية. ومع ذلك، لمراقبة تأثير الجاذبية على عينة أو دراسة السلوك العائم، فمن الضروري لجعل مرحلة المجهر عمودي. ولتحقيق ذلك، تم تصميم مجهر مقلوب جانبية يميل بنسبة 90 درجة. لمراقبة العينات مع هذا المجهر، يجب تأمين حاويات عينة مثل أطباق بيتري أو الشرائح الزجاجية إلى المرحلة عموديا. وقد تم تطوير جهاز يمكن تأمين حاويات العينة في مكان على مرحلة المجهر الرأسي ويرد وصفه هنا. مرفق هذا الجهاز إلى المرحلة يسمح مراقبة ديناميات عينة في المستوى الرأسي. القدرة على تنظيم درجة الحرارة باستخدام سخان مطاط السيليكون يسمح أيضا مراقبة السلوكيات عينة تعتمد على درجة الحرارة. وعلاوة على ذلك، يتم نقل بيانات درجة الحرارة إلى خادم إنترنت. يمكن التحكم في إعدادات درجة الحرارة ومراقبة السجل عن بعد من جهاز كمبيوتر أو هاتف ذكي.

Introduction

الفحص المجهري البصري هو تقنية تستخدم لزيادة التفاصيل التي يمكن ملاحظتها عن طريق تكبير عينة مع العدسات والضوء المرئي. في الفحص المجهري البصري، يتم توجيه الضوء إلى عينة، ثم يتم نقلها، أو عكسها، أو يتم التقاط ضوء الفلورسنت بواسطة عدسات مكبرة للمراقبة. تتوفر أنواع مختلفة من المجهر التي تختلف في التصميم لاستيعاب الاستخدامات المختلفة وطرق المراقبة. وتشمل التصاميم المختلفة مجهر تستقيم، والتي تم تنظيمها لإلقاء الضوء على عينة من أدناه للمراقبة من فوق، ومجهر مقلوب، الذي يضيء العينة من فوق للمراقبة من أدناه. المجاهر تستقيم هي التصميم الأكثر شيوعا والمستخدمة على نطاق واسع. غالبًا ما تستخدم المجاهر المقلوبة لمراقبة العينات التي لا تسمح بقفل العدسة عن بعد من الأعلى، مثل الخلايا المستزرعة الملتصقة بأسفل الحاوية. وقد أبلغت العديد من مجموعات البحوث ملاحظات في مجموعةواسعة من المجالات باستخدام المجاهر المقلوبة 1،^{2،3،4،5،6،7.} كما تم تطوير العديد من الأجهزة الإضافية التي تستفيدمن ملامح المجاهر المقلوبة 8،^{9،10،11،12،13} .

حاليا، في جميع التصاميم المجهر التقليدية، مرحلة المجهر أفقي، وبالتالي غير مناسبة لمراقبة العينات المنتجة الحركة في المستوى الرأسي، (بسبب الجاذبية، الطفو، الحركة، الخ). لجعل هذه الملاحظات ممكنة، يجب أن يتم تدوير مرحلة المجهر ومسار الضوء إلى عمودي. المرحلة الرأسية مطلوبة لتركيب عموديا الشرائح الزجاجية أو حاويات عينة مثل أطباق بيتري إلى المرحلة. ولمعالجة هذا الأمر، تم بالفعل وضع مجهر مقلوب جانبي يميل إلى 90 درجة. ومع ذلك، إرفاق عينات مع الشريط أو غيرها من المواد اللاصقة لا تسفر عن الجمود على المدى الطويل اللازمة. وصف هنا هو الجهاز الذي يمكن تحقيق الاستقرار اللازم. يسمح هذا الجهاز بالمراقبة مع مرور الوقت لحركة العينة في المستوى الرأسي. كما جعل تركيب سخان المطاط السيليكون من الممكن لمراقبة تأثير التباين في درجة الحرارة على سلوك العينة. يتم نقل بيانات درجة الحرارة إلى خادم الإنترنت عن طريق واي فاي، ويمكن التحكم في إعدادات درجة الحرارة ومراقبة السجل عن بعد من جهاز كمبيوتر أو هاتف ذكي. على حد علمنا، لم يتم الإبلاغ عن المرحلة المرفقة بمجهر مائل جانبية يميل بنسبة 90 درجة في الدراسات السابقة.

وتتكون مرحلة المجهر من ثلاث لوحات الألومنيوم. يتم تركيب لوحة الألومنيوم الأوسط إلى لوحة الألومنيوم السفلي التي تعلق على المرحلة. يتم إرفاق المطاط سيليكون التي تحتوي على جهاز استشعار درجة الحرارة بين لوحات الألومنيوم الأوسط والعلوي. وتستخدم العصابات المطاطية لتثبيت العينة. يتم إرفاق مخالب في اليسار واليمين أربع نقاط من لوحة الألومنيوم العلوي لتأمين العصابات المطاطية. تتلقى دائرة التحكم في منظم درجة الحرارة إشارة من مستشعر درجة الحرارة المدمج في مطاط السيليكون وتعدل الطاقة الكهربائية بواسطة طريقة تعديل عرض النبض (PWM). يمكن زيادة درجة الحرارة تدريجيا إلى 50 درجة مئوية في 1 زيادات مئوية. هذا الجهاز مفيد للتطبيقات التي قد تكون حركات العينة العمودية تعتمد على درجة الحرارة.

ويقدم هذا التقرير أمثلة على آثار درجة الحرارة على الظاهرة العائمة المتمثلة في الدياتومات. وكأمثلة على دراسات رصد دياتوم، أُبلغ عن قياسات لسرعة ترسب مجموعات الخلايا، وتحليلات الحركة، ودراسات الهيكل فائقة الدقة، وما إلى ذلك،¹⁴و15^{و16و17 , 18 سنة , 19 سنة , 20 , 21 , 22 , 23}- والجاذبية المحددة للدياتومات العائمة في الماء مع الكائنات الاصطناعية الضوئية أعلى قليلا من جاذبية المياه، ولذلك فإنها تميل إلى الغرق؛ ومع ذلك، فإنها سوف ترتفع إذا كان حتى الحمل الحراري طفيف يحدث. لدراسة هذه الظاهرة ، يتم تثبيت شريحة زجاجية عموديا على مرحلة المجهر ، ويلاحظ آثار زيادة درجة الحرارة على الحركة الرأسية دياتوم.

Protocol

1. التصميم

1. تصنيع ألواح الألومنيوم
   1. قطع ثقب 101 مم في وسط لوحة الألومنيوم من الأبعاد 150 مم × 200 مم × 2 مم لاستخدامها كلوحة طليعة مع آلة معالجة الليزر. مخالب الجهاز في ثماني نقاط لتثبيت اثنين من العصابات المطاطية عبر طول، أو اثنين عبر عرض هذه اللوحة (انظر الشكل التكميلي 1A والشكل التكميلي 2A).
   2. قطع ثقب 130 مم في وسط آخر 150 مم × 200 مم × 5 مم لوحة الألومنيوم لاستخدامها كلوحة العلوي الأوسط مع آلة معالجة الليزر. آلة ثمانية الشقوق لإرفاق العصابات المطاطية في نقطتين عبر طول، أو اثنين عبر عرض هذه اللوحة (انظر الشكل التكميلي 1B والشكل التكميلي 2B).
   3. قطع ثقب 130 مم في وسط لوحة الألومنيوم 150 مم × 200 مم × 4 مم لاستخدامها كلوحة أقل الأوسط مع آلة معالجة الليزر (انظر الشكل التكميلي 1C والشكل التكميلي 2C).
   4. قطع ثقب 30 مم في وسط لوحة الألومنيوم 150 مم × 200 مم × 1.5 مم لاستخدامها كلوحة قاعدة (انظر الشكل التكميلي 1D والشكل التكميلي 2D).
2. تصنيع اثنين من قاعدة الألومنيوم
   1. قطع ثقب 30 ملم في وسط لوحة الألومنيوم (100 مم قطرها، سمك 3 مم) وجعل الشق من جانب واحد مع أبعاد 42 مم واسعة × 30 مم عميق (انظر الشكل التكميلي 3A).
   2. قطع ثقب 30 ملم في وسط لوحة في لوحة الألومنيوم (100 مم قطرها، 4 مم سمك) وحفر ثلاثة ثقوب 3 ملم تقع 25 ملم من المركز، متباعدة 120 درجة من بعضها البعض (انظر الشكل التكميلي 3B).
3. تصنيع ثلاثة أقراص الفلين المضغوط
   1. قطع ثقب 20 ملم في وسط قرص الفلين المضغوط (قطرها 100 ملم، سمك 2 مم) مع آلة قطع المياه النفاثة. جعل واحد قطع 42 مم عبر × 30 مم عميق، ثم قطع واحد 4 مم واسعة × 5 مم عميق (انظر الشكل التكميلي 4A).
   2. قطع ثقب 20 ملم في وسط قرص الفلين الضغط من أبعاد 100 مم قطرها، سمك 1 ملم مع آلة قطع المياه النفاثة. جعل قطع 42 ملم عبر × 30 مم عميق، وقطع 4 مم واسعة × 40 مم عميق (انظر الشكل التكميلي 4B).
   3. قطع لوحة الفلين الضغط من قرص قطرها 100 ملم مع عرض 42 ملم وعمق 30 ملم. مطلوب ورقتين من سمك 1 مم وورقة واحدة من سمك 2 مم (انظر الشكل التكميلي 4C).
4. تصنيع سخان المطاط سيليكون
   1. تصنيع سخان باستخدام قرص قطره 100 مم من المطاط السيليكون 2.5 ملم سميكة مع المدمج في سلك Nichrome وقطع ثقب 20 ملم في وسط القرص (انظر الشكل التكميلي5).
5. تجميع الأجزاء الموضحة في الخطوات 1.1-1.4 عن طريق تكديسها كما هو موضح في الشكل التكميلي 6.
6. لبناء مرحلة المجهر، والرجوع إلى الشكل التكميلي6، مقطع عرضي من مرحلة المجهر. إصلاح و، ثم مع مسامير. إصلاح ومع مسامير. إصلاح و ، و ، و ، و ، و و و مع لاصق.

2. الخطوط العريضة تصميم الأجهزة

1. إعداد "إمدادات الطاقة والبرمجة الدائرة" كما هو مبين في الشكل التكميلي 7. توريد 12 V DC إلى وحدة تحكم سخان من محطة J4 متصلة محول التيار المتردد. خفض الجهد من 12 V DC إلى 3.3 V العاصمة لإمدادات الطاقة الدائرة باستخدام منظم لأن الجهد إمدادات وحدة المعالجة المركزية هو 3.3 V DC.
   ملاحظة: USB 1 هو محطة ل5 V DC وإشارة تسلسلية من جهاز الكمبيوتر التنمية. على الرغم من أن 5 V DC غير ضروري، يتم استخدامه كمصدر طاقة لبرمجة وحدة المعالجة المركزية. يتم تحويل هذا أيضا إلى 3.3 V DC من قبل المنظم. J1 هو محطة إشارة التحكم في وقت البرمجة. تقع هذه الدائرة في حالة وحدة تحكم المبينة في الشكل التكميلي 8.
2. إعداد "دائرة التحكم في السخان" كما هو مبين في الشكل التكميلي 7. التبديل إلى 12 V العاصمة مع Q5 (P قناة MOS FET) وتوريده إلى سخان. Q5 هو عنصر التبديل الذي يتحكم 12 V DC مع PWM لضبط كمية الطاقة المتوفرة إلى سخان.
   ملاحظة: تتضمن الدائرة الصمام للتأكد بصريا أن يتم توفير الجهد إلى سخان. إشارة محرك الأقراص هذه (HEATER_C) هي إشارة PWM من وحدة المعالجة المركزية. عندما يتم الكشف عن إشارة ارتفاع درجة الحرارة من قبل دائرة الحماية، وإشارة الكسارة التبديل إلى LOW، وتوقف تشغيل MOS-FET. تقع هذه الدائرة في حالة وحدة تحكم المبينة في الشكل التكميلي 8.
3. إعداد "دائرة موصل لوحدة سخان" كما هو مبين في الشكل التكميلي7. قم بتثبيت موصل USB للاتصال بقسم السخان.
   ملاحظة: يتم وضع هذه الدائرة في حالة وحدة تحكم هو مبين في الشكل التكميلي 8.
4. إعداد "دائرة موصل لاستشعار درجة الحرارة" كما هو مبين في الشكل التكميلي 7. قم بتركيب الموصل (وعاء Euroblock 2P) لتوصيل مستشعر درجة الحرارة.
   ملاحظة: يتم وضع هذه الدائرة في حالة وحدة تحكم هو مبين في الشكل التكميلي 8.
5. للحصول على "محول A/D" كما هو موضح في الشكل التكميلي7، استخدم ADS 1015 كجهاز تحويل AD.
   ملاحظة: يقوم جهاز تحويل AD بتحويل قيم مستشعر درجة الحرارة ومستشعر الكشف عن الحرارة الزائدة من الجهد إلى القيم الرقمية. هذا هو جهاز تحويل AD متعددة 12 بت وهو متصل بوحدة المعالجة المركزية مع واجهة I2C. تقع هذه الدائرة في حالة وحدة تحكم المبينة في الشكل التكميلي 8.
6. جعل "حماية الدائرة" كما هو مبين في الشكل التكميلي 7 عن طريق ربط إشارة الكشف عن الحرارة الزائدة (OHS) إلى المدخلات المقلوبة من أمبير OP. قارن هذه الإشارة مع الجهد من المقاوم الانتهازي متصلة المدخلات noninverting.
   1. تأكد من أنه عندما يصبح الجهد أقل من الجهد من المقاوم الانتهازي، وإخراج مكبر للصوت OP يذهب عالية، ومتصلNPN الترانزستور Q2 يتحول على وإشارة الكسارة يذهب منخفضة.
   2. تأكد في نفس الوقت، Q4 يتحول على ومؤشر الحرارة الزائدة المتصلة الصمام D6 تضيء.
      ملاحظة: يتم وضع هذه الدائرة في حالة وحدة تحكم هو مبين في الشكل التكميلي 8.
7. للحصول على "قسم العرض" كما هو موضح في الشكل التكميلي7، استخدم 192 × 64 نقطة لOLED. الاتصال مع وحدة المعالجة المركزية عبر واجهة I2C.
   1. إعادة تعيين OLED عن طريق فصل GND OLED بواسطة IO0 إشارة وحدة المعالجة المركزية باستخدام الترانزستور NPN Q1 متصلة بGND OLED.
      ملاحظة: يعرض هذا OLED أنواع مختلفة من المعلومات. تقع هذه الدائرة في حالة وحدة تحكم المبينة في الشكل التكميلي 8.
8. للحصول على "الصمام والتشفير الدوارة مع دفع التبديل" في الشكل التكميلي7، جبل التشفير الدوارة من قبل لحام أن يعمل كمفتاح دفع ويتضمن اثنين من المصابيح.
   1. قم بتوصيل LED واحد بـ VCC لاستخدامه كطاقة LED. ويرتبط الآخر إلى وحدة المعالجة المركزية لاستخدامها كمؤشر أثناء عملية سخان.
   2. استخدام اتصال مفتاح دفع لسخان START / STOP الذي هو متصل بوحدة المعالجة المركزية. قم بتوصيل المخرجات A و B من التشفير الدوار إلى إدخال IO تعيين في مقاطعة وحدة المعالجة المركزية.
      ملاحظة: يتم وضع هذه الدائرة في حالة وحدة تحكم هو مبين في الشكل التكميلي 8.
9. لوحدة المعالجة المركزية في الشكل التكميلي 7، استخدم وحدة المعالجة المركزية من WROOM - 02D.
   1. الإخراج من IO12، IO13 إلى "وحدة العرض" لأن واجهة العرض القياسية I2C. قم بتوصيل IO0 بـ "وحدة العرض" وأعد تعيين OLED.
   2. توصيل IO15 إلى "وحدة التحكم سخان" والسيطرة على الطاقة الموردة إلى سخان من قبل إخراج PWM.
   3. قم بتوصيل IO2 بـ "LED وأداة ترميز دوارة مع مفتاح الدفع" وأشعل شاشة البدء في LED. قم بتوصيل IO4 وIO14 بـ "أداة ترميز LED ودوارة مع مفتاح دفع" واحصل على الإشارات (REA وREB) من التشفير الدوار لتحديد درجة الحرارة المحددة. توصيل IO5 إلى "الصمام والتشفير الدوارة مع دفع التبديل" وبدء / إيقاف سخان.

3. مخطط تصميم البرمجيات

1. استخدام اردوينو الأساسية لWROOM - 02D لوحدة المعالجة المركزية كوحدة تحكم لهذا النظام.
   ملاحظة: كأجهزة الإدخال، يتم استخدام مفتاح البدء/التوقف، التشفير الدوار، مستشعر درجة الحرارة (thermistor). كأجهزة الإخراج، يتم استخدام الصمام، وعرض الأحرف (OLED)، وسخان. يستخدم جهاز الاتصال Wi-Fi.
2. الخطوط العريضة للعملية
   1. الكشف عن تشغيل التشفير الدوارة كما هو مبين في الصمام والتشفير الدوارة مع التبديل دفع في الشكل التكميلي7، وتخزينها كدرجة حرارة مجموعة، وعرضه على OLED. تعيين محطة الإدخال CPU التي يتم توصيل المحطات الطرفية المرحلة REA و REB كمحطة إدخال مقاطعة ومعالجة دوران (إلى الأمام والخلف) من التشفير الدوار ة عن طريق المقاطعة. قم بتعيينه إلى +1 للدوران الأمامي و-1 للدوران العكسي. اكتب درجة الحرارة المحددة إلى المتغير العالمي واستخدمها للتحكم في درجة حرارة السخان. في نفس الوقت، قم بتحديث عرض درجة الحرارة المحددة لـ OLED.
   2. تحديد بدء وإيقاف بواسطة وحدة المعالجة المركزية IO 5 عن طريق بدء / إيقاف التبديل (SW-S) كما هو موضح في وحدة المعالجة المركزية من الشكل التكميلي 7. حالة رمز التبديل بدء/إيقاف عملية مقاطعة جهاز ضبط وقت كل 50 مللي ثانية.
      ملاحظة: بما أن رمز التبديل هو رمز تبديل لحظة، فإنه يعكس حالة البدء/التوقف عند دفعه وإصداره. يتم تخزين هذه الحالة في المتغير العمومي.
   3. استخدام الثرمستور لاستشعار درجة الحرارة. قراءة القيم المقاسة من جهاز استشعار العينة (راجع "دائرة موصل لاتصال سخان" في الشكل التكميلي7) في وحدة المعالجة المركزية بعد محول A / D (راجع "محول A / D" في الشكل التكميلي 7). توريد التيار إلى سخان عن طريق تشغيل منفذ IO15 في "وحدة المعالجة المركزية" من الشكل التكميلي7.
      ملاحظة: هناك نوعان من أجهزة استشعار درجة الحرارة. ويستخدم واحد لقياس درجة حرارة العينة والسيطرة على سخان على درجة حرارة مجموعة، والآخر تعلق على سخان وتستخدم لمنع الحرارة. قم بتوصيل الثيرمستور بـ 3.3 فولت عبر المقاوم وسجل التغير في المقاومة كتغيير في الجهد. إزالة الضوضاء بواسطة طريقة المتوسط المتحرك.
   4. استخدام الثرمستور للوقاية من درجة الحرارة الاستشعار. يتم إجراء الكشف عن الحرارة الزائدة باستخدام ثيرمستور (R2) ("دائرة موصل لاتصال سخان" في الشكل التكميلي7)، وعندما يتم تجاوز قيمة مجموعة، يتم إيقاف تشغيل سخان الحالي ("حماية الدائرة" في الشكل التكميلي 7).
      ملاحظة: يتم دمج هذا الاستشعار في دائرة وليس من خلال وحدة المعالجة المركزية. هذا الاستشعار مستقل عن وحدة المعالجة المركزية وبالمقارنة مع قيمة المقاومة التي وضعتها الانتهازي المقاوم بواسطة مكبر للصوت التفاضلية بطريقة التناظرية. عندما يكتشف أن درجة الحرارة قد تجاوزت القيمة المحددة، فإنه يتدخل في التبديل FET، الذي يتحكم في التيار إلى سخان وتوقف قسرا العرض الحالي. والغرض من ذلك هو منع درجة حرارة سخان من تجاوز مستوى معين حتى في حالة حيث وحدة المعالجة المركزية لا يعمل بشكل صحيح.
   5. تشغيل الصمام في "الصمام والتشفير الدوارة مع دفع التبديل" من الشكل التكميلي 7 من قبل وحدة المعالجة المركزية (في "وحدة المعالجة المركزية" من الشكل التكميلي 7)،عندما تكون المعدات قيد التشغيل.
   6. عرض درجة الحرارة المحددة والقيمة المقاسة إلى OLED في "قسم العرض" من الشكل التكميلي 7 من قبل وحدة المعالجة المركزية (في "وحدة المعالجة المركزية "من الشكل التكميلي 7).
   7. محرك التبديل FET في "دائرة التحكم سخان" من الشكل التكميلي 7 مع PWM من وحدة المعالجة المركزية للسيطرة على سخان.
   8. السيطرة على سخان PID، استنادا إلى درجات الحرارة المقاسة التي اكتسبها استشعار درجة الحرارة. استخدم مكتبة pid_v1.h اردوينو لمعالجة PID.
      ملاحظة: وحدة المعالجة المركزية معايرة الوقت، يتصل بالملقم، يرسل البيانات، ويتلقى الإرشادات من الملقم. عندما تتجاوز درجة حرارة جهاز الاستشعار درجة الحرارة المحددة، يتم تعيين التيار إلى سخان إلى 0، ويتم قمع التجاوز.
   9. استخدم وظيفة اتصال Wi-Fi المضمنة في وحدة المعالجة المركزية واتصل بالإنترنت. نقل تعيين درجة الحرارة، ودرجة حرارة سخان، وما إلى ذلك إلى الخادم المعين عن طريق واي فاي.

4. تكوين النظام

1. بناء النظام وفقا للرقم التكميلي 9.
2. تجهيز واي فاي مع وحدة تحكم.
3. استخدام الثرمستور كجهاز استشعار لقياس درجة الحرارة. قم بتوصيل سلك thermistor بمحطة "SENSOR" على حالة وحدة التحكم. تلقي إشارة درجة الحرارة التي تقاس من قبل thermistor.
4. ربط مرحلة المجهر دمج سخان المطاط و "سخان" من حالة وحدة تحكم مع كابل مخصص. السيطرة على التيار إلى سخان المطاط.
5. تغيير درجة الحرارة مجموعة مع مقبض الباب على وحدة التحكم.
   ملاحظة: مراقبة سجل درجة الحرارة، يمكن تشغيل إعداد درجة الحرارة عن بعد من جهاز كمبيوتر أو الهاتف الذكي.
6. نقل درجة الحرارة المقاسة، وتعيين درجة الحرارة، ومعلومات الوقت في القياس من وحدة التحكم إلى الخادم عبر الإنترنت. وقت دورة قياس البيانات هو 5 s ووقت دورة لنقل البيانات إلى الخادم هو 1 دقيقة.
7. الوصول إلى الملقم من جانب وحدة التحكم على فترات منتظمة ونقل بيانات القياس المخزنة في وحدة المعالجة المركزية لوحدة التحكم إلى الملقم للتحليل والرسوم البيانية.
8. راجع المواد التكميلية لكيفية تشغيل الملقم.

5. تصميم المجهر مقلوب جانبية

1. إصلاح اثنين من لوحات الألومنيوم من 15 ملم في سمك عموديا مع مسامير لإنشاء جبل الأساسية.
2. إرفاق رقصة (مكان واحد) إلى الجزء الأفقي من جبل قاعدة.
3. وضع جزء مرحلة المجهر عموديا، وإرفاق الرقصات (مكانين) إلى الجزء الرأسي من موقف قاعدة وإصلاح الجزء السفلي من المجهر إلى موقف قاعدة.
4. إصلاح مرحلة المجهر مع مسامير.

6. طريقة التشغيل

ملاحظة: هنا، العينة المستخدمة هي مزيج من جريئة تعديل البازليت المغذيات الحل السائل الثقافة السائلة، ميتاسيليكات الصوديوم، والفيتامينات، والمياه المعقمة. يتم تخفيف 800 ميكرولتر من هذه العينة في 10 مل من المياه العذبة المتوسطة.

1. طريقة المراقبة
   1. حقن 1000 درجة مئوية من العينة المعدة في غرفة زجاجية ذاتية الصنع.
      ملاحظة: غرفة الزجاج الذاتي الصنع يرتب اثنين من النظارات الشريحة في نفس الوقت ويصلح لهم مع لاصق. طبق بيتري العادي لديه سمك كبير والخلايا الهروب في اتجاه العمق في الغرفة، مما يجعل من الصعب مراقبة مع المجهر. لمنع هذا، يتم إجراء الغرفة مع اتجاه عمق صغير، مما يجعل من الممكن لمنع الخلايا من الهروب في اتجاه العمق في الغرفة. يتم استخدام انخفاض درجة الحرارة قابل للشفاء لاصق الراتنج الايبوكسي للسندات حول الزجاج لمنع عينة إسقاط من الغرفة.
   2. قم بإرفاق كاميرا فيديو معدة بشكل منفصل بالمجهر. قم بتوصيل كاميرا فيديو باستخدام محول العدسة المخصص للمجهر والتقط العينة.
   3. استخدام المجهر مع العدسة 10X والهدف 200X.
   4. إرفاق مرحلة المجهر الرأسي إلى المجهر في أربعة مواقع مع مسامير 4 ملم.
      ملاحظة: يرجى الرجوع إلى الشكل التكميلي 1A والشكل التكميلي 2A للرسومات التصميمية لألواح الألومنيوم. في هذه التجربة، تم استخدام مجهر مقلوب. تم إمالة هذا من قبل 90 درجة، والمرحلة المجهر ملفقة كانت مثبتة مع مسامير. الرجوع إلى الشكل 1.
   5. تأمين العينة مع اثنين من العصابات المطاطية باستخدام مخالب أربعة مصنوعة بالطول. وضع عينة على مرحلة المجهر عمودي على سطح الأرض.
   6. تعيين درجة الحرارة إلى 40 درجة مئوية مع وحدة تحكم هو مبين في الشكل التكميلي8. بدوره مقبض وحدة تحكم لتعيين درجة الحرارة. تحقق من درجة الحرارة المحددة على الشاشة. اضغط على مقبض الباب لبدء التحكم في درجة الحرارة، والصمام الأزرق سوف تضيء. اضغط على مقبض الباب مرة أخرى لإيقاف تشغيل LED ووقف التحكم في درجة الحرارة.
      ملاحظة: يتم عرض درجة الحرارة المقاسة في الوقت الحقيقي، ويتم التحكم في سخان للوصول إلى درجة الحرارة المحددة. عندما يبدأ التحكم في درجة الحرارة، وأضواء LED الأزرق حتى ويبقى ذلك في حين أن سخان قيد التشغيل. عندما يسخن سخان، وأضواء LED الحمراء، وسخان يتوقف تلقائيا.
   7. راجع "دليل تشغيل الملقم" في المعلومات التكميلية لعملية الملقم.
      ملاحظة: مطلوب ملقم لتخزين البيانات. تستخدم قاعدة بيانات الملقم SQL الخاص بي.

7. قياس توزيع درجة الحرارة السطحية من سخان المطاط

1. قياس توزيع درجة حرارة سطح سخان المطاط عن طريق التصوير الحراري للتحقق من توحيد درجة الحرارة.
2. إرفاق مرحلة المجهر الذي أدرج سخان المطاط مع موقف.
3. تغيير درجة حرارة الإعداد لسطح سخان المطاط إلى 35 درجة مئوية، 45 درجة مئوية، 55 درجة مئوية، و 65 درجة مئوية، وقياس من قبل ثيرموغرافيا من الجبهة (راجع الشكل التكميلي 10).

8. اختبار استجابة درجة الحرارة

1. بدء التحكم في درجة الحرارة عن طريق تعيين درجة حرارة العينة إلى 30 درجة مئوية. انتظر حتى تصل قيمة القياس إلى 30 درجة مئوية وتستقر. قم بزيادة درجة الحرارة المحددة مسبقًا بمقدار 5 درجات مئوية من 30 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية وانتظر حتى تستقر القيمة المقاسة بعد درجة الحرارة المحددة مسبقًا.
2. تقليل درجة الحرارة مسبقا ً بنسبة 5 درجة مئوية من 50 درجة مئوية إلى 30 درجة مئوية والكشف عن قدرة التتبع للقيمة المقاسة.

النتائج

ويبين الشكل 2 توزيع درجة حرارة سخان المطاط. وكانت درجة الحرارة السطحية للسخان المطاطي موحدة في كل درجة حرارة. ويبين الشكل 3 مدى استجابة درجة الحرارة المقاسة لتحديد التغيرات في درجات الحرارة. يظهر الخط البرتقالي درجة الحرارة المحددة ويظهر ?...

Discussion

تحليل مسار خلايا دياتوم المتحركة هو نهج مفيد لتقييم حركية الدياتوم. ومع ذلك، في حين أن المجهر المقلوب العادي يراقب العينات أفقيا، فإنه ليس مناسبا لرصد تأثير الجاذبية أو الحركة العائمة في الاتجاه الرأسي. وضعت ووصفت هنا هو مرحلة المجهر الرأسي مع التحكم في درجة الحرارة وتعلق على المجهر المق?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
AC adapter 12V2A	Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.	AD-D120P200	Tokyo, Japan
ADS1015 Substrate	Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.	adafruit PRODUCT ID: 1083	Tokyo, Japan
Alminium Plate (Back Side Plate)	Inoval Co., Ltd.	W 150mm×L 200?×T 1.5mm	Gifu, Japan
Alminium Plate (Forefront Plate)	Inoval Co., Ltd.	W 150mm×L 200?×T 2mm	Gifu, Japan
Alminium Plate (Middle Lower Plate)	Inoval Co., Ltd.	W 150mm×L 200?×T 4mm	Gifu, Japan
Alminium Plate (Middle Upper Plate)	Inoval Co., Ltd.	W 150mm×L 200?×T 5mm	Gifu, Japan
Aluminum Pedestal (Lower Plate)	Inoval Co., Ltd.	D 100mm×T 3mm (30Φ)	Gifu, Japan
Aluminum Pedestal (Upper Plate)	Inoval Co., Ltd.	D 100mm×T 3mm (30Φ)	Gifu, Japan
Bold Modified Basal Freshwater Nutrient Solution	Sigma-Aldrich Co. LLC	B5282-500ML	St. Louis, USA
Controller Case	Marutsu Elec Co., Ltd.	pff-13-3-9	Tokyo, Japan
CPU	Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.	ESP-WROOM-02D	Tokyo, Japan
Inverted microscope	Olympus Corporation	CKX 53	Tokyo, Japan
Low temperature hardening epoxy resin adhesive	ThreeBond Co., Ltd.	TB2086M	Tokyo, Japan
Multi-turn semi-fixed volume Vertical type 500 Ω	Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.	3296W-1-501LF	Tokyo, Japan
OLED module	Akihabara Inc.	M096P4W	Tokyo, Japan
Pressed Cork (For supporting electrode )	Tera Co., Ltd.	W 42mm×L 30?	Ishikawa, Japan
Pressed Cork (Lower Disk)	Tera Co., Ltd.	D 100mm×T 0.5mm (20Φ)	Ishikawa, Japan
Pressed Cork (Upper Disk)	Tera Co., Ltd.	D 100mm×T 2.5mm (20Φ)	Ishikawa, Japan
Rotary encoder with switch with 2 color LED	Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.	P-05772	Tokyo, Japan
Silicone rubber heater	Three High Co., Ltd.	D 100mm×T 2.5mm (20Φ)	Kanagawa, Japan
Substrate	Seeed Technology Co., Ltd.	mh5.0	Shenzhen, China
Temperature sensor	Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.	NXFT15XH103FA2B050	Tokyo, Japan
Three-terminal DC / DC regulator 3.3 V	Marutsu Elec Co., Ltd.	BR301	Tokyo, Japan
Universal Flexible Arm	Banggood Technology Co., Ltd.	YP-003-2	Hong Kong, China
USB cable USB-A - MicroUSB	Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.	USB CABLE A-MICROB	Tokyo, Japan
Video Canera	Sony Corporation	HDR-CX590	Tokyo, Japan