Name: fabrication of an optical cell dryer for the spectroscopic analysis cells
Uploaded: 2019-01-08T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of an Optical Cell Dryer for the Spectroscopic Analysis Cells at JoVE.com

Forfatterne har ingen takk.

1. design
<ol><li>Se figur 1 for detaljer om utviklingen tegning.</li>
	<li>Skjær en 3 mm tykk acrylic bord til 210 mm i bredde x 60 mm inne høyde x 104 mm i dybde, bånd med acryl og montere saken.</li>
	<li>Installere 30 optisk celler 12,5 x 12,5 mm.</li>
	<li>Fest brytere og lamper for å starte og stoppe og en variabel ring for tørking tidsinnstillingen på forsiden av dekselet.</li>
	<li>Se figur 2 for en ekstern visning og Komponentkonfigurasjon.</li>...

<ol>
	<li>Byeon, J., Kang, K. H., Jung, H. K., Suh, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+for+Quantification+of+Biopharmaceutical+Protein+Using+a+Microvolume+Spectrometer+on+Microfluidic+Slides.">Assessment for Quantification of Biopharmaceutical Protein Using a Microvolume Spectrometer on Microfluidic Slides.</a> Biochip Journal. 11 (1), 21-29 (2017).</li><li>You, C. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+and+identification+of+proteins+using+nanoparticle-fluorescent+polymer+'chemical+nose'+sensors.">Detection and identification of proteins using nanoparticle-fluorescent polymer 'chemical nose' sensors.</a> Nature Nanotechnology. 2 (5), 318-323 (2007).</li><li>Nonaka, H., Hideno, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+cellulase+adsorbed+on+saccharification+residue+without+the+use+of+colorimetric+protein+assays.">Quantification of cellulase adsorbed on saccharification residue without the use of colorimetric protein assays.</a> Journal of Molecular Catalysis. 110, 54-58 (2014).</li><li>Thongboonkerd, V., Songtawee, N., Kanlaya, R., Chutipongtanate, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+analysis+and+evaluation+of+the+solubility+of+hydrophobic+proteins+recovered+from+brain,+heart+and+urine+using+UV-visible+spectrophotometry.">Quantitative analysis and evaluation of the solubility of hydrophobic proteins recovered from brain, heart and urine using UV-visible spectrophotometry.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 384 (4), 964-971 (2006).</li><li>Nakashima, N., Okuzono, S., Murakami, H., Nakai, T., Yoshikawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA+dissolves+single-walled+carbon+nanotubes+in+water.">DNA dissolves single-walled carbon nanotubes in water.</a> Chemistry Letters. 32 (8), 782-782 (2003).</li><li>Ishibashi, Y., Ito, M., Homma, Y., Umemura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+the+antioxidant+effects+of+catechin+using+single-walled+carbon+nanotubes:+Comparative+analysis+by+near-infrared+absorption+and+near-infrared+photoluminescence.">Monitoring the antioxidant effects of catechin using single-walled carbon nanotubes: Comparative analysis by near-infrared absorption and near-infrared photoluminescence.</a> Colloids and Surfaces B-Biointerfaces. , 139-146 (2018).</li><li>Zheng, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA-assisted+dispersion+and+separation+of+carbon+nanotubes.">DNA-assisted dispersion and separation of carbon nanotubes.</a> Nature Materials. 2 (5), 338-342 (2003).</li><li>Hughes, M. E., Brandin, E., Golovchenko, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+absorption+of+DNA-carbon+nanotube+structures.">Optical absorption of DNA-carbon nanotube structures.</a> Nano Letters. 7 (5), 1191-1194 (2007).</li><li>Zhao, W., Song, C. H., Pehrsson, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water-soluble+and+optically+pH-sensitive+single-walled+carbon+nanotubes+from+surface+modification.">Water-soluble and optically pH-sensitive single-walled carbon nanotubes from surface modification.</a> Journal of the American Chemical Society. 124 (42), 12418-12419 (2002).</li><li>Koh, B., Park, J. B., Hou, X. M., Cheng, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+Dispersion+Studies+of+Single-Walled+Carbon+Nanotubes+in+Aqueous+Solution.">Comparative Dispersion Studies of Single-Walled Carbon Nanotubes in Aqueous Solution.</a> Journal of Physical Chemistry B. 115 (11), 2627-2633 (2011).</li><li>Nakayama, T., Tanaka, T., Shiraki, K., Hase, M., Hirano, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Suppression+of+single-wall+carbon+nanotube+redox+reaction+by+adsorbed+proteins.">Suppression of single-wall carbon nanotube redox reaction by adsorbed proteins.</a> Applied Physics Express. 11 (7), 075101-075101 (2018).</li><li>Zeranska-Chudek, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+the+absorption+coefficient+of+graphene-polymer+composites.">Study of the absorption coefficient of graphene-polymer composites.</a> Scientific Reports. 8, 9132-9132 (2018).</li><li>Laptinskiy, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adsorption+of+DNA+Nitrogenous+Bases+on+Nanodiamond+Particles:+Theory+and+Experiment.">Adsorption of DNA Nitrogenous Bases on Nanodiamond Particles: Theory and Experiment.</a> Journal of Physical Chemistry C. 122 (20), 11066-11075 (2018).</li><li>Jena, P. V., Safaee, M. M., Heller, D. A., Roxbury, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=DNA-Carbon+Nanotube+Complexation+Affinity+and+Photoluminescence+Modulation+Are+Independent.">DNA-Carbon Nanotube Complexation Affinity and Photoluminescence Modulation Are Independent.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 9 (25), 21397-21405 (2017).</li><li>Ohfuchi, M., Miyamoto, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+properties+of+oxidized+single-wall+carbon+nanotubes.">Optical properties of oxidized single-wall carbon nanotubes.</a> Carbon. 114, 418-423 (2017).</li></ol>

Optisk cellene kan tørkes samtidig med viftene, og på tørketid kan reduseres betraktelig. Selv om stoppe operasjonen ikke utføres, kan det trygt stoppes ved hjelp av funksjonen automatisk stopp av timeren. Fra målingen resultatene av tørking gang fordelingen var det ingen signifikant forskjell i tørketid på grunn av forskjellen i installasjonsposisjonen til optiske cellene.
En kritisk trinn av protokollen er design av casing. Utfordringen er hvordan å gjøre casing kompakt. Det er ogs...

Optisk celler brukes som laboratorium instrumenter i en rekke felt. I livet vitenskap forskning, biomolecules som nucleic syrer og proteiner benyttes ofte for eksperimenter og spektroskopiske metoder brukes for kvantitative metoder. Nøyaktig kvantifisere prøven av eksperimentet er uunnværlig for å få mer nøyaktige og reproduserbar resultater. Absorpsjon spekteret ved et spektrofotometer er ofte brukt for kvantifisering av biomolecules som nucleic syrer og proteiner1,2,3,4. Forskning på oksidering-reduksjon egenskaper forårsaket av endringer i absorpsjon spectrum og photoluminescence av en Karbonnanorør (CNT) spredt med DNA har også vært gjennomført5,6,7, 8,9,10. Optisk celler brukes for disse målingene, men nøyaktige målinger kan ikke foretas med mindre de er grundig vasket og tørket.
Når måle absorpsjon spectra eller photoluminescence, er det umulig å måle nøyaktig i skittent optisk celler,11,,12,,13,,14,,15. Økonomisk disponibel optisk celler av polystyren og poly-metyl-methacrylate brukes også til å eliminere vask og forurensning. Men når presise mål, brukes kvarts briller ofte, fordi de har svært gode optiske egenskaper som lystransmisjon. I dette tilfellet er optisk cellene vasket etter måling av prøven og gjentatte ganger brukt. Vanligvis etter vask optisk celler med vann eller etanol, er de tørket naturlig. Når det er nødvendig å rask tørking, er de tørket ettall med hårføner eller lignende utstyr. Rengjøring optiske celler er en av de mest ubehagelige og tidkrevende prosedyrene i eksperimentet. Som antall utdrag tørking gang øker, som i sin tur øker tiden nødvendig for å gjennomføre eksperimentet og forskning. I tidligere studier, det har ikke vært rapportert på eksterne enheter av optisk celler. Denne studien har som mål å redusere tiden forskning ved tørking optisk cellene samtidig.
Vi undersøkt om det finnes andre lignende produkter. Det finnes allerede en boks-type konstant temperatur tørketrommel med en temperatur kontroll funksjonen og en timer-funksjonen. men kan ingen kommersielle produkter med samme konfigurasjon bli funnet.
En disposisjon av produksjonen av denne enheten er beskrevet. Først er boks-type saken laget med en akryl plate. Nylon netting er festet til toppen. En plast rutenettet er plassert på det å fikse den optiske cellen. Kontroll krets er lagret inne i saken, og plast plate er knyttet til beskytte krets vanndråper. Kontroll krets består av en CPU og kontrolleres av programvare. Blåsere er festet til baksiden av saken, og vinden fra viftene går optisk cellene satt opp ned. Viftene er aktivert av en bryter på forsiden, og de blir automatisk stoppet av timeren. Hvor mange optisk celler å, kan to eller fire blåsere velges for operasjonen. Vanndråper drypper fra optisk cellene fordampe med vinden fra viftene. Kvarts cellene er vasket med vann eller etanol og på tørketid sammenlignes med den naturlige tørking.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>blower</td>
			<td>ebm-papst</td>
			<td>422JN</td>
			<td>Mulfingen, Germany</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microcomputer</td>
			<td>Atmel Corporation</td>
			<td>ATmega 328 P</td>
			<td>CA, USA</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blower selection button</td>
			<td>Sengoku Densyo Co., Ltd.</td>
			<td>MS-358 (red)</td>
			<td>Tokyo, Japan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blower operationg lamp</td>
			<td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td>
			<td>DB-15-T-OR</td>
			<td>Tokyo, Japan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Blower start button</td>
			<td>Sengoku Densyo Co., Ltd.</td>
			<td>MS-350M (white)</td>
			<td>Tokyo, Japan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Timer</td>
			<td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td>
			<td>SH16K4A105L20KC</td>
			<td>Tokyo, Japan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power supply switch</td>
			<td>Marutsuelec Co., Ltd.</td>
			<td>3010-P3C1T1G2C01B02BKBK-EI</td>
			<td>Tokyo, Japan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power supply lamp</td>
			<td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td>
			<td>DB-15-T-G</td>
			<td>Tokyo, Japan</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>OLED module</td>
			<td>Akihabara Co., Ltd.</td>
			<td>M096P4W</td>
			<td>Tokyo, Japan</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of an optical cell dryer for the spectroscopic analysis cells

Optisk celler som er eksperimentell instrumenter, er små, firkant rør forseglet på én side. Et eksempel er plassert i dette røret, og en måling utføres med en spektroskopisk. Materialene som brukes for optisk celler generelt omfatter kvarts glass eller plast, men dyrt kvarts glass er på nytt ved å fjerne stoffer, enn væsker, skal analyseres som overholder interiøret i beholderen. I slike tilfeller er optisk cellene vasket med vann eller etanol og tørket. Deretter er neste prøven lagt og målt. Optisk celler er tørket naturlig eller med manuell hårføner. Imidlertid tar tørking tid, som gjør det en av faktorene som øke eksperiment. I denne studien er målet å drastisk redusere tørketid med en dedikert automatisk tørketrommel som kan tørke optisk cellene samtidig. For å realisere dette, en krets ble utviklet for en mikrodatamaskin og maskinvare som bruker det ble uavhengig designet og produsert.

Som vist i tabell 1i etanol vasking, gjennomsnittlig tørketid i naturlige tørking var 426.4 s, og den gjennomsnittlige tørketid i optisk-celle tørketrommelen var 106 s. Når det gjelder vann vask, gjennomsnittlig tørketid i naturlige tørking var 1481.4 s, og den gjennomsnittlige tørketid i optisk-celle tørketrommelen var 371.6 s. I begge tilfeller ble på tørketid redusert til ca en fjerdedel. Tørking gang fordelingen av optisk-celle tørketrommelen er vist i <s...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of an Optical Cell Dryer for the Spectroscopic Analysis Cells at JoVE.com

Fabrication of an Optical Cell Dryer for the Spectroscopic Analysis Cells

Fabrikasjon av en optisk celle tørketrommel for Spectroscopic analyse cellene

En protokoll for fabrikere en enhet samtidig tørking optisk cellene er presentert.

Optical cells, which are experimental instruments, are small, square tubes sealed on one side. A sample is placed in this tube, and a measurement is ...

Den største fordelen med denne teknikken er at det reduserer tørketiden som kan forkorte tiden som brukes på det eksperimentet. Denne metoden kan være nyttig innen spektroskopisk analyse, for eksempel når du utfører infrarød absorpsjon eller andre luminescence målinger. Eksperimenter kan bli forsinket venter på optiske celler å tørke.For å redusere tørketiden design og produsere en tørkeenhet. Denne enheten bruker tre millimeter tykt akrylbord for å lage et etui med en delvis åpen topp. Maskin brettet foran på saken for å imøtekomme enhetskontrollene.På samme måte maskin brettet på baksiden for å imøtekomme fire blåsere for tørking, operert i par for venstre og høyre side. Støtte et akrylgitter over saken for å holde optiske celler på plass. Under gitteret, festet til saken er nylon netting for å støtte cellene og tillate luftstrøm.Inne i saken er elektronikken. Ekstra akrylplater beskytter dem mot væsker og omdirigerer luftstrømmen. En skjematisk av elektronikken avslører mikrokontrolleren i kjernen.Disse koblingene på skjematisk representerer enhetskontroller og indikatorer. Driften av den ferdige enheten er enkel. Begynn med å slå på hovedstrømbryteren.Her er strømbryteren og strømindikatorlampen som er representert på skjematisk. Deretter plasserer du optiske celler i enhetens nett, og konsentrerer dem på den ene siden om ikke alle mellomrom er nødvendig. Når du er ferdig, velger du enten to blåser eller fire blåseroperasjon.Panellampene reflekterer valget. I skjematisk grupperes viftekontrollene og indikatorlampene på én enkelt kobling. Når operasjonen starter, går en puls med modulasjonssignal fra mikrokontrolleren til en transistor, som aktiverer blåserne.Blåserutgangen bestemmes av en forhåndsinnstilt 10 kilo ohm variabel motstand. Still nå tørketiden med en justerbar variabel motstand. Den valgte verdien vises på OLED.Når motstandsverdien er valgt, konverteres spenningsutgangen av mikrodatamaskinen. Mikrokontrolleren overfører den konverterte verdien, via den interintegrerte kretsprotokollen til en OLED for visning. Trykk på startknappen for å starte viftene og tørkeprosessen.I skjematisk er startknappen på samme kontakt som av/på-knappen. Luftstrømmen fra viftene bidrar til å tørke de optiske cellene som er i tørketrommelen. Forbered deg på å måle den naturlige tørketiden.For dette, ordne tykt absorberende papir på en overflate. Få en grundig vasket, ududd, optisk celle. Plasser den optiske cellen på den ene delen av papiret kort.Flytt den deretter til en tørr del av papiret. Begynn å måle tørketiden når cellen er i andre posisjon. For å bruke den optiske celletørkeren, ordne også tykt absorberende papir på en overflate.Ta en vasket celle og legg den på papiret kort. Derfra plasserer du den optiske cellen i tørketrommelen i valgt måleposisjon. Slå på strømmen, velg alle fire blåsere.Still inn tiden. Start deretter tørketrommelen. Mål tiden i tørketrommelen til cellen er tørr.Dette diagrammet representerer de forskjellige posisjonene i den optiske celletørkeren. Rutene langs den nederste raden er mot forsiden av enheten. Tallene representerer gjennomsnittet av tre målte tørketider.Gjennomsnittet over alle posisjoner er 106 sekunder, versus 426 sekunder for naturlig tørking. Ved hjelp av blåserne kan optiske celler tørkes samtidig og tørketiden kan reduseres betydelig. Tørking kan være det samme resultatet med en timer, eller spesielt med parblåser.Målingen av tørketidsfordeling viste ingen signifikant forskjell i tørketiden på grunn av plasseringen av de optiske cellene i tørketrommelen. Et kritisk skritt er utformingen av foringsrøret. Utfordringen er å gjøre foringsrøret kompakt.Det er også viktig å forhindre at etanol eller vann faller inn i enheten. For å redusere tørketiden kan vindvolumet til blåserne økes. Men et potensielt problem er at de optiske cellene kan bringes ut av enheten.Andre måter å redusere tørketiden inkluderer å øke den grundige lufttemperaturen til blåsere, vibrerende celler eller begge deler. Dette er imidlertid fremtidige prosjekter, og involverer mer kompliserte enheter og kontrollert krets.

Research

JoVE Journal

Engineering

Construction and Testing of Coin Cells of Lithium Ion Batteries

Bygging og testing av Knappcelle av litium ion-batterier

Rechargeable lithium ion batteries have wide applications in electronics, where customers always demand more capacity and longer lifetime.  Lithium ion ...

Fabrication of VB2/Air Cells for Electrochemical Testing

Fabrication of VB2/Air Cells for Electrochemical Testing

Fabrikasjon av VB<sub&gt; 2</sub&gt; / Air Cells for Elektrokjemisk Testing

A technique to investigate the properties and performance of new multi-electron metal/air battery systems is proposed and presented. A method for ...

Fabrication and Characterization of Disordered Polymer Optical Fibers for Transverse Anderson Localization of Light

Fabrikasjon og karakterisering av uordnede Polymer optiske fibre for Tverrgående Anderson Lokalisering of Light

We develop and characterize a disordered polymer optical fiber that uses transverse Anderson localization as a novel waveguiding mechanism. The developed ...

Patterning via Optical Saturable Transitions - Fabrication and Characterization

Mønster via Optiske mettes Transitions - Fabrikasjon og karakterisering

This protocol describes the fabrication and characterization of nanostructures using a novel nanolithographic technique called Patterning via Optical ...

Fabrication and Operation of a Nano-Optical Conveyor Belt

Fabrikasjon og drift av en Nano-Optical transportbånd

The technique of using focused laser beams to trap and exert forces on small particles has enabled many pivotal discoveries in the nanoscale biological ...

Quantification of Hydrogen Concentrations in Surface and Interface Layers and Bulk Materials through Depth Profiling with Nuclear Reaction Analysis

Kvantifisering av hydrogen Konsentrasjonene i overflate og Interface Layers og bulk materialer gjennom Dybde Profilering med Nuclear Reaction Analysis

Nuclear reaction analysis (NRA) via the resonant 1H(15N,&#945;&#947;)12C reaction is a highly effective method of depth profiling that quantitatively and ...

Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

Fremstilling av polymer mikrosfærer for optisk resonator og laser applikasjoner

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, ...

Design and Fabrication of an Optical Fiber Made of Water

Design and fabrikasjon av en optisk Fiber laget av vann

In this report, an optical fiber of which the core is made solely of water, while the cladding is air, is designed and manufactured. In contrast with ...

Hybrid Printing for the Fabrication of Smart Sensors

Hybrid utskrift for fabrikasjon av smarte sensorer

A method to combine additively manufactured substrates or foils and multilayer inkjet printing for the fabrication of sensor devices is presented. First, ...