Fabricación de la etapa del microscopio para la observación vertical con la función de control de temperatura

Este dispositivo se puede utilizar para fijar una muestra a una etapa de microscopio vertical para permitir la observación de la influencia de la gravedad y el trabajo en la muestra de interés. La fijación de este dispositivo a la etapa permite la observación de la dinámica de la muestra en el marco vertical y permite la observación de comportamientos de muestra dependientes de la temperatura. Para fabricar las placas de aluminio, utilice una máquina de procesamiento láser para cortar un agujero de 101 milímetros en el centro de una placa de aluminio de 150 por 200 por dos milímetros que se utilizará como placa de vanguardia.

Haga garras en ocho puntos alrededor del exterior de la placa para permitir que dos bandas de goma se coloquen a lo largo de la longitud o la anchura de la placa. A continuación, cortar un agujero de 130 milímetros en el centro de una placa de aluminio de 150 por 200 por cinco milímetros para ser utilizado como la placa media-superior, y hacer ocho muescas para permitir la colocación de dos bandas de goma a lo largo de la longitud o anchura de la placa. A continuación, cortar un agujero de 130 milímetros en el centro de una placa de aluminio de 150 por 200 por cuatro milímetros para ser utilizado como la placa media-inferior, y cortar un agujero de 30 milímetros en el centro de una placa de aluminio de 150 por 200 por 1,5 milímetros para ser utilizado como placa base.

Para fabricar los pedestales, corte un agujero de 30 milímetros en el centro de una placa de aluminio de 100 milímetros de diámetro y tres milímetros de espesor, y haga una muesca de 42 milímetros de ancho por 30 milímetros de profundidad en un lado de la placa. A continuación, corte un agujero de 30 milímetros en el centro de una placa de aluminio de 100 milímetros de diámetro y cuatro milímetros de espesor, y taladre tres agujeros de tres milímetros a 25 milímetros del centro de la placa y espaciados 120 grados entre sí. Para la fabricación de los discos de corcho prensado, utilice una máquina de corte por chorro de agua para cortar un agujero de 20 milímetros en el centro de un disco de corcho prensado de 100 milímetros de diámetro y dos milímetros de espesor, y haga una de 42 milímetros de ancho por 30 milímetros de profundidad y una muesca de cuatro milímetros de ancho por cinco milímetros de profundidad en cada lado del disco.

A continuación, cortar un agujero de 20 milímetros en el centro de un disco de corcho prensado de 100 milímetros de diámetro, un milímetro de espesor, y hacer un 42 milímetros de ancho por 30 milímetros de profundidad y un cuatro milímetros de ancho por 40 milímetros de profundidad en cada lado del disco. A continuación, corte una placa de corcho prensado de 42 milímetros de ancho por 30 milímetros de profundidad de un disco de 100 milímetros de diámetro. Para fabricar un calentador de goma de silicona, corte un orificio de 20 milímetros en el centro de un disco de goma de silicona de 100 milímetros de diámetro y 2,5 milímetros de espesor con un cable nicromo incorporado.

A continuación, apilar las piezas fabricadas como se ha demostrado, fijando las piezas apropiadas con tornillos o adhesivo según sea necesario. Utilice un cable dedicado para incorporar el calentador de goma y el calentador de la caja del controlador para conectar la etapa del microscopio al sistema, y utilice el controlador para equipar una señal Wi-Fi y controlar la corriente del calentador de goma. Después de construir el sistema, conecte el cable del termistor al terminal del sensor en la caja del controlador y reciba la señal de temperatura medida por el termistor.

Utilice la perilla del mando para cambiar la temperatura ajustada. A continuación, transfiera la temperatura medida, ajuste la temperatura y la información de tiempo en la medición desde el controlador al servidor a través de Internet. Para analizar la muestra, coloque la muestra en la etapa del microscopio perpendicular a la superficie del suelo y utilice las cuatro garras longitudinales para asegurar la muestra con dos bandas de goma.

Utilice el controlador para ajustar la temperatura a 40 grados centígrados y compruebe la temperatura en la pantalla. A continuación, pulse la perilla para iniciar el control de temperatura. El LED azul se iluminará, indicando el inicio del suministro de calor.

En estas cifras, se muestran distribuciones de temperatura representativas del calentador de goma. La temperatura superficial del calentador de goma era uniforme a cada temperatura. Aquí, se muestra un ejemplo de la capacidad de respuesta de la temperatura medida para establecer los cambios de temperatura.

La línea naranja indica la temperatura establecida, y la línea azul muestra el cambio de la temperatura de la muestra. Si el equipo se monta correctamente, el rebasamiento del valor medido al cambio de configuración suele ser pequeño y el seguimiento es rápido. En este experimento, se registró con éxito el movimiento vertical de las diatomeas dependientes de la temperatura, lo que permitió detectar el locus del movimiento vertical de las diatomeas.

Los efectos de la convección térmica en el fenómeno flotante vertical de las células de diatomea podrían entonces visualizarse mediante observación directa. Cuando el sensor esté desconectado de la muestra, o si el microcontrolador no funciona correctamente, compruebe si la corriente del calentador se ha cortado del microcontrolador. Usando este método, se puede observar el efecto de los cambios de temperatura en el movimiento vertical de un organismo en el agua.

Como la estructura de la parte de la etapa que se une al microscopio es complicada, estudios futuros abordarán la simplificación de esa estructura. Para enfriar las muestras a una temperatura inferior a la temperatura ambiente se requiere un dispositivo de refrigeración complicado que también está bajo consideración para el trabajo futuro.