датсыз корыч 321 8 * 1,2 җылылык алмаштыргыч өчен күмелгән труба

Капилляр трубалары

Nature.com сайтына кергәнегез өчен рәхмәт.Сез чикләнгән CSS ярдәме белән браузер версиясен кулланасыз.Иң яхшы тәҗрибә өчен без яңартылган браузерны кулланырга киңәш итәбез (яки Internet Explorer'та туры килү режимын сүндерегез).Моннан тыш, дәвамлы ярдәмне тәэмин итү өчен, без сайтны стильләр һәм JavaScriptсыз күрсәтәбез.
Берьюлы өч слайд карусельен күрсәтә.Алдагы һәм Киләсе төймәләрне берьюлы өч слайд аша күчерү өчен кулланыгыз, яки ахырда слайдер төймәләрен берьюлы өч слайд аша күчерегез.
Ультрак компакт (54 × 58 × 8,5 мм) һәм киң аппертура (1 × 7 мм) тугыз төсле спектрометр эшләнде, тиз арада спектраль сурәтләү өчен кулланылган ун дихроик көзге массивы белән "икегә бүленде".Диаграмма зурлыгыннан кечерәк кисемтә булган яктылык агымы 20 нм киңлектәге өзлексез полосага һәм 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670 һәм 690 нм озынлыктагы дулкын озынлыгына бүленә.Тугыз төсле агым рәсемнәре бер үк вакытта эффектив рәвештә рәсем сенсоры белән үлчәнәләр.Гадәттәге дихрой көзге массивларыннан аермалы буларак, эшләнгән дихроик көзге массивы уникаль ике кисәк конфигурациягә ия, ул бер үк вакытта үлчәнә торган төсләр санын арттырмыйча, һәр төс агымы өчен сурәт резолюциясен яхшырта.Тугыз төсле спектрометр дүрт капиллярлы электрофорез өчен кулланыла.Тугыз төсле лазерлы флюоресенция ярдәмендә һәр капиллярда бер үк вакытта күченгән сигез буяуга бер үк вакытта санлы анализ.Тугыз төсле спектрометр ультра-кечкенә һәм арзан гына түгел, шулай ук ​​югары якты агымга һәм күпчелек спектрлы сурәтләү кушымталары өчен җитәрлек спектр резолюциясенә ия булганлыктан, аны төрле өлкәләрдә киң кулланырга мөмкин.
Гиперспектраль һәм күппектраль сурәтләү астрономиянең мөһим өлешенә әйләнде, Earthирне күзәтү өчен дистанцион сенсор3,4, азык-төлек һәм су сыйфатын контрольдә тоту 5,6, сәнгатьне саклау һәм археология7, суд-медицина8, хирургия9, биомедицина анализы һәм диагностика10,11 һ.б. 1-нче кыр. , 12,13.Күрү өлкәсендәге һәр эмиссия ноктасы белән чыгарылган яктылык спектрын үлчәү ысуллары (1) нокта сканерлау (“кәләпүш”) 14,15, (2) сызыклы сканерлау (“паникл”) 16,17,18 , (3) дулкыннарны сканерлау19,20,21 һәм (4) рәсемнәр22,23,24,25.Бу ысулларның барысында да киңлек киңлеге, спектр резолюциясе һәм вакытлы резолюция сәүдә-сату мөнәсәбәтләренә ия 9,10,12,26.Моннан тыш, яктылык чыгу сизгерлеккә зур йогынты ясый, ягъни спектраль сурәтләүдә сигнал-шу коэффициенты26.Якты агым, ягъни яктылыкны куллануның эффективлыгы, бер яктылык ноктасының һәр якты ноктасының фактик үлчәнгән күләменең үлчәнгән дулкын озынлыгы диапазонының гомуми күләменә туры пропорциональ.Төркем (4) - һәрбер чыгару ноктасы чыгарган яктылыкның интенсивлыгы яки спектры вакыт белән үзгәргәндә яки һәр чыгарылыш ноктасының торышы вакыт белән үзгәргәндә тиешле ысул, чөнки барлык чыгаручы нокталар чыгарган яктылык спектры бер үк вакытта үлчәнә.24.
Aboveгарыда күрсәтелгән ысулларның күбесе зур, катлаулы һәм / яки кыйммәтле спектрометрлар белән берләштерелгән, 18 класс яки 14, 16, 22, 23 призлар (1), (2) һәм (4) яки 20, 21 фильтр дисклары, сыек фильтрлар. .Кристалл көйләнә торган фильтрлар (LCTF) 25 яки акусто-оптик көйләнә торган фильтрлар (AOTF) 19 категория (3).Киресенчә, (4) күп көзге спектрометрлар гади конфигурациясе аркасында кечкенә һәм арзан 27,28,29,30.Моннан тыш, аларда югары яктылык агымы бар, чөнки һәр дихрой көзге белән уртак булган яктылык (ягъни, һәр дихрой көзгегә булган вакыйга яктылыгының яктыртылган яктылыгы) тулы һәм өзлексез кулланыла.Ләкин, бер үк вакытта үлчәнергә тиешле дулкын озынлыгы полосалары (ягъни төсләр) саны дүрт белән чикләнә.
Флуоресцентны ачыклауга нигезләнгән спектраль сурәтләү гадәттә биомедицина ачыклау һәм диагностикада мультиплекс анализ өчен кулланыла.Мультиплексингта, берничә аналитик (мәсәлән, махсус ДНК яки протеиннар) төрле флуоресцент буяулар белән язылганлыктан, күренеш өлкәсендәге һәр эмиссия ноктасында булган һәр аналитик күп компонентлы анализ ярдәмендә бәяләнә.32 һәр эмиссия ноктасы чыгарган ачыкланган флуоресцент спектрны өзә.Бу процесс вакытында төрле буяулар, һәрберсе төрле флюоресенция чыгаралар, колокализацияләнә ала, ягъни космоста һәм вакытта бергә яши ала.Хәзерге вакытта бер лазер нуры белән дулкынландыра торган буяуларның максималь саны сигез33.Бу югары чик спектр резолюциясе белән билгеләнми (ягъни төсләр саны), ләкин флюоресенция спектрының киңлеге (≥50 нм) һәм буяу күләме Stokes сменасы (≤200 nm) FRET (FRET кулланып) 10 .Ләкин, катнаш буяуларның спектраль каплануын бетерү өчен, төсләр саны буяулар саныннан зуррак яки тигез булырга тиеш31,32.Шуңа күрә бер үк вакытта үлчәнгән төсләр санын сигез яки күбрәккә арттырырга кирәк.
Күптән түгел ультрак компактлы гептахроик спектрометр (гептихрой көзгеләр массивы һәм дүрт флуоресцент агымны үлчәү өчен сурәт сенсоры кулланып) эшләнде.Спектрометр ике-өч зурлыктагы заказ, гадәти спектрометрлардан кечерәк, призлар яки призлар кулланып 34,35.Шулай да, спектрометрга җидедән артык дихроик көзге урнаштыру һәм бер үк вакытта җидедән артык төсне үлчәү36,37.Дихрой көзгеләр саны арту белән, дихрой яктылык агымнарының оптик юлларының озынлыгында максималь аерма арта, һәм барлык яктылык агымнарын бер сенсор яссылыгында күрсәтү кыенлаша.Яктылык агымының иң озын оптик юл озынлыгы да арта, шуңа күрә спектрометр аппертурасының киңлеге (ягъни спектрометр белән анализланган яктылыкның максималь киңлеге) кими.
Aboveгарыдагы проблемаларга җавап итеп, ике катлы "дихроик" дехроматик көзге массивы һәм тиз арада спектраль сурәтләү өчен сурәт сенсоры булган ультрак компакт тугыз төсле спектрометр эшләнде [категория (4)].Элекке спектрометрлар белән чагыштырганда, эшләнгән спектрометр максималь оптик юл озынлыгында кечерәк аерма һәм оптик юл озынлыгы кечерәк.Ул дүрт капиллярлы электрофорезга лазерлы тугыз төсле флюоресенцияне ачыклау һәм һәр капиллярда сигез буяуның бер үк вакытта миграциясен бәяләү өчен кулланылды.Эшләнгән спектрометр ультра-кечкенә һәм арзан гына түгел, ә шулай ук ​​югары якты агымга һәм күпчелек спектраль сурәтләү кушымталары өчен җитәрлек спектр резолюциясенә ия булганлыктан, аны төрле өлкәләрдә киң кулланырга мөмкин.
Традицион тугыз төсле спектрометр инҗирдә күрсәтелгән.1а.Аның дизайны алдагы ультра-кечкенә җиде төсле спектрометрныкыннан тора. Ул тугыз дихрой көзгедән тора, горизонталь яктан 45 ° почмакта урнашкан, һәм рәсем сенсоры (S) тугыз дихрой көзге өстендә урнашкан.Түбәндән (C0) керә торган яктылык тугыз дихрой көзге массивы белән тугыз яктылык агымына бүленә (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 һәм C9).Барлык тугыз төсле агым турыдан-туры рәсем сенсоры белән тукландырыла һәм бер үк вакытта ачыклана.Бу тикшеренүдә C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9 дулкын озынлыгы тәртибендә һәм тылсымлы, кызгылт, зәңгәрсу, циан, яшел, сары, кызгылт сары, кызыл-кызгылт сары, һәм кызыл.Бу төс билгеләре бу документта кулланылса да, 3 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, чөнки алар кеше күзе күргән төсләрдән аерылып торалар.
Гадәттәге һәм яңа тугыз төсле спектрометрларның схематик схемалары.а) тугыз дихрой көзге массивы булган гадәти тугыз төсле спектрометр.б) Ике катлы дихрой көзге массивы белән яңа тугыз төсле спектрометр.Вакыйга C0 яктылык агымы C1-C9 тугыз төсле яктылык агымына бүленгән һәм С рәсем сенсоры тарафыннан ачыкланган.
Тугыз төсле спектрометрда эшләнгән ике катлы дихрой көзге торлау һәм рәсем сенсоры, 1б рәсемдә күрсәтелгәнчә.Түбән баскычта биш дихрой көзге 45 ° уңга иелгән, декамерлар массивының үзәгеннән уңга тигезләнгән.Levelгары дәрәҗәдә, биш өстәмә дихроик көзге 45 ° сулга иелгән һәм үзәктән сулга урнашкан.Аскы катламның иң сул як дихрой көзгесе һәм өске катламның иң уң дихрой көзгесе бер-берсен каплыйлар.Вакыйга яктылык агымы (C0) түбәннән дүрт чыга торган хроматик агымга (C1-C4), уң яктагы биш дихрой көзгегә һәм биш чыгу хроматик агымга (C5-C4) сул C9 биш дихрой көзгегә бүленә).Гадәттәге тугыз төсле спектрометрлар кебек, тугыз төсле агымның барысы да турыдан-туры рәсем сенсорына кертелә һәм бер үк вакытта ачыклана.1а һәм 1б рәсемнәрен чагыштырганда, яңа тугыз төсле спектрометр булганда, максималь аерма да, тугыз төс агымының иң озын оптик юл озынлыгы да ярты булганын күрергә мөмкин.
Ультра-кечкенә ике катлы дихрой көзге массивының җентекле төзелеше 29 мм (киңлек) × 31 мм (тирәнлек) × 6 мм (биеклек) 2 нче рәсемдә күрсәтелгән. (M1-M5) һәм сул якта биш дихрой көзге (M6-M9 һәм тагын M5), һәр дихрой көзге өске алюминий краскада урнаштырылган.Барлык дихрой көзгеләр дә көзге аша агымның сынуы аркасында параллель күчүне компенсацияләү өчен селкенәләр.M1 астында, тасма-фильтр (BP) урнаштырылган.M1 һәм BP үлчәмнәре 10 мм (озын ягы) х 1,9 мм (кыска ягы) х 0,5 мм (калынлыгы).Калган дихрой көзгеләрнең үлчәмнәре 15 мм × 1,9 мм × 0,5 мм.М1 белән М2 арасындагы матрица тишеге 1,7 мм, бүтән дихрой көзгеләрнең матрица тишеге 1,6 мм.Инҗирдә.2c вакыйганың яктылык агымы C0 һәм тугыз төсле яктылык агымы C1-C9 берләштерә, көзге матрицасы белән аерылган.
Ике катлы дихрой көзге матрицасы төзелеше.а) Перспектив күренеш һәм б) ике катлы дихрой көзге массивының кисемтә күренеше (үлчәмнәре 29 мм х 31 мм х 6 мм).Ул аскы катламда урнашкан биш дихроик көзгедән (M1-M5), өске катламда урнашкан биш дихрой көзгедән (M6-M9 һәм бүтән M5), һәм M1 астында урнашкан полоса фильтрыннан (BP) тора.в) вертикаль юнәлештә кисемтәләр күренеше, C0 һәм C1-C9 бер-берсенә охшаш.
2, с рәсемнәрендә C0 киңлеге белән күрсәтелгән, горизонталь юнәлештә аппертураның киңлеге 1 мм, һәм алюминий краска дизайны белән бирелгән 2, с яссылыгына перпендикуляр юнәлештә, - 7 мм.Ягъни, яңа тугыз төсле спектрометрның зурлыгы 1 мм × 7 мм.C4 оптик юлы C1-C9 арасында иң озын, һәм дихрой көзге массивы эчендә C4 оптик юлы, югарыдагы зур булмаган зурлык аркасында (29 мм × 31 мм × 6 мм) 12 мм.Шул ук вакытта, C5 оптик юл озынлыгы C1-C9 арасында иң кыска, һәм C5 оптик юл озынлыгы 5,7 мм.Шуңа күрә оптик юл озынлыгында максималь аерма 6,3 мм.Aboveгарыдагы оптик юл озынлыгы M1-M9 һәм BP оптик тапшыру өчен оптик юл озынлыгы өчен төзәтелә (кварцтан).
М1 - М9 һәм VR спектраль үзлекләре шулай итеп исәпләнә, шулай итеп С1, С2, С3, С4, С5, С6, С7, С8 һәм С9 дулкын озынлыгы 520-540, 540–560, 560–580, 580 –600, 600–620, 620–640, 640–660, 660–680, һәм 680-700 nm.
Дехроматик көзгеләрнең җитештерелгән матрицасы фотосы 3а рәсемдә күрсәтелгән.M1-M9 һәм BP, алюминий таянычының 45 ° тау һәм горизонталь яссылыгына ябыштырылган, ә M1 һәм BP фигураның артында яшерелгән.
Декан көзгеләр җитештерү һәм аны күрсәтү.а) Декахроматик көзгеләр җыелмасы.б) 1 мм × 7 мм тугыз төсле бүленгән рәсем декхроматик көзгеләр массивы һәм ак яктылык белән яктыртылган кәгазь битенә күрсәтелгән.в) арттан ак яктылык белән яктыртылган декохроматик көзгеләр.г) декан көзге массивыннан чыккан тугыз төсле ярылу агымы, төтен белән тулган акрил баллонны декан көзге массивы алдына куеп, бүлмәне караңгыландырып күзәтелә.
M1-M9 C0 үлчәнгән тапшыру спектры 45 ° очраклар почмагында һәм BP C0 үлчәнгән тапшыру спектры 0 ° очраклар почмагында күрсәтелгән.4а.C1-C9 тапшыру спектры C0 белән чагыштырганда Рәсемнәрдә күрсәтелгән.4б.Бу спектрлар Фигуралар спектрыннан исәпләнде.4а рәсемдә C1-C9 оптик юл буенча 4а.1б һәм 2с.Мәсәлән, TS (C4) = TS (BP) × [1 - TS (M1)] × TS (M2) × TS (M3) × TS (M4) × [1 - TS (M5)], TS (C9) = TS (BP) × TS (M1) × [1 - TS (M6)] × TS (M7) × TS (M8) × TS (M9) × [1 - TS (M5)], монда TS (X) һәм [1 - TS (X)] - X тапшыру һәм чагылдыру спектры.4б рәсемдә күрсәтелгәнчә, C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 һәм C9 киңлек киңлеге (band50%) 521-540, 541-562, 563-580, 581-602, 603 -623, 624-641, 642-657, 659-680 һәм 682-699 нм.Бу нәтиҗәләр үсеш диапазонына туры килә.Моннан тыш, C0 яктылыгын куллану эффективлыгы югары, ягъни уртача максималь C1-C9 яктылык үткәрү 92% тәшкил итә.
Дикрой көзге спектры һәм бүленгән тугыз төсле агым.а) 45 ° очракта M1-M9 үлчәнгән тапшыру спектры һәм 0 ° очракта BP.б) C1 - C9 тапшыру спектры (а) дан исәпләнгән C0 белән чагыштырганда.
Инҗирдә.3с, дихрой көзгеләр массивы вертикаль рәвештә урнашкан, шуңа күрә аның уң ягы 3а рәсемдә өске ягы һәм коллимацияләнгән LED (C0) ак нуры арткы якты.3а рәсемдә күрсәтелгән декахроматик көзгеләр массивы 54 мм (биеклек) × 58 мм (тирәнлек) × 8,5 мм (калынлык) адаптерда урнаштырылган.Инҗирдә.3d, инҗирдә күрсәтелгән дәүләткә өстәп.3с, төтен белән тутырылган акрил танк декохроматик көзгеләр массивы алдына куелды, бүлмәдәге утлар сүнде.Нәтиҗәдә, танкта тугыз дихроик агым күренеп тора, алар дехахроматик көзгеләрдән барлыкка килә.Eachәрбер бүленгән агымның 1 × 7 мм зурлыктагы турыпочмаклы кисемтәсе бар, бу яңа тугыз төсле спектрометрның аппертура зурлыгына туры килә.3б рәсемдә, 3c рәсемдә дихрой көзгеләр массивы алдында кәгазь бите куелган, һәм кәгазьгә юнәлтелгән тугыз дихроик агымның 1 х 7 мм рәсеме кәгазь хәрәкәте юнәлешендә күзәтелә.агымнар.Инҗирдә тугыз төс аеру агымы.3b һәм d - C4, C3, C2, C1, C5, C6, C7, C8 һәм C9 өстән аска, моны 1 һәм 2. 1б һәм 2с рәсемнәрендә дә күрергә мөмкин.Алар дулкын озынлыкларына туры килгән төсләрдә күзәтелә.LED-ның түбән ак яктылык интенсивлыгы (өстәмә рәсемне кара. S3) һәм C9 (682–699 nm) рәсемдә төшерү өчен кулланылган төсле камераның сизгерлеге аркасында бүтән бүлү агымнары зәгыйфь.Нәкъ шулай ук, C9 күзгә йомшак күренде.Шул ук вакытта C2 (өстән икенче агым) 3 нче рәсемдә яшел булып күренә, ләкин күзгә сары төслерәк тоела.
Рәсем 3c-дән d-га күчү өстәмә видео 1-дә күрсәтелә.Ахырда, савыттагы төтен акрынлап өстән аска таралды, шулай итеп тугыз төсле порошок та өстән аска юкка чыкты.Киресенчә, 2-нче өстәмә видеода, декхроматик көзгеләр массивындагы яктылык агымының дулкын озынлыгы 690, 671, 650, 632, 610, 589, 568, 550 һәм 532 nm тәртибендә озыннан кыскага үзгәртелгәндә. ., C9, C8, C7, C6, C5, C4, C3, C2, C1 тәртибендә тугыз бүленгән агымның тиешле бүленү агымнары гына күрсәтелә.Акрил сусаклагычын кварц бассейны алыштыра, һәм һәрбер агып торган агымның өске якларыннан ачык күренергә мөмкин.Моннан тыш, 3-суб-видео шулай итеп редакцияләнә ки, 2-нче видео-дулкын озынлыгын үзгәртү өлеше кабат күрсәтелә.Бу көзге декохроматик массивның характеристикасының иң оста чагылышы.
Aboveгарыдагы нәтиҗәләр шуны күрсәтә: җитештерелгән дехроматик көзге массивы яки яңа тугыз төсле спектрометр теләгәнчә эшли.Яңа тугыз төсле спектрометр декахроматик көзгеләр массивын адаптерлар белән турыдан-туры рәсем сенсор тактасына куеп формалашкан.
Дулкын озынлыгы 400-750 нм булган якты агым, дүрт нурланыш ноктасы φ50 мм, 2 мм рәсем яссылыгына перпендикуляр юнәлештә 1 мм интервалда урнашкан, 31, 34. Тикшеренүләр. Дүрт линза массивы. дүрт линза φ1 мм, фокус озынлыгы 1,4 мм һәм тишек 1 мм.Дүрт коллимат агым (дүрт C0) яңа тугыз төсле спектрометрның DP вакыйгасы, 1 мм араларда урнашкан.Дикрой көзгеләр массивы һәр агымны (C0) тугыз төсле агымга (C1-C9) бүлеп бирә.Нәтиҗә ясалган 36 агым (дүрт комплект C1-C9) аннары CMOS (S) рәсем сенсорына турыдан-туры дихрой көзгеләр массивына тоташтырылган.Нәтиҗәдә, 5а рәсемдә күрсәтелгәнчә, кечкенә максималь оптик юл аермасы һәм кыска максималь оптик юл аркасында, барлык 36 агымның рәсемнәре бер үк вакытта һәм бер үк зурлыкта ачыкланды.Агымдагы спектрлар буенча (өстәмә рәсем S4 карагыз), C1, C2 һәм C3 дүрт төркемнең сурәт интенсивлыгы чагыштырмача түбән.Утыз алты рәсем зурлыгы 0,57 ± 0,05 мм булган (уртача ± SD).Шулай итеп, сурәтне зурлау уртача 11,4.Рәсемнәр арасындагы вертикаль аралар уртача 1 мм (линза массивы белән бер үк аралар) һәм горизонталь аралар уртача 1,6 мм (дихрой көзге массивы белән бер үк аралар).Рәсемнең зурлыгы рәсемнәр арасыннан күпкә кечерәк булганга, һәр рәсемне мөстәкыйль үлчәп була (түбән кроссталь белән).Шул ук вакытта, безнең алдагы өйрәнүдә кулланылган гадәти җиде төсле спектрометр белән язылган егерме сигез агым рәсемнәре 5 нче рәсемдә күрсәтелгән. Sevenиде дихрой көзге массивы ике дихрой көзгесен тугыз дихрой массивыннан чыгарып ясалган. 1а рәсемдәге көзгеләр.Барлык рәсемнәр дә кискен түгел, рәсемнең зурлыгы C1 дән C7гә кадәр арта.Егерме сигез рәсем зурлыгы 0,70 ± 0,19 мм.Шулай итеп, барлык образларда югары резолюцияне саклау кыен.5б рәсемендәге 28 рәсем зурлыгы өчен үзгәрү коэффициенты 28% иде, 5а рәсемдәге 36 рәсем өчен CV 9% ка кадәр кимеде.Aboveгарыдагы нәтиҗәләр шуны күрсәтә: яңа тугыз төсле спектрометр бер үк вакытта үлчәнгән төсләр санын җидедән тугызга кадәр арттырмыйча, һәр төс өчен рәсемнең югары резолюциясенә дә ия.
Гадәттәге һәм яңа спектрометрлар формалашкан бүленгән сурәтнең сыйфатын чагыштыру.а) Яңа тугыз төсле спектрометр белән тудырылган тугыз төсле аерылган рәсемнәрнең дүрт төркеме (C1-C9).б) гадәти җиде төсле спектрометр белән формалашкан җиде төсле аерылган рәсемнәрнең дүрт комплекты (C1-C7).Дүрт эмиссия ноктасыннан дулкын озынлыгы 400 дән 750 нмга кадәр булган агымнар (C0), һәрбер спектрометрда, коллиматлашалар һәм вакыйга.
Тугыз төсле спектрометрның спектраль характеристикалары эксперименталь бәяләнде һәм бәяләү нәтиҗәләре 6-нчы рәсемдә күрсәтелде. Игътибар итегез, 6а рәсем 5а рәсем белән бер үк нәтиҗәләр күрсәтә, ягъни 4 C0 400–750 nm дулкын озынлыкларында, барлык 36 рәсем дә ачыкланган (4 төркем C1 - C9).Киресенчә, 6b - j рәсемендә күрсәтелгәнчә, һәр C0 билгеле дулкын озынлыгы 530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670, яки 690 nm булганда, дүрт туры килгән рәсемнәр генә бар (дүрт) төркемнәр C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8 яки C9 ачыкладылар).Ләкин, дүрт туры килгән рәсемгә янәшә торган кайбер рәсемнәр бик зәгыйфь ачыклана, чөнки 4б рәсемдә күрсәтелгән C1 - C9 тапшыру спектры бераз каплана һәм һәр C0 методта күрсәтелгәнчә билгеле дулкын озынлыгында 10 нм диапазонга ия.Бу нәтиҗәләр Рәсемнәрдә күрсәтелгән C1-C9 тапшыру спектрына туры килә.4б һәм өстәмә видеолар 2 һәм 3. Башкача әйткәндә, тугыз төсле спектрометр инҗирдә күрсәтелгән нәтиҗәләргә нигезләнеп көтелгәнчә эшли.4б.Шуңа күрә, C1-C9 сурәтнең интенсивлыгын бүлү - һәр C0 спектры дигән нәтиҗә ясала.
Тугыз төсле спектрометрның спектраль үзенчәлекләре.Яңа тугыз төсле спектрометр дүрт комплект тугыз төсле аерылган рәсемнәр (C1-C9) барлыкка китерә, вакыйга яктылыгы (дүрт C0) дулкын озынлыгы (а) 400-750 нм (5а рәсемдә күрсәтелгәнчә), (b) 530 нм.nm, (c) 550 nm, (d) 570 nm, (e) 590 nm, (f) 610 nm, (g) 630 nm, (h) 650 nm, (i) 670 nm, (j) 690 nm, тиешенчә.
Тугыз төсле спектрометр дүрт капиллярлы электрофорез өчен кулланылган (детальләр өчен өстәмә материалларны карагыз) 31,34,35.Дүрт капиллярлы матрица дүрт капиллярдан тора (тышкы диаметры 360 мм һәм эчке диаметры 50 мм), лазер нурланыш мәйданында 1 мм интервалда урнашкан.8 буяу белән язылган ДНК фрагментлары булган үрнәкләр, FL-6C (буяу 1), JOE-6C (буяу 2), dR6G (буяу 3), TMR-6C (буяу 4), CXR-6C (буяу 5), TOM- 6C (буяу 6), LIZ (буяу 7), һәм WEN (буяу 8) флюоресцент дулкын озынлыгының күтәрелү тәртибендә, дүрт капиллярның һәрберсендә аерылган (алга таба Cap1, Cap2, Cap3, Cap4).Cap1-Cap4-тан лазер белән эшләнгән флюоресенция дүрт линза массивы белән тупланды һәм бер үк вакытта тугыз төсле спектрометр белән яздырылды.Электрофорез вакытында тугыз төсле (C1-C9) флюоресенциянең интенсив динамикасы, ягъни һәр капиллярның тугыз төсле электрофоремасы, 7а рәсемдә күрсәтелгән.Cap1-Cap4-та эквивалент тугыз төсле электрофореграм алына.7-нче рәсемдә Cap1 уклары күрсәткәнчә, тугыз төсле электрофореграммадагы сигез биеклек, тиешенчә, Dye1-Dye8-дән бер флюоресенция эмиссиясен күрсәтә.
Тугыз төсле дүрт капиллярлы электрофорез спектрометры ярдәмендә берьюлы сигез буяу күләме.а) capәр капиллярның тугыз төсле (C1-C9) электрофореграммасы.Cap1 уклары белән күрсәтелгән сигез биеклектә сигез буяуның флюоресенция чыгарылуы күрсәтелә (Dye1-Dye8).Укларның төсләре (б) һәм (в) төсләренә туры килә.б) Капиллярга сигез буяуның флюоресцент спектры (Dye1-Dye8).в Капиллярга сигез буяуның электроферограммалары (Dye1-Dye8).Dye7 маркалы ДНК фрагментларының иң югары очлары уклар белән күрсәтелә, һәм аларның Cap4 нигез озынлыгы күрсәтелә.
Сигез биеклектә C1 - C9 интенсив бүленеше Рәсемнәрдә күрсәтелгән.7б.C1-C9 һәм Dye1-Dye8 икесе дә дулкын озынлыгы тәртибендә булганлыктан, 7б рәсемендәге сигез тарату буяу-Dye8 флюоресенция спектрын сулдан уңга эзлекле күрсәтәләр.Бу тикшеренүдә Dye1, Dye2, Dye3, Dye4, Dye5, Dye6, Dye7, һәм Dye8, тиешенчә, магнита, кызгылт, зәңгәр, циан, яшел, сары, кызгылт сары, кызыл.Игътибар итегез, 7а рәсемдәге укларның төсләре 7б рәсемендәге буяу төсләренә туры килә.Шигырь 7бдагы һәр спектр өчен C1-C9 флюоресенция интенсивлыгы нормальләштерелде, аларның суммасы бер тигез.Cap1-Cap4-тан сигез эквивалент флуоресцент спектр алынган.1-буяу 8 буяу арасындагы флюоресенциянең спектраль охшашлыгын ачык күзәтә аласыз.
7-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, һәр капилляр өчен, 7а рәсемдәге тугыз төсле электрофорграмма 7б рәсемендәге сигез флюоресенция спектры нигезендә күп компонентлы анализ ярдәмендә сигез буяу электроферограммага әверелде (детальләр өчен өстәмә материалларны карагыз).7а рәсемдәге флюоресенциянең спектраль каплануы 7-нче рәсемдә күрсәтелмәгәнлектән, Dye1-Dye8 бер үк вакытта төрле күләмдә Dye1-Dye8 флюоресы булса да, һәрбер пунктта индивидуаль рәвештә билгеле була һәм бәяләнә ала.Бу традицион җиде төсне ачыклау белән эшләп булмый31, ләкин эшләнгән тугыз төсле ачыклау белән ирешеп була.7-нче рәсемдә Cap1 уклары күрсәткәнчә, Dye3 (зәңгәр), Dye8 (кызыл), Dye5 (яшел), Dye4 (циан), Dye2 (кызгылт), Dye1 (magenta), һәм Dye6 (Сары) флюоресцент эмиссия берәмлекләре генә. ) көтелгән хронологик тәртиптә күзәтелә.Буяуның 7 (кызгылт сары) флюоресцент эмиссиясе өчен, кызгылт сары белән күрсәтелгән бер биеклеккә өстәп, тагын берничә биеклек күзәтелде.Бу нәтиҗә үрнәкләрдә зурлык стандартлары булганлыктан, Dye7 төрле озынлыктагы ДНК фрагментлары дип язылган.Рәсем 7c күрсәткәнчә, Cap4 өчен бу төп озынлыклар 20, 40, 60, 80, 100, 114, 120, 140, 160, 180, 200, 214 һәм 220 баз озынлыгы.
Ике катлы дихрой көзге матрицасы ярдәмендә эшләнгән тугыз төсле спектрометрның төп үзенчәлекләре кечкенә күләмле һәм гади дизайн.Инҗирдә күрсәтелгән адаптер эчендә декахроматик көзгеләр массивы.3c турыдан-туры рәсем сенсоры тактасына куелган (рәсемне карагыз S1 һәм S2), тугыз төсле спектрометр адаптер белән бер үк үлчәмдә, ягъни 54 × 58 × 8,5 мм.(калынлык).Бу ультра-кечкенә зурлык ике-өч зурлыктагы заказ, гадәти спектрометрлардан кечерәк.Моннан тыш, тугыз төсле спектрометр конфигурацияләнгәнгә, яктылык сурәт сенсоры өслегенә перпендикуляр рәвештә сугыла, микроскоплар, агым цитометрлары яки анализаторлар кебек системаларда тугыз төсле спектрометр өчен урын җиңел бирелә.Системаның тагын да зуррак миниатюризациясе өчен капиллярлы торлау электрофорез анализаторы.Шул ук вакытта, тугыз төсле спектрометрда кулланылган ун дихроик көзге һәм полоса фильтрларының зурлыгы 10 × 1,9 × 0,5 мм яки 15 × 1,9 × 0,5 мм.Шулай итеп, 100 дән артык шундый кечкенә дихрой көзгеләр һәм полоса фильтрлары, дихрой көзгедән һәм 60 мм2 полоса фильтрыннан киселергә мөмкин.Шуңа күрә, декхроматик көзгеләр массивы аз бәядән җитештерелергә мөмкин.
Тугыз төсле спектрометрның тагын бер үзенчәлеге - аның искиткеч спектраль үзенчәлекләре.Аерым алганда, ул скриншотларның спектраль образларын алырга, ягъни спектраль мәгълүмат белән бер үк вакытта рәсемнәрне алырга мөмкинлек бирә.Eachәрбер рәсем өчен дулкын озынлыгы 520 дән 700 нмга кадәр һәм 20 нм резолюциясе белән өзлексез спектр алынган.Башкача әйткәндә, һәр рәсем өчен тугыз төс интенсивлыгы ачыклана, ягъни дулкын озынлыгы диапазонын 520-700 нмга тигез бүлгән тугыз 20 нм полоса.Дикрой көзге һәм полоса фильтрының спектраль характеристикаларын үзгәртеп, тугыз полосаның дулкын озынлыгы диапазоны һәм һәр төркемнең киңлеге көйләнергә мөмкин.Тугыз төсне ачыклау спектраль күзаллау белән флюоресенция үлчәүләре өчен генә түгел (бу отчетта күрсәтелгәнчә), шулай ук ​​спектраль тасма ярдәмендә башка киң таралган кушымталар өчен дә кулланылырга мөмкин.Гиперспектраль сурәтләү йөзләгән төсне ачыклый алса да, ачыкланган төсләр санының сизелерлек кимүе белән дә, күренеш өлкәсендә берничә объектны күп кушымталар өчен җитәрлек төгәллек белән танып була38,39,40.Чөнки киңлек резолюциясе, спектр резолюциясе һәм вакытлы резолюция спектраль сурәтләүдә сәүдәгә ия, төсләр санын киметү киңлек резолюциясен һәм вакытлы резолюцияне яхшырта ала.Ул шулай ук ​​гади спектрометрларны куллана ала, бу тикшеренүдә эшләнгән һәм исәпләү күләмен тагын да киметә ала.
Бу тикшеренүдә сигез буяу бер үк вакытта тугыз төсне ачыклау нигезендә бер-берсенә капланган флуоресцент спектрларын спектраль аеру белән бәяләнде.Тугызга кадәр буяуны берьюлы санап була, вакыт һәм киңлектә бергә яшиләр.Тугыз төсле спектрометрның махсус өстенлеге - аның югары якты агымы һәм зур аппертурасы (1 × 7 мм).Декан көзге массивы тугыз дулкын озынлыгының һәрберсендә аппертурадан максималь яктылыкның 92% тапшыруына ия.Дулкын озынлыгы 520 дән 700 нмга кадәр булган вакыйга яктылыгын куллануның эффективлыгы 100% диярлек.Дулкын озынлыгының шундый киң диапазонында бернинди дифракцияле торлау да шундый югары эффективлык бирә алмый.Дифракция торының дифракция эффективлыгы билгеле дулкын озынлыгында 90% тан артса да, шул дулкын озынлыгы белән билгеле дулкын озынлыгы арасындагы аерма арта барган саен, башка дулкын озынлыгында дифракция эффективлыгы кими41.2c рәсемдә яссылык юнәлешенә перпендикуляр киңлек 7 мм дан рәсем сенсорының киңлегенә кадәр киңәйтелергә мөмкин, мәсәлән, бу тикшеренүдә кулланылган рәсем сенсоры, декамер массивын бераз үзгәртеп.
Тугыз төсле спектрометр капиллярлы электрофорез өчен генә түгел, бу тикшерүдә күрсәтелгәнчә, башка төрле максатларда да кулланылырга мөмкин.Мәсәлән, астагы рәсемдә күрсәтелгәнчә, флюоресцент микроскопка тугыз төсле спектрометр кулланырга мөмкин.Ampleрнәк яссылыгы тугыз төсле спектрометрның рәсем сенсорында 10х максат аша күрсәтелә.Объектив линза белән сурәт сенсоры арасында оптик ара 200 мм, тугыз төсле спектрометрның вакыйга өслеге белән сурәт сенсоры арасында оптик ара 12 мм.Шуңа күрә, рәсем очкычтагы держава (1 × 7 мм) зурлыгына киселгән һәм тугыз төсле рәсемгә бүленгән.Ягъни, тугыз төсле скриншотның спектраль образын үрнәк яссылыгында 0,1 × 0,7 мм мәйданда алырга мөмкин.Моннан тыш, үрнәк яссылыгында зуррак төсле тугыз төсле спектраль образны 2c рәсемдә горизонталь юнәлештә максатка карата сканерлап алырга мөмкин.
Декахроматик көзге массивы компонентлары, ягъни M1-M9 һәм BP, Asahi Spectra Co., Ltd. тарафыннан стандарт явым-төшем ысулларын кулланып эшләнгән.Күп катлы диэлектрик материаллар 60 × 60 мм зурлыктагы һәм 0,5 мм калынлыктагы ун кварц тәлинкәләргә аерым кулланылды, түбәндәге таләпләргә туры китереп: M1: IA = 45 °, R ≥ 90% 520-590 nm, Tave ≥ 90% 610– 610 нм.700 nm, M2: IA = 45 °, R ≥ 90% 520-530 nm, Tave ≥ 90% 550-600 nm, M3: IA = 45 °, R ≥ 90% 540-550 nm, Tave ≥ 90 % 570–600 nm, M4: IA = 45 °, R ≥ 90% 560-570 nm, Tave ≥ 90% 590-600 nm, M5: IA = 45 °, R ≥ 98% 580-600 nm , R ≥ 98% 680-700 нм, М6: IA = 45 °, Тава ≥ 90% 600-610 нм, R ≥ 90% 630-700 нм, M7: IA = 45 °, R ≥ 90% 620–630 нм, Тав ≥ 90% 650-700 нм, М8: IA = 45 °, R ≥ 90% 640–650 нм, Тав ≥ 90% 670-700 нм, M9: IA = 45 °, R 50 90% 650-670 нм, Тава ≥ 90% 690-700 нм, BP: IA = 0 °, T ≤ 0.01% 505 нм, Тава ≥ 95% 530-690 нм 530 нм Т ≥ 90% -690 нм һәм T ≤ 1% 725-750 нм, монда IA, T, Tave, һәм R очраклар почмагы, тапшыру, уртача тапшыру һәм поляризацияләнмәгән яктылык чагылышы.
Ак яктылык (C0), дулкын озынлыгы 400-750 нм булган LED яктылык чыганагы (AS 3000, БЕР КОРПОРАATIONИЯ) белән тупланган һәм дикрой көзгеләр массасы DP буенча вертикаль рәвештә вакыйга булган.Светофорларның ак яктылык спектры С3 өстәмә рәсемдә күрсәтелгән.Акрил танкны (үлчәмнәре 150 × 150 × 30 мм) турыдан-туры десамера көзге массивы алдында, PSU каршысында урнаштырыгыз.Коры боз суга баткач барлыкка килгән төтен акрил танкка салынды, декроматик көзгеләр массивыннан чыккан тугыз төсле C1-C9 бүленгән агымнарны күзәтү өчен.
Альтернатив рәвештә, тупланган ак яктылык (C0) DP керер алдыннан фильтр аша уза.Фильтрлар башта оптик тыгызлыгы 0,6 булган нейтраль тыгызлык фильтрлары иде.Аннары моторлы фильтр кулланыгыз (FW212C, FW212C, Торлаблар).Ниһаять, ND фильтрын кире кабызыгыз.Тугыз полоса фильтрының киңлек киңлеге, C9, C8, C7, C6, C5, C4, C3, C2 һәм C1 белән туры килә.Эчке үлчәмнәре 40 (оптик озынлык) х 42,5 (биеклек) х 10 мм (киңлек) булган кварц күзәнәге BP каршысында, декохроматик көзгеләр массивы алдына куелды.Аннары төтен труба аша кварц күзәнәгенә ашатыла, кварц күзәнәгендәге төтен концентрациясен саклап калу өчен, декахроматик көзге массивыннан чыккан тугыз төсле C1-C9 бүленгән агымнарны күз алдына китерү өчен.
Тугыз төсле бүленгән яктылык агымының видео деканик көзгеләрдән чыккан видео XS вакыт аралыгында режимда төшерелде.Сәхнә рәсемнәрен 1 fps-ка төшерегез һәм 30 fps (өстәмә видео өчен 1) яки 24 fps (2 һәм 3 өстәмә видеолар өчен) видео ясау өчен рәсемнәрне туплагыз.
Диффузия тәлинкәсенә 50 мм калынлыктагы дат басмас корыч тәлинкә (дүрт 50 мм диаметрлы дүрт тишек белән) урнаштырыгыз.400-750 нм дулкын озынлыгы булган яктылык диффузер тәлинкәсенә нурландырыла, галоген лампасыннан яктылыкны кыска тапшыру фильтры аша 700 нм озынлыктагы дулкын озынлыгы белән ала.Яктылык спектры S4 өстәмә рәсемдә күрсәтелгән.Альтернатив рәвештә, яктылык шулай ук ​​530, 550, 570, 590, 610, 630, 650, 670 һәм 690 нм үзәгендә урнашкан 10 нм диапазон фильтрларының берсе аша уза һәм диффузер тәлинкәсенә бәрелә.Нәтиҗәдә, диффузер тәлинкә каршындагы дат басмаган корыч тәлинкәдә диаметры φ50 мм һәм төрле дулкын озынлыгы булган дүрт нурланыш ноктасы барлыкка килде.
Дүрт линзалы дүрт капиллярлы массив тугыз төсле спектрометрга куелган, 1 һәм 2. Рәсемнәрдә күрсәтелгәнчә C1 һәм C2.Дүрт капилляр һәм дүрт линза алдагы тикшеренүләрдәге кебек иде 31,34.505 нм дулкын озынлыгы һәм 15 мВт көче булган лазер нуры бер үк вакытта һәм тигез яктан дүрт капиллярның чыгару ноктасына кадәр нурлана.Eachәрбер эмиссия ноктасы чыгарган флуоресцент тиешле линза белән туплана һәм декахроматик көзгеләр массивы белән тугыз төсле агымга бүленә.Нәтиҗә ясалган 36 агым турыдан-туры CMOS рәсем сенсорына (C11440–52U, Hamamatsu Photonics K · K.) Инъекцияләнде, һәм аларның рәсемнәре бер үк вакытта яздырылды.
ABI PRISM® BigDye® Пример циклының эзлекле реакция комплекты (гамәли биосистемалар), 4 µl GeneScan ™ 600 LIZ ™ буягы һәр капилляр өчен 1 µl PowerPlex® 6C Matrix Standard (Promega Corporation), 1 µl катнаш размеры кушылып кушылды.v2.0 (Термо Фишер Фәнни) һәм 14 µл су.PowerPlex® 6C Matrix Standard алты буяу белән язылган алты ДНК фрагментыннан тора: FL-6C, JOE-6C, TMR-6C, CXR-6C, TOM-6C, WEN, максималь дулкын озынлыгы өчен.Бу ДНК фрагментларының төп озынлыгы ачылмый, ләкин WEN, CXR-6C, TMR-6C, JOE-6C, FL-6C һәм TOM-6C белән язылган ДНК фрагментларының төп озынлыгы эзлеклелеге билгеле.ABI PRISM® BigDye® Пример циклының әзер реакция комплектындагы катнашма dR6G буягы белән язылган ДНК фрагментын үз эченә ала.ДНК фрагментларының нигезләренең озынлыгы да ачылмый.GeneScan ™ 600 LIZ ™ буяу размеры v2.0 эчендә 36 LIZ маркалы ДНК фрагментлары бар.Бу ДНК фрагментларының төп озынлыгы 20, 40, 60, 80, 100, 114, 120, 140, 160, 180, 200, 214, 220, 240, 250, 260, 280, 300, 314, 320, 340, 360, 380, 400, 414, 420, 440, 460, 480, 500, 514, 520, 540, 560, 580 һәм 600 база.Samрнәкләр 94 ° C температурада 3 минутка денатурацияләнде, аннары бозда 5 минут суытылды.Vрнәкләр һәр капиллярга 26 В / см 9 с өчен укол ясалды һәм POP-7 ™ полимер эремәсе (Термо Фишер Фәнни) белән тутырылган һәр капиллярда аерылды, озынлыгы 36 см, көчәнеше 181 В / см һәм ан. 60 ° почмак.КЕРЕМ.
Бу тикшерү барышында алынган яки анализланган барлык мәгълүматлар бу басылган мәкаләгә һәм аның өстәмә мәгълүматларына кертелгән.Бу өйрәнүгә кагылышлы бүтән мәгълүматлар тиешле сорау буенча тиешле авторлардан бирелә.
Хан, М.Ж., Хан, Х.С., Йосыф, А., Хуршид, К., һәм Аббас, А. Гиперспектраль сурәтләү анализының хәзерге тенденцияләре: күзәтү.IEEE 6, 14118–14129.https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2812999 (2018).
Воган, АХ астрономик интерферометрик фабри-перот спектроскопиясе.урнаштыру.Хөрмәтле Астрон.астрофизика.5, 139-167.https://doi.org/10.1146/annurev.aa.05.090167.001035 (1967).
Гетц, AFH, Вайн, Г., Сөләйман, JE һәм Рок, ерактан сизү рәсемнәренең Б.Н спектроскопиясе.Фән 228, 1147–1153.https://doi.org/10.1126/science.228.4704.1147 (1985).
Йокоя, Н., Гронфельдт, С., һәм Чануссот, Дж.IEEE Sciencesир фәннәре.Дистанцион сенсор журналы.5: 29–56.https://doi.org/10.1109/MGRS.2016.2637824 (2017).
Гоуен, А.А., О'Доннелл, СП, Каллен, П.Ж., Дауни, Г. һәм Фриас, Дж.Азык-төлек фәненең тенденцияләре.технология.18, 590-598.https://doi.org/10.1016/j.tifs.2007.06.001 (2007).
ElMasri, G., Mandour, N., Al-Rejaye, S., Belin, E. and Rousseau D.Сенсорлар 19, 1090 (2019).
Лянг, Х. Археология һәм сәнгатьне саклау өчен мультиспектраль һәм гиперспектраль сурәтләүдә алга китеш.Физик 106, 309-323 өчен мөрәҗәгать итегез.https://doi.org/10.1007/s00339-011-6689-1 (2012).
Эдельман Дж., Гастон Э., ван Лиуен Т.Г., Каллен П.Ж.Криминалистика.эчке 223, 28-39.https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2012.09.012 (2012).