Chlorolab 3+ – система измерения уровня респирации и фотосинтеза образцов в жидкой фазе, Hansatech

Общее описание

Система Chlorolab 3+ предназначена для измерения уровня респирации и фотосинтетической активности жидких образцов, имеющих объём до 20 мл, при контролируемом освещении от светодиодного источника света.

Система основана на полярографическом электроде Кларка и оснащена продвинутым контрольным модулем, который может одновременно считывать и анализировать показания с разнообразных датчиков: pH- и ионоселективных датчиков, детектора света и практически любых других датчиков, подключаемых по специальному разъему Aux.

Разрешение результатов измерения уровня кислорода в 24 бит позволяет детектировать малейшие изменения в концентрации кислорода без повышения чувствительности датчика. В результате графики уровня кислорода являются «красивыми» и ровными, практически не содержат шумов, даже если их просматривать в увеличенном масштабе.

Результаты измерений отображаются на дисплее контрольного модуля, а также передаются в память ПК при помощи кабеля USB. Возможно подключение рекордера по аналоговому выходу для записи результатов измерений на бумаге.

Освещение образца при измерениях

Измерения с применением системы Chlorolab 3+ могут проводиться как в полном отсутствии освещения (электродная камера является непрозрачной), так и при освещении с помощью источника света.

В комплект системы входит светодиодный источник LH36/2R, состоящий из 36-ти ламп с «красным» спектром излучения (максимум излучения при 660 нм). По сравнению с источником LED1 (входящим в состав системы Chlorolab 2+,очень похожей на Chlorolab 3+) – данный источник является светодиодным массивом и способен облучать бОльший объём образца (до 20 мл). Измерения кислородной респирации без освещения возможны для объёма образца от 1 до 20 мл.

Источник LH36/2R имеет цилиндрическую форму и вставляется непосредственно в оптический порт электродной камеры DW3. Всего в электродной камере присутствует 2 оптических порта. При желании можно подключать к портам любые подходящие по размеру источники излучения или оптоволоконные кабели. Например, для увеличения интенсивности облучения образца можно доукомплектовывать систему дополнительным источником света LH36/2R (или любым другим подходящим). Также через оптический порт можно подключить детектор.

Источник света LH36/2R оснащён встроенным вентиллятором-кулером, который автоматически включается при разогреве корпуса LH36/2R и предотвращает перегрев.

ПО OxyTrace+

Интерфейсное ПО OxyTrace+ устанавливается на компьютер и позволяет пользователю осуществлять двустороннее взаимодействие с контрольным модулем системы Chlorolab 2+. Одно приложение OxyTrace+ может независимо контролировать 2 системы Chlorolab 2+ и/или Chlorolab 3+ (2 контрольных модуля).

Возможности / функции ПО OxyTrace+:

• настройка протоколов облучения образца (до 20-ти шагов облучения с разной длительностью шага и разной интенсивностью света),
• регулировка скорости перемешивания образца,
• калибровка источника света с помощью датчика ФАР/температуры,
• сбор и отображение в реальном времени сигналов со всех подключенных датчиков,
• просмотр и анализ результатов измерений, сохранённых в памяти компьютера.

Типы образцов

• макроводоросли (основной тип образцов),
• любые вмещающиеся в реакционный сосудфрагменты биообразцов, потребляющие и/или выделяющие кислород.

Особенности и преимущества системы

Общие

• измерения в жидкой фазе;
• объём образца:
  • 1 мл – 20 мл без облучения,
  • 15 мл – 20 мл при облучении;
• одновременно измеряемые параметры:
  • концентрация кислорода,
  • pH,
  • ФАР,
  • температура,
  • сигнал с одного любого дополнительного датчика (например, с ионселективного электрода – концентрация Ca²⁺, K⁺, TPP⁺ и других ионов);
• дисковый поляризационный электрод Кларка (составляет дно реакционного сосуда);
• измерение концентрации кислорода в диапазоне 0 – 100% с разрешением 24 бит;
• освещение образца во время измерений:
  • без освещения (темновая адаптация),
  • облучение от источника света;
• возможность подключения к системе одного любого выбранного пользователем датчика (детектора) по дополнительному разъёму Aux;

Управление системой, сбор и анализ результатов измерений

• управление настройками системы производится с ПК при помощи профессионального ПО OxyTrace+;
• просмотр и анализ показаний со всех датчиков производится в ПО OxyTrace+ на ПК;
• режимы просмотра данных:
  1. в реальном времени во время измерений,
  2. сохранённые данные;
• возможность одновременного управления 2-мя системами с контрольным модулем Oxylab+ (например, Chlorolab 2+ и/или Chlorolab 3+) с помощью одного ПО OxyTrace+;
• отображение сигналов со всех датчиков:
  1. в реальном времени на дисплее контрольного модуля,
  2. в ПО OxyTrace+ на ПК;
• отдельный модуль дисплея для отображения показаний ФАР/температуры;
• аналоговые выходы для передачи сигналов с датчиков уровня кислорода, ФАР и температуры на внешнее устройство записи (рекордер).

Освещение

• источник света: светодиодная матрица (36 ламп), равномерно облучающая образец;
• цвет излучаемого света: «красный» (660 нм);
• интенсивность облучения – до 900 мкмоль фотонов / (м² х с);
• возможность увеличения интенсивности облучения за счет подключения дополнительного источника света;
• создание протоколов облучения (до 20-ти стадий с разной длительностью и интенсивностью освещения);
• возможность подключения любогоисточника света (подходящего к оптическому порту), а также передачи света по оптоволоконному кабелю;
• комбинированный датчик ФАР/температуры «Quantitherm» для калибровки источника света.

Электродная камера

• продвинутая электродная камера с оптическими портами и встроенным кислородным датчиком;
• камера имеет квадратное сечение;
• всего 2 оптических порта с диаметром 26 мм;
• дополнительный оптический порт для опционного подключения:
  • дополнительного источника света,
  • оптоволоконного кабеля,
  • детектора.
• боросиликатный реакционный сосуд;
• встроенная магнитная мешалка для перемешивания образца со скоростью вращения, контролируемой с помощью ПО OxyTrace+;
• термостатирование образца с помощью водяной рубашки;
• газонепроницаемый плунжер в верхней части реакционного состава (защищает образец от воздействия окружающего воздуха);
• отверстие с клапаном посередине плунжера для добавления в реакционный сосуд раствора образца с помощью шприца;
• возможность подключения детектора света к оптическому порту в камере.

Строение системы

Раствор с образцом помещается в реакционный сосуд, выполненный из боросиликатного стекла и имеющий квадратное сечение. В дно сосуда встроен кислородный электрод Кларка S1. Сверху образец закрыт газонепроницаемым плунжером, который варьируется по высоте в зависимости от объёма образца. В середине плунжера находится отверстие с клапаном, через которое можно добавлять/отбирать раствор во время измерений. Отверстие по диаметру подходит к иглам шприцев (например, Hamilton).

В случае исследования крупных фрагментов образцов (например, водорослей) – плунжер выполняет также функцию держателя для образца (для того, чтобы образец был равномерно освещен светом). Вокруг сосуда с образцом располагается водяная рубашка из непрозрачного пластика чёрного цвета.

Данные компоненты составляют электродную камеру DW3. Электродная камера оснащена 2-мя оптическими портами с диаметром 26 мм. К данным портам возможно подсоединить от 1 до 2-х единиц любого из следующих элементов: источник света, оптоволоконный кабель, детектор.

Источник света LH36/2R, представляющий собой светодиодный массив из 36-ти ламп, облучает электродную камеру «красным» светом в горизонтальном направлении. Источник света серии LH36/2R имеет цилиндрическую форму и помещается в оптический порт камеры DW3 как «ключ в замок». В состав системы Chlorolab 3+ входит комплект «Quantitherm» (QRT1) для калибровки источника света. Данный комплект состоит из комбинированного датчика ФАР/температуры (QTP1) и отдельного модуля с дисплеем, на котором отображаются значения ФАР и температуры в электродной камере. Датчик QTP1 помещается в пространство между водяной рубашкой и сосудом с образцом.

Модуль дисплея для датчика QTP1 оснащен аналоговым выходом для передачи показаний ФАР и температуры внутри камеры на внешнее устройство записи. Электродная камера DW3 крепится непосредственно сверху контрольного модуля Oxylab+, в который встроена магнитная мешалка.

Набор из 5-ти перемешивающих элементов (магнитиков) входит в комплект поставки. Контрольный модуль оснащен: а) дисплеем, на котором отображаются текущие показания со всех датчиков и настройки; б) 4-мя входными разъёмами для различных датчиков; в) аналоговым выходом для передачи сигнала с датчика кислорода на записывающее устройство.

Компоненты системы