[实用新型]一种具有多次脉冲激发功能的光合系统II延迟荧光仪

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及叶绿素荧光检测技术领域，尤其是涉及一种具有多次脉冲激发功能的光合系统II(PSII)延迟荧光仪。

背景技术

植物在光合作用中，叶绿素分子吸收一个光子的能量后会跃迁到高能态，高能态的电子不稳定，可能会以热的形式释放能量；也可能以荧光的形式直接释放，这就是通常所说的叶绿素荧光或者快速叶绿素荧光；高能态的电子也可能在电子传递链上向前传播最终被用于还原二氧化碳以合成能量。当外界激发光关闭以后，快速叶绿素荧光很快消失掉，但是在电子传递链上有很多电子，这些电子的能量可能向回传播，再次激发PSII叶绿素分子使其具有产生叶绿素荧光的能力，由于电子的回传速度很慢，在激发光关闭以后，PSII叶绿素分子产生的荧光能够持续很长时间，甚至达到数分钟或数小时，这种叶绿素荧光被称为延迟叶绿素荧光，简称延迟荧光。

由于电子的传递速度与植物的生理及环境因素相关，因此延迟叶绿素荧光能够作为一项传感技术实现对植物生理及环境的检测。同快速叶绿素荧光相比，延迟叶绿素荧光信号由于是在激发光关闭以后测定的，因此不会受到激发光污染，但是由于其强度很低，测试起来比较困难，普通的叶绿素荧光仪无法实现对延迟荧光的测量。

目前市场上PSII延迟叶绿素荧光仪灵活性低，难于实现对一个样品多次重复自动测定或远程控制测量。同时由于延迟荧光的数据在光激发期间不能够采集到，因此获取的实验数据相对单一。为了提高延迟荧光的有用性，获取具有丰富动态特性的延迟荧光十分必要。由于长度不等的脉冲激发出来的初状态响应能够为系统的参数识别提供额外的约束，因此，为了提高实验数据的丰富度，有必要使用多次脉冲激发，尤其是每次测量完毕后自动切换脉冲长度。因此设计具有多次脉冲激发功能的光合系统II延迟荧光仪具有重要的商业价值和科学意义。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种具有多次脉冲激发功能的光合系统II延迟荧光仪。本实用新型能够检测光合系统II发出的延迟叶绿素荧光，尤其是具有多次脉冲激发功能，并通过无线的方式控制延迟叶绿素荧光的采集及数据的传输，能够为研究植物生理学和利用光合系统II延迟叶绿素荧光感知环境提供测试工具。

本实用新型的技术方案如下：

一种具有多次脉冲激发功能的光合系统II延迟荧光仪，包括激发光源蓝色LED以及光学滤波元件；

所述激发光源蓝色LED连接由MCU单元连出的激发光源功率放大电路，所述MCU单元分别连接PC的输入输出接口以及高精度光子电脉冲计数卡；

所述光学滤波元件背向样品的方向设置高灵敏度光子感应元件；所述高灵敏度光子感应元件与所述高精度光子电脉冲计数卡相连；

所述激发光源蓝色LED及光学滤波元件分别通过光纤与所述样品相连。

所述光学滤波元件的通过波长>680nm。

所述MCU单元上设置有USB接口、网络接口。

所述MCU单元上搭载有能够控制延迟叶绿荧光采集和激发光源组强度的软件，实现延迟叶绿素荧光测定参数设置，数据保存与显示功能。

所述输入输出接口包括触屏显示器、USB3接口、无线通讯模块的RS232串口。

优选的，所述光纤为顶端分叉的光纤，其一个顶端连接至激发光源蓝色LED，另一个顶端连接至光学滤波元件，其尾端连接至样品。

本实用新型所述的延迟荧光仪还包括无线通信模块；所述无线通信模块与所述输入输出接口相连结。

所述无线通信模块通过无线网络与移动终端设备相连。

优选的，所述移动终端设备包括智能手机、平板电脑。

上述功能部件中，光学滤波元件可以防止激发光抵达高灵敏度光子感应元件，对高灵敏度光子感应单元起到保护作用；

高灵敏度光子感应单元能够实现光电转化，对延迟叶绿素荧光光子进行感知；

光子电脉冲计数卡能够对光子激发高灵敏度光子感应单元产生的脉冲信号进行计数，从而达到对PSII延迟叶绿素荧光测试的目的；

激发光源功率放大电路为LED光源提供能量，同时在MCU的控制下，实现对激发光源的强度和光照时间进行控制；

MCU单元用于协调显示、控制激发光源强度、延迟叶绿素荧光强度的数据保存等工作；

PC与输入输出接口相连接，可以将数据传输到PC中，同时也可以控制着MCU单元与无线通信模块的数据通信。