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利用力敏陣列薄膜改善表面擦拭采樣
詹妮弗·R·韋克滕，*尼古拉斯·W·M·里奇亞和格雷格·吉勒娜
作者隸屬關(guān)系
摘要
由人工操作人員進行的表面擦拭取樣廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測，目前存在很大的可變性。與取樣效率有關(guān)的兩個因素，即作用力和面積覆蓋率，以前在擦拭取樣過程中無法進行測量。本研究首次使用力敏電阻（FSR）陣列薄膜來測量這些因素，并為操作員培訓(xùn)提供反饋，以降低操作員之間的可變性。一個20人的志愿者在一個10厘米×10厘米的模板區(qū)域內(nèi)進行擦拭取樣，要求使用“堅固”的力量。人群的作用力范圍為3牛頓（306克力）至14牛頓，每個實驗的操作人員內(nèi)部變異性平均為20%的RSD。通過單因素方差分析（ANOVA）（p值=1.6×10−7），確定了操作員之間在統(tǒng)計學(xué)上的顯著差異。為人群確定了7.4 N（SD=2.9 N）的平均力，并根據(jù)FSR的反饋對超出平均值的操作員進行了培訓(xùn)，獲得了6.8 N（SD=1.8 N）的平均力。通過6天后的測試證明了訓(xùn)練的持續(xù)性，平均力為6.8 N（SD=0.8 N）。可以使用力中心（COF）數(shù)據(jù)從FSR直接測量采樣路徑。根據(jù)設(shè)計的填充10 cm×10 cm區(qū)域的路徑評估操作員，覆蓋率為98%。通過培訓(xùn)，操作員僅使用紙面模板上標(biāo)記的指南來定義采樣路徑，就實現(xiàn)了高達96%的覆蓋率。在干燥條件下對熒光微球進行采樣和擦拭效率評價。在先前測量的人群受力范圍內(nèi)，收集效率從10%到50%不等，每增加1 N力，收集效率大約增加4%。將取樣后顆粒在表面的殘留位置與COFs進行了比較。收集后，高百分比的顆粒（高達45%）重新沉積到表面，這表明取樣模式的設(shè)計應(yīng)盡量減少取樣路徑的長度，同時仍能提供最大的面積 |
