平面光極設(shè)備是一種先進的光電傳感技術(shù),它結(jié)合了光化學傳感膜與熒光成像技術(shù),能夠獲取水體、沉積物、土壤以及植物根際等環(huán)境中的溶解氧(DO)、pH值和二氧化碳(CO2)等物理化學參數(shù)的二維分布及動態(tài)信息。這種設(shè)備適用于實驗室內(nèi)模擬研究,能夠?qū)崿F(xiàn)原位、實時監(jiān)測,為環(huán)境監(jiān)測和科學研究提供了一種新的工具。
平面光極設(shè)備的技術(shù)原理是利用光化學傳感器膜中含有的對被測物質(zhì)敏感的熒光染料。這些染料固定在具有滲透性的聚合物基質(zhì)上,在激發(fā)光源照射下,不同類型的光化學傳感膜會發(fā)出不同熒光信號(如紅色、綠色、藍色),熒光信號會根據(jù)被測物質(zhì)濃度的變化而變化。通過CMOS相機捕獲這些變化,并將其轉(zhuǎn)化成被測物質(zhì)的濃度信息,再通過軟件分析,實現(xiàn)被測物含量在時間和空間上的可視化呈現(xiàn)。
平面光極設(shè)備的應(yīng)用場景包括但不限于沉積物-水微界面、水生動植物和土壤植物根際環(huán)境的研究。它們能夠在亞毫米尺度上揭示根際過程,提供微尺度采樣和成像技術(shù)。此外,平面光極技術(shù)因其低擾動和實時原位監(jiān)測的特性,在土壤生物地球化學過程相關(guān)研究中也獲得了越來越多的關(guān)注和應(yīng)用。
市面上有不同類型的平面光極設(shè)備,例如封閉式平面光極檢測儀PO2100和便攜式平面光極檢測儀PO1100。這些設(shè)備具備實時、快速獲取區(qū)域O2/pH/CO2分布的功能,配備高像素CMOS相機,實現(xiàn)時間分辨率毫秒級,空間分辨率亞毫米級。使用前,熒光傳感膜需要標定并繪制標準曲線,且對工作環(huán)境的溫度和濕度有一定要求。
業(yè)界的學者/科研工作者對此項平面光極技術(shù)的評價非常高,認為它代表了對傳統(tǒng)電化學方法的革命性改進,并預(yù)計會對現(xiàn)有的傳感器市場產(chǎn)生極大的影響,預(yù)示著快速增長的市場前景。