Optode - Optode

En optode eller optrode er en optisk sensorinnretning som optisk måler et spesifikt stoff vanligvis ved hjelp av en kjemisk svinger .

Konstruksjon

En optode krever at tre komponenter fungerer: et kjemikalie som reagerer på en analyt , en polymer for å immobilisere den kjemiske transduseren og instrumentering ( optisk fiber , lyskilde , detektor og annen elektronikk). Optodes vanligvis har polymermatriksen belagt på spissen av et optisk fiber, men i tilfelle av transiente bølger optodes polymeren er belagt på en seksjon av fiber som har vært unsheathed.

Operasjon

Optodes kan bruke forskjellige optiske måleskjemaer som refleksjon , absorpsjon , evanescent bølge, luminescens ( fluorescens og fosforesens ), kjemiluminescens , overflateplasmonresonans . Den desidert mest populære metoden er luminescens.

Luminescens i løsning adlyder det lineære forholdet Stern-Volmer . Fluorescens av et molekyl slukkes av spesifikke analytter, for eksempel blir rutheniumkomplekser slukket av oksygen. Når en fluorofor immobiliseres i en polymermatrise, opprettes det utallige mikromiljøer. Mikromiljøene gjenspeiler varierende diffusjonskoeffisienter for analytten. Dette fører til et ikke-lineært forhold mellom fluorescensen og slukkeren (analyt). Dette forholdet er modellert på forskjellige måter, den mest populære modellen er den to nettstedsmodellen opprettet av James Demas (University of Virginia).

Signalforholdet (fluorescens) til oksygen er ikke lineært, og en optode er mest følsom ved lav oksygenkonsentrasjon, dvs. følsomheten avtar når oksygenkonsentrasjonen øker. Optodesensorene kan imidlertid fungere i hele regionen 0–100% oksygenmetning i vann, og kalibreringen gjøres på samme måte som med Clark-sensoren . Det forbrukes ikke noe oksygen, og følgelig rører sensoren ufølsom, men signalet vil stabilisere seg raskere hvis sensoren blir rørt etter at den er satt i prøven.

Popularitet

Optiske sensorer vokser i popularitet på grunn av lave, lave strømbehov og langvarig stabilitet. De gir levedyktige alternativer til elektrodebaserte sensorer eller mer komplisert analytisk instrumentering, spesielt innen miljøovervåking, selv om de i tilfelle oksygenoptroder ikke har oppløsningen som de siste katodiske mikrosensorene .

Se også

Referanser