kt-vet’s blog

獣医でリサーチャー目指してます!臨床に生かせる技術、知識を増やそう

LAMP装置作成 part1

かねてより計画していた等温増幅吸光度測定器の計画です

吸光度計部

光源-青色LED(570nm)

フォトトランジスタ(NJL7302L-F3)

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こんな感じで0.2mlチューブを温めながら吸光度を測る計画

フォトトランジスタは照度と抵抗が反比例するらしいので、めんどくさいから、Arduinoでアナログ入力して、電圧を測定。

吸光度(Abs)の求め方は

Abs = log(透過前の光の強さ/透過した光の強さ)らしいです。

オームの法則で電圧は抵抗に反比例するので、、、電圧が光の強さに比例するはず!

最初にBlankを入れて、透過前の光の強さとして記憶させておいて、

反応しながらリアルタイムに定期的に測定して上の式を使ってAbsを求めて、グラフを作ればよろしいのではないかと思います。

LEDは拡散するし。。。レーザーがいいのかな、でも出力高いとフォトトランジスタ壊れそうだし、、、やってみて検討します

 

これに伴い、ヒートブロックは透明な素材でなければならない

アルミブロック高いし、金属加工できないし、、、熱伝導が良く、透明となると・・・

シリコンがいるじゃないか!!

熱伝導率はアルミには及ばないけど、63℃の等温だし、そんなに高い必要もない

180℃ぐらいまでは余裕で行けるらしいし、Amazonでも買えるってことでブロックはシリコン製

透明シリコン1kg(硬化剤付き)【型取りシリコン】

 

あとは、等温装置、、、PI制御でArduinoでヒータを63℃±0.5℃に制御できました。グラフ載せようと思ったけど汚いし、ヒータが特殊できれいなPIにならなかったので、消してしまい、お見せできません、、、

ArduinoのPMW制御でヒータの制御してます。フォトリレーは高いのでスイッチはトランジスタでしました(笑)よくわからないけどトランジスタスイッチで十分±0.5℃キープできれば良きかなと思ったり

ヒータは80℃までしか上がらないやつにしました。プログラムのバグがあっても火災にならないよう保険です

NPNトランジスタ(2SC2655L)

PTC ヒータ(80℃)

と、とりあえずは、基礎はできました。後はケース(遮光)と25µLと微量な測定なので、チューブヘッドを100℃に保つヒータをつけたら完成です。

 

ちなみに、8連チューブの装置なので、、同時にフォトトランジスタ8個のアナログ入力プラス温度の入力1なので、

Arduino MEGA2560(社外)を使いました。ラズパイでとも考えたのですが、ラズパイの場合、ADコンバータが必要なので回避しました!

Amazon

Arduino MEGA ¥1150

PTCヒータ ¥619

シリコン ¥4990

ユニバーサル基盤5種 35枚 ¥1330

DC12V10A電源 ¥1100

 

秋月電子

緑色LED 20個 ¥200

フォトトランジスタ 10個 ¥450

トランジスタ 10個 ¥100

サーミスタ 1個 ¥70 

シリコンなければ5019円!!!安い!!!安すぎる!!