Kísérleti módszer

Ahogy a jel / zaj arány kiszámításához használt képlet drámai hatással lehet a Az adott spektrális adatkészlet látszólagos érzékenysége, a műszer hardverkonfigurációja és az adatgyűjtés kísérleti paraméterei szintén drámai hatással vannak a megszerzett spektrum minőségére.

Sok hardveres paraméter létezik, beállítások és opciók, amelyek mind hatással vannak a spektrofluorométer mért érzékenységére. Ez rendkívül megnehezítheti két különféle eszköz relatív érzékenységének abszolút összehasonlítását, ha gyakorlatilag nem azonos módon használják őket. Az alábbiakban megvizsgáljuk ezeket a tényezőket és azok hatását a kapott adatokra.

Minden pásztázó fluorométerre alkalmazható

gerjesztési hullámhossz: A gerjesztési hullámhossznak azonosnak kell lennie az összes összehasonlított rendszer esetében. A HORIBA módszer 350 nm-es gerjesztést alkalmaz a Raman-sáv vízhez, csakúgy, mint a legtöbb más gyártó. Ha 350 nm-en izgalmas, a víz Raman-emissziós sávjának csúcsa 397 nm-nél van.

Szerencsés, hogy a legtöbb gyártó ezen a gerjesztési hullámhosszon szabványosított, mivel ez jobb összehasonlítást tesz lehetővé. Teljesen érvényes azonban, ha a gerjesztés hullámhosszát bármely más értékre áthelyezzük, így tesztelhetjük az érzékenységet egy másik hullámhossz-tartományban (pl. NIR). 365 és 450 nm között, 0,5 nm-es lépésekben, hogy összegyűjtse a teljes Raman-csúcsot 397 nm-en és a hátteret is 450 nm-en.

Sávszélesség (résméret): A HORIBA módszer 5 nm-es sáváteresztést használ rések mind a gerjesztés, mind az emissziós spektrométereken. Egyes gyártók 10 nm-es réseket határoznak meg, amelyek növelik az érzékenységet az 5 nm-hez képest. Beszámoltak arról, hogy a fizikai rés méretének megduplázása a monokróm bejáratánál és kijáratánál megnégyszerezheti a gerjesztés intenzitását és az emisszió detektálási teljesítményt, mivel az áteresztőképesség a méret négyzetének növekedésével jár, de ez egy leegyszerűsített becslés, amelyet mérni empirikusan. A HORIBA megmérte a faktor különbséget a HORIBA Fluoromax-szal, és megfigyelte, hogy a Fluoromax esetében a rések méretének 5-10 nm közötti megduplázása több mint 3-szorosára növeli a víz Raman-sávjának általános jel / zaj arányát. Ez azonban minden fluorométer esetében más és más lesz, ezért kérjük, ne hasonlítsa össze az azonos sávsávokkal.

Integrációs idő (vagy válaszidő): Ez arra utal, hogy az érzékelő meddig engedi gyűjteni a jelet egy adott sávon. hullámhosszú lépés helyzetét. Jelentős szerepet játszik a fluorométerrel mért általános érzékenységben is. A HORIBA módszer minden hullámhossz ponton 1 másodperces integrációs időt használ, hasonlóan a többi gyártóhoz. Egyes gyártók azonban 2 másodperces válaszidőt határoznak meg, amely majdnem kétszeresére növeli a teljes jel / zaj arányt. Ügyeljen arra, hogy az összehasonlításkor ugyanazt az integrációs (válasz) időt használja.

PMT típus: A legtöbb spektrofluorométer fotomultiplikátor csövet (PMT) használ egyedüli fluoreszcencia-kibocsátás detektoraként, a detektor házának megváltoztatásának lehetősége nélkül. Ez igaz a legtöbb padon lévő analitikai fluorométerre. Ezen pad-top rendszerek egy része lehetővé teszi a különféle PMT-k kiválasztását, különböző hullámhossz-tartományokkal és specifikációkkal. Azok a PMT-k, amelyek nem észlelnek olyan mélyen a NIR-be, mint más PMT-k, alacsonyabb sötétséggel rendelkeznek, így jobb jel / zaj arányt nyújtanak a 350–400 nm tartományban, azonban előfordulhat, hogy nem használhatók a teljes emissziós hullámhosszon. kívánt tartomány egy adott laboratóriumhoz. A HORIBA szabványos PMT-je, amelyet a FluoroMax Plus, Fluorolog3 és QuantaMaster 8000 fluorométer-sorozatokban használnak, a Hamamatsu R928P PMT, amelyet a fluorométer iparági szabványának tekintenek. Ezekben az esetekben győződjön meg arról, hogy minden fluorométer ugyanazt a PMT-t használja, ahol lehetséges.

Optikai szűrők: Optikai szűrő hozzáadható a fluorométer optikai útvonalához, akár gerjesztési, akár emissziós oldalon. a minta. Ezeket manuálisan elhelyezhetjük a mintatérben lévő szűrőtartóban, vagy részei lehetnek egy olyan szűrőkeréknek, amelyek különböző kísérleti protokollok kiválasztásakor automatikusan különböző szűrőket helyezhetnek el az optikai útvonalon. Az optikai szűrők javítják a kóbor fény elutasítását adott hullámhosszakon, és drámai módon javíthatják a fluorométer jel-zaj arányát. A HORIBA nem használ optikai szűrőket, csak magukat a pásztázó spektrométereket, amikor megadja a víz Raman SNR-jét a Fluoromax, Fluorolog3 vagy QuantaMaster 8000 sorozat specifikációival.Ha összehasonlítja a HORIBA fluorométert az automatikus szűrőket használó fluorométerrel, kérjük, ne használjon szűrőt, vagy ha ez automatikus, erősítse meg, hogy milyen típusú és típusú szűrőket használnak, és ahol alkalmazzák őket, hogy hasonló kísérleti módszert ismételjen meg egy HORIBA fluorométer.

Alkalmazható moduláris kutató fluorométerekre

Detektor típusa: A moduláris kutató fluorométerek általában PMT-házat tartalmaznak alapfelszereltségként, de sokféle egycsatornás detektorral növelhetik a hullámhosszat vagy a műszer fluoreszcencia élettartama. Az alternatív detektorok közé tartoznak a hűtött PMT házak, a különféle szilárdtest detektorok, például az InGaAs, az MCP PMT és így tovább. Ezeknek a különböző típusú detektoroknak drámai hatása lesz a jel / zaj arányra bármely adott minta mérésénél, ezért itt is, amikor megpróbáljuk összehasonlítani az egyik fluorométer érzékenységét a másikkal, győződjön meg arról, hogy ugyanazt a detektortípust használják adatok gyűjtésére. mindkét rendszer.

Detektor hőmérséklete: A legtöbb kereskedelmi spektrofluorométer PMT-házakat használ, amelyek nincsenek hűtve, sőt, sok műszer nem is kínál hűtött detektoros lehetőséget. A lehűtött PMT-ház javíthatja a műszer érzékenységét azáltal, hogy csökkenti a sötét számokat (háttér), összehasonlítva a környezeti házban található pontosan azonos PMT-vel. A HORIBA szabványos PMT házai a FluoroMaxPlus, Fluorolog3 és QuantaMaster 8000 környezeti PMT házak, azonban a Fluorolog3 és QuantaMaster 8000 sorozat opcionálisan hűtött PMT házakat kínál az érzékenység és a NIR detektálás javítása érdekében. A moduláris kutatási fluorométerek összehasonlításakor feltétlenül hasonlítsa össze az azonos típusú PMT házzal (környezeti vagy hűtött) összegyűjtött adatokat, és ha lehűtötték, akkor ugyanarra a hőmérsékletre hűtötték.

Single Versus Double Monochromator: Modular kutatási fluorométerek lehetővé teszik a kutató számára, hogy egyetlen vagy kettős monokromátort válasszon ki a gerjesztés vagy az emisszió optikai útvonalán. Itt a kettős monokróm kifejezés két diszperzív rácsszakaszra utal, egymás után, bejárati réssel, köztes résszel és kijárati résszel. A dupla monokróm konfigurálható akár additív, akár diszperzív módban, de mindkét esetben az egy és a kettős monokróm átbocsátási és szórt fényjellemzői nagymértékben különböznek egymástól, és nagy hatással lesz a víz Raman-vizsgálatának SNR-jére, még akkor is, ha a sávszélességeket, az integrációs időket és a hullámhosszakat állandóan tartjuk.

A rács horony-sűrűsége: A rács horony-sűrűsége szintén befolyásolja a spektrofluorométer áteresztőképességét és ezáltal érzékenységét. A legtöbb spektrofluorométer esetében ez nem jelent túl nagy problémát, mert a rendszereket csak egy adott rács segítségével gyártják. Ebben az esetben a legfontosabb az, hogy a sávszélességek azonosak legyenek. A moduláris fluorométerek esetében azonban konfigurálhatja a monokrómokat különböző rácsokkal vagy többrácsokkal. Ezeknek a rendszereknek nagyon óvatosnak kell lennie, hogy a dolgok minél hasonlóbbak legyenek. Például, ha két olyan készüléke van, amelyeknek hasonló fókusztávolság-spektrométereik vannak, a rács horony-sűrűségének megváltoztatása növeli vagy csökkenti az érzékenységet ugyanarra az 5 nm-es sávbeállításra. A HORIBA módszer rácsokat használ, 1200 barázda / milliméter barázdsűrűséggel. szög, mivel ezt a rácsfelületnek adott rézmaratás szöge határozza meg. Mint ilyen gerjesztési monokromátor 350 nm-es lángolt gerjesztési monokromátorral és 400 nm-es emissziós monokromátorral optimális választás lenne a legjobb Raman-érzékenység elérésére, amikor 350 nm-en izgalmas. Mivel a legtöbb fluorométer nem teszi lehetővé a rács beállítását, ez a változó nem tényező, de azok számára, amelyek lehetővé teszik a rácsok kiválasztását, az érvényes összehasonlítás érdekében mindenképpen válasszon azonos vagy nagyon hasonló lángszöget. .