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1998 年度 実績報告書

超高輝度発光ダイオードを光源とした膜電位の光学的多領域二波長同時測定装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 09557004
研究機関島根医科大学

研究代表者

廣田 秋彦  島根医科大学, 医学部, 教授 (50156717)

研究分担者 一ノ瀬 充行  島根医科大学, 医学部, 助手 (90127506)
榎本 浩一  島根医科大学, 医学部, 助手 (70112125)
キーワード膜電位 / 光学的測定法 / 発光ダイオード光源 / 光の高速チョッピング / 長時間連続記録
研究概要

本研究は、心臓や筋肉など標本の収縮に伴う光散乱のため、膜電位の光学的測定法の適用が困難であった標本から光学的に膜電位を測定する装置を開発し、膜電位の光学的測定の適用を広げることを目的とする。原理的には、光源に超高輝度発光ダイオードを導入し、CHOPPINGさせるという独創的な方法を用いて2波長同時測光することにより、膜電位依存性のシグナルを光散乱の成分から波長依存性の違いを用いて分離しようとするものである。拍動による影響をほとんど受けない膜電位依存性の光学シグナルがコンピュータにより算出される予定である。2年目に当たる本年は、まず、コンピュータの支配下のVME bus上に初年度に開発した測定装置の出力を受けるインターフェース基板を開発した。光ケーブルの入力部とDual portのS-RAM構成のメモリー基板2枚とコントロール基板の3枚構成とし、double bufffer仕様で、dataの連続取り込みとハードディスクへの連続書き込みの動作確認まで進めることが出来た。並行して、高輝度発光ダイオード光源の作製を終えた。まず、CHOPPINGさせない状態でテストした結果、光源強度が予想以上に変動することが判明した。その変動値はタングステン・ハロゲン光源を定電流駆動させた場合より1桁程大きく、その対策が必要となった。原因を究明し、対策を立てるのに予想以上の時間を費やしたが、原因の一つは発光ダイオードが発熱により発光効率が変動を受けることによるもの、もう1つは、発光ダイオードが定電圧駆動である為であるとの一応の結論に達し、現在、前者に対しては透明なシリコンラバーでモールドし、電子冷却する方法を、後者に対しては、1個1個の発光ダイオードを定電流駆動する回路を付加する改造を試行している。また、前者はCHOPPING点灯すればかなり改善する可能性があるので、並行してCHOPPING光源に対応したDETECTOR側の改善を進めている所である。

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公開日: 1999-12-11   更新日: 2016-04-21  

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