۵۱۹۶پ
per
بررسی سامانه طیف سنجی کاهش چرخه‌ای در فیبرنوری حلقه‌ای برای کاربرد در شیمی تجزیه
/مجتبی کریمی کارگر
دانشگاه تبریز: دانشکده شیمی، گروه شیمی تجزیه
۱۰۵ص
چاپی
کارشناسی ارشد
شیمی تجزیه
۱۳۸۹/۰۶/۲۴
دانشگاه تبریز: دانشکده شیمی، گروه شیمی تجزیه
طیف‌صبینی جذبی کاهش چرخه‌صای یکی از روشهای شناسایی در حال رشد برای ساختارهای ریز تجزیه‌صای مانند ساختارهای تجزیه کل می‌صباشد .روشهای کاهش چرخه‌صای بر پایه تارهای نوری برای نمونه‌صهای مایع حدود تشخیص پائین، حساسیت بالا و پاسخ سریع را ارائه می کنند .طیف‌صبینی کاهش چرخه‌صای در تارنوری حلقه‌صای (FLRDS) یکی از تکنیکهای کاهش چرخه‌صای بر پایه تارنوری است که توسط Loock در سال ۲۰۰۲ معرفی شده است .روشهای مختلفی برای تنظیم تارهای نوری در مقابل یکدیگر برای تشخیص شیمیایی پیشنهاد شده‌صاند که بیشترین گزارشات در مورد سلهای میکرونی نگهداشته شده در چیپ‌صهای ریزسیالی یا آداپتورهای تجاری تارنوری بوده است.هدف این پایاننامه، گسترش این شیوه طیف‌صبینی لیزری به توسط شکافنده‌صهای نوری تجاری و قطعات الکترو نوری مانند GBIC برای انجام آزمایشات تجزیه‌صای در ۱۵۵۰ نانومتر پروژه بوده است .دو شکافنده نوری با درصد شکافت ۱۰:۹۰ و ۵:۹۵ به طول ۵۰ متری از تار نوری تک‌صمد از طریق متصل‌صکننده‌صهای SC وصل شده است تا حلقه تار نوری ایجاد گردد .یک میکروکنترلر AVR ساخته شد تا پالسهایی با پهنای ۱۰۰ نانوثانیه را از لیزر موج‌صپیوسته GBIC تولید نماید .در مرحله اول برای ساخت یک چیپ ریزسیالی، یک سیستم حک لیزری دی اکسیدکربن برای ایجاد یک دسته کانال بر روی لایه‌صهای PMMA استفاده شد .سه لایه پلیمری چیپ ریزسیالی به وسیله یک شیوه غیرپیوسته به کمک کلروفرم به عنوان عامل جوش حلالی به همدیگر متصل شدند .برای ساختن یک رابط مناسب بدون نشت مابین تارنوری و نمونه در حال پمپ در درون کانال ریزسیالی توسط یک پمپ سرنگی، یک آداپتور تارنوری بریده شد تا لوله استوانه‌صای سفیدرنگ درونی آن در درون چیپ قرار بگیرد .به کمک ساختار معرفی شده، ۶ پیک در حال کاهش توسط یک اسیلوسکوپ MHz ۱۰۰ قابل تشخیص بود.آنالیت)+(- D-گلوکز حل شده در DMSO بود .تزریق این آنالیت با غلظتهای متفاوت درون رابط استوانه‌صای شدت پالس در حال چرخش در درون تار را تغییر می‌صدهد .نرم‌صافزار MATLAB برای انجام برازش مقادیر پیکها بر روی یک تابع دونمائی بکار برده شد .برای ترسیم منحنی زمان کاهش چرخه‌صای (RDT) برحسب غلظت، زمان کاهش چرخه‌صای برای دامنه گسترده‌صای از غلظتهای گلوکز محاسبه شد .نمودار نشان داد که گلوکز با غلظت ppm ۶۰۰۰ می‌صتواند زمان کاهش چرخه‌صای برای DMSO خالص (۲۱۶ نانوثانیه (را در حدود ۱۰۰ نانوثانیه بکاهد .حدتشخیص برابر با ppm ۸۷/۵۵۴ گلوکز در DMSO بود.
Ring-down absorption spectroscopy is an emerging detection method for analytical microdevices, such as micrototal analysis systems (-TAS). Fiber-optic-based ring-down techniques for liquid samples offer low detection limits, high sensitivity and fast response. Fiber Loop Ring Down Spectroscopy (FLRDS) is one of the fiber-optic-based ring-down techniques that was introduced by Loock in 2002. Different methods for adjusting optical fibers in front of each other for chemical sensing were proposed which the most reported one is micro cells that can be held in microfluidic chips or commercial fiber connector.The aim of this work was developing this laser spectroscopic technique by utilization of commercial optical splitters and electroptic devices such as Gigabit Interface Converter (GBIC) for detection of chemical species at 1550 nm. Two optical splitters with split ratio of 5:95 and 10:90 were attached to a 50 meter single mode optical fiber by SC couplers to make fiber loop. An AVR microcontroller was built to produce pulses with 100 ns width from continuous-wave laser of GBIC. A commercial CO2 laser engraving system was used for creating a series of channels on polymethyl-methacrylate (PMMA) sheets as the first step of making a home-made microfluidic chip. The three layers of microfluidic chip were attached together in a non-continuous process with chloroform as the solvent welding reagent. An optical fiber adaptor was cut and its inner cylindrical white tube was inserted inside the chip for preparing a suitable interface between ends of fiber loop and liquid analyte which was pumping through the microfluidic channel by syringe pump. Silicone glue was used to keep SC couplers inside the interface with no leakage of sample. By the introduced structure, six decaying peaks were detectable with 100 MHz oscilloscope. The analyte was D-(+)-Glucose which were dissolved in DMSO. Introducing this analyte with different concentrations inside the interface changed the intensity of pulse rounding in fiber. The MATLAB software was used for fitting amount of peaks on a bi-exponential curve. The Ring Down Time (RDT) for a broad range of concentration was calculated for plotting RDT vs. glucose concentration. Plot shows that glucose can reduce around 100 ns of ring down time of pure DMSO (216 ns) when its concentration is 6000 ppm. The limit of detection is 554.87 ppm for glucose in DMSO solution.
Fiber loop ring down spectroscopy
FLRDS
Microfluidic chip
GBIC
Solvent bonding
کریمی کارگر، مجتبی
سرورالدین، محمدحسین، استادراهنما
رستمی، علی، استادراهنما
امجدی، محمد، استادمشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
