بي ترتيب ٿيل تحلیل ٿيل آڪسيجن (DO) پروب جي ڊيزائن ۽ ڪارڪردگي، جيڪو آڪسيجن-حساس روٿينيم ڪمپليڪس جي quenched fuorescence جي مرحلي fuorometric معلوم ڪرڻ تي ٻڌل آهي، ٻڌايو ويو آهي.ڪمپليڪس هڪ porous hydrophobic sol±gel matrix ۾ پکڙيل آهي جيڪا هن ايپليڪيشن لاءِ بهتر ڪئي وئي آهي.LED excitation ۽ photodiode detection هڪ dipstick probe con®guration ۾ ڪم ڪيو ويو آهي، آڪسيجن سان حساس ®lm سان گڏ ڊسپوزيبل PMMA ڊسڪ تي ليپ ٿيل آهي، جنهن جي نتيجي ۾ مڪمل اندروني ري ايڪشن ذريعي روشني کي ®lm ۾ رهنمائي ڪرڻ لاءِ ٺهيل آهي.ڊزائن جو هڪ اهم عنصر سگنل ۽ ريفرنس چينلز جي وچ ۾ مرحلي جي عام موڊ رد ڪرڻ آهي، لاڳاپيل آپٽ اليڪٽرڪ اجزاء جي محتاط چونڊ جي ضرورت آهي.شدت جي ماپ تي فيووروميٽرڪ انداز جي مرحلن جا فائدا نمايان ٿيل آھن.مرحلن جي چڪاس اليڪٽرانڪس 0.00087 جي درجه حرارت جي کوٽ سان گڏ بهترين ڊگهي مدت جي استحڪام کي ڏيکاري ٿو.سينسر جواب ڏيکاري ٿو شاندار سگنل کان شور جي تناسب (SNR) ۽ موٽڻ ۽ ٻنهي جي درجه حرارت ۽ دٻاء لاء درست ڪيو ويو آهي.معلوم ڪرڻ جي حد (LOD) عام طور تي 0.15 hPa يا 6 ppb آهي.سينسر وٽ ڪيتريون ئي امڪاني ايپليڪيشنون آهن پر اهو بنيادي طور تي استعمال لاءِ ٺاهيو ويو آهي فضول پاڻي جي نگراني ۾.# 2001 Elsevier Science BV سڀ حق محفوظ آهن.
1. تعارف
آڪسيجن جي مقدار جو تعين صنعت، دوائن ۽ ماحول جي ڪيترن ئي شعبن ۾ اهم آهي. پاڻيءَ ۾ ڦهليل آڪسيجن جي مقدار پاڻيءَ جي معيار جو اشارو آهي ۽ آڪسيجن جي سطح جو محتاط ڪنٽرول گندي پاڻي جي انتظام ۽ خمير ۾ اهم آهي. عمل.آپٽيڪل حل ٿيل آڪسيجن (DO) سينسرز [1] روايتي ايمپروميٽرڪ ڊوائيسز کان وڌيڪ پرڪشش هوندا آهن، ڇاڪاڻ ته، عام طور تي، انهن وٽ تيز جوابي وقت هوندو آهي، آڪسيجن استعمال نه ڪندا آهن ۽ آساني سان زهر نه هوندا آهن.سينسر آپريشن عام طور تي آڪسيجن جي موجودگي ۾ ¯uorescence جي quenching تي ٻڌل آهي.هن ڪم ۾، ¯uorescent ruthenium ڪمپليڪس، [Ru II-Tris(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline)] 2, (Ru-(Ph 2 phen) 3 2 ) چونڊيو ويو ان جي انتهائي خارج ٿيندڙ ڌاتو جي ڪري- ليگنڊ جي چارج-منتقلي واري حالت، ڊگهي زندگي، ۽ اسپيڪٽرم جي نيري-سائي علائقي ۾ مضبوط جذب، جيڪو تيز-چمڪندڙ نيري روشني-اخراج واري ڊيوڊس سان مطابقت رکي ٿو.رنگ هڪ ٻرندڙ، هائيڊروفوبڪ سول ± جيل ايل ايل ايم ۾ ڦاسي ويو آهي.آڪسيجن کي ختم ڪرڻ وارو عمل Stern±Volmer مساواتن جي ذريعي بيان ڪيو ويو آهي: جتي I ۽ t آهن، ترتيب سان، فلوروسينس جي شدت ۽ فلوروفور جي پرجوش رياست جي زندگي، سبسڪرپشن 0 آڪسيجن جي غير موجودگي کي ظاهر ڪري ٿو، K SV Stern± Volmer constant، k the diffusion-dependent bimolecular quenching constant، ۽ p O 2 آڪسيجن جزوي دٻاءُ. گهڻو شايع ڪيو ويو آهي [2±4] آپٽيڪل آڪسيجن سينسر تي جيڪي fuorescenceEq جي شدت کي ختم ڪرڻ تي ٻڌل آهن.
(1).اهو هاڻي قائم ڪيو ويو آهي ته اهي سينسر ڪيتريون ئي خرابيون آهن.انهن ۾ شامل آهن حساسيت جي روشنيءَ جو سرچشمو ۽ ڊيڪٽر ڊريفٽ، بصري رستي ۾ تبديليون، ۽ رنگ جي خراب ٿيڻ يا ليچنگ جي ڪري.اهي اثرات شدت واري ڊومين جي بدران وقت جي ڊومين ۾ سينسر کي هلائڻ سان گھٽ ڪري سگھجن ٿيون [5,6].لائف ٽائيم، t، يووروفور جي هڪ اندروني ملڪيت آهي، جيڪا شدت جي برعڪس، عملي طور تي خارجي تڪليفن کان آزاد آهي.آڪسيجن جي موجودگيءَ ۾ حياتيءَ جو وقت (گهٽجي) ويندو آهي ۽ ان quenching کي Eq ۾ بيان ڪيو ويو آهي.
(2).هتي رپورٽ ڪيل ڊي او سينسر ۾، فيز فيووروميٽري ٽيڪنڪ [7,8] استعمال ڪندي آڪسيجن ڪنسنٽريشن جي ڪم جي طور تي زندگي جي نگراني ڪئي وئي آهي، جتي هڪ آڪسيجن-حساس مرحلو فرق کي ماپيو ويندو آهي ماڊل ٿيل فوورسينس سگنل ۽ ماڊل ريفرنس سگنل جي وچ ۾. هن ڪم جو مقصد هڪ تحقيق جي بنياد تي آپٽيڪل DO سينسر ٺاهڻ هو جيڪو فيووروميٽرڪ اصول جي بنياد تي.هن ڪم ۾، sensor لاء مکيه اپليڪيشن wastewater علاج ۾ آهي.وضاحتن ۾ شامل آهن ماپ جي حد 0±15 پي پي ايم، 0.1 پي پي ايم في هفتي جي استحڪام، هڪ حد ڳولڻ جي حد (LOD) جي <10 ppb ۽ سنگل پوائنٽ ڪيليبريشن.هن مقالي ۾، اوپيٽو اليڪٽرڪ سينسر جي ڊيزائن جا تفصيل ۽ گڏوگڏ فيز ماپڻ واري اليڪٽرانڪس جي ڊيزائن کي پيش ڪيو ويو آهي.سينسر جي ڪارڪردگي مٿي ڄاڻايل وضاحتن جي حوالي سان ٻڌايو ويو آهي، انهي سان گڏ حساب ڪتاب جي طريقيڪار.آخرڪار، شدت جي بنياد تي سينسنگ تي سسٽم جا فائدا نمايان ٿيل آھن.
2. فلم ٺاھڻ ۽ ٽيسٽ اوزار
2.1.فلم ٺاھڻ
هڪ سليڪا سولو پاڻي سان تيار ڪيو ويو آهي: اڳوڻو مولر تناسب (R) جو 4 ۽ پي ايڇ 1 جيئن اڳ بيان ڪيو ويو آهي [4].آرگنائيڪل طور تي ماڊل استعمال ٿيل اڳوڻو ميٿيلٽريٿڪسي سائلين (MTEOS) هو.1 سينٽي قطر جي هڪ گول علائقي کي PMMA جي ڊسڪ جي مرڪز تي ڍڪيو ويو (سيڪشن 5 ڏسو).هڪ ڪارو سلڪون ربر ®lm (Wacker، Elastosil N189) پوءِ پوري ڊسڪ واري علائقي تي ليپ ڪيو ويو ته جيئن ماپڻ واري ماحول کان سينسر ايل ايم کي آپٽيڪل طور تي الڳ ڪري سگهجي.
2.2.ٽيسٽ اوزار
سينسر جي ردعمل کي ماپ ڪيو ويو سينسر کي پاڻي جي ذخيري ۾ وسرڻ سان، جنهن ۾ آڪسيجن ۽ نائٽروجن گيسس جا مرکب واجب الادا هئا، ماس اوو ڪنٽرولرز (يونٽ انٽرومينٽس، UFC1100A) ذريعي ڪنٽرول ڪيا ويا.گرمي پد جي حساب سان، حوض پاڻ کي مسلسل حرارت جي غسل ۾ غرق ڪيو ويو (Lauda، RE104).
3. فيز فلوروميٽري
3.1.فيز فلوروميٽري جا اصول
هڪ اشاري جي زندگي گذارڻ جو وقت هڪ اندروني ملڪيت آهي ۽ عملي طور تي روشني جي شدت، ڊيڪٽر حساسيت ۽ نظرياتي نظام جي روشني واري رستي ۾ تبديلين کان آزاد آهي [7].هن ليبارٽري ۾، اڳوڻو آپٽيڪل آڪسيجن سينسر ڊزائينز [3,4] تي ٻڌل آهن شدت quenching جيئن بيان ڪيو ويو آهي Eq.(1).جڏهن ته اهي سينسر تمام سٺو سگنل کان شور جي تناسب (SNR) ۽ ٻيهر قابل رد عمل جي نمائش ڪن ٿا، اهي LED آئوٽ پٽ uctuations جي ڪري بيس لائين drift جو شڪار ٿين ٿا ۽ اهي سينسر ®lm پوزيشننگ جي ڪري drift لاءِ حساس آهن.
تغيرات.رنگ جي ليچنگ ۽ فوٽو بليچنگ جي ڪري ردعمل جي مختلف تبديلين جو امڪان پڻ آهي.انھن مان گھڻا مسئلا ختم ڪري سگھجن ٿا ھڪ مرحلي جي يوروميٽرڪ طريقي کي استعمال ڪندي جنھن ۾ وقت جي ڊومين ۾ ڪم ڪرڻ شامل آھي Eq مطابق.(2)، بدران شدت واري ڊومين ۾.جيڪڏهن حوصلا افزائي سگنل sinusoidally ماڊل ٿيل آهي، رنگ جي فيورينس پڻ ماڊل ڪئي وئي آهي پر وقت دير ٿي وئي آهي يا حوصلا افزائي سگنل جي ڀيٽ ۾ مرحلو منتقل ڪيو ويو آهي.لائف ٽائم، t، ۽ لاڳاپيل مرحلي جي شفٽ جي وچ ۾ تعلق، f، هڪ واحد ايڪسپونشنل ڊڪي لاءِ، جتي f ماڊلوليشن فريڪوئنسي آهي.ھن مرحلي جي شفٽ کي تصوير 1 ۾ بيان ڪيو ويو آھي. فيز فلوروميٽري جو ھڪڙو نقصان اھو آھي ته SNR گھٽجي ٿو ماڊوليشن فريڪوئنسي سان، ۽ جڏھن کان فيز جي حساسيت ماڊوليشن فريڪوئنسي سان وڌي ٿي [9]، ھڪ بھترين فريڪوئنسي کي چونڊڻو پوندو.اهو بحث ڪيو ويندو، سيڪشن 5 ۾ مرحلن جي ماپ اليڪٽرانڪس سان گڏ.
4. سينسر ڊيزائن غور
پروب ڊيزائن جو هڪ اسڪيميٽ تصوير 2 ۾ ڏيکاريو ويو آهي. Acompact probe con®guration خاص ايپليڪيشن (فضول پاڻي جي نگراني) جي گهرجن سان مطابقت رکڻ لاءِ استعمال ڪيو ويو.تحقيق جي ماپ لڳ ڀڳ 15 سينٽي ڊگهو آهي جنهن جو قطر 4 سينٽي ميٽر آهي.Optoelect tronics ۽ sensor ®lm کان علاوه، هڪ ڪمپيڪٽ پريمپلير پڻ پروب ۾ رکيل آهي.اتساهه جو ذريعو هڪ نيري LED آهي (Nichia, NSPE590) ۽ چونڊيو ويو آهي [10] ان جي نسبتا مستحڪم درجه حرارت جي خاصيتن لاءِ جيڪي انهن حوالي سان ملن ٿيون LED (هيٺ ڏسو).ڊيڪٽر هڪ سلکان فوٽوڊيوڊ (هاماماتسو، S1223) آهي، جيڪو پڻ سٺي درجه حرارت جي استحڪام کي ڏيکاري ٿو.نيري LED مان ماڊل ٿيل روشني ®lter (OF1: Schott, BG12) 2 ملي ميٽر جي ابي گلاس بينڊ پاس استعمال ڪندي ايل اي ڊي جي اخراج جي اعلي موج جي دم کي ختم ڪرڻ لاءِ.سينسر مان فيز-شفٽ ٿيل يوورسينس ®lm هڪ آپٽيڪل لانگ پاس ®lter (OF3: LEE-gel ®lter135) مان گذرڻ کان پوءِ فوٽوڊيوڊ تي واقع آهي، حوصلي واري روشني کي اخراج کان الڳ ڪرڻ لاءِ. تصوير 2 مان. اهو ڏسي سگھجي ٿو ته هائڊرو فوبڪ سول ± جيل سينسر ®lm، اڳ ۾ ڊي او سينسنگ لاءِ بهتر ڪيو ويو آهي [4]، هڪ PMMA ڊسڪ تي ٺهيل آهي جنهن کي هڪ زاويه ڪنڊ آهي.زاويه کي منتخب ڪيو ويو آهي ته ايل اي ڊي لائيٽ جي ڪل اندروني ريزڪشن کي بهتر ڪرڻ لاءِ سينسر ۾.PMMA سينسر ®lm لاءِ سبسٽرٽ جي طور تي چونڊيو ويو ڇاڪاڻ ته مشين جي آسانيءَ جي ڪري ۽ آخر ۾ انجيڪشن مولڊ سينسر ڪيپ ڊزائين ڪرڻ لاءِ وڏي پيداوار کي آسان ڪرڻ لاءِ.سول ± جيل سينسر پرت هڪ مبهم ڪارو سليڪون ربر ® ايل ايم سان گڏ ٿيل آهي، جنهن جي ٿلهي مڪمل اوپيسيٽي حاصل ڪرڻ ۽ سينسر جي جوابي وقت تي گهٽ ۾ گهٽ اثر جي وچ ۾ هڪ سمجھوتو آهي.هي هڪ مؤثر آپٽيڪل آئسوليشن پرت ٺاهي ٿو جيڪا ماپنگ ماحول ۾ محيطي روشني جي ڪري پس منظر جي تابڪاري کي گھٽائي ٿي ۽ انهي سان گڏ ڪنهن به خارجي ¨ اوورسينٽ نسلن جي LED جوش کان پاسو ڪري ٿي.ٻيو LED (Hewlett Packard, HLMA-KL00) هڪ اندروني دوئي ريفرنسنگ اسڪيم جو حصو آهي.هي حوالو LED 590 nm تي نڪرندو آهي ۽ هڪ bandpass ®lter (OF3: Schott، BG39) ذريعي ترتيب ڏنل آهي.هي LED ساڳئي اسپيڪٽرل رينج ۾ آهي جيئن fuorescence (610 nm)، ۽ ان کي غور سان چونڊيو ويو آهي[10] ته جيئن نيري جوش واري LED کي مٽائڻ جي وقت ۽ درجه حرارت جي خاصيتن جي لحاظ کان.گرمي پد جي ڪم جي طور تي غير معمولي مرحلي جي شفٽ ۽ ٻين ڦيرڦار کي هن ڊبل ريفرنسنگ ذريعي ختم ڪيو وڃي ٿو، جن جا تفصيل سيڪشن 5 ۾ بيان ڪيا ويا آهن. ماپ جي درجه حرارت کي مانيٽر ڪرڻ لاءِ سينسر ڊسڪ جي ڀرسان ميٽيل بلاڪ ۾ هڪ ٿرميسٽر داخل ڪيو ويو آهي.
5. مرحلن جي ماپ اليڪٽرانڪس ۽ ڊيٽا جي حصول
مرحلي جي ماپ سسٽم جو هڪ بلاڪ ڊراگرام تصوير 3 ۾ ڏيکاريل آهي. هر LED کي 20 kHz جي فريڪوئنسي تي ماڊل ڪيو ويندو آهي.جيئن ته سيڪشن 3 ۾ ذڪر ڪيو ويو آهي، هن تعدد کي احتياط سان بهتر ڪيو ويو آهي گھٽ SNR جي وچ ۾ هڪ سمجھوتي جي وچ ۾ اعلي ماڊلشن فریکوئنسي ۽ گھٽ ۾ گھٽ فيز حساسيت کي گھٽ تعدد تي [10].ھن ڊيزائن جي سمجھوتي ۾ ھڪڙو اضافي عنصر آھي LED جي شدت، جيڪا ھڪڙي سطح تي گھٽجي ويندي آھي جنھن تي رنگ جي ڦوٽو بليچنگ ناگزير آھي. ڦوٽوڊيوڊ مان ماڊل ٿيل ¨ يوورسينس سگنل کي ٽرانسمپيڊنس ampli®er (TR IMP) ذريعي وولٽيج ۾ تبديل ڪيو ويندو آھي. سگنلاهو پوءِ ampli®ed ۽ bandpass ®ltered (AMP) آهي ڊي سي جزو کي ختم ڪرڻ ۽ سگنل جي اعلي هارمونڪس.هڪ مخصوص ڊيليميٽر سرڪٽ (LIM) استعمال ڪيو ويندو آهي آپريشنل ampli®ers جي saturation ۽ comparator (COMP) جي اوور ڊرائيو کي روڪڻ لاءِ.ھڪڙو مرحلو-شفٽ ٿيل TTL سگنل موازنہ ڪندڙ مان پيدا ڪيو ويندو آھي، ۽ ھڪڙي ريفرنس ايڪسائيٽيشن سگنل سان گڏ، خاص-يا دروازي (EXOR) ۾ شامل ڪيو ويندو آھي.ان کان پوءِ آئوٽ پُٽ سگنل کي لوپاس ® ايلٽر (LP) ذريعي لٽر ڪيو ويندو آهي جيڪو ماپيل مرحلي جي شفٽ جي تناسب سان وولٹیج سگنل ڏيندو آهي.جيئن ته سيڪشن 4 ۾ بحث ڪيو ويو آهي، سينسر اليڪٽرانڪس ٺاهيا ويا آهن ته مرحلي ۾ غلطين کي ختم ڪرڻ لاءِ اليڪٽرانڪس ۽ لاڳاپيل درجه حرارت جي رويي جي ڪري.اهو هڪ ڊبل ايل اي ڊي ريفرنسنگ سسٽم استعمال ڪندي حاصل ڪيو ويو آهي.جيئن ته تصوير 3 ۾ ڏٺو ويو آهي، ايڪسائيٽيشن LED1 ۽ ريفرنس LED2 کي متبادل طور تي تبديل ڪيو ويو آهي ته فيز جي فرق کي طئي ڪرڻ لاءِ، f ref، صرف اليڪٽرانڪس جي ڪري.هي مرحلو شفٽ حقيقي وقت ۾ آڪسيجن-انحصار واري مرحلي جي شفٽ، f sig، حاصل ڪرڻ لاءِ اسپيسي® سي سينسر آئوٽ پٽ فيز شفٽ مان ڪڍيو ويندو آهي.
6. سينسر ڪارڪردگي ۽ حساب ڪتاب پروٽوڪول
6.1.آڪسيجن جو جواب
جيئن ته سيڪشن 3 ۾ بحث ڪيو ويو آهي، 20 kHz جي ماڊل جي تعدد کي چونڊيو ويو آڪسيجن جي حساسيت ۽ SNR جي وچ ۾ سمجھوتي جي طور تي مرحلو ^uorometric سسٽم ۾.هڪ عام سينسر ردعمل وکر، f آڪسيجن جي جزوي دٻاء جي ڪارڪردگي جي طور تي، تصوير 4 ۾ ڏيکاريل آهي. اهو ردعمل 0 ± 100٪ جي مڪمل آڪسيجن ڪنسنٽريشن رينج تي 20 8 سينٽي گريڊ جي درجه حرارت تي ماپيو ويو آهي. واضح ڪريو ته اهي ڊيٽا سٺي SNR ۽ ورجائي قابليت ڏيکاريندا آهن.هڪ خاص سينسر ®lm لاءِ ردعمل جي ورجائي قابليت تصوير 5 ۾ ڏيکاريل آهي. هتي، 3 مهينن جي عرصي دوران ®lm جي ردعمل کي Stern±Volmer پلاٽ Eq طور ظاهر ڪيو ويو آهي.(2).اوورليپنگ ڊيٽا ظاهر ڪري ٿو جواب جي استحڪام.جيئن تصوير 4 ۾، اهي ڊيٽا 20 8 سي تي رڪارڊ ڪيا ويا.
6.2.درجه حرارت جي اصلاح
آڪسيجن سينسر جي ردعمل جي درجه حرارت جي انحصار ۾ ڪيترائي ڀاڱا آھن.جيئن سيڪشن 5 ۾ بحث ڪيو ويو آهي، فيز جي ماپ اليڪٽرانڪس جي ڪنهن به گرمي پد جي انحصار کي وڏي حد تائين ڊبل LED سسٽم ذريعي حوالو ڏنو ويو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ انتهائي گهٽ بيس لائين درجه حرارت جي کوٽائي 0.00087 درجا فيز/8 سي. باقي حصو. رتينيم ¨ يوورسينس ۽ آڪسيجن جي درجه حرارت تي منحصر آهن.
تصوير 3 ۾ ڏيکاريل اڪثر سرڪٽ سينسر هيڊ کان الڳ نصب ٿيل آهي.هن يونٽ ۾ ماپ دوران محيطي دٻاء جي نگراني ڪرڻ لاء هڪ پريشر سينسر شامل آهي.سسٽم ۾ شور کي گھٽ ڪرڻ لاءِ شروعاتي ampli®er اسٽيج سينسر هيڊ (Fig. 2) ۾ نصب ٿيل آهي. ڊيٽا حاصل ڪرڻ ۽ تجزيو هڪ PC ۽ A/D انٽرفيس ڪارڊ ذريعي حاصل ڪيو ويندو آهي.مرحلي جي شفٽ، ( f sig ÿ f ref ) کي رڪارڊ ڪيو ويندو آهي درجه حرارت ۽ محيطي دٻاءَ سان ۽ سافٽ ويئر ۾ پروسيس ڪيو ويندو آهي درجه حرارت ۽ دٻاءُ کي درست ڪيل ڪيليبريشن وکر ڏيڻ لاءِ جيئن ايندڙ حصي ۾ بيان ڪيو ويو آهي.
اثرات درجه حرارت جي فعل جي طور تي سينسر جي ردعمل کي ماپڻ سان منسوب ڪيا ويا آھن.جواب 2 8 جي مرحلن ۾ 5±30 8 C جي حد ۾ ماپيو ويو ۽ حاصل ڪيل ڊيٽا تصوير 6 ۾ ڏيکاريل 3-D پلاٽ ۾ ڏيکاريا ويا آهن. اهي ڊيٽا پروسيس ڪيا ويندا آهن، جيئن ايندڙ حصي ۾ بحث ڪيو ويو آهي، ترتيب ڏيڻ لاء. هڪ گرمي پد-صحيح calibration فعل پيدا.
6.3.حساب ڪتاب پروٽوڪول
جوابي وکر جيئن تصوير 4 ۾ آهي هر آڪسيجن ڪنسنٽريشن لاءِ اوسط فيز ويلو پيدا ڪرڻ لاءِ تجزيو ڪيو ويو آهي.هڪ ڪعبي اسپلائن ®ٽنگ جو طريقو استعمال ڪيو ويندو آهي مرحلو زاويه کي ®t ڪرڻ لاءِ آڪسيجن جزوي پريشر ڊيٽا جي مقابلي ۾ هر درجه حرارت لاءِ.اهو استعمال ڪيو ويندو آهي عددي طور f ڊيٽا جو هڪ اڌ-مسلسل سيٽ ٺاهڻ لاءِ آڪسيجن ڪنسنٽريشن ۽ گرمي پد جي مسلسل رينج لاءِ جيڪو سافٽ ويئر ۾ ذخيرو ٿيل آهي.®eld ۾ ماپيل اڻڄاتل آڪسيجن ڪنسنٽريشن حاصل ڪئي ويندي آهي ماپيل مرحلي جي قيمت کي داخل ڪرڻ سان، جنهن جي نتيجي ۾ هڪ مطابقت پذير حرارت پيدا ٿئي ٿي بمقابله ڪنسن ٽريشن ڊيٽا سيٽ.اهو اڳيئي طور تي لڳايو ويو آهي ۽ صحيح آڪسيجن ڪنسنٽريشن حاصل ڪئي وئي آهي جيڪا ماپ جي درجه حرارت جي مطابق آهي.سافٽ ويئر پڻ ماپ جي ڏينهن تي محيطي پريشر کي درست ڪرڻ لاءِ حساب ڪتاب جي وکر کي ترتيب ڏيڻ جي اجازت ڏئي ٿو (جيڪڏهن اهو حساب ڪتاب جي وقت جي دٻاء کان مختلف هجي).
6.4.ڳولڻ ۽ ڊگهي مدت جي استحڪام جي حد
750 جو SNR تجرباتي طور ماپيو ويو.هي هڪ تمام گهٽ LOD کي جنم ڏئي ٿو.LOD ۽ سينسر جي ريزوليوشن کي ماپ ڪيو ويو ٽي دفعا شور جي معياري انحراف، جڏهن ته سراسري طور 30 s.ڇاڪاڻ ته مرحلي-آڪسيجن جي رد عمل جي غير لڪيريت جي ڪري، تصوير 5 جي غير لڪير Stern±Volmer پلاٽن ۾ ڏٺو ويو آهي، ريزوليوشن آڪسيجن ڪنسنٽريشن سان مختلف ٿئي ٿي.LOD ماپي وئي 6.6 ppb يا 0.15 hPa، جڏهن ته 9 ppm آڪسيجن ڪنسن ٽريشن تي ريزوليوشن 15 ppb يا 0.34 hPa ماپي وئي.هي LOD خاص فضول پاڻي جي ايپليڪيشن لاءِ اسپيسيڪيشن (<10 ppb) ۾ چڱيءَ طرح اچي ٿو. ڪيترن ئي سينسر ايل ايمز تي ڊگھي مدت جي استحڪام جا اڀياس ڪيا ويا آهن، جن مان هڪ 12 مهينن کان مسلسل استعمال ۾ آهي. .ليبارٽري ٽيسٽ سسٽم جي غلطي جي اندر ®lms جو جواب مستحڪم نظر اچي ٿو.گهٽ ۾ گهٽ، سينسر هر هفتي 0.1 پي ايم ايم جي مخصوص استحڪام جي گهرج کي پورو ڪري ٿو.®lm پاڻ بيٺو آهي ۽ گندو پاڻي صاف ڪرڻ واري پلانٽ جي انتهائي حالتن کي منهن ڏيندو.
7. نتيجو
هڪ اعلي ڪارڪردگي آپٽيڪل DO سينسر، فيز fuorometric ڳولڻ جي بنياد تي، ٻڌايو ويو آهي.شدت جي چڪاس جي مٿان مرحلن جي چڪاس جا فائدا وڌيڪ روشن ڪيا ويا آھن ۽ منفرد سينسر سر ۽ مرحلو ماپڻ واري سرڪٽي کي بيان ڪيو ويو آھي.هڪ ڊبل ايل اي ڊي ريفرنسنگ سسٽم ۽ آپٽو اليڪٽرڪ ۽ اليڪٽرانڪ اجزاء جي محتاط چونڊ جي نتيجي ۾ گهٽ درجه حرارت coef®cient سان هڪ تمام مستحڪم بيس لائين آهي.سينسر جو جواب سٺو SNR ۽ ورجائي قابليت جي خاصيت آهي.فضول پاڻي جي نگراني واري ايپليڪيشن لاءِ سينسر جي ڪارڪردگي ابتدائي وضاحتن کان وڌي ٿي.LOD <10 ppb آهي، جڏهن ته ڊگهي مدت جي استحڪام گهٽ ۾ گهٽ مهينن جي عرصي تائين قابل اعتماد آپريشن کي چالو ڪندي.سينسر جي ردعمل جي درجه حرارت جي انحصار کي خاص ڪيو ويو آھي ۽ ھڪڙي حساب ڪتاب ۾ شامل ڪيو ويو آھي.جڏهن ته سينسر 100% DO تائين آڪسيجن ڪنسنٽريشن جي مڪمل حد تائين اطمينان سان ڪم ڪندو، ردعمل خاص طور تي حساس هوندو آهي گهٽ آڪسيجن جي سطح تي، ڇاڪاڻ ته مائڪروپورس ®lm جي متفاوت ماحول ۾ آپٽيڪل quenching جي عمل جي متحرڪ جي ڪري.سول ± جيل سينسر ®lm بيڪار آهي ۽ ڊسپوزيبل ڪيپ جي ٺهڻ ۾ شامل ٿي سگهي ٿو.تحقيق جي بنياد تي سينسر هيڊ خاص طور تي گندي پاڻي جي نگراني لاءِ ٺاهيو ويو آهي پر سينسر کي ٻين امڪاني ايپليڪيشنن لاءِ ٻيهر پيڪيج ڪري سگهجي ٿو.خاص طور تي، ننڍي آپٽو اليڪٽرڪ ڊوائيسز جو استعمال ۽ sol±gel®lm کي مائڪرو پيٽرننگ جي صلاحيت، ٻين شعبن جهڙوڪ طبي ۽ کاڌي جي پيڪنگنگ علائقن ۾ ايپليڪيشنن جي اڳواڻي ڪري سگهي ٿي.
حوالا
[1] OS Wolfbeis، ۾: SG Schulmann (Ed.)، فائبر آپٽيڪل فلوروسينسر ان اينالائيٽيڪل اينڊ ڪلينيڪل ڪيمسٽري ۾ ماليڪيولر لومينينس اسپيڪٽروڪوپي: طريقا ۽ ايپليڪيشنون، حصو II، ولي، نيو يارڪ، 1988.
[2] ER Carraway, JN Demas, BA DeGraaf, JR Bacon, Photophysics and photochemistry of oxygen sensors based on luminescent transition-metal complexes, Anal.ڪيم.63 (1991) 337±342.
[3] AK McEvoy, C. McDonagh, BD MacCraith, Dissolved Oxygen sensor based on fluorescence quenching of oxygen-sensitive ruthenium complexes immobilized in sol±gel-derived porous silicacoatings, Analyst 121 (1996±58878)
[4] C. McDonagh, BD MacCraith, AK McEvoy, tailoring of sol±gel films for optical sensing of oxygen in gas and aqueous stage, Anal.Chem.70 (1) (1998) 45±50.
[5] OS Wolfbeis، I. Klimant، T. Werner، C. Huber، U. Kosch، C. Krause، G.Neurauter، A. Du È rkop، ڪلينڪل ايپليڪيشنن لاءِ ليمينسينس ڊيڪي ٽائيم بيسڊ ڪيميڪل سينسر جو سيٽ، سينس ايڪٽيوٽرس بي 51 (1998) 17±24.
[6] P. Hartmann، MJP Leiner، ME Lippitsch، جوابي خاصيتون آف لومينسنٽ آڪسيجن سينسر، Sens. Actuators B 29 (1995) 251±257.
[7] ME Lippitsch، S. Draxler، Luminescence decay-time-based optical sensors: اصول ۽ مسئلا، Sens. Actuators B 11 (1993) 97±101.
[8] GA Holst, T. Koster, E. Voges, DW Lubbers, FLOX Ð هڪ آڪسيجن فلوڪس ماپڻ وارو نظام جيڪو آڪسيجن تي منحصر فلورسنس لائف ٽائيم جو جائزو وٺڻ لاءِ فيز-ماڊليشن جو طريقو استعمال ڪري ٿو، Sens. Actuators B 29 (1995) 231± 239.
[9] JR Lakowicz، فلوروسينس اسپيڪٽرو اسڪوپي جا اصول، پلينم پريس، نيو يارڪ، 1983.
[10] سي ڪولي، ليمينينس تي ٻڌل آپٽيڪل آڪسيجن سينسر لاءِ فيز فلوروميٽريڪ اوزار جي ترقي ۽ تشخيص.پي ايڇ ڊي ٿيسز، ليوبين يونيورسٽي، جولاءِ 1999.
[11] N. Opitz, HJ Graf, DW Lubbers, Oxygen sensor for the fluorescence quenching of indicator-treated silicone rabber membranes، 159.Biographies by honoured by 300±500 K. 1976ع ۾ يونيورسٽي ڪاليج، گلي (Galway) مان تجرباتي فزڪس ۾ ڊگري حاصل ڪئي. 1980ع ۾ ٽرينيٽي ڪاليج، ڊبلن مان فزڪس ۾ پي ايڇ ڊي جي ڊگري حاصل ڪيائين. هن ايندڙ 3 سال پوسٽ ڊاڪٽوريٽ ريسرچ فيلو جي حيثيت ۾ گذاريا، جنهن کانپوءِ پيور ڊپارٽمينٽ ۾ عارضي ليڪچرار ٿي رهيو. ۽ تثليث ڪاليج، ڊبلن ۾ اپلائيڊ فزڪس.1985ع ۾ هوءَ ريسرچ انجنيئر جي حيثيت سان يونيورسٽي آف ڪيليفورنيا ڊيوس جي اپلائيڊ سائنس ڊپارٽمينٽ ۾ داخل ٿي ۽ 1986ع ۾ ڊبلن سٽي يونيورسٽي جي اسڪول آف فزيڪل سائنسز ۾ ليڪچرار جي حيثيت سان کيس موجوده عهدي تي مقرر ڪيو ويو. مواد جي بصري خصوصيت جنهن ۾ ڪرسٽل، گلاس ۽ پتلي فلمون شامل آهن. 1991 کان وٺي، ڊاڪٽر ميڪ ڊوناگ، ڊي سي يو جي اسڪول آف فزيڪل سائنسز ۾ آپٽيڪل سينسرز ريسرچ گروپ جي ميمبر جي حيثيت سان، آپٽيڪل ڪيميڪل سينسرز جي ترقي ۾ سرگرم رهيو آهي خاص طور تي sol± gel-based sensors.سينسرز هن وقت ترقي هيٺ آهن آڪسيجن (گئس ۽ ڦهليل)، ڪاربن ڊاء آڪسائيڊ، پي ايڇ ۽ امونيا شامل آهن.هن ڪم لاءِ فنڊنگ مختلف ذريعن کان ايندي آهي بشمول EU، صنعت ۽ قومي ايجنسيون.Dr.McDonagh Optical sensors and Materials Characterisation جي شعبن ۾ پيئر-نظرثاني ٿيل جرنلز ۾ وڏي پيماني تي شايع ڪيو آهي. ڪرسٽين ڪولي آسٽريا جي ڪليگنفورٽ ۾ پيدا ٿيو.هن 1993ع ۾ ٽيڪنيڪل يونيورسٽي، گرز مان اليڪٽريڪل انجنيئرنگ ۾ ڊپلوما انجينر جي ڊگري حاصل ڪئي. هن 1994ع ۾ جوانيم ريسرچ، گريز، آسٽريا جي انسٽيٽيوٽ فار ڪيميڪل اينڊ آپٽيڪل سينسرز ۾ داخلا ورتي، جتي هو اوزارن جي ترقيءَ تي ڪم ڪري رهيو هو. بصري آڪسيجن سينسر لاء.1998ع کان 1999ع تائين، هو ڊبلن سٽي يونيورسٽيءَ جي اسڪول آف فزيڪل سائنسز ۾ سينيئر ريسرچ فيلو طور رهيو.1999 ۾، هن آسٽريا جي ليوبين يونيورسٽي ۾ آپٽيڪل آڪسيجن سينسنگ لاءِ فيز فلوروميٽرڪ اوزار تي پي ايڇ ڊي مڪمل ڪئي.هن وقت هو سينسر آئي سي گروپ سان گڏ آهي Infineon Technologies Microelectronics Design Centre، Austria. Aisling McEvoy 1992 ۾ يونيورسٽي ڪاليج، Dublin مان تجرباتي فزڪس ۾ آنرز جي ڊگري حاصل ڪئي. پوءِ هوءَ آپٽيڪل سينسرز ليبارٽري، ڊبلن يونيورسٽي ۾ هلي وئي. 1996 ۾ فزڪس ۾ پي ايڇ ڊي ڪئي. هن انٽيل آئرلينڊ ۾ سينيئر پروسيس انجنيئر طور ڪم ڪندي 2 سال گذاريا، ۽ اپريل 1999 کان نيشنل سينٽر فار سينسر ريسرچ، ڊي سي يو ۾ پوسٽ ڊاڪٽوريٽ ريسرچ فيلو طور ڪم ڪري رهي آهي. برائن ميڪڪريٿ ڊائريڪٽر آهي. نيشنل سينٽر فار سينسر ريسرچ ۽ ايسوسيئيٽ پروفيسر ڊبلن سٽي يونيورسٽي ۾ فزڪس ۾.هن 1978ع ۾ يونيورسٽي ڪاليج، گالويءَ ۾ تجرباتي فزڪس ۾ بي ايس سي (پهرين ڪلاس آنرز) حاصل ڪئي.1982ع ۾ هن فزڪس ۾ پي ايڇ ڊي (Optical
chromium-doped crystals جي Spectroscopy) پڻ UCG ۾ هو 1986 ۾ ڊبلن سٽي يونيورسٽي جي اسٽاف ۾ شامل ٿيو ۽ اتي آپٽيڪل سينسرز ليبارٽري قائم ڪئي.ان وقت کان وٺي هو آپٽيڪا ڪيميائي سينسر جي شعبي ۾ نمايان رهيو آهي ۽ ماحولياتي نگراني لاءِ evanescent wave sensing ۽ sensors جي عنوانن تي وڏي پيماني تي شايع ڪيو آهي.خاص طور تي، هن جي ٽيم آپٽيڪل ڪيميائي سينسر جي ترقي لاء سول ± جيل ٽيڪنالاجي لاڳو ڪرڻ ۾ اڳڀرائي ڪئي وئي آهي.اهو ڪم 1991 ۾ اندروني فائبر آپٽڪ سول ± جيل تي ٻڌل سينسرز تي پهريون پيپر شايع ڪرڻ ۽ 1997 ۾ سول ± جيل ويج گائيڊ سينسر لاءِ عام يورپي پيٽنٽ جي اشاعت جو سبب بڻيو. في الحال، پروفيسر ميڪرٿ صنعت سان ويجهي ڪم ڪري رهيو آهي. گيس ۽ مائع مانيٽرنگ لاءِ جديد آپٽيڪل سينسر جي ترقي جي طرف.McDonagh et al./ سينسرز ۽ عمل ڪندڙ B 74 (2001) 124±130 129Daragh Dowling پنهنجي بي ايس سي (آنرز) ۾ اپلائيڊ فزڪس ۾ ڊبلن سٽي يونيورسٽي، آئرلينڊ ۾ مڪمل ڪيو.هو هن وقت ڊبلن سٽي يونيورسٽي ۾ آپٽيڪل سينسرز ليبارٽري ۾ پوسٽ گريجوئيٽ ڊگري حاصل ڪري رهيو آهي.ساره جين ڪولن ڪيون اسٽريٽ تي ڊبلن انسٽيٽيوٽ آف ٽيڪنالاجي ۾ فزڪس ۽ ڪيمسٽري ۾ بي ايس سي جي ڊگري مڪمل ڪئي.هن ڊبلن سٽي يونيورسٽي ۾ آپٽيڪل سينسرز ليبارٽري ۾ ريسرچ اسسٽنٽ طور ڪم ڪيو آڪسيجن سينسر پروجيڪٽ جي مواد/ جمع ڪرڻ واري اسپيڪٽ تي. Attilio (Tony) Cafolla 1975 ۾ فزڪس ڊپارٽمينٽ ٽرينٽي ڪاليج ڊبلن مان بي ايس سي سان گريجوئيشن ڪئي ۽ ان ۾ ايم ايس سي حاصل ڪئي. ساڳئي اداري مان 1977ع ۾ فزڪس، 1985ع ۾ يونيورسٽي آف ورجينيا مان سولڊ اسٽيٽ فزڪس ۾ پي ايڇ ڊي ڪئي ۽ 1985ع کان 1989ع تائين يونيورسٽي آف مانچسٽر ۾ ائٽمي ۽ ماليڪيولر فزڪس ۾ ريسرچ ايسوسيئيٽ جي عهدن تي رهيو ۽ يونيورسٽي ۾ سرفيس سائنس ۾ 1985ع ۾. آف ويلز، ڪاليج آف ڪارڊف 1989ع کان 1992ع تائين. ٻنهي تحقيقي پوزيشنن ۾ ڊيرسبري SRS، بيسي، ۽ علاءُ الدين سنڪروٽرون ذريعن تي سنڪرٽران تابڪاري جا اڀياس شامل هئا.هن جي تحقيقي دلچسپين ۾ شامل آهن: سيمي ڪنڊڪٽر ۽ ڌاتو جي سطحن ۽ انٽرفيس مان فوٽو اخراج؛ScanningTunnelling Microscopy ۽ Low Energy Electron Diffraction استعمال ڪندي مٿاڇري جو ڍانچو مطالعو؛ Reflectance Anisotropy Spectroscopy ۽ Magneto-optical technology ذريعي سطحن جا بصري خاصيتون؛فزڪس ۾ جينياتي الگورتھم ۽ ارتقائي حڪمت عملين جا اپليڪشن.
پوسٽ ٽائيم: مارچ-21-2022