Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2021 - zeszyt 7

“Pulsar" Photon Counter in Electrogenerated Chemiluminescent Measurements

10.15199/48.2021.07.0

nr katalogowy: 132418
10.15199/48.2021.07.0

Streszczenie

The work is devoted to the development of the apparatus "Pulsar" that is a high-speed pulse counter with a dual interface. It is based on the modern ARM processor STM32F407. High peripheral modules integrations in the selected microcontroller and its productivity were used as a base to PMT integration in electrogenerated chemiluminescent (ECL) analytical systems. Apparatus testing with real ECL compositions showed its capability. ECL pulse response up to 84 MHz or 6 ns pulse duration is transformed to output counting data in two forms for digital and analog interfaces. High temporal resolution up to 10 μs supports measurement techniques based on fast electrode polarization. The built-in double interface simplifies system integration that well demonstrated, as an example, a combination of PMT module H 10682-210 (Hamamatsu Photonics, Japan) with potentiostat Methrohm Autolab 128N.

Abstract

Praca poświęcona jest opracowaniu aparatu "Pulsar", czyli szybkiego licznika impulsów z podwójnym interfejsem. Oparty jest on na nowoczesnym procesorze ARM STM32F407. Integracja modułów peryferyjnych w wybranym mikrokontrolerze i jego produktywność posłużyły jako podstawa integracji PMT w systemach analitycznych elektrogenerowanych chemiluminescencyjnych (ECL). Testy aparatów z prawdziwymi kompozycjami ECL wykazały jego możliwości. Odpowiedź impulsowa ECL do 84 MHz lub 6 ns czasu trwania impulsu jest przekształcana na wyjściowe dane zliczające w dwóch postaciach dla interfejsów cyfrowych i analogowych. Wysoka rozdzielczość czasowa do 10 μs obsługuje techniki pomiarowe oparte na szybkiej polaryzacji elektrod. Wbudowany podwójny interfejs upraszcza integrację systemu, co dobrze zademonstrowało, jako przykład, połączenie modułu PMT H 10682-210 (Hamamatsu Photonics, Japonia) z potencjostatem Methrohm Autolab 128N. (Licznik fotonów „Pulsar” w e pomiarach chemiluminescencji generowanej elektrycznie)

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Miao W. Electrogenerated chemiluminescence and its biorelated applications, Chem. Rev., 108 (2008), 2506–2553. DOI: 10.1021/cr068083a
[2] Liu Z., Qi W., Xu G., Recent advances in electrochemiluminescence, Chem. Soc. Rev., 44 (2015), 10, 3117 –3142. DOI: 10.1039/c5cs00086f
[3] Muzyka K., Saqib M., Liu Z., Zhang W., Xu G., Progress and challenges in electrochemiluminescent aptasensors, Biosensors and Bioelectronics, 92 (2017), 241-258. DOI: 10.1016/j.bios.2017.01.015.
[4] Collinson M.M., Wightman R.M., Observation of Individual Chemical Reactions in Solution, Science, 268 (1995), 1883- 1885. DOI: 10.1126/science.268.5219.1883
[5] Collinson M.M., Wightman R.M., High-Frequency Generation of Electrochemiluminescence at Microelectrodes, Anal. Chem., 65 (1993), 2576-2582.
[6] Collinson M. M., Pastore P., Maness K.M., Wightman R.M., Electrochemiluminescence Interferometry at Microelectrodes, J. Am. Chem. Soc., 116 (1994), 4095-4096.
[7] Collinson M.M., Wightman R.M., Evaluation of Ion-Annihilation Reaction Kinetics Using High-Frequency Generation of Electrochemiluminescence, J. Phys. Chem., 98 (1994), 11942- 11947.
[8] Bard A.J., Fan F.-R.F., Electrochemical Detection of Single Molecules, Acc. Chem. Res., 29 (1996), 572-578. DOI: S0001- 4842(95)00244-5.
[9] Fan F.-R.F., Bard A.J., Observing Single Nanoparticle Collisions by Electrogenerated Chemiluminescence Amplification, Nano Letters, 8 (2008), 1746-1749. DOI: 10.1021/nl8009236.
[10] Peng Y.-Y., Qian R.-C., Hafez M. E., Long Y.-T., Stochastic Collision Nanoelectrochemistry: A Review of Recent Developments, ChemElectroChem, 4 (2017), 1–10. DOI:10.1002/celc.201600673
[11] SR400 — Gated photon counter (2-channel). Datasheet. https://www.thinksrs.com/downloads/pdfs/catalog/SR400c.pdf
[12] USB interface compatible counting unit C8855-01. Datasheet. https://www.hamamatsu.com/resources/pdf/etd/ C8855-01_TACC1078E.pdf
[13] D. Snizhko, G. Bani-Khaled, K. Muzyka, G. Xu, Apparatus “Spark” for luminescent and electrochemiluminescent measurements, Przegląd Elektrotechniczny, Vol. 94, No 6, (2018). DOI:10.15199/48.2018.06.07
[14] D. Snizhko, A. Kukoba, Ultrafast Potentiostat as Compromise between Current Sensitivity vs. Response Time, Przegląd Elektrotechniczny, 95 (2019), 102-107. DOI:10.15199/48.2019.08.24
[15] K.S.V. Santhanam , A.J. Bard, Chemiluminescence of Electrogenerated 9.10- Diphenylanthracene Anion Radical, J. Am. Chem. Soc., 87 (1965), 139-140.
[16] K.M. Omer, A.J. Bard, Electrogenerated Chemiluminescence of Aromatic Hydrocarbon Nanoparticles in an Aqueous Solution, J. Phys. Chem. C, 2009, 113 (27), 11575-11578. DOI: 10.1021/jp901038h.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2021-7 , nr katalogowy 132418 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2021-7 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2021-7

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma