把荧光变成数据
牛津大学团队开发的开放神经科学仪器,USB采集板控制双LED并同步记录荧光信号,配套Python界面。按原始v1.0.2电路与红绿双通道光路整理,附Scientific Reports论文、独立实验室使用证据、原BOM及图解步骤;采购缺口与版本差异明确标注。
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Scientific Reports 2019
### 版本与物料核对
本页固定为原始采集板v1.0系列,制造文件修订1.0.2,配原版红/绿双通道光路。依据BOM逐项勾选41个电路位号、1块定制PCB及20类光学/安装件。新版v2最大300mA不能套到本页。焊锡、助焊剂、清洁耗材、PCB制造服务尚无原版商品链接;单列为采购缺口。
来源:Thomas Akam / pyPhotometry 官方硬件及用户指南;中文为整理。实物/接线/界面图为原作者资料,图示不构成本站实测。
[官方完整指南](https://pyphotometry.readthedocs.io/en/stable/)

### 制造PCB并焊接贴片器件
从模型与图纸栏下载1.0.2 Gerber及原理图,交给PCB制造商审单。按位号核对所有阻容、IC、二极管与MOSFET。先贴片、后通孔;对照原理图检查IC方向、电解电容极性、焊桥和虚焊。官方未提供逐焊点照片,本章须结合完整原理图,不能仅凭实物照焊接。
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### 安装连接器与Pyboard
焊接4个BNC与2个M8连接器。两条16针母座先焊在Pyboard上,将公针排插入母座定位,再把公针排焊到采集PCB。断电检查引脚对齐与短路,确认Pyboard v1.1。
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### 固定光学底板与采集板
采用150×300mm公制光学面包板。四个MSA6/M转接件拧入底板,放置4个3mm绝缘隔柱,以4枚M3×10mm螺丝固定采集板。板背不可接触金属底板;安装孔距50×75mm。
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### 安装minicube、LED与探测器
以CL3/M夹具及两枚M6×45mm螺栓固定minicube。每个Newport 2151探测器配TRP14/M支柱和MSC2压板;两探测器和两LED共用4枚M6×12mm螺丝固定。端口标签朝向便于读数;LED保持关闭,避免直视出光口。
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### 连接激发与接收光纤
两根200µm芯径、0.48NA、30cm光纤连接465/560nm LED与minicube相应激发口;两根600µm芯径、0.48NA、30cm光纤连接发射滤光口与两探测器。按原图对应波长,不互换激发与发射口。清洁端面并避免急弯。
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### 连接信号与样品端
探测器模拟输出分别以两根30cm BNC接SIGNAL1/2;LED自带电缆接LED1/2的M8口。旋转接头连接minicube样品端,经FC-FC适配器连接样品光纤。这里先用白纸作无生物样品测试。模拟输入范围0–3.3V;不能把5V TTL插进SIGNAL端。
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### 安装软件并选择v1板型
使用官方code仓库或release,记录版本与依赖清单。安装Python3及numpy、pyserial、pyqt6、pyqtgraph;当前源码也使用scipy,以所选版本依赖为准。运行pyPhotometry_GUI.pyw,USB连接采集板,在Setups命名并选pyPhotometry_v1.0。新软件界面图仅说明操作,不代表硬件已升级v2。
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### 首次连接与连续模式检查
在Acquisition选择板卡并Connect。先将LED设低电流,选2EX_2EM_continuous并Start;检查两个信号电压在0–3.3V内且无削顶。调整探测器增益和LED电流;v1不超过100mA。转动光纤朝向室内不同方向,应看到环境光信号变化。
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### 切换分时模式并验证光路
双探测器选择2EX_2EM_pulsed。相同环境光变化应被背景扣除明显抑制;强光仍可能造成原始信号饱和。改变LED电流,检查光纤自发荧光对应变化,再将端部接近白纸,检查荧光信号上升。保存连续/分时对照;本页没有代替用户完成真实硬件测试。
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### 保存数据与验收记录
填测试ID、目录并Record,记录硬件版本、软件提交、采样率、LED电流、探测器增益和光学型号。Stop后确认ppd/csv文件存在,使用官方tools导入核对通道与时间。显示低通/去均值不等于已修改原始保存数据。验收至少包括无削顶、背景扣除、白纸响应、双通道与文件读回;同步TTL另用已知信号源验收。
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