紫外分析儀是熒光技術的應用,熒光技術是什么呢? 首先了解一下什么是熒光,熒光又作"螢光",是指一種光致發(fā)光的冷發(fā)光現象。
當某種常溫物質經某種波長的入射光(通常是紫外線或X射線)照射,吸收光能后進入激發(fā)態(tài),并且立即退激發(fā)并發(fā)出比入射光的的波長長的出射光(通常波長在可見光波段);而且一旦停止入射光,發(fā)光現象也隨之立即消失。
具有這種性質的出射光就被稱之為熒光。知道了什么是熒光,顧名思義就能想到什么是熒光技術。
熒光技術是某些物質受一定波長的光激發(fā)后,在極短時間內(10-8秒)會發(fā)射出波長大于激發(fā)波長的光,這種光稱為熒光。這一發(fā)光現象在各方面的應用及有關的方法稱為熒光技術(fluorescent technique)。
物質經過紫外線照射后發(fā)出熒光的現象可分為兩種情況,第一種是自發(fā)熒光,如葉綠素、血紅素等經紫外線照射后,能發(fā)出紅色的熒光,稱為自發(fā)熒光;第二種是誘發(fā)熒光,即物體經熒光染料染色后再通過紫外線照射發(fā)出熒光,稱為誘發(fā)熒光。
熒光技術在生物化學及分子生物學研究中應用主要包括以下幾個方面:
1、物質的定性:不同的熒光物質有不同的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜,因此可用熒光進行物質的鑒別。與吸收光譜法相比,熒光法具有更高的選擇性。
2、定量測定:利用在較低濃度下熒光強度與樣品濃度成正比這一關系可以定量分析樣品中熒光組分的含量,常用于測定氨基酸、蛋白質、核酸的含量。
熒光定量測定的一個優(yōu)點是靈敏度高,例如維生素B2的測定限量可達1毫微克/毫升,這一優(yōu)點使測定時所需要樣品量大大減少。
這種定量測定方法還可應用于酶催化的反應,只要反應前后有熒光強度的變化,就可用來測定酶的含量及酶反應的速率等。
3、研究生物大分子的物理化學特性及其分子的結構和構象:熒光的激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、量子產率和熒光壽命等參數不僅和分子內熒光發(fā)色基團的本身結構有關,而且還強烈地依賴于發(fā)色團周圍的環(huán)境,即對周圍環(huán)境十分敏感。
利用此特點可通過測定上述有關熒光參數的變化來研究熒光發(fā)色團所在部位的微環(huán)境的特征及其變化。
在此研究中,除了利用生物大分子本身具有的熒光發(fā)色團(如色氨酸、酪氨酸、鳥苷酸等,此類熒光稱為內源熒光)以外,可將一些特殊的熒光染料分子共價地結合或吸附在生物大分子的某一部位,通過測定該染料分子的熒光特性變化來研究生物大分子,這種染料分子被稱為"熒光探針",它們發(fā)出的熒光一般稱為外源熒光。
熒光探針的應用,大大地開拓了熒光技術在分子生物學中的應用范圍。
4、利用熒光壽命、量子產率等參數可以研究生物大分子中的能量轉移現象:通過該現象的研究,可以獲得生物大分子內部的許多信息。
光合有效輻射(PAR)和葉面積指數(LAI)是評估植物健康狀況和植物冠層結構的重要指標。
PAR表示有多少光能可被植物光合作用利用;LAI可用于估計冠層密度和生物量,是植物冠層結構的一項重要表征參數。
可以同時測量PAR和LAI。儀器出廠前經過校驗,校驗值儲存于內存中,故在使用過程中無須校驗。
植物冠層分析儀被廣泛應用于農業(yè)、林業(yè)和植物學等研究領域。
產品特點:
1.經濟、便攜;
2.實時測量PAR;
3.簡便直觀的6鍵控制;
4.自動記錄模式功能;
5.強大的數據存儲能力,1M內存;
6.既可用隨機所帶軟件,也可用計算機超級終端下載數據;
7.低電消耗,4節(jié)7號堿性電池可使用2年;
8.外置PAR傳感器可用于探桿校準和實時測量冠層上、下的PAR值。
規(guī)格參數:
數據存儲容量:1M(可存2000次以上測量結果)
傳感器數量:80個GaAsP光敏傳感器
PAR傳感器量程:0~>2500 μmol·m-2·s-1
PAR傳感器分辨率:1μmol·m-2·s-1
波長范圍400 ~ 700nm
探桿長度:86.5cm(84cm)
探桿截面:1.9*0.95cm
儀器總長:99cm
無人值守采樣間隔:1~60 min可選
產品重量:0.56 kg
數據傳輸:RS-232數據線
鍵盤:6鍵菜單驅動
工作環(huán)境:0~50 ℃,0~100%RH
電源:4節(jié)7號電池
最小空間分辨率:1cm
系統(tǒng)組成:
1.帶傳感器的控制單元
2.測量探桿和外置PAR傳感器
3.RS-232數據線、數據傳輸軟件、用戶說明書及手提箱
工作原理:
探頭中包括80個間隔為1 cm的PAR光量子傳感器,用于測量環(huán)境光照中PAR的變化,輸入研究區(qū)域的經緯度和時間,儀器可自動計算出天頂角;
通過設置葉角分布參數(X)和測量冠層上、下PAR的比率,可以計算出植物冠層的LAI值。
激光氣體分析儀具有直接安裝、無防爆問題、光纖分布、分體式連接、多點同時監(jiān)測、檢測范圍廣泛、超強的抗干擾能力、快速響應時間等特點。
激光氣體分析儀的原理:
1.朗伯-比爾定律
因此,TDLAS技術是一種高分辨率的光譜吸收技術,半導體激光穿過被測氣體的光強衰減可用朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律表述式中,IV,0和IV分別表示頻率V的激光入射時和經過壓力P,濃度X和光程L的氣體后的光強;S(T)表示氣體吸收譜線的強度;線性函數g(v-v0)表征該吸收譜線的形狀。通常情況下氣體的吸收較小,可用式(4-2)來近似表達氣體的吸收。這些關系式表明氣體濃度越高,對光的衰減也越大。因此,可通過測量氣體對激光的衰減來測量氣體的濃度。
2.光譜線的線強
氣體分子的吸收總是和分子內部從低能態(tài)到高能態(tài)的能級躍遷相聯(lián)系的。線強S(T)反映了躍遷過程中受激吸收、受激輻射和自發(fā)輻射之間強度的凈效果,是吸收光譜譜線基礎的屬性,由能級間躍遷概率經及處于上下能級的分子數目決定。分子在不同能級之間的分布受溫度的影響,因此光譜線的線強也與溫度相關。如果知道參考線強S(T0),其他溫度下的線強可以由下式求出式中,Q(T)為分子的配分函數;h為普朗克常數;c為光速;k為波爾茲曼常數;En為下能級能量。各種氣體的吸收譜線的線強S(T0)可以查閱相關的光譜數據庫。