Hi Leute,
Ich stehe hier im Klemme. Ich bin neue in diesem Feld.
Ich muss für meinem Abschluss ein Problem lösen.
Es handelt sich um einen Fluoreszenz Substanz, den ich mit einem Sensor
nach Aktivität detektieren.
Der Substanz hat eine Absorption Lichtwellenlänge 490nm und Emission von
520nm
Ich habe an die zwei Lösungen gedacht.
Mit einem Kamera die Bilder aufnehmen, und die Farben mit einem Matlab
Algorithmen oder mit einem Photodiode.
zuerst habe ich mein Kamera in einer geschlossene Box gebunden und dort
habe ich das Substanz rein. Dann habe ich eine weiße LED ca. 5 Min.
angeschaltet, um halt das Substanz aufzuregen, und danach ausgeschaltet.
Doch die Aufnahme war erfolglos. denn es war alles Dunkel.
Ich dachte der Substanz wird von sich strahlen (also grünes Licht geben)
Danach stelle ich fest, dass man so ein stark grüne Farbe Nur durch
zusätzliches UV licht bzw. schwarze Licht möglich ist. um es für die
Augen sichtbar zu machen.
Jetzt möchte ich vielleicht das mit Photodiode anfangen, Also ein LED
soll das Substanz strahlen, dann aus gehen, und dann mit Photodiode die
Emissionswerte Wellenlänge aufzunehmen.
Was sagt ihr dazu ?? ist das ein richtigen Ansatz, oder soll ich auf
mehrere Punkte achten !
PS: ich entschuldige mich für meine Sprachfehlern. Ich bin ein
ausländischer Student :-)
Das Nachleuchten nennt man Phosphoreszenz.
Ich wuerd das Anregungslicht mit einem Filter wegmachen. Oder falls man
mit der Wellenlaenge variable bleiben will, mit einer CD als Gitter, mit
dieser nur das emitierte Licht betrachten.
Ja, eine Photodiode ist gut. was soll's denn werden ?
Elamra schrieb im Titel von Beitrag #3921655:
> Flurezenz im dunkelen Kammer detektierenElamra schrieb:> Ich stehe hier im Klemme.
Ja, das merkt man an der Grammatik!
Elamra schrieb:> und danach ausgeschaltet.> Doch die Aufnahme war erfolglos. denn es war alles Dunkel.
Fluoreszenz ist eben etwas anderes als Phosphoreszenz (Nachleuchten).
Normalerweise benutzt man für derlei Aufgaben Fluoreszenzphotometer.
Die bestehen aus einem Monochromator für die Anregunmgswellenlänge und
einen zweiten Monochromator für die Wellenlänge des Fluoreszenzlichtes.
Als Detektoren sind immer noch Photomultiplier gebräuchlich.
Gelegentlich kann man anstelle der teuren Monochromatoren auch
Farbfilter aus Glas oder Folie verwenden.
Elamra schrieb:> PS: ich entschuldige mich für meine Sprachfehlern. Ich bin ein> ausländischer Student :-)
Ich finde Dein Deutsch recht gut. Hier gibt es viele Deutsche, die mehr
Rechtschreibfehler reinhauen.
Warst Du schon mal in der Oberpfalz (zwischen Regensburg und Weiden)?
Das versteht jemand aus Norddeutschland absolut nicht. Deswegen hat der
Seehofer ja auch einen Rückzug mit seiner Schnapsidee gemacht. Oder
Plattdeutsch, das verstehen die im Süden nicht.
Beobachter schrieb:> Seehofer ja auch einen Rückzug mit seiner Schnapsidee gemacht. Oder> Plattdeutsch, das verstehen die im Süden nicht.
Genau, wir machen eine Maut für alle, die kein Plattdeutsch verstehen.
:-)
Beobachter schrieb:>> Genau, wir machen eine Maut für alle, die kein Plattdeutsch verstehen.>> Das gibt es ja schon. Wo? Versuche mal kostenlos nach Sylt zu kommen.
Schwimmen?
Der Abstand bei der Wellenlänge von 490 nm nach 520 nm ist recht klein.
Da braucht man schon recht gute Filter - etwa spezielle
Interferrenzfilter, die man mit etwas Glück auch für die passenden
Wellenlängen bekommt.
Eine LED für 490 nm wird auch schon einiges an 520 nm Licht enthalten.
Wenn die Absorbtion es zulässt (geht oft) wäre zu überlegen auf eine
kürzere Wellenlänge bei der Anregung zu gehen, etwa 410 nm. Da gibt es
dann auch Laserdioden, die weniger im grünen leuchten. Damit vereinfacht
sich auch die Filterung und man kommt ggf. mit guten Glasfiltern aus.
Auch mit mehr Anregung bekommt man mehr Signal - man sollte also schon
mit relativ viel Leistung (z.B. ein 10 mW Laser - ggf. Laserschutz
beachten, das braucht ggf. Abnahme / Genehmigung) anregen.
Für geringe Intensitäten bei der Wellenläge ist ein Photomulipier wohl
die beste Wahl: sehr empfindlich und relativ große Aktive Fläche. Wenn
es sein muss heißt es Photonen zählen. Als low Cost Lösung geht
natürlich auch eine Photodiode. Eine gute Kamera (vor allem
Schwarzweiss) ist keine so schlechte Alternative, und gibt über die
Ortsauflösung Zusatzinformationen.
Wenn die genaue Wellenlänge der Emission interessiert gibt es dafür
Gitterspektrometer. Wegen der eher geringen Intensität wird man da eher
eine gute Qualität (passend gebalzstes Gitter) brauchen - keine
Bastellösung. Damit ist dann in der Regel auch der Empfänger (CCD Zeile
oder Photomultiplier bereits vorgegeben.
Vielen Dank zuerst für eure Antworte...
Ich bin zuerst echt total überflutet mit vielen Fachbegriffe, die ich
nie gekonnt habe. "im positiven Sinne"
Es handelt sich um das Calcein Substanz.
Ulrich:
>Eine LED für 490 nm wird auch schon einiges an 520 nm Licht enthalten.>Wenn die Absorbtion es zulässt (geht oft) wäre zu überlegen auf eine>kürzere Wellenlänge bei der Anregung zu gehen, etwa 410 nm.
Ich denke das macht auch einen Sinn, denn ich habe in manchen
Veröffentlichungen gelesen, dass man das Substanz auch mit UV-Licht
anregt.
Ulrich H. schrieb:> Wegen der eher geringen Intensität wird man da eher> eine gute Qualität (passend gebalzstes Gitter) brauchen
Wir sind hier nicht beim Paarungsverhalten von Vögeln.
Du meinst sicher Blazegitter. Und die Blazewellenlänge hat weniger mit
der Qualität als mit der Spezifikation eines Gitters zu tun.
https://de.wikipedia.org/wiki/Blazegitter
Statt eines einzelnen Photomultiplier ist als Verstärker für ein
bildgebendes Verfahren eine Multi Channel Plate sicher eine gute
Alternative. Die sollte allerdings im Projekt-Budget eingeplant sein ;-)
Elamrao schrieb:> Es handelt sich um das Calcein Substanz.>> Ich denke das macht auch einen Sinn, denn ich habe in manchen> Veröffentlichungen gelesen, dass man das Substanz auch mit UV-Licht> anregt.
IMHO funktioniert die UV-Anregung bei 360nm nur für Calcein blue (max.
Emission bei 455nm), aber nicht für Calcein mit Emission bei 520nm und
Anregungsmaximum bei 490nm.
Dazu solltest du dir die Anregungs- und Emissionsspektren deiner Marker
noch einmal genau ansehen.
Ob man ein Spektrometer braucht, hängt davon ab, was man sehen will.
Wenn es nur um die Menge und ggf. Verteilung des Fluoreszenz-Farbstoffs
geht, braucht man das nicht.
Mit einem effektiven Fluoreszenz-Farbstoff muss die Intensität auch
nicht so niedrig sein. Der erste Schritt ist sowieso erst das Licht von
der Anregung vom Fluorezenzlicht zutrennen, per Filter oder ggf. Laser
als Anregung. Erst wenn dann zu wenig Licht ankommt (weil der wenig
Farbstoff) wäre ein super empfindlicher Detektor wie ein Photomultiplier
sinnvoll. Sonst reicht auch eine Photodiode oder halt eine Kamera. Im
Vergleich sind Kameras mit CCD schon recht empfindlich (vor allem die in
Schwarzweiss) - da muss man sich schon anstrengen um mit einer
Photodiode so gut zu werden.
Ein erste Test wäre da eher zur Anregung UV/Violette LEDs (ggf. noch
blaue bei 430 nm) zu testen und dann mit Filtern und Kamera zu arbeiten.
Mit einer passenden Probe sollte da schon was zu sehen sein. Die
Interferenzfilter als dem Link oben sind ja noch vergleichsweise
günstig.
Wie weit man dann runter gehen kann mit dem Licht und damit der
Konzentration kann man dann sehen.
Ich habe mir das so vorgestellt... (Sieh Foto)
nach eine Suche im Netz habe ich diese Photodiode hier gefunden.
http://www.hamamatsu.com/us/en/product/category/3100/4001/4103/S7686/index.html
Statt eine LED werde ich wahrscheinlich mit einem Laser-Diode mit >450nm
das strahlen.
Bleibt nur eine Sache Offen, die ich nicht verstehe...
Reicht das Emissions licht (die 517nm) von der Substanz alleine, um es
mit Photodiode auszuwerten ?
Elamrao schrieb:> Bleibt nur eine Sache Offen, die ich nicht verstehe...> Reicht das Emissions licht (die 517nm) von der Substanz alleine, um es> mit Photodiode auszuwerten ?
Das hängt auch von der Substanzkonzentration ab. Du solltest Vorversuche
machen, um solche Dinge abzuklopfen.
Elamrao schrieb:> Reicht das Emissions licht (die 517nm) von der Substanz alleine, um es> mit Photodiode auszuwerten ?
Es muss ja reichen, aber bei entsprechendem Schaltungsaufwand kannst du
auch noch detektieren, was dein Auge bei dunkler Nacht sehen kann, und
das ist schon sehr empfindlich. Ich hatte mal einen Vollausschlag mit
einer Zigarette am anderen Ende eines abgedunkelten Raums. Wenn du in
den Bereich des Dunkelstroms der Diode kommst, kannst du eine grosse
Verbesserung erreichen, indem du die Anregung ein- und ausschaltest und
die Differenz des Sensorstroms bildest.
Das Problem ist eher Fremdlicht, vor allem dein Anregungslicht: in der
Photodiode erzeugt das genauso ein Signal, und wenn das deutlich höher
ist als das der Fluoreszenz kannst du dein gewünschtes Signal nicht mehr
herauslesen. Die ganze Sache steht und fällt also damit, unbedingt das
Anregungslicht vom Detektor fernzuhalten, dazu haben andere ja schon
genug gesagt: die Anregung sollte durch Filter keinen Aneil im
Fluoreszenz-Wellenbereich enthalten und die Strahlung am Sensor darf
nichts von der Anregung enthalten, also filtern, filtern filtern.
Georg
Georg schrieb:> Wenn du in> den Bereich des Dunkelstroms der Diode kommst, kannst du eine grosse> Verbesserung erreichen, indem du die Anregung ein- und ausschaltest und> die Differenz des Sensorstroms bildest.
Man sollte auf jeden Fall mit moduliertem Anregungslichtes arbeiten, um
zusätzlich zur DC-Stabilisierung und Umgebungslichtunterdrückung auch
aus dem 1/f-Rauschen des Detektors heraus zu kommen.
Wolfgang A. schrieb:> Man sollte auf jeden Fall mit moduliertem Anregungslichtes arbeiten
Zur Ergänzung: das geht ja auch mit einer Kamera, ich würde da
abwechselnd Aufnahmen machen mit und ohne Anregung und dann z.B. 10
davon mit einer Bildbearbeitung verrechnen.
Georg
Elamrao schrieb:> Ich habe mir das so vorgestellt...
Dann solltest du aber bei der Materialauswahl sehr sorgfältig vorgehen,
und dir Muster besorgen und diese vermessen.
Verschiedene transparente Kunststoffe fluoreszieren nämlich selbst, oder
sie absorbieren UV-Licht stark, und dies besonders, wenn sie auch noch
Stabilisatoren dagegen enthalten.
Außerdem wird das Anregungslicht an jedem Kratzer und jedem Staubkorn
auf der Oberfläche dieses Lichtleiters herausgestreut werden.
