Реализация Reference интерферометр для Nanodetection

Общая цель этой процедуры заключается в создании эталонного интерферометра, использующего зондирование в режиме Whispering Gallery для обнаружения частиц диаметром порядка десятков нанометров с ультравысоким коэффициентом качества. Режим шепчущей галереи, микрорезонатор и резонансный фотон циркулируют в нем сотни тысяч раз. Это приведет к тому, что оптические свойства заметно изменятся, когда частица приземлится на микрополость.

Если обратное рассеяние достаточно сильное, а потери в резонаторе достаточно низкие, экспериментально появляются моды с расщеплением пара. Это приведет к эффекту расщепления частоты и поглощению частиц. После этого произойдет сдвиг частоты.

Основное преимущество этого метода опорного интерферометра по сравнению с существующими системами, такими как те, которые отслеживают резонансную частоту резонатора через просмотр напряжения сканирования, заключается в том, что он способен подавлять лазерный шум и, следовательно, усиливать сигнал на любую величину. Помимо того, что этот метод прост в изготовлении и экономически эффективен, он особенно подходит для изучения или использования свойств широкого спектра моторных пленок и для обнаружения ребер отдельных молекул, таких как вирус гриппа. Чтобы начать сборку опорного интерферометра, направьте одномодовое оптическое волокно длиной от 600 до 800 нанометров на вход направленного ответвителя с тремя дБ.

Одно из выходных волокон этого соединителя должно образовывать серию петель длиной 16 футов, чтобы добавить оптическую задержку. Оставшееся выходное волокно должно быть прикреплено к контроллеру поляризации, который в дальнейшем будет использоваться для настройки оптической передачи. После подключения этих волокон к входным портам второго направленного ответвителя с тремя дБ смешанные выходные сигналы будут служить входами для сбалансированного фотодетектора.

Эта сеть оптических компонентов может быть размещена на трехступенчатом стеллаже, который находится в закрытом акриловом бассейне из пенопласта, который должен быть заполнен 50% льда, смешанного с 50% жидкой водой. Тем не менее, оба они должны быть аккуратно размещены в корпусе, чтобы не повредить оптические волокна. Затем это можно включить в существующую конфигурацию, способную зондировать микрорезонатор в режиме шепчущей галереи.

Во-первых, убедитесь, что выход пробника получен на начальном направленном ответвителе с тремя дБ для линейного сканирования лазерного потока сигнала с частотой 100 Гц от одного вольта до пикового линейного изменения. Выход фотоприемника весов после этого должен стать синусоидальным. Следующим шагом является соответствующая настройка поляризационного регулятора для оптимизации пикового верхнего напряжения синусоидальной формы сигнала.

Чтобы настроить лазер для непрерывного вывода волны, установите генератор сигналов в режим постоянного тока и настройте его так, чтобы предыдущий сигнал колебался вокруг нуля. Контролируя сигнал с помощью анализатора электрического спектра, можно окончательно определить свободный спектральный диапазон. Это может быть достигнуто путем нахождения разнесения частот между максимумом на нулевой частоте и первым нулем.

Закрепите держатель волокна на моторизованном столике для перевода. После добавления разъемов FC A PC к одному концу двух оптических волокон удалите буферное покрытие с открытых концов с помощью оптоволоконного стриппера. Очистите их ацетоном, а затем изопропанолом.

Затем обработайте торцевые грани. Обязательно безопасно утилизируйте излишки клетчатки. Следующий этап – диффузия.

Склейте эти волокна вместе после сращивания. Зажмите правую и левую границы нового сегмента волокна на держателе волокна так, чтобы он находился рядом с выходом газообразного водорода и был виден в объектив оптического микроскопа. При выделении газообразного водорода давление в канале стабилизируется и расход становится 110 миллилитров в минуту.

Поджигайте водород во время контроля оптического пропускания путем линейного просмотра сигнала фотодетектора на осциллографе. Протяните волокно с помощью специального программного обеспечения для лабораторного использования. Вы должны заметить, что ширина волокна постепенно уменьшается и что интенсивность передаваемого волокна должна начать колебаться из-за многомодовых помех.

Как только интенсивность передачи перестает изменяться, прекратите вытягивать волокно. Это отмечает точку, где конус достаточно тонкий, чтобы поддерживать один режим наплавки. Освободите держатель волокна от ступеня для трансляции и закрепите его рядом с усилителями мощности и электрическим столиком, которые будут поддерживать вашу микрополость.

Во время этой части процедуры необходимо надеть костюм для уборки помещений, чтобы избежать загрязнения образцов инородными частицами. Это включает в себя бахилы, маску для лица, защитные очки, сетку для волос и пару латексных перчаток. После настройки рабочей станции возьмите монодисперсные микросферы с радиусом 50 нанометров, которые должны были храниться при температуре четыре градуса Цельсия, когда они не используются.

После того, как получен 10-пикомолярный раствор микросфер в фосфатно-солевом буфере ECCOs или DPBS, создайте чистый раствор DPBS в центрифужной пробирке объемом один миллилитр с помощью микропипетки. Далее введите 900 микролитров DPBS еще в две пробирки. Имейте в виду, что для разных смесей следует использовать отдельные наконечники для пипетки.

Чтобы приготовить разведенный один пикомоляр и 100 фемтомолярных растворов микросфер в DPBS, извлеките 100 микролитров из исходного раствора 10 пикомоляров и распределите это в одну из пробирок, содержащих 900 микролитров DPBS. Кратко перемешайте содержимое, затем удалите 100 микролитров из одного раствора пикомоляра и повторите предыдущий шаг для оставшихся двух. После этого откройте крышки центрифуги.

Поместите в него решения, убедившись, что позиции расположены в шахматном порядке в целях баланса. Закройте крышки и начните 30-минутный цикл отжима По завершении откройте крышки и осторожно удалите растворы. Закрепите трубки в камере влагопоглотителя.

Слегка открутите их колпачки и опорожните камеру для дегазации смесей, частично погрузите осушитель в ванну с ультразвуком и бомбардируйте растворы ультразвуковыми волнами в течение 30 минут. После этого вынимаем камеру из ванны. Снимают, удаляют, удаляют, заправляют воздухом и собирают растворы.

Не забудьте закрутить крышки на пробирках центрифуги. Следующие шаги будут сосредоточены на создании системы доставки жидкости. После того, как подставка будет построена, отрежьте сегмент микрофлюидного канальца длиной чуть более одного фута.

Вставьте наконечник шприца на один конец и подсоедините его к штуцеру замка лур узла для грабежа ствола. Затем прикрутите два наконечника шприца к обоим концам дикого животного. Вставьте один из этих наконечников шприца в открытый конец микрофлюидного канальца и закрепите его на стойке.

Микрофлюидная система, расположенная непосредственно за образцом, должна свести к минимуму утечку. Измените фокусировку объектива вертикального микроскопа, чтобы получить четкое изображение конуса волокна. Повторите то же самое для объектива горизонтального микроскопа.

Затем вы можете установить образец на нанопозиционер и переместить его к центру конуса волокна. В этом случае используется микросфера O Silica. Затем отсканируйте длину волны лазера, чтобы получить соответствующий резонансный провал на осциллографе.

После того, как вы оценили добротность микрополости, осторожно отодвиньте ее волокнистый конус от конструкции. Если конус волокна находится достаточно близко к микрополости, силы Vander Wall будут притягивать их друг к другу, чтобы они соприкасались друг с другом. Это, скорее всего, приведет к чрезмерному соединению, которое вы можете исправить, разделив структуры Еще раз загрузите пастельную пипетку водой и добавьте капли за микрополостью, чтобы окружающая ее диэлектрическая среда превратилась в эту жидкость.

Теперь вы готовы к подаче растворов на образец. Теперь, когда система эталонной интерферометрии настроена, настройте параметры запуска осциллографа и запустите самодельное программное обеспечение для сбора трасс. Затем вы можете получить резонансные кривые для буферного раствора, который должен в лучшем случае демонстрировать частотное расщепление следующей записи, ресуз-кривые для растворов наночастиц от самой низкой до самой высокой концентрации.

Здесь следует ожидать средних и раздельных сдвигов частоты, которые соответствуют событиям привязки. Данные трассировки могут быть обработаны с помощью скриптов MATLAB, и в этом конкретном примере добротность может быть получена путем сравнения резонансной структуры на верхнем подграфике с сигналом интерферометра. На нижнем подграфике добротность этого конкретного прогона составляет около 200 миллионов для погружения в буферный раствор.

Кроме того, спектрограммы до калибровки, спектрограммы после калибровки и формы волн минимального уровня шума могут быть сгенерированы после построения эталонных информаторов с помощью этой процедуры. К настоящему времени вы должны хорошо понимать, как работают различные виды помощи резидентам и как связать их в вашу собственную систему. Кроме того, вы должны хорошо понимать, как выполнять обнаружение самореференции через полости в режиме шепота ошибок.