光量子計(jì)研究植物光合作用
來源： http://www.yoshikomatsuura.com/ 類別：實(shí)用技術(shù) 更新時(shí)間：2014-04-29 閱讀次
【本資訊由中國糧油儀器網(wǎng)提供】 植物葉子受光激發(fā)后,激發(fā)能量的轉(zhuǎn)化與利用有三個(gè)基本途徑:(l)輻射躍遷,放出熒光或磷光;(2)光化學(xué)反應(yīng),將激發(fā)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能:無輻射躍遷,把激發(fā)能轉(zhuǎn)換為體內(nèi)分子的熱運(yùn)動(dòng)。對受光激發(fā)的葉子樣品的無損性探測可以從光合放氧、二氧化碳同化、灸光和熱釋放等方面進(jìn)行。如果采用調(diào)制激發(fā)方式,在一定頻率范圍內(nèi),熒光、放氧和熱釋放與激發(fā)光強(qiáng)變化頻率相同,并形成有一定位相關(guān)系的周期性調(diào)制信號。光量子計(jì)就是這樣一種十分具應(yīng)用價(jià)值的儀器。
放氧信號和熱信號可用聲敏傳感器探測。其原理是:將樣品(植物葉片)置于密閉容器(樣品室)內(nèi)并用適當(dāng)強(qiáng)度的光照射,受激發(fā)樣品的放氧將使室內(nèi)氣體介質(zhì)的壓強(qiáng)發(fā)生變化,而熱釋放則引起樣品附近氣體介質(zhì)層溫度的變化,最終也導(dǎo)致室內(nèi)壓強(qiáng)變化。如果采用周期性調(diào)制光激發(fā),則室內(nèi)壓強(qiáng)也發(fā)生同頻率的周期性變化,即產(chǎn)生光聲效應(yīng)。光聲信號由樣品室內(nèi)靈敏的微音器檢出。微弱信號的探測大都采用鎖相放大技術(shù),從混雜著噪音的信號中檢測出與特定參考信號(如調(diào)制激發(fā)光強(qiáng))頻率相同、具有確定相位關(guān)系的信號。
這就大大提高了探測靈敏度和信噪比。在植物葉子測定中,以往的光聲光譜測定法在低頻(數(shù)十赫芝)條件下只能給出放氧和熱釋放的混合信號。在光合作用測定方面,光量子計(jì)用向量電壓測定法成功地將放氧信號和熱信號分離開來。我們根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)及植物光合作用的研究特點(diǎn),在部分通用光量子計(jì)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)和安裝了一臺既能進(jìn)行光譜波長掃描,又能做光合放氧測定的無聲光譜儀。
放氧信號和熱信號可用聲敏傳感器探測。其原理是:將樣品(植物葉片)置于密閉容器(樣品室)內(nèi)并用適當(dāng)強(qiáng)度的光照射,受激發(fā)樣品的放氧將使室內(nèi)氣體介質(zhì)的壓強(qiáng)發(fā)生變化,而熱釋放則引起樣品附近氣體介質(zhì)層溫度的變化,最終也導(dǎo)致室內(nèi)壓強(qiáng)變化。如果采用周期性調(diào)制光激發(fā),則室內(nèi)壓強(qiáng)也發(fā)生同頻率的周期性變化,即產(chǎn)生光聲效應(yīng)。光聲信號由樣品室內(nèi)靈敏的微音器檢出。微弱信號的探測大都采用鎖相放大技術(shù),從混雜著噪音的信號中檢測出與特定參考信號(如調(diào)制激發(fā)光強(qiáng))頻率相同、具有確定相位關(guān)系的信號。
這就大大提高了探測靈敏度和信噪比。在植物葉子測定中,以往的光聲光譜測定法在低頻(數(shù)十赫芝)條件下只能給出放氧和熱釋放的混合信號。在光合作用測定方面,光量子計(jì)用向量電壓測定法成功地將放氧信號和熱信號分離開來。我們根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)及植物光合作用的研究特點(diǎn),在部分通用光量子計(jì)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)和安裝了一臺既能進(jìn)行光譜波長掃描,又能做光合放氧測定的無聲光譜儀。
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