基于荧光法的藻类光合作用活性测量电路设计

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:styi613
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蓝藻水华暴发与饮用水安全预警是当今世界各国共同关注的热点问题和环境科学难题,虽然相互独立的单个因子难以指示蓝藻水华的发生与否,但是藻类光合作用活性作为影响蓝藻水华的重要参数,我国目前尚缺乏快速有效的在线监测技术与设备。基于荧光技术的藻类光合作用活性测量具有方法快捷、实时、原位等优点,随着我国蓝藻水华的频繁持续暴发,开展基于荧光法的水体藻类光合作用活性快速、原位测量技术研究具有十分重要的应用价值。   论文首先描述了基于叶绿素荧光与脉冲幅度调制技术的藻类光合作用活性测量原理与光诱导荧光动力学过程;在分析基于本底荧光、最大荧光、稳定荧光以及光适应条件下最大荧光产量的藻类光合作用活性原位测量方法基础上,选择以高亮LED为激发光源,研究了藻类光合作用活性原位测量中多激发光源(测量光、光化光、饱和脉冲光)参数(波长、强度)的选取与确定;重点进行了不同激发光源驱动电路、激发时序控制电路以及多激发光源作用下微弱荧光信号检测电路的设计,并编写了多激发光源时序控制、微弱荧光信号采集及相关驱动控制程序。   在此基础上,建立了藻类光合作用活性实验测量系统,进行了不同光化光条件下的荧光诱导曲线测量,并与国外仪器进行了对比分析,初步分析了测量误差产生的成因,验证了论文研究中多激发光源的选取及相关驱动与控制电路的有效性。研究结果为研制便携式水体藻类光合作用活性快速、原位测量仪提供了基础参数。  
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