1. Тақырыбы: №11 жұмыс: Спектрофотометр құралы арқылы жұтылған жарық энергиясын тіркеу.
2. Мақсаты: Спектрофотометрдiң жұмыс iстеу принципiмен, құрылысын жете меңгерту.
3. Оқыту мақсаты: Ерiтiндiлердiң оптикалық тығыздығының толқын ұзындығы мен концентрацияға тәуелдiлiгiн зерттеу әдістерін меңгеру.
4. Тақырыптың негізгі сұрақтары:
Жарық жұтылуы дегеніміз не?
Бугер -Ламберт -Бер бiрiккен заңы қалай өрнектеледі?
Өткiзу коэффициенті қалай анықталады?
Ертiндiнiң оптикалық тығыздығы қалай анықталады?
Жұтылу көрсеткіші жарықтың толқын ұзындығына және заттың күйіне қалай тәуелді болады?
5. Білім берудің және оқытудың әдістері: жұптасып жұмыс жасау.
Өлшеу жұмыстарына қажеттi құрал-жабдықтар:
1. PD-303S спектрофотометрі
2. Тазартылған су.
3. Зерттелуші ерітінділер.
4. Арнайы пробиркалар.
Жалпы жұмысты орындау мынадай ретпен жүргізіледі:
1)Қондырғыны жұмысқа дайындау.
2)Құралдың жарық өткізу коэффиценті Т=0%; Т=100% өлшеуді меңгеру.
3) Экспериментке (жұмысқа) қажетті толқын ұзындығын таңдау.
4) Таңдап алынған толқын ұзындығына сәйкес әртүрлі
ерітінділердің абсорбциясын және концентрациясын өлшеу.
5) Эксперимент нәтиежесі бойынша T=f(C) тәуелділік сызбасын тұрғызу.
1) Қондырғыны жұмысқа дайындау:
1. Қондырғыны өшіріп қосқыш арқылы тоқ көзіне қос. Сол кезде индикатор жанып, экранда Warning Up 900 - деген жазу пайда болады.
2. 900 секундтан кейін экранда Item-0 [Ready] / [WL xxx] (Пункт-О [Готов]/[длина волны хххх]) - деген жазу пайда болады.
3. ВLАNК/Т100% тапсырасын орынау үшін таза дистиллияциаланған су немесе таза еріткіш (реагент) дайындау керек.
4. [МОDЕ] [4] (1:Normal/2:Тimеr) [SЕТ] өлшеу режимін орнату:
4.1. [МОDЕ] пернесін басу керек;
4.2. [4] пернесін басу керек;
4.3. «Normal» режимін таңдап алу үшін, 1 таңдап алып [SЕТ] – і басу керек;
4.4. «Тimеr» режимін таңдап алу үшін, 2 таңдап алып [SЕТ] – і басу керек;
4.5. Өлшеу жүргізу үшін жалпы уақыт аралығын енгізіп, [SЕТ] (1-60 с) – і басу керек;
4.6. Өлшеу жүргізу үшін жалпы уақытты енгізіп, [SЕТ] (1-5940 с) – і басу керек;
4.7. Өлшеуді аяқтағаннан кейін Item - пернесін басу керек;
2) Құралдың жарық өткізгіштіктік (Т%) коэффицентін өлшеу:
1. [IТЕМ] - пернесін басу керек;
2. Itеm No. с 0 по 5.- қажетісін таңдап алу керек;
3. [SЕТ] - пернесін басу керек;
4. WAVELENGTH тетігін бұрай отырып қажетті толқын ұзындығына қою керек.
Тransmittance (Т=0%) арқылы жарық өткізгіштігін нөлге келтіру:
1. Өлшеу камерасында кюветтің жоқ екендігіне көз жеткізу керек.
2. Камераның қақпағын жауып, [ZЕRО] - пернесін басу керек;
3. Нөлге келтіру бірнеше секундтан кейін аяқталады.
Егер экранда “[ZЕRО] Еrror higt” ([НОЛЬ]- деген хабарлама шықса, онда қате өте көп яғни камераның қақпағының жабық, өлшеу камерасында кюветтің жоқ екендігін тексеру керек.
Тransmittance (Т=100%) жарық өткізгіштігін орнату:
1. Таңдап алынған кюветаға 1 мл-ден кем емес таза дистиллияциаланған су немесе таза еріткіш құйып, оны өлшеу камерасына орналастыру керек;
2. Камераның қақпағын жауып, [ВLАNК] - пернесін басу керек;
3. Т=100% - келтіру бірнеше секундтан кейін аяқталады.
Егер экранда “[BLANK] Еrror lоw” ([БЛАНК] ]- деген хабарлама шықса, онда қате өте аз яғни бланк ретінде дұрыс ерітінді қолданғанын және шамның жануын тексеру керек.
3) Экспериментке қажетті толқын ұзындығын таңдау:
1. [Т%] - пернесін басу керек.
2. Берілген ерітінділердің ішінен кюветаға қоюлығы орташа, көлемі 1 мл-ден кем емес ерітіндіні құйып, оны өлшеу камерасына орналастыру керек.
3. Камераның қақпағын жауып, [SТАRТ] - пернесін басу керек.
4. Өлшеуді аяқтағаннан кейін экранның оң жағында «T%- : 82.5% 1-3 №1 WL 860» жазу шығады.
5. Толқын ұзындығын 340 нм мен 1000 нм аралықта белігі бір шамаға (1нм, ..., 10 нм) өзгерте отырып жарық өткізгіштіктің (Т%) ең үлкен мәнін анықтау керек.
6. Осы мәнге сәйкес келетін толқын ұзындығын таңдап алу керек.
7. Өлшеу аяқталған кезде [SЕТ] немесе [IТЕМ] - пернесін басу керек.
4) Таңдап алынған толқын ұзындығына сәйкес әртүрлі ерітінділердің абсорбциясын және концентрациясын өлшеу.
1
ABS : 1.024 mg/dl
1-3 No. 1 WL 860
. Кюветаға 1 мл-ден кем емес бірінші ерітіндіні құйып, оны өлшеу камерасына орналастыру керек.
2. [АВS] - пернесін басу керек. Өлшеу аяқтағаннан кейін экранның оң жағында жазылған шаманы жазып алу керек.
3
CONC: 1.024 mg/dl
1-3 No. 1 WL 860
T%- : 82.5%
1-3 No. 1 WL 860
. [CONS] - пернесін басу керек. Өлшеу аяқтағаннан кейін экранның оң жағында жазылған шаманы жазып алу керек.
4. [Т%] - пернесін басу керек. Өлшеу аяқтағаннан кейін экранның оң жағында жазылған шаманы жазып алу керек.
5. Қалған ерітінділер үшін 1, 2, 3, 4 пунктін қайталау керек.
6. Өлшеу аяқталған кезде [SЕТ] немесе [IТЕМ] - пернесін басу керек.
5) Зерттеу нәтижелеріне сәйкес абсорбцияның концентрацияға ABS = f(CONC), яғни D= f(C) тәуелділік сызбасын салу керек.
АВС(D)
СОNC (C%)
6. Әдебиеттер:
1. Байзак Y.А., Құдабаев Қ.Ж. Медициналык биофизика мен медтехникалар бойынша лабораториялык практикум.-Алматы: Эверо, 2011
2. Көшенов Б. Медициналык биофизикадан зертханалык жумыстар: оку-әдістемелік құрал.-2 бас, өңделіп,толықтырылған.- Алматы: Эверо, 2010
3. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика: учеб. для вузов. -7е изд., стереотип.. -М.: Дрофа, 2007.
4. Антонов, В. Ф. Физика и биофизика : учебник. - М.: ГЭОТАР - Медиа, 2010. - 480 с.
5. Антонов В. Ф. Физика и биофизика : курс лекций для студентов мед. вузов: учебное пособие для вузов. -2-е изд., испр. и доп.. -М.: ГЭОТАР-Медиа, 2005. -240 с.
6.Тиманюк В. А. Биофизика : учебник для студентов фармацевтических и мед. вузов. -2-е изд. -К.: ИД "Профессионал", 2004.
7. Бақылау:
1.Жұтылу спектрлерін ... деп аталатын арнайы құрал арқылы алады.
спектрофотометр
фотоколориметр
рефрактометр
поляриметр
реограф
2.Заттардың оптикалық тығыздығының жұтылған жарықтың толқын ұзындығына тәуелділігін сипаттайтын қисық сызықты ... деп атайды.
жұтылу спектрі
шығару спектрі
аудиограмма
кардиограмма
реограмма
3.Оптикалық тығыздықтың шамасы зертелетін заттың ... туралы мәлімет береді.
концентрациясы
тығыздығы
тұтқырлығы
аққыштығы
массасы
4.Жұтылу спектрінің ең жоғары (максимум) шамасына қарай зертелетін заттың ... туралы қорытынды жасауға болады.
концентрациясы
тығыздығы
тұтқырлығы
аққыштығы
массасы
5.Жұтылу спектрінің ең жоғары (максимум) шамасының орнына қарай зерттелетін зат жұтатын жарықтың ... анықтауға болады.
толқын ұзындығын
температурасын
интерференциясын
дифракциясын
поляризациясын
7. Бугера-Ламберта-Бера жарықтың жұтылу заңы ... түрде жазылады.
I=Io*e(-к*c*L)
Io=I*e(-к*c)
Io=I*e(к*L)
I=Io*e(к*c*L)
I=Io*10(к*c*L)
8. Спектрофотометр деп ... анықтауға арналған құралды айтады.
сұйық, қатты және газ түріндегі заттардың жұтылу спектрін
түссіз ерітінділердің сыну көрсеткішін
сұйық заттардың шығару спектрін
боялған ерітінділердің поляризация жазықтығын бұру бұрышын
боялған ерітінділердің сыну көрсеткішін
9. Спектрофотометрдің қызметі ... құбылысына негізделген.
сарапталатын заттың жарық сәулесін таңдап жұту
жарықтың бір ортадан екінші ортаға өткендегі сыну
жарықтың поляризация
жарық энергиясының, энергияның басқа түріне айналу
екі ортаның шекаралық бетіндегі толық шағылу
10.Ерітіндінің концентрациясы 3 есе артқанда, оның оптикалық тығыздығы ...
3 есе артады.
6 есе артады.
3 есе кемиді.
6 есе кемиді.
9 есе артады.
№ 13 Сабақ
1. Тақырыбы: №12 жұмыс. Электрлік емес шамаларды өлшеу (датчиктер).
2. Мақсаты: Датчиктердiң түрлерiмен және оларды сипаттайтын шамалармен, жұмыс iстеу принциптерiмен, қолданылуымен танысу. Әр түрлi лаборатория-лық датчиктердiң сипаттамаларын анықтау.
3. Оқыту мақсаты: Физиологиялық және диагностикалық зерттеулер кезiнде өлшенетiн шамалардың басым көпшiлiгiнiң табиғаты механикалық, жылулық немесе акустикалық болып келедi. Мысалы тамырлардағы қан қысымы, ағзаның температурасы, жүрек дыбысы және т.б. көптеген физиологиялық факторлардың (өзгерiстердiң) табиғаты электрлiк емес. Мұндай мәлiметтердi өлшеу үшiн оларды алдын ала электрлiк сигналдарға (токқа) айналдыру қажет. Бұл датчиктердiң көмегiмен iске асырылады. Датчиктер диагностикалық медициналық қондырғылардың негiзгi элементтерi болып табылады.
4. Тақырыптың негізгі сұрақтары:
Студенттiң бiлiп келуге тиiстi мәлiметтерi:
Датчиктердiң қызметiн.
Датчиктердiң жұмыс iстеу принципiн.
Датчиктердiң түрлерiн.
Оларды сипаттайтын шамаларды.
Студенттiң меңгерiп келуге тиiстi дағдылары:
Датчиктердi қызметiне қарай сұрыптауды.
Оларды медициналық қондырғыларға қосуды.
Датчиктермен жабдықталған медициналық қондырғылармен жұмыс iстеудi.
Алынған мәлiметтер бойынша датчиктiң сипаттамасын анықтауды.
5. Білім берудің және оқытудың әдістері (жұптасып жұмыс істеу) :
Өлшеу жұмыстарына қажеттi құрал-жабдықтар:
. Индуктивті катушкалар.
2. Ток көзі.
3. Микроамперметр.
4. Өзекше.
5. Өлшеу сызғышы.
а) Индуктивтi датчикпен жұмыс iстеу.
Тiзбектегi (1 сурет) L1 катушкаға шамасы 3-6 (В) айнымалы кернеу берген кезде пайда болатын айнымалы магнит өрiсi екiншi катушкада э.қ.к. тудырады да, тiзбек арқылы ток жүредi. Бұл токтың шамасы өзекшенiң орын ауыстыруына пропорционал болады. Мұндағы: кiрiс шама өзекшенiң ығысуы – (r см), шығыс шама пайда болған индукциялы ток – (i мка)
1-суретке сәйкес тiзбектi құрастырып, оны ток көзiне қосу керек қосу керек.
Катушка өзекшесiн сызғыш бойымен жылжытып, микроамперметр стрелкасының ең аз ауытқуына сәйкес келетiн орынды анықта. Сызғыш бойындағы осы орын бастапқы санақ нүктесi болып есептелiнедi.
Өзекшенi сызғыш бойымен 1-2 см аралыққа жылжыта отырып микроамперметрдiң көрсетуiн (i) және соған сәйкес келетiн ығысуды (r) сызғыш арқылы анықту керек.
Алынған мәлiметтердi төмендегi кестеге жазу керек.
5. i=f(r) тәуелдiлiк графигiн сызу керек.
6. Осы тәуелдiлiк графигiнен датчиктiң S=di/dr сезгiштiгiн есептеу керек.
7. Тiзбектi ток көзiнен ажырату керек.
Диагностикалық мақсаттарда адам ағзасындағы түрлi физиологиялық шамаларды өлшеуге тура келедi. Олардың көбiнiң табиғаты электрлiк емес, мысалы тамырдағы қанның қысымы, жүректің соғуы, дененің температурасы, т.б. физиологиялық факторлар (өзгерiстер) жатады. Мұндай шамаларды тiркеу датчик деп аталатын құрал арқылы iске асырылады.
Датчик деп электрлiк емес шамаларды пропорционалды түрде электрлiк сигналдарға айналдыратын құралды атайды. Медициналық датчиктер зерттелiнетiн ағза мен алынған мәлiметтi тiркейтiн, құрал арасын байланыстыратын бөлiк қызметiн атқарады.
Датчикке сырттан әсер ететiн, яғни түрлендiрлетiн (өлшенетiн) шаманы (Х) - кiрiс сигналы деп, ал түрлендiрiлген (өлшенген) шамалардың әсерiнен датчикте пайда болған электр сигналын, яғни ток күшiн, кернеудi, кедергiнi, жиiлiктi (Y) - шығыс сигналы деп атайды. Кiрiс сигналына қан қысымын, ұлпаның қанға толуын, жүректiң соғуын т.б. шамаларды жатқызуға болады.
Датчиктердiң (Y) - шығыс сигналының (Х) кiрiс сигналына функционалды тәуелдiлiгiн Y=f(X), не оның сызбасын датчиктердiң сипаттамалары деп, ал S=dY/dX өрнегiмен анықталынатын шаманы яғни шығыс сигнал өзгерісінің кiрiс сигнал өзгерісіне қатынасын датчиктiң сезгiштiгi деп атайды. Сезгiштiк шекарасы деп датчик сезе алатын кiрiс сигналының ең аз өзгерiсiн атайды.
Датчиктер генераторлы және параметрлi деген топтарға бөлiнедi. Генераторлы датчиктер деп өлшенетiн шамалардың әсерiнен датчикте электр қозғаушы күш (э.қ.к.) пайда болатын датчиктерді айтады. Мұндай датчиктерге ток көздерiнiң қажетi жоқ. Датчиктер генераторлы және параметрлi деген топтарға бөлiнедi. Генераторлы датчиктер деп өлшенетiн жеп өлшенетiн шаманың әсерiнен датчик параметрлерiнiң бiрi (оның кедергiсi, сиымдылығы, индуктивтiлiгi, өткiзгiштiлiгi т.б.) өзгеретiн датчиктерді айтады. Мұндай датчиктер сыртқы ток көздерiнсiз жұмыс iстей алмайды, әрi олар тiзбектей жалғанады.
Генераторлы датчиктер.
Мұндай датчиктер э.қ.к. пайда болуына байланысты мынадай түрлерге бөлiнедi:
1.Термоэлектрлiк. Датчиктiң бұл түрi әр- тектi екi металл өткiзгiш (терможұп) түйiспесiнiң (контактысының) температурасы әр түрлi болуы себептi тiзбекте термо э.қ.к. пайда болуына негiзделген. Егер өткiзгiштiң бiреуiнiң температурасы тұрақты болса, онда пайда болатын термо э.қ.к. =f(T) екiншi өткiзгiш температурасына тәуелдi болады. Температураны өлшеу үшiн термо э.қ.к. өлшейтiн милливольтметр шкаласын температура бойынша бөлсе жеткiлiктi.
Терможұп арнаулы қоспалардан жасалынады. Олар медицинада дене мүшесiнiң, ұлпа iшiнiң температурасын өлшеуде пайдаланады.
2.Индукциялы. Датчиктiң бұл түрi өлшенетiн шаманың әсерiнен контурды (катушканы) қиып өтетiн магнит ағынының өзгеру салдарынан, сол контурда пайда болатын индукциялы э.к.қ. пайда болуына негiздлген.
Мұндай датчиктер көмегiмен жылдамдықты, егер алынған сигналды дифференциалдаса онда үдеудi, интегралдаса орын ауыстыруды өлшеуге болады. Сондай-ақ өкпенi желдету, дiрiл параметрлерiн, баллистокардио-граммаларды тiркеу үшiн қолданады.
3.Пьезоэлектрлiк. Датчиктiң бұл түрi өлшенетiн шаманың әсерiнен пьезокристалды деформациялау кезiнде оның беттерiнде екi түрлi электрлiк зарядтардың пайда болуына негiзделген.
Пьезокристалл ретiнде кварц, сегнет тұзы, керамика т.б. қолданылады. Мұндай деректер жылдам өзгеретiн қысымның параметрлерiн, механикалық кернеудi, артериялық және веналық қан қысымын, пульстi өлшеуде, фонокардиограмманы жазуда пайдаланады.
4.Оптикалық. Датчиктiң бұл түрi фотоэффект құбылысына негiзделген. Мұндай датчиктер ретiнде вакуумды немесе вентильдi фотоэлементтер қолданылады. Олар негiзiнен интенсивтiлiгi аз жарық ағынын, биолюминесценцияны, хемилюминесценцияны өлшеуде сондайақ кескiннiң жарықтылығын күшейтуде, рентген және инфрақызыл сәулелерiн көруде пайдаланады.
Достарыңызбен бөлісу: |