Les auteurs ont pas accusés de réception.

1. Acquisition de données de gain pour un miroir galvanométrique <ol><li> Fixer le miroir galvanomètre telle qu&#39;elle est stabilisée pour le protéger contre les dommages tout en oscillant. Non seulement le miroir de galvanomètre, mais aussi le corps du miroir de galvanomètre, se déplace sinon fixé en place à l&#39;aide d&#39;un gabarit métallique sur mesure avec un trou circulaire pour le miroir de galvanomètre. Fixer le gabarit sur une porteuse optique et un banc optique. </li><li> Connecter les câbles BNC de la carte AD / DA à travers un bloc de connexion aux prises d&#39;entrée et la position du pilote d&#39;asservissement du miroir de galvanomètre. </li><li> Programme du générateur de fonction sinusoïdale comme une interface utilisateur graphique (GUI) en utilisant le kit de développement de la carte de AD / DA avec C ++, qui est capable de régler une fréquence arbitraire, l&#39; amplitude et la durée, comme représenté sur la Figure 3. NOTE: Ce générateur de fonction sur mesure contribue à réduire le coût temporel pour les essais continus dans l&#39;étape 1.5, puisque le procès se déroule à plusieurs reprises. </li<html> &gt; <li> Régler la fréquence à varier entre 100 Hz et 500 Hz dans des intervalles de 100 Hz, et régler l&#39;amplitude de varier de 10 mV à 500 mV par intervalles de 10 mV dans l&#39;interface graphique. Dans l&#39;ensemble, il existe 250 combinaisons. Pour tester 250 combinaisons, une double boucle est efficace à mettre en œuvre. La première boucle est pour des fréquences de 100 Hz à 500 Hz, qui est mis en œuvre 50 fois. La deuxième boucle est pour des amplitudes de 10 mV à 500 mV, ce qui est mis en oeuvre pendant 50 heures. </li><li> Ajouter le signal de voie sinusoïdal dans la carte de AD / DA pour 2000 échantillons que la durée dans l&#39;interface graphique. enregistrer simultanément le signal de position du miroir de galvanomètre pour lire la valeur analogique de la carte de AD / DA. En C ++ de codage en utilisant une bibliothèque de carte de AD / DA, utiliser le même fil pour l&#39;écriture et la lecture dans la programmation. Calculer l&#39;angle courant de miroir de galvanomètre θ (informations d&#39;écriture) par l&#39;équation <img alt="L&#39;équation 2" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq2.jpg" /> où t est le temps,es / ftp_upload / 55431 / 55431eq3.jpg »/&gt; est l&#39;amplitude, ƒ est la fréquence. </li><li> Enregistrer les données de signal de position en tant que fichier .csv et inclure la valeur de la fréquence et de l&#39;amplitude de son nom de fichier. </li><li> Répéter les étapes 01.04 à 01.06 pour 250 itérations. </li></ol> 2. Calcul à Obtenir Coefficients Préaccentuation <ol><li> Appliquer un filtre médian pour les fichiers csv (signaux enregistrés) afin d&#39;éviter les effets du bruit. La taille spatiale du filtre médian est de 5. </li><li> Exécuter le script pour calculer la valeur crête-à-crête (correspondant à l&#39;amplitude multipliée par 2), en utilisant MATLAB pour chacun des fichiers CSV, comme représenté sur la figure 4 (graphique représente les données de la voie d&#39;onde sinusoïdale). </li><li> Tracer les données de crête à crête sur un graphique pour déterminer la linéarité à chaque fréquence, et de limiter la zone d&#39;utilisation de l&#39;amplitude d&#39;entrée lorsque les emplacements sont non linéaires, comme le montre la figure 5. NOTE: La partie non linéaire du graphique représente la saturation desla commande PID; Par conséquent, il est conseillé d&#39;éviter de les utiliser pour obtenir la limitation de la spécification de contrôle. </li><li> Exécuter une régression linéaire pour les données de crête à crête dans une feuille de calcul pour obtenir les coefficients d&#39;interpolation linéaire de chaque fréquence. Dans ce processus, cinq ensembles de pistes et Intercepts sont obtenus. Ils correspondent aux fréquences de 100 Hz à 500 Hz à 100 Hz chacune. Une approximation de la ligne droite de 300 Hz est affiché sur la figure 5 (A), et les coefficients d&#39;interpolation linéaire de chaque fréquence sont présentées dans le tableau 1. </li><li> En utilisant la régression linéaire multiple quadratique, exécuter une interpolation quartique pour obtenir les coefficients d&#39;interpolation quartiques (coefficients de préaccentuation) dans la feuille de calcul des coefficients d&#39;interpolation linéaire de chaque fréquence. Les coefficients préaccentuation sont présentés dans le tableau 2. NOTE: Dans cette étude, les coefficients d&#39;interpolation linéaire varient sous la forme d&#39;un quadraticourbe de c; Cependant, d&#39;autres types de fonctions, telles que des équations du second degré et cubique, sont appliquées si l&#39;erreur est minime. </li></ol> 3. Amplification du signal en ligne basé sur la technique Préaccentuation <ol><li> Exécuter le logiciel qui calcule la valeur d&#39;amplitude d&#39;entrée mis à jour <img alt="L&#39;équation 5" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq5.jpg" /> à partir de la valeur d&#39;amplitude d&#39;entrée idéale <img alt="L&#39;équation 3" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq3.jpg" /> et la fréquence ƒ en utilisant les coefficients préaccentuation. <ol><li> Enregistrer les coefficients préaccentuation valeurs constantes dans le logiciel C ++. Lorsque l&#39;appareil est mis à jour, ces valeurs constantes sont également mises à jour. </li><li> Programmation d&#39;une fonction <img alt="L&#39;équation 7" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq7.jpg" /> dans le logiciel C ++ et obtenir les coefficients d&#39;interpolation linéaire. Les remplacer par des a i, b i, c i, d i,et e i à partir de l&#39;équation et le tableau 2. </li><li> Programmation d&#39;une fonction <img alt="L&#39;équation 13" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq13.jpg" /> dans le logiciel C ++ et d&#39;obtenir une valeur d&#39;amplitude d&#39;entrée mis à jour <img alt="L&#39;équation 5" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq5.jpg" /> pour remplacer <img alt="L&#39;équation 3" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq3.jpg" /> et les coefficients d&#39;interpolation linéaire qui ont été obtenues à l&#39;étape 3.1.2. </li></ol></li><li> Répétez les étapes 01.04 à 01.06 pour les temps arbitraires avec <img alt="L&#39;équation 5" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq5.jpg" /> en utilisant la technique de pré-accentuation dans le GUI.NOTE: Pour éviter la saturation de la région de régulation PID, à 400 mV pour un maximum de 200 Hz, 200 mV pour un maximum de 300 Hz, 100 mV pour un maximum de 400 Hz, et 50 mV jusqu&#39;à 500 Hz. </li><li> Répétez l&#39;étape 2.2 et tracer des données de crête à crête comme un graphique pour voir l&#39;amélioration du gain. </li></ol> 4. Expérience sur flou de mouvement Compensation <ol><li> Préparer une bande transporteuse qui peut se déplacer à 30 km / h avec une ceinture qui peut adhérer à des textures collant. La bande transporteuse sur mesure se compose d&#39;un moteur de commande de vitesse, une courroie en caoutchouc de fer, et ainsi de suite. Il peut être remplacé par bande transporteuse prête à l&#39;emploi qui peut contrôler la vitesse. </li><li> Imprimer un motif de texture fine sur la bande à imprimer et à le coller sur la bande transporteuse. REMARQUE: La texture collée est représentée sur la figure 6. Les bandes sont programmées à l&#39;aide d&#39;une bibliothèque « ofxPDF » dans openFrameworks, et l&#39;image photographique est d&#39;une compagnie de stock. </li><li> Mettre en place des dispositifs optiques tels qu&#39;une caméra, une lentille, et une illumination, comme représenté sur la Figure 2. Placez le miroir de galvanomètre en face de la lentille qui est relié à la caméra, et de placer l&#39;éclairage pour éclairer la bande transporteuse. <ol><li> Régler la fréquence de la caméra à 333 Hz, la durée d&#39;exposition à 1 ms, et le nombre de pixels de 848 * 960 (largeur * hauteur). </li><html></ol></li><li> Synchroniser le temps de rotation du miroir de galvanomètre et le temps d&#39;exposition de la caméra. Dans le logiciel, lorsque l&#39;angle du miroir de galvanomètre arrive la position où commencer l&#39;exposition, le programme envoie un déclencheur de logiciel dans l&#39;appareil. Le moment de déclenchement logiciel est illustré à la figure 7. </li><li> Entrée de la vitesse de la bande transporteuse v t (30 km / h) et la distance entre la caméra et la bande transporteuse L (3,0 m) pour calculer la vitesse angulaire requise ω r du miroir de galvanomètre dans l&#39;interface graphique selon la figure 8. ω r est calculé comme suit: <img alt="L&#39;équation 18" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq18.jpg" /></li><li> Entrée ƒ la fréquence (330,0 Hz) dans l&#39;interface graphique selon la figure 8 pour calculer l&#39; amplitude d&#39;entrée d&#39; origine <img alt="L&#39;équation 3" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq3.jpg" /> . CalculerL&#39;équation 3&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 55431 / 55431eq3.jpg&quot; /&gt; comme suit: <img alt="L&#39;équation 19" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq19.jpg" /></li><li> Copier et coller <img alt="L&#39;équation 3" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq3.jpg" /> dans le code source, et faire tourner le galvanomètre avec la valeur de contrôle pré-accentué θ pour le pilote d&#39;asservissement de galvanomètre comme suit: <img alt="L&#39;équation 20" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq20.jpg" /> où t est le temps. La figure 7 illustre la façon dont θ est calculé à partir de A. </li><li> Enregistrer images lorsque la bande transporteuse se déplace à v t (30 km / h). REMARQUE: La figure 9 illustre le mouvement de la bande transporteuse. </li></ol>

<ol>
	<li>Bass, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook Of Optics. 3, (1995).</li><li>Marshall, G. F., Stutz, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of optical and laser scanning. , (2011).</li><li>Aylward, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+galvanometer-based+optical+scanner+design.">Advanced galvanometer-based optical scanner design.</a> Sensor Rev. 23 (3), 216-222 (2003).</li><li>Duma, V., Rolland, J. P., Group, O., Vlaicu, A., Ave, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advancements+on+galvanometer+scanners+for+high-end+applications.">Advancements on galvanometer scanners for high-end applications.</a> Proc SPIE. 8936, 1-12 (2014).</li><li>Duma, V. -. F., Lee, K., Meemon, P., Rolland, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+investigations+of+the+scanning+functions+of+galvanometer-based+scanners+with+applications+in+OCT.">Experimental investigations of the scanning functions of galvanometer-based scanners with applications in OCT.</a> Appl Opt. 50 (29), 5735-5749 (2011).</li><li>Wang, C., Shumyatsky, P., Zeng, F., Zevallos, M., Alfano, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer-controlled+optical+scanning+tile+microscope.">Computer-controlled optical scanning tile microscope.</a> Appl opt. 45 (6), 1148-1152 (2006).</li><li>Jofre, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast+beam+steering+with+full+polarization+control+using+a+galvanometric+optical+scanner+and+polarization+controller.">Fast beam steering with full polarization control using a galvanometric optical scanner and polarization controller.</a> Opt Exp. 20 (11), 12247-12260 (2012).</li><li>Liu, X., Cobb, M. J., Li, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+scanning+all-reflective+optical+delay+line+for+real-time+optical+coherence+tomography.">Rapid scanning all-reflective optical delay line for real-time optical coherence tomography.</a> Opt lett. 29 (1), 80-82 (2004).</li><li>Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser+beam+scanning+by+rotary+mirrors.+II.+Conic-section+scan+patterns.">Laser beam scanning by rotary mirrors. II. Conic-section scan patterns.</a> Appl opt. 34 (28), 6417-6430 (1995).</li><li>Duma, V. I. L., Tankam, P. A., Huang, J. I., Won, J. U., Rolland, J. A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimization+of+galvanometer+scanning+for+optical+coherence+tomography.">Optimization of galvanometer scanning for optical coherence tomography.</a> Appl opt. 54 (17), 5495-5507 (2015).</li><li>Hayakawa, T., Watanabe, T., Ishikawa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-time+high-speed+motion+blur+compensation+system+based+on+back-and-forth+motion+control+of+galvanometer+mirror.">Real-time high-speed motion blur compensation system based on back-and-forth motion control of galvanometer mirror.</a> Opt Exp. 23 (25), 31648-31661 (2015).</li><li>Hayakawa, T., Watanabe, T., Senoo, T., Masatoshi, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gain-compensated+sinusoidal+scanning+of+a+galvanometer+mirror+in+proportional-integral-+differential+control+using+the+pre-emphasis+technique+for+motion-blur+compensation.">Gain-compensated sinusoidal scanning of a galvanometer mirror in proportional-integral- differential control using the pre-emphasis technique for motion-blur compensation.</a> Appl opt. 55 (21), 5640-5646 (2016).</li><li>Visioli, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Practical PID Control. , (2006).</li><li>Vilanova, R., Visioli, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> PID Control in the Third Millennium. , (2012).</li><li>Ortega, R., Kelly, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PID+Self-Tuners:+Some+Theoretical+and+Practical+Aspects.">PID Self-Tuners: Some Theoretical and Practical Aspects.</a> IEEE Transa Ind Electron. 31 (4), 332-338 (1984).</li><li>Mnerie, C., Preitl, S., Duma, V. -. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mathematical+model+of+a+galvanometer-based+scanner:+simulations+and+experiments.">Mathematical model of a galvanometer-based scanner: simulations and experiments.</a> Proc SPIE. 8789, 878915 (2013).</li><li>Mnerie, C. A., Preitl, S., Duma, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performance+Enhancement+of+Galvanometer+Scanners+Using+Extended+Control+Structures.">Performance Enhancement of Galvanometer Scanners Using Extended Control Structures.</a> 8th IEEE International Symposium on Applied Computational Intelligence and Informatics. , 127-130 (2014).</li><li>Mnerie, C., Preitl, S., Duma, V. -. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+architectures+of+galvanometer-based+scanners+for+an+increased+precision+and+a+faster+response.">Control architectures of galvanometer-based scanners for an increased precision and a faster response.</a> Proc of SPIE. 8925, 892500 (2014).</li><li>Farjad-rad, R., Member, S., Yang, C. K., Horowitz, M. A., Lee, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+0.4-+m+CMOS+10-Gb/s+4-PAM+Pre-Emphasis+Serial+Link+Transmitter.">A 0.4- m CMOS 10-Gb/s 4-PAM Pre-Emphasis Serial Link Transmitter.</a> IEEE J Solid-State Circuits. 34 (5), 580-585 (1999).</li><li>Buckwalter, J. F., Meghelli, M., Friedman, D. J., Hajimiri, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+and+amplitude+pre-emphasis+techniques+for+low-power+serial+links.">Phase and amplitude pre-emphasis techniques for low-power serial links.</a> IEEE Journal of Solid-State Circuits. 41 (6), 1391-1398 (2006).</li><li>Le, S., Blow, K., Turitsyn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Power+pre-emphasis+for+suppression+of+FWM+in+coherent+optical+OFDM+transmission.">Power pre-emphasis for suppression of FWM in coherent optical OFDM transmission.</a> Opt exp. 22 (6), 7238-7248 (2014).</li></ol>

Les auteurs n&#39;ont rien à dévoiler.

Cet article présente une procédure capable de se dilater la gamme de fréquences d&#39;onde sinusoïdale pour réaliser la trajectoire de haute précision de suivi avec un contrôle PID. Parce que la réactivité d&#39;un miroir de galvanomètre est limitée par son inertie, il est essentiel d&#39;utiliser un miroir galvanomètre lorsque le chemin de contrôle est raide. Cependant, dans cette recherche, nous proposons une méthode pour améliorer la spécification de contrôle et puis prouver la méthode en obtenant d...

Divers actionneurs optiques et des méthodes de contrôle appropriées pour diverses applications optiques ont été proposés et mis au point 1, 2. Ces actionneurs optiques sont capables de contrôler le trajet optique; miroirs de galvanomètre offrent surtout un bon équilibre en termes de précision, de la vitesse, la mobilité et le coût 3, 4, 5. En fait, l&#39;avantage offert par la vitesse et la précision des miroirs galvanométriques a conduit à la réalisation d&#39;une grande variété d&#39;applications optiques, tels que le repérage de la cible et le dessin, le contrôle de la numérisation, et la compensation-flou de mouvement 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. Cependant, dans notre précédent mouvement flou compensatisur le système, un miroir de galvanomètre en utilisant un contrôleur différentiel proportionnel-intégral (PID) pourvu d&#39;un petit gain; Par conséquent, il était difficile d&#39;obtenir une fréquence plus élevée et une vitesse plus rapide 11. D&#39;autre part, le contrôle PID est une méthode largement utilisée, car elle répond à un certain niveau de précision de suivi 13. Diverses méthodes ont été proposées pour corriger le gain de régulation PID. En tant que solution typique, le réglage des paramètres de régulation PID est effectuée manuellement. Cependant, il faut du temps et des compétences particulières pour maintenir. Une méthode plus sophistiquée, une fonction d&#39; auto-réglage pour déterminer automatiquement les paramètres, a été proposé et est largement utilisé 14. La précision de suivi pour les opérations à grande vitesse est amélioré en utilisant la fonction d&#39;auto-réglage lorsque l&#39;augmentation de la valeur de gain proportionnel P. Cependant, cela augmente aussi le temps de convergence et le bruit dans la plage basse vitesse. Par conséquent, la précision de suivi est past nécessairement amélioré. Bien qu&#39;un dispositif de commande de réglage automatique peut être réglé pour régler les paramètres appropriés pour la régulation PID, le réglage introduit un retard en raison de la nécessité d&#39;obtenir les paramètres adéquats; , il est donc difficile d&#39;adopter cette méthode dans les applications en temps réel 15. Un régulateur PID étendu 16, 17 et une unité de commande prédictive avancée 18 ont été proposées pour augmenter la régulation PID général et pour améliorer la performance de poursuite des miroirs de galvanomètre pour une variété de voies de suivi, telles que des ondes triangulaires, des ondes en dents de scie, et des ondes sinusoïdales. Cependant, dans ces systèmes, le système de galvanomètre était considéré comme une boîte noire, alors qu&#39;un modèle du système de contrôle était nécessaire, et le système de contrôle n&#39;a pas été considéré comme une boîte noire. Par conséquent, ces méthodes nécessitent que leur modèle pour chaque miroir galvanomètre être mis à jour. En outre, bien que Mnerie et al. validé leur procédé de focusing sur une onde de sortie détaillée et en phase, leurs recherches ne comprenait pas l&#39;atténuation de l&#39;onde entière. En fait, dans notre étude précédente 11, le gain est diminué de manière significative lorsque la fréquence sinusoïdale est élevée, ce qui indique la nécessité de compenser le gain de l&#39;onde entière. Dans cette recherche, notre procédure de compensation de gain de contrôle PID 12 est basé sur la technique de pré-accentuation 19, 20, 21 -un procédé pour améliorer la qualité ou la vitesse de communication en ingénierie qui communications permet la construction d&#39;un système expérimental utilisant équipements existants. La figure 1 montre la structure de l&#39; écoulement. La technique de pré-accentuation est capable d&#39;obtenir à l&#39;avance la valeur de sortie désirée à partir d&#39;une valeur d&#39;entrée, où le contrôle PID est sans effet, même si le miroir de galvanomètreet son contrôleur sont considérés comme des boîtes noires. Cela leur permet d&#39;élargir la gamme de fréquence et d&#39;amplitude, dans lequel on peut obtenir un gain de 0 dB sans réglage des paramètres de régulation PID. Lorsque le gain est amplifié, les caractéristiques de réponse du miroir galvanomètre diffèrent généralement à des fréquences différentes, et par conséquent, nous devons amplifier chaque fréquence avec des coefficients d&#39;amplification. Ainsi, une onde sinusoïdale est adapté à la technique de pré-accentuation, comme il n&#39;y a qu&#39;une fréquence de chaque onde sinusoïdale. Dans cette recherche, parce que nous appliquons une compensation de gain pour accomplir compensation flou de mouvement, le signal de commande est limitée à balayage onde sinusoïdale et le signal sinusoïdal constitue une seule fréquence, contrairement à d&#39;autres vagues, comme des ondes triangulaires et en dents de scie. En outre, le signal d&#39;entrée dans le miroir de galvanomètre est mis à jour immédiatement dans le cycle suivant en raison de la boucle ouverte après les coefficients de pré-accentuation sont fixés. En d&#39;autres termes, nous avons besoin de to savoir que le rapport entrée-sortie de considérer le contrôleur comme une boîte noire, et la modélisation détaillée est inutile. Cette simplicité permet à notre système d&#39;être facilement intégré dans des applications. L&#39;objectif global de cette méthode est d&#39;établir une procédure expérimentale de compensation du flou de mouvement comme une application par compensation de gain en utilisant la technique de pré-accentuation. Plusieurs dispositifs matériels sont utilisés dans ces procédés, par exemple un miroir de galvanomètre, une caméra, une bande transporteuse, illumination, et une lentille. programmes développés utilisateur logiciel central écrit en C ++ font également partie du système. La figure 2 montre un schéma du dispositif expérimental. Le miroir de galvanomètre tourne avec une vitesse angulaire à compensation de gain, ce qui permet d&#39;évaluer la quantité de flou de l&#39;image.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Galvanometer mirror</td>
			<td style="width:71px;">GSI</td>
			<td style="width:119px;">M3s X axis</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Custom-made metal jig</td>
			<td style="width:71px;">ASKK</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td>With circular hole for galvanometer mirror</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Optical carrier</td>
			<td style="width:71px;">SIGMAKOKI</td>
			<td style="width:119px;">CAA-60L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Optical bench</td>
			<td style="width:71px;">SIGMAKOKI</td>
			<td style="width:119px;">OBT-1500LH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Oscilloscope</td>
			<td style="width:71px;">Tektronix</td>
			<td style="width:119px;">MSO 4054</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">AD/DA board</td>
			<td style="width:71px;">Interface</td>
			<td style="width:119px;">PCI-361216</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">PC</td>
			<td style="width:71px;">DELL</td>
			<td style="width:119px;">Precision T3600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Galvanometer mirror servo controller</td>
			<td style="width:71px;">GSI</td>
			<td style="width:119px;">Minisax</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Lens</td>
			<td style="width:71px;">Nikkor</td>
			<td style="width:119px;">AF-S NIKKOR 200mm f/2G ED VR II&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">High-speed camera</td>
			<td style="width:71px;">Mikrotron</td>
			<td style="width:119px;">Eosens MC4083</td>
			<td>Discontinued, but sold as MC4087. The cable connection is different from MC4083</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Conveyor belt</td>
			<td style="width:71px;">ASUKA</td>
			<td style="width:119px;">-</td>
			<td>With a speed-control motor(BX5120A-A made by Oriental Motor), iron rubber belt(100-F20-800A-J made by NOK), and so on</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Printable tape</td>
			<td style="width:71px;">A-one</td>
			<td style="width:119px;">F20A4-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Photographic texture</td>
			<td style="width:71px;">Shutterstock, Inc.</td>
			<td align="right" style="width:119px;">231357754</td>
			<td>Printed computer motherboard with microcircuit, close up</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Terminal block</td>
			<td style="width:71px;">Interface</td>
			<td style="width:119px;">TNS-6851B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">CoaXPress board</td>
			<td style="width:71px;">AVALDATA</td>
			<td style="width:119px;">APX-3664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">MATLAB</td>
			<td style="width:71px;">mathworks</td>
			<td style="width:119px;">MATLAB R2015a</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

gain-compensation methodology for a sinusoidal scan of a galvanometer mirror in proportional-integral-differential control using pre-emphasis techniques

un miroir de galvanomètre sont utilisés pour des applications optiques telles que le suivi de la cible, le dessin et la commande de balayage en raison de leur grande vitesse et la précision. Cependant, la réactivité d&#39;un miroir de galvanomètre est limitée par son inertie; Par conséquent, le gain d&#39;un miroir de galvanomètre est réduite lorsque le chemin de contrôle est raide. Dans cette étude, nous proposons une méthode pour prolonger la fréquence correspondante à l&#39;aide d&#39;une technique de pré-accentuation pour compenser la réduction de gain de miroirs de galvanomètre en chemin sinusoïdal suivi en utilisant proportionnel-intégral-différentiel (PID). La technique de pré-accentuation obtient une valeur d&#39;entrée pour une valeur de sortie souhaitée à l&#39;avance. L&#39;application de cette méthode pour contrôler le miroir de galvanomètre, le gain brut d&#39;un miroir de galvanomètre dans chaque fréquence et l&#39;amplitude pour les trajets d&#39;onde sinusoïdale de suivi en utilisant un contrôleur PID a été calculée. Lorsque le contrôle PID n&#39;est pas efficace, le maintien d&#39;un gain de 0 dB pour améliorer la précision de suivi de trajectoire, il est possible deétendre la plage de vitesse dans laquelle on peut obtenir un gain de 0 dB sans réglage des paramètres de régulation PID. Cependant, s&#39;il n&#39;y a qu&#39;une seule fréquence, l&#39;amplification est possible avec un seul coefficient préaccentuation. Par conséquent, une onde sinusoïdale est adapté à cette technique, à la différence des ondes triangulaires et en dents de scie. Par conséquent, nous pouvons adopter une technique préaccentuation pour configurer les paramètres à l&#39;avance, et nous ne devons pas préparer des modèles de contrôle actifs supplémentaires et du matériel. Les paramètres sont immédiatement mis à jour dans le prochain cycle en raison de la boucle ouverte après les coefficients préaccentuation sont fixés. En d&#39;autres termes, à considérer le contrôleur comme une boîte noire, il faut savoir que le rapport d&#39;entrée-sortie, et la modélisation détaillée est pas nécessaire. Cette simplicité permet à notre système d&#39;être facilement intégré dans des applications. Notre méthode en utilisant la technique de pré-accentuation d&#39;un système de compensation de flou de mouvement et l&#39;expérience menée pour évaluer la méthode sont expliqués.

Les résultats présentés ici ont été obtenus à l&#39;aide d&#39;une carte AD / DA et une caméra. La figure 1 montre la procédure de la technique préaccentuation; par conséquent, il est au cœur de cet article. Il est inutile de définir les paramètres de la régulation PID après que l&#39;état d&#39;initialisation; Par conséquent, le processus en ligne est beaucoup plus simple. La figure 1...

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Gain-compensation Methodology for a Sinusoidal Scan of a Galvanometer Mirror in Proportional-Integral-Differential Control Using Pre-emphasis Techniques

Nous vous proposons une méthode pour prolonger la fréquence correspondante en utilisant une technique de pré-accentuation. Cette méthode compense la réduction de gain d&#39;un miroir de galvanomètre dans la boucle de poursuite en utilisant une onde sinusoïdale de contrôle différentiel intégral proportionnel.

Méthodologie de compensation de gain pour un balayage sinusoïdales d&#39;un miroir galvanomètre proportionnelle intégrale différentielle de contrôle au moyen de techniques Préaccentuation

Galvanometer mirrors are used for optical applications such as target tracking, drawing, and scanning control because of their high speed and accuracy. ...

gain-compensation-methodology-for-sinusoidal-scan-galvanometer-mirror

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8.5K vues.  University of Tokyo.  Nous vous proposons une méthode pour prolonger la fréquence correspondante en utilisant une technique de pré-accentuation. Cette méthode compense la réduction de gain d'un miroir de galvanomètre dans la boucle de poursuite en utilisant une onde sinusoïdale de contrôle différentiel intégral proportionnel. 

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Characterization of Electrode Materials for Lithium Ion and Sodium Ion Batteries Using Synchrotron Radiation Techniques

Intercalation compounds such as transition metal oxides or phosphates are the most commonly used electrode materials in Li-ion and Na-ion batteries. During insertion or removal of alkali metal ions, the redox states of transition metals in the compounds change and structural transformations such as phase transitions and/or lattice parameter increases or decreases occur. These behaviors in turn determine important characteristics of the batteries such as the potential profiles, rate capabilities, and cycle lives. The extremely bright and tunable x-rays produced by synchrotron radiation allow rapid acquisition of high-resolution data that provide information about these processes. Transformations in the bulk materials, such as phase transitions, can be directly observed using X-ray diffraction (XRD), while X-ray absorption spectroscopy (XAS) gives information about the local electronic and geometric structures (e.g.&#160;changes in redox states and bond lengths). In situ experiments carried out on operating cells are particularly useful because they allow direct correlation between the electrochemical and structural properties of the materials. These experiments are time-consuming and can be challenging to design due to the reactivity and air-sensitivity of the alkali metal anodes used in the half-cell configurations, and/or the possibility of signal interference from other cell components and hardware. For these reasons, it is appropriate to carry out ex situ experiments (e.g.&#160;on electrodes harvested from partially charged or cycled cells) in some cases. Here, we present detailed protocols for the preparation of both ex situ and in situ samples for experiments involving synchrotron radiation and demonstrate how these experiments are done.

We describe the use of synchrotron X-ray absorption spectroscopy (XAS) and X-ray diffraction (XRD) techniques to probe details of intercalation/deintercalation processes in electrode materials for Li-ion and Na-ion batteries. Both in situ and ex situ experiments are used to understand structural behavior relevant to the operation of devices

Caractérisation des Matériaux pour électrodes au lithium-ion et ion sodium utilisant des techniques de rayonnement synchrotron

Intercalation compounds such as transition metal oxides or phosphates are the most commonly used electrode materials in Li-ion and Na-ion batteries. ...

Recherche

Ingénierie

Proton Transfer and Protein Conformation Dynamics in Photosensitive Proteins by Time-resolved Step-scan Fourier-transform Infrared Spectroscopy

Monitoring the dynamics of protonation and protein backbone conformation changes during the function of a protein is an essential step towards understanding its mechanism. Protonation and conformational changes affect the vibration pattern of amino acid side chains and of the peptide bond, respectively, both of which can be probed by infrared (IR) difference spectroscopy. For proteins whose function can be repetitively and reproducibly triggered by light, it is possible to obtain infrared difference spectra with (sub)microsecond resolution over a broad spectral range using the step-scan Fourier transform infrared technique. With ~102-103 repetitions of the photoreaction, the minimum number to complete a scan at reasonable spectral resolution and bandwidth, the noise level in the absorption difference spectra can be as low as ~10-4, sufficient to follow the kinetics of protonation changes from a single amino acid. Lower noise levels can be accomplished by more data averaging and/or mathematical processing. The amount of protein required for optimal results is between 5-100 &#181;g, depending on the sampling technique used. Regarding additional requirements, the protein needs to be first concentrated in a low ionic strength buffer and then dried to form a film. The protein film is hydrated prior to the experiment, either with little droplets of water or under controlled atmospheric humidity. The attained hydration level (g of water / g of protein) is gauged from an IR absorption spectrum. To showcase the technique, we studied the photocycle of the light-driven proton-pump bacteriorhodopsin in its native purple membrane environment, and of the light-gated ion channel channelrhodopsin-2 solubilized in detergent.

Key steps of protein function, in particular backbone conformational changes and proton transfer reactions, often take place in the microsecond to millisecond time scale. These dynamical processes can be studied by time-resolved step-scan Fourier-transform infrared spectroscopy, in particular for proteins whose function is triggered by light.

Proton transfert et la conformation des protéines photosensibles dans la dynamique des protéines par résolution temporelle étape-scan à transformée de Fourier spectroscopie infrarouge

Monitoring the dynamics of protonation and protein backbone conformation changes during the function of a protein is an essential step towards ...

Atomic Force Microscopy of Red-Light Photoreceptors Using PeakForce Quantitative Nanomechanical Property Mapping

Atomic force microscopy (AFM) uses a pyramidal tip attached to a cantilever to probe the force response of a surface. The deflections of the tip can be measured to ~10 pN by a laser and sectored detector, which can be converted to image topography. Amplitude modulation or &#8220;tapping mode&#8221; AFM involves the probe making intermittent contact with the surface while oscillating at its resonant frequency to produce an image. Used in conjunction with a fluid cell, tapping-mode AFM enables the imaging of biological macromolecules such as proteins in physiologically relevant conditions. Tapping-mode AFM requires manual tuning of the probe and frequent adjustments of a multitude of scanning parameters which can be challenging for inexperienced users. To obtain high-quality images, these adjustments are the most time consuming.
PeakForce Quantitative Nanomechanical Property Mapping (PF-QNM) produces an image by measuring a force response curve for every point of contact with the sample. With ScanAsyst software, PF-QNM can be automated. This software adjusts the set-point, drive frequency, scan rate, gains, and other important scanning parameters automatically for a given sample. Not only does this process protect both fragile probes and samples, it significantly reduces the time required to obtain high resolution images. PF-QNM is compatible for AFM imaging in fluid; therefore, it has extensive application for imaging biologically relevant materials.
The method presented in this paper describes the application of PF-QNM to obtain images of a bacterial red-light photoreceptor, RpBphP3 (P3), from photosynthetic R. palustris in its light-adapted state. Using this method, individual protein dimers of P3 and aggregates of dimers have been observed on a mica surface in the presence of an imaging buffer. With appropriate adjustments to surface and/or solution concentration, this method may be generally applied to other biologically relevant macromolecules and soft materials.

A method for investigating the structure of a protein photoreceptor using atomic force microscopy (AFM) is described in this paper. PeakForce Quantitative Nanomechanical Property Mapping (PF-QNM) reveals intact protein dimers on a mica surface.

Microscopie à force atomique de Red-Light photorécepteurs Utilisation de l&#39;association PeakForce quantitative nanomécanique propriété

Atomic force microscopy (AFM) uses a pyramidal tip attached to a cantilever to probe the force response of a surface. The deflections of the tip can be ...

Detection and Recovery of Palladium, Gold and Cobalt Metals from the Urban Mine Using Novel Sensors/Adsorbents Designated with Nanoscale Wagon-wheel-shaped Pores

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in industrialized countries. Here, the development of optical mesosensors/adsorbents (MSAs) for efficient recognition and selective recovery of Pd(II), Au(III), and Co(II) from urban mine was achieved. A simple, general method for preparing MSAs based on using high-order mesoporous monolithic scaffolds was described. Hierarchical cubic Ia3d wagon-wheel-shaped MSAs were fabricated by anchoring chelating agents (colorants) into three-dimensional pores and micrometric particle surfaces of the mesoporous monolithic scaffolds. Findings show, for the first time, evidence of controlled optical recognition of Pd(II), Au(III), and Co(II) ions and a highly selective system for recovery of Pd(II) ions (up to ~95%) in ores and industrial wastes. Furthermore, the controlled assessment processes described herein involve evaluation of intrinsic properties (e.g., visual signal change, long-term stability, adsorption efficiency, extraordinary sensitivity, selectivity, and reusability); thus, expensive, sophisticated instruments are not required. Results show evidence that MSAs will attract worldwide attention as a promising technological means of recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals.

Because of the importance and extensive use of palladium, gold and cobalt metals in high-technology equipment, their recovery and recycling constitute an important industrial challenge. The metal recovery system described herein is a simple, low-cost means for the effective detection, removal, and recovery of these metals from the urban mine.

Détection et récupération du palladium, or et métaux de cobalt provenant de la mine urbaine utilisant de nouveaux capteurs / adsorbants désignés avec Nanoscale Wagon en forme de roues-Pores

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in ...

Study of Siphon Breaker Experiment and Simulation for a Research Reactor

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent this outflow, a control device is required. A siphon breaker is a type of safety device that can be utilized to control the loss of coolant water effectively.
To analyze the characteristics of siphon breaking, a real-scale experiment was conducted. From the results of the experiment, it was found that there are several design factors that affect the siphon breaking phenomenon. Therefore, there is a need to develop a theoretical model capable of predicting and analyzing the siphon breaking phenomenon under various design conditions. Using the experimental data, it was possible to formulate a theoretical model that accurately predicts the progress and the result of the siphon breaking phenomenon. The established theoretical model is based on fluid mechanics and incorporates the Chisholm model to analyze two-phase flow. From Bernoulli&#39;s equation, the velocity, quantity, undershooting height, water level, pressure, friction coefficient, and factors related to the two-phase flow could be obtained or calculated. Moreover, to utilize the model established in this study, a siphon breaker analysis and design program was developed. The simulation program operates on the theoretical model basis and returns the result as a graph. The user can confirm the possibility of the siphon breaking by checking the shape of the graph. Furthermore, saving the entire simulation result is possible and it can be used as a resource for analyzing the real siphon breaking system.
In conclusion, the user can confirm the status of the siphon breaking and design the siphon breaker system using the program developed in this study.

The siphon breaking phenomenon was investigated experimentally and a theoretical model was proposed. A simulation program based on the theoretical model was developed and the results of the simulation program were compared with experimental results. It was concluded that the results of the simulation program matched the experimental results well.

Etude de Siphon Breaker expérience et Simulation pour un réacteur de recherche

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent ...

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

A method of carrier number control by electrolyte gating is demonstrated. We have obtained WS2 thin flakes with atomically flat surface via scotch tape method or individual WS2 nanotubes by dispersing the suspension of WS2 nanotubes. The selected samples have been fabricated into devices by the use of the electron beam lithography and electrolyte is put on the devices. We have characterized the electronic properties of the devices under applying the gate voltage. In the small gate voltage region, ions in the electrolyte are accumulated on the surface of the samples which leads to the large electric potential drop and resultant electrostatic carrier doping at the interface. Ambipolar transfer curve has been observed in this electrostatic doping region. When the gate voltage is further increased, we met another drastic increase of source-drain current which implies that ions are intercalated into layers of WS2 and electrochemical carrier doping is realized. In such electrochemical doping region, superconductivity has been observed. The focused technique provides a powerful strategy for achieving the electric-filed-induced quantum phase transition.

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

Here, we present a protocol to control the carrier number in solids by using the electrolyte.

Contrôle de champ électrique des États électroniques dans WS2 nanodispositifs par électrolyte Gate

A method of carrier number control by electrolyte gating is demonstrated. We have obtained WS2 thin flakes with atomically flat surface via scotch tape ...

Simultaneous Measurement of Turbulence and Particle Kinematics Using Flow Imaging Techniques

Numerous problems in scientific and engineering fields involve understanding the kinematics of particles in turbulent flows, such as contaminants, marine micro-organisms, and/or sediments in the ocean, or fluidized bed reactors and combustion processes in engineered systems. In order to study the effect of turbulence on the kinematics of particles in such flows, simultaneous measurements of both the flow and particle kinematics are required. Non-intrusive, optical flow measurement techniques for measuring turbulence, or for tracking particles, exist but measuring both simultaneously can be challenging due to interference between the techniques. The method presented herein provides a low cost and relatively simple method to make simultaneous measurements of the flow and particle kinematics. A cross section of the flow is measured using a particle image velocimetry (PIV) technique, which provides two components of velocity in the measurement plane. This technique utilizes a pulsed-laser for illumination of the seeded flow field that is imaged by a digital camera. The particle kinematics are simultaneously imaged using a light emitting diode (LED) line light that illuminates a planar cross section of the flow that overlaps with the PIV field-of-view (FOV). The line light is of low enough power that it does not affect the PIV measurements, but powerful enough to illuminate the larger particles of interest imaged using the high-speed camera. High-speed images that contain the laser pulses from the PIV technique are easily filtered by examining the summed intensity level of each high-speed image. By making the frame rate of the high-speed camera incommensurate with that of the PIV camera frame rate, the number of contaminated frames in the high-speed time series can be minimized. The technique is suitable for mean flows that are predominantly two-dimensional, contain particles that are at least 5 times the mean diameter of the PIV seeding tracers, and are low in concentration.

The technique described herein offers a low cost and relatively simple method to simultaneously measure particle kinematics and turbulence in flows with low particle concentrations. The turbulence is measured using particle image velocimetry (PIV), and particle kinematics are calculated from images obtained with a high-speed camera in an overlapping field-of-view.

Mesure simultanée de la Turbulence et de la cinématique de particules qui utilise les Techniques d’imagerie de flux

Numerous problems in scientific and engineering fields involve understanding the kinematics of particles in turbulent flows, such as contaminants, marine ...

Microfluidic Fabrication Techniques for High-Pressure Testing of Microscale Supercritical CO2 Foam Transport in Fractured Unconventional Reservoirs

Pressure limitations of many microfluidic platforms have been a significant challenge in microfluidic experimental studies of fractured media. As a result, these platforms have not been fully exploited for direct observation of high-pressure transport in fractures. This work introduces microfluidic platforms that enable direct observation of multiphase flow in devices featuring surrogate permeable media and fractured systems. Such platforms provide a pathway to address important and timely questions such as those related to CO2 capture, utilization and storage. This work provides a detailed description of the fabrication techniques and an experimental setup that may serve to analyze the behavior of supercritical CO2 (scCO2) foam, its structure and stability. Such studies provide important insights regarding enhanced oil recovery processes and the role of hydraulic fractures in resource recovery from unconventional reservoirs. This work presents a comparative study of microfluidic devices developed using two different techniques: photolithography/wet-etching/thermal-bonding versus Selective Laser-induced Etching. Both techniques result in devices that are chemically and physically resistant and tolerant of high pressure and temperature conditions that correspond to subsurface systems of interest. Both techniques provide pathways to high-precision etched microchannels and capable lab-on-chip devices. Photolithography/wet-etching, however, enables fabrication of complex channel networks with complex geometries, which would be a challenging task for laser etching techniques. This work summarizes a step-by-step photolithography, wet-etching and glass thermal-bonding protocol and, presents representative observations of foam transport with relevance to oil recovery from unconventional tight and shale formations. Finally, this work describes the use of a high-resolution monochromatic sensor to observe scCO2 foam behavior where the entirety of the permeable medium is observed simultaneously while preserving the resolution needed to resolve features as small as 10 &#181;m.

Microfluidic Fabrication Techniques for High-Pressure Testing of Microscale Supercritical CO2 Foam Transport in Fractured Unconventional Reservoirs

This paper describes a protocol along with a comparative study of two microfluidic fabrication techniques, namely photolithography/wet-etching/thermal-bonding and Selective Laser-induced Etching (SLE), that are suitable for high-pressure conditions. These techniques constitute enabling platforms for direct observation of fluid flow in surrogate permeable media and fractured systems under reservoir conditions.

Techniques de fabrication microfluidiques pour l’essai à haute pression du transport supercritique de mousse de CO2 à micro-échelle dans les réservoirs non conventionnels fracturés

Pressure limitations of many microfluidic platforms have been a significant challenge in microfluidic experimental studies of fractured media. As a ...

Manufacturing, Control, and Performance Evaluation of a Gecko-Inspired Soft Robot

This protocol presents a method for manufacturing, control, and evaluation of the performance of a soft robot that can climb inclined flat surfaces with slopes of up to 84&#176;. The manufacturing method is valid for the fast pneunet bending actuators in general and might, therefore, be interesting for newcomers to the field of actuator manufacturing. The control of the robot is achieved by means of a pneumatic control box that can provide arbitrary pressures and can be built by only using purchased components, a laser cutter, and a soldering iron. For the walking performance of the robot, the pressure-angle calibration plays a crucial role. Therefore, a semi-automated method for the pressure-angle calibration is presented. At high inclines (&#62; 70&#176;), the robot can no longer reliably fix itself to the walking plane. Therefore, the gait pattern is modified to ensure that the feet can be fixed on the walking plane.

This protocol provides a detailed list of steps to be performed for the manufacturing, control and evaluation of the climbing performance of a gecko-inspired soft robot.

Évaluation de la fabrication, du contrôle et de la performance d’un robot soft inspiré par Gecko

This protocol presents a method for manufacturing, control, and evaluation of the performance of a soft robot that can climb inclined flat surfaces with ...

Computer Numerical Control Micromilling of a Microfluidic Acrylic Device with a Staggered Restriction for Magnetic Nanoparticle-Based Immunoassays

Microfluidic systems have greatly improved immunoassay techniques. However, many microfabrication techniques require specialized, expensive, or complicated equipment, making fabrication costly and incompatible with mass production, which is one of the most important preconditions for point-of-care tests (POCT) to be adopted in low-resource settings. This work describes the fabrication process of an acrylic (polymethylmethacrylate, PMMA) device for nanoparticle-conjugated enzymatic immunoassay testing using the computer numerical control (CNC) micromilling technique. The functioning of the microfluidic device is shown by performing an immunoassay to detect a commercial antibody using lysozyme as a model antigen conjugated to 100 nm magnetic nanoparticles. This device integrates a physical staggered restriction of only 5 &#181;m in height, used to capture magnetic microparticles that make up a magnetic trap by placing an external magnet. In this way, the magnetic force on the immunosupport of conjugated nanoparticles is enough to capture them and resist flow drag. This microfluidic device is particularly suitable for low-cost mass production without the loss of precision for immunoassay performance.

Microfluidics is a powerful tool for the development of diagnostic tests. However, expensive equipment and materials, as well as laborious fabrication and handling techniques, are often required. Here, we detail the fabrication protocol of an acrylic microfluidic device for magnetic micro- and nanoparticle-based immunoassays in a low-cost and simple-to-use setting.

Microbroyage à commande numérique par ordinateur d’un dispositif acrylique microfluidique avec restriction échelonnée pour les immunoessais à base de nanoparticules magnétiques