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平面光極:實(shí)現(xiàn)對環(huán)境參數(shù)DO/pH/CO2的高分辨率實(shí)時監(jiān)測

更新時間:2024-05-21   點(diǎn)擊次數(shù):455次

平面光極技術(shù)(Planar Optode, PO)是一種新型的光電傳感技術(shù),它利用光化學(xué)傳感膜的熒光成像原理,能夠?qū)崿F(xiàn)對環(huán)境參數(shù)的高分辨率實(shí)時監(jiān)測。這種技術(shù)特別適用于沉積物-水微界面、水生動植物和土壤植物根際環(huán)境的監(jiān)測,可以提供溶解氧(DO)、pH值和二氧化碳(CO2)等物理化學(xué)參數(shù)的二維分布信息。智感環(huán)境的便攜式平面光極設(shè)備PO1100,是一種結(jié)合了光化學(xué)傳感膜與熒光成像技術(shù)的設(shè)備,適用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬研究。該設(shè)備能夠通過CMOS相機(jī)記錄光化學(xué)傳感膜在激發(fā)光源下的熒光信號變化,并將這些光學(xué)信號轉(zhuǎn)化為被測物質(zhì)的濃度信息,實(shí)現(xiàn)時間和空間上的可視化呈現(xiàn)。


技術(shù)原理方面,平面光極設(shè)備中的光化學(xué)傳感器膜含有對特定物質(zhì)敏感的熒光染料,固定在具有滲透性的聚合物基質(zhì)上。在激發(fā)光源照射下,熒光染料會根據(jù)被測物質(zhì)濃度的變化發(fā)出不同熒光信號,這些信號由CMOS相機(jī)捕獲并轉(zhuǎn)化為濃度信息。封閉式平面光極檢測儀PO2100是另一種類型產(chǎn)品,它具有實(shí)時、快速獲取區(qū)域O2/pH/CO2分布的功能特點(diǎn)。PO2100設(shè)備自帶封閉式箱體,滿足測定所需的暗室條件,與軟件配套使用,可實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)、圖像獲取和處理的一體化操作。此外,它配備了2000萬像素的CMOS相機(jī),能夠?qū)崿F(xiàn)時間分辨率達(dá)到毫秒級,空間分辨率達(dá)到亞毫米級。

平面光極技術(shù)的應(yīng)用前景廣闊,專家認(rèn)為它將極大地影響現(xiàn)有的傳感器市場,并預(yù)計會迎來快速增長。這種技術(shù)因其低擾動和實(shí)時原位監(jiān)測的特性,在土壤生物地球化學(xué)過程相關(guān)研究中獲得了越來越多的關(guān)注和應(yīng)用。

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