تنفيذ التداخل المرجعي لNanodetection

الهدف العام من هذا الإجراء هو إنشاء مقياس تداخل مرجعي يستخدم استشعار وضع Whispering Gallery للكشف عن الجسيمات بأقطار تصل إلى عشرات النانومترات للحصول على عامل جودة فائق الجودة. يدور وضع المعرض الهمس والتجويف الصغير والفوتون بالرنين بداخله مئات الآلاف من المرات. سيؤدي ذلك إلى تغيير الخصائص البصرية بشكل ملحوظ عندما يهبط الجسيم على التجويف الصغير.

إذا كان التشتت الخلفي قويا بما فيه الكفاية وكان فقدان التجويف منخفضا بدرجة كافية ، فستظهر أوضاع الانقسام الجزئي تجريبيا. سيؤدي ذلك إلى تأثير تقسيم التردد ويحدث امتصاص الجسيمات. سيتم بعد ذلك تحويل التردد.

الميزة الرئيسية لتقنية مقياس التداخل المرجعية هذه على النظام الحالي ، مثل تلك التي تتعقب تردد رنين التجويف من خلال النظر إلى جهد المسح ، هي أن هذا قادر على قمع ضوضاء الليزر وبالتالي تعزيز الإشارة بكل حجمها. الآن ، إلى جانب ذلك ، من السهل بناء وفعالة من حيث التكلفة ، هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص لدراسة أو استغلال خصائص مجموعة واسعة من المنطقة الأسيرة الحركية وللكشف عن الضلع للجزيئات المفردة مثل الأنفلونزا ، وهو فيروس. لبدء تجميع مقياس التداخل المرجعي ، قم بتوجيه ألياف ضوئية أحادية الوضع من 600 إلى 800 نانومتر نحو إدخال قارنة توصيل اتجاهية ثلاثية DB.

يجب أن تشكل إحدى ألياف الإخراج من هذه المقرنة سلسلة من الحلقات بطول 16 قدما لإضافة تأخير بصري. يجب تثبيت ألياف الإخراج المتبقية على وحدة تحكم في الاستقطاب ، والتي سيتم استخدامها لاحقا لضبط الإرسال البصري. بعد توصيل هذه الألياف بمنافذ الإدخال لمقرنة اتجاهية ثانية ثلاثية ديسيبل ، ستعمل إشارات الإخراج المختلطة للصور كمدخلات لكاشف صور متوازن.

يمكن وضع هذه الشبكة من المكونات البصرية على وحدة رفوف ثلاثية المراحل ، والتي تقع في حوض أكريليك مغلق بصندوق من الستايروفوم ليتم ملؤه بثلج بنسبة 50٪ ممزوج بالماء السائل بنسبة 50٪ يفضل حليق محلوق الثلج على مكعبات الثلج لأغراض الاستقرار. ومع ذلك ، يجب وضع كلاهما بعناية في العلبة لتجنب إتلاف الألياف الضوئية. من الممكن بعد ذلك دمج هذا في تكوين موجود قادر على استكشاف التجويف الصغير لوضع المعرض الهمس.

أولا ، تأكد من تلقي إخراج سترة المسبار في مقرنة الاتجاهية الأولية ثلاثية DB لمسح الليزر خطيا لتغذية الليزر بذروة 100 هرتز فولت واحد إلى ذروة إشارة منحدر. يجب أن يصبح إخراج كاشف صور التوازن جيبيا. الخطوة التالية هي ضبط وحدة التحكم في الاستقطاب بشكل مناسب لتحسين ذروة الجهد العلوي لشكل الموجة الجيبية.

لتكوين الليزر لإخراج الموجة المستمر ، اضبط مولد الشكل الموجي على وضع التيار المستمر وقم بضبطه بحيث تتقلب الإشارة السابقة حول الصفر. من خلال مراقبة الإشارة باستخدام محلل الطيف الكهربائي ، يمكن أخيرا تحديد النطاق الطيفي الحر. يمكن تحقيق ذلك عن طريق إيجاد فصل التردد بين الحد الأقصى عند التردد الصفري والفارغ الأول.

قم بتثبيت حامل الألياف في مرحلة الترجمة الآلية. بعد إضافة موصلات FC A PC إلى أحد طرفي ألياف ضوئية ، قم بإزالة الطلاء العازل من الأطراف المكشوفة باستخدام أداة تجرد الألياف. نظفها بالأسيتون متبوعا بالأيزوبروبانول.

ثم ليا الجوانب النهائية. تأكد من التخلص بأمان. الخطوة التالية هي الانتشار.

هذه الألياف معا عند الربط. قم بتثبيت الحدود اليمنى واليسرى لجزء الألياف الجديد بحامل ألياف بحيث يكون بالقرب من مخرج غاز الهيدروجين ويمكن رؤيته من خلال هدف المجهر البصري. عندما يتم إطلاق غاز الهيدروجين ، يستقر ضغط القناة ويصبح معدل التدفق 110 مل في الدقيقة.

أشعل الهيدروجين أثناء مراقبة الإرسال البصري من خلال عرض إشارة كاشف الصور على راسم الذبذبات خطيا. اسحب الألياف باستخدام برنامج استخدام المختبر المخصص. يجب أن تلاحظ أن عرض الألياف يتناقص تدريجيا وأن شدة الإرسال يجب أن تبدأ في التذبذب بسبب التداخل متعدد الأوضاع.

بمجرد أن تتوقف شدة الإرسال عن الاختلاف ، توقف عن سحب الألياف. يمثل هذا النقطة التي يكون فيها الاستدقاق رقيقا بدرجة كافية لدعم وضع الكسوة الفردي. حرر حامل الألياف من مرحلة الترجمة وثبته بالقرب من PAs والمرحلة الكهربائية التي ستدعم التجويف الصغير.

خلال هذا الجزء من الإجراء ، يجب ارتداء بدلة غرفة نظيفة لتجنب تلويث العينات بجزيئات غريبة. يتضمن ذلك أغطية الأحذية وقناع الوجه والنظارات الواقية وشبكة الشعر وزوج من قفازات اللاتكس. بعد إعداد محطة العمل الخاصة بك ، أحضر الكريات المجهرية المقدسة أحادية التشتت نصف قطرها 50 نانومتر ، والتي كان يجب تخزينها عند أربع درجات مئوية عندما لا تكون قيد الاستخدام.

بمجرد تحضير محلول بيكومولري 10 من الكريات المجهرية في محلول ملحي مخزن بالفوسفات ECCOs أو DPBS ، قم بإنشاء محلول DPBS نقي في أنبوب طرد مركزي سعة مليلتر واحد باستخدام ماصة دقيقة. بعد ذلك ، قم بحقن 900 ميكرولتر من DPBS في أنبوبين آخرين. ضع في اعتبارك أنه يجب استخدام أطراف ماصة منفصلة لمخاليط مختلفة.

لتحضير محاليل المولار المخففة و 100 محاليل مولار من الكريات المجهرية في DPBS ، استخرج 100 ميكرولتر من محلول 10 بيكو المولار الأصلي وقم بتوزيعه في أحد الأنابيب التي تحتوي على 900 ميكرولتر من DPBS. دوامة لفترة وجيزة ، امزج المحتويات ، ثم قم بإزالة 100 ميكرولتر من محلول بيكو المولار الواحد وكرر الخطوة السابقة للمرحلتين المتبقيتين. بعد ذلك ، افتح أغطية جهاز الطرد المركزي.

ضع الحلول بداخله ، مع التأكد من أن المراكز متداخلة لأغراض التوازن. أغلق الأغطية وابدأ دورة دوران مدتها 30 دقيقة عند الانتهاء ، افتح الأغطية وقم بإزالة المحاليل بعناية. قم بتأمين الأنابيب داخل غرفة التجفيف.

قم بفك أغطيتها برفق وإخلاء الغرفة لإزالة المخاليط ، وغمر الجفاف جزئيا في حمام صوتنة وقصف المحاليل بالموجات فوق الصوتية لمدة 30 دقيقة. بعد ذلك ، قم بإزالة الغرفة من الحمام. قم بإزالة وإزالة وإزالة وإعادة تعبئتها بالهواء وجمع الحلول.

تذكر أن تغلق الأغطية على أنابيب الطرد المركزي. ستركز الخطوات التالية على بناء نظام توصيل السوائل. بمجرد بناء الحامل ، قم بقص جزء من النبيبات الدقيقة أطول قليلا من قدم واحدة.

أدخل طرف حقنة في أحد طرفيه وقم بتوصيله بتركيب قفل لور لمجموعة نهب البرميل. ثم قم بربط طرفين من المحقنة على طرفي الوحشية. أدخل إحدى أطراف الحقنة هذه في الطرف المكشوف للنبيبات الموائع الدقيقة وثبتها في دعامة الحامل.

أن يقلل نظام الموائع الدقيقة خلف العينة مباشرة من الانسكاب. أعد تركيز هدف المجهر العمودي من أجل الحصول على صورة حادة لتفتق الألياف. كرر هذا لهدف المجهر الأفقي.

يمكنك بعد ذلك تركيب عينتك على محدد موضع النانو وإزاحتها باتجاه مركز تفتق الألياف. في هذه الحالة ، يتم استخدام O الغلاف المجهري السيليكا. بعد ذلك ، امسح الطول الموجي لليزر للحصول على تراجع رنين مناسب على راسم الذبذبات.

بمجرد تقييم عامل جودة التجويف الصغير ، حرك بعناية تفتق الألياف بعيدا عن الهيكل. إذا كان تفتق الألياف قريبا بدرجة كافية من التجويف الصغير ، فإن قوى Vander Wall ستجذبهم معا حتى يتصلوا ببعضهم البعض. من المحتمل أن ينتج عن ذلك اقتران زائد ، والذي يمكنك تصحيحه عن طريق فصل الهياكل مرة أخرى ، قم بتحميل ماصة الباستيل بالماء وإضافة قطرات خلف التجويف الصغير بحيث يصبح وسط العزل الكهربائي المحيط به هذا السائل.

أنت الآن جاهز لتدفق الحلول إلى العينة. الآن بعد أن تم إعداد نظام قياس التداخل المرجعي ، قم بتكوين إعدادات مشغل راسم الذبذبات وقم بتشغيل برنامج محلي الصنع لجمع الآثار. يمكنك بعد ذلك الحصول على منحنيات رنين للمحلول العازل ، والذي يجب أن يظهر على الأكثر تقسيم التردد في السجل التالي ، منحنيات إعادة التركيب لمحاليل الجسيمات النانوية من أدنى إلى أعلى تركيز.

هنا يجب أن تتوقع رؤية تحولات التردد المتوسطة والمنفصلة التي تتوافق مع أحداث الربط. يمكن معالجة بيانات التتبع بمساعدة نصوص MATLAB وهذا المثال بالذات ، يمكن استرداد عامل الجودة من خلال مقارنة بنية الرنين في المخطط الفرعي العلوي بإشارة مقياس التداخل. في المخطط الفرعي السفلي ، يبلغ عامل الجودة لهذا التشغيل المعين حوالي 200 مليون للانغماس في حل المخزن المؤقت.

علاوة على ذلك ، يمكن إنشاء مخططات الطيف قبل المعايرة ، والرسوم الطيفية بعد المعايرة وأشكال موجات أرضية الضوضاء بعد إنشاء المخبرين المرجعيين من خلال هذا الإجراء. الآن ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية عمل مجموعة متنوعة من مساعدة المقيمين وكيفية إقرانها بنظامك الخاص. إلى جانب ذلك ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تحقيق اكتشافات المرجع الذاتي من خلال تجاويف وضع الخطأ الهامس.