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使用智能手机荧光计的时间分辨与温度可调荧光强度测量

物理教育 2017-05-11 v1 化学物理 仪器与探测器

摘要

本文报道了一种能够在不同温度下进行基于时间的荧光强度测量的智能手机荧光计。激发由集成的紫外 LED (370 nm) 提供,探测通过使用内置 CMOS 相机实现。集成了 Peltier 元件,以便在 T = 10 至 40 C 范围内测量强度,最大温度分辨率为 ΔT ~ 0.1 C。所有组件由智能手机电池供电的 Arduino 微控制器和定制的 Android 应用程序控制,该应用程序允许每 Δt = 4 秒进行顺序荧光成像与量化。表征了四种发射体(Rhodamine B、Rhodamine 6G、5,10,15,20-四苯基卟啉和 6-(1,4,8,11-四氮杂环十四烷)2-乙基-萘二甲酰亚胺)的荧光强度温度依赖性。观察到后一种化学传感器染料复合物在 Zn 离子存在下随时间的归一化荧光强度以增加的速率常数加速,在 T = 15 C 时 k = 1.94 min-1,在 T = 30 C 时 k = 3.64 min-1,仅温度变化 ΔT = 15 C 就接近 2 倍因子。提出了通过热调谐这些与扭曲和弯曲相关的速率来优化传感器方法和器件应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.00350,
  title  = {Time-Resolved and Temperature Tuneable Measurements of Fluorescent Intensity using a Smartphone Fluorimeter},
  author = {Md Arafat Hossain and John Canning and Zhikang Yu and Sandra Ast and Peter J. Rutledge and Joseph K. H. Wong and Abbas Jamalipour and Maxwell J. Crossley},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.00350},
  year   = {2017}
}

备注

The manuscript was submitted to Chemical Science - 04 Nov 2016; authors informed it was unsuitable for that journal 24 Feb 2017. Temperature and time tuning was publicly disclosed at APOS, Shanghai China 9 Jun 2017 in invited talk Canning et al. Temperature tuning also in APOS student presentation Hossain et al