광섬유 산소 pH 및 온도 측정기 FireSting-PRO

광섬유 산소 pH 및 온도 측정기 FireSting-PRO

산소, pH 및 온도 측정의 혁명적 인 기술은 특히 광합성 산소, 수체 및 토양 미생태 연구의 측정에 적합합니다.

파이버 산소 pH 및 온도 측정기 FireSting-PRO 주요 기능

광섬유식 산소, pH 및 온도 측정기는 REDFLASH 염료 발광 기술을 사용하여 고정밀도, 높은 안정성, 낮은 전력 소비, 낮은 간섭 정도, 빠른 응답 등의 특징을 가지고 있으며, 이미 광범위한 응용과 과학 연구 성과가 있다;다양한 유형의 광학 센서를 연결하여 다양한 실험 요구를 충족시킬 수 있습니다.PyroScience는 다양한 신기술을 보유하고 있으며 광섬유 다중 분석물 측정기 FireSting-PRO를 고정밀 산소 측정 분야의방향 기술 향상최적화된 디자인의 생산 프로세스를 통해 FireSting-PRO는 제품의 고성능을 유지하면서 경쟁력 있는 가격을 유지할 수 있습니다.

응용 분야

l 수체 용해 산소, 조류 및 조류 생물막과 식물의 광합성 작용과 호흡 작용 측정

l수생동물(어류, 수생곤충 등 무척추동물, 부유동물) 등 호흡대사 측정

l육생동물, 실험동물, 동물조직, 혈액 등 호흡대사 측정

l토양, 습지, 해양 침적, 강과 호수 침적 단면 산소 측정

l생물반응기, 발효과정, 효소동력학, 세포배양 등 산소측정

l식량 식품 저장 운송, 포도주 등 산소 측정

l오수 처리, 메탄가스, 쓰레기 매립장, 유기물 분해 등 산소 측정

제품 특징

REDFLASH 신기술로 산소, pH 및 온도를 정확하고 민감하게 감지

내장형 습도 및 대기압 센서를 통한 빠르고 정확한 데이터 보정

기상, 액상, 반고상 등 각종 환경에서 다중 분석물을 측정하는데, 특히 광합성 산소 방출, 산성 알칼리도 측정에 적합하다

산소, pH 및 온도 동시 측정을 위한 장치 1개, 2개 또는 4개 채널 버전 제공

마이크로 센서, 소형 센서, 견고한 프로브, 모자 교환 프로브, 나노 프로브, 내용물 프로브를 연결할 수 있을 뿐만 아니라 비접촉식 점형 광학 센서 (측정 컵, 호흡병, 유통실 칩) 도 연결할 수 있다

센서 끝 지름 50 µm ~ 3 mm

FireSting-PRO 1대는 여러 측정 범위(표준 및 흔적), 다양한 종류의 분석물 센서를 동시에 연결하여 사용할 수 있습니다.

USB 연결 PC를 통한 전원 공급 및 제어또는 독립형 전원 공급, Broadcast 모드에서 채널 출력 데이터 실행 및 시뮬레이션

OEM 맞춤형 구성

새 버전의 PyroScience Workbench는 10대의 측정기를 동시에 연결할 수 있으며 드리프트 보정 및 산소 속도 계산도 할 수 있습니다.

혁신적인 REDFLASH 기술

PyroScience가 개발한 REDFLASH 기술은 분석물에만 민감한 REDFLASH 염료 발광 소재를 기반으로 한다.REDFLASH 염료는 적색광(람다=620nm)에 자극을 받으면 산소 함량에 따라 강도가 다른 근적외선(760nm NIR)을 방출한다.NIR 강도 측정을 통해 산소 함량을 반영할 수 있다.REDFLASH 기술은 높은 정밀도, 높은 안정성, 낮은 전력 소비량, 낮은 간섭, 빠른 응답 등의 특징을 가지고 있다.적색자극광은 자발형광의 교란을 효과적으로 줄이고 생물체에 대한 협박을 낮출수 있다.

REDFLASH 염료는 적색광에 의해 자극되면 NIR을 방출하고 분석물의 농도 변화에 따라 NIR이 점차 변화한다

왼쪽 사진: A) 저산소 농도에서 고NIR 발사;B) 높은 산소 농도에서 낮은 NIR 발사

다음 그림: A) 높은 pH 아래 낮은 NIR 발사;B) 낮은 pH 농도에서 높은 NIR 발사

주요 기술 매개변수

시스템 구성:

FireSting-PRO는고정밀, 컴팩트, 기반PC는의광섬유식 다중 분석물 측정기단일 채널, 이중 채널 및 4 채널 버전을 제공합니다.실험실 및 야외 단기 조사 또는 장기 모니터링 및 산업 분야의 산소,pH모니터링.호스트 통과USB인터페이스는 컴퓨터의 전력 공급과 제어를 연결한다.각 호스트 모델에는 연결을 위한 온도 센서 인터페이스가 포함되어 있습니다.PT100유형(예:TDIP15는온도 프로브.

1.FireSting-PRO 호스트

4채널 FireSting O2 본체, 이 중 S1-S4는 4개의 센서 인터페이스로 광섬유를 통해 센서와 연결된다;T는 TDIP15 온도 센서 인터페이스이며 USB는 컴퓨터에 연결됩니다.

2. 다양한 종류의 센서

* 소형 및 소형 센서 포함

3. 수동 마이크로 조종대(Micromanipulator)

반고체 (예: 진흙, biofilm 등) 의 산소 농도를 정확하게 측정해야 하며, 특히 정확한 계층 측정이 필요할 때는 수동형 마이크로 조종기 MM33을 사용하여 광섬유 산소 센서를 조작할 수 있다.MM33은 X, Y, Z축을 수동으로 배치할 수 있으며, 세 축의 세 개의 제어 손잡이의 위치는 매우 작고 편리하다.바늘 모양의 프로브를 고정한 후, 수동 제어 마이크로 조종기를 통해 프로브를 정확하게 샘플 내부의 지정된 부위로 이동하여 정밀하고 평온하게 조작하여 정확한 측정 결과를 얻는다.기술 매개변수: 무게 650g, 크기 65 x 200 x 160mm, 6.5 - 12mm 지름의 센서 고정, x / y / z 축 조절 범위 20mm / 25mm / 37mm, x / y / z 축 해상도 약 100 µm / 100 µm / 10 µm.

안정적인 측정을 위해서는 MM33 마이크로 조종대를 안정적으로 지원하기 위해 중형 스탠드 HS1 또는 경량 스탠드 LS1이 필요합니다.마이크로 조종대 중형 지지대 10kg, 경형 지지대 4.5kg; 크기 400 x 360 x 560mm, 마이크로 조종대를 안정적으로 지지한다;자유 삼각기 흔들기;최대 4대의 마이크로 조종대를 장착할 수 있습니다.직경 12mm, 높이 500mm의 장착대 2개, 내산과 바닷물.

적용 예제

1. 엽편 조직의 산소 함량 측정

图片来源：Courtesy of J.Kirchberg 및 M.Fischer, Martin-Luther-University, Halle-Wittenberg, 및 J.Bravidor, 호수 연구부, Helmholtz 환경 연구 센터 UFZ, 마그데부르크 (모두 독일)

2 침엽 균열의 산소 함량 측정

대만 운무림에 있는 대만 편백나무 Chamaecyparis obtuse var.formosana는 현미구조조사를 통해 기공의 90% 가 침엽의 틈새에 모여 있는 것을 발견했으며 산소측정과 형광제 추적에 따르면 틈새에 첨가된 물방울이 틈새에 들어가지 않는 것을 발견했다.이는 중국 타이완의 편백나무가 소수성, 기공 은닉, 기공 집결 등"가뭄형"특징을 가지고 있으며, 균열에는 공기층 (엽기막) 이 존재하여 침강, 안개와 수증기 응결이 기공을 덮는 것을 방지할 수 있으며, 고습한 환경에서 이산화탄소 흡수를 유지하고 광합작용으로 사용할 수 있다는 것을 설명한다.

산소 센서 (50 μm 지름 바늘 끝) 가 갈라진 틈에 배치

a. 말린 잎사귀;b, c. 5μl 물방울 한 방울 넣기;d. 5μl 물방울 세 방울 추가

참조 문서:

Pariyar S, Chang S C, Zinsmeister D, et al. Xeromorphic 특징은 대만 구름 숲의 습기가 높은 기후에서 광합성을 유지하는 데 도움이 됩니다[J].생태학, 2017, 184(3):1-13.

3 산호 총 초급 생산력 연구

오스트랄리아 대보초의 대형산호 Montastrea curta는 류통실에서 부동한 강도의 빛을 비추고 물의 깊이에 따라 그 O를 측정한다2함량 및 초급 생산력 GPP를 계산하고 양자 생산율 (QEs) 을 측정했습니다.640μmolm에서 발견-2s-1의 중간 조명 강도에서 에너지 이용 효율은 낮지만 (4%) 높은 광합성 효율(0.1 O)2광자-1）。산호는 산호/조직 마이크로 구조 관층에 빛을 분포시켜 마이크로 조류의 양자 생산량을 높이도록 하는 효율적인 광 수집기라는 것을 설명한다.

강도에서의 광합성률(O2함량 계산) 측정의

실험 설정 (a) 및 산소 센서 배치 (b)

네 가지 다른 조명 강도 (160, 320, 640 및 1280 μmol m)-2s-1), 총 초급 생산성(nmol O2cm의-3s-1) (검정색 막대) 및 해당 O2농도 (μM) (선 및 점) 의 수심 수직 분포도

참고문헌

Brodersen K, Lichtenberg M, Ralph P, et al. 방사선 에너지 예산은 공생체 베어링 산호에서 높은 광합성 효율을 나타냅니다 [J].Journal of the Royal Society Interface, 2014, 11(93):20130997.

4 연해 해저 초원의 산소 함량 측정

불가리아 바이알라만(A)과 한국 후포만(B) 연안 수역 해초초전의 산소를 제자리에서 모니터링하고 와도협방차 기술로 산소 통량을 계산한다.BY와 HP 두 해안 해초초전의 하루 평균 순산소 통량은 각각 -474~326mmol O2m-2d-1및 -74 ~ 482 mmol O2m-2d-1; 또한 순수 O2생산량과 광합성 유효복사 (PAR) 는 현저한 상관관계 (P-I 곡선) 를 나타낸다;유속은 3.30 ~ 6.70cms-1이때 군락대사는 낮과 밤에 각각 20배와 5배 현저하게 증가하였는데 이는 류속이 군락광합성작용의 주요영향요소일수도 있다는것을 말해준다.결국, BY의 순 생태계 대사는 -17mmol O입니다.2m-2d-1, 이양을 위해;HP는 36mmol O2m-2d-1, 자양 상태입니다.

불가리아 Byala 만 (A) 과 한국 Hoopo 만 (B) 연해 수역 해초의 산소 측정

BY 만 (위) 과 HP 만 (아래) 연안 수역 해초의 15분 산소 통량과 광합성 유효 복사 (PAR);정통량은 해초 방출 O2

참고문헌

Lee J S, Kang D J, Hineva E, et al. 비침입적 인 에디 공변 기술을 사용하여 동해와 흑해의 해안 해변에서 해초 잔디의 순 생태계 대사의 추정 [J].해양 과학 저널, 2017, 52(1):1-14.

5 심해 퇴적물의 원위 산소 함량 측정

북극 심해(2500m) 퇴적물 중 산소 통량을 제자리에서 측정해 퇴적물 경계층의 저산소 경도와 통량, 저급류와 저입자 함량의 제한 조건에서 계산된 와도 협방차 급류 산소 통량(-0.9+-0.2(SD) mmol O2m-2d-1), 용존산소량 (-1.02+-0.3 (SD) mmol O2m-2d-1)와 퇴적물 배양실법으로 측정한 총 산소 흡입량(-1.1+-0.1(SD) mmol O2m-2d-1) 일치성을 가지는데, 이는 이 위치가 미생물이 전도하는 산소 소모량을 위주로 하고, 저서생물의 평균 탄소 광화속도는 4.3gC m라는 것을 설명한다2yr-1, 퇴적물 채취기에서 측정한 입자 유기물 연간 퇴적량을 초과했다.

사진 출처:Dr. Frank Wenzhoefer, Deep Sea Ecology and Technology 그룹, Alfred-Wegener-Institute for Polar and Marine Research, Bremerhaven, 및 Max-Planck-Institute for Marine Microbiology, Bremen (모두 독일)

참고문헌

Donis D, Mcginnis D F, Holtappels M, et al. 오리고트로피크 깊해沉积물의 바닥 산소 흐름 평가 (HAUSGARTEN 관측소) [J].깊해연구 Part I, 2016, 111:1-10.

6 유럽 농어의 조직 공급 측정

스웨덴 Forsmark의 석호는 원전 냉각용으로 냉수를 빼내 주변의 따뜻한 오수가 직접 주입돼 느린 수온 상승을 일으켜 많은 종류의 물고기가 사라졌고 유럽 농어가 우세종으로 떠올랐다.광학 산소 센서를 이용해 고온에서 농어(Perca fluviatilis Linneaus)의 유산소 대사율과 정맥 혈중 산소분압을 측정하고 임계 고온 CTmax를 측정했다.증산소 조작이 23 ° C에서 유산소 범위의 두 배 증가를 일으킨 것을 발견한 반면 임계 고온 CTmax (34.6 ± 0.1) 와 대조 (34.0 ± 0.5 °C) 는 크게 증가하지 않았다.산소 부족 작업은 유산소 범위와 CTmax 면에서 대조와 큰 차이가 없다.산소 제한이 어류 CTmax를 결정하는 보편적인 메커니즘이 아니라는 뜻이다.

정맥구멍에 맞춤형 광학 센서를 삽입하여, 정맥의 혈액 속의 산소 분압을 연속적으로 측정하는 데 사용한다.

사진 출처:Timothy Clark - 호주 해양과학연구소, 타운스빌, 호주.（左）Erik Sandblom - University of Gothenburg, Göteborg, 스웨덴.（右）

유럽 농어는 산소가 풍부한 hyperoxic와 산소가 부족한 anaemic에서의 대사 반응

A. 산소 소비율(ṀO2) 처리에 영향을 받지 않습니다.B. 23°C 표준 대사율(SMR), 최대 대사율(MMR) 및 유산소 범위(AS)

참고문헌

Brijs J, Jutfelt F, Clark T D, et al. 조직 산소 공급의 실험적 조작은 유럽 ​​유유유럽 ​​퍼치의 온난화 허용력에 영향을 미치지 않습니다 [J].실험 생물학 저널, 2015, 218 (15) : 2448-2454.

7 지렁이가 사는 인공 토주 중 산소 측정

포도당으로 제조한 압착토괴를 인공토주에 첨가한후 토주의 중산소함량변화를 검측하여 산소함량이 시간변화에 따라 하강한다는것을 발견하였다.이는 포도당의 첨가로 토양동물(지렁이)의 생물호흡작용이 강화돼 산소를 소모하고 이산화탄소를 발생시키기 때문이다.

산소 센서 를 이용하여 흙기둥 속 의 산소 변화 를 감시 하다

흙기둥에 포도당 토괴를 첨가하면 토양의 산소 함량(%)이 시간에 따라 감소한다

사진 출처:Hochschule Osnabrück (독일), 농업 과학 및 풍경 건축 학부

생산지: 독일 PyroScience