Arduino Fluorometer: 4 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Dit is een DIY Fluorometer die je kunt maken van huishoudelijke artikelen en een in de winkel gekochte laser. De fluorometer meet de emissie van het monster bij de geëxciteerde golflengte. Deze golflengte is afhankelijk van de gebruikte laser, aangezien we een eenvoudige rode laser hebben gebruikt, kunnen we verwachten dat de excitatie ongeveer 580 nm is.

Benodigdheden

1x Spiegel

1x Glazen monsterhouder (een met platte zijkanten zou optimaal zijn)

1x laserbron

1x Broodplank

1x Arduino

1x fotoweerstand

1x OpAmp

1x Rode filterlens (rode markering als er niets anders beschikbaar is)

7x Male-naar-male draden

2x man-naar-vrouw draden

1x 100 ohm weerstand

1x 220 ohm weerstand

1x 10.000 ohm weerstand

1x Schoenendoos en wat elektrische of zwarte tape

Piepschuim en messen/schaar om de laser op zijn plaats te houden

1x Maatbeker

Geteste monsters:

Olijfolie, Bacardi rum (40% alc), Listerine mondwater (22% alc)

Alles wat fluoresceert onder rood licht kan worden gebruikt

Stap 1: Elektrisch schema

De broodtrommel moet worden opgesteld zoals de afbeeldingen laten zien. Merk op dat de groene draad naar aarde gaat en de rode draad naar 5V, terwijl de zwarte draad naar A0 gaat.

Stap 2: De Fluorometer instellen

Er moet een schoenendoos worden gebruikt om te voorkomen dat omgevingslicht wordt gedetecteerd. De elektrische tape wordt gebruikt om overtollig licht te absorberen dat het systeem en van de laser kan binnendringen. In een fluorometer heeft de monsterhouder twee spiegels op een interface van 90 graden. Dit is om de laser terug naar de bron te richten om te voorkomen dat laserlicht de detector raakt en om eventueel uitgezonden licht van het monster naar de detector te sturen. Er was maar één spiegel beschikbaar, dus de elektrische tape werd gebruikt om een manier toe te voegen om te voorkomen dat laserlicht de detector raakt. Een rode marker werd gebruikt om de monsterhouder te kleuren aan de kant die zich dicht bij de detector bevindt om het rode licht van de laser te filteren. Een fotodetector samen met een OpAmp werd specifiek gebruikt om het signaal te verhogen, aangezien de emissie van fluorescentie extreem laag is en er geen fotomultiplier beschikbaar was.

Stap 3: Arduino-schets

Dit is de code die wordt gebruikt voor de Arduino-schets in pdf-formaat. Kopieer en plak de code in het Arduino-programma en het zou goed moeten zijn om te gaan.

Stap 4: Voorbeeldtesten en opnemen

De monsters kunnen bij verschillende concentraties worden getest om het effect van de concentratie op de fluorescentie te bepalen. Eenvoudige verdunningen kunnen worden gemaakt met behulp van verschillende meetapparatuur in huis, zoals een maatbeker. Specifieke concentraties hoeven niet te worden bepaald omdat dit instrument niet nauwkeurig genoeg is om concentraties exact te bepalen. De concentraties worden in een grafiek weergegeven ten opzichte van de integerwaarde die is verkregen uit de analogRead. Dit levert een vergelijking op die kan worden gebruikt om de concentratie van een monster met onbekende concentratie te bepalen. De test die we hebben uitgevoerd, gebruikte alcohol als het monster dat vloeit. Verschillende kleuren in het monster leken de gegevens te verstoren, dus alleen heldere alcoholmonsters mogen worden gebruikt.