このプロトコルにより、ほぼすべての人が研究プロセスに参加できます。この方法は、これまでにない方法で最先端の研究を民主化します。光泳動トラップテストリグは安価で、フォトフォレティックトラップに使用される他の多くのリグとは異なり、簡単に製造できます。
説明書は、誰でもこの技術に参加できるように書かれています。当社のプロトコルは、テストリグの作成に焦点を当てています。光学系や製造ツールに関する予備の知識が役立つかもしれませんが、必須ではありません。
木製のリグのセットアップを開始するには、Yエンブレムを上に向けてベースピースを下に置き、2つの長いサイドピースをベースの両側に保持し、最初のレーザーホルダーを一方の端にスライドさせ、最初の試験管ホルダーをもう一方の端にスライドさせます。2つの電磁石ホルダーをカメラホルダーの上に置き、マグネットホルダーが両側で1センチメートル離れていることを確認し、マグネットホルダーとカメラホルダーをユニットとして1センチ間隔で最初の試験管ホルダーの隣に挿入します。次に、第2の試験管ホルダを電磁石ホルダの後に置き、第2の試験管ホルダと第2の電磁石ホルダとの間に1センチメートルの間隔が空くようにする。
オプションのライトシールドまたはブロッカーを使用する場合は、カメラホルダーとは反対側にライトシールドをスライドさせます。2 番目のレーザーホルダーを、レーザーの長さに応じて希望の距離で所定の位置にスライドさせます。光レールをすべてのホルダの下に配置して、トラップシステムの他の要素を整列させることができます。
配置は、レンズをレーザーと試験管に合わせるのに役立ちます。次に、電磁石を電磁石ホルダーに入れます。電圧レギュレータ、ブレッドボード、および数本のワイヤを使用して電磁石制御回路を構築します。
これを行うには、各ピンが別々の列になるように電圧レギュレータをブレッドボードに配置し、電圧レギュレータの入力ピンをマイクロコントローラボード上の5ボルトの電源ピンの1つに配線します。電圧レギュレータの調整されたピンをマイクロコントローラボード上の汎用入出力またはGPIO23に配線します。次に、電磁石の入力配線を電圧レギュレータの出力端子に接続し、電磁石の出力配線をマイクロコントローラのグランド端子に接続します。
テストの準備のために、ホットグルーの助けを借りてレンズホルダーの内側にレンズを置きます。完了したら、レンズホルダーを光学レールに置き、レーザーをレーザーホルダーに置きます。次に、レンズとレーザーを使用してレーザーの焦点を見つけ、焦点が電磁石の中央になるまでレンズホルダーを光学レールに沿ってスライドさせます。
木のベースの焦点に鉛筆で印を付けます。トラップサイトを準備するには、レーザーが正しくオフになっていることを確認し、ホットグルーガンを使用して電磁石と同じ極性の小さなボタンマグネットをプラットフォームの平らな面に接着し、電磁石がプラットフォームを撃退するようにします。3D プリントされた片持ち梁のようなプラットフォームを黒いアルミ箔でコーティングして、プラットフォームを溶融から保護します。
コーティング後、選択した粒子タイプを試験用のプラットフォームの斜め側に置き、磁石側を外側にして片持ち梁アームを円形ホルダに挿入し、試験管を同じ円形ホルダに挿入します。正しく行うと、磁石はほとんどガラスに触れます。試験管をチューブホルダーの上に置き、プラットフォームを電磁石の中央に配置します。
片持ち梁は、電磁石によってはじかれた上向きの位置にあるように見えるはずです。カメラをカメラホルダーに置き、プラットフォームの上または周りのトラップをキャプチャして観察して、セットアップを完了します。すべての位置を再確認した後、開発環境でStartを押してテストを開始するか、ターミナルからファイルを正常に起動します。
代替コード・オプションを使用する場合は、適切なディレクトリーから端末コマンドを使用してテストを開始します。ターミナルから実行する場合、コマンドにはテストの数とテストが焦点を当てているパラメーターを含める必要があります。10種類の粒子の試験を実施して、最も捕捉率の高い粒子を見つけました。
ダイヤモンドナノ粒子とプリンタートナーが2つの最良の粒子タイプであることが判明した。2番目の粒子タイプテストをカメラ検出システムで実施し、元の10個の粒子のうち最良の4個をテストしました。ダイヤモンドナノ粒子は依然として最高でしたが、以前よりもわずかに低い捕捉率を有していました。
異なるレーザーパワーレベルに対するトラップの速度は、レーザーパワーテスト中に測定された。高い光パワー出力は、より高いトラップ率に対応することが観察された。フルパワーのレーザーは、このテストで最も高い記録トラップ率を記録しました。
プロトコル全体を通して覚えておくべき最も重要なことは、安全性、特にレーザーの安全性です。適切なレーザー安全ガイドラインに従う必要があります。この手順により、小さな変数を簡単に変更できます。
レーザー出力とパーティクルタイプをテストしましたが、レンズタイプのような他の変数は簡単に変更できます。研究者は、学術的および教育的目的のために技術の彼らのバージョンを実装することができます。それは人々が迅速に有意義な研究をすることを可能にします。
