Флуорометр Arduino: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Это флуориметр, сделанный своими руками, который можно сделать из предметов домашнего обихода и купленного в магазине лазера. Флуорометр измеряет излучение образца на длине волны возбуждения. Эта длина волны зависит от используемого лазера, поскольку мы использовали простой красный лазер, мы можем ожидать, что возбуждение будет составлять примерно 580 нм.

Запасы

1x зеркало

1x стеклянный держатель образца (один с плоскими сторонами будет оптимальным)

1x лазерный источник

1x макетная плата

1x Ардуино

1x фоторезистор

1x операционный усилитель

1x красная линза с фильтром (красный маркер, если больше ничего не доступно)

7x проводов типа папа-папа

2x провода типа папа-мама

1x резистор 100 Ом

1x резистор 220 Ом

1x резистор на 10000 Ом

1x обувная коробка и немного изоленты или черной ленты

Пенополистирол и ножи / ножницы для удержания лазера на месте

1x мерный стаканчик

Протестированные образцы:

Оливковое масло, ром Bacardi (крепость 40%), жидкость для полоскания рта Listerine (крепость 22%)

Можно использовать все, что светится красным светом.

Шаг 1: электрическая схема

Корзина должна быть настроена, как показано на изображениях. Обратите внимание, что зеленый провод идет на землю, а красный провод идет на 5 В, а черный провод идет на A0.

Шаг 2: настройка флуорометра

Необходимо использовать обувную коробку, чтобы избежать обнаружения окружающего света. Изолента используется для поглощения лишнего света, который может попасть в систему и от лазера. Во флуориметре держатель образца имеет два зеркала на 90-градусной границе раздела. Это необходимо для перенаправления лазера обратно к источнику, чтобы избежать попадания лазерного света на детектор и для направления любого излучаемого света от образца на детектор. Было доступно только одно зеркало, поэтому изолента использовалась, чтобы добавить способ уменьшить попадание лазерного света на детектор. Красный маркер использовался для окраски держателя образца на стороне, которая находится рядом с детектором, чтобы отфильтровать красный свет от лазера. Фотодетектор вместе с операционным усилителем использовался специально для увеличения сигнала, поскольку излучение флуоресценции чрезвычайно низкое, а фотоумножитель отсутствовал.

Шаг 3: эскиз Arduino

Это код, используемый для скетча Arduino в формате pdf. Скопируйте и вставьте код в программу Arduino, и все будет хорошо.

Шаг 4: образец тестирования и записи

Образцы можно тестировать при различных концентрациях, чтобы определить влияние концентрации на флуоресценцию. Простые разведения можно сделать с помощью различных измерительных приборов в доме, например, мерной чашки. Конкретные концентрации не требуется определять, поскольку этот прибор недостаточно точен для точного определения концентраций. Концентрации будут отображены в зависимости от целочисленного значения, полученного от analogRead. В результате будет получено уравнение, которое можно использовать для определения концентрации образца с неизвестной концентрацией. В тесте, который мы провели, в качестве флюоресцирующего образца использовался спирт. Разные цвета в образце действительно мешали получению данных, поэтому следует использовать только прозрачные образцы спирта.