TR202008361A1 - SYSTEMS TO DETECT BIO PARTICLES IN THE AIR AND ON SURFACES - Google Patents
SYSTEMS TO DETECT BIO PARTICLES IN THE AIR AND ON SURFACESInfo
- Publication number
- TR202008361A1 TR202008361A1 TR2020/08361A TR202008361A TR202008361A1 TR 202008361 A1 TR202008361 A1 TR 202008361A1 TR 2020/08361 A TR2020/08361 A TR 2020/08361A TR 202008361 A TR202008361 A TR 202008361A TR 202008361 A1 TR202008361 A1 TR 202008361A1
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- air
- sphere
- luminescence
- name
- scattering
- Prior art date
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims abstract description 11
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims abstract description 8
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000036541 health Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000010244 detection of fungus Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims description 61
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 19
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 19
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 claims description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 18
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 4
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 4
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 208000025721 COVID-19 Diseases 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005415 bioluminescence Methods 0.000 description 1
- 230000029918 bioluminescence Effects 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 230000005183 environmental health Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001499 laser induced fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000013532 laser treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Abstract
Buluş özellikle insan sağlığı ile ilgili insanların toplu yaşam alanlarındaki (alışveriş, eğlence merkezleri, okullar, poliklinikler, hastaneler, spor ve sinema salonları, toplu taşıma araçları vb.) hava ve cisim yüzeylerinde bulunan biyolojik ve biyolojik olmayan parçacıkların (virüsler, bakteriler, toz, mantarlar (küf-maya), virüsler, mite, polen vb.) eş zamanlı tespit edilmesine yönelik optik temelli sistemler ile ilgilidir.The invention is particularly relevant to the human health of the biological and non-biological particles (viruses, bacteria, dust, etc.) It concerns optical-based systems for the simultaneous detection of fungi (mold-yeast), viruses, mite, pollen, etc.).
Description
TARIFNAME HAVADA VE YÜZEYLERDE BULUNAN BIYO PARÇACIKLARIN TESPIT EDILMESINE YÖNELIK SISTEMLER Teknik Alan Bulus özellikle insan sagligi ile ilgili insanlarin toplu yasam alanlarindaki (alisveris, eglence merkezleri, Okullar, poliklinikler, hastaneler, spor ve sinema salonlari, toplu tasima araçlari Vb.) hava ve cisim yüzeylerinde bulunan biyolojik ve biyolojik olinayan parçaciklarin (virüsler, bakteriler, toz, mantarlar (küf-maya), virüsler, mite, polen vb.) es zamanli tespit edilmesine yönelik optik temelli sistemler ile ilgilidir. DESCRIPTION BIO PARTICLES IN THE AIR AND ON SURFACES SYSTEMS FOR DETECTION Technical Area The invention is particularly relevant to human health, in the areas of public life (shopping, entertainment, etc.). centers, schools, polyclinics, hospitals, sports and movie theaters, public transport etc.) of biological and non-biological particles found on air and body surfaces. (viruses, bacteria, dust, fungi (mold-yeast), viruses, mite, pollen etc.) simultaneous detection It is related to optical-based systems for
Bulus ayni zamanda yiyecekler ve içeceklerin mutfak, buzdolabi ve depo gibi benzeri yerlerde bozulmasina neden olan biyo parçaciklarin (mikro organizma) tespit edilmesine, çesitliliklerinin ve miktarlarinin belirlenmesine yönelik optik yöntemler içeren Sistemler ile Bulus ayni zamanda insanlarin siklikla kullandigi kisisel esya (telefon, bilgisayar, çanta, yüz maskesi vb.) yüzeylerindeki biyo parçaciklarin (mikro organizma) tespit edilmesine, çesitliliklerinin ve miktarlarinin belirlenmesine yönelik optik yöntemler içeren sistemler ile Önceki Teknik Havanin mikrobiyal yogunlugunu ölçmek için kullanilan çesitli çözümler mevcuttur. Bunlar genellikle laboratuvar kosullarindaki test Cihazlari ile mikrobiyel yükün ölçülmesi, bilindik petri kaplarinda mikrobiyel yükün ölçülmesi veya mikro organizma hücrelerinin kimyasal bilesenlerini birim hacim için ölçme ve mikroskop altinda sayim yapma seklindedir. Elde edilen sonuçlara göre hava kalitesini yükseltmek için bir dizi islemlerin ardindan tekrar sayim veya yük ölçme islemi gerçeklestirilir. Belirli bir degerin üzerinde havalandirma veya kimyasal yöntemlerle dezenfekte islemleri gerçeklestirilir. Dezenfektan kullaniminda yüzeylerde çogunlukla kimyasal kalintilarin kalir. Bu kiinyasallarin ölçülmesi de ayri bir prosestir. Ortam ve yüzeylerin kimyasal olarak dezenfekte edilmesi ile ilgili ticari cihazlar mevcuttur. Ancak bu tür islemler zaman alici ve çevreci degildir. The invention also refers to the use of food and beverages in similar kitchens, refrigerators, and warehouses. Detection of bioparticles (microorganisms) that cause deterioration in places, With Systems containing optical methods for the determination of their diversity and amount Invention is also used for personal items (phone, computer, bag, face) that people frequently use. detecting bioparticles (micro-organisms) on their surfaces, with systems containing optical methods for the determination of their diversity and amount Prior Art There are several solutions available for measuring the microbial density of air. These measurement of microbial load, usually with test devices in laboratory conditions, familiar measurement of microbial load in petri dishes or chemical It is in the form of measuring its components for unit volume and counting under the microscope. in hand According to the results obtained, after a series of operations to improve the air quality, it is repeated again. counting or load measurement is performed. Ventilation above a certain value or disinfection processes are carried out by chemical methods. In disinfectant use Chemical residues often remain on surfaces. The measurement of these chemicals is also a separate issue. is the process. Commercial devices for chemical disinfection of environments and surfaces available. However, such processes are not time consuming and environmentally friendly.
Halihazirda hava kalitesini arttirmak amaciyla birtakim oda tipi (çok büyük hacimleri içermeyen) ticari amaçli cihazlar mevcuttur. Bu cihazlar genellikle havadaki suyun iyonlastirmasi suretiyle biyo parçaciklarin yakalanmasi, çöktürülmesi ve düsük gözenekli filtreler (HEPA filtre ve benzerleri) yardimiyla filtrelenmesi yöntemi ile çalismaktadir. Bu tür cihazlar mikro organizmalarin çesitliligi ve yüzeyde tutunan mikro organizmalarin miktari konusunda bilgi vermez. There are currently a number of room types (with very large volumes) used to improve air quality. commercial devices are available. These devices are usually capture, precipitation and low porosity of bioparticles by ionization It works by filtering with the help of filters (HEPA filter and the like). This Such devices can be used for the diversity of micro-organisms and the micro-organisms attached to the surface. It does not give information about the amount.
Benzer olarak tüm dünyada yasanilan Covid- 19 pandemisi sonrasinda özellikle UV *C (100- 280 nm arasinda dalga boyuna sahip isinlar) ve UV-B (280-315 nrn arasinda dalga boyuna sahip isinlar) ve kismi olarak UV-A (315-400 nm arasinda dalga boyuna sahip isinlar) bölgesindeki isinlar ile virüs ve bakterilerin öldürülmesine yönelik (dezenfekte islemi) çesitli cihaz tasarimlari bulunaktadir. Literatürde özellikle UV-C bölgesindeki isinlarin bakteri ve virüsleri öldürdügü bilinmektedir. Bu durum bu dalga boyuna sahip isinlarin biyo parçacigin DNA'sini bozmasi ve/veya hücre zarina zarar vermesi ile açiklanabilir. Fakat yapilan tasarimlarda kullanim amacina gerçekten ulasilip ulasilmadigi kontrol edilmemektedir. Bir baska deygisle önerilen tasarimlar ortamdaki veya yüzeydeki mikroorganizmalara karsi ne ölçüde sterilizasyon sagladigi belirsizdir. Similarly, after the Covid-19 pandemic all over the world, especially UV *C (100- Rays with a wavelength between 280 nm) and UV-B (with a wavelength between 280-315 nrn) rays) and partially UV-A (rays with wavelengths between 315-400 nm) Various disinfectants are used to kill viruses and bacteria (disinfecting) in the region. device designs are available. In the literature, especially in the UV-C region, the rays of the bacteria and It is known to kill viruses. This is due to the bioparticle of rays with this wavelength. It can be explained by disrupting its DNA and/or damaging the cell membrane. But done It is not checked whether the purpose of use is actually achieved in the designs. One In other words, what do the proposed designs do against microorganisms in the environment or on the surface? extent of sterilization is uncertain.
Teknigin bilinen durumunda yer alan USZOO4125371 sayili Birlesik Devletler patent dokümaninda, flüoresans spektrum analizörleri ve daha spesifik olarak biyo-aerosollerin veya diger havadan tasinan partiküllerin ölçümü için gelistirilen tlüoresans spektrum analizörleri ile ilgilidir. Bulusta gelistirilen cihazda, aerodinamik akis sisteminden parçacik, diyot lazer isinlannin kesisiminden geçerken, isik parçaciktan saçilir ve fotoçogalticilar tarafindan tespit edilir. fotoçogalticilar 670 nm'de dar bantli bir girisim filtresi ile donatilmistir. Söz konusu bu dokümanda partiküllerin hayatsal faaliyetlerinin devam edip etmedigine iliskin bir gelistirme yapilinamistir. United States patent numbered USZOO4125371 in the state of the art document, fluorescence spectrum analyzers and more specifically bio-aerosols fluorescence spectrum developed for the measurement of airborne particles or other airborne particles related to the analyzers. In the device developed in the invention, the particle from the aerodynamic flow system, As the diode passes through the intersection of laser beams, light is scattered from the particle and photomultipliers detected by. photomultipliers with a narrowband interference filter at 670 nm is equipped. In this document, the vital activities of the particles continue. No development has been made on whether it does not.
Teknigin bilinen durumunda yer alan USZOO9310128 sayili Birlesik Devletler patent dokümaninda, hava örneklerindeki biyo-aerosollerin ve benzer materyallerin toplanmasi, saptanmasi ve tanimlanmasi için gelistirilen bir aparattan bahsedilmektedir. Bulusta ayni zamanda biyoaerosollerin yeni, gerçek zamanli, lazerle indüklenen floresan sensörü ve zararli biyo-aerosolün (ler) anlik olarak toplanmasi, saptanmasi ve uygun sekilde karakterizasyonu için bir yöntem gelistirilmistir. Aparat; optik sisteme hizalanmis bir partikül akisi iletmek için bir hava akis sistemi; parçacigin hizinin ve aerodinamik boyutunun belirlendigi ve söz konusu parçacigin floresan emisyonunun indüklendigi ve toplandigi bir optik sistem ve aparatin tüm elektronik bilesenlerinin entegre edildigi ve otonom bir sekilde çalismasini saglayan elektrik sisteini içermektedir. Söz konusu bu dokümanda da partiküllerin hayatsal faaliyetlerinin devam edip etmedigine iliskin bir gelistirme yapilmamistir. United States patent numbered USZOO9310128, which is in the state of the art collection of bio-aerosols and similar materials in air samples, An apparatus developed for detection and identification is mentioned. same in invention A new, real-time, laser-induced fluorescence sensor of bioaerosols and instant collection, detection and appropriate management of harmful bio-aerosol(s) A method has been developed for its characterization. Apparatus; an optical system aligned an air flow system for delivering a flux of particles; particle velocity and aerodynamics its size was determined and fluorescent emission of the particle in question was induced, and an optical system in which all electronic components of the apparatus are integrated and It contains the electrical system that enables it to work autonomously. This is in question In the document, there is a report on whether the vital activities of the particles continue or not. no development has been made.
Teknigin bilinen durumunda yer alan JP4823632 sayili Japonya patent dokümaninda, bir mikroskop yardimiyla (inverted mikroskop- bir mikroskop çesidi) test örneginde biyolojik yapilardan olusan lüminesans isimasinin görüntülenmesi yapilmistir. Isin okuyucu (16) olarak CCD (Charge Coupled Device) kullanilmistir. Uyarma isini (2) olarak ise halojen veya tungsten lamba veya gaz lazer (Argon ve Helyum) kullanmislardir. Test örnegi bir petri kabinda bekler birtakim islemler yapilir (kültür büyütme ve boyar proteinler baglama gibi) ve mikroskopun altina konularak lüminesans/biyo-lüminesans ölçümleri yapilir. Gelistirilen bu bulusta mikroorganizmalarda biyolojik isaretleme yapilmakta, dolayisiyla herhangi bir yüzeyde ölçüm yapilamamaktadir. havada bulunan, virüs ve polen gibi partikül mikroorganizmalarinin aninda (gerçek zamanli) tespit etmek için bir gelistirilen bir cihazdan bahsedilmektedir. Bulusta hava, bir nozul yardimiyla sikistirilarak ölçüm odasina püskürtülür. Burada isik kaynaklarindan biri olan ve atmosferdeki mikroorganizma parçaciklari tarafindan saçilan yari iletken lazerden yayilan isik, kizilötesi iletim filtresi araciligiyla isik alma elemani tarafindan alinir. Diger isik kaynagi olan ve atmosferdeki mikrobik parçaciklar tarafindan yansitilan ultraviyole LED°den yayilan isik, isik geçirme elemani tarafindan bant geçiren IiltreSden alinir. Cihazda yer alan devre ise, isik alma elemanlarinin çiktilarindan atmosferdeki mikroorganizmalarin sayisini sayar. Böylece atmosferdeki mikroorganizmalarin sayisi gerçek zamanli olarak Ancak teknigin bilinen durumunda yer alan sistem ve yöntemlerde, toplamali küre yardimi ile hava ortaminda ve herhangi bir yüzey üzerinde canli cansiz mikro organizmalar ayni anda, gerçek zamanli tespit mümkün degildir. Dolayisiyla bulus konusu havada ve yüzeylerde bulunan biyo parçaciklarin tespit edilmesine yönelik sistemin gelistirilmesi ihtiyaci duyulmustur. In the Japanese patent document numbered JP4823632, which is in the state of the art, a with the aid of a microscope (inverted microscope - a type of microscope) in the test sample biological visualization of the luminescence radiation consisting of structures was made. Isin reader (16) CCD (Charge Coupled Device) is used. Halogen as the excitation radiation (2) or tungsten lamp or gas laser (Argon and Helium). The test sample is a petri dish waits in the cabin, some operations are done (such as culture growth and dyeing proteins) and under the microscope, luminescence/bio-luminescence measurements are made. developed In this invention, microorganisms are biologically labeled, so any It is not possible to measure on the surface. instant (real time) of particulate microorganisms in the air, such as viruses and pollen A device developed to detect it is mentioned. Air in the invention, a nozzle It is compressed and sprayed into the measuring chamber. Here is one of the light sources and emitted from semiconductor laser emitted by microorganism particles in the atmosphere The light is received by the light receiving element through the infrared transmission filter. other light ultraviolet, which is the source and reflected by microbial particles in the atmosphere The light emitted from the LED is taken from the band-pass IiltreS by the light transmitting element. On device The circuit in the first place is the generation of microorganisms in the atmosphere from the outputs of the light receiving elements. counts the number. Thus, the number of microorganisms in the atmosphere can be measured in real time. However, in systems and methods in the state of the art, additive spheres living and non-living micro-organisms in the air and on any surface with the help of simultaneous, real-time detection is not possible. Therefore, the subject of the invention is in the air and development of a system for detecting bioparticles on surfaces the need has been felt.
Bulusun Amaçlari ve Kisa Açiklamasi Bu bulusun amaci, hava ortaminda ve herhangi bir yüzey üzerinde canli cansiz mikro organizmalarin (toz, duman, polen, virüs, bakteri gibi) tespit edilmesini saglayan sistemlerin gelistirilmesidir. Objectives and Brief Description of the Invention The aim of this invention is to study animate and inanimate micro-organisms in air and on any surface. systems that enable the detection of organisms (such as dust, smoke, pollen, viruses, bacteria) is to be developed.
Bu bulusun bir baska amaci, hava ortaminda ve herhangi bir yüzey üzerindeki mikro organizma miktarinin ve çesitliliginin belirlenmesini saglayan sistemlerin gelistirilmesidir. Another object of this invention is to use microstructures in air and on any surface. It is the development of systems that enable the determination of the amount and diversity of organisms.
Bu bulusun bir baska amaci, ölçüm yapilan ortamdaki mikro organizmalarin canli cansiz oraninin es zamanli tespit edilmesini saglayan sistemlerin gelistirilmesidir. Another purpose of this invention is to determine the living and non-living organisms of the micro-organisms in the measurement environment. It is the development of systems that enable the simultaneous determination of the ratio.
Bu amaçlari gerçeklestirirken ayni zamanda pratik sekilde uygulanabilir, düsük maliyetli, monte edilebilir, tasinabilir, insan ve çevre sagligina zarar vermeyen bir sistem ortaya koyma ortak hedeftir. While realizing these purposes, it can also be applied in a practical way, low cost, to present a system that can be installed, portable, harmless to human and environmental health is the common goal.
Yukarida bahsedilen ve asagidaki detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari gerçeklestirmek üzere mevcut bulus, lazer isininin inikro partiküllerden ve biyo partiküllerden saçilma ve canli mikro organizmalardan kaynaklanan foto lüminesans (foto- 1sima) isimasinin ölçülmesi esasini içermektedir. Burada lazer isinin saçilmasinda canli cansiz mikro parçaciklarin bagi] miktari, lüminesans ölçümlerinde ise canli biyo parçaciklarin çesitliligi tespit edilir. Saçilma ve lüminesans isima ölçümlerinin oranlanmasi ile dezenfektans (biyo parçaciklarin canlilik faaliyetlerinin bitinesi) isleininin ne ölçüde gerçeklestigi ölçülür. All the above-mentioned purposes that will emerge from the detailed description below. In order to realize this, the present invention is that the laser beam is composed of inico-particles and bio- scattering from particles and photoluminescence (photo-luminescence) from living micro-organisms 1 face) includes the measurement of the name. Here live the scattering of the laser beam the amount of bond of inanimate microparticles, and the amount of living biochemistry in luminescence measurements. the variety of particles is detected. Ratio of scattering and luminescence radiation measurements To what extent disinfectants (end of life activities of bioparticles) operation with realized is measured.
Lazer isini teorik olarak dalga boyunun yarisi büyüklükteki bir parçacikla karsilastiginda saçilir bu ise bize yaklasik 200 nm den büyük parçaciklarin tespit edilmesine olanak saglar. When the laser beam theoretically encounters a half-wavelength particle, scattering, which allows us to detect particles larger than about 200 nm.
Biyo parçaciklarin birçogu boyutsal olarak 200 nm°den büyüktür. Literatüre göre bakteriler yaklasik 0,5- 5 mikrometre, virüsler ise 0,1 I 0,8 mikrometre arasi boyutlara sahiptir. Saçilan isinin siddeti bize mikro parçaciklarin miktari hakkinda bilgi verir. Most bioparticles are dimensionally larger than 200 nm. Bacteria according to the literature approximately 0.5-5 micrometers, viruses have sizes between 0.1 and 0.8 micrometers. spilled The intensity of the heat tells us about the amount of microparticles.
Benzer olarak biyo parçaciklar üzerine bir foton geldiginde canlilik faaliyetlerine bagli olarak genellikle Stoks bölgesinde (uzun dalga boyu) karakteristik lüininesans isiinasi yapar. Similarly, when a photon arrives on bioparticles, it depends on the activities of life. As a result, it generally produces characteristic luminescence radiation in the Stoks region (long wavelength).
Bu durum incelenen bölgedeki canlilik durumunun çesitliligi ve türlerin belirlenmesine yardimci olur. Lüminesans isimasinin siddeti biyo parçaciklarin miktarlarinin bir fonksiyonu, dalga boyu farkliligi ise bu parçaciklarin çesitliliginin bir fonksiyonudur. This situation contributes to the diversity of the vitality situation and the determination of the species in the examined region. It helps. The intensity of the luminescence radiation is a measure of the amounts of bioparticles. function, wavelength difference is a function of the diversity of these particles.
Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bu bulusun amaçlarina ulasmak için gerçeklestirilen havada ve yüzeylerde bulunan biyo parçaciklarin tespit edilmesine yönelik sistemler ekli sekillerde gösterilmistir. Detailed Description of the Invention To achieve the objectives of this invention, bioavailability in air and on surfaces Systems for detecting particles are shown in the attached figures.
Bu sekiller; Sekil-1: Hava ortamindaki mikroorganizma çesitliligi ve miktarlarini tespit eden sistemin sematik görünümüdür. These figures are; Figure-1: The system that detects the variety and amount of microorganisms in the air environment sematic view.
Sekil-2: Hava ortamindaki mikroorganizma çesitliligi ve miktarlarini tespit eden Sistemin bir baska uygulamasinin sematik görünümüdür. Figure-2: System that detects the variety and amount of microorganisms in the air environment. is a schematic view of another application.
Sekil-3: Bir toplamali küredeki (IS) biyolojik ya da biyolojik olmayan mikro parçaciklar içeren hava ortamindan elde edilen saçilma ve foto lüminesans isimasinin sematik görünümüdür. Figure-3: Biological or non-biological microparticles in an aggregation sphere (IS) sematic analysis of scattering and photoluminescence radiation from air containing is the view.
Sekil-4: Biyolojik canlilar içeren herhangi bir yüzeyden elde edilen foto lüminesans isimasinin sematik görünümüdür. Figure-4: Photoluminescence obtained from any surface containing biological organisms is the sematic view of the name.
Sekil-5: Biyolojik canlilar içeren herhangi yüzeydeki mikro boyutta biyolojik çesitliligi tespit eden sistemin sematik görünümüdür. Figure-5: Micro-scale biological diversity on any surface containing biological organisms is the sematic view of the detecting system.
Sekil-6: Biyolojik canlilar ve mikro parçaciklar içeren hava ortamindaki biyolojik çesitliligi ve mikro parçaciklari tespit eden sistemin bir baska uygulamasinin sematik görünümüdür. Figure-6: Biological diversity in the air environment including biological organisms and microparticles and is a schematic view of another implementation of the system that detects microparticles.
Sekillerde yer alan parçalar tek tek numaralandirilmis olup, bu numaralarin karsiliklari asagida verilmistir. 1 Hava pompasi 2 Hava hortumlari 3 Hava filtresi 4 Nozul . Mebran 6 Toplamali küre 7 Isin toplayici mercek 8 Isin kaynagi 9 Isin sonlandirici . Lüminesans isimasi 11. Saçilma isimasi 12. Band geçirgenli filtre 13. Uzun dalga boyu geçirgenli filtre 14. Isin toplayici sistem Elektriksel sinyal Elektronik kart B ilgi sayar Çukur ayna Hareketli çukur ayna Tek boyutlu hareket mekanizmasi Sabit çukur ayna Optik eleman Bulus havada bulunan biyo parçaciklarin tespit edilmesi için gelistirilen sistem olup; ortamdaki havayi alan hava pompasi (1 ), hava pompasinin (1) çikisina bagli ve alinan havanin ilerlemesini saglayan hava hortumlari (2), hava hortumlari (2) ile baglantili ve ilerleyen havanin süzülmesini saglayan, gözenek çaplari 10 mikrometreden küçük hava filtresi (3 ), hava filtresinden (3) geçen hava ortaminin belirli bir basinç ile toplamali küreye (6) aktaran ve ayni zamanda toplamali küreden (6) çikmasini saglayan nozul (4), toplamali küreden (6) havanin çikis yaptigi, hava pompasi (1) ile baglantili mebran içerisinde biyolojik ya da biyolojik olmayan mikro parçaciklari içeren hava ortaminin bulundugu, bu parçaciklardan meydana gelen saçilma isimasi (11) ve lüminesans isimasini (10) duvarlarindan yaklasik %100 yansitarak güçlendiren, üzerinde birden çok giris ve çikis penceresi bulunan toplamali küre (6), toplamali kürenin (6) penceresine monte edilen isin toplayici mercekler (7) yardimiyla toplamali küreye (6) gönderilen ve tercihen UV lazer olan en az bir adet isin kaynagi (8 ), toplamali küreye (6) gelen isin kaynaginin (8), tekrar toplamali küreye (6) vermemek için gelen isin kaynaginin (8) tam karsisina konumlandirilmis ve toplamali küreye (6) monte edilen isin sonlandirici (9). toplamali kürenin (6) çikis pencerelerine monte edilmis isin toplayici mercekten (7) ayri ayri kollarla elde edilen elde edilen lüminesans isimasi (10) ve saçilma isimasinda (11), sadece saçilma isimasini (11) geçirmek için band geçirgenli filtre (12) ve sadece Iüminesans isimasini (10) geçirmek için uzun dalga boyu geçirgenli filtre (13), band geçirgenli filtre (12) ve uzun dalga boyu geçirgenli filtreden (13) gelen geçirgenli Iiltre (12) ve uzun dalga boyu geçirgenli filtre (13) ile baglantili isin toplayici sistem (14), isin toplayici Sistemin (14) monte edildigi, Iüminesans isimasi (10) ve saçilma isimasini (11) ayri ayri elektriksel sinyale (15) veya görüntüye çeviren isin okuyuculari (16), isin okuyuculari (16) ile baglantili ve isin okuyucusundan (16) alinan elektriksel sinyalleri (15) dijital sinyale çeviren ya da yükselten elektronik kart (17), elektronik karttan (17) alinan sinyalleri isleyen, hesap yapan, grafik çizen ve elektronik tüm elemanlari kontrol eden bilgisayar (18), içermektedir. The parts in the figures are numbered one by one and the corresponding numbers are given below. 1 Air pump 2 Air hoses 3 Air filter 4 Nozzles . membrane 6 Sum Spheres 7 Ray collector lens 8 source of light 9 Beam terminator . luminescence noun 11. Scatter name 12. Band-pass filter 13. Long wavelength pass filter 14. Heat collector system electrical signal Electronic card Computer concave mirror Movable concave mirror One-dimensional movement mechanism Fixed concave mirror optical element The invention is a system developed for the detection of bioparticles in the air; air pump (1) that takes the air in the environment, air connected to the outlet of the air pump (1) and allowing the incoming air to advance hoses (2), The pore, which is connected with the air hoses (2) and allows the advancing air to be filtered. air filter with diameters less than 10 micrometers (3 ), of the air passing through the air filter (3) into the collecting sphere (6) with a certain pressure. the nozzle (4), which transfers it and at the same time allows it to come out of the collecting sphere (6), membrane connected to the air pump (1), from which the air exits the collecting ball (6) air containing biological or non-biological microparticles the scattering name (11) and strengthens the luminescence radiation (10) by reflecting it approximately 100% from its walls, additive sphere (6) with multiple entry and exit windows on it, soot collector lenses (7) mounted on the window of the collecting sphere (6) At least one, preferably UV laser, sent to the collecting sphere (6) with the help of source of work (8 ), not to give the source of the light (8), coming to the additive sphere (6), to the additive sphere (6) again It is positioned directly opposite the incoming light source (8) for (6) mounted job finisher (9). from the ray collector lens (7) mounted on the exit windows of the collecting sphere (6) The name of the luminescence obtained (10) and the scattering obtained with the individual arms In the name (11), bandpass filter to pass only the scattering name (11) (12) and long wavelength transmittance only to pass the luminescence radiation (10) filter (13), from the band-pass filter (12) and the long-wavelength-pass filter (13). Ray coupled with a pass filter (12) and a long wavelength pass filter (13) collector system (14), The light collector System (14) is mounted, the name of the Iuminescence (10) and the scattering The beam that converts the radiation (11) separately into an electrical signal (15) or an image. readers (16), The electrical output connected to the beam readers (16) and received from the beam reader (16) Electronic card (17) that converts or amplifies signals (15) into digital signals, which processes the signals received from the electronic card (17), calculates, draws graphs, and computer (18), which controls all electronic elements, contains.
Bulusun bir uygulamasinda sistem; toplamali küre (6) duvarina montaj edilmis ve odak uzakligi toplamali kürenin (6) çapina esit olan, toplamali küre (6) içerisinde optik kazanim saglayan bir çukur ayna (19), toplamali kürenin (6) çikis pencerelerine monte edilmis isin toplayici sistemden (14) gelen Iüminesans isimasi (10) ve saçilma isimasini (l 1) tercihen yariya bölerek iki kola ayiran, bu isimalari band geçirgenli filtre (12) ya da uzun dalga boyu geçirgenli filtreye (13) ileten isin bölücü (20) içermektedir. In one embodiment of the invention, the system; summation sphere (6) mounted on the wall and focal length of the additive sphere (6) A concave mirror, equal in diameter, providing optical gain within the additive sphere (6) (19), from the soot collector system (14) mounted on the exit windows of the collecting sphere (6) Preferably, divide the incoming luminescence name (10) and scattering radiation (l 1) in half into two the band-pass filter (12) or the long-wavelength-pass filter. soot divider (20) that transmits to the filter (13) contains.
Bulus yüzeylerde (21) bulunan biyo parçaciklarin tespit edilmesi için gelistirilen sistem olup; biyolojik ya da biyolojik olmayan mikro parçaciklari içeren yüzey (21) üzerine yerlestirilen, parçaciklardan meydana gelen Iüminesans isimasini (10) duvarlarindan yaklasik % 100 yansitarak güçlendiren, üzerinde optik giris ve çikis pencereleri bulunan toplamali küre (6), toplamali küreye (6) gönderilen isin kaynagi (8), - toplamali kürede (6) olusan lüminesans isimasini (10) geçiren uzun dalga boyu geçirgenli filtre (13), - uzun dalga boyu geçirgenli filtreden (13) gelen lüminesans isimasinin (10) toplanmasini saglayan ve uzun dalga boyu geçirgenli filtre (13) ile baglantili isin toplayici sistem (14), - isin toplayici sistemin (14) monte edildigi, lüininesans isimasini (10) elektriksel sinyale (15) veya görüntüye çeviren isin okuyuculari (16), - isin okuyuculari (16) ile baglantili ve isin okuyucusundan (16) alinan elektriksel sinyalleri (15) dijital sinyale çeviren ya da yükselten elektronik kart (17), - elektronik karttan (17) alinan sinyalleri isleyen, hesap yapan, grafik çizen ve elektronik tüm elemanlari kontrol eden bilgisayar (18), içermektedir. The invention is a system developed to detect bioparticles on surfaces (21); on the surface (21) containing biological or non-biological microparticles. from the walls of the Iuminescence radiation (10) formed by the placed particles. Optical input and output windows on it, which strengthen by reflecting approximately 100% the summed sphere (6), the source of the light (8), which is sent to the additive sphere (6), - long wavelength that passes the luminescence radiation (10) formed in the additive sphere (6) pass filter (13), - luminescence radiation (10) from the long wavelength pass filter (13) The beam is collected and connected with the long wavelength pass filter (13). collector system (14), - electrically conduct the luminescence radiation (10) on which the heat collector system (14) is mounted beam readers (16) that convert to signal (15) or image, - electrical output connected to the beam readers (16) and received from the beam reader (16) Electronic card (17) that converts or amplifies signals (15) into digital signals, - processes the signals received from the electronic card (17), calculates, draws graphs, and computer (18), which controls all electronic elements, contains.
Bulus havada bulunan biyo parçaciklarin tespit edilmesi için gelistirilen sistem olup; - biyolojik olan ya da biyolojik olmayan mikro parçaciklar içeren hava ortamina gönderilen isin kaynagi (8), - hareketli çukur ayna (22) - hareketli çukur aynaya (22) monte edilen tek boyutlu hareket mekanizmasi (23), - hava ortamindaki parçaciklardan meydana gelen saçilma isimasi (ll) ve lüminesans isimasini (10) güçlendirmek ve optik rezonatör görevi görecek hareketli çukur aynaya (22) paralel olarak yerlestirilen sabit çukur ayna (24), - Sabit olan çukur aynanin orijinine yerlestirilen ve gelen isini odaklayarak lüminesans isimasi (10) verimini arttiran Optik eleman (25) - lüminesans isimasini (10) geçiren uzun dalga boyu geçirgenli filtre (13), - uzun dalga boyu geçirgenli f Iltreden (13) gelen lüminesans isimasinin (10) toplanmasini saglayan ve uzun dalga boyu geçirgenli filtre (13) ile baglantili isin toplayici sistem (14), - isin toplayici sistemin (14) monte edildigi, lüminesans isimasini (10) elektriksel Sinyale (15) veya görüntüye çeviren isin okuyuculari (16), - isin okuyuculari (16) ile baglantili ve isin okuyucusundan (16) alinan elektriksel sinyalleri (15) dijital sinyale çeviren ya da yükselten elektronik kart (17), - elektronik karttan (17) alinan sinyalleri isleyen, hesap yapan, grafik çizen ve elektronik tüm elemanlari kontrol eden bilgisayar (18) içermektedir. The invention is a system developed for the detection of bioparticles in the air; - into the air environment containing biological or non-biological microparticles the source of the sent job (8), - movable concave mirror (22) - one-dimensional movement mechanism (23) mounted on the movable concave mirror (22) - scattering name (II) and luminescence from particles in the air environment movable pit that will strengthen the heatsink (10) and act as an optical resonator fixed concave mirror (24) placed parallel to the mirror (22) - Luminescence by focusing the incoming beam placed at the origin of the fixed concave mirror Name (10) Optical element that increases efficiency (25) - long wavelength pass filter (13), which passes the luminescence radiation (10), - the luminescence radiation (10) from the long wavelength permeable f filter (13) The beam is collected and connected with the long wavelength pass filter (13). collector system (14), - electrically conducts the luminescence radiation (10) on which the heat collector system (14) is mounted Readers (16) that convert to signal (15) or image, - electrical output connected to the beam readers (16) and received from the beam reader (16) Electronic card (17) that converts or amplifies signals (15) into digital signals, - processes the signals received from the electronic card (17), calculates, draws graphs, and computer controlling all electronic elements (18) contains.
Bulus; 10 mikrondan küçük biyolojik ya da biyolojik olmayan her türlü parçaciklarin lazer veya farkli isin kaynaklarina (8) karsi gösterdikleri saçilma isimasi (11) ve lüminesans isimasinin (10) ölçülmesine yönelik yöntem ve sistemlerle ilgilidir. Bir isin kaynagi (8) (tercihen UV lazer) hava ortamina veya bir yüzeye (21) gönderildigi zaman ortaindaki biyolojik veya biyolojik olmayan mikro parçaciklardan saçilina isimasi (11] ve foto lüminesans isimasi (10) meydana gelir. Bu fiziksel olaylar bize mikro organizmalarin miktarlari, biyolojik çesitliliklerini ve biyolojik parçaciklarin canli ve cansiz olma özellikleri konusunda önemli fikirler vermektedir. Meet; Laser treatment of any biological or non-biological particles smaller than 10 microns. or the scattering name (11) and luminescence they show against different light sources (8) It relates to methods and systems for measuring the naming (10). A source of work (8) (preferably UV laser) when sent to air or a surface (21) name (11] and photo The luminescence name (10) occurs. These physical events tell us that micro-organisms quantities, their biological diversity, and the living and non-living characteristics of biological particles. It gives important ideas about
Bu amaç dogrultusunda hava ortaminda bulunan özellikle biyolojik mikro parçaciklarin tespit edilmesi için SistemIEr gelistirilmistir. Sistemde öncelikle ortamdaki hava, bir hava pompasi (1) ve hava hortumlari (2) yardimiyla toplainali küreye (6) (Integrated Sphere) tasinir. Hava, toplamali küreye (6) gelmeden önce gözenek çaplari 10 mikrometreden küçük olan hava filtresinden (3) geçirilir. Hava filtresinden (3) geçen hava, bir nozul (4) yardimiyla sikistirilarak toplamali küreye (6) püskürtülür. Isin kaynaklari (8] (tercihen lazer veya lazerler) bir isin toplayici mercek (7] yardimiyla (ince kenarli mercek gibi) mikro parçaciklarin oldugu toplamali küredeki (6) ortam üzerine gönderildiginde saçilma isimasi (l 1) meydana gelir. Ayni zamanda özellikle hayatsal faaliyetleri devam eden bakteriler ise karakteristik lüminesans isimasi (10] yapar. Lüminesans isimasindaki (10) farklilik, ortamdaki hayatsal faaliyetleri devam eden mikro parçaciklann karakterize edilmesine olanak saglar. For this purpose, especially biological microparticles in the air environment SystemIer has been developed to detect In the system, first of all, the air in the environment pump (1) and air hoses (2) to the ball (6) (Integrated Sphere) is moved. The pore diameters are less than 10 micrometers before the air enters the collecting sphere (6). It is passed through the air filter (3). The air passing through the air filter (3) is supplied with the help of a nozzle (4). It is sprayed into the collecting sphere (6) by being compressed. Light sources (8] (preferably laser or lasers) with the aid of a ray collector lens (7] (like a concave lens) micro scattering name when sent over the medium in the additive sphere (6) where the particles are (l 1) occurs. At the same time, especially the bacteria whose vital activities continue, characteristic luminescence name (10] The difference in luminescence name (10) is to characterize microparticles that continue their vital activities in the environment. Allows.
Bulusta topiamali kürenin (6) çikis pencerelerine monte edilmis isin toplayici mercekten (7) ayri ayri kollarla elde edilen elde edilen lüminesans isimasi (10) ve saçilma isimasi (ll), sadece saçilma isimasini (1 l) geçirmek için band geçirgenli filtre (12) ve sadece lüminesans isimasini (10) geçirmek için uzun dalga boyu geçirgenli filtreden (13) geçirilir. In the invention, the light collector lens (7) mounted on the exit windows of the concave sphere (6) the resulting luminescence name (10) and the scattering name (ll) obtained with individual arms, bandpass filter (12) to pass only the scattering radiation (1 l) and only luminescence It is passed through a long wavelength pass filter (13) to pass its heat (10).
Elde edilen saçilma isimasi (11) ve luminesans isimasi (10) isin kaynagi (8) dogrultusu ile tercihen 45 derece açi yapacak sekilde yerlestirilmis isin toplayici sistemden (14) yardimiyla Sistemde, saçilma isimasi (11) ya da lüminesans isimasina (10) ugramadan ilerleyen isin kaynaginin (8) tekrar toplayici küreye (6) dönmemesi için toplayici küreye (6) isin sonlandiricisi (9) yerlestirilmistir. miktarina göre degiskenlik gösterebilir. Isin okuyucu (16) saçilma isimasi (11) ve luminesans isiinasini (10) elektriksel bir Sinyale (15) veya görüntüye çevirir. Kullanilacak isin okuyucunun (16) farkliligina göre elde edilen elektriksel sinyaller (15) elektronik karttan (17) geçirilerek bir bilgisayara (18) ulastirilir. Görüntüleme, islem yapma ve elektronik elemanlari kontrol görevi olan bir bilgisayarda (18) veya osiloskopta elde edilen elektriksel sinyaller (15) islenerek toplamali küredeki (6) biyo çesitlilik, canlilik durumu ve parçacik miktari hakkinda bilgi sahibi olunur. The obtained scattering name (11) and luminescence name (10) are combined with the direction of the light source (8). with the help of the soot collector system (14), which is preferably placed at an angle of 45 degrees In the system, the radiation that proceeds without undergoing the scattering name (11) or the luminescence name (10) Beam into the collector ball (6) so that its source (8) does not return to the collector sphere (6) terminator (9) is inserted. may vary depending on the quantity. The ray reader (16) is the scatter name (11) and converts the luminescent light (10) into an electrical Signal (15) or image. to be used The electrical signals (15) obtained according to the difference of the beam reader (16) are sent from the electronic card. (17) is passed to a computer (18). Imaging, transacting and electronic electrical components obtained in a computer (18) or an oscilloscope whose elements have the task of controlling biodiversity, vitality and particle size in the additive sphere (6) by processing the signals (15) information about the amount.
Bulusta, toplamali küredeki (6) hava, bir hava pompasi (1) yardimiyla mebrandan (5) geçirilerek disari atilir. Havanin disari atilmasinda kullanilan mebran (5) yaklasik 10 mikrondan küçük gözeneklilige sahiptir. In the invention, the air in the summation sphere (6) is removed from the membrane (5) with the help of an air pump (1). is passed and thrown out. Membrane (5) used to expel the air about 10 It has porosity smaller than micron.
Istege bagli olarak toplamali küredeki (6) mikro parçacik içeren hava, bir sivi içinden geçirilerek ve parçaciklar sivi tarafindan tutulur. Bu sivi farkli cihazlarla incelenerek sistemin güvenirliligi ve dogrulugu test edilebilir. Air containing microparticles in the optionally condensed sphere (6) is passed through a liquid. and particles are retained by the liquid. By examining this liquid with different devices, The reliability and accuracy of the system can be tested.
Biyolojik çesitliligi tespit etmek için bir spektrometre yardimiyla spektroskopik ölçüm yapilir ve dalga boyuna bagli lüminesans spektrumlari çizilir. Elde edilen spektrumlar literatürdeki veya daha önceden belirli biyolojik moleküllerle yapilacak kalibrasyon ölçümleri sonrasinda elde edilecek spektrum kütüphanesi (data bankasi) ile tespit edilir. Spectroscopic measurement with the aid of a spectrometer to detect biodiversity and wavelength-dependent luminescence spectra are drawn. Obtained spectra calibration with specific biological molecules in the literature or previously It is determined by the spectrum library (data bank) to be obtained after the measurements.
Biyolojik mikro parçaciklarin cinslerini belirlemenin bir diger sekli ise band geçirgenli filtreler (12) (Notch) ile beraber yüksek çözünürlüklü kamera kullanmaktir. Biyo parçaciklar farkli dalga boylarinda lüminesans isimasi (10) yapacagindan ve uzun dalga boyu geçirgenli filtreler (13) de belirli dalga boylu lüminesans isinlarini (10) geçireceginden spektroskopik yöntemler için çesitlilik kolayca tespit edilebilir. Another way to determine the types of biological microparticles is band permeability. using a high resolution camera with filters (12) (Notch). bio particles Since it will make luminescence name (10) at different wavelengths and long wavelength transmittance Since the filters (13) will also pass certain wavelengths of luminescence rays (10), spectroscopic Diversity for methods can be easily detected.
Ayrica, her isin okuyucusundan (16) elde edilen sinyaller oranlanarak, zamana bagli hayatsal faaliyeti devam eden bagil biyo parçacik sayisi bulunur. Bu yöntem özellikle UV-C veya UV- B isinlari ile ortam dezenfekte isleminin kontrolü için kullanilir ve burada isin okuyucu (16) olarak foto çogaltici tüp (PMT, tercihen çok kanalli) kullanmak avantajlidir. parçaciklardan saçilma isimasi (11) Ve luminesans isimasi (10) meydana gelecektir. Mikro parçaciklardan elde edilen saçilma isimasi (11), toplamali küre (6) içerisinde sürekli yansiyarak lüminesans verimini (siddetini) arttiracaktir. Böylelikle tespit edilmesi daha10 kolay olan bir lüminesans isimasi (10] elde edilecektir. Bu tür mikro parçacik bazli lüminesans ölçümlerinde en büyük sikinti lüminesans sinyalinin çok küçük olmasidir. In addition, the signals obtained from the reader (16) of each beam are proportioned, and the time-dependent vitality There is a relative number of bioparticles whose activity continues. This method is especially suitable for UV-C or It is used for the control of the environment disinfection process with UV-B rays and here is the ray reader. It is advantageous to use a photomultiplier tube (PMT, preferably multi-channel) as (16). scattering name (11) and luminescence name (10) will occur from particles. Micro The scattering name (11) obtained from the particles is continuous within the additive sphere (6). it will increase the luminescence efficiency (intensity) by reflecting. Thus, it is more likely to detect an easy luminescence name 10] will be obtained. The biggest problem with luminescence measurements is that the luminescence signal is too small.
Ayrica toplamali küre (6) kullaniini ile saglanan avantaj iç yansimalarla ikinci bir avantaja dönüsmektedir. Çünkü saçilan isin kaynagi (8) biyolojik parçaciklari uyartarak ilave lüminesans isimasinin (10) olusmasina neden olacaktir. Bu sinyallerin elde edilmesinde toplamali küre (6) (Ölçüm hücresi) önemli bir rol oynamaktadir. Bir isin kaynaginin (8) bir mikro parçaciktan saçilmasi dogrultudan bagimsiz her yönedir ve literatürde ditîiz saçilmasi (diffuse scattering) olarak bilinir. Dolayisiyla her yöne saçilan isini okuyabilmek için dogrultudan bagimsiz bir sisteme ihtiyaç vardir bu ancak toplamali küre (6) (veya esdegeril gibi optik parçalarla giderilir. Gelen isinin biyolojik parçaciklar tarafindan sogrulmasi ile elde edilen lüminesans isimasi (10] da benzer olarak her yönedir ve dogrultudan bagimsizdir. In addition, the advantage provided by the use of the additive sphere (6) can be added to a second advantage with internal reflections. is transforming. Because the source of the scattered light (8) excites the biological particles and adds additional will cause luminescence radiation (10) to occur. In acquiring these signals the additive sphere (6) (measuring cell) plays an important role. A source of work (8) scattering from microparticles is in all directions independent of the direction and in the literature, scattering (known as diffuse scattering). Therefore, in order to be able to read the beam scattered in all directions. A direction-independent system is needed, but additive sphere (6) (or equivalent) removed by optical components such as With the absorption of the incoming heat by the biological particles The resulting luminescence name (10] is similarly omnidirectional and direction-independent.
Saçilma islemi elastik ve elastik olmayan (inalaStik) olarak ayrilir. Buradaki karsiligi ise biyo parçacilar inelastik diger biyolojik olmayan parçaciklar ise elastik saçilma yapacaktir. The scattering process is divided into elastic and inelastic (inelastic). The counterpart here is Bioparticles will scatter inelastic while other non-biological particles will scatter elastically.
Bu durum bir isin okuyucusundan (16] elde edilecek saçilma isimasi (l 1) ve lüminesans isimasi (10) sinyallerinin oranlanmasi ile zamana bagli degisimi tespit edilebilir. Biyo parçaciklar hayatsal faaliyetlerini durdugu zaman lüminesans isimasi (10) yapmayacak ve sadece elastik saçilina yapacaktir. Dolayisiyla zamana bagli sinyal de (Lüminesans/Saçilma siddet orani) buna bagli olarak degisecektir. This is the case with the scattering name (l 1) and luminescence to be obtained from a light reader (16]. Time-dependent variation can be detected by proportioning the name (10) signals. bio particles will not luminescence when their vital activity ceases (10) and only elastic will do. Therefore, the time dependent signal (Luminescence/Scattering) severity rate) will change accordingly.
Saçilma isimasi (11) ve lüminesans isimasi (10) sinyallerinin ortama gelen isinla oranin zamanla degisiminin amaçlari karsilayan fiziksel anlamlari vardir. Söyle ki; li - Saçilan isimanin siddetini, göstermektedir. The ratio of the scattering name (11) and luminescence name (10) signals with the incident light change over time has physical meanings that meet the purposes. Namely; li - The intensity of the scattered heat, shows.
L(t)”nin zamanla degisimi ortamdaki canli olan mikro organizmalarin miktarindaki zamanla degisimini gösterecektir. Bir baska degisle lüminesans isiinanin (10} olmasi için biyolojik parçaciklarin hayatsal faaliyetleri devam etmesi lazim eger devam etmiyorsa lüminesans isimasi (10] olmayacak ve L(t) fonksiyonunun degeri sifira yaklasacaktir. Bu ise ortamda biyolojik canlinin kalmadigi yani ortamin dezenfekte edildigi anlami tasimaktadir. The time change of L(t) in the amount of living micro-organisms in the environment with time. will show the change. In other words, for the luminescence light (10} to be biologically the vital activities of the particles must continue, if not, luminescence The name will not be (10] and the value of the function L(t) will approach zero. it means that there is no biological life left, that is, the environment is disinfected.
S(t)”nin zamanla degisimi saçilma isimasi (1 1) miktarinin zamanla degisimini verecektir. Bu dezenfektans isleminin bir ölçüsüdür. Ayni zamanda L(t) fonksiyonu ile ters orantilidir. Çünkü lüminesans isimasi yapmayan biyolojik parçaciklar saçilma isimasi yapmaya devam edecektir. The time variation of S(t) will give the time variation of the amount of scattering noun (1 1). This It is a measure of the disinfectant process. It is also inversely proportional to the function L(t). Because non-luminescent bioparticles continue to make scattering names. will.
D(t) fonksiyonu ise canli ve cansiz biyo parçaciklarin zamanla dönüsüm hizini verecektir. The D(t) function will give the rate of transformation of living and non-living bioparticles over time.
Düzeltme faktörü (DF) ise isin kaynagi (8) siddetinin zamanla degisimi saçilina isimasi (11) ve lüminesans isimasi (10) siddetinde degisime neden olacagindan hesaplamalarda bu faktör göz önünde bulundurulacaktir. The correction factor (DF) is the scattering of the change of intensity of the light source (8) with time (11) and luminescence name (10) intensity, this factor should be used in calculations. will be taken into account.
Bulusun bir uygulamasinda, isin toplayici mercegin (7) karsisina odak uzakliklari çakisik bir çukur ayna (19) konulmustur (Sekil 4). Bu düzenlemenin amaci odak noktasinda optik kazanci arttirmaktir. Bu uygulamadaki diger farklilik ise elde edilen saçilma isimasi (11) ve lüminesans isimasi (10) isin toplayici mercek (7) vasitasiyla isin bölücüye (20) gönderilmesidir. Isin bölücü (20) gelen isimayi tercihen yariya bölerek iki kola ayirir. Daha sonra bir kol uygun band geçirgenli filtrelerden (12) geçirilerek isin okuyucuya (16) gönderilir. Benzer olarak isin bölücüden (20) gelen diger isin kolu uygun uzun dalga boyu geçirgenli filtreden (13) geçirilerek isin okuyucuya (16] gönderilir. Bu uygulamada isin toplayici Sistem (14) olarak tercihen PMT veya spektrometreler kullanilir. Elde edilen elektriksel sinyal (15) elektronik karttan geçirilerek (17) bilgisayara (18) iletilir. In one embodiment of the invention, the focal lengths of the light collecting lens (7) are placed at a coincidence. concave mirror (19) is placed (Figure 4). The purpose of this arrangement is to focus on optics. is to increase profits. Another difference in this application is the scatter name (11) and luminescence designation (10) to the beam splitter (20) via the beam collecting lens (7) is to be sent. The heat divider (20) divides the incoming heat preferably in half and divides it into two branches. More Then, an arm is passed through the appropriate bandpass filters (12) and the beam is sent to the reader (16). sent. Similarly, the other beam coming from the beam splitter (20) has a suitable long wavelength. The isin is sent to the reader (16] by passing through the pass filter (13). Preferably, PMT or spectrometers are used as the collecting System (14). Obtained the electrical signal (15) is passed through the electronic card (17) and transmitted to the computer (18).
Bilgisayarda (18) elde edilen elektriksel sinyallerin (15) siddete bagli dalga boyu grafikleri çizilir. Elde edilen dalga boyu farkliligi bize toplamali küredeki (6) biyo parçacik çesitliligi konusunda bilgi sahibi olmamizi saglar. Ayni zamanda saçilma isimasi (11) ve lüminesans isimasi (10) sinyallerinin oranlanmasi ile incelenen hacimdeki bagil parçacik sayisini ve bu sayidaki hayatsal faaliyetleri devam ettiren biyo parçacik sayisini verir. Intensity-dependent wavelength graphs of electrical signals (15) obtained in the computer (18) is drawn. The wavelength difference obtained gives us the diversity of bioparticles in the summative sphere (6). It allows us to have knowledge about it. Also called scattering (11) and luminescence The relative number of particles in the volume examined by the proportioning of the name (10) signals and It gives the number of bioparticles that maintain the number of vital activities.
Bulusun bir diger uygulamasinda (Sekil 5); bir yüzeydeki (21) veya daha önce kullanilan bir filtre veya maske yüzeyindeki (21) biyo çesitliligin tespit edilmesi için bir sistem gelistirilmistir. Bu sistemde sadece lüminesans isimasi ( 10) ölçümü yardimiyla biyo çesitliligin tespit edilmesi ainaçlanmistir. Burada tercihen farkli dalga boylarina sahip isin kaynagi (8) yüzeye (21) çarptirilir ve yüzeyde (21) bulunan biyolojik parçaciklardan meydana gelen lüminesans isimasi (10) uzun dalga boyu geçirgenli filtreden (13) geçirilerek isin okuyucu (16) sistemde elektriksel sinyale (15) veya görüntüye çevrilir. Bu elektriksel sinyal (15) ve görüntüler bilgisayar (18) yardimiyla islenir. Burada kullanilan toplamali kürenin (6) biyolojik canlilarin oldugu yüzeyi görebilecek sekilde belirli bir açikligi (penceresi) vardir. Bu sistemde lüminesans isimasinin (10) dalga boyuna ayrilmasi veya lüminesans görüntülenmesi ile yüzeydeki (21) biyo çesitlilik ve incelenen yüzeydeki (21) biyolojik canlilarin miktari tespit edilir. Özellikle UV-B ve UV-C isinlari kullanilarak yapilan sterilizasyon Cihazlarinda (robotik ve motorize sistemler de olabilir) kullanilabilecek farkli bir sistem gelistirilmistir (Sekil 6). B u Sistemde diger sistemlerden farkli olarak toplamali küre (6) yeri ne hareketli çukur ayna (22) ve sabit çukur ayna (24) kullanilmistir. In another embodiment of the invention (Figure 5); on a surface (21) or a previously used a system for detecting biodiversity on the filter or mask surface (21) developed. In this system, only the luminescence name (10) is measured with the help of biochemistry. It is aimed to detect the diversity. Here you preferably have different wavelengths of light. its source (8) is impinged on the surface (21) and is made of biological particles present on the surface (21). The resulting luminescence name (10) is passed through the long wavelength pass filter (13). The beam reader (16) is converted into an electrical signal (15) or image in the system. This is electrical signal (15) and images are processed with the aid of computer (18). Summative used here a certain opening of the sphere (6) to be able to see the surface where biological creatures are located. (window) has. In this system, the luminescence radiation (10) is divided into wavelengths or biodiversity on the surface (21) and on the studied surface (21) with luminescence imaging the amount of biological organisms is determined. Especially in sterilization devices made using UV-B and UV-C rays (robotic and motorized systems) has been developed (Figure 6). This Unlike other systems in the system, instead of the additive sphere (6), the movable concave mirror (22) and fixed concave mirror (24) is used.
Hareketli çukur ayna (22) ve sabit çukur aynanin (24) odak veya merkez uzakliklari kullanilacak amaca uygun çakisik olacak sekilde pozisyonlandirilmistir. Bu sebeple sistemde hareketli çukur ayna (22) bir tek boyutlu hareket mekanizmasi (23) ile hareket ettirilir. Bu tercihi belirleyen faktör optik kazancin miktaridir. Bu sebeple sabit çukur aynanin (24) orijinine isinlari odaklayan veya çizgi haline getirebilen bir optik eleman (25) yerlestirilmistir. lsinlari odaklayan Optik eleman (25) biyo partiküllerdeki çesitliligi çizgi haline getirebilen optik eleman (25) ise bu partiküllerin hayatsal faaliyetlerinin devam edip etmedigine yani sterilizasyon isleminin amacina ulasip ulasmadigini tespit edilecektir. Focal or center distances of the movable concave mirror (22) and the fixed concave mirror (24) It is positioned in such a way that it will be coincident in accordance with the purpose to be used. Therefore In the system, the movable concave mirror (22) moves with a one-dimensional movement mechanism (23). is carried. The factor determining this preference is the amount of optical gain. For this reason, the fixed hole an optical element (25) that can focus or line rays at the origin of the mirror (24). is placed. Optical element (25) focusing rays The optical element (25) that can turn these particles into It will be determined whether the sterilization process has achieved its purpose or not.
Gelistirilen sistem hem saçilma isimasi (11) hem de lüminesans isimasini (10) ölçebilecek özellige sahiptir. Burada hem uzun dalga boyu geçirgenli filtreler (13) hem de bant geçirgenli filtreler (12) birlikte kullanilir. The developed system will be able to measure both scattering (11) and luminescence radiation (10). has the feature. Here, both long wavelength pass filters (13) and band pass filters (12) are used together.
Havada biyo parçacik kaynakli olinayan yani polyester veya farkli toz parçaciklari gibi parçaciklardan lüminesans isimasi ölçülebilir ve bu durum ölçüm sisteminde karisikliga neden olabilir. Böyle bir durumda bu ayrimi yapabilmek için L(t) fonksiyonun zamanla degisimine bakilir. Biyolojik olmayan parçaciklar sürekli ayni ortamda bulunacagindan zamanla bu fonksiyon sabit kalacaktir. Böyle bir durumda biyolojik olmayan parçacik kaynakli lüminesans oldugu anlasilacaktir. Ayirt etmenin bir diger yöntemi de dalga boyunu görmek için spektrum almaktir. Bunun için uygun Notch filtreler ile birlikte spektrometreden faydalanilir.Non-bioparticle sourced in the air, such as polyester or different dust particles. the luminescence name can be measured from the particles and this situation will be confused in the measurement system. why could it be. In such a case, in order to make this distinction, the L(t) function must be calculated over time. changes are taken into account. Non-biological particles will always be in the same environment. Over time this function will remain constant. In such a case, the non-biological particle induced luminescence will be understood. Another method of distinguishing is the wavelength. To see is to take the spectrum. For this, together with the appropriate Notch filters, from the spectrometer is used.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TR2020/08361A TR202008361A1 (en) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | SYSTEMS TO DETECT BIO PARTICLES IN THE AIR AND ON SURFACES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TR2020/08361A TR202008361A1 (en) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | SYSTEMS TO DETECT BIO PARTICLES IN THE AIR AND ON SURFACES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TR202008361A1 true TR202008361A1 (en) | 2021-12-21 |
Family
ID=85113805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TR2020/08361A TR202008361A1 (en) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | SYSTEMS TO DETECT BIO PARTICLES IN THE AIR AND ON SURFACES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TR (1) | TR202008361A1 (en) |
-
2020
- 2020-06-01 TR TR2020/08361A patent/TR202008361A1/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2957725C (en) | Devices, systems and methods for detecting particles | |
US10267734B2 (en) | Wavelength dispersive microscope spectrofluorometer for characterizing multiple particles simultaneously | |
EP2257789B1 (en) | Biological and chemical microscopic targeting | |
AU2002367966B2 (en) | System and method for detecting and classifying biological particles | |
US7436515B2 (en) | Fluid borne particle analyzers | |
KR101418295B1 (en) | Pathogen detection by simultaneous size/fluorescence measurement | |
US7126687B2 (en) | Method and instrumentation for determining absorption and morphology of individual airborne particles | |
JP4871868B2 (en) | Pathogen and particulate detection system and detection method | |
KR101581056B1 (en) | Pathogen detection by simultaneous size/fluorescence measurement | |
JP4598766B2 (en) | Multispectral optical method and system for detecting and classifying biological and non-biological microparticles | |
US7525660B2 (en) | Systems and methods for use in detecting harmful aerosol particles | |
US20100288921A1 (en) | Size segregated aerosol mass concentration measurement with inlet conditioners and multiple detectors | |
JP2012513031A (en) | Compact detector for simultaneous detection of particle size and fluorescence | |
US20040125371A1 (en) | Method and instrumentation for measuring fluorescence spectra of individual airborne particles sampled from ambient air | |
KR20200058318A (en) | Multimodal dust sensor | |
US11047787B2 (en) | And method for optical bench for detecting particles | |
WO2002088673A2 (en) | Detector for airborne biological particles | |
TR202008361A1 (en) | SYSTEMS TO DETECT BIO PARTICLES IN THE AIR AND ON SURFACES | |
GB2434444A (en) | Fluid borne particle analysers | |
WO2017212913A1 (en) | Environmental analysis system and environmental analysis method | |
Kaye et al. | Fluid-borne Particle Analysers |