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平面光极:实现对环境参数DO/pH/CO2的高分辨率实时监测

更新时间:2024-05-21   点击次数:55次

平面光极技术(Planar Optode, PO)是一种新型的光电传感技术,它利用光化学传感膜的荧光成像原理,能够实现对环境参数的高分辨率实时监测。这种技术特别适用于沉积物-水微界面、水生动植物和土壤植物根际环境的监测,可以提供溶解氧(DO)、pH值和二氧化碳(CO2)等物理化学参数的二维分布信息。智感环境的便携式平面光极设备PO1100,是一种结合了光化学传感膜与荧光成像技术的设备,适用于实验室内模拟研究。该设备能够通过CMOS相机记录光化学传感膜在激发光源下的荧光信号变化,并将这些光学信号转化为被测物质的浓度信息,实现时间和空间上的可视化呈现。


技术原理方面,平面光极设备中的光化学传感器膜含有对特定物质敏感的荧光染料,固定在具有渗透性的聚合物基质上。在激发光源照射下,荧光染料会根据被测物质浓度的变化发出不同荧光信号,这些信号由CMOS相机捕获并转化为浓度信息。封闭式平面光极检测仪PO2100是另一种类型产品,它具有实时、快速获取区域O2/pH/CO2分布的功能特点。PO2100设备自带封闭式箱体,满足测定所需的暗室条件,与软件配套使用,可实现校准、图像获取和处理的一体化操作。此外,它配备了2000万像素的CMOS相机,能够实现时间分辨率达到毫秒级,空间分辨率达到亚毫米级。

平面光极技术的应用前景广阔,专家认为它将极大地影响现有的传感器市场,并预计会迎来快速增长。这种技术因其低扰动和实时原位监测的特性,在土壤生物地球化学过程相关研究中获得了越来越多的关注和应用。

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