CN201025479Y - 选择性离子电极制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种选择性离子电极制备装置，包括固定在底座上的防尘罩、压力调节器I(4)、压力调节器II(5)和显微镜(8)，还包括控制电极制作全过程的计算机数据处理系统(1)、计算机控制使待制备电极(7)的尖端自动吸入一定长度液态离子交换剂(LIX)的运动控制系统(2)以及实时监控电极制作全过程的视频监视系统(3)。由于整个电极制作过程是在视频监控系统(3)的监控下由计算机控制自动完成，所以本实用新型的选择性离子电极制备装置实现了电极制作过程的自动化，而且制作的同一类选择性离子电极尖端LIX长度均匀一致，保证了电极检测实验的重复性和精确性。

Description

选择性离子电极制备装置

技术领域

本实用新型涉及一种选择性离子电极制备装置，尤其是由底座、防尘罩、两个压力调节器、显微镜和运动控制器组成的选择性离子电极制备装置。

背景技术

在电生理或电化学实验中常常会使用选择性离子电极来检测分析被测样品周围出现的离子活动规律。一根选择性离子电极包括一根尖端为1-2微米的玻璃微管、尖端灌冲10-20微米的液态离子交换剂(LIX)、电解液和Ag/AgCl导线四部分。要得到选择性离子电极必须正确灌充电解液和液态离子交换剂(LIX)到玻璃微管尖端，而且同一类电极尖端的LIX长度应该比较一致，否则会对实验的重复性和精确性带来影响。目前国内市场上使用的选择性离子电极制备装置包括以下组件：一个普通显微镜(物镜25倍，目镜10倍即可)、两个三维操纵器、一个内置螺旋式压力控制器、一个带有三通的20毫升注射器连接柔韧的细管。采用现有选择性离子电极制备装置制备选择性离子电极的步骤如下：

1、将一个开口50-100微米的玻璃毛细管，在装LIX的小瓶中迅速蘸一下，尖端充满即得到了盛装LIX的玻璃毛细管即LIX载体。

2、将此LIX载体和螺旋压力控制器的接头用软管连接起来。这一系统需要保持气密性。

3、将LIX载体放在固定器上，安装在一个三维操纵器上。调整尖端的位置使其在显微镜的视野内。

4、用压力控制器对LIX载体施以微小压力，使得尖端形成一个LIX的凸面，聚焦在这个凸面的顶点。

5、取一支新的待制备电极，用前面所述装有0.2微米滤器，针长2英寸的注射器从后端注入电解液，产生10毫米的电解液柱即可。电解液柱的长度只要够连通插入电极后端的Ag/AgCl丝从而连通前置放大器即可。

6、通过连接到软管上的三通阀，将这支制备的电极与一个20毫升注射器相连。整个系统同样需要保持气密性，并且注射器应该置于量程中间。

7、将此待制备电极装在另外一个三维操纵器上，和第一个操纵器相对放置，使LIX载体与待制备电极的尖端在同一水平面上相对。将尖端都调整到显微镜视野内。

8、在显微镜中观察，轻轻推动注射器，使得电解液充满待制备电极的尖端。然后立即小心地将尖端与LIX的凸液面相接触，避免电解液蒸发堵塞尖端。

9、LIX将开始进入待制备电极，用选择性离子电极所连接的注射器来调整LIX进出尖端。

10、使LIX反复进出3-4次，但是要避免完全推出。如果正确聚焦在LIX上的话，很容易在尖端看到LIX液柱长度。

11、最后，用注射器将选择性离子电极LIX液柱调整到合适长度。

12、用三通阀给选择性离子电极相连的注射器释放压力，从三维操作器和软管上的固定器上小心取下制备好的选择性离子电极。

采用现有的选择性离子电极制备装置制作选择性离子电极的不足之处有以下几方面：第一，现有的选择性离子电极制备装置主要靠手动调节三维运动装置的旋钮来调整玻璃微管的位置，所以运动的精度不易保证并且操作很繁琐；第二，现有的选择性离子电极制备装置主要靠手动控制注射器来调整LIX的长度，所以制作出来的同一种电极LIX的长度不能保持一致，从而影响了电极的一致性，使实验的重复性受到影响；第三，现有的选择性离子电极制备装置主要通过显微镜观察电极的制作过程，所以操作者用眼容易疲劳，而且观察时也不便于操作。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种改进的选择性离子电极制备装置，它能使待制备电极尖端自动吸入一定长度的LIX，而且整个选择性离子电极制备过程是在监视器监控下由计算机控制自动完成。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：提供一种选择性离子电极制备装置，包括固定在底座上的防尘罩、压力调节器I、压力调节器II和显微镜，还包括控制电极制作全过程的计算机数据处理系统、计算机控制使待制备电极的尖端自动吸入一定长度LIX的运动控制系统以及实时监控电极制作全过程的视频监视系统；所述计算机数据处理系统包括数据处理软件、并行接口以及图像捕捉卡，计算机数据处理系统通过并行接口连结运动控制系统中的运动控制器，将数据处理软件发出的运动指令支配运动控制系统，图像捕捉卡采集摄像机传递的电极制作过程中的图像信息，数据处理软件识别图像信息并精确控制运动控制系统使显微镜自动调焦、LIX载体和待制备电极的精确定位以及LIX吸入待制备电极尖端的长度；所述运动控制系统包括运动控制器、三维运动装置I、三维运动装置II、一维运动装置I、一维运动装置II和一维运动装置III，运动控制器接收数据处理软件的运动指令分别支配三维运动装置I、三维运动装置II、一维运动装置I、一维运动装置II和一维运动装置III完成电极制备过程；所述视频监视系统包括一个摄像机和一个监视器，摄像机实时扫描显微镜下的电极制备过程，将获取的图像信息输入到计算机数据处理系统进行处理并通过监视器显示电极制作全过程。

由于采用计算机数据处理系统控制运动控制系统使显微镜自动调焦、LIX载体和待制备电极的精确定位以及LIX吸入待制备电极尖端的长度，而且整个电极制作过程在监视器监控下由计算机控制自动完成，所以本实用新型的选择性离子电极制备装置实现了电极制作过程的自动化，而且制作的同一类选择性离子电极尖端LIX长度均匀一致，保证了电极检测实验的重复性和精确性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型选择性离子电极制备装置的结构方框图

图2是本实用新型选择性离子电极制备装置的结构原理图

具体实施方式

下面结合图1和图2详细描述本实用新型选择性离子电极制备装置的具体实施方式。该选择性离子电极制备装置是在现有的选择性离子电极制备装置的基础上进行改进，包括固定在底座上的防尘罩、压力调节器I4、压力调节器II5和显微镜8，还包括控制电极制作全过程的计算机数据处理系统1、计算机控制使待制备电极7的尖端自动吸入一定长度LIX的运动控制系统2以及实时观察电极制作全过程的视频监视系统3。

运动控制系统2包括运动控制器2-1、三维运动装置I2-2、三维运动装置II2-3、一维运动装置I2-4、一维运动装置II2-5和一维运动装置III2-6。运动控制器2-1接收计算机的运动指令分别支配三维运动装置I2-2、三维运动装置II2-3、一维运动装置I2-4、一维运动装置II2-5和一维运动装置III2-6；三维运动装置I2-2接收运动指令后驱动步进电机控制LIX载体6进行三维运动，在计算机的控制下使LIX载体6和待制备电极7对准并接触；三维运动装置II2-3接收运动指令后驱动步进电机控制待制备电极7进行三维运动，在计算机的控制下使LIX载体6和待制备电极7对准并接触；一维运动装置I2-4接收运动指令后驱动步进电机使显微镜8自动调焦，显微镜8对准LIX载体6和待制备电极7，观察整个电极制作过程；一维运动装置I2-5接收运动指令后驱动步进电机作用压力调节器I4，压力调节器4对LIX载体6施以微小压力，使得尖端形成一个LIX的凸面，聚焦在这个凸面的顶点；一维运动装置II2-6接收运动指令后驱动步进电机作用压力调节器II5，压力调节器II5使得电解液充满待制备电极7尖端并立即使尖端与LIX的凸液面相接触，并通过计算机控制施加压力将离子选择性电极LIX液柱调整到一定长度，压力调节器II5释放压力后一根电极制作完毕。

视频监视系统3包括摄像机3-1和监视器3-2。摄像机3-1通过显微镜8实时扫描电极制作的全过程，观测信息反馈给计算机数据处理系统1进行分析处理；监视器3-2实时动态显示在计算机数据处理系统1控制下的电极制作全过程。显微镜8既可以是直立显微镜也可以是倒置显微镜或其它显微镜。

计算机数据处理系统1包括数据处理软件1-1、并行接口1-2以及图像捕捉卡1-3。计算机数据处理系统1通过并行接口1-2连结运动控制系统2中的运动控制器2-1，将数据处理软件1-1发出的运动指令支配运动控制系统2；图像捕捉卡1-3采集摄像机3-1传递的电极制作过程中的图像信息，数据处理软件1-1分析图像信息并通过运动控制器2-1作用三维运动装置I2-2和三维运动装置II2-3。通过数据处理软件1-1进行精确运算LIX载体6和待制备电极7的位置，使待制备电极7能够准确的接触到LIX载体6；数据处理软件1-1通过运动控制器2-1作用压力调节器I4和压力调节器II5，使得电解液充满待制备电极7尖端并立即使尖端与LIX的凸液面相接触，并通过计算机控制施加压力将待制备电极7尖端LIX液柱调整到合适长度，压力调节器II5释放压力后电极制作完毕。

Claims (5)

1.一种选择性离子电极制备装置，包括固定在底座上的防尘罩、压力调节器I(4)、压力调节器II(5)和显微镜(8)，其特性在于：还包括控制电极制作全过程的计算机数据处理系统(1)、受计算机控制并用于使待制备电极(7)的尖端自动吸入一定长度LIX的运动控制系统(2)以及实时监控电极制作全过程的视频监视系统(3)。

2.根据权利要求1所述的一种选择性离子电极制备装置，其特征是：计算机数据处理系统(1)包括数据处理软件(1-1)、并行接口(1-2)以及图像捕捉卡(1-3)。其中数据处理软件(1-1)用于发出的运动指令支配运动控制系统(2)、识别图像信息并可控制显微镜(8)自动调焦、LIX载体(6)和待制备电极(7)的精确定位以及LIX吸入待制备电极(7)尖端的长度，并行接口(1-2)连结运动控制系统(2)中的运动控制器(2-1)，图像捕捉卡(1-3)用于采集摄像机(3-1)传递的电极制作过程中的图像信息。

3.根据权利要求1所述的一种选择性离子电极制备装置，其特征是：运动控制系统(2)包括运动控制器(2-1)、三维运动装置I(2-2)、三维运动装置II(2-3)、一维运动装置I(2-4)、一维运动装置II(2-5)和一维运动装置III(2-6)。其中运动控制器(2-1)接收数据处理软件(1-1)的运动指令分别支配三维运动装置I(2-2)、三维运动装置II(2-3)、一维运动装置I(2-4)、一维运动装置II(2-5)和一维运动装置III(2-6)。

4.根据权利要求1所述的一种选择性离子电极制备装置，其特征是：视频监视系统(3)包括一个摄像机(3-1)和一个监视器(3-2)。其中摄像机(3-1)用于实时扫描显微镜(8)下的电极制备过程，将获取的图像信息输入到计算机数据处理系统(1)进行处理，监视器(3-2)用于显示电极制作全过程。

5.按照权利要求1所述的一种选择性离子电极制备装置，其特性是：所述显微镜(8)可以是直立显微镜，也可以是倒置显微镜或其它显微镜。

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