Summary
우리는 주문 품 기계 테스트 장치를 사용 하 여 하위 밀리미터 규모 섬유에 3 포인트 벤딩 테스트를 수행 하기 위한 프로토콜을 제시. 소자 최대 10 N 20 µN에서 배열 하는 힘을 측정할 수 있으며 따라서 다양 한 섬유 크기를 수용할 수 있습니다.
Abstract
많은 생물학 구조 (LBBSs) 베어링 로드-깃털 rachises 등 spicules-작은 (< 1 m m)만 아니라 미세한. 이러한 LBBSs의 굴곡 동작을 측정 하는 것은 그들의 놀라운 기계적 기능의 유래를 이해 하기 위한 중요 한입니다.
우리는 10-5 에서 101 N, 변위 10-2 m까지 10-7 에서 이르기까지 세력을 측정할 수 있는 맞춤식 기계 테스트 장치를 사용 하 여 3-포인트 벤딩 테스트 수행을 위한 프로토콜을 설명 합니다. 이 기계 장치를 테스트의 주요 장점은 힘 및 변위 용량 쉽게 다른 LBBSs에 대 한 조정 될 수 있다입니다. 소자의 동작 원리는 원자 힘 현미경의 비슷합니다. 즉, 강제는 캔틸레버의 끝에 연결 된 부하 포인트는 LBBS에 적용 됩니다. 부하 지점 변위 섬유 광섬유 변위 센서에 의해 측정 하 고 측정 된 캔틸레버 강성을 사용 하 여 힘으로 변환. 장치의 힘 범위 다른 stiffnesses의 캔틸레버를 사용 하 여 조정할 수 있습니다.
장치의 기능 가지 해양 스폰지 Euplectella aspergillum의 골격 요소에 3 포인트 벤딩 테스트를 수행 하 여 보여 줍니다. 골격 요소-spicules로 알려진-는 실리 카 섬유를 약 50 µ m 직경에서. 우리는 spicules ≈1.3 m m 범위와 3-포인트 절곡 설비에 장착 기계 테스트 장치를 보정 하는 절차를 설명 하 고 테스트는 절곡 수행. 스피큘와 적용 된 힘의 위치에서 그것의 편향도에 적용 되는 힘 측정 됩니다.
Introduction
로드 베어링 생물학 구조 (LBBSs), 껍질과 뼈 등의 구조를 공부 하 여 엔지니어는 강력 하 고 거친 1는 새로운 복합 재료를 개발 했습니다. 그것은 LBBSs과 바이오 영감 들의 뛰어난 기계적 특성 그들의 복잡 한 내부 구조 2에 관련 된 표시 되었습니다. 그러나, LBBS 구조와 기계적 특성 간의 관계 완전히 이해 되지 않는다. LBBS의 기계적 응답을 측정 하는 것은 그것의 건축의 기계적 특성을 향상 하는 어떻게 이해를 향한 첫 걸음입니다.
그러나, 그것은 LBBS의 기계적 응답을 측정 하는 데 사용 하는 테스트 종류에는 그것의 기계적인 기능와 일치. 예를 들어 깃털 공기 역학적 로드를 지원 해야 합니다, 깃털 rachis의 기본 기능 이므로 굴곡 강성 3를 제공 하. 따라서, 벤딩 테스트는 기계적 응답을 측정 하기 위한 단축 인장 시험을 선호. 사실, 많은 LBBSs에에서-깃털 rachises 3, 같은 잔디 줄기 4, 그리고 spicules 5,6,7,8-주로 여 변형. 이것은 이러한 LBBSs 슬림 하기 때문에-즉, 그들의 길이 그들의 폭 이나 깊이 보다 훨씬 더. 그러나,이 LBBSs에 벤딩 테스트 수행은 도전 때문에 힘과 변위 그들이 실패 하기 전에 견딜 수 있는 범위는 10-2 에서 102 N 및 10-3 m, 각각 3 -4 10 , 4 , 5 , 7 , 8. 결과적으로, 이러한 기계 테스트를 수행 하는 데 사용 하는 장치 있어야 힘 및 변위 해상도 ≈10-5 N 및 ≈10-7 m (즉, 0.1% 센서의 최대 측정 가능 힘과 변위의), 각각.
상용, 큰 규모, 기계 테스트 시스템 일반적으로 수 없습니다 측정 힘 및 변위가 해상도. 원자 힘 현미경-기반 9,10 또는 microelectromechanical 시스템 기반 11 테스트 장치 적절 한 해상도가지고, 그들은 측정할 수 있는 최대 힘 (각 변위) 보다 작으면는 최대 힘 (각 변위)는 LBBS 견딜 수 있는. 따라서, 이러한 LBBSs, 엔지니어 및 과학자에 벤딩 테스트를 수행 하려면 사용자 기계 테스트 장치 5,7,,1213에 의존 해야 합니다. 이러한 사용자 장치의 주요 장점은 그들은 힘과 변위의 큰 범위를 수용할 수 있습니다. 그러나, 건설 및이 장치의 작동은 잘 문서화 되어 있지 문학에서.
10-5 에서 101 N, 변위 10-2 m까지 10-7 에서 이르기까지 세력을 측정할 수 있는 맞춤식 기계 테스트 장치를 사용 하 여 3-포인트 벤딩 테스트 수행을 위한 프로토콜 설명 되어 있습니다. 기술 도면, 기계 테스트 장치 구성의 모든 치수를 포함 하 여 보충 자료에 나와 있습니다. 이 기계 테스트 장치의 주요 장점은 힘과 변위 범위 쉽게 다른 LBBSs에 맞게 조정 될 수 있다입니다. 소자의 동작 원리는 원자 힘 현미경 9의 유사 합니다. 이 장치에서 표본 트렌치 컷 스테인레스 스틸 접시에 걸쳐 배치 됩니다 ( 그림 1A-C참조). 트렌치의 범위 수 1278 ± 3 µ m 광학 현미경에서 측정 (평균 ± 표준 편차, n = 10). 트렌치 가장자리 벤딩 테스트 (참조 그림 1 c, D) 동안 표본을 지원합니다. 이 샘플 단계 3-축 번역 단계에 연결 되 고 쐐기는 중간 트렌치의 범위에 걸쳐 알루미늄 쐐기 아래 배치 ( 그림 1C참조). 단계를 이동 하 여는 
방향 (참조 그림 1A, C), 표본 휘게 하는 견본을 일으키는 쐐기에 푸시됩니다.
우리는 웨지 부하 포인트 팁 (LPT)와 부하 포인트 (LP)로 쐐기를 포함 하는 장치의 구성 요소를 참조 하십시오. LP는 그 변위 (FODS) 섬유 광섬유 변위 센서에 의해 측정 하는 캔틸레버의 끝에 첨부 됩니다. FODS LP의 위쪽 표면에 있는 거울에서 반영 되는 적외선 빛을 방출 한다 ( 그림 1B참조)는 FODS에 광섬유에 의해 받았다. 세련 된 실리콘 웨이퍼의 ≈5 mm 정사각형 조각을 LP 미러로 사용 되 고 에폭시를 사용 하 여 LP에 붙어. FODS 방출 및 반사 빛의 농도 비교 하 여 변위를 측정 합니다. 캔틸레버 강성과 변위 힘, 계산 하는 데 사용 됩니다 
, 쐐기는 시료와의 상호 작용 때문으로 경험. 캔틸레버 변위는 또한 쐐기, 아래 견본의 횡단면의 변위를 계산 하는 데 사용 됩니다 
. 캔틸레버 기반 힘 센서 마이크로 및 매크로 스케일 기계적 테스트 연구 10,11,12,,1314의 숫자에 사용 되었습니다. 여기에 제시 된 특정 디자인은 접착성 접촉 실험 14를 수행 하는 데 사용 되는 기계 테스트 장치에서 적응. 비슷한 디자인은 또한 상업적으로 사용할 수 있는 마이크로-tribometer 15,16에 사용 되었습니다.
그림 1: 기계 테스트 장치를 사용자의 개요. (A) A 컴퓨터 지원 디자인 렌더링 장치. 무대 구성 요소는 녹색으로 강조 표시 됩니다. 서브 (캔틸레버, 부하 포인트 (LP))를 감지 하는 힘은 빨간색으로 강조 표시 됩니다. (B) (A)의 보기를 확대. Lp로 미러는 FODS 아래 LP의 위쪽 표면에 청색으로 표시 되 고 LPM 표시 됩니다. (C) 번역 무대의 움직임을 설명 하는 데 사용 하는 좌표계. Th 평준화로1.9 프로토콜의 단계에서 e 단계에서 방향 LP 거울의 표면에 수직한 벡터에 맞춰 이루어집니다. (D) A 회로도 스피큘 및 측정된 변위의 변형을 보여주는 3-포인트 절곡 구성의 
, 및 
. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
해양 스폰지 Euplectella aspergillum6,7. 의 골격 요소에 3 포인트 벤딩 테스트를 수행 하 여 장치의 기능 시연 이 스폰지의이 해골 spicules (참조 그림 2A) 라는 필 라 멘 트의 어셈블리입니다. spicules ≈50 µ m 두께 이며 실리 카 6주로 구성 됩니다. Biosilica 기반 spicules Demospongiae, Homoscleromorpha, 및 Hexactinellida 클래스에 속하는 스폰지에서 발견 된다. Hexactinellida 클래스에 속하는 E. aspergillum, 같은 스폰지, 또한 "유리 제 갯 솜" 이라고 유리 스폰지의 spicules 실리 카의 주로 구성 하는 동안 보였다는 실리 카 자주 중 콜라겐 17,18 또는 틴 19,20 의 구성 하는 유기 매트릭스를 포함 , 21.이 유기 매트릭스에 실리 카 biomineralization 18,20중요 한 역할. 또한, 일부 spicules에 유기 매트릭스 또한 칼슘 22의 biomineralization에 대 한 템플릿으로 제공합니다. 실리 카 내에서 배포 되 고, 뿐만 아니라 유기 매트릭스 또한 동심, 원통형 lamellae 6,23로 스피큘의 실리 카를 분할 하는 다른 레이어를 형성할 수 있습니다. 그것은 보였다이 동심, 플레이트 건축 spicules' 변형 동작 6,7,8,,2425,26 영향을 미칠 수 있습니다. . 따라서, spicules' 기계적 속성은 그들의 화학의 조합에 의해 결정 됩니다 (즉., 실리 카 단백질 합성의 화학 구조)와 그들의 건축 27. 화학 구조와 유리 스폰지 spicules의 아키텍처 조사 24,,2829에서 여전히 있습니다.
E. aspergillum 에 spicules의 대부분 양식 뻣 뻣 한 골격 감 금 소를 함께 이루어 있습니다. 그러나, 골격의 기지에서 매우 긴 (≈10 cm) spicules 앵커 spicules (참조 그림 2A)로 알려진의 술이 있다. 우리는 앵커 spicules의 작은 섹션에 3 포인트 벤딩 테스트를 수행 하기 위한 프로토콜을 설명 합니다.
프로토콜의 1 단계 조립 및 기계 테스트 장치를 사용자의 구성 요소를 정렬 하는 절차를 설명 합니다. 단계 2 와 4 프로토콜의 세력과 벤딩 테스트에서 변위를 계산 하는 데 사용 하는 생성 캘리브레이션 데이터에 대 한 지침을 제공 합니다. 3 단계에서 있는 스피큘의 섹션을 준비 하 고 테스트 장치를 탑재 하는 단계를 설명 합니다. 스피큘 섹션에 벤딩 테스트를 실시 하기 위한 절차 5 단계에 설명 되어 있습니다. 마지막으로, 대표적인 결과 섹션에서 단계 2 및 4 에서 캘리브레이션 데이터는 단계 5에서 에서 얻은 벤딩 테스트 데이터를 사용 계산 및 .
그림 2: 단면 및 E. aspergillum spicules검사 절차. (A) E. aspergillum의 골격. 무료 서 앵커 spicules의 술은 골격의 베이스에 표시 됩니다. 눈금 막대는입니다 ~ 25 m m. (B) 단일 앵커 스피큘 #00000 빨강 검은 담 비 브러시를 사용 하 여 및 면도날을 사용 하 여 구분 현미경 슬라이드에 장소에서 개최 됩니다. 눈금 막대는 ~ 12 m m. (C) 샘플 단계에 트렌치에서 E. aspergillum 스피큘의 섹션 배치 트렌치 가장자리 및 트렌치 릿지 물 오리와 오렌지, 각각 강조 됩니다. 스피큘 축 트렌치 가장자리에 수직이 되도록 트렌치 릿지에 푸시됩니다. (D) A 단계 3.4 스피큘 섹션 손상 되 고 무시 해야 하는 경우 확인 하는 방법을 설명 합니다 프로토콜에서에서 설명 하는 검사 절차를 전달 스피큘의 현미경 사진. (E) A 많은 균열을 포함 하 고 실리 카 레이어 프로토콜의 3.4 단계 에서 설명 하는 검사 절차 실패 하는의 큰 부분을 누락 스피큘의 현미경 사진. 스케일 바 = 250 µ m (C), 100 µ m (D), 및 100 µ m (E). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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Protocol
1. 어셈블리 및 맞춤
- 외팔보의 강성은 의도 된 실험에 대 한 적절 한 선택. #4-40 소켓 헤드 캡 나사 (SHCSs) ( 그림 3 참조)를 사용 하 여 외팔보에 LP를 연결 합니다. 구부러지는 하지 LP를 연결 하는 동안 공가 팔을 변형 처리.
그림 3: 캔틸레버 조립 절차 힘 센서 및 측정 그것의 뻣 뻣 함. (A) 부하 포인트 (LP) 캔틸레버 (C), 위쪽으로 지적 부하 포인트 팁 (LPT) 연결 되어. (B) 캔틸레버 LP 서브 CP로 표시 된 캔틸레버 플레이트에 첨부. 캔틸레버 판의 recessed 주머니 외팔보 팔 아래 표시 됩니다. (C) 캔틸레버 플레이트 프레임의 아래쪽에 연결 (B)에 표시 된 접시의 측면에 직면 하는 
방향. FODS 마이크로미터 변조가 (D) 와이어 후크로 표시 하며 프로토콜의 2 단계에서 사용 된 캘리브레이션 무게는 LPT에 구멍에서 거 표시 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
- 보풀 무료 면봉을 2-프로 판 올의 몇 방울을 적용 하 고 LP 거울의 표면을 닦아. 긁힌 자국에 대 한 거울을 검사 하 고 손상 되 면 미러 교체.
- 느슨하게 접시에서 LPT 가리키는와 recessed 주머니를 포함 하는 접시의 측면에 #6-32 SHCSs를 사용 하 여 외팔보 접시에 캔틸레버를 연결 ( 그림 3 B 참조). 1/8 삽입 " 캔틸레버와 플레이트를 통해 맞춤 핀 나사, 강화 하 고 맞춤 핀을 제거 합니다.
- 는 FODS 마이크로미터 시계 반대 방향으로 (참조 그림 3 C)를 설정 하 여 가능한 FODS 철회. 느슨하게 외팔보 플레이트에 LPT 가리키는와 #6-32 SHCSs를 사용 하 여 프레임에 첨부는
방향 ( 그림 1 참조). 1/8 삽입 " 프레임 및 캔틸레버 격판덮개를 통해 서 맞춤 핀 나사, 강화 하 고 다음 ( 그림 3 C 참조) 맞춤 핀 제거. - 힘에 공급 하 고 12.00 V 정 전압 모드 조정 손잡이 사용 하 여 전압 설정. 다음 전압 출력 설정 하 고 현재 그리기 전원 공급 장치에 표시 되는 확인 ' s LCD 스크린은 대략 60-70 mA. 전류 전압 측정 불확실성을 줄이기 위해 정상 상태에 도달 하기 위해 1 시간 이상 기다려.
- 열고 실행 하는 Basic_Data 프로그램 (보충 코드 파일 참조). FODS 마이크로미터 ( 그림 4 및 그림 3 C 참조)을 lp로 향해 FODS 거울 사용자 인터페이스 그래프에 표시 되는 출력 전압 최대 값에 도달할 때까지 이동 하는 시계 방향으로 돌려.
- 조정 전압은 회전 대 5.0 FODS 마이크로미터는 FODS 철회를 시계 반대 방향으로 출력 되도록 설정 하 여 FODS의 이득 FODS 주택 측면 나사.
- 현미경 조명 기를 켜고 현미경 위치를 조정 하 고 사용 하 여 두 개의 수동 번역 단계는 LPT 중심 시야에 초점. 클릭 하 여 Basic_Data 프로그램 중지는 ' 중지 ' 단추.
- 모터 컨트롤러 사용자 인터페이스 소프트웨어를 엽니다. 포 텐 쇼 미터 슬라이더를 사용 하 여에
-축 모터 컨트롤러에 최대 허용 여행 무대를 이동 하는 < img alt = "공식 6" src "/ 파일/ftp_ = upload/56571/56571eq6.jpg"/ > 방향과 설정을 클릭 하 여 홈 위치는 ' 집 ' 사용자 인터페이스에서 단추.
에 - 전위차계를 사용 하 여 슬라이더는
-축 모터 컨트롤러에 최대 허용 여행 무대를 이동 하는 
방향 및 홈 위치. 사용자 인터페이스 소프트웨어를 닫습니다.
- 전위차계를 사용 하 여 슬라이더는
- 무대 베이스 플레이트 (참조 그림 4 A)에 무대는 평준화에 마이크로미터 헤드의 팁 접시 무대 받침판 divots에서 나머지는 좌석. 거품 수준 절연 테이블에 놓고 테이블의 각 압력 조정 ' 밸브 선회 하 여 s 다리 팔 엄지 나사를 표면 수준.
- 플레이트 평준화 무대의 상단에 버블 수준을 이동 하 고 그것은 또한 레벨는 마이크로미터를 조정. 마이크로미터 위치 및 단계 기본 격판덮개에서 단계를 제거. 참고: 프로토콜 일시 중지할 수 있습니다 여기.
-축 모터 컨트롤러에 최대 허용 여행 무대를 이동 하는 
방향 및 홈 위치. 사용자 인터페이스 소프트웨어를 닫습니다. 
그림 4: 기계 테스트 장치에 조립 단계 1.9 및 프로토콜의 3.7. (A) 샘플 단계 (SS), 번역 단계 (TS)에 연결 되어 있고 수평 단계 베이스 플레이트 (SBP)에 장착 플레이트 (SLP), 무대에는 마이크로미터를 사용 하 여 파괴는. 무대 베이스 플레이트는 절연 테이블의 광학 브레드보드에 첨부 됩니다. 캔틸레버 (C); 캔틸레버 플레이트 (CP); 그리고 섬유 광섬유 변위 센서 (FODS) 작성 시스템을 감지 하는 힘. (B)는 부하 포인트 (LP) 캔틸레버에 연결 하 고 부하 포인트 팁 (LPT) 샘플 단계에 있는 스피큘 위에 배치 됩니다. 벤딩 테스트 동안 LP의 변위는 FODS를 사용 하 여 측정 됩니다. FODS LP 거울 사이의 초기 거리 (A) 에서처럼 FODS 마이크로미터 (FM)에 의해 제어 됩니다. (C) A는 LPT 아래 배치 샘플 단계에서 트렌치에 걸쳐 누워 스피큘의 현미경 사진. 눈금 막대 250 µ m (C) =. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
2. 캔틸레버 강성 측정
- Basic_Data 프로그램과 FODS 마이크로미터 출력 전압까지 시계 방향으로 약 4 중지 대 회전을 클릭 하 여 프로그램 실행에 ' 중지 ' 단추.
- 분석 균형을 사용 하 여 와이어 후크 및 교정 무게의 질량을 측정.
- Cantilever_Calibration 프로그램을 열고 (보충 코드 파일 참조) 힘에 대 한 원하는 파일 이름을 입력 하 고 캘 리사용자 인터페이스의 텍스트 상자에서 bration 출력 파일.
- Cantilever_Calibration 프로그램을 실행 하 고 클릭 ' 확인 ' 첫 번째 교정 무게의 질량을 입력 하 라는 메시지가 나타나면. 진동 멈추고 녹색을 클릭 사용자 인터페이스 그래프에 표시 되는 출력 전압을 기다립니다 ' 전압 안정 '는 전압 측정을 버튼.
- 후크 현미경 목표 (참조 그림 3 D) 멀리 직면 하는 와이어를 걸어 사용 족집게는 LPT에 구멍에서 연결. 후크의 추가 의해 발생 하는 외팔보의 진동 하는 핀셋을 사용 하 여.
- 대화 상자에서 그램에 후크의 질량을 입력 하 고 클릭 ' 확인 '. 이전 단계에서 중지를 클릭 하기 전에 진동 출력 전압에 대 한 대기는 ' 전압 안정화 ' 버튼.
- 사용 족집게에 처음 체중을 연결 하 고 이전 단계에서 설명한 대로 전압 측정을가지고 가기의 과정을 반복. 이 단계를 반복 하 여 모든 교정 무게 어울리지도 또는 출력 전압은 1.8 V 미만. 이 시점에서 클릭 ' 취소 ' Cantilever_Calibration 프로그램 종료 대화 상자에.
- 는 FODS 마이크로미터는 FODS 철회를 시계 반대 방향으로 설정 합니다. LPT에서 후크 및 무게를 조심 스럽게 제거.
참고: 강제로 교정 출력 파일 교정 대 중, 100 FODS 출력 전압 독서의 의미와 그 읽기의 표준 편차에 의해 적용 되는 힘의 탭으로 구분 된 목록입니다. 대표적인 결과 섹션 외팔보 강성 측정을이 데이터 파일을 처리 하는 방법에 대해 설명 합니다.
3. 견본 준비
E. aspergillum를 처리할 때- 착용 니트 릴 장갑 해골 스폰지 하 고 그들은 처리 되는 때 밀폐 용기에 해골을 저장.
주의: 이후는 spicules 실리 카의 주로 구성, 깨진된 스피큘 날카로운 조각과 피부, 자극에 지도에 포함 될 수 있습니다. - 선단부 및 골격에서 그것을 제거 하는 풀 한 앵커 스피큘 파악 핀셋의 쌍을 사용 (참조 그림 2 A). 깨끗 한 현미경 슬라이드에 있는 스피큘 놓습니다.
- #00000 빨강 검은 담 비 브러시를 사용 하 여 그것의 길이 따라 중간점 근처 슬라이드에 대 한 있는 스피큘을 개최. 잘라는 ≈ 4 mm 섹션 슬라이드에 수직 브러시의 양쪽에 있는 스피큘에 면도날을 추진 하 여 스피큘의 표면 ( 그림 2 B 참조). 큰 원심 및 인접 스피큘 섹션을 무시 하 고 계속은 ≈ 4 m m 섹션.
- 검사 10 배 확대에서 편광된 빛 현미경을 사용 하 여 4 mm 스피큘 섹션 (참조 그림 2 C-E). 스피큘 섹션을 삭제 하 고 (참조 그림 2 E) 실리 카 층의 큰 영역을 누락 하는 경우 3.2 단계로 반환 합니다. 독점적으로 #00000 빨강 검은 담 비 브러시를 사용 하 여 그들의 실리 카 층을 소개 하는 어떤 새로운 손상을 방지 하는 검사 스피큘 섹션 처리.
- 어떤 스피큘 조각 또는 샘플 단 브러시 또는 압축 공기의 표면에서 다른 입자를 청소. 다음 보풀 무료 면봉에 2-프로 판 올의 몇 방울을 적용 하 고 샘플 단계를 닦아냅니다. 비 반사 페인트로 코팅 하는 무대의 분야와 접촉을 하지 마십시오. 참고: 페인트 벤딩 테스트 동안 촬영 한 이미지에 반사 반사의 수를 줄이기 위해 사용 됩니다
- 샘플 단계로 스피큘 섹션을 전송합니다. 스피큘 섹션 벤딩 테스트에 대 한 원하는 범위와 트렌치에 걸쳐 놓고 부드럽게 밀어는
골짜기 능선에 대 한 방향. 스피큘 ( 그림 2 C 참조) 트렌치 모서리에 수직 확인. - 는 마이크로미터 스핀 들의 끝 단계 베이스 플레이트 divots에 휴식을 단계 베이스 플레이트에 무대 자리. 필요한 경우 프로토콜의 1.9 단계에서 기록한 값을 플레이트 평준화 스테이지는 마이크로미터를 조정.
골짜기 능선에 대 한 방향. 스피큘 ( 그림 2 C 참조) 트렌치 모서리에 수직 확인.4. 전압 변위 보간 파일
- Bending_Test 프로그램을 열고 (보충 코드 파일 참조). 설정에서 ' 단계 크기 ' 2 µ m, ' 최대 변위 ' 0.5 m m, ' 낮은 전압 중지 ' 1.5 V, 및 ' 높은 전압 중지 ' 4.6 V 사용자 인터페이스에 표시 된 텍스트 상자를 사용 하 여.
사용자 인터페이스에서 텍스트를 사용 하 여
- 선택 원하는 이미지 및 데이터 디렉토리와 출력 파일 이름을 상자. 설정에서 ' 이미지 저장 ' 아래 위치를 사용자 인터페이스에 전환 하 고 단어 아래 녹색 사각형 버튼을 클릭 ' 전압 차이 ' 조명 된다 그래야.
- Bending_Test 프로그램을 실행 하 고 모터 컨트롤러와 카메라 인터페이스 초기화를 기다립니다.
- 설정에서 조명 밝기를 조정 하는 LPT 표시 되 고. FODS 마이크로미터 사용자 인터페이스 그래프에 표시 되는 출력 전압 대 ~1.7 때까지 시계 방향으로 돌려
에
- 전위차계를 사용 하 여 슬라이더는 -축 모터 컨트롤러에서 단계를 이동 하는
까지 방향 그것은 설정 하 고 LPT 아래 ~ 1 ㎝는 -클릭 하 여 축 집 위치는 " 홈 " 버튼.
- 전위차계를 사용 하 여 슬라이더는
- 포 텐 쇼 미터 슬라이더를 사용 하 여에 -및
-위치는 LPT 축 모터 컨트롤러 에 샘플 단계에 있는 얇은 강철 스트립의 중심에는 
골짜기에서 방향. 포 텐 쇼 미터 슬라이더를 사용 하 여에 -축 모터 컨트롤러에서 단계를 이동 하는 방향 무대까지 현미경은 ' s 시야. - 포 텐 쇼 미터 슬라이더를 사용 하 여에 -축 모터 컨트롤러에서 단계를 이동 하는 동안 방향 사용자 인터페이스에서 출력 전압 그래프를 보고. 대략적인 위치는는 LPT 연결 하는 단계를 결정 ' s 표면에 전압 변화에 대 한 보고 더 스테이지의 운동입니다. 철회 단계 약 10 µ m.
- 표시 버튼을 클릭 " 테스트 시작 ". 0.003 V와 0.001 m m의 값을 입력 하는 프롬프트가 표시 되 면, ' 터치 감도 ' 및 ' 단계 크기에서 터치 ', 각각. 테스트 완료를 기다립니다.
참고:이 시점 후 제거 하지 마십시오 무대에서 무대 베이스 플레이트 벤딩 테스트 정확한 변위 측정을 보장 하기 위해 완료 될 때까지. 전압 변위 보간 출력 파일은 탭으로 구분 된 목록이 FODS 출력 전압 신호는 100의 평균 및 표준 편차와 함께 그 독서의는- 모든 단계 진지 변환 증가에 축 단계 위치입니다. 대표적인 결과 섹션 파일이 데이터를 사용 하 여 LP 변위 측정된 FODS 출력 전압으로 변환 하는 방법을 설명 합니다.
-위치는 LPT 축 모터 컨트롤러 에 샘플 단계에 있는 얇은 강철 스트립의 중심에는 
골짜기에서 방향. 포 텐 쇼 미터 슬라이더를 사용 하 여에 5. 벤딩 테스트
- 오픈 및 실행 Basic_Data 프로그램에 놓일 때까지 사용자 인터페이스 그래프에 표시 되는 출력 전압 포 텐 쇼 미터 슬라이더 사용 하 여 대 약 3 FODS 마이크로미터를 시계 반대 방향으로 돌려는 < img alt = "방정식 7" src="//cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/56571/56571eq7.jpg" / > -스피큘 ( 4 그림 C 참조) 위에 트렌치 모서리 사이 LPT를 축 모터 컨트롤러.
에
- 전위차계를 사용 하 여 슬라이더는 -축 모터 컨트롤러에서 단계를 이동 하는 까지 방향 트렌치 릿지의 위쪽 표면 아래는 LPT는 ( 그림 5 참조). 마지막으로, 포 텐 쇼 미터 슬라이더를 사용 하 여에 -축 모터 컨트롤러는 LP의 완전 한 폭의 가장자리 사이 트렌치 릿지의 정면 표면에 초점 려는 트렌치 릿지입니다. 클릭 하 여 Basic_Data 프로그램 중지는 ' 중지 ' 단추.
- 전위차계를 사용 하 여 슬라이더는
- 오픈 및 Center_LoadPoint 프로그램 실행 (보충 코드 파일 참조). 사용 된 -축 모터 컨트롤러는 LPT 거의 오른쪽 트렌치 가장자리 접촉 될 때까지 무대를 이동. 클릭에 " 찾을 지 " 버튼.
- 프롬프트가 표시 되 면, 사용 된 -축 모터 컨트롤러는 LPT 거의 왼쪽된 트렌치 가장자리 접촉 될 때까지 무대를 이동. 클릭에 " 찾을 지 " 버튼. 기다리는 트렌치 스팬에 걸쳐 LPT 중간쯤 위치 프로그램 ( 그림 5 B 참조).
참고:이 시점 이후 그것은 중요 하지 않습니다 조정는-이 축 모터 컨트롤러는 LPT의 부정합 발생 합니다. - Bending_Test 프로그램을 엽니다. 단계 크기를 2 µ m, 0.5 m m, 1.5 V, 낮은 전압 중지 및 4.5 V 사용자 인터페이스의 텍스트 상자를 사용 하 여 높은 전압 중지 최대 변위 설정.
사용자 인터페이스에서 텍스트를 사용 하 여
- 선택 원하는 이미지 및 데이터 디렉토리와 출력 파일 이름을 상자. 설정에 ' 이미지 저장 ' 위쪽으로 사용자 인터페이스에 전환 하 고 단어 아래 녹색 사각형 버튼을 클릭 ' 전압 차이 ' 조명 하지 있도록.
- Bending_Test 프로그램을 실행 하 고 모터 컨트롤러와 카메라 인터페이스 초기화를 기다립니다.
- 이동 무대는 방향까지 있는 스피큘은 현미경 내 모터 컨트롤러에 포 텐 쇼 미터 슬라이더를 사용 하 여 ' s 필드의 보기. 포 텐 쇼 미터 슬라이더를 사용 하 여에 -축 모터 컨트롤러는 스피큘은 LPT 아래 때까지 무대를 이동.
- 는 스피큘 사용자에 초점에 되도록
- 현미경 초점 손잡이 조정 인터페이스 ( 그림 4 C 참조). 출력 전압은 약 1.8 대까지 FODS 마이크로미터를 시계 반대 방향으로 돌려
- Z 축 모터 컨트롤러에 포 텐 쇼 미터 슬라이더를 사용 하 여 스테이지에서 이동 하는 사용자 인터페이스에서 출력 전압 그래프를 보면서 방향. 스테이지의 추가 운동으로 전압에서 변화에 대 한 보고는 스피큘 연락처는 LPT 대략적인 위치를 확인 합니다. 철회 단계 약 50 µ m.
- 클릭 " 테스트 시작 " 벤딩 테스트 완료 되 고 단계에 반환 될 때까지 기다립니다는 -축 홈 위치.
참고: 단계 것입니다 이동 2 µ m 단위로 (프로토콜의 단계 5.4에서에서 처방)는 방향, 절곡은 스피큘 (참조 그림 5 C) 여러 중지 조건 중 하나가 충족 될 때까지. 중지 조건:는) 0.5 m m의 최대 단계 변위에 도달; b) 스피큘 휴식 및 프로그램 감지 큰 드롭 FODS 출력 전압; 또는 c) 4.5 V의 높은 전압 제한에 도달 하면. 조건 (a)를 중지, 그들은 시험 종료 또는 이전 값을 재정의 하려는 경우 사용자를 자극 것 이다. 때 ' 재정의 '은 선택 사용자 무대 변위 제한 증가 하거나 계속은 스피큘 로드 되지 않습니다 데이터를 수집 하기 위해 무대 변위의 방향을 반전 기회를 갖게 됩니다. 무대 변위 증분 방향을 클릭 하 여 변경할 수 있습니다에서 " 로드 역 " 테스트 기간 동안 언제 든 지 버튼. 벤딩 테스트 출력 파일 프로토콜의 단계 4.6에서에서 생성 된 전압 변위 보간 출력 파일 같은 구조를가지고 있습니다. 즉, 그것은 100 FODS 출력 전압 읽기의 평균 및 표준 편차와 함께 그 판독의의 탭으로 구분 된 목록에서 -모든 단계에서 축 단계 위치 변위 증가입니다. 대표적인 결과 섹션 벤딩 테스트 중 캔틸레버 변위와 무대 변위를 계산 하기 위해 전압 변위 보간 파일 함께이 데이터 파일은 사용 하는 방법에 대해 설명 합니다. 그 후, 외팔보 강성 LPT는 스피큘에 의해 적용 되는 힘을 계산 하기 위해 사용 됩니다. - 테스트가 완료 된 후는 FODS LPT 거울에서 적어도 5 mm까지 FODS 마이크로미터를 시계 반대 방향으로 설정. 다음, 조심 스럽게 무대 베이스 플레이트에서 무대 제거.
그림 5: 트렌치와 LPT를 정렬 하기 위한 절차 ' 범위 중순 s와 벤딩 테스트 수행 (A)는 LPT 단계 5.1 프로토콜의 끝에서 골짜기 능선의 위쪽 표면 아래 위치 하지만 중반 범위에서 아직 배치 하지. (B)는 중심 후 LPT의 위치 단계 5.2 및 5.3 프로토콜에서 설명 하는 절차는 완료 됩니다. (C) 벤딩 테스트 동안 스피큘의 현미경 사진. 아래는 LPT 스피큘 횡단면의 변위 
, 개요로 표시 됩니다. 스케일 바 250 µ m = (A-C). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
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Representative Results
어떤 기계적인 테스트의 가장 기본적인 출력은 표본과 힘이 적용 되는 위치의 변위에 적용 되는 힘의 크기 이다. 3-포인트 벤딩 테스트의 경우 목표는 LPT에 의해 적용 되는 힘의 크기를 얻을 것입니다 
, 및에서 LPT 아래 견본의 횡단면의 변위는 
방향, . 그러나, 여기에 설명 된 기계 테스트 장치에 대 한 몇 가지 후 처리 단계 수행 해야 합니다 2, 4 단계와 5 단계 프로토콜의 원하는이에서 얻은 출력 데이터 - 데이터. 3-포인트 벤딩 테스트에서 얻은 데이터 파일은: 1) 전압 변위 보간 파일; 2) 힘 보정 파일; 그리고 3) 벤딩 테스트 파일. 수량을 측정 하 고 파생의 요약 표 1에 표시 됩니다.
| 기호 | 정의 | |||
| Nh | 전압 변위 보간 출력 파일에서 전압 값의 수 | |||
| Vh | 프로토콜의 4 단계에서 측정 된 전압 값 | |||
| ΣVh | Vh 의 표준 편차 | |||
| zsh | 프로토콜의 단계 4에서에서 단계 위치 측정 | |||
| Nc | 힘 측정 힘 보정 출력 파일에서의 수 | |||
| Fc | 프로토콜의 2 단계에서 보정 무게에 의해 적용 되는 힘 | |||
| Vc | 프로토콜의 2 단계에서 측정 된 전압 값 | |||
| ΣVc | Vc 의 표준 편차 | |||
| zlc | Vh 와 Vc 를 사용 하 여 계산 프로토콜의 2 단계에서 LP의 위치 | |||
| wlc | 프로토콜의 2 단계에서 LP의 변위 zlc 에서 계산 | |||
| Nt | 벤딩 테스트 출력 파일에서 힘 및 변위 측정의 수 | |||
| z성 | 프로토콜의 5 단계에서 무대의 위치 | |||
| wst | 프로토콜의 단계 5에서에서 단계의 변위 | |||
| Vt | 프로토콜의 5 단계에서 측정 된 전압 값 | |||
| ΣVt | Vt 의 표준 편차 | |||
| zlt | Vh 와 Vt 를 사용 하 여 계산 프로토콜의 5 단계에서 LP의 위치 | |||
| wlt | 프로토콜의 5 단계에서 LP의 변위 zlt 에서 계산 | |||
| F | Zlt 에서 프로토콜의 단계 5에서에서 천자에 의해 적용 되는 힘 계산 | |||
| w0 | 프로토콜의 5 단계에서 LP에서 스피큘의 횡단면의 변위 | |||
표 1: 요약 수량 2, 4, 5는 프로토콜의 단계에서 측정 하 고 대표적인 결과 섹션에서 계산에 사용 되는 기호.
전압 변위 보간 파일의 목적은 LPT 변위 측정된 FODS 출력 전압 관련 된 것입니다. 이렇게 그는 무대 이동은 엄격 번역 단계는 LPT 커플링은 방향, 변화는 
-축 단계 위치는 LPT 변위 (프로토콜의4 단계 ). 전압 변위 보간 파일 포인트 세트를 포함 
, 어디 
평균 FODS 점령 1000 Hz의 샘플링 레이트에서 100 측정 전압 출력은 
100 전압의 관련 표준 편차 측정, 
는 -축 단계 위치와 
는 단계 수 변위 단계 ( 그림 6 (B) 참조).
힘 보정 파일 외팔보 강성을 측정 lp로 치환 LP에 의해 적용 되는 힘의 크기를 계산 하는 데 사용 될 수 있습니다. 힘 보정 파일 포인트 세트를 포함 
, 어디 
평균 FODS 점령 1000 Hz의 샘플링 레이트에서 100 측정 전압 출력은 
는 100의 관련된 표준 편차는 전압 측정, 
는 LPT에 무게에 의해 발휘 된 힘은 그리고 
보정 가중치 사용의 수입니다. 첫 번째 포인트는 0에 대 한 측정 하기 때문에 교정 무게 보다 두 더 많은 포인트는 힘을 적용 하 고 혼자 와이어 훅에 의해 발휘 된 힘에 대 한 두 번째 지점을.
마지막으로, 벤딩 테스트 파일은 계산 하는 데 사용은 및 . 점의 집합 포함 
, 어디 
평균 FODS 점령 1000 Hz의 샘플링 레이트에서 100 측정 전압 출력은 
100 전압 측정의 관련된 표준 편차는 
는 -축 단계 위치와 
는 numbe입니다r 벤딩 테스트 동안 무대 변위 단계입니다.
첫 번째는 LPT의 위치 강제 교정 중의 구성 요소 
, 세트를 사용 하 여 
지도를 값을 
선형 보간을 통해 값. LPT 변위의 구성 요소에 의해 주어진 다 
, 
. LPT 치환 때문에 작은 캔틸레버, 사이 관계의 길이에 비해 및 
선형 것 같다. 따라서, 외팔보 강성 피팅 라인에 의해 계산 될 수 있다는 
데이터와 컴퓨팅 기울기, 
. 포인트의 대표 집합 의 해당 장착된 라인에 표시 됩니다 및 그림 6A. 벤딩 실험에 사용 하는 캔틸레버의 강성은 90.6 ± 0.3 N/m.
그림 6: 3-포인트 벤딩 테스트의 대표적인 결과 (A) 힘 및 변위 데이터 (회색) 캔틸레버의 강성 계산 사용 선형 적합 (파란색)와 프로토콜의 2 단계 에서 얻은입니다. (B) 전압 변위 보간 출력 파일에 포함 된 데이터의 대표적인 예입니다. 측정된 FODS 출력 전압, 
, 무대의 위치 
, 선형 보간을 통해 얻을 수 있습니다. 캔틸레버 변위를 측정 하는 데 사용 됩니다 , 테스트 굽 힘 동안. 3 다른 E. aspergillum 의 (C) 대표 힘-변위 응답 spicules 성공적인 3-포인트 벤딩 테스트에서 앵커. (D) A 힘-변위 응답 실패 3-포인트 벤딩 테스트에서. 곡선의 비선형은 스피큘 제대로 샘플 단계에 앉아 고 미끄러져 또는 초기 연락처는 LPT와 함께 만들어진 후 따르지는 나왔다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
다음는 벤딩 테스트 동안 LPT의 위치의 구성 요소 
, 세트를 사용 하 여 지도를 값을 
선형 보간을 통해 값. 벤딩 테스트 동안 LPT 변위의 구성 요소에 의해 주어진 다 
, 
. 벤딩 테스트 동안 무대 변위의 구성 요소에 의해 주어진 다 
.
이후는 LPT 및 있는 스피큘 벤딩 테스트, 스피큘 변위의 전체 기간 동안 접촉에 있는 
에 의해 주어진 다
(1)
그리고는 LPT에 의해 적용 되는 힘 
, 이다
(2)
설정부터 주의 하는 것이 중요 하다 둘 다를 얻는 데 사용 됩니다 및 보간을 통해 값, 값의는 
및 의 범위 내에 있어야 . 이 단계 2, 4 및 5 의 프로토콜에서 시작 전압에 대 한 적절 한 값 및 높은 전압 중지 값을 설정 하 여 보장 됩니다.
그림 6 C 3 개의 대표적인 spicules 힘-변위 곡선을 보여 줍니다. 슬림, 선형 탄성 구조 3-포인트 절곡, 로드에 대 한 선형으로 증가 것으로 예상 된다 의 작은 값에 대 한 30. 비선형은 - 작은 곡선 (예를 들어, 그림 6D참조) 일반적으로 그는 스피큘 수 수 올바르게 장착 되지 않은 샘플 무대에 나왔다. 이 경우 테스트를 중지 해야 하 고 있는 스피큘 샘플 단계 (프로토콜의단계 3.6 )에 위치.
충분 한 정확도 지키기 위하여는 및 측정, 벤딩 테스트의 과정을 통해 총 전압 변화 
, 1 V 이상 이어야 한다. 총 전압 변화 V 1 보다 작은 경우 보다 외팔보 se 이어야 한다lected입니다.
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Discussion
프로토콜의 여러 단계는 힘과 변위는 정확 하 게 측정 하는 보장에 대 한 특히 중요 하다. 이러한 중요 한 단계 중 일부는 모든 3-포인트 벤딩 테스트 유니버설, 동안 다른이 기계 테스트 장치에 독특합니다.
Lp로 거울 청소 하 고 긁힌 자국이 들어, 검사 프로토콜의 단계 1.2 및 프로토콜의 단계 1.6 FODS 이득 설정 됩니다. 그것은 이득 및 단계 2, 4및 5 의 프로토콜에 대 한 상수로 LP 거울 반사율에 대 한 중요 하다. 이러한 이유로, 두 교정 단계 (단계 2와 4 는 프로토콜) 벤딩 테스트 (5 단계/프로토콜) 직전 수행 되어야 한다.
1.9 단계 와 프로토콜의 3.7 무대 절연 테이블의 표면에 관하여 평준화할입니다. 이 단계 있도록 스피큘의 경도 축에 수직인 힘의 구성 요소입니다. 캔틸레버, LP, 미러와 FODS의 표면 절연 테이블의 표면에 모든 병렬 있도록 기계 테스트 장치 프레임 제조 이다. 즉, 힘 센서 힘 및 절연 테이블 표면에 수직 변위의 구성 요소를 측정 합니다. 각도 의해 무대의 상단은 고르지 경우 
절연 테이블의 표면에 대해 다음 측정 된 변위는 LPT의 될 것입니다 
, 어디 
는 수직 방향으로 실제 변위는 스피큘의 경도 축 ( 그림 7참조). 이후 
, 이상의 결과 적용 된 힘의 예측 그리고 스피큘 변위 방정식 (1) 및 (2)의 예측에서.
그림 7: 수평 변위 측정에는 스테이지의 효과. (A) 무대는 각도로 기울이면 , 절연 테이블의 표면 및 캔틸레버의 하단 표면. (B) LP 수직 방향으로 변위 ( 그림 1 (D) 참조)는 FODS에 의해 측정 된다. 스피큘의 축에 수직인 방향으로 LP 변위의 구성 요소는 . 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
단계 5.1-5.3 는 LPT는 프로토콜의 트렌치의 범위에 걸쳐 중간 방식으로 배치 됩니다. 중간 범위에 관하여 LPT의 부정합 실제 31,32보다 엄격한 나타나는 표본에 발생 합니다. 즉, 스피큘의 변위 동일한 힘 중반 범위에 적용 된 경우 측정 것 보다 작은 것입니다. 부정합의이 유형 하지 단계 베이스 플레이트에서 단계를 제거 하거나 x를 조정 하 여 피할 수 있다-축 단계 위치 후 중심 절차 완료 (단계 5.1-5.3 의 프로토콜).
이 방법의 한 가지 한계는 힘 및 변위 측정의 상대적인 측정 불확실성을 줄이기 위해 캔틸레버 강성 선택 해야 합니다 있도록 FODS 출력 전압 범위 4.5 1.8 V의 전체 범위는 굴곡 하는 동안은 테스트 합니다. 그러나,이 전압 범위는 대략 스피큘 변위와 같은 ( 그림 6 (C) 참조) 실패 직전 약 ≈250 µ m의 캔틸레버 변위에 해당 합니다. 즉, 캔틸레버와 있는 스피큘 비슷한 stiffnesses 있다. 그러나이 spicules의 탄성 응답 속성과 강도 측정에 대 한 문제가, 그것 spicules' 인 속성의 정확한 측정을 배제지 않습니다. 이 때문에 인 성 속성의 정확한 측정을 보장 하기 위해 여 스피큘에 균열 제어 방식으로 33에 전파 해야 합니다. 일반적으로 테스트 장치는 표본을 33보다 훨씬 엄격한 경우만 가능입니다. 테스트 장치의 강성을 증가 하기 위하여 더 민감한 변위 센서는 FODS 대신 사용 될 수 있습니다.
벤딩 테스트 프로토콜 E. aspergillum spicules에 시연 하는 동안 다른 LBBSs 및 합성 물질도 3-포인트 벤딩 테스트 하 기계 테스트 장치를 사용할 수 있습니다. 이 기계 테스트 장치는 그 횡단면 직경 0.01에서 1 m m 및 트렌치에 대 한 범위 10 m m 1에서 배열 하는 표본에 대 한 가장 적합 한. 큰 직경에 대 한 샘플 단계는 표본 무대에 걸쳐 롤포워드할 수 없습니다 있도록 재설계 한다. 이 무대의 표면 거칠기 압 연에서 견본을 방지 하기 위해 충분 하기 때문에, spicules 처럼 작은 섬유에 대 한 문제가 아니다. 트렌치 가장자리와 LPT의 반지름 또한 소개 표본은 지원된 31,32포인트에서 로컬 손상을 피하기 위해 큰 여야 한다. 플레이트 평준화 무대 무대 베이스 플레이트 고정는 또한, ( 그림 4참조) 단계 기울이기 세력 ≈1을 초과 하는 경우를 방지 하기 위해 단계 3.7 프로토콜의 ¼"-20 소켓 헤드 캡 나사를 사용 하 여 명.
정확한 힘 및 변위 측정, 캔틸레버의 강성 항상 프레임의 강성 (≈107 N/m) 보다 훨씬 작은 되어야 합니다. 이 요구 사항은 제한 ≈25 n이 장치에 의해 적용 될 수 있는 최대 힘 따라서, 표본 테스트를 수행 하기 위해이 장치를 사용할 수 있습니다 확인 하려면 벤딩 테스트를 수행 하기 전에 견딜 수 있는 최대 힘을 추정 하는 것이 중요 하다.
이 작품에서는 프로토콜, 기술 도면 (참조 보조 파일 1) 및 소프트웨어 ( 보충 코드 파일참조) 재현 및 우리의 기계 테스트 장치를 사용 하 여. 이 잘하면 많은 다른 LBBSs의 굴곡 동작을 정확 하 게 측정 하기 위한 플랫폼을 제공 합니다. 이 측정은 더 깊은 이해는 LBBS의 건축 및 그것의 기계적 성질 간의 관계를 개발 하기 위한 전제 조건.
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Disclosures
저자는 공개 없다.
Acknowledgments
이 작품은 [재료 역학과 구조 프로그램, 번호 1562656를 부여]; 국립 과학 재단에 의해 지원 되었다 그리고 [Haythornthwaite 영 조사 상] 기계 엔지니어의 미국 사회.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| TMC 36" x 48" isolation table with 4" CleanTop breadboard | TMC | 63-563 | Isolation Table |
| Diffeential Screw Adjuster | Thorlabs | DAS110 | For stage leveling plate |
| 1" Travel Micrometer Head with 0.001" Graduations | Thorlabs | 150-801ME | For stage leveling plate |
| Right-Angle Bracket for PT Series Translation Stages, 1/4"-20 Mounting Holes | Thorlabs | PT102 | For microscope mount |
| 1" Dovetail Translation Stage, 1/4"-20 Taps | Thorlabs | DT25 | For microscope mount |
| 1" Translation Stage with 1/4"-170 Adjustment Screw, 1/4"-20 Taps | Thorlabs | PT1B | For microscope mount |
| 12" Length, Dovetail Optical Rail | Edmund Optics | 54-401 | For microscope mount |
| 2.5" Width, Dovetail Carrier | Edmund Optics | 54-404 | For microscope mount |
| 0.5" Width, Dovetail Carrier | Edmund Optics | 54-403 | For microscope mount |
| InfiniTube Mounting C-Clamp with ¼-20 | Edmund Optics | 57-788 | Microscope component |
| Standard (with no In-Line Attachment), InfiniTube | Edmund Optics | 56-125 | Microscope component |
| Standard In-Line Attachment (Optimized at 2X-10X), InfiniTube | Edmund Optics | 56-126 | Microscope component |
| Mitutoyo/Achrovid Objective Adapter (M26 to M27) | Edmund Optics | 53-787 | Microscope component |
| 5X Infinity Achrovid Microscope Objective | Edmund Optics | 55-790 | Microscope component |
| 0.316" ID, Fiber Optic Adapter SX-6 | Edmund Optics | 38-944 | Microscope component |
| ¼" x 36", Flexible Fiber Optic Light Guide | Edmund Optics | 42-347 | Microscope component |
| 115V, MI-150 Fiber Optic Illuminator w/IR Filter and Holder | Edmund Optics | 55-718 | Microscope component |
| Allied Vision Manta G-223 2/3" Color CMOS Camera | Edmund Optics | 88-452 | Microscope component |
| Power Supply for Manta/ Guppy Pro/ Stingray/ Pike | Edmund Optics | 68-586 | Microscope component |
| 1/4" Travel Single Axis Translation Stage | Thorlabs | MS1S | FODS micrometer |
| Analog Reflectance Dependent Fiber Optic Displacement Sensor | Philtec | D20 | FODS |
| 30V, 3A DC Power Supply | Agilent | U8001A | Power supply for DAQ and FODS |
| 14-Bit, 48 kS/s Low-Cost Multifunction DAQ | National Instruments | USB-6009 | DAQ for FODS |
| Three Axis Motorized Translation Stage | Thorlabs | Thorlabs T25 XYZ-E/M | Translation stage |
| T-Cube DC Servo Motor Controller | Thorlabs | TDC001 | Motor controller for stage |
| T-Cube Power Supply | Thorlabs | TPS001 | Power supply for motor controller |
| National Instruments LabVIEW (2013 SP1) | National Instruments | Used for running software | |
| National Instruments LabVIEW Vision Acquisition Software (2016) | National Instruments | Used for running software | |
| Nikon Eclipse Ci-POL Main Body | MVI | MDA96000 | Polarized light microscope |
| Nikon Pi Intermediate Tube with Analyzer Slider | MVI | MDB45305 | Polarized light microscope |
| Nikon Dia-Polarizer | MVI | MDN11920 | Polarized light microscope |
| Power Cord - 7'6" | MVI | 79035 | Polarized light microscope |
| Nikon P-Amh Mechanical Stage | MVI | MDC45000 | Polarized light microscope |
| Nikon Lwd Achromat Condenser | MVI | MBL16100 | Polarized light microscope |
| Nikon LV-NBD5BD-CH Manual Quint Nosepiece ESD | MVI | MBP60125 | Polarized light microscope |
| Nikon C-TF Trinocular Tube F | MVI | MBB93100 | Polarized light microscope |
| Nikon CFI 10X Eyepiece FN 22mm NC | MVI | MAK10110 | Polarized light microscope |
| Nikon TU Plan Flour BD 10x Objective | MVI | MUE42100 | Polarized light microscope |
| Venus Flower Basket Sponge | Denis Brand | N/A | Sponge skeleton |
| 3.5X Headband Flip-Up Magnifier | McMaster Carr | 1490T5 | Used for spicule sectioning |
| Ø1" Silicon Wafer, Type P / <100> | Ted Pella | 16011 | Used for load point mirror |
| Low Lint Tapered Tip Cotton Swab | McMaster Carr | 71035T31 | Used for cleaning LP mirror |
| Rubber grip precision knife | McMaster Carr | 35575A68 | Used for sectioning spicules |
| Microscope Slides, frosted end, 75 x 25 x 1mm | Ted Pella | 260409 | Used for sectioning spicules |
| Sable Brushes, #00000, 0.08mm W x 4.0mm L | Ted Pella | 11806 | Used for handling spicules |
| PELCO Pro High Precision Tweezers, extra fine tips, superior finish | Ted Pella | 5367-5NM | Used for handling spicules |
| Dual Axis Linear Scale Micrometer | Edmund Optics | 58-608 | Used for calibrating the microscopes |
| FLEX-A-TOP FT-38 CAS | ESD Plastic Containers | FT-38-CAS | Used for storing spicules |
| Plastic Vial Bullseye Level | McMaster Carr | 2147A11 | Used for leveling the stage |
| Analytical Balance | Mettler Toledo | MS105DU | Used to mass calibration weights |
References
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