تصنيع واختبار منصات الاصطياد الضوئي الأوتوماتيكية المصغرة

يسمح هذا البروتوكول لأي شخص تقريبا بالمشاركة في عملية البحث. تعمل هذه الطريقة على إضفاء الطابع الديمقراطي على الأبحاث المتطورة بطريقة لم يتم القيام بها من قبل. جهاز اختبار الاصطياد الضوئي غير مكلف ويمكن تصنيعه بسهولة على عكس العديد من الحفارات الأخرى المستخدمة في الاصطياد الضوئي.

تتم كتابة التعليمات بحيث يمكن لأي شخص المشاركة في هذه التكنولوجيا. يركز بروتوكولنا على إنشاء منصات الاختبار الخاصة بنا. قد تساعد بعض المعرفة السابقة بالبصريات أو أدوات التصنيع ، ولكنها ليست ضرورية.

ابدأ في إعداد الحفارات الخشبية عن طريق وضع القطعة الأساسية لأسفل مع توجيه شعار Y لأعلى ، ثم امسك القطعتين الجانبيتين الطويلتين على جانبي القاعدة بينما ينزلق حامل الليزر الأول في مكانه على أحد الطرفين وحامل أنبوب الاختبار الأول على الطرف الآخر. ضع حاملين للمغناطيس الكهربائي على حامل الكاميرا لضمان فصل حاملات المغناطيس بمقدار سنتيمتر واحد على كل جانب، ثم أدخل حاملات المغناطيس وحامل الكاميرا كوحدة بجوار حامل أنبوب الاختبار الأول المتباعد عند سنتيمتر واحد. بعد ذلك ، ضع حامل أنبوب الاختبار الثاني بعد حاملات المغناطيس الكهرومغناطيسي ، بحيث يكون هناك مسافة سنتيمتر واحد بين حامل أنبوب الاختبار الثاني وحامل المغناطيس الكهرومغناطيسي الثاني.

في حالة استخدام درع الضوء الاختياري أو مانع الضوء، حرك درع الضوء على الجانب الآخر من حامل الكاميرا. حرك حامل الليزر الثاني في مكانه على المسافة المطلوبة اعتمادا على طول الليزر. يمكن وضع سكة بصرية تحت جميع الحاملات لمحاذاة العناصر الأخرى لنظام الملائمة.

سيساعد الموضع على محاذاة العدسة مع الليزر وأنبوب الاختبار. ثم ضع المغناطيس الكهربائي في حاملات المغناطيس الكهربائي. قم ببناء دائرة التحكم في المغناطيس الكهرومغناطيسي باستخدام منظم الجهد ولوح الخبز وبعض الأسلاك.

للقيام بذلك ، ضع منظم الجهد في لوح الخبز بحيث يكون كل دبوس في صف مختلف وقم بتوصيل دبوس الإدخال الخاص بمنظم الجهد بأحد دبابيس الطاقة الخمسة فولت على لوحة المتحكم الدقيق. قم بتوصيل الدبوس المعدل لمنظم الجهد بإدخال وإخراج الأغراض العامة أو GPIO23 على لوحة المتحكم الدقيق. بعد ذلك ، قم بتوصيل سلك الإدخال الخاص بالمغناطيس الكهربائي بدبوس الإخراج الخاص بمنظم الجهد وسلك الإخراج الخاص بالمغناطيس الكهربائي بدبوس أرضي على المتحكم الدقيق.

بالنسبة لاستعدادات الاختبار ، ضع العدسة داخل حامل العدسة بمساعدة الغراء الساخن. بمجرد الانتهاء من ذلك ، ضع حامل العدسة على السكة البصرية والليزر في حامل الليزر. بعد ذلك ، استخدم العدسة والليزر للعثور على النقطة البؤرية لليزر وحرك حامل العدسة على طول السكة البصرية حتى تتمركز النقطة البؤرية فوق المغناطيس الكهربائي.

ضع علامة على النقطة المحورية على القاعدة الخشبية بقلم رصاص. لإعداد موقع الاصطياد ، تأكد من إيقاف تشغيل الليزر بشكل صحيح ، ثم استخدم مسدس غراء ساخن للصق مغناطيس زر صغير بنفس قطبية المغناطيس الكهربائي على السطح المستوي للمنصة بحيث يقوم المغناطيس الكهربائي بصد المنصة. قم بتغطية منصة تشبه الكانتيليفر المطبوعة 3D برقائق الألومنيوم السوداء لحماية المنصة من الذوبان.

بعد الطلاء ، ضع نوع الجسيمات المحدد على الجانب المائل من المنصة للاختبار ، ثم أدخل أذرع الكابولي في الحامل الدائري مع توجيه جانب المغناطيس للخارج وأدخل أنبوب الاختبار في نفس الحامل الدائري. عند القيام بذلك بشكل صحيح ، سوف يلمس المغناطيس الزجاج تقريبا. ضع أنبوب الاختبار على حامل الأنبوب لتوسيط المنصة فوق المغناطيس الكهربائي.

يجب أن يبدو الكابولي في وضع تصاعدي صده المغناطيس الكهربائي. أكمل الإعداد عن طريق وضع الكاميرا في حامل الكاميرا لالتقاط ومراقبة أي مصائد أعلى أو حول المنصة. بعد التحقق المزدوج من جميع المواضع ، ابدأ الاختبار بالضغط على Start (ابدأ) في البيئة النامية أو ابدأ تشغيل الملف بشكل طبيعي من المحطة الطرفية.

في حالة استخدام خيار التعليمات البرمجية البديلة، ابدأ الاختبار باستخدام الأمر الطرفي من الدليل المناسب. عند التشغيل من المحطة الطرفية ، يجب أن يتضمن الأمر عدد الاختبارات والمعلمة التي يركز عليها الاختبار. تم إجراء اختبار ل 10 جسيمات مختلفة للعثور على الجسيم بأفضل معدل اصطياد.

وقد وجد أن جسيمات الماس النانوية وحبر الطابعة هما أفضل نوعين من الجسيمات. تم إجراء اختبار ثان لنوع الجسيمات باستخدام نظام اكتشاف الكاميرا وتم اختبار أفضل أربعة جسيمات من أصل 10 جسيمات أصلية. كانت الجسيمات النانوية الماسية لا تزال الأفضل ، ولكن كان لديها معدل احتجاز أقل قليلا من ذي قبل.

تم قياس معدل الاصطياد لمستويات طاقة الليزر المختلفة أثناء اختبار طاقة الليزر. ولوحظ أن خرج الطاقة البصرية العالي يتوافق مع معدل أعلى من الاصطياد. كان الليزر بكامل طاقته أعلى معدل ملائمة مسجل لهذا الاختبار.

أهم شيء يجب تذكره طوال البروتوكول هو السلامة ، وخاصة سلامة الليزر. يجب اتباع إرشادات السلامة المناسبة بالليزر. هذا الإجراء يجعل من السهل تغيير المتغيرات الصغيرة.

لقد اختبرنا طاقة الليزر ونوع الجسيمات ، ولكن يمكن بسهولة تغيير أي متغيرات أخرى مثل نوع العدسة. يمكن للباحثين تنفيذ نسختهم من التقنية لأغراض أكاديمية وتعليمية. إنه يمكن الناس من إجراء أبحاث سريعة ذات مغزى.