$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Все процедуры, связанные с образцами животных, были рассмотрены и одобрены соответствующим комитетом по этической экспертизе животных.
- Ударное отступирование
- Откалибруйте оснащенный наноиндентор и отрегулируйте настройки по умолчанию, чтобы можно было проводить эксперименты с динамическим воздействием на гидратированные ткани мозга в соответствии с инструкциями производителя.
- Установите сферический щуп, сдвинув его на маятник с помощью пинцета.
- Приклейте образец плавленого кварца на столб для образца, который вкручивается в поступательный стол.
- Перейдите в меню «Калибровка» и выберите «Жидкая ячейка». Следуйте инструкциям программного обеспечения, чтобы установить контакт с образцом плавленого кварца.
- Выберите "Normal" для типа индентора и используйте значение по умолчанию 0,05 мН для нагрузки индентора. Нажмите «Продолжить», чтобы выполнить калибровку для обычной конфигурации индентора.
- Отодвиньте предметный столик назад не менее чем на 5 мм. Установите рычаг, который позволяет опустить зонд в жидкостную ячейку, и повторите калибровку жидкостной ячейки в новой конфигурации, выбрав «Liquid Cell» в качестве типа индентора. Нажмите «Продолжить», чтобы получить коэффициент калибровки жидкого элемента.
- Активируйте опцию программного обеспечения Liquid Cell, перейдя в меню «Эксперимент» и выбрав «Специальные параметры». Используйте последнее значение калибровки.
- Увеличьте расстояние между пластинами конденсатора, так как это приведет к большей максимальной измеряемой глубине, что необходимо при тестировании материалов с высоким уровнем соответствия.
- В меню «Система» выберите «Незащищенные настройки» и «Параметры машины», чтобы изменить скорость тестовой нагрузки маятника, скорость нулевой нагрузки и смещение линейного изменения в режиме ожидания на 0,5 мН/с, 0,1 мН/с и 3 В соответственно.
- С помощью гаечного ключа поверните три гайки, которые управляют расстоянием между пластинами конденсатора, по часовой стрелке с небольшим шагом.
- После каждого полного поворота по часовой стрелке выберите «Регулировка коробки моста» в меню «Обслуживание» и проведите хороший маятниковый тест, который потребует перемещения противовесного груза от маятника.
- Повторяйте шаги 1.1.7.2-1.1.7.3 до тех пор, пока приблизительная калибровка по глубине не покажет значение 70 000 нм/В или выше.
- Установите новый ограничитель в нижней части маятника, который можно включать и выключать с помощью источника питания. Втяните исходный ограничитель, расположенный за маятником, чтобы устранить потенциальное препятствие для движения маятника и обеспечить более высокую скорость удара, а также большую глубину проникновения в податливые образцы.
- Дайте шкафу достичь теплового равновесия (требуется примерно 1 час).
- Пока шкаф уравновешивается, вернитесь в меню «Система» и выберите «Незащищенные настройки» и «Параметры машины». Установите скорость контакта калибровки глубины (dcal) на 1 мкм/с, скорость первичного контакта вдавливания на 3 мкм/с и скорость контакта со сверхнизкой нагрузкой на 1 мкм/с.
- В меню Калибровка выполните стандартную калибровку глубины в этой новой конфигурации.
- Включите блок питания для соленоида и установите его на 10 В. Перейдите в меню «Эксперимент» и выберите «Удар» и «Настроить смещение импульса». Следуйте инструкциям программного обеспечения (автоматическим подсказкам), чтобы откалибровать расстояние качания маятника.
- Поместите мозговую ткань мыши в жидкую клетку.
- После сбора всего мозга немедленно сохраните его в CO2-независимой питательной среде для взрослой нервной тканевой среды на льду.
- Когда настройка ударного вдавливания будет полностью завершена, осторожно перенесите мозг в чашку Петри вместе с CO2-независимой средой. Разрежьте мозг на части толщиной 6 мм с плоскими поверхностями с обеих сторон.
- Приклейте нарезанную ткань к алюминиевому столбу для образца тонким слоем цианоакрилатного клея.
- Наденьте жидкую ячейку на второе уплотнительное кольцо на стойке образца и заполните жидкую ячейку 5 мл CO2-независимой средой, чтобы полностью погрузить ткань. Затем этот столб для образца аккуратно устанавливается на трансляционный столик внутри оснащенного наноиндентора.
- Измерьте ударную реакцию тканей головного мозга.
- При необходимости снимите сферический щуп и замените его интересующим щупом, не снимая рычаг.
- В меню «Система» выберите «Незащищенные настройки» и «Параметры машины». Измените скорость первичного ударного контакта на 5 мкм/с.
- Когда ванна с образцом находится низко (направление -z) и находится далеко от маятника (+в направлении x), двигайтесь в направлении -x до тех пор, пока кончик рычага рычага не будет правильно расположен над ванной. Двигайтесь в направлении +z, пока наконечник полностью не погрузится в ванну и не окажется перед образцом.
- Используя окно управления столиком образца, осторожно установите контакт, а затем отодвиньте предметный столик от поверхности образца примерно на 30 мкм.
- В меню "Эксперимент" нажмите "Удар", чтобы настроить ударный эксперимент. Выберите конкретную импульсную нагрузку, которая будет напрямую связана с результирующей скоростью удара на основе калибровки расстояния замаха. Запустите запланированный эксперимент.
- Когда маятник качнется назад, а поверхность образца продолжает двигаться к плоскости измерения, выключите нижний ограничительный выключатель.
- Наблюдайте, как маятник качается вперед, чтобы ударить по образцу. Смещение датчика в зависимости от времени будет зафиксировано программным обеспечением.
- Когда появится окно стадии xyz, снова включите переключатель концевой остановки.
- Повторите шаги 3.4-3.8, чтобы протестировать как можно больше различных нагрузок и мест.
- Проанализируйте полученное смещение в зависимости от временной характеристики маятника с помощью настраиваемых сценариев MATLAB для определения максимальной глубины проникновения xmax, мощности рассеивания энергии K и коэффициента качества диэлектрических потерь Q.
- Перейдите в меню «Анализ» и экспортируйте данные в текстовый файл.
- Возьмите производную по времени профиля перемещения, чтобы получить скорость в зависимости от времени. Установите нулевое смещение в качестве точки контакта xo1.
ПРИМЕЧАНИЕ: Скорость удара vin - это максимальная скорость непосредственно перед контактом. xmax соответствует деформации, при которой скорость зонда сначала уменьшается до нуля. xo2, что эквивалентно xr, является положением, необходимым для повторного контакта с деформированным образцом в следующем цикле. Скорость отскока vout - это скорость при смещении xr. - Определите K (без единиц) как энергию, рассеянную образцом, нормированную на сумму восстановленных и рассеянных энергий образца во время первого цикла удара. Рассчитайте K на основе внутренних свойств маятника (таких как жесткость при вращении и коэффициент демпфирования), xo1, xmax, xr, vin и vout.
- Поскольку смещение можно описать как затухающее гармоническое колебательное движение, подгоните экспоненциальную функцию затухания к максимумам кривой зависимости смещения от времени.
- Вычислите Q (без единиц) как π умножьте на количество циклов, необходимых для уменьшения амплитуды колебаний на коэффициент e. Более высокое значение Q означает меньшую скорость рассеивания энергии.