結果 Oh! Life

懲りずに書いてみたりする結果オーライな日記



20137月29

すべての答え:蛍光タンパク篇

この記事を含むタグの全記事リスト: スペクトル プチ実験 海洋雑学

前回のすべての答え:トゲピンク篇に引き続き、今回は蛍光タンパク励起波長、そして蛍光の発光量に関するトピックスです。またまた先日紹介したすべての答え第一弾からデータを抜粋して、判りやすくご紹介しましょう。蛍光スペクトルのグラフの見方が判らなかった方もこの記事を参考にしてください。

今回のサンプルにはスパスラタ・グリーンをチョイスしました。

スパスラタ・グリーン

この個体は蛍光励起範囲が広く、下は370nmからガンガン発光していました♪

暗闇で370nmのみを当てた写真がこちらです。
また、被写体が判るように明るく補正した画像を下に並べました。

すべての答え第一弾での370nm励起実験

左から4番目がスパスラタ・グリーンです。光り輝くようなCFP(シアン蛍光)!
ちなみに、左から2番目のストロベリー・グリーンもガンガンの発光量ですね♪
また、右4番目のスギノキ・ブルーはちょっと青めのBFP(ブルー蛍光)なのが判ります。
その他の個体は、さすがに370nmは波長が低すぎてほとんど反応しませんでした。

このスパスラタに各波長(370/400/425/450/475/500/520nm)を当てて反射スペクトルを測定したものがこちらです。各波長の放射照度(光量)はおよそ揃えてあります。また、縦軸は単位がありませんが波長強度を表しています。

各波長によるスパスラタ・グリーンの反射スペクトル

もはや専門の研究機関でしか見られないようなデータですが、まさかこんなものを自分で採ることになるとは。。。

判りやすく各波長毎に分けたものがこちらです。

370nm照射時の励起スペクトル

370nmによる反射スペクトル

左側の突き抜けた波長が蛍光の励起源となるLEDの波長、右側の小さな波長が励起された蛍光スペクトルです。尚、励起波長強度に比べ蛍光強度はかなり小さいため、励起波長をかなり大きく引き延ばしています。

400nm

400nmによる反射スペクトル

370nmと同じ出力でも、400nmの方が蛍光の発光量が多いようです。

425nm

425nmによる反射スペクトル

400nmよりも425nmの方がさらに発光量が大きいようです。

450nm

450nmによる反射スペクトル

450nmだと発光量は小さくなり、また450nm自体に飲み込まれて判別不明(笑)

475nm

475nmによる反射スペクトル

完全に同化。。。

500nm

500nmによる反射スペクトル

追い越しました(笑)

520nm

520nmによる反射スペクトル

・・・。

以上の結果から、これら7種類のLEDのうちグラフから発光成分がなんとか読み取れたのはギリギリ450nmまでで、それ以上の波長では読み取れませんでした。また、450nmで励起された蛍光スペクトルも450nm自体のスペクトルに大きく被るため、便宜上この蛍光タンパクを励起できた波長は370nm/400nm/420nmの3種とし、励起波長範囲を370-425nmと判定しました。ま、どのみち450nmなんてどの光源にも絶対的に含まれてる波長だし意識するまでも無いかと。

そして、その発光スペクトルのみを抜き出したものがこちらです。

反射スペクトルから得られた蛍光スペクトル

これにより、この蛍光タンパクは485nmにピークを持つCFP(シアン蛍光)であることが判ります。また、励起源の波長によって、その発光量に差があることも読み取れますね。
縦軸に単位が無いので、仮に目盛りの数で言い表すと、

  • 370nm照射時・・・2目盛りパワ~!
  • 400nm照射時・・・4目盛りパワ~!
  • 425nm照射時・・・6目盛りパワ~!

(笑)

もっとも強く反応したのは425nmでしたが、UV 370nmや400nmにさえもこんなに大きく反応している点からも、如何にスパスラタがUVに貪欲なのかが想像できます(笑)

で、ここからが本題。

確かにこのスパスラタの蛍光タンパクはUVにもバンバン反応しているとは言え、最大要求が425nmにあることからも、これを維持するには、最低限425nm前後を含む照明さえあれば、まずは事足りそうだと推測できます。例えUVが無くとも、実際それでそれなりに維持できることも判っています。て事は、RazorでもT5でも理論上、全然許容範囲です。

その上で、よりUV系波長を必要とするVFP/BFP/CFP等の蛍光タンパクに対して、

  • 自然下のような発光量を再現したい!
  • 今よりもっと強く発光させたい!
  • なんかどんどん褪せていく…

以下は、そんなお悩みを持つあなたのためのヒントとしてお役立てください。

各波長を個別に与えた際の発光量と、それらの波長すべてを含む光源を与えた際の発光量を比較した場合、後者は単に前者を積分(総和)した値とおよそ等価になります。
(厳密には非連続スペクトルによる誤差が生じるため発光量は前者総和<後者)

蛍光スペクトルの積分値

もし照明に含まれる波長の下限が425nmまでの場合、発光量は約6目盛りパワー!
400nm~425nmが十分に含まれる場合、発光量は4+6=10目盛りパワー!
370nmまでも含んでいれば、発光量は2+4+6=12目盛りパワーにもなりますね!

そうか!
425nmだけ当てるよりも、
400nmや370nmも全部当てた方が、
それを要求する蛍光タンパクにとっては、
より大きく発光できるに決まってるじゃないかっ!!!

それが、波長を持つ製品と持たない製品との差です。
あとは、その波長の光量が大きな照明ほど、蛍光の発光量は増していきますね。
逆に言えば、例えせっかく波長を含んでいても光量が弱ければ。。。

以上のヒントから、照明の最適化に励んでみてください♪

以下、独り言。
スーパークール? 何やってもダメな個体ならトライする価値は十分にあると思うよ。。。
370nmは無理だけど、KR93XP/KR93SPなら380nmから立ち上がってるよ。。。
現物はまだ未確認だけど新Illumagicには仕様上400nmが入ってるよ。。。
出力は弱いけど、Kessilの隠し味には380-390nmが入ってるよ。。。
スポットならLeDio RS073 ReefUVVitalWave Violetにも400nmが。。。
これ以外に370nmや400nmの入った製品ってあったかなぁ。。。

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20137月27

スペクトロメーター(分光器)特集

ブログ エイジ 02:39 コメント0件
この記事を含むタグの全記事リスト: スペクトル 測定器 自作関連

光の波長分布を測定するためのスペクトロメーター(分光器)は、測定機器の中でも特に高価でなかなか簡単に買える代物ではありませんが、アクアリウム照明に関わるメーカーさんやショップ・代理店さんなどには是非とも活用して頂きたいアイテムです。
近年、ようやくスペクトルを公開したアクアリウム照明も増えてきましたが、いずれは全商品の仕様がオープンになり、アクアリストに親切で生体にも安心な製品作り・製品選びを各社に心がけてもらいたいと思います♪

そこで今回は、僕が過去に使用経験のある製品や現在所有している製品を中心に、特徴や使用感などをご紹介してみようと思います。製品選びに役立てば幸いです。

目次

  1. LI-COR LI-1800
  2. コニカミノルタ CL500A
  3. トプコン IM1000
  4. トプコン (CYT)USB-100
  5. UPRtek MK350
  6. ASEQ LR1
  7. Science-Surplus 自作キット (B&W Tek BTC-110S)

LI-COR LI-1800

LI-COR LI-1800

このスペクトロメーターLI-1800は、1982年から2003年にかけて米国LI-COR社が製造販売した超ロングラン分光器で、30年経った今でも現役を続けている名機です。しかも、今なおサポートが提供されていると言うから驚き!?
さすが、当時ン百万もしただけありますね(笑)

精度はさすがピカイチで、高精度の測定には未だ欠かせません。僕もたまにブルーハーバーに出向いた際に使わせて貰ってます。こんな恐ろしい分光器を持つアクアショップは世界広しと言えどもココくらいでしょう(汗)
ただ、仕様が古いだけあって、機能は波長300-1100nm間の放射照度測定のみで、全区間のスキャンに2分ほど掛かります。近年のUSBタイプなら一瞬なのに。。。笑

と言う訳で、この分光器は現実的ではありません。話のネタということで。

コニカミノルタ CL500A

KONICA MINOLTA CL500A

コニカミノルタCL500Aは、以前volxjapanからお借りして触ったことがあります。
本機のみで測定が可能で、測定範囲は360-780nm、240×128ドットのモノクロ液晶でスペクトルも確認できます。一通り測定が終わったら、USB接続でパソコンへデータを取り込むことも可能です。パソコン上ではエクセルのアドイン機能で各種表示(照度lx、x y u’ v’、主波長nm、色温度K、演色評価数Ra、ピーク波長nm、分光グラフ)が可能です。価格は58万円
詳しくは以前↓の記事をどうぞ(汗)

トプコン IM1000

TOPCON IM1000

トプコンIM1000は、以前ブルーハーバーが購入を検討した際にトプコンの営業さんが持参されたので触らせてもらいました。
本機のみで測定が可能で、測定範囲は380-780nm、128×64ドットのモノクロ液晶でスペクトルも確認できます。一通り測定が終わったら、USB接続でパソコンへデータを取り込むことも可能です。パソコン上では専用ソフトで各種表示(照度lx、x y u’ v’、主波長nm、色温度K、演色評価数Ra、分光グラフ)が可能です。価格は38万円
詳しくは以前↓の記事をどうぞ(汗)

トプコン (CYT)USB-100

TOPCON CYT USB-100

以前、トプコンの営業さんがIM1000と共にブルーハーバーへ持参されたので触らせてもらいました。
このUSB-100は台湾Chang-Yu Technology社の製品で、国内ではトプコンが販売しています。USBバスパワーで駆動し、測定範囲は350-850nm。分光グラフ以外にも色度座標x y u’ v’、色温度K、演色評価数Ra、主波長が測定可能です。画像のスペクトル曲線はギザギザしてますが、スムーズ値を設定すれば任意で丸められます。
とてもコンパクトで機能的にも理想のスペクトロメーターですが、ところがなんと、こんな小箱が35万円もするのだ(汗)。だったらあと3万円足してIM1000買うよ。。。

UPRtek MK350

UPRtek MK350

台湾UPRtek社のMK350のあまりの高機能と利便性に一目惚れし、スペクトロメーターの中では比較的リーズナブルな価格と言うこともあり、20万円を握りしめて清水の舞台からエイヤッと飛び降りました。それからと言うもの、あまりに便利で毎日のように使ってたらSDカードスロットを壊してしまったくらいです(汗)。もちろん、代理店経由で修理してもらえましたので、修理体制も万全です♪
MK350の売りは、携帯性と操作性、そして各種グラフのカラー表示SDカードへのデータ保存機能です。タッチパネル液晶はまさにスマホ感覚で操作でき、出先でもスペクトルが手軽にバンバン測定・保存できますよ!
測定範囲は360-760nm320×240ドットの大型カラー液晶搭載。分光グラフ以外にも照度lx、x y u’ v’、色温度K、演色評価数Ra、ピーク波長nmが測定可能です。測定データはSDカード経由でまとめてパソコンに取り込めます。しかもグラフ画像も保存できるので、分光データを編集することなく、すぐにグラフ画像が活用できます♪
詳しくは以前↓の記事をどうぞ(汗)

UPRtek MK350は応援市場でご注文いただけます♪

ASEQ LR1

ASEQ LR1

カナダASEQ社のLR1はUSBタイプの中では恐らくもっとも安価なスペクトロメーターでしょう。色温度機能はオプションですが、それを付けて各種コサインアダプターと送料を合わせても$1000程度で揃います♪
高精度なメジャータイプは測定範囲300-1000nmのAタイプですが、僕はUVBも測りたかったので200-1200nmのBタイプを購入しました(但し600nm以降が低精度)。その辺の詳細はメールで親切丁寧に教えてくれるので、安心して納得して購入できました。ちなみに僕が買ったのは、200-1200nm仕様の本体、色温度機能(XYZ coordinate on XYZ color space)、コサインアダプター2種(SMA905_AD1とSMA905_AD2)です。一応、パソコンソフトがCDで付属しています。
尚、コスト削減のため?か、本体のロゴは印刷した紙をハサミで四角く切って貼っただけ、ソフトCDもコピーCD、コサインアダプター内の拡散板もハンドメイドな雑さが目立つクオリティですから、その辺をご理解の上どうぞ(汗)
以下の記事の最後にも少し情報があります。

Science-Surplus 自作キット (B&W Tek BTC-110S)

Science-Surplus B&W Tek BTC-110S

このスペクトロメーターは、B&W社のBTC-110Sと言う分光器モジュールを米国Science-Surplus社がリサイクルし、独自筐体に組み込んで自作キットとして販売している分光器です。驚くべきはその価格!? 校正済み品でも僅か$500ですが、未校正品ならなんと$200と言う破格値! ただ、普通の方には校正しようが無い(汗)と思うので、買うなら校正済みをお勧めします(笑)
僕は未校正品を買って、波長の判明している単波長LEDをいくつか使って強引に校正しましたが、やはり完璧には校正できず、ちょっと後悔。。。苦笑
ちなみに販売数はモジュールの調達数に左右されるためか、少数販売&在庫切れを延々と繰り返しています。だからeBayで運良く在庫を見つけたら即買いだ~!笑
但し、仕様が古いのでパソコンとの接続はRS232C(適当なRS232C-USB変換ケーブルを使えばUSBでも利用可能)となり、付属のACアダプターでの駆動となります。
測定範囲は理論上365-700nm(付属の回折格子1800l/mmの場合ですが、測定機能は分光グラフのみとなります。一応、パソコンソフトがCDで付属しています。
まあ、スペクトロメーター入門機には上等だと思います♪

各スペクトロメーターの仕様比較

メーカー・型番 測定範囲
分解能
CCD
測定機能 価格
LI-COR
LI-1800
300-1100nm
1.0nm
-
分光グラフ
放射照度W/m2
-
KONICA MINOLTA
CL500A
360-780nm
1.0nm
-
分光グラフ
照度lx
色度座標 x y u’ v’
色温度K
演色評価数Ra
その他
58万円
TOPCON
IM1000
380-780nm
1.0nm
-
分光グラフ
照度lx
色度座標 x y u’ v’
色温度K
演色評価数Ra
その他
38万円
TOPCON
CYT USB-100
350-850nm
2.5nm
3648 pixel
分光グラフ
色度座標 x y u’ v’
色温度K
演色評価数Ra
その他
35万円
UPRtek
MK350
360-760nm
1.0nm
-
分光グラフ
照度lx
色度座標 x y u’ v’
色温度K
演色評価数Ra
その他
20万円
ASEQ
LR1
200-1200nm
(Config.B)
2.0nm
3648 pixel
分光グラフ $1,000
↓以下オプション
色度座標 x y u’ v’
色温度K
演色評価数Ra
その他
Science-Surplus
B&W Tek BTC-110S
365-700nm
<1.0nm
2048 pixel
分光グラフ 未校正 $200
校正済 $500

*各情報に誤りがあるかも知れませんので必ず購入前にメーカーにご確認ください

各スペクトロメーターの入手方法

メーカー・型番 価格 送料 注文方法 支払方法 備考
LI-COR
LI-1800
- - - - 生産終了
KONICA MINOLTA
CL500A
58万円 ? 電話
メール
? メーカーへ購入手順を確認してください
TOPCON
IM1000
38万円 ? 電話
メール
? メーカーへ購入手順を確認してください
TOPCON
CYT USB-100
35万円
UPRtek
MK350
20万円 無料 応援市場 銀行振込 2GB SDカード付き
ASEQ
LR1
$800 $120 メール
eBay
PayPal メーカー直販
(英語のみ)
Science-Surplus
B&W Tek BTC-110S
$200
未校正
$65 メール
eBay
PayPal メーカー直販
(英語のみ)
$500
校正済

*価格・その他の情報は2013/7現在のものです

その他のスペクトロメーター

この他にも、僕は未経験ですが、以下の製品も参考にしてください。

メーカー・型番 測定範囲
分解能
CCD
測定機能 価格
浜松ホトニクス
C10083CAH
320-1000nm
1.0nm
2048 pixel
分光グラフ -
OceanOptics
USB4000-VIS-NIR
350-1000nm
<1.5nm
3648 pixel
分光グラフ
色度座標 x y u’ v’
色温度K
演色評価数Ra
その他
-
Stellarnet
Green-Wave
350-1100nm
0.8nm~6.0nm
2048 pixel
分光グラフ
照度lx
放射照度W/m2
色度座標 x y
その他
-
KVANT
SPECTRA-1
360-800nm
2.0nm
-
分光グラフ 21万円
JETI
specbos1211
350-1000nm
1.0nm
2048 pixel
分光グラフ
放射照度W/m2
色度座標 x y u’ v’
色温度K
演色評価数Ra
PAR umol/m2/s
その他
-
Majantys
Probe4Light
380-780nm
-
1024 pixel
分光グラフ
色度座標 x y u’ v’
色温度K
演色評価数Ra
その他
-
B&W Tek
Exemplar BRC115
380-750nm
1.0nm
2048 pixel
分光グラフ
光束lm
放射束mW
色度座標 x y u’ v’
色温度K
演色評価数Ra
その他
37万円
HCP
P-series spectrometers
250-1100nm
1.3nm
2048 pixel
分光グラフ -

*上記はあくまで一例なので、各社の製品リストから希望の仕様を探してください
*リンク先はすべて国内の代理店または通販サイトにしてあります
*各情報に誤りがあるかも知れませんので必ず購入前にメーカーにご確認ください

その他、不明な点があればお気軽にお尋ねください。

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20137月24

海水コミュニティサイト

最近、コミュニティサイトの在り方について、ブツブツ考えたりしています。

世界には素晴らしいマリンアクアリウムのコミュニティサイトがたくさんありますね♪
特に以下のサイトは僕もよく拝見しています。

海水コミュニティサイト Alexa ランキング カテゴリー US
世界 US Fish and Aquaria Pets
Reef Central 詳細 33,351 8,112 1 位 8 位
Reef Builders 詳細 106,761 33,235 6 位 28 位
Advanced Aquarist 詳細 227,354 81,543 19 位 60 位

* 2013/7/23現在

Alexaとは世界を代表するトラフィック(アクセス)計測サイトで、世界中のトラフィックを基に各サイトをランキング付けしており、どのサイトがどれくらい繁盛しているのかが判ります。(但し独自ドメインに限る)
例えば、世界のFish and Aquariaのカテゴリーを見れば、いろんなアクアリウムサイトを見つけることができます。

Alexa > All Categories > Recreation > Pets > Fish and Aquaria

このカテゴリーを見ると、上記3サイト以外にも、非常に多くの有用なアクアリウムサイトがランキングされています。The Reef TankやNano-Reef.com、3Reefなども、ちょっとした調べ物をしていると、ちょくちょく目にします。

一方、日本はと言うと、、、

海水コミュニティサイト Alexa ランキング カテゴリー 日本
世界 日本 魚・アクアリウム ペット
1.023world 詳細 414,904 10,323 1 位 4 位
Room210 詳細 1,580,559 37,666 5 位 15 位
PrivateOcean.com 詳細 2,652,816 - 17 位 35 位

* 2013/7/23現在

Alexa > All Categories > World > Japanese > レクリエーション > ペット > 魚・アクアリウム

もしかしてまだトラフィックが少なく、ランキングに埋もれてしまっているのかも知れませんが、少なくとも上位を見る限り、海外のような会社運営(海外の上記3サイトはいずれもLLC運営)によるマリンアクアリウムコミュニティサイトは見当たらず、僕を始めとした個人サイトが台頭している状態です。しかも、だに兄は未だ海水掲示板が閉鎖状態(笑)ですし、PrivateOceanさんも体調の関係で閉鎖状態なので、実質回っているのはココ1023くらいでしょうか(汗)。なかなか海外のようなアクティブな展開にはほど遠い状態ですね。

じゃあ、海外のように大きくて有益なコミュニティサイトは、日本では作れないのかしら?
維持・管理のコストがペイできる収益を見越したサイト作りとして、国内のアクア各社からスポンサーを募り、要するにアクア雑誌のような仕組みをウェブで実現することはできるのだろうか?

・・・と、ここまで考えて、いつも行き詰まります。
結果、書きたいことが書けず、どれもこれもヨイショになったり、最後は広告が記事より多くなったり。。。当然、今のように僕が各社の製品を比較してスペックを暴露したりダメ出ししたり、そゆのはタブーになっちゃいます。でもアクアリストが本当に欲しい情報はそこなんだよなぁ。。。結局、トラフィックは稼げず、運営は破綻、サイトは閉鎖に追い込まれるのがオチでしょうか。それでなくてもアクアサイトの寿命は短いケースがほとんどなのに。。。

で、行き着くのは、ほとんど放置でも行けそうなフォーラムのみのサイト。ドメインとサーバーと最初のフォーラムの設置のみで、あとは交流の場として運用してもらいます。但し、匿名だと2chと変わらないし情報の判断・精査が初心者には困難なので、facebookのような(facebook連動?)本名での交流サイトはどうかしら? あるいは本名の敷居が高いなら、せめてユーザー登録制にして表面上はハンドルネームで利用できるけど裏では万一に備え個人を管理しておくような仕組みにするか?

でも、ここまで考えて、やはり行き詰まります。
今日本のアクアリストはそれを求めているのだろうか?

イメージとしては、現状の1023の掲示板は僕の厳しい目が光っています(笑)が、そのフォーラムは仮に僕が運営するとしても僕はノータッチでいくとします。僕が利用する場合でもあくまで僕は参加者の立場です。ま、できれば善意の第三者が運営する形なら、利用者も気が楽かしらね?
本名またはそれに近い半匿名性で、有益な情報発信と自由な交流の場を目的とします。それでも可笑しな事を書く輩は出てくるので、コメントの評価制度を強化して、酷いものは参加者の多くの評価により非表示へ、逆に不本意な評価に対しては通報機能によりペナルティまたは無効判定など、極力運営管理協力者が少なくて済むような仕組み作りが理想です。
あれ、やっぱりコストかかるんかな。。。汗

で、そういうものは必要なのかな?

必要なら、それに見合うソースを探し、足りない部分は有志を募って実現していく、みたいな感じでいけるかしら?
現状、まりんちゅシティはブロガーのアクセスアップにしか役立って無さそうだし(汗)、今度こそサイトもブログもやってないROMアクアリストのための交流の場を作ってみたいなぁ、なんて思ったりしちゃってる今日この頃です。。。

ま、独り言で終わったらごめんなさい。。。

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コンテンツ

スペクトラ LEDスペクトラ解説