Yazarlar hiçbir onayları var.

Bir Galvanometre Yansıtmasının Kazanç Verilerinin 1. Toplama <ol><li> o salınan ederken hasardan korumak için stabilize şekilde galvanometrenin aynayı sabitleyin. galvanometrenin ayna için dairesel delik olan bir ısmarlama metal jig ile sabitlenmiştir değilse galvanometrenin ayna değil, aynı zamanda galvanometrenin aynanın vücut, sadece hareket eder. bir optik taşıyıcı ve bir optik tezgah üzerine jig sabitleyin. </li><li> galvanometrenin aynanın servo sürücü giriş ve pozisyon soketlerine bir terminal blok içinden AD / DA kartından BNC kablolar bağlayın. </li><li> Program, Şekil 3&#39;te gösterildiği gibi, isteğe bağlı bir frekans, genlik ve süresi ayarlamak mümkün olduğu C ++, AD / DA kurulu SDK kullanılarak bir grafiksel kullanıcı arabirimi (GUI) gibi bir sinüs dalgalı fonksiyon jeneratörü. NOT: deneme defalarca yapılan edildiğinden, bu özelleştirilmiş fonksiyon jeneratörü, adım 1.5 sürekli denemeler için zamansal maliyeti kesim katkıda bulunur. </li<html> &gt; <li> 100 Hz ile 100 Hz aralıklı olarak 500 Hz&#39;e değişir frekansı ayarlanır ve GUI 10 mV aralıklarla 10 mV ila 500 mV arasında değişebilir için genliği ayarlayın. Genel olarak, 250 kombinasyonları mevcuttur. 250 kombinasyonu test etmek için, bir çift ilmek uygulamak etkilidir. Birinci döngü, 100 Hz ila 50 kez uygulanan 500 Hz, frekanslar içindir. İkinci çevrim 10 mV ile 50 kez uygulanan 500 mV için genlikleri içindir. </li><li> GUI süresi gibi 2.000 demonstrasyonların için AD / DA tahta içine sinüs dalga yolu sinyalini ekleyin. Eş zamanlı AD / DA kurulu analog değerini okumak için galvanometrenin aynanın pozisyon sinyalini kaydedin. C ++ yazmak için aynı parçacığı kullanmak, AD / DA kurulu kitaplığı kullanarak kodlama ve programlama okuma. Bu denklemde galvanometrenin ayna İçeride ISTV melerin RWMAIWi&#39;nin (yazma bilgisi) mevcut açısını hesaplayın <img alt="Denklem 2" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq2.jpg" /> burada t zaman,es / ftp_upload / 55431 / 55431eq3.jpg&quot;/&gt; ƒ frekanstır, genlik olduğunu. </li><li> .csv dosyası olarak pozisyon sinyal verileri kaydetme ve dosya adı frekans değerini ve genliği vardır. </li><li> Tekrar 1.4 adımları - 250 tekrarlamalar için 1.6. </li></ol> 2. Hesaplama Ön vurgu Katsayıları Get <ol><li> Gürültü etkilerinden kaçınmak için csv dosyaları (kayıtlı sinyalleri) için medyan filtresi uygulayın. Medyan filtrenin uzaysal boyutu 5&#39;tir. </li><li> Şekil 4 (grafiği sinüs dalga yolunun verileri temsil eden) &#39;de gösterildiği gibi, CSV dosyaların her biri için MATLAB (2 ile çarpılmalıdır genliği ile karşılık gelir) tepe-tepe değerini hesaplamak için komut çalıştırın. </li><li> Her frekans için doğrusallığı belirlemek için bir grafik üzerinde tepe-tepe verilerini grafiği çizilir ve araziler doğrusal olmayan zaman Şekil 5&#39;te görüldüğü gibi, giriş genlik kullanım bölgesini sınırlar. NOT: Grafiğin doğrusal olmayan kısmı doygunluk temsilPID kontrol; dolayısıyla, kontrolden şartname sınırlama sabitlemek için bunları kullanmaktan kaçınmak tavsiye edilir. </li><li> Her frekans doğrusal enterpolasyon katsayılarını elde etmek üzere bir e-tabloda tepe-tepe veriler için lineer regresyon yürütün. Bu süreçte, yamaçlar ve kesicilerimizden beş set elde edilir. Her 100 Hz&#39;de 100 Hz ile 500 Hz arası frekanslarda tekabül etmektedir. 300 Hz düz çizginin bir yaklaşım Şekil 5 (A) &#39;da gösterilir ve her frekans doğrusal enterpolasyon katsayıları Tablo 1&#39; de gösterilmiştir. </li><li> ikinci dereceden çoklu doğrusal regresyon kullanılarak, her bir frekans doğrusal enterpolasyon katsayıları için e-tabloda quartic interpolasyon katsayıları (önvurgulama katsayıları) elde etmek üzere quartic interpolasyon yürütmek. Önvurgulama katsayıları Tablo 2&#39;de gösterilmektedir. NOT: Bu araştırmada, doğrusal enterpolasyon katsayıları quadrati formunda farklılıkC eğrisi; Hata minimal ancak, böyle kuadratik ve kübik denklemleri gibi işlevlerden diğer türleri, uygulanır. </li></ol> Ön vurgu Tekniği dayanarak 3. Çevrimiçi Sinyal Amplifikasyon <ol><li> güncellenmiş girdi genlik değerini hesaplar yazılımını yürütün <img alt="Denklem 5" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq5.jpg" /> ideal bir giriş genlik değerinden <img alt="Denklem 3" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq3.jpg" /> ve ön-azaltma katsayıları kullanılarak ƒ sıklığı. <ol><li> C ++ yazılım önvurgulama katsayıları olarak sabit değerleri kaydedin. Cihaz güncellendiğinde, bu sürekli değerler de güncellenir. </li><li> Bir fonksiyonu Program <img alt="Denklem 7" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq7.jpg" /> ve C ++ yazılım doğrusal enterpolasyon katsayılarının. Bir i için onların yerine, i b, c, I, D,ve denklem ve Tablo 2&#39;den i e. </li><li> Bir fonksiyonu Program <img alt="Denklem 13" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq13.jpg" /> C ++ yazılım ve güncelleştirilmiş giriş genlik değeri elde <img alt="Denklem 5" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq5.jpg" /> için yerine <img alt="Denklem 3" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq3.jpg" /> ve adım 3.1.2 elde edildi doğrusal enterpolasyon katsayılarıdır. </li></ol></li><li> ile keyfi kez 1.6 - Tekrar 1.4 adımları <img alt="Denklem 5" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq5.jpg" /> GUI.NOTE ön vurgu tekniği kullanılarak: PID kontrol bölgesi doymasını önlemek kadar 200 Hz, 400 mV ayarlamak için, 200 mV 300 Hz, 100 mV kadar 400 Hz, ve 50 mV 500 Hz&#39;e kadar olan için. </li><li> bir grafik olarak adımı tekrar 2.2 ve çizim, pik-tepe veri kazanç iyileşmeyi görüntülemek için kullanılır. </li></ol> Hareket-bulanıklık yet 4. Deneynsation <ol><li> dokular yapışkan yapışabilen bir kayış kullanılarak 30 km / saat hızda hareket edebilen bir konveyör kayışı hazırlayın. ölçüye taşıyıcı bant benzeri bir hız-kontrol motoru, bir demir lastik kayış ve birleşiminden oluşur. Bu hız kontrol edebilir hazır taşıyıcı kayış ile ikame edilmiş olabilir. </li><li> yazdırılabilir bant üzerine ince doku desenini yazdırın ve konveyör bant yapıştırın. Not: yapıştırılan doku, Şekil 6&#39;da gösterilmiştir. çizgili openFrameworks bir kütüphane &quot;ofxPDF&quot; kullanılarak programlanır ve fotografik görüntü stok fotoğraf şirketten olduğunu edilir. </li><li> Şekil 2&#39;de gösterildiği gibi, bu tür bir kamera, bir lens, bir aydınlatma olarak optik cihazları ayarlayın. Kameraya bağlı olan merceğin önünde galvanometrenin ayna yerleştirin ve taşıyıcı bantı aydınlatmak için aydınlatma yerleştirin. <ol><li> 333 Hz, 1 ms maruz kalma süresi ve 848 * 960 (genişlik x kalınlık) için piksel sayısı için kamera frekansı ayarlanır. </li><html></ol></li><li> galvanometrenin aynanın dönme zamanlaması ve kameranın pozlama süresini senkronize etme. galvanometrenin aynanın açısı poz başlamak için pozisyon geldiğinde yazılımında, program kameraya bir yazılım tetiği gönderir. Yazılım tetik zamanlaması Şekil 7&#39;de gösterilmektedir. </li><li> Girdi konveyör kayışı v t (30 km / s) ve taşıyıcı bandı L (3.0 m) makinesinden mesafe hızı Şekil 8&#39;de olduğu gibi GUI galvanometrenin ayna açısal hızı ω r gerekli hesaplamak için kullanılır. aşağıdaki gibi ω r hesaplanır: <img alt="Denklem 18" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq18.jpg" /></li><li> Girdi Şekil 8&#39;de olduğu gibi GUI frekans ƒ (330.0 Hz), orijinal giriş genlik hesaplamak <img alt="Denklem 3" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq3.jpg" /> . HesaplamakDenklem 3&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 55431 / 55431eq3.jpg&quot; / aşağıdaki&gt; gibidir: <img alt="Denklem 19" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq19.jpg" /></li><li> Kopyala ve yapıştır <img alt="Denklem 3" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq3.jpg" /> aşağıdaki gibi kaynak koduna ve galvano servo sürücü için ön-işaretli kontrol değeri İçeride ISTV melerin RWMAIWi&#39;nin ile galvanometreye döndürmek: <img alt="Denklem 20" src="/files/ftp_upload/55431/55431eq20.jpg" /> burada t, zamandır. Şekil 7, θ A nasıl hesaplandığını gösterir. </li><li> Konveyör kayışı v t (30 km / s) hareket ettiği kayıt ve görüntüler. Not: Şekil 9, taşıyıcı bandın hareketi göstermektedir. </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>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

Bu makalede, PID kontrol izlemeyi yüksek doğruluk eğrisini elde etmek için sinüs dalgalı frekans aralığı genişleme özelliğine sahip bir yöntem sunulur. Bir galvanometrenin aynanın yanıt kendi atalet tarafından sınırlı olduğundan, denetim yolu dik olduğunda galvanometrenin ayna kullanmak için kritik öneme sahiptir. Bununla birlikte, bu çalışmada, bir kontrol özellikleri geliştirmek ve daha sonra deney sonuçlarını elde yöntemini kanıtlamak için bir yöntem önerilmektedir. <p class="j...

Optik elemanları ve farklı optik uygulamalar için uygun kontrol yöntemleri çeşitli önerilen ve 1, 2 geliştirilmiştir. Bu optik elemanları optik yol kontrol edebilmektedir; galvanometrenin aynalar özellikle doğruluk, hız, hareketlilik açısından iyi bir denge sunarlar ve, 5 4, 3 mal oldu. Aslında, hız ve galvano aynalar doğruluğu sunduğu avantaj, hedef izleme ve çekme, tarama kontrol ve hareket bulanıklık dengeleme 6, 7, 8, 9, 10, optik uygulamalarda, çeşitli gerçekleşmesine yol açmıştır, 11, 12. Ancak, bizim daha önceki hareket bulanıklığı COMPENSATI içindesistemde, orantılı-integral-diferansiyel kullanılarak galvano ayna (PID) bir kontrol düzeni, küçük bir kazancı temin; dolayısıyla daha yüksek frekans ve daha hızlı bir hıza 11 elde etmek zordu. Bu doğruluk 13 izleme belirli bir düzeyde tatmin Diğer taraftan, PID kontrol, yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. çeşitli yöntemler PID kontrol kazancı düzeltmek için önerilmiştir. Tipik bir çözüm olarak, PID kontrol parametre ayarlama manuel olarak yapılır. Ancak, korumak için zaman ve özel beceri ister. Daha karmaşık bir yöntem olup, otomatik parametreleri belirlemek için bir otomatik ayarlama fonksiyonu önerilmiştir ve yaygın olarak 14 kullanılır. Yüksek hızlı operasyon için izleme doğruluğu ne zaman orantılı kazanç değeri P artar otomatik ayarlama fonksiyonu kullanılarak artırıldı. Ancak, bu da düşük devirlerde yakınsama süresini ve gürültüyü arttırır. Dolayısıyla, izleme doğruluğu hayırt zorunlu geliştirilmiş. bir kendini ayarlama kontrol PID kontrol için uygun parametreleri ayarlamak için ayarlanmış olabilir, ancak ayarlama için uygun parametreleri elde etmek için ihtiyaç bir gecikmeye neden olur; nedenle, gerçek zamanlı uygulamalarda 15 bu yöntemi benimsemeye zordur. Genişletilmiş bir PID kontrolör 16, 17 ve uzun bir akıllı kontrol 18, genel PID kontrol genişletmek ve üçgen dalgalar, testere dişi dalgaları ve sinüs dalgası olarak izleme yolları, çeşitli galvano aynalar izleme performansını artırmak için önerilmiştir. Bununla birlikte, bu sistemlerde, galvano sistem kontrol sisteminin bir modeli gerekli ise, bir kara kutu olarak kabul edildi, ve kontrol sistemi, bir kara kutu olarak kabul edildi. Dolayısıyla, bu yöntemler her galvanometrenin aynanın onların modeli güncellenmiş olmasını gerektirir. Ayrıca, Mnerie ve diğerleri, ancak. f metodunu doğrulanmışdetaylı çıkış dalgası ve faz üzerinde ocusing, araştırma, tüm dalga zayıflamasını içermiyordu. Sinüzoidal frekans böylece tüm dalga kazanç telafi etmek gerekliliğini gösteren, yüksek Aslında, daha önceki araştırmalar 11, kazanç önemli ölçüde azalmıştı. Bu araştırmada, PID kontrol 12, kazanç telafisi için prosedür iletişimde iletişim kalitesinin veya hızını artırmak için ön-vurgu tekniği 19, 20, 21 a metoduna dayanır tekniği kullanan bir sistemde inşaat sağlar varolan ekipmanı. Şekil 1, akım yapısını göstermektedir. önvurgulama tekniği önceden PID kontrol etkili değildir bir girdi değeri, arzu edilen çıkış değeri elde etmek mümkün olsa bile galvano ayna durumundave kontrolör siyah kutular olarak kabul edilmektedir. Bu 0 dB kazanç PID kontrol parametrelerini ayarlayarak olmadan elde edilebildiği sıklığını ve genlik aralığını genişletmek için onları sağlar. kazanç büyütülmüşse, galvanometrenin aynanın cevap karakteristikleri genel olarak farklı frekanslarda farklıdır ve bu nedenle, amplifikasyon katsayıları her frekansını yükseltmek gerekir. Her bir sinüs dalgası olarak sadece tek bir frekans vardır Böylece, bir sinüs dalgası, ön-vurgu tekniği için de uygundur. Biz hareket bulanıklık telafisi gerçekleştirmek için kazanç telafi uygulamak için bu araştırmada, kontrol sinyali, bir sinüs dalga tarama ile sınırlıdır, ve sinüs dalgası sinyal, üçgen ve testere dişi dalgaları gibi diğer dalgalar, farklı olarak, tek bir frekans oluşturmaktadır. Ayrıca, galvanometrenin aynaya giriş sinyali çünkü katsayıları ayarlanır ön vurgu sonra açık döngünün bir sonraki döngüsü içinde hemen güncellenir. Diğer bir deyişle, biz t ihtiyacımızo bir kara kutu olarak kontrolör kabul sadece bir giriş-çıkış oranını bilmek ve detaylı modelleme gerekli değildir. Bu basitlik sistemimiz kolayca uygulamalarda gömülü edilmesini sağlar. Bu yöntem genel amacı, ön-vurgu tekniği kullanılarak kazanım telafisi bir uygulama olarak hareket bulanıklaşma tazminat deneysel prosedür kurmaktır. Birden fazla donanım aygıtları, örneğin, bir galvano ayna, bir kamera, bir konveyör kayışı, aydınlatma ve bir mercek olarak, bu işlemler kullanılmaktadır. C ++ ile yazılmış Orta yazılım kullanıcı geliştirdiği programlar da sistemin bir parçasını oluşturmaktadır. Şekil 2, deneysel kurulum bir şemasını göstermektedir. galvano ayna ve böylece mümkün görüntülerden bulanıklık miktarını değerlendirmek için yapım kazanç telafi bir açısal hızla döner.

<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

Galvanometre aynalar için yüksek hız ve doğruluk, hedef takibi, çekme, ve tarama kontrol olarak, optik uygulamalarda kullanılır. Bununla birlikte, bir galvano aynanın yanıt ataletinden ile sınırlıdır; Kontrol yolu dik olduğunda dolayısıyla bir galvanometrenin aynanın kazanç azalır. Bu araştırmada, orantılı-integral-diferansiyel (PID) kontrolü ile izleme sinüs dalgası yolu galvanometrenin aynalar kazanç azalmasını dengelemek için bir ön-vurgu tekniği kullanılarak karşılık gelen frekans genişletmek için bir yöntem önerilmektedir. önvurgulama tekniği önceden istenen bir çıkış değeri için bir girdi değeri elde edilir. Bir PID denetleyici kullanarak izleme sinüs dalgası yolu için galvanometrenin aynası, her bir frekansta bir galvano aynanın ham kazanç ve genliğini kontrol etmek için bu yöntemi uygulamak hesaplandı. PID kontrol etkili olmadığı yerlerde, 0 dB&#39;lik bir kazanç sağlamak bu mümkündür, yörünge izleme doğruluğunu geliştirmek için0 dB kazanç PID kontrol parametrelerini ayarlayarak olmadan elde edilebileceği hız aralığını genişletmek. tek frekans vardır, ancak amplifikasyon tek bir ön-vurgu katsayısı ile mümkündür. Bu nedenle, bir sinüs dalgası ve üçgen testere dişi dalgaları farklı Bu teknik, için uygundur. Dolayısıyla, önceden parametrelerini yapılandırmak için bir ön vurgu tekniğine geçiş ve biz de ek aktif kontrol modelleri ve donanım hazırlamak gerekmez. önvurgulama katsayıları ayarlandıktan sonra parametreler nedeniyle açık döngünün bir sonraki döngüsü içinde hemen güncellenir. Başka bir deyişle, bir kara kutu olarak denetleyici kabul etmek, sadece giriş-çıkış oranını bilmek gerekir, ve ayrıntılı modelleme gerekli değildir. Bu basitlik sistemimiz kolayca uygulamalarda gömülü edilmesini sağlar. Bir hareket bulanıklığı kompanzasyon sistemi için ön vurgu tekniği ve yöntemi değerlendirmek için yapılan deney kullanarak Bizim yöntem açıklanmıştır.

Burada sunulan sonuçlar, AD / DA kurulu ve bir kamera kullanılarak elde edilmiştir. Şekil 1, ön-vurgu tekniğin prosedürü göstermektedir; bu nedenle, bu maddenin çekirdeğidir. Başlangıç ​​durumuna sonra PID kontrol parametrelerini ayarlamak için gereksizdir; dolayısıyla, çevrimiçi süreç önemli ölçüde basittir. Şekil 10, sistemimize önvurgulama tekniği uygulanarak...

Watch this Scientific Journal Video about Gain-compensation Methodology for a Sinusoidal Scan of a Galvanometer Mirror in Proportional-Integral-Differential Control Using Pre-emphasis Techniques at Jo

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

Bir ön-vurgu tekniği kullanılarak karşılık gelen frekans genişletmek için bir yöntem önerilmektedir. Bu yöntem, orantılı-entegral-ayırıcı kontrol kullanarak izleme sinüs dalgası yolundaki bir galvano aynanın kazanç azaltılması için telafi eder.

Ön vurgu Teknikleri Kullanarak Oransal-İntegral-Diferansiyel Kontrolü bir Galvanometre Mirror bir sinüsoidal Tarama için Kazanç-tazminat Metodolojisi

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

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Electrical Engineering

Physics

Engineering

Unit 1

Introduction to Signals and Systems

Direct-Current Circuits

SCIENTISTS IN ACTION

8.5K Görüntüleme.  University of Tokyo.  Bir ön-vurgu tekniği kullanılarak karşılık gelen frekans genişletmek için bir yöntem önerilmektedir. Bu yöntem, orantılı-entegral-ayırıcı kontrol kullanarak izleme sinüs dalgası yolundaki bir galvano aynanın kazanç azaltılması için telafi eder. 

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

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

Sinkrotron Radyasyon Teknikleri Kullanarak Lityum İyon ve Sodyum iyon piller için elektrot Malzemelerin Karakterizasyonu

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

Mühendislik

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.

Tarafından Işığa Proteinler Proton Transferi ve Protein Konformasyon Dynamics Zamanda çözülmüş kızılötesi spektroskopi Fourier-dönüşümü Step-tarama

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.

PeakForce Kantitatif Nanomekanik Gayrimenkul Eşleme Kullanma Kırmızı Işık fotoreseptör Atomik Kuvvet Mikroskobu

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.

Algılama ve Palladium Kurtarma Kentsel Madeninde Altın ve Kobalt Metal Nano Wagon tekerlekli şeklindeki Porların ile Belirlenmiş Yeni Sensörler / adsorbanlar kullanma

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.

Sifon kırıcı deney ve simülasyon incelenmesi için bir araştırma reaktörü

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.

Elektrik alanı kontrol elektronik elektrolit çoğunluğuna tarafından WS2 Nanodevices durumlarda

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.

Eş zamanlı ölçüm türbülans ve akış görüntüleme teknikleri kullanarak parçacık kinematik

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.

Kırık Konvansiyonel Olmayan Rezervuarlarda Mikroölçekli Süperkritik CO2 Köpük Taşımanın Yüksek Basınçlı Testlerinde Mikroakışkan Üretim Teknikleri

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.

Gecko'dan Esinlenilmiş Yumuşak Robotun İmalatı, Kontrolü ve Performans Değerlendirmesi

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.