ｌｅｄ列阵论文：叶绿素荧光参数在线检测系统的设计

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1、ＬＥＤ列阵论文：叶绿素荧光参数在线检测系统的设计摘要：采用ｌｅｄ列阵辐照植物，获取叶绿素荧光参数。ｍｉｎｉｐａｍ荧光仪输出调制脉冲式荧光作为检测手段，ｌｅｄ列阵使用可编程电源为其提供恒流输出驱动，用以激发叶绿素产生荧光，以此对植物稳态荧光、光适应下最大荧光进行检测，配合环境因子测控系统的温度、ｃｏ２浓度、空气湿度、光合有效辐射等数据，综合分析环境因素对实际量子效率、实际电子传递速率等参数的影响。荧光仪使用串口通信程序传递数据，从而实现实时在线监控。实验结果表明，与传统的试验方法相比，该方法具有精度高、检测速度快及应用范围广等优点，具有广泛应用前景

2、。关键词：ｌｅｄ列阵；叶绿素荧光参数；ｍｉｎｉｐａｍ荧光仪；稳态荧光；在线监控ｄｅｓｉｇｎｏｆａｒｅａｌ－ｔｉｍｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｆｏｒｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｌｉｕｙｕａｎ，ｃｈｅｎgｘｉａｏ－ｈｕｉ（ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ｇｕｉｌｉｎｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｇｕｉｌｉｎ５４１００４，ｇｕａｎｇｘｉ，ｃｈｉｎａ）ａｂｓｔｒａｃｔ：ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｕｓｉｎｇｌｅｄａｒ

3、ｒａｙｔｏｉｒｒａｄｉａｔｅｐｌａｎｔｆｏｒｏｂｔａｉｎｉｎｇｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．ｍｉｎｉｐａｍｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅａｎａｌｙｚｅｒａｓｏｕｔｐｕｔｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｔｏｐｒｏｄｕｃｅｐｕｌｓｅｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅwasused，ａｎｄｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｐｒｏｖｉｄｅdｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｏｕｔｐｕｔｄｒｉｖｅｆｏｒｌｅｄａｒｒａｙｔｏｓｔｉｍｕｌａｔｅｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌtoｐｒｏｄｕｃｅｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ，ｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｓｔｅａｄ

4、ｙ－ｓｔａｔｅfluorescenceａｎｄｍａｘｉｍｕｍｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅinopticaladaptive．ｃｏｏｐｅｒａｔｅdｗｉｔｈｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓofｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｃｏ２ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ａｉｒｈｕｍｉｄｉｔｙ，ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｖａｉｌａｂｌｅｒａｄｉａｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｆａｃｔｏｒｓonｔｈｅａｃｔｕａｌｑｕａｎｔｕｍｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｃｔｕａｌｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｒａｎｓｆｅｒｒａｔｅａｎｄｏｔｈｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓ

5、wereanalyzed．ｗｉｔｈｓｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍｏｎｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅanalyzed，ｉｔｃouldｒｅａｌｉｚｅｒｅａｌ－ｔｉｍｅｄａｔａｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｏｎｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｅｓｔｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗedｔｈａｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｓｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ－ｓｐｅｅｄｙａｎｄwiderangeｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｈａｖｅmoreｗ

6、ｉｄｅrａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔ．ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｅｄａｒｒａｙ；cｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔparameter；ｍｉｎｉｐａｍfluorescenceanalyzer；ｓｔａｔｉｏｎａｒｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ；ｒｅａｌ－ｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ光合作用是生物界所有物质代谢和能量代谢的物质基础［１，２］。植物在光合作用的原初反应，将吸收的光能以较大的荧光方式释放。叶绿素荧光与光合作用有着十分密切的关系［３］。近年来，随着叶绿素荧光动力学（ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｄｙｎａｍｉｃｓ）理论和

7、测定技术的不断进步，大大推动了光合作用原初反应及其他有关光合机理的研究。叶绿素荧光、光合作用能量转换和非辐射能量耗散三者之间具有互补的关系。光系统ｉｉ量子产量的测定需要应用一种非常强的饱和脉冲光，此时光系统ｉｉ的光化学能量转换会在瞬间达到饱和，导致光系统ｉｉ的量子产量暂时为零，而荧光和非辐射能量耗散的量子产量达到最大值。应用这种“饱和脉冲法”，光系统ｉｉ的有效量子产量可以通过如下公式得到：光系统ｉｉ的量子产量＝（ｆｍ－ｆｔ）／ｆｍ式中，ｆｔ代表时间ｔ时的光下稳态荧光；ｆｍ是打开饱和脉冲光后得到的最大荧光。由于得到的量子产量是个比值，因此它不受“光

8、学”因素（测量光强度、样品大小、样品与检测器之间的距离）变化的影响［４－６］。１总体思路设计ｌｅｄ列阵用以激发叶绿素产生荧光。ｍｉｎｉｐ