ออปโทด
ออปโทดหรือออปโทรดเป็น อุปกรณ์ เซนเซอร์ เชิงแสงที่วัดสารเฉพาะโดยใช้แสง โดยปกติ จะใช้ตัวแปลงสัญญาณ ทางเคมี [ 1 ]
การก่อสร้าง
ออปโทดต้องมีส่วนประกอบสามอย่างในการทำงาน ได้แก่ สารเคมีที่ตอบสนองต่อสารวิเคราะห์โพลิเมอร์สำหรับตรึงตัวแปลงสัญญาณทางเคมี และอุปกรณ์ ( ใยแก้วนำแสงแหล่งกำเนิดแสงตัวตรวจจับ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ) โดยทั่วไป ออปโทดจะมีเมทริกซ์โพลิเมอร์เคลือบอยู่บนปลายใยแก้วนำแสง แต่ในกรณีของ ออปโทด คลื่นเอวาเนสเซนต์โพลิเมอร์จะถูกเคลือบอยู่บนส่วนของใยแก้วนำแสงที่ไม่ได้หุ้มฉนวน
การดำเนินการ
ออปโทดสามารถใช้แผนการวัดทางแสงได้หลากหลาย เช่นการสะท้อนการดูดกลืนคลื่นเอวาเนสเซนต์การเรืองแสง ( ฟลูออเรสเซนซ์และฟอสฟอเรสเซนซ์ ) เคมี เรือง แสง และเรโซแนนซ์พลาสมอนบนพื้นผิวโดยวิธีการที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือการเรืองแสง
การเรืองแสงในสารละลายเป็นไปตามความสัมพันธ์เชิงเส้นของสเติร์น-โวลเมอร์การเรืองแสงของโมเลกุลจะถูกดับลงโดยสารวิเคราะห์เฉพาะ เช่น สารประกอบ รูทีเนียมจะถูกดับลงโดยออกซิเจน เมื่อฟลูออโรฟอร์ถูกตรึงอยู่ภายในเมทริกซ์พอลิเมอร์ จะเกิดสภาพแวดล้อมขนาดเล็กจำนวนมาก สภาพแวดล้อมขนาดเล็กเหล่านี้สะท้อนถึงค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ที่แตกต่างกันของสารวิเคราะห์ ซึ่งนำไปสู่ ความสัมพันธ์ ที่ไม่เป็นเชิงเส้นระหว่างการเรืองแสงและตัวดับการเรืองแสง (สารวิเคราะห์) ความสัมพันธ์นี้ถูกจำลองในหลายวิธี แบบจำลองที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือแบบจำลองสองตำแหน่งที่สร้างโดยเจมส์ เดมาส (มหาวิทยาลัยเวอร์จิเนีย)
อัตราส่วนของสัญญาณ (ฟลูออเรสเซนซ์) ต่อออกซิเจนไม่เป็นเชิงเส้น และออปโทดจะมีความไวสูงสุดที่ความเข้มข้นของออกซิเจนต่ำ กล่าวคือ ความไวจะลดลงเมื่อความเข้มข้นของออกซิเจนเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม เซ็นเซอร์ออปโทดสามารถทำงานได้ในช่วงความอิ่มตัวของออกซิเจนในน้ำ 0–100% และการสอบเทียบจะทำในลักษณะเดียวกับเซ็นเซอร์แบบคลาร์กไม่มีการใช้ออกซิเจน ดังนั้นเซ็นเซอร์จึงไม่ไวต่อการกวน แต่สัญญาณจะเสถียรเร็วขึ้นหากกวนเซ็นเซอร์หลังจากใส่ลงในตัวอย่างแล้ว
ความนิยม
เซ็นเซอร์แสงกำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเนื่องจากต้นทุนต่ำ ความต้องการพลังงานต่ำ และความเสถียรในระยะยาว เซ็นเซอร์แสงเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับเซ็นเซอร์แบบอิเล็กโทรดหรือเครื่องมือวิเคราะห์ที่ซับซ้อนกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการตรวจสอบสิ่งแวดล้อม[ 2 ]แม้ว่าในกรณีของออปโตรดออกซิเจน จะไม่มีความละเอียดเท่ากับไมโครเซนเซอร์ แบบแคโทดิก ที่ ทันสมัยที่สุด [ 3 ]