紫外分析仪是荧光技术的应用,荧光技术是什么呢? 首先了解一下什么是荧光,荧光又作"萤光",是指一种光致发光的冷发光现象。
当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射,吸收光能后进入激发态,并且立即退激发并发出比入射光的的波长长的出射光(通常波长在可见光波段);而且一旦停止入射光,发光现象也随之立即消失。
具有这种性质的出射光就被称之为荧光。知道了什么是荧光,顾名思义就能想到什么是荧光技术。
荧光技术是某些物质受一定波长的光激发后,在极短时间内(10-8秒)会发射出波长大于激发波长的光,这种光称为荧光。这一发光现象在各方面的应用及有关的方法称为荧光技术(fluorescent technique)。
物质经过紫外线照射后发出荧光的现象可分为两种情况,第一种是自发荧光,如叶绿素、血红素等经紫外线照射后,能发出红色的荧光,称为自发荧光;第二种是诱发荧光,即物体经荧光染料染色后再通过紫外线照射发出荧光,称为诱发荧光。
荧光技术在生物化学及分子生物学研究中应用主要包括以下几个方面:
1、物质的定性:不同的荧光物质有不同的激发光谱和发射光谱,因此可用荧光进行物质的鉴别。与吸收光谱法相比,荧光法具有更高的选择性。
2、定量测定:利用在较低浓度下荧光强度与样品浓度成正比这一关系可以定量分析样品中荧光组分的含量,常用于测定氨基酸、蛋白质、核酸的含量。
荧光定量测定的一个优点是灵敏度高,例如维生素B2的测定限量可达1毫微克/毫升,这一优点使测定时所需要样品量大大减少。
这种定量测定方法还可应用于酶催化的反应,只要反应前后有荧光强度的变化,就可用来测定酶的含量及酶反应的速率等。
3、研究生物大分子的物理化学特性及其分子的结构和构象:荧光的激发光谱、发射光谱、量子产率和荧光寿命等参数不仅和分子内荧光发色基团的本身结构有关,而且还强烈地依赖于发色团周围的环境,即对周围环境十分敏感。
利用此特点可通过测定上述有关荧光参数的变化来研究荧光发色团所在部位的微环境的特征及其变化。
在此研究中,除了利用生物大分子本身具有的荧光发色团(如色氨酸、酪氨酸、鸟苷酸等,此类荧光称为内源荧光)以外,可将一些特殊的荧光染料分子共价地结合或吸附在生物大分子的某一部位,通过测定该染料分子的荧光特性变化来研究生物大分子,这种染料分子被称为"荧光探针",它们发出的荧光一般称为外源荧光。
荧光探针的应用,大大地开拓了荧光技术在分子生物学中的应用范围。
4、利用荧光寿命、量子产率等参数可以研究生物大分子中的能量转移现象:通过该现象的研究,可以获得生物大分子内部的许多信息。
光合有效辐射(PAR)和叶面积指数(LAI)是评估植物健康状况和植物冠层结构的重要指标。
PAR表示有多少光能可被植物光合作用利用;LAI可用于估计冠层密度和生物量,是植物冠层结构的一项重要表征参数。
可以同时测量PAR和LAI。仪器出厂前经过校验,校验值储存于内存中,故在使用过程中无须校验。
植物冠层分析仪被广泛应用于农业、林业和植物学等研究领域。
产品特点:
1.经济、便携;
2.实时测量PAR;
3.简便直观的6键控制;
4.自动记录模式功能;
5.强大的数据存储能力,1M内存;
6.既可用随机所带软件,也可用计算机超级终端下载数据;
7.低电消耗,4节7号碱性电池可使用2年;
8.外置PAR传感器可用于探杆校准和实时测量冠层上、下的PAR值。
规格参数:
数据存储容量:1M(可存2000次以上测量结果)
传感器数量:80个GaAsP光敏传感器
PAR传感器量程:0~>2500 μmol·m-2·s-1
PAR传感器分辨率:1μmol·m-2·s-1
波长范围400 ~ 700nm
探杆长度:86.5cm(84cm)
探杆截面:1.9*0.95cm
仪器总长:99cm
无人值守采样间隔:1~60 min可选
产品重量:0.56 kg
数据传输:RS-232数据线
键盘:6键菜单驱动
工作环境:0~50 ℃,0~100%RH
电源:4节7号电池
最小空间分辨率:1cm
系统组成:
1.带传感器的控制单元
2.测量探杆和外置PAR传感器
3.RS-232数据线、数据传输软件、用户说明书及手提箱
工作原理:
探头中包括80个间隔为1 cm的PAR光量子传感器,用于测量环境光照中PAR的变化,输入研究区域的经纬度和时间,仪器可自动计算出天顶角;
通过设置叶角分布参数(X)和测量冠层上、下PAR的比率,可以计算出植物冠层的LAI值。
激光气体分析仪具有直接安装、无防爆问题、光纤分布、分体式连接、多点同时监测、检测范围广泛、超强的抗干扰能力、快速响应时间等特点。
激光气体分析仪的原理:
1.朗伯-比尔定律
因此,TDLAS技术是一种高分辨率的光谱吸收技术,半导体激光穿过被测气体的光强衰减可用朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律表述式中,IV,0和IV分别表示频率V的激光入射时和经过压力P,浓度X和光程L的气体后的光强;S(T)表示气体吸收谱线的强度;线性函数g(v-v0)表征该吸收谱线的形状。通常情况下气体的吸收较小,可用式(4-2)来近似表达气体的吸收。这些关系式表明气体浓度越高,对光的衰减也越大。因此,可通过测量气体对激光的衰减来测量气体的浓度。
2.光谱线的线强
气体分子的吸收总是和分子内部从低能态到高能态的能级跃迁相联系的。线强S(T)反映了跃迁过程中受激吸收、受激辐射和自发辐射之间强度的净效果,是吸收光谱谱线基础的属性,由能级间跃迁概率经及处于上下能级的分子数目决定。分子在不同能级之间的分布受温度的影响,因此光谱线的线强也与温度相关。如果知道参考线强S(T0),其他温度下的线强可以由下式求出式中,Q(T)为分子的配分函数;h为普朗克常数;c为光速;k为波尔兹曼常数;En为下能级能量。各种气体的吸收谱线的线强S(T0)可以查阅相关的光谱数据库。