Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - inara1

2014/05/03 (Sat) 09:44

半導体レーザの光出力は微弱ではありません（数mW以上）ので微弱光測定の経験は
ありませんが、大学のとき、微弱電子線（光電子）を電子増倍管で増幅する手法を
使った実験をしたことはあります。

このデバイスは使ったことはありませんが、データシート
（http://akizukidenshi.com/download/ds/hamamatsu/s10362-11_series_kapd1022
j05.pdf）を見ると、フォトマルチプライヤ（アバランシェフォトダイオード）で
すね。電子増倍管もフォトマルチプライヤも、電子を電圧で加速して増倍していく
という原理では同じです。PINフォトダイオードのような使い方（逆バイアスをか
ける）なので回路的には難しくはないです。

このデバイスは、光量に比例した電流を出力するという普通のフォトダイオードの
ような動作ではなく、光子がN個入射したときに（N×量子効率）個の電流パルスが
出るというもののようです。だとしたらpWオーダの超微弱光の検出にしか使えない
かもしれません。

光出力が P[W] の単色光をそのデバイスに照射した場合、デバイスに入射する1秒
あたりの光子の数 n は
n [個/sec] = P[W]/光子1個のエネルギー[J]
で表わされます。光子1個のエネルギーは h*c/λ です。h はプランク定数 [J・
s]、c は光速 [m/s]、λは波長 [m] です。λ=555 [nm] の光ならば、光子1個のエ
ネルギーは3.6×10^(-19) [J] になるので、P = 1 [pW] のときは　n = 2.8×10^6
[個/sec] となります。1pWといい超微弱光でも、1秒間に280万個の光子が入射して
いることになります。この光をそのデバイスで受けたとき、出力されるパルス数
は、1秒間に「280万×量子効率」になります。量子効率は可視光では10%～45%くら
いあるようなので、1pWの可視光に対して、出力パルスのレートは数百kcps～1Mcps
くらいになると思います。データシートを見ると暗カウント（光子入射なしのとき
の出力）が80kcpsとなっているので1pWなら充分検出可能です。

入射光が強いと出力されるパルス数が増えるので、高速のパルスカウンタ（周波数
カウンタ）を使わないと検出が難しくなります。入射光が1000倍の1nWになると、
パルス数も1000倍になるので、パルスレートは数百MHzから1GHzくらいの周波数に
なります。これくらいなら普通の周波数カウンタで測定できますが、さらに1000倍
になると困難です。

パルスレートが非常に大きい場合は、パルスカウント方式でなく、デバイスの出力
パルスをオペアンプ回路などで積分して、電圧として取り出すチャージポンプとい
う方法を使うのではないでしょうか。チャージポンプ方式だと積分時間をある程度
取る必要があるので、光子数が高速で変化する返照を測定するのには向きません
が、高速のパルスカウンタは不要になりますし、積分時間を長くするほどSN比が良
くなるはずです。

データシートの3ページ目に測定回路が出ていますが、MPPCの出力（電流パルス）
を50Ωの抵抗で電圧パルスに変換して、0.1μFのコンデンサを介してアンプに接続
しています。10kΩの抵抗につながっている0.1μFは、電源のインピーダンスを下
げるパスコンです。0.1μFのコンデンサを介してアンプに接続しているということ
は、このデバイスの出力が、普通のフォトダイオードのような連続電流でなく、パ
ルス電流になっているからでしょう。

このデバイスを使ったことがないのですが、データシートにあるような回路を組ん
で、どれくらいの大きさの電圧パルスがアンプの出力に出てくるか見てみてはいか
がでしょうか。アンプは以前使ったLM7171でいいと思います。アンプの電圧利得は
100倍くらいにして様子を見るといいと思います。この回路では0V付近の信号を扱
うので、LM7171は両電源（±15V）で動作させてください。LM7171から見た信号源
の出力インピーダンスは小さい（50Ω）ので、オペアンプ回路の構成は反転増幅で
も非反転増幅でもどちらでもいいと思います。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/04 (Sun) 00:50

ひゃーー！　ラッキー！　inara1さんすごい。

（神様、仏さま、なんてわたくしはラッキーなんでしょう！　こんなにスーパー
パーフェクトに何でも出来る人に巡り会えたなんて！）

馬鹿みたいにはしゃいでしまいましたけど、本心です。

カウント出来るようにするには、ガイガーモードで使わない方が良いんでしょう
ね？　ここ↓を見たら、

「APDフォトダイオードの構造」
http://www.nteku.com/photo/photo-diode-kouzou.aspx

特徴ガイガーモードは「連鎖反応」とありますから、それで「１ or ０ 」みたい
に出力されてしまうんですね。

計測対象は生物のバイオフォトンです。Picoワットまでいくかなぁ、、、？　それ
より小さいかも、、と案じています。

両電源だったら、この前アドバイスしてもらったから作ってあります。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - inara1

2014/05/04 (Sun) 07:20

ガイガーモードだと強い光を正確に計測できないようです。
http://www.nirs.go.jp/usr/medical-imaging/ja/study/jPET_D4_2007/p71_77.pdf

上の資料には「SiPM は原理的にアレー素子数以上の光子を数えることができな
い。たとえば 20×20 の素子からなるSiPM であれば、最大400 光子までしか数え
ることができず、実際にはその半分程度から線形性が大きく崩れ始める。」と書か
れているので、1pWの光でさえ過大入力になってしまうかもしれません。

このためこの研究室では、ガイガーモードでなく、印加電圧を下げて増幅率を100
倍にまで下げたアナログモードで使っているようです。
http://www.spxg-lab.phys.waseda.ac.jp/apd.html

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/04 (Sun) 10:16

資料、ありがとうございます。
読みました。

調べたいバイオフォトンは酵素反応に伴う微少なモノなので、どのくらい弱いか、
程度によってガイガーモードが必要か、使えないか実験するようですね。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/04 (Sun) 22:58

inara1さん、今日はもう一個のテーマの「分光分析器」のことで教えてください。

浜松ホトニクスのフォトダイオードも秋月にあるのに、分光分析に使うようなフォ
トダイオードアレイが秋月に無いです。マルツにも無くて、値段が分かりません。
どのくらいのお値段かご存じありませんか？

光源はタングステン光源と、重水素ランプの光源をミックスすると可視域のエネル
ギー分布が良いようですね。タングステン光源は自動車用のハロゲンランプで間に
合いそうですけど、重水素ランプは安くても２５０００円以上するみたいです。

テストするサンプル光を取り込んだら、それを平行光にするのにコリメートレンズ
が必要で、その後平行化したサンプル光を回析させるか、または屈折させて分光
し、それを次に集光してフォトダイオードアレイに入力するのだそうですね。

コリメートレンズをネットでしらべると、自作派は秋月のレーザーモジュールを分
解したり、またはジャンクのDVDプレーヤから取り外しているみたいです。

その次の処理に使う回析板は使ったことがないです。だからこれはプリズムにしよ
うかなぁ、とちょっと不安です。

わかりにくかったところは、解析させた後、どうして集光レンズでフォトダイオー
ドアレイに入力するんだか、そこが理解できてません。

このあたりの事、もしご存じでしたらよろしくお願いします。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - sealockman

2014/05/05 (Mon) 01:35

RSにこんなものがあります。
http://jp.rs-online.com/web/p/photodetector-arrays/7857692/
http://jp.rs-online.com/web/p/photodetector-arrays/6424266/

どちらも表面実装タイプです。
ピーク波長は夫々1000nmと890nm、ただ逆電圧がどちらも25V超です。
あまり聞いたことのない海外メーカー製なので使えるかどうかはわかりません。
納期的には国内在庫があるようなので即納です。

使えるかどうかはinaraさんに判定してもらいたいです。

そういえば秋月には抵抗アレイもないので何故なのか疑問ですね。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - inara1

2014/05/05 (Mon) 06:01

LEDの開発をやっていたとき、発光スペクトルの測定のために、オーシャンオプ
ティクス社のマルチチャンネル分光器というのを使っていました。リニア（1次
元）CCDアレイとグレーティングを使ったものです。ここ
（http://www.oceanphotonics.com/products_ooi_p001.html）のUSB2000という型
番です。入力は光ファイバですが、Φ1mmくらいの太いマルチモードのものなので
厳密な位置あわせは不要です。先端にコリメータレンズを付けられたと思います。

USBケーブルでPCに接続するだけで発光スペクトルを取れます。固定資産ではな
かったと記憶しているので価格は20万円未満だったと思います。USB4000のほうが
CCDアレイの素子数が多いので波長分解能は高いですが高価です。

入射スリット幅とグレーティングの種類は、必要な波長範囲や分解能、感度によっ
て指定します。例えばグレーティングはこのような種類があります。
http://www.oceanphotonics.com/products_ooi_t002.html

USB2000はかなり高感度でした。積分時間を数秒以上にすると、μWオーダの光強度
のLEDでもきれいな発光スペクトルが取れました。

分光器を自作するのはかなり難しいと思います（こちらも経験ありません）。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/05 (Mon) 11:32

オーシャンオプティクス社のUSB2000、見てみました。

現行は「＋」が末尾についてUSB2000+になってました。

米国のeBayに前の型がいくつか出てました！
360ドルのにいま４件入札がはいっていました。
http://www.ebay.com/itm/Ocean-Optics-USB2000-USB-spectrometer/271473129973
?_trksid=p2047675.c100005.m1851&_trkparms=aid%3D222003%26algo%3DSIC.FI
T%26ao%3D1%26asc%3D22405%26meid%3D6674775226153358652%26pid%3D100005%26prg
%3D8888%26rk%3D1%26rkt%3D6%26sd%3D331166666815&rt=nc
この売り手さんは100%のフィードバックだから人気ありそう。

即買い品は450ドルでありました。お手頃ですが、売り手のフィードバックがイマ
イチ心配です。
http://www.ebay.com/itm/Ocean-Optics-USB2000-USB-spectrometer-/33116666681
5?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item4d1b12503f

安全そうなのがこれ。
http://www.ebay.com/itm/Ocean-Optics-USB2000-Spectrometer-w-Software-175-5
02nm-25uM-slit-TESTED/111272794433?_trksid=p2047675.c100005.m1851&_trk
parms=aid%3D222003%26algo%3DSIC.FIT%26ao%3D1%26asc%3D22405%26meid%3D667484
0771144645896%26pid%3D100005%26prg%3D8888%26rk%3D2%26rkt%3D6%26sd%3D271473
129973&rt=nc
699ドルで即買い、９ヶも在庫有りになってます。フィードバックも100%だから良
いですね。
作動テストしている、といっているし、これかなぁ、、、。

inara1さん、ありがたいアドバイスで、感謝感激です。



sealockmanさん、こんにちは。
RSの、見ました。「TOAS」という会社はテキサスにあるみたいですね。
リンクトインという就活サイトに出てました。
http://www.linkedin.com/company/taos-inc
↓
Texas Advanced Optoelectronic Solutions, Incorporated (TAOS Inc) is based
in Plano, Texas The company mission is "To Redefine Optoelectronic
Solutions to Provide Cost and Performance Advantages by Creating and
Managing Technology." .

TSL1401 Light sensor array はフォトダイオードが一個で、長手方向に１２８ヶ
センサー素子が配列してあって、１２８ピクセルでアウトプットするようですね。

測定したデータはいったんTSL1401にリストアされて、SIピンを０→１→０と変化
させると出力されるようです。
そうなら秋月にあるLCDと似たような出力だからコントロールはPICで充分行けそう
な感じがしてきました。

問題は光学系の組み立て精度ですね。inara1さんが難しい、と言っているんだか
ら、これは相当難しいっていうことなんだろうなぁ、、、。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/05 (Mon) 12:04

追伸：inara1さん
このグレーティングは、もしかしてモジュールのようになっていて、自分の測定希
望波長に合わせて選択したグレーティングを、本体の５番のところにセットするん
ですか？

こちらの真ん中くらいに「光学ベンチ」という説明があり、そこに構造略図が出て
います。
http://www.oceanoptics.co.jp/products/spectrometers/usb2000plus.html

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - inara1

2014/05/05 (Mon) 14:05

グレーティングとスリットは、発注時に指定するものです。ユーザが取替えるよう
な使い方ではありません（光学調整が難しいためと思います）。測定する波長範囲
と波長分解能を考えて選びます。使っていたのは昔のことなので詳細は忘れました
が、当時使っていたグレーティングは、その資料
（http://www.oceanoptics.co.jp/products/spectrometers/usb2000plus.html）の
グレーティングリストを見ると、#3（可視光の範囲）だったと思います。

スリット幅を大きくすると感度がよくなります（入射光量が増えるので）が、波長
分解能が悪くなります。半導体レーザのように、多くの線スペクトル（半値幅の狭
いスペクトル）が含まれていて、光出力が比較的大きい（数mW以上）光を測定する
ときは、できるだけ狭いスリットを使います。光強度が弱くてスペクトルがブロー
ドな光を測定する場合は、広いスリットを使います。

eBayに出ていた
Wavelength 339.4 to 1026.4 nm, 2048 pixels,
Grating 03, Slit size 025.
というのは、可視光の測定では標準的な組み合わせだと思います。$360は安いです
が、日本への発送はできないと書かれていますね。

$450のは仕様はどこに書いてあるのでしょうか。裏面に両面テープがべったり貼り
ついていますね。

$699のほうは波長範囲が175.5-501.7nmですが、これでいいのでしょうか。

分光器の基本構成はその資料
（http://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/bitstream/2115/39177/1/67-062.pd
f）の図4.1.15に出ていますね。ちゃんとした分光器ではプリズムは使わないと思
います。広い波長域で透明な材料がないのと、プリズム表面での反射光があるこ
と、プリズム内部の傷などで迷光が発生しやすいなどの理由だと思います。

昔の分光器は、図4.1.15の(a)にあるように、グレーティングの傾斜角を変えるこ
とで測定波長を変えていたので、測定に時間がかかりました。リニアイメージセン
サを使ったものは、グレーティングは固定で、全ての波長域を1度に測定できるの
ので、短時間で測定時間できます（測定時間が短いので、積分時間を長くして感度
を高めても測定時間があまり長くならない）。

USB2000本体だけでなく、測定用ソフト（CD）とSMAコネクタタイプの光ファイバが
必要が必要ですが、オークション品にはついていないようです。ハードウェアキー
やライセンスキーといった類のものはなかったと記憶しているので、CDを借りてく
ればインストールできるはずです。光ファイバの単品もメーカで販売しています
（先端にコリメータレンズがついたものが便利）。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/05 (Mon) 14:49

>グレーティングとスリットは、発注時に指定するものです。ユーザは取替えら
れません

↑ありがとうございます。貴重なアドバイスで助かります。


>eBayに出ていた
Wavelength 339.4 to 1026.4 nm, 2048 pixels,
Grating 03, Slit size 025.
というのは、可視光の測定では標準的な組み合わせだと思います。$360は安いです
が、日本への発送はできないと書かれていますね。

↑どうもこれでないと可視光域が狭くなってしまいますね。
大抵の米国人は面倒くさがり屋なので、そういうときにはオレゴン州に事務所のあ
る有料フォーワーダーを利用しています。そこへ送ってもらえば、後はこちらから
のオーダーでまとめてこちらへ転送してくれます。
問題は、こんなに「してやっても」まだ面倒だからダメ、という売り手が少なくな
いことです（イヤになってしまいます）。中には面倒くさがらないヤンキーもいま
すが、、、３人に２人は頑固でした。


>$450のは仕様はどこに書いてあるのでしょうか。裏面に両面テープがべったり
貼りついていますね。
>$699のほうは波長範囲が175.5-501.7nmですが、これでいいのでしょうか。

↑これらは使えないですね。

>USB2000本体だけでなく、測定用ソフト（CD）とSMAコネクタタイプの光ファイ
バが必要が必要ですが、オークション品にはついていないようです。ハードウェア
キーやライセンスキーといった類のものはなかったと記憶しているので、CDを借り
てくればインストールできるはずです。

↑さっきメーカーのページを見たら、「オーシャンビュー」と「スペクトラスー
ツ」の二つがあって、二つともダウンロードしてインストールしてみました。
「オーシャンビュー」は１０日間だけ無料、「スペクトラスーツ」は起動時にプロ
ダクトキーが求められました。
eBayの始めの人も１０日間だけ無料版「オーシャンビュー」と、もう一つ古いのを
付ける、と言ってます。

inara1さんが使ってたころよりそのへんが厳しくなったのかなぁ、、、でもプロダ
クトキーを入れさえすれば良いのかなぁ、、、？？？とちょっと不安です。


>光ファイバの単品もメーカで販売しています（先端にコリメータレンズがつい
たものが便利）。

↑これは別に購入するようですね。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - inara1

2014/05/05 (Mon) 15:36

こういう製品は軍事転用されるので、chy_farmさんが最終ユーザかどうかなど、最
近は厳しいのではないでしょうか。社内研修（電子研修）でも、輸出入コンプライ
アンスは厳しく注意されています。

昔のことでよく覚えてませんが、分光器とプロダクトキーは1対のものなのか（そ
の分光器用のCDでインストールしないと使えない）。あるいは、正規のCDでインス
トールすれば、分光器を変えても使えるのかですね。前者なら分光器だけ入手して
も、無料の10日間しか使えないですが、後者なら、USB2000を持っている人からCD
を借りればずっと使えることになります。

私が勤務先で使っていたときは、1つの分光器を複数の人が利用していました（コ
ンパクトなので簡単に持ち運べるため）。同じCDから各自のノートPCにインストー
ルしていましたが、そのとき分光器を接続する必要があったかどうかは覚えていま
せん（たぶん必要でしょう）。インストール時にはプロダクトキーを入力したかも
しれませんが、正規のCDと分光器なので問題はないです。

オーシャンオプティクス社から正規に購入されてはいかがでしょうか。代理店は日
本電計だったと記憶していますが。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/05 (Mon) 16:34

>こういう製品は軍事転用されるので、chy_farmさんが最終ユーザかどうかな
ど、最近は厳しいのではないでしょうか。社内研修（電子研修）でも、輸出入コン
プライアンスは厳しく注意されています。

↑あ、なるほど～、そういうこともありますね。そこまで考えてませんでした。

ちょっと上の者と相談してみます。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - inara1

2014/05/05 (Mon) 18:55

オークションで入手するにしても正規に購入するにしても、ファイバとコリメート
レンズは必要なので、記憶を頼りに紹介します。

（ファイバ）
波長域とファイバ径によって多くの種類がありますが、可視光域ならここ
（http://www.oceanoptics.jp/Products/fiberspecs.html）の赤丸がついたファイ
バになります。私が使っていたものはファイバ径が600μmの可視光用だったと記憶
しています。

太いファイバほど入射光量を大きくできるので、感度を優先する場合は太いほうが
いいと思います。ファイバ径が大きいと、分光器に入射する光の発散角が大きく
なって、波長分解能が落ちてくるので、分解能優先なら細い径のものを使います
が、その場合は感度が犠牲になります。

実際の発注するときの型番は、ファイバ長さと波長範囲によっても違うのでここ
（http://www.oceanoptics.jp/Products/fiber_pserieslabgrade.html）から選択
してください。

（コリメートレンズ）
コリメートレンズは、光源（被測定物）の発散角が比較的広い場合に、発散した光
をレンズで絞ってファイバ端面に入射させるものです。コリメートレンズを使わな
いと、ファイバの断面積に入射したわずかな量の光しか測定できませんが、レンズ
を使って集光すると、レンズの面積に入射した光を測定することになるので、光量
が増えてスペクトルの強度が上がります。

ファイバと平行な方向の光を集光するタイプのコリメートレンズには、74シリーズ
と84シリーズがあります。

74シリーズはレンズ径5mm・焦点距離10mm、84シリーズはレンズ径24.5mm・焦点距
離100mmです。74シリーズのほうは光源の近く（10mm～100mm）にファイバを近づけ
られる場合に使い、84シリーズのほうは光源から10cm以上離れた位置にしかファイ
バを近づけられない場合に使います。
74シリーズ　http://www.oceanoptics.jp/Products/74series.html
84シリーズ　http://www.oceanoptics.jp/Products/84series.html

74シリーズのコリメータレンズ、測定する波長域によって何種類かあります。可視
光（波長350nm～）が対象なら、74-VISにします。

74シリーズを使ったときの調整方法は、横に突き出ているイモネジを緩めて、ファ
イバを挿入し、ファイバを出し入れして焦点を合わせるという原始的な方法です。
74-VISの焦点距離は10mmなので、光源が遠方にあるときは、レンズからファイバ端
までの距離が10mmくらいになるようにファイバの挿入深さを調整し、スペクトル強
度が最大となるようにします。光源が近距離にあるときは、レンズからファイバ端
までの距離が10mmより長いところで集光されるので、そのあたりでスペクトル強度
が最大となるように、ファイバの挿入深さを調整します。

84シリーズは使ったことがありませんが、1種類（UV対応）だけで、望遠鏡の鏡筒
のようなものを回して焦点調整するもののようです。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/05 (Mon) 20:43

ファイバとコリメートレンズのこと、こんなに丁寧に教えていただいて有り難うご
ざいます。実際に使った方ならではのアドバイスで貴重です。

用途が外皮や、粘膜の測定なので、７４シリーズで良さそうです。
７４シリーズのレンズ径は5mmとこんなに小さいとは思いませんでした。
せめてカメラの交換レンズくらいあるのかと思っていました。

でも手元のCONTAXi4Rのレンズを見たら、これだって5mm以下でした。
http://en.wikipedia.org/wiki/Contax_i4R

８４シリーズは交換レンズくらい大きい口径ですね。


さっきのソフトウェアのことでまたお願いします。
オーシャンノプティックのこちらを見ると
http://www.oceanoptics.com/technical/softwaredownloads.asp

Discontinued Softwareのところの一番上に「Overtrue」がありました。
見ると最終バージョンアップが２０１１年になってます。
すると、もしかしたらinara1さんがお使いだったかも、、、と思って見ていただき
たくて、インストールしてデザインをキャプチャしてみました。

添付のですが、これはお使いだったモノと似ていますか？
これは価値が低いバージョンなのか、パスワードなしでアクティべーション出来る
ようになってました。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - sealockman

2014/05/05 (Mon) 22:17

chy_farmさんへ

>TOASのは測定用と言うより、何か別の用途なんでしょうね。

おそらくDVDなどの光学系ドライブのR/Wに使われているのだと思います。
光学系ドライブを分解して受光素子を調べると似たような素子が使われていますね。
Pioneerの技術情報にも載っていました。
http://www.pmtc.co.jp/technical/disc/oeic05.html
これよりは性能が若干上のようなのでBlue-ray用かもしれません。
何れにせよ測定器レベルのUSB2000とは比較になりませんでしたね。
価格も700円前後だったので納得です。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - sealockman

2014/05/05 (Mon) 23:12

追記

ピーク波長に差があるので調べ直したらコピー機やイメージスキャナーの読み取り
用のようです。
RSのシリーズ概要の所にも
「アナログ出力をADCに直接接続して、デジタル処理や黒 / 白閾値の比較を行えま
す」
と書いてありました。
ただ、同じようなピーク波長を持つものでも
http://www.semicon.toshiba.co.jp/info/lookup.jsp?pid=TPS704%28F%29&lan
g=ja

こちらの東芝製のように可視光リモコンに用いられるものもあるようです。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - inara1

2014/05/06 (Tue) 10:33

「C-MOUNT-MIC アダプタ」を使えば、Cマウントのレンズも使えます。
http://www.optosirius.co.jp/OceanOptics/products/fiberprobefixtures.html

「OceanView Spectrometer Operating Software」は10日間だけ無料なので、今はパスワードなしで動くのではないでしょうか。

ソフトに関してですが、昔使っていたのとは見た目が全く違います。そのようなグラフィカルなメニューでなく、FileとかMeasurementといったテキスト形式のメニューだったと思います。測定したスペクトルデータをCSV形式で保存してExcelで処理していたので、ユーザインターフェースは気にしていませんでした。

外皮や粘膜が自発光する現象を捉えるのでしょうか。可視光領域だけでいいのか良く分かりませんが、光量は微弱そうですね。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/06 (Tue) 12:16

>「C-MOUNT-MIC アダプタ」を使えば、Cマウントのレンズも使えます。

↑あ、これは嬉しいです。位相差顕微鏡で観察するときもあるので、これなら出来
ますね。

>ソフトに関してですが、昔使っていたのとは見た目が全く違います。そのよう
なグラフィカルなメニューでなく、FileとかMeasurementといったテキスト形式の
メニューだったと思います。測定したスペクトルデータをCSV形式で保存してExcel
で処理していた

↑そうだったんですか。そうするとこれより前のタイプですね。それでも使えるな
ら、こちらのバージョンだったらオッケーのような気がしてきました。

>外皮や粘膜が自発光する現象を捉えるのでしょうか。可視光領域だけでいいの
か良く分かりませんが、光量は微弱そうですね。

↑はい、自発光については一体どれくらい微少なのかまだ分からないので、一つ前
の質問でおせわになってる「Ｓｉフォトンカウンティングデバイス」を使いたいで
す。

この分光器のほうで、組織が外界からのインプットでどう変化するかを研究するの
に使いたいです。

おっしゃるとおりです。やっぱり「可視光領域だけでいいのかなぁ？」と考えるよ
うになりました。
始めから「生体組織が紫外線や赤外線を出すはずがない」と決めて取りかかるのは
もったいないですね。
（しかしまあ、極力自作してもお金がかかりますねぇ、、、）


sealockmanさん、
そうしたら、これはレーザースキャン計測器の位置あわせに使えそうです。被検体
の表面に貼り付けたマーカーに対してレーザーを照射して計測する装置を作ったの
に、まだ位置あわせが手動なので、計測にだいぶ時間がかかってしまいます。それ
で自動で３次元位置あわせをしたいと試みはじめたところなんで、このアレイを使
えないか検討する価値がありそうです。情報有り難うございました。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/06 (Tue) 12:24

>外皮や粘膜が自発光する現象を捉えるのでしょうか。可視光領域だけでいいの
か良く分かりませんが、光量は微弱そうですね。

↑inara1さんが言われたことをもう一回考え直してみました。
もしほんとに
「外皮や粘膜が自発光する現象を捉えて」
かつ
「そのバイオフォトンの分光測定」が出来たりしたら、すごいですね。

ますます欲深になってしまいそうです。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - inara1

2014/05/06 (Tue) 17:26

皮膚の光透過率の波長依存が出ている博士論文のプレゼン資料
http://www-linac.kek.jp/seminar/2004/shimadaOHP1.ppt
を見ると、可視光の範囲でしかデータが出ていませんね。メラニンや血液中の成分
は、短波長側の吸収が大きいので、短波長で発光したとしても皮膚の外部に出るま
でに減衰してしまいそうです。

人間の皮膚は遠赤外での透過率が大きいそうです。昔、熱関係のデバイス開発を
やっていたとき、放射温度計（温度分布の2次元画像を撮影するもの）を使ったこ
とがあるのですが、皮膚の放射率（波長20μm程度の赤外透過率）は非常に1に近い
ということを知りました。したがって赤外領域で発光していれば観測できるかもし
れません。

USB2000では波長20μmまでは測定できませんが、この波長領域の画像を撮るカメラ
（サーモビューア）は、レンズはGe（ゲルマニウム）製で、イメージセンサも化合
物半導体を使った特殊なもので、ノイズを減らすためにイメージセンサを冷却して
いるものが主流です。ハンディービデオカメラくらいの大きさで価格は500万円く
らいと高価です。熱線検出に使えるので輸出入規制がとても厳しい機器です。

「10日間だけ無料」の件ですが、装置の購入を決めるときに、メーカからデモ品の
ようなものを借りて使ってみることがありますが、そのときに、Webからダウン
ロードした「10日間だけ無料」のソフトを使えば、性能や操作性の判断ができるの
で、そういう使い方をするものではないでしょうか。デモ品に正規のCDを付けてし
まうと、違法コピーする輩がいるので、その対策かもしれません。

オークションに出す人がなぜプロダクトキー付きのCDを付けて出さないのでしょう
か。そういうことをすると、落札した人は永久に使えるから、メーカがそういう行
為を禁止しているのでしょうか。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/06 (Tue) 19:09

>皮膚の光透過率の波長依存が出ている博士論文のプレゼン資料
http://www-linac.kek.jp/seminar/2004/shimadaOHP1.ppt

↑読みました。すばらしい資料ですね。これは知りませんでした。ありがとうござ
います。
短波長側の性質も計測できたらおもしろいでしょうねぇ～。

>熱関係のデバイス開発をやっていたとき、放射温度計（温度分布の2次元画像
を撮影するもの）を使った---皮膚の放射率（波長20μm程度の赤外透過率）は非常
に1に近い---したがって赤外領域で発光していれば観測できるかもしれません。

↑ということは、反射率＋透過率＋吸収率＝１
だから、、
波長20μm程度の赤外光の場合、反射率＋吸収率＝ほとんど０
ということですね！

inara1さんは本当にいろいろな研究をされてますね。またまたすばらしいアドバイ
スをありがとうございます！！！。



>レンズはGe（ゲルマニウム）製で、イメージセンサも化合物半導体を使った特
殊なもの

↑これだけ伺っただけでも相当高価だろうなぁ、と想像がつきますね。熱線検出
じゃぁ、迎撃に使うんですね！


>デモ品に正規のCDを付けてしまうと、違法コピーする輩がいるので、その対策

↑そうかぁ、少し納得してきました。
例の可視光域を出品してた人、フォーワーダーに発送すると言ってきました。


>なぜプロダクトキー付きのCDを付けて出さないの

↑そうですね、良いアドバイスを頂きました。
ダメで元々だからメール出して尋ねてみます。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - inara1

2014/05/06 (Tue) 19:44

USB2000だけを手に入れても10日間しか使えませんが、落札している人はどういう
つもりなのでしょうかね。すでに同じメーカの分光器を正規に購入していて正規の
CDを持っている人なのかもしれません。

911テロ以降、米国からのハイテク機器の輸出は特に厳しいようで、個人的に郵送
する場合でも輸出に該当するので、手続きをちゃんとやっておいたほうがいいと思
います。

生体組織からの紫外や赤外域での発光現象からノーベル賞級の発見があるかもしれ
ませんね。赤外域は温度による黒体輻射と空気分子の吸収があるので検出は難しい
かもしれませんが。

微弱光の検出は浜松ホトニクスが世界一の技術を持っているのでそこに問い合わせ
るのがいいと思います。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/06 (Tue) 22:29

>USB2000だけを手に入れても10日間しか使えませんが、落札している人はどう
いうつもり

↑測定波長が短い方の売り手は、「プロダクトキー付きでCDを含める」といってま
すが、
いま回答が帰ってきた例の売り手さんは；
This auction is for hardware only. Please contact Ocean Optics for
Software. They have dlls which can be freely downloaded for use with
LabView and other programs.

と言ってます。どうもこれではダメですね。


>すでに同じメーカの分光器を正規に購入していて正規のCDを持っている人なの
かもしれません。

↑そんな使い方でオークションを利用しているような気がしてきました。


>911テロ以降、米国からのハイテク機器の輸出は特に厳しいようで、個人的に
郵送する場合でも輸出に該当するので、手続きをちゃんとやっておいたほうがいい
と思います。

↑はい、明日、大使館に尋ねてみます。肝心ですね。


>生体組織からの紫外や赤外域での発光現象からノーベル賞級の発見があるかも
しれませんね。赤外域は温度による黒体輻射と空気分子の吸収があるので検出は難
しいかもしれませんが。

↑私たちの研究のように泥臭いモノは到底そういうレベルではないですけど、、、
新しい発見は小さくてもわくわくします

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/07 (Wed) 19:24

回答をもらいました。

どうも日本で購入すると相当な出費になりそうです。

USB2000+ 発光測定用マルチチャンネルファイバ
定価は５５万円ちょっと切るくらいだそうです。

それでも従来の製品だと２５０万円程度しましたから、お手頃値段だそうです。
ちょっと手が出ません。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - inara1

2014/05/07 (Wed) 19:42

55万円は高すぎです。勤務先で購入したとき、単価が20万円を超えると固定資産に
なるので、決裁申請しなければならないのですが、その手続きをした記憶がないの
で、20万円を超えてなかったと思います。

代理店がかなりマージンを上乗せしている気がします。

正規のCDさえ手に入れば、オークションで本体だけ買えば使えると思います。近く
にUSB2000を使っている人はいないのでしょうかね。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/07 (Wed) 23:46

>20万円を超えてなかった

↑そう伺っていたので、少しとまどいました。

eBayの $699.00 の売り手さんは過去のレコードでもソフト付きで売ってましたか
ら、この人のをワッチして様子を見ることにしようかとおもいます。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - sealockman

2014/05/08 (Thu) 00:33

chy_farmさんへ

御存知かもしれませんが念のため調べてみました。

ざっと調べたオーシャンオプトティクスの国内代理店

オプトシリウス 株式会社
http://www.optosirius.co.jp/
国内総代理店？小口の代理店はここから仕入れていると思われます。


FiberLaser.JP（光学系デバイス応用製品のデータベース）
http://fiberlaser.jp/


伯東株式会社
http://www.hakuto.co.jp/products/components/ocean/
オプトシリウス以外では唯一ここは直接輸入しているようです。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/08 (Thu) 09:16

「水売り」州のトルーマン大学のサイトを見つけました。
http://chemlab.truman.edu/Instrumentation/OceanOptics/OOSetup2.asp

現行モデルの一個前の、まさにオークションに出回ってるタイプのセットアップ方法がアップされてます。

「Vernier's LoggerPro software」というソフトが使える、と言ってますね。

バーニア社のサイトを見たら出てました。
312ドルだそうです。

多目的にいろいろ使える、と言ってますね。
Collect data from a variety of sources, including LabQuest, LabQuest Mini, LabPro, WDSS, spectrometers, GPS, Ohaus balances, ProScope HR, and more

↑これの方が行けるかも！


sealockmanさん、みました！
光学系デバイス応用製品のデータベースはまだ知りませんでした。伯東さんは以前お話だけ聞いたことがありました。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/08 (Thu) 10:09

「Does Overtrue work with USB2000？」
で検索したら、あっけなく出てくれました。

http://www.oceanoptics.com/technical/Overture.pdf
Overtrueのマニュアルです。

こんなところに「USB2000でオッケー」と、はっきり書いてありました（添付）。

しかしあちらのお値段が上がってしまいました！
可視光域は人気あるんですね。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/15 (Thu) 23:51

>古いバージョンの LoggerPro 3 では動かないみたい

↑お持ちでしたか！さすがに専門のところですね。



>USB2000は積分時間を増やすとかなり感度が上がる
>汎用データロガーで積分時間の制御をどうするのか分かりません）
>積分時間は通常は10msくらい（10msごとにデータが更新される）ですが、1秒
くらいにすれば感度がかなり上がります。
>積分時間を増やすとノイズ（バックグラウンド）も増えますが、ノイズはラン
ダム信号なので、積分時間を100倍にしても、強度はその平方根の10倍にしかなり
ませんが、信号は100倍になるのでSN比は大きくなります。

↑これは良いアドバイスを頂きました。ありがとうございます。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - inara1

2014/05/16 (Fri) 06:16

＞↑お持ちでしたか
いえ、持ってません。 LoggerPro3のサイト
（http://www.vernier.com/til/2463/）に

However, older versions of LoggerPro 3 will not communicate with new Ocean
Optics spectrometers.

と書かれていたのを引用しただけです。USB2000を動かしたいという要望が多く
なったのでバージョンアップしたのでしょう。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/16 (Fri) 18:47

>USB2000を動かしたいという要望が多くなったのでバージョンアップしたので
しょう。

↑なるほど、プロファイリングしたのですね！

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/18 (Sun) 18:44

５月８日に「The Bureau of Industry and Security」
米国商務省にメールして、USB2000をdBayで購入した後、日本に発送してもらうの
はOKなのかを尋ねているのですが、１０日すぎてもまだ返信が来ません。

どうも相手にされてないような、、、、

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - sealockman

2014/05/19 (Mon) 09:32

ずいぶんと難しいことになってしまったんですね。
考えてみると国内にこの種の分野の製品を製作できる技術があるメーカーはあると
思うのですが、デバイスは作れても製品となると先ず需要ありきで製品化まで行か
ないのかもしれませんね。

島津製作所とか製造販売しても良さそうだと思いますね。

Re: Ｓｉフォトンカウンティングデバイス - chy_farm

2014/05/19 (Mon) 22:30

あるのですが、とても高価なのです。
手元にミノルタの色測計があります。これは２５０万円でした。
分光式のものはもっと高価でした。

今はだいぶ廉価版が出てきましたが
http://item.rakuten.co.jp/first23/sokutei-0132-758-3302/

Oceanopticsの製品は組み込み用もあるので、試すには良いターゲットです。