英國Biox–Epsilon E100皮膚角質層水(shuǐ)分測試儀

英國Biox Systems Ltd 公司隆重推出最新産品 ——Epsilon介電成像系統。Epsilon是基于電容測量原理(lǐ),通過對(duì)材料近表面的介電常數(Ԑ)的測量來(lái)進行材料表面成像的。它使用(yòng)一個固态陣列電容傳感器來(lái)記錄材料表面介電常數圖像,空(kōng)間分辨率爲50μm,幀速率可達10幀/秒。它利用(yòng)其專有的電子和(hé)信号處理(lǐ)算(suàn)法,把高(gāo)度非線性灰度信号轉換爲一個校準過的,線性的介電常數,以适應于廣泛的,不同材料的測量。Epsilon介電成像系統可以用(yòng)于體内、半體内、或體外(wài)的軟絕緣材料的成像,如動物和(hé)植物組織,聚合物,橡膠,紡織品,蠟,脂肪,凝膠液體和(hé)粉末。它也(yě)可以用(yòng)于紡織品的透濕性,或溶劑通過薄膜滲透的動态過程的研究。

Epsilon E100 型介電成像系統的儀器指标:

  1. 電容CMOS指紋陣列傳感器
  2. 50μm的圖像分辨率,~20μm的深度分辨率。
  3. 傳感面積12.8×15mm,并有2μmSiO2表面保護層
  4. 經過校準的相對(duì)電容(介電常數)測量範圍爲從(cóng)空(kōng)氣(Ԑ=1)到(dào)水(shuǐ)(Ԑ=80)
  5. 傳感器由簧承載,具有穩定的接觸壓力
  6. 可通過USB連接到(dào)PC或筆(bǐ)記本電腦(nǎo)實現(xiàn)電源供應和(hé)數據傳輸
  7. 快(kuài)照,連拍(pāi)和(hé)視(shì)頻成像能(néng)力
  8. 視(shì)頻捕捉可達10幀/秒
  9. 工(gōng)業标準的圖像文(wén)件格式
  10. 兼容所有的WindowsXP/Vista/7/8操作(zuò)系統(除了(le)64位的XP)
  11. 标準圖像采集軟件免費升級
  12. 不斷更新的可供選擇的圖像處理(lǐ)模塊
  13. 一年硬件保修

Epsilon獨家的提供了(le)一種經過校準的,并同近表面的絕緣介電常數Ԑ具有線性關系的接觸成像能(néng)力。這(zhè)種能(néng)力在下(xià)圖中以亮(liàng)藍色的線來(lái)顯示。

縱坐(zuò)标表示圖像強度,提供了(le)8bit灰度圖像的0-255範圍。橫坐(zuò)标表示絕緣介電常數,橫跨了(le)空(kōng)氣(Ԑ=1)到(dào)水(shuǐ)(Ԑ~80,根據溫度)這(zhè)個範圍。橫坐(zuò)标中也(yě)顯示了(le)一些(xiē)常見的液體的絕緣介電常數,通過這(zhè)些(xiē)來(lái)顯示Epsilon對(duì)近表面的介電常數Ԑ具有線性關系。

相比之下(xià),從(cóng)圖中可以看(kàn)出(上(shàng)圖的橙色線),典型的指紋傳感器對(duì)近表面的介電常數Ԑ的響應是完全不同的。在低(dī)絕緣介電常數下(xià),讀數超出量程,産生了(le)最大(dà)強度的圖像(=255,白(bái)色)。這(zhè)可以提供統一的圖像背景,即使是在傳感器表面有髒物的情況下(xià)。在高(gāo)絕緣介電常數下(xià),這(zhè)種響應是非線性的,并且敏感性逐漸降低(dī)。這(zhè)将導緻在較大(dà)範圍的皮膚介電常數(水(shuǐ)合)數值下(xià)指紋曲線對(duì)應成像呈現(xiàn)持續的黑暗。因此,指紋傳感器能(néng)很(hěn)好(hǎo)的應用(yòng)于指紋提取,但(dàn)對(duì)于定量成像任務效果并不怎麽好(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以下(xià)2點來(lái)實現(xiàn)的;1. 改變讀出電子學的運行特性來(lái)使得整個目标絕緣介電常數都處于傳感器能(néng)夠識别的範圍内2. 通過對(duì)傳感器和(hé)讀出數的處理(lǐ)進行數學模型的模拟實現(xiàn)最終信号的線性化。這(zhè)個數學模型需要兩個常量,這(zhè)個常量通過空(kōng)氣和(hé)水(shuǐ)作(zuò)爲參照物質進行校準。校準數據和(hé)其他(tā)設置存儲于Epsilon儀器内部的閃存盤内,可通過與圖像傳感器相同的USB連接到(dào)電腦(nǎo)上(shàng)。

校準之後會(huì)出現(xiàn)一個絕緣介電常數和(hé)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(le)8位(0-255)強度範圍的絕緣介電常數的最佳繪制,用(yòng)于展示和(hé)存儲圖像,最大(dà)介電常數爲85。

豬皮樣本表面外(wài)部(左)和(hé)内部(右)的快(kuài)照圖片,用(yòng)于測量溶劑滲透動态和(hé)不均勻性。

 

  1. Epsilon Model E100

Epsilon是一個新型接觸成像系統,接觸它的CMOS陳列傳感器表面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(hé)體外(wài)底座,安全地存儲在其爲此特别設計(jì)的便攜箱裏。該系統裝備起來(lái)快(kuài)速又簡單,隻需通過 USB連接到(dào)電腦(nǎo)或筆(bǐ)記本。

  1. 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(gōng)而成的。探頭設計(jì)成防化學腐蝕的。傳感器帶有彈簧加載是爲了(le)在試驗中可以控制樣本的接觸力。

  1. Parking Stand 停機底座

停機底座合并了(le)一個導電容器來(lái)作(zuò)爲法拉第氏罩以保護傳感器,防止靜電。

  1. In-Vitro Stand 體外(wài)底座                 

體外(wài)底座爲裝入探測器使其傳感表面水(shuǐ)平且面朝上(shàng)提供了(le)一個穩定的基礎。這(zhè)使得分離的軟性材    料和(hé)液體能(néng)夠被研究。它有兩個立柱能(néng)裝上(shàng)可調節高(gāo)度的測量配件。

  1.  In-Vitro  Accessories 體外(wài)配件

标準配件包括内直徑爲5mm和(hé)8mm的中空(kōng)腔體以及一個固體壓塞,用(yòng)于研究體外(wài)固态材料比如樹葉。
将這(zhè)些(xiē)附件滑入支架安裝環,由中央尼龍螺釘固定。此外(wài)還有一個配套的蓋子用(yòng)來(lái)減少中空(kōng)腔體中揮發性溶劑蒸發。使用(yòng)中空(kōng)腔體研究溶劑透過薄膜的滲透。這(zhè)樣的測量可補充傳統Franz細胞膜測量中細胞膜 不均勻性的特征。

  1.  Software  軟件

軟件功能(néng)有快(kuài)照、連拍(pāi)、視(shì)頻圖像捕捉、存儲和(hé)分析截屏(左圖)顯示了(le)在快(kuài)照模式下(xià)的設置。
将事(shì)件觸發設置成10%介電常數,将延時(shí)設置1秒。