2007年11月08日

OJIPとは何ぞや? 

OJIPとは何ぞや? 

最近、小型クロロフィル蛍光測定器のオプションでOJIPというプログラムを目にします。

ちなみにOJIPをオプションにしているメーカーはOptiScience社のOS-30p、PSI社のFluorPen、Hansatech社のPocketPEAがあります。

ではこのOJIPって何?と思っても、どのカタログにも記載されてません。

それではと思いネットで検索かけても何もHITしてきません。

じゃあ私が代表して説明致します。
同業他社の皆様ココを見て勉強して下さいませ!!質問は受け付けませんけど。

ここではOS-30pの操作法を元に説明致します。
OJIPとは蛍光パラメーターの頭文字から引用されていて、Fo (O)、 Fm(P)、 Ft (S)、J (1mS)、 I (30mS) のポイントを計測しているという意味です。

JとIは飽和光を照射した後の測定値を指しています。
なのでO→Fo、J→照射後1ms、I→照射後30ms、P→Fmを指します。

まあここまでは単なるカウツキー効果ですよね!

しかし良く分らんのはこのプログラムでFm’とNPQが測定可能と記載してある事なんですよね?飽和光を1回しか焚いてないのに何故にFm’が取れるんだろうか?

どこのメーカーでもUser任意のタイミングで飽和光は照射出来ないのに、これは次回の課題にしときます。まあ取得データを基に推定してるんだと思うのですが・・・。

正直な感想これらの機械で獲れたNPQとか信用するのは危ない気がします。

話題は変わりますが、その内、Walz社からJunior PAMが発売される筈です。

岡大の光合成研で見たジュニアパムのデモ器は、FmよりFm’が高いというデータがどうしても回避できなくて、正直正確な判断が出来ていません。そこんとこどうなんでしょう?デモ器なんで調整が緩いのかな?

でもこれが正確なデータ出すようになれば売れ筋という意味ではChampionになるでしょう。

ただ本体だけで測定出来るのかが不明なので、用途によれば使えないかもしれないです。

でも何故にみなさんMINI-PAM買うんでしょうねえ?

PAM210でも充分だと思うんですよ。確かにファイバー径が細いし、材質もボールペンの芯みたいですけど!そもそもPAMって外来ノイズを消す仕組みが特徴で、その効果で十分なわけですから、シグナルを増やす為にファイバーを太くするってのは効果はありますけど、オーバースペックな気もします。

メーカーにすれば高い機種買って貰った方が嬉しいのは分るんですけど、何か他の機種が過小評価されてるみたいで可哀想に思いまして・・・。

日本環境計測輸入部門担当TM
http://www.environment.co.jp/


追伸

PAMもいろいろあるようですけど、MINI-PAMをオシロで実測してみたところ、結構ノイズ拾ってるんです。電源の60Hzを。これは西日本なので、東日本は多分50でしょう。

でもシンクロした信号以外の周波数は問題ないわけです。
LEDのチョッピングは300と600Hzで交互に出して、シンクロしたシグナルをフォトダイオードで受けていました。意外と低い周波数で驚きです。デューティーは1/10以下。

鋭い方はお気付きでしょう。そうなんです。デューティーがね、これで良いの?と思うわけです。

光合成関係の機器って、良くμmolとかμEとかいう単位の、つまり光量子の強さを表示してるんですけど、2000μEなんてのはほとんど太陽光の強さです。

で、既存のLEDバルブで、どの程度照射できるのかなと試してみたらなんと、現在の高輝度タイプでも直射、距離ゼロでも300μE程度です。この時デューティーは1/2、400Hz。つまりちょっとだけ過電流なセッティングです。

植物工場の文献なんか見てみると、デューティーは1/2、400Hzが理想だとある。

計測に必要な照明のセッティングと、育成に必要な照明のセッティングが違うというのは別に構わないんですけど、気になるのはメーカーや、機種が違うと、多分、いやきっと、デューティーや、周波数は違っていると思うんです。

でも、カタログスペックには光量子の強さしか書かれてないのが普通なんです。

で、そもそもの光量子って、太陽光がベースなはずで、それはもちろん連続光なわけです。

光量子の定義は瞬時値ではなく1秒単位なわけで、それがチョッピングされた光を、更にメーカーでセッティングが違うとなると、μmolやμEに単位だけ揃えても、一律に条件が同じとは言い切れないように思います。

デューティーが1/10と1/2じゃあ5倍違うわけですし。で、機器のメーカーが何を基準に光強度を表示しているかというと、フォトダイオードを使った計測値ですからピコ秒の応答速度を持ってるはず。

つまり点灯時間が数千msecの場合は十分追従して、そのピーク値を表示しているでしょう。

ピークは平均値ではないので、普通に何も考えずに光量子センサーで計測した値だとするとこれは困った事になりますね。

このあたり、詳しい方いらっしゃったら是非コメントください。

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アクアペンーC AquaPen-C詳細情報

今回はアクアペンーC  AquaPen-C詳細情報です。

アクアペン-Cはつまり、フローロペンにキュベットが合体したものです。キュベットが付くあらゆる機器の中で一番小さいんじゃないでしょうか。これで、外見上FP100は3種類になります。

FP100AquaC.jpg

藻類・シアノバクテリアの光合成計測には最適な設計です。そのデータは光合成研究のみならず、藻学・陸水学・海洋学・バイオテクノロジーにも活用頂けます。

10 ng Chl/lという希薄なサンプルにおいても計測できるように高感度です。

様々な水質の植物プランクトンも測定可能。データはBluetoothで通信され、付属のFluorPen2.0で詳細なデータ解析も可能です。
 
FP100aquaCdata.jpg

アクアペン同様に、リーズナブルな携帯型WaterPAMと思ってください。


○ アクアペン-Cは以下の4つのパラメータを計算値で表示します。
Ft: Instantaneous chlorophyll fluorescence. Ft is equivalent to Fo if the sample is dark-adapted.

QY: Quantum Yield. QY is a measure of the Photosystem II efficiency. QY is equivalent to Fv/Fm in dark-adapted samples and to Fv'/Fm' in light-adapted samples.

OJIP: Chlorophyll fluorescence transient. OJIP measurement is used as an important biophysical signal that reflects the time course of photosynthesis.

NPQ: Non-photochemical quenching. NPQ indicates thermal dissipation of absorbed light energy during photosynthesis.
OJIP curves window

技術仕様
測定パラメーター / Fo, Ft, Fm, Fmヤ, QY, OJIP, NPQ
励起光・飽和光調整域 / 0 to 3,000 オmol (photons).m-2.s-1
測定光照射時間調整可能

ディテクター波長域 / PIN フォトダイオード with 697 to 750 nm バンドパスフィルター

フローロペン2.0ソフトウエア Windows 2000, XP,

メモリー容量 / Up to 4 Mb 、Up to 100,000 data points

ディスプレイ / 2 x 8 characters LC display

電源 / 4 AAA alkaline or rechargeable batteries

電池寿命 / 70 hours typical with full operation

サイズ / 170 x 57 x 30 mm; 6.7" x 2.2" x 1.2"

重量:180 g, 6.5 oz

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2007年11月06日

アクアペン AquaPen詳細情報

アクアペン AquaPen詳細情報

アクアペンというのはつまり、去年PSI社から出たFP100の先端が延びたものです。導光用のロッドが先端に出ているのが一番の違いです。

従来、水中用の蛍光測定器はDiving _PAMしか選択肢がなかったんですけど、先端だけとは言え、水中に差し込めますから安価に水中の植物やプランクトンの光合成パラメーターを迅速、簡単に測定できます。

単純な発想なんですけど、安価な所と、計測対象によっては十分使える事はお見事。藻類の研究なんかにぴったりですね。

またメーカー情報では、通常のFP100より高感度になっているので、希薄に分布した植物プランクトンにも対応となっております。

DivingPAM=アクアペン
ではないんですけど、選択肢が広がったことは歓迎できます。お値段はDibing-PAMの1/10です。

FP100aqua.jpg

FP100aquadata.jpg

○ アクアペン-Cは以下の4つのパラメータを計算値で表示します。

Ft: Instantaneous chlorophyll fluorescence. Ft is equivalent to Fo if the sample is dark-adapted.

QY: Quantum Yield. QY is a measure of the Photosystem II efficiency. QY is equivalent to Fv/Fm in dark-adapted samples and to Fv'/Fm' in light-adapted samples.

OJIP: Chlorophyll fluorescence transient. OJIP measurement is used as an important biophysical signal that reflects the time course of photosynthesis.

NPQ: Non-photochemical quenching. NPQ indicates thermal dissipation of absorbed light energy during photosynthesis.
OJIP curves window

<技術仕様>
測定パラメーター / Fo, Ft, Fm, Fmヤ, QY, OJIP, NPQ

励起光・飽和光調整域 / 0 to 3,000 E (photons).m-2.s-1

測定光 / 照射時間調整可能
ディテクター / PIN フォトダイオード

波長 / 697 to 750 nm バンドパスフィルター

ソフトウエア / フローロペン2.0 Windows 2000, XP

メモリー容量:Up to 4 Mb 、Up to 100,000 data points

ディスプレイ:2 x 8 characters LC display

電源:4 AAA alkaline or rechargeable batteries

電池寿命:70 hours typical with full operation

サイズ:170 x 57 x 30 mm; 6.7" x 2.2" x 1.2"

重量:180 g, 6.5 oz

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2007年11月05日

AP4の校正法ありました!!

AP4の校正法ありました!! 

AP4を販売して8年近く経ちますが、お恥ずかしながら最近知った事実があります。LI6400や1600は校正する必要があるのは知ってたんですけど、AP4もその必要があったんですね。そりゃ同じような湿度センサー使ってるんだから、経年劣化やドリフトもあり得るだろうに全然そんなの考えた事ありませんでした。

AP4.jpg

メーカーのマニュアルに付属の校正プレートで自己校正が可能である!と。また測定現場で校正が簡易に出来るので、測定値の信頼性及び精度維持が可能であると記載されております。それを良い風に誤解しておりました!!

この校正プレートさえ使っていれば、高い精度をずっと維持出来るもんだと思っておりました。実際の処、故障やトラブルで多いのが本体ポンプの動作不良とかセンサーコネクタ部と本体受け口の接触不良くらいしかありませんでした。

トラブルがある場合、単純に劣化とか本体の動作不良だと考えてメーカー返送修理を安易に行っておりました。まあ輸入商社に所属しておりましたので、当然な対応なのですが・・・・・。

どうやらそのポンプの動作不良と見ていた症状にもセンサーのドリフトが関係してそうなのです。

そんな場合、メーカー返送するとセンサーヘッド交換で20万円コースだったのですが、そんなもんかなあ!というのが正直な感想でした。ちょうどライバルであったLI1600の生産中止が発表されたあとの製造ロット辺りは確かに怪しい故障がよくありました。(それにしても1600の後継機種が6400だと言い切るあの勇気!!うーん、価格が4倍になる後継機種とは恐れいりました!!)

実際、国内に販売した台数は30台以上あるんですけど、国内で1台も校正作業した事が無いんです。逆に考えればそれほど耐久性に優れ、メンテナンス必要無い丈夫な現場型蒸散測定装置なのかもしれません。でも湿度センサーがドリフトを起こしていないなんて事はあり得ませんよね。

AP4の場合も容量式湿度センサーを使っております。そのセンサーは、気象用途で用いられる高速応答できるタイプのもので、かつ高感度な仕様です。そういうセンサーは皆様ご存じのように、汚れや劣化に敏感でもあります。

そんな訳で、このままじゃ余りにマズイだろうと言う事で弊社でセンサーの校正を承ります。

ちゃんと弊社内で高精度な露点発生器を用いた校正作業を行いますので、作業時間は2日程度、送っていただいてから再納品までに1週間以内です。また作業料金もメーカー返送に比較して1/5程度で実施可能です。

最近調子悪いとかプレートを使った蒸散速度の校正が5%以内に維持出来ない症状のAP4をお持ちの方は、是非ご相談下さい。何とかお力になれると思います。野外観測のオフシーズンに実施されると、来年の観測では信頼できる計測を実施できますよ。

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AP4のお話ついでに、LI-1600の校正・修理について

スーパーポロメーターというすごい名前の機種ですが、デビューしてから多分30年は経過していると思います。勿論現在はディスコンです。

で、何故か福岡の田舎にある弊社にこの機種が度々持ち込まれます。新品売ってもないのに・・・。

中には「ハイキ」とラベルが書かれた個体もちらほらと・・・弊社はそろそろ古物商の免許を取るべき時期かも??

実はLI-1600に使われている湿度センサーはバイサラ製なんですけど、あまりに古いのでもう入手不可能なんです。

なので、センサーがお亡くなりになられた個体の修理は不可能と言うことで、残念ながら修理をお断りするしかなかったんですけど、つい最近LI-6200というもっと古い機種のセンサーが破損していて、でもどうしても修理する必要がありました。

それで、どうした物かと悩んだあげく、国産の湿度センサーを無理矢理インストールしてしまいまして、成功いたしました。

もちろんセンサーの特性が同じというわけには行きませんでしたので、回路の改造・増設も必要になります。

こんな事してしまって機械は大丈夫なのか?メーカー保証は?とも普通なら思うんですけど、使えない物を使えるようにするわけですし、もはやメーカーが修理しませんし保証も勿論しません。純正部品が出てくるなんてのも期待できないわけですし、いいんです。これで。

結果として、国産の湿度センサーでもきちんと動作でき、ハードウェア的には改造になっても、ユーザーレベルからは純正の湿度センサー仕様となんら使用上の違いがないというものに仕上がりました。

ここで本題ですが、LI-6200に使用されている湿度センサーはLI-1600と同じ物なんです。つまり湿度センサーが壊れてしまったLI-1600の修理にも応用可能という事になります。

この手の古い光合成測定機器類は、当時円安な事情もあったと思われるので、沢山投資してしまった方も多いと思います。「ハイキ」より「修理」をご一考頂くチャンスが増えたと言うことで、ご報告でした。

それと、普通にドリフトしたLI-1600については、AP4同様に、校正、修理は対応可能ではあります。積極的にやりたい訳じゃないんですが、お時間頂ければ対応致します。

残念ながら、AP4より時間と手間がかかる機種ではございます。年一回は校正しないと不思議な測定値を返してきます。

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2007年11月01日

FluorCamフローロカム800MFとは!

FluorCam 800MFフローロカムとは! 

たまには営業もせなアカンと思いまして、今回はセールストークさせて貰います!

800MFとはチェコ共和国PSI社が発売しているイメージング蛍光測定器の最新機種の名称です。(ピーエスアイと読みます。光合成系氓フピーエスワンではありません!)

旧モデルの701MFとの変更点を以下に画像入りで説明させて頂きます。

800MF01.jpg
* 本体内部にフィルターホイールを導入し、飽和光も対面式LEDに変更され、本体寸法も約1.5倍になりました。

800MF02.jpg

800MF03.jpg
* 飽和光 青色LED(GFP仕様)

光強度も7500μEまで上げ、LEDを対面式に配置し光ムラの減少に成功しました。

旧モデルの701MFまではClosed、Openタイプ双方ともにハロゲン光源を採用しておりました。

このハロゲンが悩みの種で、故障の最大の原因箇所でした。長時間測定すると電源が壊れるし、だんだんフィラメントが垂れてきて輝度が下がるし泣かされました。

本体内部バッテリーで飽和光を駆動させるので、このバッテリーの消耗も問題でした。

800MFなら常時主電源をONにしておかなくても平気なんです。
光ムラも701MFが8%くらいありましたが、こちらも大幅に改善されました。オプションでは10000μEまで対応しています。

800MF04.jpg

800MF05.jpg
* 励起光 赤色LED

光強度3000μEまで上げ、波長の選択肢も増えました。
LEDは約100種類から選択可能なので、ピーク波長の選択など対応可能です。

800MF06.jpg

800MF07.jpg
* 画像解析度&フレームレート

画像解像度は全く変わっておりません512×512のままです。今どき安いデジカメでも300万画素はある時代に25万ピクセルというのはイタダケナイ!

PSIのマネージャーMartinはオプションで1392×1024ピクセルの高解像度カメラカを選択できると言っておりますが、それでも100万画素ちょいです。

実は問題がありまして、800MFからはCCDカメラとレンズの間にフィルターホイールを導入したんです。そのメリットも十分あるのですが、その反面、サンプルとの焦点距離に問題があるのか701と比較して画像解析度が若干落ちてると思います。

私見ですがアラビで測定した際に個葉の判別が厳しくなる感は否めません。この点はPSIと折衝していく必要があると感じております。なにせこの機械は売ってから本当に手のかかる商品なので、ソフトも含めて今後も最新情報をサイトにUPします。

カメラは国産のを採用してるのですが、SONYのが安いし精度もいいと進言しておりますが、頑固な職人は耳をかしません。

フレームレートについては、10F/sから50F/sに向上しているので、Fast Kineticsにも対応してます。

800MF08.jpg

800MF09.jpg

* フィルターホイール
ソフトウェア上でフィルターポジションの変更を操作出来ます。

標準で4ポジション、オプションで最大8ポジションまで可能。
フィルターを変更する事でGFP、C4、C3の測定に対応可能です。
フィルターは以下のメーカーからどれでも選ぶ事が出来ます。
http://www.semrock.com/

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