浮游植物荧光仪特点功能和系统组成

2015-02-11 19:33:22 admin

浮游植物荧光仪特点功能和系统组成

系统描述：
脉冲-振幅-调制（Pulse-Amplitude-Modulation, PAM）技术的测量原理是基于对调制测量光激发的荧光信号的选择性放大。在PHYTO-PAM浮游植物荧光仪中，微秒级的测量光脉冲是由4种不同颜色的发光二极管（LED）阵列发出的：蓝色（470 nm）、绿色（520 nm）、浅红色（645 nm）和深红色（665 nm）。不同颜色的测量光脉冲在高频率下交替应用，就可以获得4种波长的光激发出的半同步的荧光信号。结合不同藻类的参考光谱（Reference spectrum）就可区分不同藻类，并分别测量它们的光合活性和叶绿素含量。
PHYTO-PAM可以对蓝藻、绿藻和硅/甲藻进行分类。由于硅藻和甲藻的色素组成差别不大，目前技术上还很难对它们进行区分。要想对它们区分，除了考虑色素组成外，更重要的是考虑捕光色素-蛋白复合体的结构特别是横向截面积，这必须结合“泵”和“探针”法测量荧光。目前WALZ公司正结合“泵”和“探针”法开发对微藻分类更多、更精确的仪器。PHYTO-PAM还可以测量这些藻类的叶绿素浓度（检测限为0.1 μg L-1 Chl）。PHYTO-PAM更加强大的功能是可以探测自然水样中蓝藻、绿藻和硅/甲藻的光合活性和光适应状态。
PHYTO-PAM采用微型光电倍增管作为检测器，可以检测及其微弱的灵敏变化，同时还具备强光自动关闭的保护功能，因此仪器操作和维护更加容易。

特点：
1) 全世界第一台可对浮游植物自动分类的调制叶绿素荧光仪
2) 4波长光源：470、520、645和665 nm
3) 对蓝藻、绿藻和硅/甲藻进行分类
4) 可选配室内系统（I）、野外系统（II）和测附着藻类/大型藻类的系统（III）
5) 灵敏度高，检测限为0.1 μg L-1 Chl
6) 专业PhytoWin操作软件，数据收集、分析和存贮功能强大
7) 用户可利用培养的微藻做参考光谱，非“黑匣子”
8) 可在野外测量后根据水体藻类组成利用优势种（一种或多种）的参考光谱校对实验结果

功能：
1）可对蓝藻、绿藻和硅/甲藻自动分类（定性）
2）可自动测量水样中蓝藻、绿藻和硅/甲藻的叶绿素含量（定量）和总叶绿素含量
3）可同时测量水样中蓝藻、绿藻和硅/甲藻的光合作用和总光合活性
4）可测量光合作用的量子产量和相对电子传递速率
5）可自动记录量子产量和相对电子传递速率的快速光响应曲线
6）用户可做自己的参考光谱
7）可连接记录仪或示波器记录原始荧光诱导动力学曲线

系统组成：
PHYTO-PAM的主机连接不同的检测器可以组成3套不同的测量系统：
系统I：实验室版本，利用光学单元ED-101US/MP和标准10×10 mm样品杯检测荧光
系统I的所有光电元件均需安装在铁架台上，适合实验室用。但由于主机PHYTO-C内置大容量电池，因此它也可以在野外或在船上使用。系统I的一个突出优点是光学单元ED-101US/MP的开放式设计，它允许安装不同的滤光片或不同颜色的光化光LED阵列。与系统II的PHTO-ED相比，10×10 mm样品杯中的光场分布更加均匀。同时，系统I还可以连接温度控制器US-T和微型磁力搅拌器PHYTO-MS。这些特点决定了系统I更加适合浮游植物光合作用的基础研究。
系统II：野外便携式版本，利用PHYTO-ED和直径15 mm的样品杯检测荧光
在系统II中，所有光电元件都整合在便携式的激发-检测单元PHYTO-ED中。PHYTO-ED密封防水。系统II最适合在野外或在船上工作，当然室内也完全可以使用。
系统III：光纤型版本，利用PHYTO-EDF检测附着藻类或大型藻类的荧光
系统III的光纤型激发-检测单元PHYTO-EDF可以检测所有生长在表面的光合生物的光合作用。比较适合的测试材料包括附着藻类、底栖藻类、藻垫（microbial mats）和大型藻类等。由于采用光纤传导信号而且测量面积小，因此灵敏度比系统I和II要低。但是由于附着藻类等材料的叶绿素含量远远高于水体中的浮游植物，因此系统III的灵敏度完全可满足实验要求。

技术参数：
测量光：波长470、520、645和665 nm的测量光LED。
光化光：波长655 nm的LED；光化光强度0～2000 μmol m-2 s-1 PAR（系统I和II）或0～1300 μmol m-2 s-1 PAR（系统III）。
饱和脉冲：波长655 nm的LED；饱和脉冲强度4000 μmol m-2 s-1 PAR（系统I和II）或2600 μmol m-2 s-1 PAR（系统III）。
信号检测：光电倍增管，带短波截止滤光片（λ>710 nm）；选择性锁相放大器。
测量参数：Ft, F(或Fo), Fm(或 Fm’), ΔF, Y(ΔF/ Fm’或Fv/Fm), ETR和Chl浓度等。
环境温度：-5～＋45 ℃，已在极地成功应用。