生物延迟发光辐照光源系统研制-IngentaConnect.PDF

第 30 卷 第 16 期 农 业 工 程 学 报 Vol.30 No.16 166 2014 年 8 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Aug. 2014 生物延迟发光辐照光源系统研制 1 2 2 2 杨运经 ，刘 锴 ，习 岗 ，高 宇 （1. 西北农林科技大学理学院，杨凌 712100 ； 2. 西安理工大学理学院，西安 710048 ） 摘 要：针对目前生物延迟发光检测系统利用外置激发光源存在的延迟误差和自然光叠加干扰导致的测量结果重 复性不好和可靠性差的问题，设计了一种生物延迟发光辐照光源系统。该光源系统主要由恒温辐照室、三基色 RGB-LED （light-emitting diode ）矩阵辐照光源、电子快门隔离器及控制电路组成，并与BPCL 系列微弱发光测量 仪组装在一起使用。在 51 系列单片机的控制下，该辐照光源系统实现了光源频率和光强的多重选择以及辐照时 间的程序化操作，实现了光照与检测之间在同一个暗室通道中通过电子快门的迅速切换，极大的降低了自然光的 叠加干扰与延迟误差。背景噪声和稳定性试验测试结果表明，应用该系统使平均光子计数的噪声偏差不超过 4.5 cps ，5 次重复测试的相对误差为 0.7%，重复测试的延迟发光曲线具有良好的重合度。对萌发玉米延迟发光的 测试结果表明，延迟发光曲线的拟合优度 R2 在 0.99 以上，应用该系统可以得到较为理想的结果。 关键词：发光；辐照；发光二极管；生物延迟发光；测量系统；设计；测试 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.16.022 中图分类号：Q632 文献标识码：A 文章编号：1002-6819(2014)-16-0166-07 杨运经，刘 锴，习 岗，等. 生物延迟发光辐照光源系统研制[J].农业工程学报，2014，30(16)：166－172. Yang Yunjing, Liu Kai, Xi Gang, et al. Development of biological delayed luminescence irradiation source system[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2014, 30(16): 166 －172. (in Chinese with English abstract) 当样品被外置光源辐照后再放入样品室进行测量 0 引 言 时，会因为采集时间的延迟误差以及自然光的叠 生物延迟发光（delayed luminescence，DL ）是 加干扰，造成测量结果的重复性不好，影响测量 生命系统在外来光激发下出现的持续发光现象。研 结果的可靠性。有鉴于此，本文设计了一种生物 究表明，生物延迟发光蕴含着丰富的生命信息，它 延迟发光辐照光源系统，实现了对包括激发光光 与生物体的细胞代谢、光合作用、细胞分裂等等许 强、激发时间和温度的自动控制。将该激发光源 多生命过程密切相关[1-4] 。因而，对生物延迟发光 与 BPCL 系列微弱发光测量仪组装在一起使用 的采集、分析和应用成为许多交叉领域的一个研究 时，使光照与检测过程在同一个暗室通道中连续 [5-10] 热点 。 进行，极大的降低延迟误差和自然光的叠加干扰，