Sợi quang oxy pH và đo nhiệt độ FireSting-PRO

Sợi quang oxy pH và đo nhiệt độ FireSting-PRO

Các kỹ thuật mang tính cách mạng để đo oxy, pH và nhiệt độ, đặc biệt thích hợp để đo oxy quang hợp, các vùng nước và nghiên cứu vi sinh thái đất

Sợi quang oxy pH và đo nhiệt độ FireSting-PRO Chức năng chính

Dụng cụ đo oxy, pH và nhiệt độ sợi quang sử dụng công nghệ phát sáng thuốc nhuộm REDFLASH, với độ chính xác cao, ổn định cao, tiêu thụ điện năng thấp, mức độ nhiễu thấp và phản ứng nhanh, đã có nhiều ứng dụng và kết quả nghiên cứu khoa học; Và có thể kết nối các loại cảm biến quang học đa dạng để đáp ứng các nhu cầu thí nghiệm khác nhau. PyroScience có một số công nghệ mới và liên tục cải tiến, làm cho máy đo đa phân tích sợi quang FireSting-PRO trở thành máy đo oxy có độ chính xác cao.Hướng nâng công nghệQuy trình sản xuất được thiết kế tối ưu cũng cho phép FireSting-PRO duy trì giá cả cạnh tranh trong khi vẫn duy trì hiệu suất sản phẩm cao.

lĩnh vực ứng dụng

l Đo lường quang hợp và hô hấp của oxy hòa tan trong nước, tảo và màng sinh học tảo và thực vật

lĐo sự trao đổi chất hô hấp như động vật thủy sinh (động vật không xương sống như cá, côn trùng thủy sinh, động vật phù du)

lĐộng vật trên cạn, động vật thí nghiệm, mô động vật, máu và các phép đo chuyển hóa hô hấp khác

lĐo oxy cho đất, đất ngập nước, lắng đọng đại dương, hồ sơ lắng đọng sông

lLò phản ứng sinh học, quá trình lên men, động lực học enzyme, nuôi cấy tế bào và các phép đo oxy khác

lLưu trữ thực phẩm ngũ cốc, rượu vang và các phép đo oxy khác

lXử lý nước thải, khí sinh học, bãi rác, phân hủy chất hữu cơ và các phép đo oxy khác

Đặc điểm sản phẩm

Phát hiện oxy, pH và nhiệt độ chính xác và nhạy cảm với công nghệ mới REDFLASH

Tích hợp cảm biến độ ẩm và áp suất không khí nhanh chóng và chính xác để bồi thường dữ liệu không bị gián đoạn

Đo đa phân tích trong các môi trường khác nhau như pha khí, pha lỏng, bán rắn, đặc biệt thích hợp cho việc giải phóng oxy quang hợp, đo độ axit và kiềm

Cung cấp phiên bản 1, 2 hoặc 4 kênh, một thiết bị cho phép đo đồng bộ oxy, pH và nhiệt độ

Cả hai đều có thể kết nối cảm biến nhỏ, cảm biến nhỏ, đầu dò loại chắc chắn, đầu dò nắp có thể thay đổi, đầu dò nano, đầu dò dung môi, cũng có thể kết nối cảm biến quang học chấm không tiếp xúc (cốc đo, chai thở, chip buồng lưu thông)

Đường kính đầu cuối cảm biến từ 50 µm đến 3 mm

Một FireSting-PRO có thể được kết nối đồng thời với nhiều phạm vi đo lường khác nhau (tiêu chuẩn và dấu vết) và các loại cảm biến phân tích khác nhau để sử dụng cùng nhau.

Cung cấp năng lượng và kiểm soát PC thông qua kết nối USB; hoặc cung cấp điện độc lập, chạy ở chế độ Broadcast và dữ liệu đầu ra kênh analog

Tùy chỉnh OEM có sẵn

Phiên bản mới của PyroScience Workbench có thể kết nối 10 thiết bị đo cùng một lúc, cũng như bù trôi và tính toán tốc độ oxy.

Công nghệ Redflash mang tính cách mạng

Công nghệ REDFLASH, được phát minh bởi PyroScience, dựa trên vật liệu phát sáng thuốc nhuộm REDFLASH chỉ nhạy cảm với phân tích. Sau khi được kích thích bởi ánh sáng đỏ (λ=620 nm), thuốc nhuộm REDFLASH phát ra ánh sáng hồng ngoại gần (760nm NIR) với cường độ khác nhau tùy thuộc vào lượng oxy. Hàm lượng oxy có thể được phản ánh bằng cách đo cường độ NIR. Công nghệ REDFLASH có độ chính xác cao, độ ổn định cao, tiêu thụ điện năng thấp, mức độ nhiễu thấp và phản ứng nhanh. Ánh sáng kích thích màu đỏ có hiệu quả trong việc giảm nhiễu huỳnh quang tự phát và giảm căng thẳng đối với sinh vật.

Thuốc nhuộm REDFLASH phát ra NIR sau khi bị kích thích bởi ánh sáng đỏ và NIR phát ra dần dần thay đổi khi nồng độ chất phân tích thay đổi.

Trái: A) Phát xạ NIR cao ở nồng độ oxy thấp; B) Phát xạ NIR thấp ở nồng độ oxy cao

Hình ảnh dưới đây: A) Phát xạ NIR thấp ở pH cao; B) Phát xạ NIR cao ở nồng độ pH thấp

Thông số kỹ thuật chính

Thành phần hệ thống:

Thiết bị FireSting-PROLà một loại chính xác cao, nhỏ gọn, dựa trênmáy tínhcủaDụng cụ đo đa phân tích sợi quangBạn có thể cung cấp phiên bản đơn, song và bốn kênh. Nó có thể được sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm và lĩnh vực điều tra ngắn hạn hoặc giám sát dài hạn sử dụng, cũng như oxy trong lĩnh vực công nghiệp,pHGiám sát. Host đi quaSử dụng USBGiao diện kết nối cung cấp điện và điều khiển máy tính; Mỗi mô hình máy chủ chứa một giao diện cảm biến nhiệt độ để kết nốiPT100Loại(Ví dụ nhưTừ TDIP15) Đầu dò nhiệt độ.

1.Máy chủ FireSting-PRO

Cấu hình 4 kênh FireSting O2 Máy chủ, trong đó S1-S4 là 4 giao diện cảm biến, kết nối với cảm biến bằng sợi quang; T là giao diện cảm biến nhiệt độ TDIP15, kết nối USB với máy tính.

2. Các loại cảm biến khác nhau

* Bao gồm cảm biến nhỏ và nhỏ

3. Bàn điều khiển bằng tay (Micromanipulator)

Khi cần đo chính xác nồng độ oxy trong chất bán rắn (ví dụ: bùn đáy, biofilm, v.v.) và đặc biệt là khi cần đo phân tầng chính xác, cảm biến oxy sợi quang có thể được điều khiển bằng bộ điều khiển vi mô loại thủ công MM33. MM33 có thể được định vị bằng tay trên trục X, Y, Z, vị trí của ba núm điều khiển trên ba trục rất nhỏ gọn và thuận tiện. Sau khi cố định đầu dò hình kim, thông qua bộ điều khiển vi mô điều khiển bằng tay sẽ di chuyển đầu dò chính xác đến vị trí được chỉ định bên trong mẫu, thao tác chính xác và ổn định, để có được kết quả đo lường chính xác. Thông số kỹ thuật: Trọng lượng 650g, kích thước 65 x 200 x 160 mm, có thể cố định cảm biến đường kính 6,5 - 12 mm, phạm vi điều chỉnh trục x/y/z 20 mm/25 mm/37 mm, độ phân giải trục x/y/z khoảng 100 µm/100 µm/10 µm.

Để có được phép đo ổn định, cần có giá đỡ hạng nặng HS1 hoặc giá đỡ hạng nhẹ LS1 để hỗ trợ ổn định bảng điều khiển vi mô MM33. Micro vận hành dọc bảng nặng hỗ trợ 10kg, ánh sáng hỗ trợ 4,5kg; kích thước 400 x 360 x 560 mm, ổn định hỗ trợ Micro vận hành dọc bảng; Swing cơ sở tam giác tự do; Có thể tải tối đa 4 bảng điều khiển vi mô; 2 thanh gắn có đường kính 12mm, cao 500 mm, chống axit và nước biển.

Áp dụng ví dụ

1. Xác định hàm lượng oxy của mô lưỡi

图片来源： Sự lịch sự của J. Kirchberg và M. Fischer, Đại học Martin-Luther, Halle-Wittenberg, và J. Bravidor, Sở Nghiên cứu Hồ, Trung tâm Nghiên cứu Môi trường Helmholtz UFZ, Magdeburg (cả hai đều ở Đức)

2 Xác định hàm lượng oxy của khe hở lá kim

Chamaecyparis obtuse var. formosana, một loài bách biển Đài Loan Trung Quốc trong rừng sương mù Đài Loan, Trung Quốc, đã phát hiện ra rằng 90% các lỗ khí của nó tập trung trong khe nứt lá kim thông qua một cuộc khảo sát cấu trúc vi mô và dựa trên các phép đo oxy và dấu vết huỳnh quang, các giọt nước được thêm vào khe nứt không đi vào khe nứt. Mô tả Trung Quốc Đài Loan Flapple là kỵ nước, lỗ khí hầm, lỗ khí tụ và các đặc điểm khác của "loại hạn hán". Khe nứt tồn tại một lớp không khí (màng khí lá), có thể ngăn chặn sự lắng đọng, sương mù và hơi nước ngưng tụ bao phủ lỗ khí, để nó duy trì sự hấp thụ carbon dioxide và sử dụng quang hợp trong môi trường ẩm ướt cao.

Cảm biến oxy (đầu kim có đường kính 50μm) được đặt tại khe nứt

a) Lá khô; b, c. Thêm một giọt nước 5 ml; D. Thêm 3 giọt nước 5μL

Tài liệu tham khảo:

Pariyar S, Chang S C, Zinsmeister D, et al. Các đặc điểm Xeromorphic giúp duy trì quang hợp trong khí hậu ướt của một rừng đám mây Đài Loan [J]. Sinh thái học, 2017, 184(3):1-13.

3 Nghiên cứu về tổng năng suất chính của san hô

Montastrea curta, một rạn san hô lớn ở Great Barrier Reef, Úc, chiếu sáng với cường độ ánh sáng khác nhau trong buồng lưu thông, xác định O của nó theo độ sâu của nước.2nội dung và tính toán GPP năng suất chính và xác định năng suất lượng tử (QE); Tìm thấy ở 640μmol m-2s-1Ở cường độ ánh sáng trung bình, mặc dù hiệu suất sử dụng năng lượng thấp (chỉ 4%), nhưng hiệu suất quang hợp rất cao (0,1 O)2photon-1）。 San hô là một bộ thu quang hiệu quả cao có khả năng phân phối ánh sáng trên vành vi cấu trúc san hô/mô, do đó làm cho sản lượng lượng tử của vi tảo quang hợp của nó cao.

Tốc độ quang hợp ở cường độ (O)2B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

Thiết lập thí nghiệm (a) và bố trí cảm biến oxy (b)

Bốn cường độ ánh sáng khác nhau (160, 320, 640 và 1280μmol m)-2s-1Năng suất sơ cấp (nmol O)2Cm-3s-1(Biểu đồ thanh đen) và O tương ứng2Biểu đồ phân bố dọc độ sâu nước của nồng độ (μM) (đường và chấm)

Tài liệu tham khảo

Brodersen K, Lichtenberg M, Ralph P, et al. Ngân sách năng lượng phóng xạ tiết lộ hiệu quả quang hợp cao trong san hô mang đồng sinh [J]. Tạp chí Giao diện Hiệp hội Hoàng gia, 2014, 11(93):20130997.

4 Xác định hàm lượng oxy của đồng cỏ ven biển

Theo dõi tại chỗ oxy từ đồng cỏ biển ở các vùng nước ven biển của Vịnh Byala (A) ở Bulgaria và Vịnh Hoopo (B) ở Hàn Quốc, tính toán thông lượng oxy bằng kỹ thuật hiệp phương sai xoáy. Thông lượng oxy ròng trung bình hàng ngày ở hai đồng cỏ ven biển BY và HP là: -474 đến 326mmol O2m-2d-1và -74 đến 482 mmol O2m-2d-1và sạch o2Sản lượng thể hiện mối quan hệ đáng kể với bức xạ hiệu quả quang hợp (PAR) (đường cong P-I); Tốc độ dòng chảy từ 3,30 đến 6,70 cm s-1Sự trao đổi chất cộng đồng tăng đáng kể 20 và 5 lần vào ban ngày và ban đêm, cho thấy tốc độ dòng chảy có thể là yếu tố ảnh hưởng chính đến quá trình quang hợp cộng đồng. Cuối cùng, hệ sinh thái ròng của BY được chuyển hóa thành -17mmol O2m-2d-1Vì dị dưỡng. HP là 36 mmol O.2m-2d-1Vì trạng thái tự dưỡng.

Đo oxy của cỏ biển ở vùng nước ven biển Vịnh Byala (A) ở Bulgaria và Vịnh Hoopo (B) ở Hàn Quốc

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2) Thông lượng dương là viết tắt của Sea Grass Release O2

Tài liệu tham khảo

Lee J S, Kang D J, Hineva E, et al. Đánh giá sự trao đổi chất hệ sinh thái ròng của đồng cỏ biển trong vùng biển ven biển của Biển Đông và Biển Đen bằng cách sử dụng kỹ thuật đồng biến xoáy không xâm lấn [J]. Tạp chí Khoa học Đại dương, 2017, 52(1):1-14.

5 Xác định hàm lượng oxy tại chỗ của trầm tích biển sâu

Dòng oxy trong trầm tích biển sâu (2500m) ở Bắc Cực đã được phát hiện tại chỗ, dòng oxy hỗn loạn co-variance tính toán (-0,9+-0,2 (SD) mmol O trong điều kiện giới hạn của gradient và dòng oxy thấp, nhiễu loạn thấp và hàm lượng hạt thấp trong lớp ranh giới trầm tích2m-2d-1), Dòng oxy hòa tan (-1,02+-0,3 (SD) mmol O2m-2d-1Tổng lượng oxy được đo bằng phương pháp buồng nuôi cấy trầm tích (-1,1+-0,1 (SD) mmol O2m-2d-1) Có tính nhất quán, chỉ ra rằng vị trí này chủ yếu là tiêu thụ oxy qua trung gian vi sinh vật, tỷ lệ khoáng hóa carbon trung bình của sinh vật đáy là 4,3gC m2năm-1Vượt quá lượng lắng đọng hàng năm của các hạt hữu cơ được xác định bởi máy thu thập trầm tích.

Nguồn ảnh:Tiến sĩ Frank Wenzhoefer, nhóm sinh thái và công nghệ biển sâu, Viện Nghiên cứu Cực cực và biển Alfred-Wegener, Bremerhaven, và Viện vi sinh học biển Max-Planck, Bremen (cả hai ở Đức)

Tài liệu tham khảo

Donis D, Mcginnis D F, Holtappels M, et al. Đánh giá dòng oxy đáy trong trầm tích biển sâu oligotrophic (Đài quan sát HAUSGARTEN) [J]. Nghiên cứu biển sâu Phần I, 2016, 111:1-10.

6 Xác định cấp dưỡng tổ chức cho cá vược châu Âu

đầm phá Forsmark của Thụy Điển, do nhà máy điện hạt nhân làm mát bằng cách bơm nước lạnh, nước thải ấm áp xung quanh trực tiếp bơm gây ra sự gia tăng nhiệt độ nước chậm, nhiều loại cá đã biến mất, và bass châu Âu trở thành loài chiếm ưu thế. Tốc độ trao đổi chất hiếu khí và áp suất riêng phần oxy tĩnh mạch của Perca fluviatilis Linneaus đã được xác định bằng cảm biến oxy quang học và CTmax nhiệt độ cao quan trọng. Hoạt động tăng oxy được tìm thấy gây ra sự gia tăng gấp đôi phạm vi hiếu khí ở 23 ° C, trong khi CTmax nhiệt độ cao tới hạn (34,6 ± 0,1) không tăng đáng kể so với đối chứng (34,0 ± 0,5 ° C); Và hoạt động thiếu oxy không khác biệt đáng kể so với kiểm soát về phạm vi hiếu khí và CTmax. Giới hạn oxy không phải là cơ chế phổ biến để xác định CTmax cá.

Một cảm biến quang học tùy chỉnh được cấy vào xoang tĩnh mạch để đo áp suất riêng phần của oxy trong máu tĩnh mạch liên tục

Nguồn ảnh:Timothy Clark - Viện Khoa học Hải dương Úc, Townsville, Úc. （左） Erik Sandblom - Đại học Gothenburg, Göteborg, Thụy Điển. （右）

Phản ứng trao đổi chất của cá vược châu Âu dưới hyperoxic giàu oxy và anaemic thiếu oxy

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)2) không bị ảnh hưởng bởi việc xử lý; B. Tỷ lệ trao đổi chất tiêu chuẩn 23 ° C (SMR), tỷ lệ trao đổi chất tối đa (MMR) và phạm vi hiếu khí (AS)

Tài liệu tham khảo

Brijs J, Jutfelt F, Clark T D, et al. Việc thao túng thí nghiệm về nguồn cung cấp oxy mô không ảnh hưởng đến khả năng dung nạp nóng của cá châu Âu [J]. Tạp chí Sinh học Thí nghiệm, 2015, 218(15):2448-2454.

Xác định oxy trong cột đất nhân tạo nơi giun đất sống

Sau khi một cục đất nén được chuẩn bị glucose được thêm vào một cột đất nhân tạo, sự thay đổi hàm lượng oxy trong cột đất được phát hiện và hàm lượng oxy được tìm thấy giảm theo thời gian. Điều này là do việc bổ sung glucose gây ra sự gia tăng hô hấp sinh học ở động vật đất (giun đất), tiêu thụ oxy và tạo ra carbon dioxide.

Sử dụng cảm biến oxy để theo dõi sự thay đổi oxy trong cột đất

Sau khi các cục glucose được thêm vào cột đất, hàm lượng oxy trong đất (%) giảm theo thời gian

Nguồn ảnh:Hochschule Osnabrück (Đức), Khoa Khoa học Nông nghiệp và Kiến trúc cảnh quan

Xuất xứ: PyroScience, Germany