膜片鉗實驗系統震動消除和噪聲消除
震動的消除方法
通過仔細的設計，是可以避免震動的危害，例如在半夜的地下室，各種白天的震動都消失了。但預防震動比僅僅靠小心更重要。需要一個用來補償微操縱器的復雜的空氣隔離實驗臺和一個穩(wěn)定良好設計的微操縱器。
微操縱器必須是堅固而緊湊的。因此其移動部分(包括從微操縱器Holder、電極尖端、到chamber中的細胞)，這部分應盡可能短。微操縱器應靠近chamber，應直接安裝在顯微鏡平臺上。記錄放大器的headstage，應直接固定在微操縱器上(而不要掛在一個桿子上)，電極也應該短。
在做膜片鉗記錄時，最好使用遠程控制微操縱器以消除手的震動�，F在，有3種主要類型的遠程控制微操縱器：壓電驅動、電機驅動、液壓/氣壓驅動。
1 壓電微操縱器堅固緊湊，有優(yōu)異的長期穩(wěn)定性，且移動非常平滑，沒有改變方向時的后沖。(Burleigh PCS5x00, PCS6x00系列)
2 電機微操縱器堅固緊湊。但是，它們常常緩慢而笨拙地到位，在改變方向時，可能出現后沖。
3 而液壓/氣壓微操縱器驅動非常快，很方便，且沒有后沖，但有些型號在用于特定的設置時，可能發(fā)生緩慢的漂移。非常適合做注射微操。
防震臺一般包括一個很重的厚板，放在氣墊支持上。這樣的防震臺都比較昂貴。但是，自制的防震臺也是可選的，例如將厚板放置在部分充氣的內胎或網球上，特別是使用了高品質的微操縱器之后，一般可以不用昂貴的氣墊防震臺。
噪聲消除方法
外來的電氣影響(非儀器內部噪聲)，可歸類為3種：
輻射拾取，
磁感應拾取，
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)；計算機來的高頻噪聲。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，使用一個開路的示波器探針，并屏蔽它。
(2) 對電極周圍或部分微電極進行局部屏蔽。
(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，例如一個顯微鏡光源用的DC電源，就有相當可觀的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線，可能需要額外的屏蔽。
灌注溶液的管子進入浴池，可能象一個天線，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，而是應接在chamber中的地線上，這個地線是放大器的參考地，但可能與用于屏蔽目的的信號地不同。
磁感應拾取
當一個變化的磁通量切割一個環(huán)路線圈時，就會發(fā)生磁感應，并在線路中產生電流。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
當屏蔽層出現多點接地時，就會產生地環(huán)路噪聲。磁場可能增強這個環(huán)路的噪聲。而且，如果不同的接地點有些微不同的電位，就在屏蔽層中產生電流，形成噪聲。在理論原則上，地環(huán)路是容易消除的：簡單的將所有屏蔽層連起來，然后僅僅只在一點接地。例如，將所有連接在一起的屏蔽層在微電極放大器的信號地這個地方接地。這個信號地，再依次連接在墻上插座的power ground上(或單獨的自埋接地線)。
但在實際上，這種理論指導常常由于對電子設備內部的接地電路的不清楚而失敗。例如，一個BNC電纜上的屏蔽層，通常被連接在儀器的每個信號地上。而每個信號地可能被連接在一個分離的電源地上。升起B(yǎng)NC屏蔽層，以及(或者)斷開某些電源地線(雖然這會導致觸電的危險)，環(huán)路可能被打破。也可以嘗試不同的電源插座，因為某些電源插座上的主要接大地的線有更低的阻抗。
計算機的地線上的噪聲非常大。所以，象EPC10放大器，已經使用光纖來與計算機耦合，以消除計算機噪聲。
在設置上削減噪聲的邏輯步驟是首先關閉所有的設備，并互不相連，只有示波器連接在微電極放大器上。
第一步，測量當用接地的金屬箔將headstage包裹起來的噪聲。微電極的headstage應通過一個小電阻接地(for instance, 1 MW ) ；而膜片鉗的headstage則保持開路。這提供了最小可達到的輻射噪聲的一個參考數值。
第二步，連接電子設備的附加部分，并監(jiān)視地環(huán)路的出現。
第三步，安裝一個電極并添加屏蔽以最小化輻射拾取。
在大多數情況下，實驗人員是抱著樂觀的理論開始削減噪聲，但結果總是依賴于經驗主義。這多少有點讓人感到灰心�，F場的噪聲排除需要耐心和經驗，甚至需要一定的運氣。如果有需要，可以向象CIB這樣的專業(yè)公司的技術人員咨詢。
通過仔細的設計，是可以避免震動的危害，例如在半夜的地下室，各種白天的震動都消失了。但預防震動比僅僅靠小心更重要。需要一個用來補償微操縱器的復雜的空氣隔離實驗臺和一個穩(wěn)定良好設計的微操縱器。
微操縱器必須是堅固而緊湊的。因此其移動部分(包括從微操縱器Holder、電極尖端、到chamber中的細胞)，這部分應盡可能短。微操縱器應靠近chamber，應直接安裝在顯微鏡平臺上。記錄放大器的headstage，應直接固定在微操縱器上(而不要掛在一個桿子上)，電極也應該短。
在做膜片鉗記錄時，最好使用遠程控制微操縱器以消除手的震動�，F在，有3種主要類型的遠程控制微操縱器：壓電驅動、電機驅動、液壓/氣壓驅動。
1 壓電微操縱器堅固緊湊，有優(yōu)異的長期穩(wěn)定性，且移動非常平滑，沒有改變方向時的后沖。(Burleigh PCS5x00, PCS6x00系列)
2 電機微操縱器堅固緊湊。但是，它們常常緩慢而笨拙地到位，在改變方向時，可能出現后沖。
3 而液壓/氣壓微操縱器驅動非常快，很方便，且沒有后沖，但有些型號在用于特定的設置時，可能發(fā)生緩慢的漂移。非常適合做注射微操。
防震臺一般包括一個很重的厚板，放在氣墊支持上。這樣的防震臺都比較昂貴。但是，自制的防震臺也是可選的，例如將厚板放置在部分充氣的內胎或網球上，特別是使用了高品質的微操縱器之后，一般可以不用昂貴的氣墊防震臺。
噪聲消除方法
外來的電氣影響(非儀器內部噪聲)，可歸類為3種：
輻射拾取，
磁感應拾取，
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)；計算機來的高頻噪聲。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，使用一個開路的示波器探針，并屏蔽它。
(2) 對電極周圍或部分微電極進行局部屏蔽。
(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，例如一個顯微鏡光源用的DC電源，就有相當可觀的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線，可能需要額外的屏蔽。
灌注溶液的管子進入浴池，可能象一個天線，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，而是應接在chamber中的地線上，這個地線是放大器的參考地，但可能與用于屏蔽目的的信號地不同。
磁感應拾取
當一個變化的磁通量切割一個環(huán)路線圈時，就會發(fā)生磁感應，并在線路中產生電流。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
當屏蔽層出現多點接地時，就會產生地環(huán)路噪聲。磁場可能增強這個環(huán)路的噪聲。而且，如果不同的接地點有些微不同的電位，就在屏蔽層中產生電流，形成噪聲。在理論原則上，地環(huán)路是容易消除的：簡單的將所有屏蔽層連起來，然后僅僅只在一點接地。例如，將所有連接在一起的屏蔽層在微電極放大器的信號地這個地方接地。這個信號地，再依次連接在墻上插座的power ground上(或單獨的自埋接地線)。
但在實際上，這種理論指導常常由于對電子設備內部的接地電路的不清楚而失敗。例如，一個BNC電纜上的屏蔽層，通常被連接在儀器的每個信號地上。而每個信號地可能被連接在一個分離的電源地上。升起B(yǎng)NC屏蔽層，以及(或者)斷開某些電源地線(雖然這會導致觸電的危險)，環(huán)路可能被打破。也可以嘗試不同的電源插座，因為某些電源插座上的主要接大地的線有更低的阻抗。
計算機的地線上的噪聲非常大。所以，象EPC10放大器，已經使用光纖來與計算機耦合，以消除計算機噪聲。
在設置上削減噪聲的邏輯步驟是首先關閉所有的設備，并互不相連，只有示波器連接在微電極放大器上。
第一步，測量當用接地的金屬箔將headstage包裹起來的噪聲。微電極的headstage應通過一個小電阻接地(for instance, 1 MW ) ；而膜片鉗的headstage則保持開路。這提供了最小可達到的輻射噪聲的一個參考數值。
第二步，連接電子設備的附加部分，并監(jiān)視地環(huán)路的出現。
第三步，安裝一個電極并添加屏蔽以最小化輻射拾取。
在大多數情況下，實驗人員是抱著樂觀的理論開始削減噪聲，但結果總是依賴于經驗主義。這多少有點讓人感到灰心�，F場的噪聲排除需要耐心和經驗，甚至需要一定的運氣。如果有需要，可以向象CIB這樣的專業(yè)公司的技術人員咨詢。
