Про ФЭУ (photomultiplier).

[Vallav]

Vladimirkox в сообщении #348942 писал(а):

Цитата:

Зачем Вам усиленный сигнал преобразовывать в монохромное излучение?
Для боевой раскраски?

Если бы .
Планарная компоновка отводящих электродов не позволяет добиться достаточной разрешающей способности по пространству. Пробовали - не получается, и у японцев - тоже, судя по последним публикациям.
Идея - преобразовать сигнал в оптический и сделать ортогональное отведение от БИС.

Планарная - это в одной плоскости.
А вот что такое - ортогональное отведение от БИС оптического сигнала?
Может проще поменять БИС и сделать просто отведение сигнала от БИС.
Если БИС - это большая интегральная схема.
И в нее Вы сигналы завели.

Если я правильно понял - сигнал с ионоселективного электрода усиливается, преобразуется в свечение светодиода которое улавливается ФЭУ, сигналы с массива ФЭУ оцифровываются, записываются в файл и это потом анализируется.
Так?
И сколько каналов электрод-усилитель-светодиод-ФЭУ надо?
Какой размер устройства электрод-усилитель-светодиод?
Почему нельзя сигнал с усилителя оцифровать не пропуская через светодиод-ФЭУ?

[Lexey]

Vladimirkox в сообщении #348942 писал(а):

Я - биолог, потребность сформулировать - могу, а разработать - мозгов не хватает. Вот и - прошу поддержки у смежников.

Ну так формулируйте

Vladimirkox в сообщении #348942 писал(а):

Свои проверяют здесь http://molbiol.ru/forums/index.php?show ... 2592&st=50 (оппонент ушел в тайм-аут, но может - вернется, с чем - даже не могу предположить) и здесь http://forum.neuroscience.ru/showthread.php?t=4374

На вашем не понимаю -- сформулируйте на общетехническом

Пока я понял что плоская матрица электродов, на которой какие-то токи или напряжения регистрировать надо. что и какие именно?
сколько электродов? размер пикселя (межэлектродное расстояние).
Все электроды обязательно опрашивать каждые 0.25 миллисекунд? или возможны компромиссы?

[Vladimirkox]

Цитата:

А вот что такое - ортогональное отведение от БИС оптического сигнала?

Перпендикулярное плоскости, через оптически прозрачную подложку.

Цитата:

Может проще поменять БИС и сделать просто отведение сигнала от БИС..

"Если БИС - это большая интегральная схема.
И в нее Вы сигналы завели. " Угу... Не проще. Нейроны на тонком срезе (слайс) или монослое (клеточная культура) расположены случайным образом. Израильтяне для отведения сигнала использовали пучек световодов, но у них индикатор был свободным, а потому диффузия смазала разрешающую способность и по времени и по пространству. Слишком много каналов отведения сигналов требуется отвести от единицы площади.

Цитата:

Если я правильно понял - сигнал с ионоселективного электрода усиливается, преобразуется в свечение светодиода которое улавливается ФЭУ, сигналы с массива ФЭУ оцифровываются, записываются в файл и это потом анализируется.
Так?

Так.

Цитата:

И сколько каналов электрод-усилитель-светодиод-ФЭУ надо?

Разрешающая способность должна быть 1 мкм, . площадь съема сигнала 5Х5мм , в итоге .

Цитата:

Пока я понял что плоская матрица электродов, на которой какие-то токи или напряжения регистрировать надо. что и какие именно?

Именно так. Даю ссылку на вики про ПД
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0% ... 0%B8%D1%8F

Цитата:

Все электроды обязательно опрашивать каждые 0.25 миллисекунд? или возможны компромиссы?

Не все. Только по ходу распространения ПД, а он возникает в определенной области нейрона и распространяется по нейритам(отросткам клетки), динамические изменения будут проходить менее чем на 0,1% площади.

[Vallav]

Vladimirkox в сообщении #348992 писал(а):

Нейроны на тонком срезе (слайс) или монослое (клеточная культура) расположены случайным образом. Израильтяне для отведения сигнала использовали пучек световодов, но у них индикатор был свободным, а потому диффузия смазала разрешающую способность и по времени и по пространству. Слишком много каналов отведения сигналов требуется отвести от единицы площади.

Пока ничё не понимаю.
У Вас сигнал - свечение?
Или израильтяне создали матрицу из ионоселективный_электрод-усилитель-светодиод
и смотрели свечение светодиодов через световоды?

Vladimirkox в сообщении #348992 писал(а):

Цитата:

Если я правильно понял - сигнал с ионоселективного электрода усиливается, преобразуется в свечение светодиода которое улавливается ФЭУ, сигналы с массива ФЭУ оцифровываются, записываются в файл и это потом анализируется.
Так?

Так.

Цитата:

И сколько каналов электрод-усилитель-светодиод-ФЭУ надо?

Разрешающая способность должна быть 1 мкм, . площадь съема сигнала 5Х5мм , в итоге

И Вы умеете создавать ионоселективный_электрод-усилитель-светодиод площадью
1 мкм на 1 мкм и собирать их в матрицу 5000 на 5000?
Или Вы уже увлеклись и ставите задачу максимум?

[Lexey]

Vladimirkox в сообщении #348992 писал(а):

Пока я понял что плоская матрица электродов, на которой какие-то токи или напряжения регистрировать надо. что и какие именно?
Именно так. Даю ссылку на вики про ПД
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0% ... 0%B8%D1%8F

Интересная тема. Ниже привожу свои догадки.
Изначально пытались непосредственно преобразовать исходные электрические сигналы в оптические каким-то неструктурированным материалом, имеющим свойство такого преобразования. эффективность преобразования очень низкая, поэтому требовался очень чувствительный детектор, такой как ФЭУ. но даже с ФЭУ чувствительность оставляет желать лучшего. Что делать? Возникает мысль сначала усилить исходный сигнал полупроводниковой матрицей. Но тут дело в том что если уж делать такую матрицу, то проще организовать съем сигнала с усилителей на том же кристалле что и матрица. Оптический тракт тут теряет смысл.

Насколько я догадываюсь, под матрицей ФЭУ тут понимается именно MCP, которая по сути является матрицей микроскопических ФЭУ.
для справки: типичный дискретный ФЭУ имеет размер порядка нескольких сантиметров и стоит порядка 3000USD . Голая микроканальная плата диаметром 3см стоит 350USD, состоит из миллионов микроскопических ФЭУ.
Преимущество дискретных ФЭУ в том что они в некоторых случаях дают
в несколько раз большую чувствительность.

[Vladimirkox]

Цитата:

Или Вы уже увлеклись и ставите задачу максимум?

Задача поставлена на максимум, для проверки на прочность.. Может и увлекся, но догонять - надоело. Честно говоря я и сам не знаю сколько потребуется нейронов для формирования устойчивых циклов реверберации возбуждения (термин - такой, физиологический). Циклы реверберации возбуждения - постулированы, на принимая этот постулат как - верный, удается непротиворечиво объяснять множество наблюдаемых феноменов в электрофизиологической активности мозга.

Цитата:

Пока ничё не понимаю.
У Вас сигнал - свечение?

Нет. Я давал ссылку на вики про потенциал действия, надеюсь Вы с ней ознакомились. Израильтяне использовали флюоресцирующие зонды, которые реагировали на изменение концентрации ионов при прохождении ПД.
Само по себе использование ионселективных флюорохромов - рутинный метод исследования, но израильтяне использовали его в комплексе с волоконной оптикой и компьютерной обработкой данных и -повысили разрешающую способность метода, но увы - не до такой степени как хочется, да и рассматривали одиночный нейрон .
В первом посте темы "Визуализация потенциалов действия" на форуме Medvedev_DA "инновационные проекты для Сколково" дал ссылки на "протопиты" изделия, работа с волоконной оптикой - третья статья, если есть необходимость - могу перевести.

Цитата:

И Вы умеете создавать ионоселективный_электрод-усилитель-светодиод площадью
1 мкм на 1 мкм и собирать их в матрицу 5000 на 5000?

Этого не умеет никто, точнее - не пробовали. ИМХО - нужно попробовать, сначала - используя микрофотолитографию, а уж потом - попытаться поэксплуатировать самоорганизацию наночастиц.

Цитата:

Изначально пытались непосредственно преобразовать исходные электрические сигналы в оптические каким-то неструктурированным материалом, имеющим свойство такого преобразования. эффективность преобразования очень низкая, поэтому требовался очень чувствительный детектор,

Да. Кроме того, у ионселективного флюорохрома оказалась высокая прочность связывания иона, а потому - у системы индикации - большая инерционность, да и диффузия ионселективного флюорохрома затрудняет локализацию события по пространству.

Цитата:

Но тут дело в том что если уж делать такую матрицу, то проще организовать съем сигнала с усилителей на том же кристалле что и матрица.

Так - пробовали, первая статья с описанием "прототипа" из #1 темы "Визуализация потенциалов действия" на форуме Medvedev_DA "инновационные проекты для Сколково" . Оказалось - сложно подводить проводники для съема сигнала с электродной матрицы. Вот и предлагаю - преобразовать электрический сигнал в оптический, чтоб проводники - "не припаивать".
При оптическом тракте, задача - сделать "проектор" без "конденсора".
В оптической схеме, надеюся обойтись без "материалов с отрицательным коэффициентом преломления", хотя - очень бы пригодились .

Цитата:

Насколько я догадываюсь, под матрицей ФЭУ тут понимается именно MCP, которая по сути является матрицей микроскопических ФЭУ.

Да.

Цитата:

Голая микроканальная плата диаметром 3см стоит 350USD, состоит из миллионов микроскопических ФЭУ.

Нравится. А как они в сравнении с каскадными фотодиодами?

Цитата:

Преимущество дискретных ФЭУ в том что они в некоторых случаях дают
в несколько раз большую чувствительность.

По-моему, это - излишество, Спасибо за просвещение.

[Lexey]

Vladimirkox в сообщении #349226 писал(а):

Голая микроканальная плата диаметром 3см стоит 350USD, состоит из миллионов микроскопических ФЭУ.
Нравится. А как они в сравнении с каскадными фотодиодами?

Думаю, Вы имели ввиду лавинные фотодиоды.
Про матрицы на лавинных фотодиодах не слышал. у дискретных чувствительность сравнимая с МСP, стоят порядка 150USD.
Для получения изображений МСP обычно используется в виде светоусилителя: две платы последовательно, с выходом на экран с люминофором. Готовая вакуумированная конструкция в сборе - порядка 2000USD (Delmar photonics) Дальше усиленное изображение если надо оцифровывается обычной камерой.

Vladimirkox в сообщении #349226 писал(а):

. Оказалось - сложно подводить проводники для съема сигнала с электродной матрицы. Вот и предлагаю - преобразовать электрический сигнал в оптический, чтоб проводники - "не припаивать".

Чушь.
Снять сигнал с матрицы усилителей - как раз обычное дело (как по вашему снимается сигнал с обычной видеокамеры?) А вот совместить матрицу усилителей с матрицей светодиодов, да так чтобы вход с одной стороны, а светить в другую-это действительно очень сложная уникальная задача.

[Vladimirkox]

Цитата:

это действительно очень сложная уникальная задача.

А кому сейчас легко? Но

Цитата:

Снять сигнал с матрицы усилителей - как раз обычное дело (как по вашему снимается сигнал с обычной видеокамеры?)

- может Вы и правы, что не стоит "изобретать велосипед".
Ранее, подробностями - не интересовался. Посмотрю - обязательно (хоть и сложно -"играть на чужем поле" ), если дадите ссылку на обзорную инфу - буду благодарен.

Цитата:

Думаю, Вы имели ввиду лавинные фотодиоды.

Так и есть. Сорри за мой дилетантизм.

[Vallav]

Lexey в сообщении #349286 писал(а):

Про матрицы на лавинных фотодиодах не слышал. у дискретных чувствительность сравнимая с МСP, стоят порядка 150USD.

Лавинные фотодиоды работают в режиме счета фотонов.
В современных экспериментах - вытеснили ФЭУ.
МСР работает в этом режиме?

[Lexey]

Vallav в сообщении #349313 писал(а):

Лавинные фотодиоды работают в режиме счета фотонов.
В современных экспериментах - вытеснили ФЭУ.

В некоторых случаях они могут быть более привлеканельны чем дискретные ФЭУ, зависит от специфики задачи. Но обобщать не стоит.

Vallav в сообщении #349313 писал(а):

МСР работает в этом режиме?

Да.

[Vladimirkox]

Цитата:

(как по вашему снимается сигнал с обычной видеокамеры?)

По-мОему - не хочу, уже....
Хочу - доступное описание известных тех.решений, для проверки на совместимость с биообъектами .
Вот нашел http://www.membrana.ru/lenta/?5283

Цитата:

Матрицы производятся по новому техпроцессу с уменьшенным (до 6,8 микрона) поперечником одного пикселя

Делаю поправку: пиксель - сложней транзистора(миниатюризация), статья - 5-летней давности (тех.возможности за это время - эволюционизировали) => решение задачи - на пороге технологического осуществления, (даже - без ортогонально-оптических прибамбасов собственной конструкии .)

[Lexey]

Vladimirkox в сообщении #349647 писал(а):

Делаю поправку: пиксель - сложней транзистора(миниатюризация), статья - 5-летней давности (тех.возможности за это время - эволюционизировали) => решение задачи - на пороге технологического осуществления, (даже - без ортогонально-оптических прибамбасов собственной конструкии .)

Cовременный технологический порог уже опустился ниже 32нм.
Это примерно соответствует сотне транзисторов на квадратный микрон, что явно очень избыточно для решения поставленной задачи. То есть, уже доступных технологий достаточно для получения размера пикселя 0.2x0.2 микрона.

С биосовместимостью проблем не вижу. Стандартно используется пассивация двуокисью кремния, которая абсолютно инертна по отношению к биообъектам. А поскольку без постоянной составляющей сигнала тут можно обойтись (насколько я понял), то этот слой диэлектрика между электродом и объектом допустИм. В этом случае совершенно не важно из какого материала будет сам электрод, спрятанный под слоем двуокиси кремния.

[Vladimirkox]

Цитата:

С биосовместимостью проблем не вижу.

По возможности, нужно избежать сильной напряженности электромагнитных полей (меняют проницаемость биомембран).

Цитата:

А поскольку без постоянной составляющей сигнала тут можно обойтись (насколько я понял), то этот слой диэлектрика между электродом и объектом допустИм.

Можно.

Цитата:

Стандартно используется пассивация двуокисью кремния, которая абсолютно инертна по отношению к биообъектам.

Нанопленка способна повреждаться, что затруднит эксплуатацию изделия.

Микросхему думал закрыть анизотропным проводником.
На нити ДНК (сухая капля), вакуумным напылением осаждают металл, присоединяют разноименные функциональные группировки, ориентируют в электростатическом поле, фиксируют в полимеризующемся стироле. Все эти этапы, по отдельности, - делают.

[Lexey]

Vladimirkox в сообщении #350160 писал(а):

Нанопленка способна повреждаться, что затруднит эксплуатацию изделия.

Это вовсе не нанопленка. толщина может быть порядка микрона. Эта пленка выдерживает многократную механическую и химическую чистку поверхности. По сочетанию механической и химической стойкости, лучшего материала, технологически применимого в нашем случае я не знаю. Толщина ограничена разрешающей способностью, которую вы хотите получить.

Vladimirkox в сообщении #350160 писал(а):

По возможности, нужно избежать сильной напряженности электромагнитных полей (меняют проницаемость биомембран).

Внутренние цепи прячутся под экранирующим слоем металлизации. снаружи будут только поля, генерируемые объектом.

-- Вт сен 07, 2010 21:16:50 --

Lexey в сообщении #350414 писал(а):

Микросхему думал закрыть анизотропным проводником.
На нити ДНК (сухая капля), вакуумным напылением осаждают металл, присоединяют разноименные функциональные группировки, ориентируют в электростатическом поле, фиксируют в полимеризующемся стироле. Все эти этапы, по отдельности, - делают.

Не вижу никакого проку в этих упражнениях.

[MPOL]

А Вы не другую тему обсуждаете? ФЭУ - - это сначала умножитель, потом электронно-лавинный, затем фотонов!
Если смысл темы в чувствительности к фотонам - это одно. Если тема в лавинных технологиях - это другое. А у Вас какая тема, в плёнках и матрицах тут особо интересно?

И как я введу дифференциально фазовый метод отбрасывания фоновых фотонов от спектральной-главной зависимости на матрице или плёнке?

Парджеттер:

Флуд. Оффтопик. Замечание.