英國(guó)Biox Systems Ltd 公司隆重推出最新産品 ——Epsilon介電成(chéng)像系統。Epsilon是基于電容測量原理,通過(guò)對(duì)材料近表面(miàn)的介電常數(Ԑ)的測量來進(jìn)行材料表面(miàn)成(chéng)像的。它使用一個固态陣列電容傳感器來記錄材料表面(miàn)介電常數圖像,空間分辨率爲50μm,幀速率可達10幀/秒。它利用其專有的電子和信号處理算法,把高度非線性灰度信号轉換爲一個校準過(guò)的,線性的介電常數,以适應于廣泛的,不同材料的測量。Epsilon介電成(chéng)像系統可以用于體内、半體内、或體外的軟絕緣材料的成(chéng)像,如動物和植物組織,聚合物,橡膠,紡織品,蠟,脂肪,凝膠液體和粉末。它也可以用于紡織品的透濕性,或溶劑通過(guò)薄膜滲透的動态過(guò)程的研究。
Epsilon E100 型介電成(chéng)像系統的儀器指标:
- 電容CMOS指紋陣列傳感器
- 50μm的圖像分辨率,~20μm的深度分辨率。
- 傳感面(miàn)積12.8×15mm,并有2μmSiO2表面(miàn)保護層
- 經(jīng)過(guò)校準的相對(duì)電容(介電常數)測量範圍爲從空氣(Ԑ=1)到水(Ԑ=80)
- 傳感器由簧承載,具有穩定的接觸壓力
- 可通過(guò)USB連接到PC或筆記本電腦實現電源供應和數據傳輸
- 快照,連拍和視頻成(chéng)像能(néng)力
- 視頻捕捉可達10幀/秒
- 工業标準的圖像文件格式
- 兼容所有的WindowsXP/Vista/7/8操作系統(除了64位的XP)
- 标準圖像采集軟件免費升級
- 不斷更新的可供選擇的圖像處理模塊
- 一年硬件保修
Epsilon獨家的提供了一種(zhǒng)經(jīng)過(guò)校準的,并同近表面(miàn)的絕緣介電常數Ԑ具有線性關系的接觸成(chéng)像能(néng)力。這(zhè)種(zhǒng)能(néng)力在下圖中以亮藍色的線來顯示。
縱坐标表示圖像強度,提供了8bit灰度圖像的0-255範圍。橫坐标表示絕緣介電常數,橫跨了空氣(Ԑ=1)到水(Ԑ~80,根據溫度)這(zhè)個範圍。橫坐标中也顯示了一些常見的液體的絕緣介電常數,通過(guò)這(zhè)些來顯示Epsilon對(duì)近表面(miàn)的介電常數Ԑ具有線性關系。
相比之下,從圖中可以看出(上圖的橙色線),典型的指紋傳感器對(duì)近表面(miàn)的介電常數Ԑ的響應是完全不同的。在低絕緣介電常數下,讀數超出量程,産生了最大強度的圖像(=255,白色)。這(zhè)可以提供統一的圖像背景,即使是在傳感器表面(miàn)有髒物的情況下。在高絕緣介電常數下,這(zhè)種(zhǒng)響應是非線性的,并且敏感性逐漸降低。這(zhè)將(jiāng)導緻在較大範圍的皮膚介電常數(水合)數值下指紋曲線對(duì)應成(chéng)像呈現持續的黑暗。因此,指紋傳感器能(néng)很好(hǎo)的應用于指紋提取,但對(duì)于定量成(chéng)像任務效果并不怎麼(me)好(hǎo)。
原本的指紋傳感器對(duì)絕緣介電常數的線性化響應是通過(guò)以下2點來實現的;1. 改變讀出電子學(xué)的運行特性來使得整個目标絕緣介電常數都(dōu)處于傳感器能(néng)夠識别的範圍内2. 通過(guò)對(duì)傳感器和讀出數的處理進(jìn)行數學(xué)模型的模拟實現最終信号的線性化。這(zhè)個數學(xué)模型需要兩(liǎng)個常量,這(zhè)個常量通過(guò)空氣和水作爲參照物質進(jìn)行校準。校準數據和其他設置存儲于Epsilon儀器内部的閃存盤内,可通過(guò)與圖像傳感器相同的USB連接到電腦上。
校準之後(hòu)會(huì)出現一個絕緣介電常數和展示的圖像強度之間的直接比例,比例常數爲3。這(zhè)提供了8位(0-255)強度範圍的絕緣介電常數的最佳繪制,用于展示和存儲圖像,最大介電常數爲85。
豬皮樣(yàng)本表面(miàn)外部(左)和内部(右)的快照圖片,用于測量溶劑滲透動态和不均勻性。
- Epsilon Model E100
Epsilon是一個新型接觸成(chéng)像系統,接觸它的CMOS陳列傳感器表面(miàn)可以捕捉絕緣材料的絕緣介電常數圖像。該系統包括一個手持式探頭,停機底座和體外底座,安全地存儲在其爲此特别設計的便攜箱裡(lǐ)。該系統裝備起(qǐ)來快速又簡單,隻需通過(guò) USB連接到電腦或筆記本。
- Hand-held Probe 手持式探頭
探頭手柄是由耐溶劑的縮醛共聚物加工而成(chéng)的。探頭設計成(chéng)防化學(xué)腐蝕的。傳感器帶有彈簧加載是爲了在試驗中可以控制樣(yàng)本的接觸力。
- Parking Stand 停機底座
停機底座合并了一個導電容器來作爲法拉第氏罩以保護傳感器,防止靜電。
- In-Vitro Stand 體外底座
體外底座爲裝入探測器使其傳感表面(miàn)水平且面(miàn)朝上提供了一個穩定的基礎。這(zhè)使得分離的軟性材 料和液體能(néng)夠被(bèi)研究。它有兩(liǎng)個立柱能(néng)裝上可調節高度的測量配件。
- In-Vitro Accessories 體外配件
标準配件包括内直徑爲5mm和8mm的中空腔體以及一個固體壓塞,用于研究體外固态材料比如樹葉。
將(jiāng)這(zhè)些附件滑入支架安裝環,由中央尼龍螺釘固定。此外還(hái)有一個配套的蓋子用來減少中空腔體中揮發(fā)性溶劑蒸發(fā)。使用中空腔體研究溶劑透過(guò)薄膜的滲透。這(zhè)樣(yàng)的測量可補充傳統Franz細胞膜測量中細胞膜 不均勻性的特征。
- Software 軟件
軟件功能(néng)有快照、連拍、視頻圖像捕捉、存儲和分析截屏(左圖)顯示了在快照模式下的設置。
將(jiāng)事(shì)件觸發(fā)設置成(chéng)10%介電常數,將(jiāng)延時(shí)設置1秒。