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

이 작품은에 의해 지원 되었습니다 스웨덴 연구 위원회, 칼 Trygger´s 재단 과학 연구와 경제와 경쟁력의 스페인어 사역에 대 한 프로젝트 CICYT DPI2014 55932-c 2-2-. 셔 서 Sannarpsgymnasiet 덕분에 우리는 학생 들과 함께 RL를 보십시오.

참고:이 실험에 사용 된 레이저는 보이는 레이저 방사선의 최대 1 W를 제공 하는 클래스 4 레이저. 모든 직원 레이저 실험실에 적절 한 레이저 안전 교육을 실시 해야 합니다.
1. 실습 실험 프로토콜
<ol><li>안전<ol>
<li>실험실에서 모두는 레이저 설정 될 것입니다 알고 있는지 확인 합니다.</li>
		<li>실험실에서 레이저 경고 램프를 켭니다.</li>
		<li>아무 시계 또는 금속 반지는 착?...

<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>

이 작품 방울은 부상 광학 현대 물리 실험 수행에 대 한 설정을 제공 합니다. 실험은 전통적인 실습 방법으로 또는 원격으로 수행할 수 있습니다. 원격 시스템 설립, 학생 및 전세계 연구원 실험 설정에 대 한 액세스를 얻을 수 있습니다. 이후 그들은 고 출력 레이저와 실험에 필요한 전기 분야의 존재에 있이 필요가 없습니다이 또한 사용자의 안전을 보장 합니다. 또한, 사용자가 작용할 수 있습니?...

그 이유는 혜성의 꼬리는 항상 태양 으로부터 포인트를 설명 하는 때 빛 추진력을 운반 하는 사실 처음 케플러에 의해 제안 되었다. 이동 하 고 거시적인 개체 트래핑 레이저를 사용 하 여 A. Ashkin에 의해 처음 알려졌다 고 때 그들은 마이크로미터 공중에 뜨게 하는 것을 증명 하는 1971 년에 J. M. Dziedzic 크기의 유 전체 객체1. 갇혀 개체에 노출 되었다는 상승 지시 레이저 빔. 레이저 광선의 일부는 중력을 균형 잡히게 하기에 충분 했다 그것에 방사선 압력을 부과 하는 개체에 반영 되었다. 그러나, 대부분은 빛의 유 전체 개체를 통해 굴절 했다. 빛의 방향으로 변경 되는 개체의 반동.  가우시안 빔 프로 파일에 배치 하는 입자에 대 한 반동의 그물 효과 드롭릿에 높은 광도2의 지역으로 이동 합니다. 따라서, 안정적인 트래핑 위치 방사선 압력 중력을 균형 약간 초점 위에 위치에 레이저 광선의 센터에서 만들어집니다.
광 공중 부양 메서드를 작은 개체를 갇혀 어떤 물체에 접촉 하지 않고 제어 수 있습니다, 이후 다른 물리적 현상 levitated 물방울을 사용 하 여 공부 수 있습니다. 그러나, 실험 선물 두 가지 제한이 재현 하 여 모든 기관 필요한 장비를 감당할 수 있는 고 있기 때문에 레이저의 손을 작업에 특정 위험 학교 또는 대학에 적용 한다.
원격 실험실 (RLs) 실험 활동에 대 한 실제 실험실 장비에 온라인 원격 액세스를 제공합니다. RLs는 인터넷의 도래와 함께 90 년대의 끝에 처음 등장 하 고 그들의 중요성 및 사용 있다 성장 하 고, 년간 기술을 진행 하 고 그들의 주요 관심사 중 일부는 해결된3되었습니다. 그러나, 하지 불안 증후군의 핵심은 그대로 시간이 지남에: 실험실, 액세스 및 제어 하 고 실험 모니터링 인터넷 연결 전자 장치를 사용 하 여.
그들의 원격 특성상 증후군 같은 실험의 현실화와 관련 된 위험에 그들을 노출 하지 않고 사용자에 게 실험 활동을 제공 하 사용할 수 있습니다. 이러한 도구는 실험실 장비를 사용 하는 더 많은 시간을 보내고 학생 허용 하 고 따라서 더 나은 실험실 기술을 개발. 하지 불안 증후군의 다른 장점으로는 그들이 1) 촉진 실험적인 작업을 수행 하 고 2) 대학 간의 RLs를 공유 함으로써 학생 들에 게 제공 하는 실험의 카탈로그 확장 한 3) 실험실 작업을 일정에 유연성을 증가 하는 장애인된 들에 대 한 때문에 수행할 수 있습니다 홈 때에서 물리 연구소가 닫힙니다. 마지막으로, 하지 불안 증후군 또한 컴퓨터 제어 시스템, 요즘은 연구, 개발 및 산업의 중요 한 부분을 운영에 훈련을 제공 합니다. 따라서, 전통적인 실험실 현재, 하지만 더 흥미로운 실험 기회 제공 하지 불안 증후군만 금융 및 안전 문제에 해결책을 제공할 수 없습니다.
이 작품에 사용 되는 실험 설치, 그것은 하 크기를 측정 하 고 갇혀 방울의 충전, 전기 분야에서 입자의 움직임을 조사 방사성 소스를 사용 하 여 물방울4 에 충전을 변경 하는 방법을 분석합니다 .
제시 하는 실험적인 체제에서 강력한 레이저 위쪽 감독 이며 유리 셀4의 센터에 집중. 레이저는 2 승 532 nm 다이오드 펌프 고체 레이저 (CW), 어디 일반적으로 약 1 와트 (W) 사용 됩니다. 트래핑 렌즈의 초점 거리 이며 3.0 cm. 방울 피 방울 디스펜서와 함께 생성 됩니다 때까지 그들은 바로 레이저의 초점 위에 갇혀 있다 레이저 빔을 통해 하강. 트랩에서 상승 힘 방사선 압력은 아래쪽 감독된 중력 될 때 발생 합니다. 거기는 트래핑에 대 한 관찰 상단 시간 제한이 없습니다. 드롭릿 갇혀 긴 시간 9 시간, 그 후, 함정 해제 됐다. 물방울 레이저 분야의 상호작용 방울의 크기를 결정 하는 데 사용 되는 회절 패턴을 생성 합니다.
10% 글리세롤과 90% 물 디스펜서에서 방출 하는 작은 물방울에 의하여 이루어져 있다. 물에 신속 하 게 증발, 함정에 20 ~ 30 μ m 크기의 글리세롤 물방울을 떠나. 갇혀 있을 수 있는 작은 물방울의 최대 크기는 약 40 µ m입니다. 아니 증발 약 10 후 관찰은 s. 이 시점에서, 모든 물 증발 예정 이다. 어떤 관찰 증발 없이 긴 트랩에 최소한의 흡수는 드롭릿에 본질적으로 실내 온도에 나타냅니다. 방울의 표면 장력은 그들이 구형. 방울 방울 디스펜서에 의해 생성 된의 실험실, 어디 그들은 가장 일반적으로 될 부정 청구에서 환경 조건에 따라 달라 집니다. 위아래 트래핑 셀의 25 m m 떨어져 배치 하는 2 개의 전극으로 이루어져 있다. 그들은 수직 전기 직류 (DC) 또는 교류 전류 (AC) 필드는 작은 물방울에 적용 사용할 수 있습니다. 전기장은 1000 볼트 (V)는 전극에 적용 하는 경우에 모든 호를 만들 만큼 강하지 않다. DC 필드를 사용 하는 경우는 물방울 이동 또는 아래로 레이저 빔에 새로운 안정 된 평형 위치 합니다. AC 필드 대신 적용 하는 경우는 물방울 평형 위치로 주위 진동. 진동의 크기는 크기와 물방울 레이저 트랩의 강성 및 전기 분야의 강도에 충전에 따라 다릅니다. 작은 물방울의 이미지는 사용자가 물방울의 수직 위치를 추적할 수 있는 위치에 민감한 검출기 (PSD)에 예상 된다.
이 작품에는 교육 및 연구는 물리학에 있는 현대 개념 충전된 방울의 광학 공중 부양에 정보 및 통신 기술의 혁신적인 RL 통해를 사용 하 여 현대화의 성공적인 이니셔티브를 선물 한다. 그림 1 은 RL의 아키텍처를 보여 줍니다. 표 1 보여줍니다 레이저; 그들의 클래스에 따라 발생할 수 있는 가능한 상해 이 설정에서 클래스 4 레이저 사용 되었습니다, 가장 위험한 것입니다. 원격 작업에서 제공 하는 안전은 명확 하 게이 실험을 위해 적합 한 그래서 그것은 보이는 레이저 방사선의 최대 2.0 W 작동할 수 있습니다. 충전 된 물방울의 광학 공중 부양 RL 20185D. Galan 외 의 작품에 발표 했다. 이 작품에서는, 그것은 어떻게 사용할 수 있습니다 온라인 비용, 물류 또는 안전 문제에 대해 염려할 필요 없이 물리학의 현대 개념을 학생 들을 소개 하 고 싶은 교사에 의해 증명 됩니다. 인터랙티브 실험실의 대학 네트워크 라는 웹 포털 통해는 RL를 액세스 하는 학생 들 (UNILabs-https://unilabs.dia.uned.es)을 찾을 수 있는 실험과 실험의 사용에 관련 된 이론에 관한 모든 문서에 웹 응용 프로그램에 의해 설정 합니다. 원격 실험실의 개념을 사용 하 여 비용이 많이 드는 고 위험한 장비를 필요로 하는 현대 물리학에 있는 실험적인 작품 만들 수 있습니다 사용할 수 있는 학생의 새로운 그룹을. 또한, 그것은 일반적으로 액세스할 수 없습니다 연구소 밖에 서 실험과 실험실 시간을 더 전통적인 학생을 제공 하 여 공식적인 학습을 향상 시킵니다.

<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

작업 공정의 많은 근본적인 물리적, 광자 압력, 빛의 회절 또는 전기 분야에서 입자의 모션 연구를 허용 하는 실험을 선물 한다. 이 실험에서 초점된 레이저 빔을 가리키는 위쪽으로 공중에 뜨게 액체 작은 물방울. 작은 물방울은 중력을 균형 초점된 레이저 광선의 광자 압력으로 부상. 레이저 빛으로 조명 하는 때 회절 패턴 갇혀 방울의 크기를 측정을 도울 수 있다. 갇혀 방울의 수직 방향된 전기장을 적용 될 때의 동작을 공부 하 여 확인할 수 있습니다. 원격으로 제어 될 것이 실험을 동기 부여 하는 몇 가지 이유가 있다. 학부 교육 실험실에서 일반적으로 사용할 수 있는 금액을 초과 하는 설치에 필요한 한 투자 실험은 피부와 눈에 유해한 클래스 4 레이저 요구 하 고 해로운 전압을 사용 하는 실험.

레이저 빔 정렬 잘 되 고 바닥판은 깨끗, 방울 거의 즉시 갇혀 있습니다. 드롭릿 갇혀 때 그것 머물 수 함정에 몇 시간 동안 충분 한 조사를 위한 시간을 주는. 작은 물방울의 반지름 r 25 ≤ r ≤ 35 μ m의 범위 이며 충전 1.1x10-17 ±1.1 x10-18 C와 5.5x10-16 ±5.5 x10-17 C. 사이 측정 되었다 우리의 측정, 일정 시간이 지남에, 방울의 크기를 유지 하...

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

광 공중 부양 뜨는 서핑 마이크로미터 크기의 유 전체 개체 레이저 빛을 사용 하는 방법입니다. 컴퓨터 및 자동화 시스템, 광학 공중 부양에 대 한 실험을 활용 하 여 원격으로 제어할 수 있습니다. 여기, 원격 제어 광학 공중 부양 시스템을 모두 사용 하는 현재 우리 교육 및 연구 목적.

광 공중 부양 청구 방울 사용 하 여 원격 실험실의 안전 실험

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

당사의 프로토콜은 광자 압력이나 전장에서 충전된 입자가 이동하는 방식과 같은 많은 기본적인 물리적 개념을 시각화하는 데 사용할 수 있습니다. 더욱이 이러한 모든 작업은 원격으로 수행할 수 있습니다. 주요 장점은 레이저 고글을 직접 사용하거나 웹 카메라를 사용하여 컴퓨터 화면에 있는 유일한 검출기로 맨눈으로 물리적 현상을 시각화할 수 있다는 것입니다.실험 시스템은 예를 들어, 라만 분광법을 사용하여 액체 물방울 또는 액적의 화학 적 조성 사이의 상관 관계를 조사하여 대기 과학에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다. 원격 액세스 프로토콜은 광범위한 실험 유형에 적용할 수 있습니다. 주요 실험 과제는 고성능 레이저를 사용한다는 것입니다.따라서 엄격한 레이저 안전 규정이 적용되어야 합니다. 이 실험의 전체 아이디어는 일반적으로 블랙 박스 실험이나 이론적 치료를 통해 입증되는 물리학의 개념을 시각화하는 것입니다. 이 실험은 오스카 이삭슨과 안드레아스 요한슨에 의해 입증될 것입니다.그들은 모두 지역 고등학교에서 가르치는 것과 PH를 목표로하는 연구 사이의 시간을 공유하고 있습니다. D.degree. 언제 든 지 강력한 레이저 관련, 안전 최우선 이어야 한다. 이 레이저는 눈에 보이는 레이저 방사선의 두 와트를 제공합니다.따라서 모든 직원은 레이저 안전 코스에 참석해야합니다. 먼저 실험실 영역의 모든 사람에게 레이저가 켜져 있음을 알릴 수 있습니다. 그런 다음 실험실 내부의 레이저 경고 램프를 켭니다.다음으로, 4개의 광 흡수 보드를 배치하고 레이저와 흡수 보드 사이의 공간이 장애물로부터 자유롭다는 것을 확인합니다. 또한 트래핑 셀과 빔 블록 사이의 공간이 물체로부터 없는지 확인합니다. 레이저를 시작하기 전에 시계와 금속 링을 제거하고 적절한 눈 보호 기능을 착용하십시오.이제 랩 컴퓨터를 켜고 작동할 준비가 될 때까지 기다립니다. 바탕 화면에서 원격 시작 폴더를 열고 아이콘 Main1806을 클릭합니다. VI.왼쪽 상단 모서리에 있는 화살표를 눌러 프로그램을 실행합니다.EJS 변수에서 레이저 원격 사용 2 전원이라는 확인란을 표시하고 레이저 전류 2 ~ 25를 설정하여 레이저 전원 슬라이드가 정렬 레이저 고글을 사용하여 레이저 빔을 관찰하여 빔이 빔 돔에서 끝나는지 확인합니다. 그렇지 않은 경우 빔 돔의 위치를 조정합니다. 다음으로, 프로그램 VI.Then에서 Drops2를 확인하여, 발바닥에 구동 나사를 돌려 번역 단계를 조정하여 액적이 레이저 빔에 떨어질 때까지 방울 디스펜서의 끝을 이동합니다.다시 소프트웨어에서, 약레이저 전력을 올립니다 66% 레이저 전류를 사용하여 2 입력 필드 방울을 트랩. 물방울이 갇히자마자 Drops2를 선택 취소하십시오. 텍스트 프로토콜을 따라 액수의 크기와 극성을 결정한 후 알려진 크기를 밀도로 곱하여 액적의 전하를 결정합니다.다음으로, E필드 DC 컨트롤 2를 제로로 설정하고 차트 파형에서 PSD 정규화 위치 추적에 의해 액적 위치에 대한 평균 값을 기록하고 기록합니다. 방정식 2에서 F-Read 1로 주어진 레이저 전력의 값을 계산합니다. 이제 E필드 DC 컨트롤 2를 1~5볼트 또는 1~5볼트 사이에 설정하여 드롭이 위쪽으로 이동하도록 합니다.이제 액적이 새로운 위치에 있습니다. 방울이 원래 위치에 돌아올 때까지 레이저 전력을 천천히 줄입니다. F-읽기 2로 새로운 레이저 파워를 적어.원격 연구소에 액세스하려면 웹 브라우저에서 Unilab의 웹 페이지를 엽니다. 연결되면 헤더 아래 메뉴의 첫 번째 항목에서 원하는 언어를 선택합니다. 그런 다음 다음 데이터를 사용하여 로그인합니다.코스 영역에서 로그인 영역 옆에 있는 예테보리 대학의 로고를 왼쪽 클릭합니다. 그런 다음 광학 적 위질을 클릭하여 이 실험의 재료에 액세스합니다. 광학 적위 원격 실험실을 클릭하여 원격 연구소에 액세스 할 수 있습니다.그런 다음 웹 페이지의 메인프레임이 다음과 같이 보이고 원격 연구소의 사용자 인터페이스를 보여 주는지 확인합니다. 그런 다음 연결 버튼을 클릭합니다. 연결이 성공하면 단추 텍스트가 연결됨으로 변경됩니다.그런 다음 물방울 추적을 클릭하고 PSD 데이터가 수신되고 있는지 확인합니다. 그런 다음 일반 보기를 클릭하여 레이저, 액적 디스펜서, 트래핑 셀 및 PSD와 같은 설정의 모든 요소를 식별합니다. 물방울을 트랩하려면 먼저 트래핑 액적 버튼을 클릭하여 파이펫과 액적 디스펜서 노즐을 시각화합니다.그런 다음 레이저 켜기 버튼을 클릭하여 레이저에 대한 연결을 설정합니다. 여기에서, 제어 스트립의 1 분기 주위에 레이저 전원을 설정, 레이저 버튼에 차례 아래에 위치한. 녹색 표시등이 표시될 때까지 기다립니다.레이저가 올바르게 정렬되면 얇은 녹색 빔 광선이 표시됩니다. 정렬이 잘못된 경우 프로토콜에 설명된 대로 유지 관리 서비스에 문의하십시오. 레이저가 정렬되면, 바의 3 분기에 전력을 증가.그런 다음 시작 방울 버튼을 클릭하여 액적 디스펜서를 켭니다. 웹캠 이미지를 보고 플래시가 생성될 때까지 기다립니다. 그 순간, 물방울이 포착되었습니다.웹캠 이미지를 다시 확인하고 포획 셀의 중앙에 액적이 부풀어 있는지 확인합니다. 그런 다음 정지 드롭 버튼을 눌러 액적 디스펜서를 끕니다. 액적의 크기를 확인하려면 크기 조정 물방울을 누르고 첨부 텍스트 프로토콜의 섹션 8에서 절차를 따르십시오.캡처된 액적에 대한 요금을 확인하려면 먼저 추적 물방울 보기를 클릭합니다. 그런 다음 전기 필드 메뉴를 선택하고 DC 전압 숫자 필드를 사용하여 DC 전기 필드를 제로로 설정합니다. 차트를 사용하여 액적 위치의 평균 값을 추정하고 기록하고 레이저 출력을 기록합니다.이제 DC 전기 필드를 500볼트 사이의 값으로 설정하여 액적의 위치를 변경합니다. 위치가 변경되면 액적이 원래 위치에 돌아올 때까지 슬라이더로 레이저 전원을 수정하고 레이저 전력의 새 값을 적어 둡니다. 마지막으로 함께 제공되는 텍스트 프로토콜에서 방정식 2를 사용하여 물방울의 요금을 계산합니다.여기에 표시된 것은 트랩 된 물방울이 부풀어 있습니다. 설정셀 내부에 있는 물방울 중 하나를 볼 수 있습니다. 녹색은 레이저와 두 개의 점의 광경에 기인한다, 대신 하나, 세포의 유리에 액적의 반사에 기인한다.이 경우, 상부점은 반사이고 하부점은 액적이다. 함정을 시도할 때 가장 중요한 것은 인내심을 갖는 것입니다. 마이크로미터 크기의 액적은 액적 자체보다 약간 더 넓은 빛의 광선에 착륙해야 합니다.충전에 대한 보다 정확한 값을 얻으려면 제어 루프를 사용할 수 있습니다. 전기장을 적용하는 동안, 제어 루프는 방울이 원래 위치에 돌아올 때까지 레이저 전력을 변경합니다. 이 실험 적인 설치에서 추가 개발고속 카메라와 물방울 충돌을 연구 하 고 또한 고진공 챔버에서 물방울 동작 을 조사 하는.클래스 4 레이저는이 실험에 사용됩니다. 실험실과 환경의 인력을 보호하기 위해 모든 안전 조치를 취하는 것이 중요합니다.

Research

JoVE Journal

Engineering

Construction and Testing of Coin Cells of Lithium Ion Batteries

건설과 리튬 이온 배터리의 동전 전지의 테스트

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

연구

공학

Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method

섬유 그리기 방법을 사용하여 제조 Metamaterials

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

나노 입자의 광학 트래핑

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

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

초음파 윤활에 대한 실험은 압전 이용한 마찰 계 및 광학 프로파일로 사용

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

멀티 코어 섬유에 브래그 격자를 작성

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

원격 프로브를 사용하여 마이크 비정상 면압 측정

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

멀티 스케일 3 차원 마이크로 전자 패키지를 조사하는 방사광 Microtomography 사용

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

공기에서 유전체 미세 입자의 광학 트랩로드

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