震動(dòng)的消除方法

通過仔細(xì)的設(shè)計(jì)，是可以避免震動(dòng)的危害，例如在半夜的地下室，各種白天的震動(dòng)都消失了。但預(yù)防震動(dòng)比僅僅靠小心更重要。需要一個(gè)用來補(bǔ)償微操縱器的復(fù)雜的空氣隔離實(shí)驗(yàn)臺(tái)和一個(gè)穩(wěn)定良好設(shè)計(jì)的微操縱器。

微操縱器必須是堅(jiān)固而緊湊的。因此其移動(dòng)部分(包括從微操縱器Holder、電極尖端、到chamber中的細(xì)胞)，這部分應(yīng)盡可能短。微操縱器應(yīng)靠近c(diǎn)hamber，應(yīng)直接安裝在顯微鏡平臺(tái)上。記錄放大器的headstage，應(yīng)直接固定在微操縱器上(而不要掛在一個(gè)桿子上)，電極也應(yīng)該短。

在做膜片鉗記錄時(shí)，最好使用遠(yuǎn)程控制微操縱器以消除手的震動(dòng)。現(xiàn)在，有3種主要類型的遠(yuǎn)程控制微操縱器：壓電驅(qū)動(dòng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、液壓/氣壓驅(qū)動(dòng)。

1 壓電微操縱器堅(jiān)固緊湊，有優(yōu)異的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，且移動(dòng)非常平滑，沒有改變方向時(shí)的后沖。(Burleigh PCS5x00, PCS6x00系列)

2 電機(jī)微操縱器堅(jiān)固緊湊。但是，它們常常緩慢而笨拙地到位，在改變方向時(shí)，可能出現(xiàn)后沖。

3 而液壓/氣壓微操縱器驅(qū)動(dòng)非常快，很方便，且沒有后沖，但有些型號(hào)在用于特定的設(shè)置時(shí)，可能發(fā)生緩慢的漂移。非常適合做注射微操。

防震臺(tái)一般包括一個(gè)很重的厚板，放在氣墊支持上。這樣的防震臺(tái)都比較昂貴。但是，自制的防震臺(tái)也是可選的，例如將厚板放置在部分充氣的內(nèi)胎或網(wǎng)球上，特別是使用了高品質(zhì)的微操縱器之后，一般可以不用昂貴的氣墊防震臺(tái)。

噪聲消除方法

外來的電氣影響(非儀器內(nèi)部噪聲)，可歸類為3種：

輻射拾取，

磁感應(yīng)拾取，

地環(huán)路噪聲。


輻射拾取

輻射拾取的例子包括：從燈源和電源插座來的工頻噪聲(嗡嗡聲hum)；計(jì)算機(jī)來的高頻噪聲。這種類型的噪聲一般可以通過如下方法削減：在chamber和電極周圍放置導(dǎo)體屏蔽層，使用帶屏蔽的BNC電纜。屏蔽層連接到微電極放大器的信號(hào)地。一般的，法拉第屏蔽籠可以用來屏蔽微電極和chamber。

作為替代，下列方法也能削減噪聲：

(1) 找到噪聲源，使用一個(gè)開路的示波器探針，并屏蔽它。

(2) 對(duì)電極周圍或部分微電極進(jìn)行局部屏蔽。

(3) 替換噪聲源(例如液晶顯示器比CRT顯示器的噪聲要小些)。

注意屏蔽也可能帶來一些副作用，例如引入另外種類的噪聲或降低帶寬。不要假定商業(yè)說明書就是精確的，例如一個(gè)顯微鏡光源用的DC電源，就有相當(dāng)可觀的AC耦合；從微電極前置放大器到主放大器的被屏蔽的連接導(dǎo)線，可能需要額外的屏蔽。

灌注溶液的管子進(jìn)入浴池，可能象一個(gè)天線，能拾取輻射噪聲。如果這種情況發(fā)生了，就需要屏蔽管子。不要直接將溶液接地，而是應(yīng)接在chamber中的地線上，這個(gè)地線是放大器的參考地，但可能與用于屏蔽目的的信號(hào)地不同。

磁感應(yīng)拾取

當(dāng)一個(gè)變化的磁通量切割一個(gè)環(huán)路線圈時(shí)，就會(huì)發(fā)生磁感應(yīng)，并在線路中產(chǎn)生電流。這最有可能在電源的電磁鐵的附近發(fā)生，并可以通過其波形來識(shí)別，其波形有非正弦的形狀，頻率是工頻的高次諧波。將電源遠(yuǎn)離敏感電路可以削減這種噪聲。如果這不可能，嘗試使用雙絞線以削減磁通量切割的面積，或嘗試用"mu-metal."屏蔽磁源。

地環(huán)路噪聲

當(dāng)屏蔽層出現(xiàn)多點(diǎn)接地時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生地環(huán)路噪聲。磁場(chǎng)可能增強(qiáng)這個(gè)環(huán)路的噪聲。而且，如果不同的接地點(diǎn)有些微不同的電位，就在屏蔽層中產(chǎn)生電流，形成噪聲。在理論原則上，地環(huán)路是容易消除的：簡(jiǎn)單的將所有屏蔽層連起來，然后僅僅只在一點(diǎn)接地。例如，將所有連接在一起的屏蔽層在微電極放大器的信號(hào)地這個(gè)地方接地。這個(gè)信號(hào)地，再依次連接在墻上插座的power ground上(或單獨(dú)的自埋接地線)。

但在實(shí)際上，這種理論指導(dǎo)常常由于對(duì)電子設(shè)備內(nèi)部的接地電路的不清楚而失敗。例如，一個(gè)BNC電纜上的屏蔽層，通常被連接在儀器的每個(gè)信號(hào)地上。而每個(gè)信號(hào)地可能被連接在一個(gè)分離的電源地上。升起B(yǎng)NC屏蔽層，以及(或者)斷開某些電源地線(雖然這會(huì)導(dǎo)致觸電的危險(xiǎn))，環(huán)路可能被打破。也可以嘗試不同的電源插座，因?yàn)槟承╇娫床遄�上的主要接大地的線有更低的阻抗。

計(jì)算機(jī)的地線上的噪聲非常大。所以，象EPC10放大器，已經(jīng)使用光纖來與計(jì)算機(jī)耦合，以消除計(jì)算機(jī)噪聲。

在設(shè)置上削減噪聲的邏輯步驟是首先關(guān)閉所有的設(shè)備，并互不相連，只有示波器連接在微電極放大器上。

第一步，測(cè)量當(dāng)用接地的金屬箔將headstage包裹起來的噪聲。微電極的headstage應(yīng)通過一個(gè)小電阻接地(for instance, 1 MW ) ；而膜片鉗的headstage則保持開路。這提供了最小可達(dá)到的輻射噪聲的一個(gè)參考數(shù)值。

第二步，連接電子設(shè)備的附加部分，并監(jiān)視地環(huán)路的出現(xiàn)。

第三步，安裝一個(gè)電極并添加屏蔽以最小化輻射拾取。

在大多數(shù)情況下，實(shí)驗(yàn)人員是抱著樂觀的理論開始削減噪聲，但結(jié)果總是依賴于經(jīng)驗(yàn)主義。這多少有點(diǎn)讓人感到灰心。現(xiàn)場(chǎng)的噪聲排除需要耐心和經(jīng)驗(yàn)，甚至需要一定的運(yùn)氣。如果有需要，可以向象CIB這樣的專業(yè)公司的技術(shù)人員咨詢。