δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*
Ανάπτυξη συστήματος μικρορευστονικής (microfluidics) με ηλεκτροχημική ανίχνευση
Σε αυτήv τη διατριβή με τίτλο «Ανάπτυξη συστήματος μικρορευστονικής
(microfluidics) με ηλεκτροχημική ανίχνευση» μελετάται ο σχεδιασμός και η
ανάπτυξη ενός ευαίσθητου ποτενσιοστάτη με την αξιοποίηση ενός νέου
ολοκληρωμένου κυκλώματος μέτρησης ασθενέστατων ρευμάτων (1 pA – 1 nA), που
βασίζεται στην ολοκλήρωσή τους μέσω μικτής διάταξης ακολουθητή ρεύματος –
αναλογικού ολοκληρωτή. Η μεγάλη ευαισθησία του κυκλώματος, αξιοποιείται σε
μικρορευστονικά συστήματα, όπου εκ των πραγμάτων τα μετρούμενα φαρανταϊκά
ρεύματα αμπερομετρικής ανίχνευσης είναι απειροελάχιστα. Συνδυαστικά αναπτύχθηκε
και κατασκευάστηκε μια γεννήτρια υψηλής τάσης για τη βασική οργανολογία
βολταμμετρικών πειραμάτων σε μικρορευστονικές διατάξεις. Συχνά, η εξεύρεση νέων
κυκλωμάτων συνοδευόταν με αλλαγές και βελτιώσεις των προδιαγραφών καθιστώντας
έτσι τη διατριβή μια «ζωντανή» εξελισσόμενη πορεία προς την ειδική γνώση
οργανολογικών θεμάτων.
Συνάμα αναπτύχθηκε ένα λογισμικό ελέγχου και σε συνδυασμό με την κατάλληλη
οργανολογία έγινε εφικτή η διασύνδεσή του συστήματος με φορητό υπολογιστή
(διασύνδεση τύπου USB). Επιπλέον, έχει γίνει πλήρης εξέταση και αξιολόγηση
(επίπεδα θορύβου, γραμμικότητα) των κυκλωμάτων αυτών τόσο σε επίπεδο
προσομοιώσεων μέσω τεχνητών πηγών ασθενέστατων ρευμάτων αλλά και με την
εφαρμογή απλών τυπικών πειραμάτων βολταμμετρίας.
Ο πηγαίος κώδικας ελέγχου του μικροελεγκτή του κυκλώματος (γλώσσα C) και του
κώδικα ελέγχου της όλης διάταξης (γλώσσα Delphi) ξεπερνά συνολικά σε μέγεθος
τις εξηνταεφτά χιλιάδες γραμμές.
Παρουσιάζονται επίσης μερικές βελτιώσεις που προέκυψαν στην πράξη, γίνεται
εφαρμογή του συστήματος ανίχνευσης σε ένα τυπικό παράδειγμα διαχωρισμού σε
μικρορευστονική διάταξη και η διατριβή δημοσιεύθηκε σε επιστημονικό περιοδικό
(Rev. Sci. Instrum. 87, 034101 (2016), http://dx.doi.org/10.1063/1.4942915).
(EL)
This thesis, entitled “Development of a microfluidics system with
electrochemical detection”, studied the design and development of a sensitive
potentiostat by using a new integrated circuit for the measurement of very
small currents (1 pA – 1 nA) based on their integration through combination of
a follower amplifier and an analog integrator. The high sensitivity of the
circuit is utilized in microfluidic systems, where de facto the measured
faradaic amperometric detection currents are infinitesimal. In conjunction a
high voltage power supply was also developed and built for the basic
instrumentation in microfluidic voltammetric experiments. Often times,
designing a new circuit was accompanied with changes and improvements in
specifications making the thesis a "live" evolving path to specific knowledge
of several instrumentation issues.
A control software was developed along with the appropriate instrumentation and
it became possible to interface the system with a laptop computer (via USB).
Moreover, a full examination and evaluation (noise, linearity) of these
circuits became possible both in simulations’ level through artificial sources
of very small currents and by the application of simple standard voltammetric
experiments.
The source code of the microcontroller control circuit (language C) and of the
entire system’s control code (language Delphi) exceeds in length a total size
of sixty-seven thou¬sand lines.
Some improvements arising in practice are also presented, the whole detection
system is used in a typical application of separation in a microfluidic device
and this thesis was published in a scientific journal (Rev. Sci. Instrum. 87,
034101 (2016), http://dx.doi.org/10.1063/1.4942915).
(EN)
*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.
Βοηθείστε μας να κάνουμε καλύτερο το OpenArchives.gr.
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
