Name: safe experimentation in optical levitation of charged droplets using remote labs
Uploaded: 2019-01-10T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Safe Experimentation in Optical Levitation of Charged Droplets Using Remote Labs at JoVE.com

هذا العمل قد حظي "المجلس السويدي للبحوث"، و "كارل Trygger´s مؤسسة" للبحث العلمي والإسبانية وزارة الاقتصاد والقدرة التنافسية في إطار مشروع مركز DPI2014-55932-C2-2-ر. بفضل ساناربسجيمناسيت للسماح لنا في محاولة RL مع الطلاب.

ملاحظة: الليزر المستخدمة في هذه التجربة ليزر فئة الرابعة تسليم يصل إلى 1 ث الإشعاع ليزر مرئية. يجب أن جميع الموظفين الموجودين في مختبر الليزر أجرى التدريب على السلامة الكافية الليزر.
1-التدريب العملي على البروتوكول التجريبي
<ol><li>سلامة<ol>
<li>تأكد من أن الجميع في المعمل على علم...

<ol>
	<li>Ashkin, A., Dziedzic, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+levitation+by+radiation+pressure.">Optical levitation by radiation pressure.</a> Applied Physics Letters. 19, 283-285 (1971).</li><li>Roosen, G., Imbert, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+levitation+by+means+of+two+horizontal+laser+beams:+A+theoretical+and+experimental+study.">Optical levitation by means of two horizontal laser beams: A theoretical and experimental study.</a> Physics Letters. 59 (1), 6-8 (1976).</li><li>Heradio, R., de la Torre, L., Galan, D., Cabrerizo, F. J., Herrera-Viedma, E., Dormido, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virtual+and+remote+labs+in+education:+A+bibliometric+analysis.">Virtual and remote labs in education: A bibliometric analysis.</a> Computers &amp; Education. 98, 14-38 (2016).</li><li>Isaksson, O., Karlsteen, M., Rostedt, M., Hanstorp, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+optical+levitation+system+for+a+physics+teaching+laboratory.">An optical levitation system for a physics teaching laboratory.</a> American Journal of Physics. 8810, 88-100 (2018).</li><li>Galan, D., Isaksson, O., Rostedt, M., Enger, J., Hanstorp, D., de la Torre, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+remote+laboratory+for+optical+levitation+of+charged+droplets.">A remote laboratory for optical levitation of charged droplets.</a> European Journal of Physics. 39 (4), 045301 (2018).</li><li>Swithenbank, J., Beer, J., Taylor, D., Abbot, D., Mccreath, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+laser+diagnostic+technique+for+the+measurement+of+droplet+and+particle+size+distribution.">A laser diagnostic technique for the measurement of droplet and particle size distribution.</a> 14th Aerospace Sciences Meeting, Aerospace Sciences Meetings. , (1976).</li><li>Christian, W., Esquembre, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+physics+with+easy+java+simulations.">Modeling physics with easy java simulations.</a> The Physics Teacher. 45, 475-480 (2007).</li><li>de la Torre, L., Sanchez, J., Heradio, R., Carreras, C., Yuste, M., Sanchez, J., Dormido, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unedlabs+-+an+example+of+ejs+labs+integration+into+moodle.">Unedlabs - an example of ejs labs integration into moodle.</a> World Conference on Physics Education. , (2012).</li><li>Chaos, D., Chacon, J., Lopez-Orozco, J. A., Dormido, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Virtual+and+remote+robotic+laboratory+using+ejs,+matlab+and+labview.">Virtual and remote robotic laboratory using ejs, matlab and labview.</a> Sensors. 13, 2595-2612 (2013).</li><li>Lundgren, P., Jeppson, K., Ingerman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lab+on+the+web-looking+at+different+ways+of+experiencing+electronic+experiments.">Lab on the web-looking at different ways of experiencing electronic experiments.</a> International journal of engineering education. 22, 308-314 (2006).</li><li>Ivanov, M., Chang, K., Galinskiy, I., Mehlig, B., Hanstorp, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+manipulation+for+studies+of+collisional+dynamics+of+micron-sized+droplets+under+gravity.">Optical manipulation for studies of collisional dynamics of micron-sized droplets under gravity.</a> Optics Express. 25, 1391-1404 (2017).</li><li>Galinskiy, I., 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=Measurement+of+particle+motion+in+optical+tweezers+embedded+in+a+Sagnac+interferometer.">Measurement of particle motion in optical tweezers embedded in a Sagnac interferometer.</a> Optics express. 23, 27071-27084 (2015).</li><li>Polat, M., Polat, H., Chander, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrostatic+charge+on+spray+droplets+of+aqueous+surfactant+solutions.">Electrostatic charge on spray droplets of aqueous surfactant solutions.</a> Journal of Aerosol Science. 31, 551-562 (2000).</li></ol>

ويعرض هذا العمل إعداد للقيام بتجربة فيزياء حديثة التي هي قطرات مرفوع بصريا. يمكن إجراء هذه التجربة في طريقة التدريب العملي على تقليدية أو عن بعد. مع إنشاء نظام بعيد، يمكن الحصول على الطلاب والباحثين في جميع أنحاء العالم الوصول إلى الإعداد التجريبية. وهذا يضمن أيضا سلامة المستخدمين، نظراً ...

حقيقة أن الضوء يحمل الزخم الذي اقترح أولاً كبلر عندما أوضح لماذا يشير ذيل المذنب دائماً بعيداً عن الشمس. وأبلغت أشكين ألف أولاً استخدام الليزر للتحرك وتعويض اللون للكائنات العيانية ودزيدزيك م. ج. في عام 1971 عندما أظهروا أن من الممكن أن أرفع ميكرومتر الحجم كهرونافذية كائنات1. تعرض الكائن المحاصرين التصاعدي توجيه شعاع الليزر. وانعكس جزء من شعاع الليزر على الكائن الذي فرض ضغط إشعاع على ذلك أن يكفي لموازنة الثقل. ومع ذلك، كان يتخلله معظم الضوء، من خلال كائن عازل. تغيير اتجاه الضوء أسباب ارتداد للكائن.  الأثر الصافي للارتداد لجسيمات وضعها في ملف تعريف حزمة ضبابي أن الحبرية سوف تتحرك نحو منطقة أعلى كثافة الضوء2. ومن ثم، يتم إنشاء موقف محاصرة مستقرة في مركز شعاع الليزر في موضع أعلى قليلاً من الجهة حيث يوازن ضغط الإشعاع الجاذبية.
نظراً للأسلوب استرفاع الضوئية يسمح الكائنات الصغيرة إلى المحاصرين والتحكم دون أن تكون على اتصال مع أي كائنات، يمكن دراسة الظواهر الفيزيائية المختلفة باستخدام المعالجة تجميعية ليفيتاتيد. ومع ذلك، يعرض التجربة تقييدان استنساخها وتطبيقها في المدارس أو الجامعات حيث تستطيع المؤسسات ليست كافة المعدات المطلوبة وأن هناك مخاطر معينة في عملية التدريب العملي الليزر.
المختبرات البعيدة (ريال) تتيح الوصول عن بعد عبر الإنترنت إلى معدات المختبرات الحقيقية للأنشطة التجريبية. ريال أول ما ظهرت في نهاية التسعينات، ومع ظهور الإنترنت، وأهميتها واستخدامها ظلت تنمو على مر السنوات، حيث تطورت التكنولوجيا وبعض شواغلها الرئيسية قد تم حلها3. ولكن جوهر ريال قد ظلت على حالها على مر الزمن: استخدام جهاز إلكتروني مع اتصال إنترنت الوصول إلى مختبر، ومراقبة ورصد تجربة.
نظراً لطبيعتها البعيدة، يمكن استخدام ريال لعرض الأنشطة التجريبية للمستخدمين دون تعريضهم للمخاطر التي قد تكون مرتبطة بأعمال مثل هذه التجارب. هذه الأدوات السماح للطلاب بقضاء المزيد من الوقت في العمل مع معدات المختبرات، ومن ثم تطوير مهارات المختبر أفضل. المزايا الأخرى للمتلازمة 1) تيسر للأشخاص المعاقين القيام بأعمال تجريبية، 2) توسيع النشرة مصورة التجارب التي تقدم للطلاب عن طريق تبادل ريال بين الجامعات و 3) زيادة المرونة في جدولة أعمال المختبرات، حيث يمكن أداؤها من المنزل عندما يتم إغلاق مختبر مادية. وأخيراً، تقدم ريال أيضا التدريب في تشغيل أنظمة الكمبيوتر التي تسيطر عليها، هي في الوقت الحاضر جزءا هاما من البحث والتطوير والصناعة. ولذلك، ريال فقط لا تقدم حلاً لكلا من المسائل المالية وسلامة أن المعامل التقليدية الحالية، ولكن أيضا توفير فرص تجريبية أكثر إثارة للاهتمام.
مع الإعداد التجريبية المستخدمة في هذا العمل، فمن الممكن قياس الحجم وتوجيه الاتهام لمعالجة تجميعية المحاصرين والتحقيق فيها حركة الجسيمات المشحونة في المجالات الكهربائية وتحليل كيف يمكن استخدام مصدر مشعة لتغيير التهمة في الحبرية4 .
في الإعداد التجريبية المقدمة، توجه صعودا ليزر قوية وتركز في وسط الخلية الزجاج4. الليزر 2 ث 532 nm ضخ صمام ثنائي الحالة الصلبة ليزر (CW)، حيث عادة ما يتم استخدام حوالي 1 واط (W). البعد البؤري للعدسة الملائمة هو 3.0 سم. قطرات يتم إنشاؤها مع موزع الحبرية بيزو وتنزل عن طريق شعاع الليزر حتى أنهم محاصرون تماما فوق تركيز الليزر. تعويض اللون يحدث عندما توجه قوة إلى الأعلى ضغط الإشعاع مساوياً للقوة التجاذبية الموجهة نحو الانخفاض. لا يكون هناك حدود الوقت العلوي لاحظ لتعويض اللون. أطول وقت معالجة تجميعية وقد حوصر 9 ساعات، وبعد ذلك، تم إيقاف تشغيل في الفخ. التفاعل بين الحبرية ومجال الليزر ينتج نمط حيود الذي يستخدم لتحديد حجم القطرات.
تتكون قطرات تنبعث من الموزع المياه والغليسيرول و 90% 10%. بسرعة تبخر الجزء المياه، تاركاً معالجة تجميعية والغليسيرول حجم 20 إلى 30 ميكرومتر في الفخ. الحد الأقصى لحجم التجميعية التي يمكن المحاصرين من حوالي 40 ميكرومتر. هناك لا التبخر ولاحظت بعد حوالي 10 ثانية. عند هذه النقطة، أن جميع المياه قد تبخرت. الوقت محاصرة طويلة دون أي التبخر يمكن ملاحظتها يشير إلى أن هناك امتصاص الحد الأدنى وأن الحبرية أساسا في درجة حرارة الغرفة. التوتر السطحي للقطرات يجعلهم كروية. المسؤول عن قطرات الناتجة عن موزع الحبرية يعتمد على الظروف البيئية في المختبر، حيث أنهم الأكثر شيوعاً أصبح سلبيا اتهم. الأعلى وأسفل الخلية الملائمة يتكون من قطبين وضعت 25 مم عن بعضها البعض. يمكن استخدامها لتطبيق العمودية الكهربائية التيار المباشر (DC) أو حقل التيار المتردد (AC) عبر الحبرية. الحقل الكهربائي ليست قوية بما يكفي لإنشاء أي أقواس، حتى إذا تم تطبيق 1000 فولت (V) عبر أقطاب كهربائية. إذا كان يتم استخدام حقل DC، الحبرية يتحرك صعودا أو هبوطاً في شعاع الليزر إلى موضع توازن مستقر جديد. إذا تم تطبيق حقل AC بدلاً من ذلك، يتذبذب الحبرية حول موقفها التوازن. حجم الذبذبات يعتمد على حجم والمسؤول عن الحبرية، شدة الحقل الكهربائي، وصلابة من فخ الليزر. يتم إسقاط صورة الحبرية على المراعية لموقف كاشف (مديرية الأمن العام)، الذي يتيح للمستخدمين لتعقب الموضع العمودي للمعالجة التجميعية.
ويعرض هذا العمل مبادرة ناجحة لتحديث التعليم والبحث باستخدام تكنولوجيات المعلومات والاتصالات من خلال RL مبتكرة في استرفاع الضوئية من قطرات المشحون الذي يوضح المفاهيم الحديثة في الفيزياء. ويبين الشكل 1 هيكل RL. ويبين الجدول 1 الإصابات الممكنة التي يمكن أن تسبب أشعة الليزر طبقاً لهذه الفئة؛ في هذا الإعداد، قد استخدم ليزر "الصف الرابع"، وهو أحد أخطر. يمكن أن تعمل مع تصل إلى 2.0 ث ليزر مرئية الإشعاع، حيث سلامة توفرها العملية البعيدة وضوح مناسبة لهذه التجربة. استرفاع الضوئية من قطرات مشحونة RL قدم في أعمال "غالان دال" et al. في عام 20185. في هذا العمل، يتضح كيف يمكن استخدامه على الإنترنت من المعلمين الذين يرغبون في إدخال الطلاب إلى المفاهيم الحديثة للفيزياء دون الحاجة إلى أن تشعر بالقلق إزاء التكاليف اللوجستية أو قضايا السلامة. الطلاب الوصول RL عن طريق إنشاء بوابة على الإنترنت يسمى "شبكة الجامعة من مختبرات التفاعلية" (أونيلابس-https://unilabs.dia.uned.es) الذي يمكن أن يجد جميع الوثائق المتعلقة بالنظرية المتعلقة بالتجربة واستخدام التجريبية برنامج الإعداد عن طريق تطبيق ويب. باستخدام مفهوم مختبر البعيد، العمل التجريبي في الفيزياء الحديثة التي تتطلب معدات مكلفة وخطيرة يمكن أن تتاح لمجموعات جديدة من الطلاب. وعلاوة على ذلك، لأنه يعزز التعلم الرسمي بتقديم الطلاب التقليدية مع المزيد من الوقت في المختبر والتجارب التي عادة لا يمكن الوصول إليها من خارج مختبرات البحوث.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>GEM 532</td>
			<td>Laser Quantum</td>
			<td></td>
			<td>Green laser with adjustable power between 50 mW and 2 W</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lateral Effect Position Sensor</td>
			<td>THOR Lab</td>
			<td>PDP90A</td>
			<td>PSD to sensor the position of the droplet in the pipette</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Advanced Educational Spectrometer Kit, Metric</td>
			<td>THOR Lab</td>
			<td>EDU-SPEB1/M</td>
			<td>Mirrors and other elements to control the laser beam&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipette</td>
			<td>Self made</td>
			<td></td>
			<td>The chamber were the droplet is trapped was specially made for this setup</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AC/DC Power supply</td>
			<td>Keithley Instruments, Inc.</td>
			<td>2380-500-30</td>
			<td>A power supply to generate the electric field (0V - 500V DC)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power Distribution Unit</td>
			<td>APC</td>
			<td>AP7900</td>
			<td>A PDU to remotelly connect the lab instrumentation</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

safe experimentation in optical levitation of charged droplets using remote labs

ويعرض العمل تجربة تسمح دراسة العديد من العمليات الفيزيائية الأساسية، مثل ضغط فوتون، حيود الضوء أو حركة الجسيمات المشحونة في المجالات الكهربائية. في هذه التجربة، شعاع الليزر المركزة مشيراً إلى أرفع صعودا قطيرات. هي مرفوع القطرات من الضغط فوتون لشعاع الليزر مركزة الذي يوازن قوة الجاذبية. نمط الحيود التي تم إنشاؤها عند مضيئة بضوء الليزر يمكن أن تساعد على قياس حجم معالجة تجميعية المحاصرين. يمكن تحديد المسؤول عن الحبرية المحاصرين بواسطة دراسة عن الحركة عندما يتم تطبيق حقل كهربائي موجهة عمودياً. وهناك العديد من الأسباب التي تحفز هذه التجربة يتم التحكم فيها عن بعد. الاستثمارات اللازمة للإعداد يتجاوز المبلغ المتاح عادة في المختبرات التعليمية الجامعية. التجربة يتطلب ليزر من الفئة 4، التي تضر بالجلد والعينين ويستخدم التجربة الفولتية الضارة.

عند محاذاة شعاع الليزر جيدا، وأسفل لوحة نظيفة، وعلى الفور تقريبا محاصرون القطرات. عند معالجة تجميعية المحاصرين يمكن البقاء في الفخ لعدة ساعات، وإعطاء متسع من الوقت لإجراء تحقيقات. دائرة نصف قطرها r من القطرات في المجموعة من 25 ≤ r ≤ 35 ميكرون وقد تم قياس هذه التهمة بين ...

Watch this Scientific Journal Video about Safe Experimentation in Optical Levitation of Charged Droplets Using Remote Labs at JoVE.com

Safe Experimentation in Optical Levitation of Charged Droplets Using Remote Labs

استرفاع الضوئية أسلوب للرفع ميكرومتر الحجم كهرونافذية الكائنات باستخدام ضوء الليزر. استخدام أجهزة الكمبيوتر ونظم التشغيل الآلي وتجربة في استرفاع الضوئية يمكن التحكم عن بعد. هنا، نحن هذا نظام استرفاع بصرية الخاضعة لمراقبة عن بعد التي يتم استخدامها سواء بالنسبة للتعليم وأغراض البحث.

التجريب آمنة في استرفاع الضوئية من قطرات مشحونة باستخدام مختبرات بعيد

The work presents an experiment that allows the study of many fundamental physical processes, such as photon pressure, diffraction of light or the motion ...

يمكن استخدام بروتوكولنا لتصور العديد من المفاهيم الفيزيائية الأساسية، مثل ضغط الفوتون أو كيفية تحرك الجسيمات المشحونة في مجال كهربائي. بل أكثر من ذلك، يمكن تنفيذ كل هذه المهام عن بعد. الميزة الرئيسية هي أننا يمكن أن تصور الظواهر الفيزيائية مع العين العارية لدينا باعتبارها كاشف فقط، إما مباشرة باستخدام نظارات الليزر، أو على شاشة الكمبيوتر باستخدام كاميرا ويب.ويمكن للنظام التجريبي، على سبيل المثال، أن يقدم نظرة ثاقبة في علوم الغلاف الجوي من خلال دراسة الارتباطات بين قطرات السائل أو التركيب الكيميائي للقطيرة باستخدام التحليل الطيفي للرامان. بروتوكول الوصول البعيد قابل للتطبيق على نطاق واسع من أنواع التجارب. التحدي التجريبي الرئيسي هو أننا نستخدم الليزر عالي الطاقة.لذلك، يجب تطبيق أنظمة صارمة للسلامة بالليزر. الفكرة كاملة مع هذا تجربة أن يتخيّل مفاهيم الفيزياء أنّ عادة يكون برهنت في صندوق سوداء تجربة أو من خلال معالجة نظريّة. وسيظهر التجربة أوسكار إيساكسون وأندرياس يوهانسون.وهما يتقاسمان وقتهما بين التدريس في مدرسة ثانوية محلية وإجراء أبحاث تهدف إلى تحقيق درجة الحموضة. D.degree. في أي وقت يتم فيه إشراك أشعة الليزر القوية ، يجب أن تكون السلامة على رأس الأولويات. هذه الليزر يسلم اثنين واط من أشعة الليزر مرئية.لذلك، يجب على جميع الموظفين حضور دورة السلامة بالليزر. ابدأ بإعلام كل شخص في منطقة المختبر أنه سيتم تشغيل الليزر. ثم قم بتشغيل مصباح التحذير بالليزر داخل المختبر.بعد ذلك، ضع ألواح امتصاص الضوء الأربعة وتحقق من أن المساحة بين الليزر وألواح الامتصاص خالية من العقبات. أيضا، تحقق من أن المسافة بين الخلية الملائمة وكتلة شعاع خالية من الكائنات. قبل بدء الليزر، وأيضا إزالة أي الساعات والحلقات المعدنية، ووضع على حماية العين السليم.الآن، قم بتشغيل الكمبيوتر المختبر وانتظر حتى يصبح جاهزاً للعمل. افتح مجلد "البدء عن بعد" من سطح المكتب وانقر فوق رمز Main1806. VI.Run البرنامج عن طريق الضغط على السهم في الزاوية اليسرى العليا.تحت EJS المتغيرات، وضع علامة على مربع الاختيار المسمى الليزر تمكين عن بعد 2 السلطة وتعيين ليزر الحالية 2 إلى 25 بحيث الشريحة قوة الليزر إلى اليمين ينتهي في 25٪ مراقبة شعاع الليزر باستخدام نظارات الليزر محاذاة للتأكد من أن شعاع ينتهي في dom شعاع. إذا لم يكن كذلك، ضبط موقف دوم شعاع. بعد ذلك ، تحقق Drops2 في VI.Then ، قم بضبط مرحلة الترجمة ، عن طريق تحويل مسامير القيادة في قاعدتها ، لتحريك طرف موزع القطرات حتى تسقط القطرات في شعاع الليزر.مرة أخرى في البرنامج، ورفع قوة الليزر إلى حوالي 66٪ باستخدام الليزر الحالية 2 حقل الإدخال لاصطيخ قطرات. بمجرد أن يتم احتجاز قطرة، قم بإلغاء تحديد Drops2. بعد تحديد حجم و قطبية القطرة باتباع بروتوكول النص، تحديد تهمة من قطرة بضرب حجمها المعروف مع كثافتها.بعد ذلك، تعيين التحكم DC 2 إلى صفر و تقدير و ملاحظة متوسط قيمة موضع من قطيرة بواسطة تتبع موضع تطبيع PSD في الشكل الموجي المخطط. حساب قيمة قوة الليزر نظراً F-قراءة 1 في المعادلة 2. الآن، تعيين التحكم DC 2 2 الحقول الإلكترونية بين 1 و 5 فولت أو 1 و 5 فولت بحيث تتحرك إلى أعلى.القطرة الآن في وضع جديد. خفض ببطء قوة الليزر حتى قطرات هو العودة في وضعها الأصلي. اكتب قوة الليزر الجديدة كما F-قراءة 2.للوصول إلى المختبر البعيد، افتح صفحة ويب Unilab على متصفح ويب. بمجرد الاتصال، حدد اللغة المطلوبة في العنصر الأول من القائمة تحت الرأس. ثم قم بتسجيل الدخول باستخدام البيانات التالية.في منطقة الدورة، بجوار منطقة تسجيل الدخول، انقر بزر الماوس الأيمن على شعار جامعة غوتنبرغ. ثم انقر على الارتفاع الضوئي للوصول إلى المواد من هذه التجربة. الوصول إلى المختبر البعيد عن طريق النقر على المختبر البعيد من الارتفاع الضوئي.بعد ذلك ، تأكد من أن المركزية من صفحة ويب يبدو هذا ويظهر واجهة المستخدم من المختبر البعيد. ثم، انقر على زر الاتصال. إذا كان الاتصال ناجحاً، سيتم تغيير نص الزر إلى متصل.بعد ذلك، انقر على تتبع قطرات والتحقق من أن البيانات PSD يتم تلقي. ثم انقر على عرض عام لتحديد جميع عناصر إعداد: الليزر، موزع قطرات، والخلية الملائمة، وPSD. لاصطيقاع قطرات، انقر أولا على زر قطرات الملاءمة لتصور الماصة فوهة موزع القطرات.ثم، انقر على زر تشغيل الليزر لإنشاء اتصال بالليزر. من هنا، تعيين قوة الليزر حول الربع الأول من شريط التحكم، الذي يقع تحت زر تشغيل الليزر. انتظر حتى يظهر الضوء الأخضر.إذا كان الليزر هو الانحياز بشكل صحيح، وسوف ينظر إلى ضوء شعاع أخضر رقيقة. في حالة المحاذاة غير الصحيحة، يرجى الاتصال بخدمات الصيانة كما هو موضح في البروتوكول. بمجرد محاذاة الليزر، وزيادة قوتها إلى ثلاثة أرباع شريط.ثم، انقر على زر ابدأ قطرات لتشغيل موزع قطرات. مشاهدة صورة كاميرا ويب والانتظار حتى يتم إنتاج فلاش. في تلك اللحظة، تم التقاط قطرة.تحقق من صورة كاميرا الويب مرة أخرى وتحقق من أن قطرة يتم رفعها في وسط خلية الملائمة. ثم، اضغط على زر إيقاف قطرات لإيقاف موزع قطرات. لتحديد حجم القطرات، اضغط على قطرات التحجيم واتبع الإجراء في القسم 8 من بروتوكول النص المصاحب.لتحديد تكلفة القطيرة التي تم التقاطها، انقر أولاً على طريقة عرض قطرات التتبع. ثم، حدد القائمة حقل كهربائي، وتعيين الحقل DC Electric إلى صفر مع الحقل الرقمي الجهد DC. باستخدام الرسم البياني، تقدير وملاحظة متوسط قيمة موقف قطرات وأيضا لاحظ قوة الليزر.الآن، تعيين حقل DC Electric إلى قيمة بين أو 500 فولت لجعل قطرة تغيير موقفها. بمجرد تغيير الموضع، قم بتعديل قوة الليزر مع شريط التمرير حتى تعود القطرة إلى موضعها الأصلي وتدوين القيمة الجديدة لقوة الليزر. وأخيراً، استخدم المعادلة 2 من بروتوكول النص المصاحب لحساب شحن القطرات.يظهر هنا هو القطرات المحاصرين رفع. من الممكن أن نرى واحدة من قطرات رفع داخل الخلية من الإعداد. اللون الأخضر يرجع إلى الليزر ومشهد من نقطتين، بدلا من واحدة، ويرجع ذلك إلى انعكاس قطرة على زجاج الخلية.في هذه الحالة، النقطة العليا هي انعكاس والنقطة السفلية هي القطرة. أهم شيء عند محاولة الفخ هو التحلي بالصبر. ومن المفترض أن تهبط قطرة بحجم ميكرومتر في شعاع من الضوء أوسع قليلاً من القطرة نفسها.من أجل الحصول على قيمة أكثر دقة للتهمة، يمكن استخدام حلقة التحكم. أثناء تطبيق حقل كهربائي، فإن حلقة التحكم تغيير قوة الليزر حتى قطرات هو العودة في وضعها الأصلي. مزيد من التطورات من هذا الإعداد التجريبي هو دراسة الاصطدامات قطرات مع الكاميرات عالية السرعة، وأيضا للتحقيق في كيفية سلوك القطيرة في غرفة عالية الفراغ.ويستخدم ليزر من الفئة 4 في هذه التجربة. من المهم اتخاذ جميع تدابير السلامة لحماية العاملين في المختبر والبيئة.

Research

JoVE Journal

Engineering

Construction and Testing of Coin Cells of Lithium Ion Batteries

بناء واختبار خلايا كوين من بطاريات ليثيوم ايون

Rechargeable lithium ion batteries have wide applications in electronics, where customers always demand more capacity and longer lifetime.  Lithium ion ...

Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method

افتعال يتعلق بما وارء باستخدام أسلوب الرسم الألياف

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe ...

Optical Trapping of Nanoparticles

البصرية محاصرة من الجسيمات النانوية

Optical trapping is a technique for immobilizing and manipulating small objects in a gentle way using light, and it has been widely applied in trapping ...

Evaluating Plasmonic Transport in Current-carrying Silver Nanowires

تقييم النقل Plasmonic في سيلفر الحالية الحاملة الأسلاك المتناهية الصغر

Plasmonics is an emerging technology capable of simultaneously transporting a plasmonic signal and an electronic signal on the same information ...

Experiments on Ultrasonic Lubrication Using a Piezoelectrically-assisted Tribometer and Optical Profilometer

تجارب على الموجات فوق الصوتية التزييت باستخدام Tribometer Piezoelectrically بمساعدة وProfilometer البصرية

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at ...

Writing Bragg Gratings in Multicore Fibers

كتابة براج حواجز شبكية في ألياف متعددة النواة

Fiber Bragg gratings in multicore fibers can be used as compact and robust filters in astronomical and other research and commercial applications. Strong ...

The Measurement of Unsteady Surface Pressure Using a Remote Microphone Probe

وقياس الضغط متقلب السطحية باستخدام ميكروفون التحقيق عن بعد

Microphones are widely applied to measure pressure fluctuations at the walls of solid bodies immersed in turbulent flows. Turbulent motions with various ...

Using Synchrotron Radiation Microtomography to Investigate Multi-scale Three-dimensional Microelectronic Packages

باستخدام السنكروترون الإشعاع مجهري المعنية بالتحقيق في نطاق متعدد الحزم الإلكترونية الدقيقة ثلاثي الأبعاد

Synchrotron radiation micro-tomography (SR&#181;T) is a non-destructive three-dimensional (3D) imaging technique that offers high flux for fast data ...

Optical Trap Loading of Dielectric Microparticles In Air

فخ تحميل البصري للعازل المجهرية الدقيقة في الهواء

We demonstrate a method to trap a selected dielectric microparticle in air using radiation pressure from a single-beam gradient optical trap. Randomly ...