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ISSN : 1226-9654

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논문 투고

Vol.4

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스텝모터를 이용한 미세전극 이동기

A Design of Step Motor Controller for Positioning Microelectrodes

한국심리학회지: 인지 및 생물 / The Korean Journal of Cognitive and Biological Psychology, (P)1226-9654; (E)2733-466X
1992, v.4, pp.7-13
정수영 (서울대학교 심리학과)
이춘길 (서울대학교 심리학과)
정수영, & 이춘길. (1992). 스텝모터를 이용한 미세전극 이동기. 한국심리학회지: 인지 및 생물, 4, 7-13.
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초록

스텝 모터를 제어하여 미세 전극을 구동하는 저렴한 시스템을 소개하였다. 스텝 모터의 회전이 직진형 마이크로미터 머리에서 직선 운동으로 변환되었다. 모터의 회전은 비틀림 탄성계수가 큰 피아노용 강선에 의해 전달됨으로써 두 회전축의 편심과 편각이 간단히 흡수되었다. 스텝 모터를 구동하기 위한 회로와 스텝 모터의 누적 회전량, 즉 전극의 진행 거리를 표시하는 회로가 설계, 제작되었다. 회로의 핵심은 IC 칩으로 쵸퍼 구동을 저렴하게 수행하는 것이다. 개발된 미세 전극 이동 시스템의 정밀도는 1.25㎛이었다. 시스템의 시험은 약 1년 동안 네 마리의 고양이에서 유리로 절연된 텅스텐 전극으로 이루어졌다. 뇌간 구조나 대뇌 피질 구조를 목표로 70회 이상 전극의 진행이 있었다. 이 실험들을 통해서 개발된 미세 전극 구동 시스템의 기계적, 전기/전자적 성능들은 상업적으로 비슷하게 제작된 것들에 비교하여 떨어지지 않았다.

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Abstract

A design of an inexpensive micropositioner using a step motor controller is described. The rotation of the motor is translated into linear movement by a micrometer head. The rotation is transmitted through a piano wire with a high torsional stiffness conveniently absorbing the eccentricity and deviation angle of the two rotating axes common mechanical problems which can be expensive to correct. Two circuits were developed to control the step motor and to display cumulative rotation, i.e. linear movement. The control circuit was designed around a hybrid IC chip for an inexpensive chopper drive. The resolution of the micropositioning system, thus developed was 1.25㎛. More than 70 penetrations of tungsten-in-glass micro electrodes into deep and shallow brain structures, such as the superior colliculus or the visual cortex, were made in 4 cats, using the developed micropositioner. From these experiments the system was found to be reliable and satisfactory.

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