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

Detta arbete har stötts av Vetenskapsrådet, Carl Trygger´s stiftelse för vetenskaplig forskning och det spanska ministeriet för ekonomi och konkurrenskraft inom ramen för projektet CICYT DPI2014-55932-C2-2-R. Tack vare Sannarpsgymnasiet för att låta prova oss RL med studenter.

Obs: Den laser som används i detta experiment är en klass IV laser leverera upp till 1 W synlig laser strålning. All personal närvarande i laser laboratoriet måste har genomfört lämpliga laser säkerhetsutbildning.
1. praktisk experimentellt protokoll
<ol><li>Säkerhet<ol>
<li>Kontrollera alla i labbet är medvetna om att en laser slås på.</li>
		<li>Slå på lampan laser varning i labbet.</li>
		<li>Kontrollera att ingen klocka eller metall ringar är slitna och sätta på laser gl...

<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>

Detta arbete presenterar en setup för att utföra en modern fysik experiment där droppar är optiskt leviterat. Experimentet kan utföras antingen i ett traditionellt hands-on sätt eller på distans. Med fjärrsystem etableringen, kan studenter och forskare över hela världen få tillgång till den experimentella set-up. Detta garanterar också användarnas säkerhet, eftersom de inte behöver vara i närvaro av high-power laser och elektriska fält krävs för experimentet. Dessutom, kan användarna interagera med i...

Det faktum att ljuset bär rörelsemängd föreslogs först av Kepler när han förklarade varför svansen av en komet alltid pekar bort från solen. Användningen av en laser för att flytta och fälla makroskopiska objekt rapporterades först av A. Ashkin och J. M. Dziedzic 1971 när de visat att det är möjligt att levitera mikrometer storlek dielektriska föremål1. Fångade objektet var utsatt för en uppåtgående riktas laserstrålen. Del av laserstrålen återspeglades på objektet som införde ett strålningstryck på det som var tillräcklig för att motverka gravitationen. De flesta av ljuset, var dock bryts genom dielektriska objektet. Ändringen av riktningen av ljuset orsakar en rekyl i objektet.  Nettoeffekten av rekylen för en partikel som placeras i en Gaussisk beam profil är att droplet-programmet kommer att gå mot regionen i högsta ljusintensiteten2. Därmed skapas en stabil svällning position i mitten av laserstrålen vid en position något över kontaktpunkten där strålningstryck balanserar gravitationen.
Eftersom metoden Optisk levitation tillåter små föremål att vara instängd och kontrollerad utan att vara i kontakt med något föremål, kan olika fysikaliska fenomen studeras med hjälp av en levitated droplet. Experimentet presenterar emellertid två begränsningar som ska reproduceras och tillämpas på skolor eller universitet eftersom inte alla institutioner har råd med den nödvändiga utrustningen och eftersom det finns vissa risker i praktisk drift av lasern.
Remote laboratorier (RLs) erbjuder online fjärråtkomst till den riktiga laboratorieutrustning för experimentell verksamhet. RLs först dök upp i slutet av 90-talet, med tillkomsten av Internet, och deras betydelse och användning har ökat under åren, som tekniken har gått framåt och några av deras stora oro har varit löst3. Men kärnan i RLs har förblivit densamma över tiden: användning av en elektronisk enhet med Internetanslutning för att komma åt en labb, och styra och övervaka ett experiment.
På grund av deras art, kan RLs användas att erbjuda experimentella aktiviteter till användare utan att utsätta dem för de risker som kan förknippas med genomförandet av sådana experiment. Dessa verktyg tillåter eleverna att spendera mer tid att arbeta med laboratorieutrustning och därmed utveckla bättre kunskaper i laboratorium. Andra fördelar med RLs är att de 1) underlätta för funktionshindrade personer att utföra experimentellt arbete, 2) expandera katalogen av experiment som erbjuds studenter genom delning RLs mellan universitet och 3) öka flexibiliteten i schemaläggning laborationer, eftersom den kan utföras från hem när är en fysiska laboratoriet stängt. Slutligen, RLs erbjuder även utbildning i operativsystem dator-kontrollerade, som numera är en viktig del av forskning, utveckling och industri. RLs kan inte därför endast erbjuder en lösning på både de finansiella säkerhet problem och att traditionella labs presenterar, men ger också mer intressant experimentell möjligheter.
Med experimentella inställningarna används i detta arbete, är det möjligt att mäta storleken och ladda för en instängd droplet, utreda rörelsen av laddade partiklar i elektriska fält och analysera hur en radioaktiv källa kan användas för att ändra avgiften på en droplet4 .
I experimentell uppsättning presenteras, är en kraftfull laser riktad uppåt och fokuserat in i centrera av ett glas cell4. Lasern är en 2 W 532 nm diode-pumpade solid-state laser (CW), där vanligtvis ca 1 Watt (W) används. Brännvidd av linsen svällning är 3,0 cm. droppar genereras med en piezo droplet dispenser och sjunka genom laserstrålen tills de är fångade precis ovanför fokus för laser. Svällning uppstår när kraften från den uppåtriktade riktad strålningstryck är lika med nedåt riktad gravitationskraften. Det finns ingen övre tidsgräns som observerats för svällning. Den längsta tid som en droplet har varit instängd är 9 timmar, därefter, fällan var avstängd. Samspelet mellan droplet-programmet och fältet laser producerar en diffraktionsmönster som används för att bestämma storleken på dropparna.
Droppar som avges från fördelaren består av 10% glycerol och 90% vatten. Å vatten avdunstar snabbt, lämnar en 20 till 30 µm storlek glycerol droplet i fällan. Den maximala storleken för ett droplet-program som kan vara instängd är ca 40 µm. Det finns ingen avdunstning som observerats efter ca 10 s. Vid denna punkt, förväntas allt vatten har avdunstat. Långa svällning tiden utan någon observerbar avdunstning indikerar att det finns minimal absorption och att droplet-programmet i huvudsak är vid rumstemperatur. Ytspänningen i droppar gör dem sfäriska. Laddningen av droppar genereras av droplet dispensern är beroende av miljöförhållandena i laboratoriet, där de oftast bli negativt laddad. Toppen och botten av cellen svällning består av två elektroder placeras 25 mm apart. De kan användas för att tillämpa en vertikal elektrisk likström (DC) eller växelström (AC) fältet över droplet-programmet. Det elektriska fältet är inte tillräckligt stark för att skapa några bågar även om 1000 volt (V) appliceras över elektroderna. Om ett DC-fält används, flyttar droplet-programmet uppåt eller nedåt i laserstrålen till en ny stabil equilibrium placerar. Om en AC-fältet används i stället, pendlar droplet-programmet runt dess equilibrium placerar. Omfattningen av svängningarna beror på storlek och laddning av droplet-programmet, på intensiteten i det elektriska fältet och styvheten i laser fällan. En bild av droplet-programmet är projiceras på en position-känslig detektor (PSD), som tillåter användare att spåra den vertikala positionen för droplet-programmet.
Detta arbete presenterar ett framgångsrikt initiativ för modernisering av undervisning och forskning med hjälp av informations- och kommunikationsteknik genom en innovativ RL på Optisk levitation av laddade droppar som illustrerar moderna begrepp i fysik. Figur 1 visar arkitekturen i RL. Tabell 1 visar de möjliga skador som lasrar kan orsaka enligt sin klass; I den här installationen har en klass IV-laser använts, vilket som är farligast. Det kan drivas med upp till 2.0 W av synlig laserstrålning, så säkerhet som tillhandahålls av fjärrstyrning lämpar sig tydligt för detta experiment. Den Optisk levitation av laddade droppar RL presenterades i arbetet av D. Galan et al. i 20185. I detta arbete, är det visat hur det kan användas online av lärare som vill presentera sina elever till moderna begrepp av fysik utan att behöva vara orolig för kostnaderna, logistik eller säkerhetsfrågorna. Studenter tillgång till RL via en webbportal som kallas nätverk av interaktiva universitetslaboratorier (UNILabs - https://unilabs.dia.uned.es) i som de kan hitta all dokumentation angående teorin om experimentet och användningen av de experimentella installationen med hjälp av en webbapplikation. Genom att använda begreppet ett remote laboratorium, kan experimentellt arbete i modern fysik som kräver kostsamma och farliga utrustning göras tillgängliga till nya grupper av studenter. Dessutom förbättrar det formella lärandet genom att ge traditionella studenter med mer laboratorium tid och med experiment som normalt är oåtkomliga utanför forskningslaboratorier.

<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

Arbetet presenterar ett experiment som gör studien av många grundläggande fysikaliska processer, såsom photon tryck, diffraction av ljus eller rörelse av laddade partiklar i elektriska fält. I detta experiment, en fokuserad laser beam pekar uppåt levitate flytande droppar. Dropparna är leviterat av fotonen trycket av den fokusera laserstrålen som balanserar gravitationen. Diffraktionsmönster skapas när belyses med laserljus kan hjälpa till att mäta storleken på en instängd droplet. Laddningen av fångade droplet-programmet kan bestämmas genom att studera dess rörelse när ett vertikalt riktad elektriskt fält appliceras. I området i närheten finns det flera skäl motivera detta experiment att fjärrstyras. De investeringar som krävs för installationen överskrider beloppet som normalt finns i grundutbildning laboratorier. Experimentet kräver laserstrålning av klass 4, som är skadliga för både hud och ögon och experimentet använder spänningar som är skadliga.

När laserstrålen är väl anpassad och bottenplattan är ren, fångas dropparna nästan omedelbart. När en droppe är instängd kan det bo i fällan i flera timmar, vilket ger gott om tid för utredningar. Radien r av dropparna är i intervallet 25 ≤ r ≤ 35 µm och avgiften har uppmätts mellan 1.1x10-17 ±1.1 x10-18 C och 5.5x10-16 ±5.5 x10-17 C. Förblir storleken på dropparna, enligt våra mätningar, konstant över tiden, m...

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

Optisk levitation är en metod för svävar mikrometerstort dielektriska objekt med hjälp av laserljus. Utnyttja datorer och automationssystem, ett experiment på Optisk levitation kan fjärrstyras. Här presenterar vi en fjärrkontrollerad Optisk levitation system som används både för utbildning och forskning.

Säkra experiment i optisk Levitation av laddade droppar använder Remote Labs

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

Vårt protokoll kan användas för att visualisera många fundamentala fysiska begrepp, som fotontryck eller hur en laddad partikel rör sig i ett elektriskt fält. Ännu mer kan alla dessa uppgifter utföras på distans. Den största fördelen är att vi kan visualisera fysiska fenomen med vårt blotta ögat som enda detektor, antingen direkt med hjälp av laserglasögon, eller på datorskärmen med hjälp av en webbkamera.Det experimentella systemet kan till exempel ge insikt i atmosfäriska vetenskaper genom att undersöka korrelationer mellan vätskedroppar eller den kemiska sammansättningen av en droppe med ramanspektroskopi. Fjärråtkomstprotokollet är tillämpligt på ett brett spektrum av experimenttyper. Den största experimentella utmaningen är att vi använder högeffektslasrar.Därför måste strikta lasersäkerhetsföreskrifter tillämpas. Hela idén med detta experiment är att visualisera begrepp i fysik som normalt demonstreras i black box experiment eller genom teoretiska behandlingar. Experimentet kommer att demonstreras av Oscar Isaksson och Andreas Johansson.De är båda delar sin tid mellan undervisning i en lokal high school och gör forskning som syftar till en PH. D.degree. När som helst kraftfulla lasrar är inblandade, säkerhet måste vara högsta prioritet. Dessa lasrar levererar två Watt av synlig laserstrålning.Därför måste all personal gå lasersäkerhetskursen. Börja med att informera alla i labbområdet att en laser kommer att slås på. Slå sedan på laservarningslampan inne i laboratoriet.Därefter placerar du de fyra ljusabsorberande brädorna och kontrollerar att utrymmet mellan lasern och de absorberande brädorna är fritt från hinder. Kontrollera också att utrymmet mellan svällningscellen och strålblocket är fritt från föremål. Innan du startar lasern, också ta bort eventuella klockor och ringar metall, och sätta på korrekt ögonskydd.Nu, slå på labbdatorn och vänta tills den är klar att fungera. Öppna mappen Fjärrstart från skrivbordet och klicka på ikonen Main1806. VI.Kör programmet genom att trycka på pilen i det övre vänstra hörnet.Under EJS Variabler, markera checkboxen med namnet Laser Remote Aktivera 2 Power och ställ In Laser Current 2 till 25 så att lasereffektsrutschkan till höger hamnar vid 25%Observera laserstrålen med hjälp av alignment laserglasögon för att se till att strålen hamnar i strålkupolen. Om inte, justera läget för balken dom. Därefter, kontrollera Drops2 i programmet VI.Justera sedan Translation Stage, genom att vrida körskruvarna vid dess bas, för att flytta spetsen på droppautomaten tills dropparna faller ner i laserstrålen.Tillbaka i programvaran, höja lasereffekten till ca 66%med hjälp av Laser Current 2-inmatningsfältet för att fälla en droppe. Så fort en droppe är instängd, avmarkera Drops2. Efter att ha fastställt storlek och polaritet av droppen genom att följa textprotokollet, bestämma laddningen av droppen genom att multiplicera dess kända storlek med dess densitet.Därefter ställer du in E-Field DC Control 2 till Noll och uppskattar och noterar ett genomsnittsvärde för placeringen av droppen av PSD Normalized Position Trace i diagrammet Waveform. Beräkna värdet på den lasereffekt som anges som F-Read 1 i ekvation 2. Ställ nu in E-Field DC Control 2 mellan 1 och 5 Volt eller 1 och 5 Volt så att droppen rör sig uppåt.Droppen är nu på en ny position. Minska långsamt lasereffekten tills droppen är tillbaka i sitt ursprungliga läge. Skriv ner den nya lasereffekten som F-Read 2.För att komma åt Remote Laboratory, öppna Unilabs webbsida på en webbläsare. När du är ansluten, välj önskat språk i det första objektet i menyn under rubriken. Logga sedan in med hjälp av följande data.I kursområdet, bredvid log in-området, vänsterklickar du på Göteborgs universitets logotyp. Klicka sedan på Optisk Levitation för att komma åt materialet i detta experiment. Få tillgång till Remote Laboratory genom att klicka på Remote Laboratory of Optical Levitation.Därefter ska du se till att webbsidans stordator ser ut så här och visar användargränssnittet för Remote Laboratory. Klicka sedan på knappen Anslut. Om anslutningen lyckas kommer knapptexten att ändras till Ansluten.Klicka sedan på Spåra droplets och kontrollera att PSD-data tas emot. Klicka sedan på Allmänt visa för att identifiera alla element i set up:lasern, droplet dispenser, svällningscellen och PSD. För att fälla en droppe klickar du först på knappen Svällningsdroppar för att visualisera pipetten och droppautomatmunstycket.Klicka sedan på knappen Slå på laser för att upprätta anslutningen till lasern. Härifrån ställer du in lasereffekten runt kontrollremsans första fjärdedel, som ligger under laserknappen Turn on. Vänta tills den gröna lampan syns.Om lasern är rätt inriktad, kommer ett tunt grönt strålljus att ses. Vid felaktig uppriktning, kontakta underhållstjänsterna enligt beskrivningen i protokollet. När lasern är i linje, öka dess makt till tre fjärdedel av baren.Klicka sedan på startdropparknappen för att slå på droppautomaten. Titta på webbkamerabilden och vänta tills en blixt har producerats. I det ögonblicket har en droppe fångats.Kontrollera webbkamerabilden igen och kontrollera att en droppe svävar i mitten av svällningscellen. Tryck sedan på knappen Stoppdroppar för att stänga av droplet dispensern. För att bestämma storleken på droppen trycker du på Storleksredlar och följer proceduren i Avsnitt 8 i det medföljande textprotokollet.För att fastställa debiteringen för din fångade droplet, klicka först på vyn Spårningsdroppar. Välj sedan fältmenyn Electric och ställ in fältet DC Electric till Zero med det numeriska fältet DC Voltage. Med hjälp av diagrammet, uppskatta och notera ett genomsnittsvärde för droplet positionen och även notera lasereffekten.Ställ nu in DC Electric-fältet på ett värde mellan eller 500 Volt för att få droppen att ändra sin position. När positionen ändras modifierar du lasereffekten med skjutreglaget tills droppen är tillbaka i sitt ursprungliga läge och skriver ner det nya värdet på lasereffekten. Använd slutligen Ekvation 2 från det medföljande textprotokollet för att beräkna droppens laddning.Visas här är en instängd droppe svävande. Det är möjligt att se en av dropparna svävande insidan av cellen i installationen. Den gröna färgen beror på lasern och synen av två punkter, i stället för en, beror på reflektion av droppen på cellens glas.I detta fall är den övre punkten reflektionen och den nedre punkten är droppen. Det viktigaste när man försöker fälla är att ha tålamod. En mikrometerstor droppe är tänkt att landa i en ljusstråle bara något bredare än själva droppen.För att få ett mer exakt värde för laddningen kan en kontrollslinga användas. Samtidigt som man applicerar ett elektriskt fält kommer kontrollslingan att ändra lasereffekten tills droppen är tillbaka i sitt ursprungliga läge. Vidareutvecklingar från denna experimentella inställning är att studera droppkollisioner med höghastighetskameror, och även att undersöka hur droppen beter sig i en högvakuumkammare.En klass 4-laser används i detta experiment. Det är viktigt att vidta alla säkerhetsåtgärder för att skydda personalen i labbet och miljön.

Research

JoVE Journal

Engineering

Construction and Testing of Coin Cells of Lithium Ion Batteries

Konstruktion och test av Knappceller av litiumjonbatterier

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

Tillverka Metamaterial med den metod fiberdragning

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

Optisk fångst av nanopartiklar

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

Experiment på Ultraljud Smörjning med hjälp av en piezoelektriskt assisterad tribometer och optisk Profilometer

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

Skriva Bragg-gitter i multicore Fibrer

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

Mätningen av Ostadig yttryck med hjälp av en fjärrkontroll mikrofon Probe

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

Använda Synchrotron Radiation Microtomography att undersöka Multi skala Tredimensionella Microelectronic paket

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

Optisk fälla Loading dielektriska mikropartiklar i luft

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