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叶绿素荧光检测技术及仪器的研制

作　者: 魏红艳
导　师: 赵友全
学　校: 天津大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 水华富营养化叶绿素荧光光谱
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 104次
引　用: 3次
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内容摘要

近年来,海洋污染情况日趋严重,所形成的“赤潮”遍及世界各大洲。我国太湖、芜湖、巢湖等相继爆发“水华”。水体富营养化、水中浮游植物和藻类的大量繁殖是产生赤潮和水华的主要原因。浮游植物的过度繁殖,使得水中氧分耗尽,水中其它生物因此大量死亡。同时,藻类的快速生长,在水面形成一层膜,阻断了空气和阳光的进入,因此水质逐日变得恶臭,给人们的生产、生活和生命健康都带来了极大的危害。水中叶绿素可作为水体营养的跟踪指示器,快速检测水中的叶绿素含量可以预警水质污染。本文选用荧光测量法,它采用一定波长的光激发浮游植物的叶绿素产生荧光,通过检测产生的荧光强度实现对浮游植物浓度的测定。文章简述了叶绿素荧光测量法的国内外研究现状,介绍了荧光产生的过程和荧光的光谱特性,对荧光测量方法的原理进行了认真分析和理论推导,重点描述了根据荧光信号特点设计的检测系统,最后通过实验测定了所研制仪器的线性、稳定性和重复性。综上所述,该叶绿素荧光测量仪器具有灵敏度高、无需试剂、速度快、实时性好的优点,可用于湖泊、河流、海洋等水体的实时在线检测。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-12
  1.1 课题背景  7-9
  1.2 国内外研究进展  9-11
  1.3 主要研究内容  11-12
第二章叶绿素荧光与荧光检测  12-23
  2.1 引言  12-13
  2.2 叶绿素的定义及分类  13-14
  2.3 荧光分析法及特点  14-16
    2.3.1 荧光的概念  14-15
    2.3.2 荧光分析  15
    2.3.3 荧光分析法的特点  15-16
  2.4 荧光光谱分析  16-17
  2.5 荧光测量原理  17-20
  2.6 影响荧光强度的主要因素  20-22
  2.7 叶绿素荧光检测仪系统设计与实现  22-23
第三章荧光信号检测系统  23-43
  3.1 系统外观和结构  23-24
  3.2 器件的选择  24-28
    3.2.1 光源的选择  24-25
    3.2.2 滤色片的选择  25-26
    3.2.3 光电探测器的选择  26-28
  3.3 硬件电路的搭建  28-39
    3.3.1 电源模块  29-30
    3.3.2 恒流源激励电路的设计及调制  30-32
    3.3.3 荧光接收电路  32-33
    3.3.4 滤波电路  33-36
    3.3.5 程控放大电路  36-37
    3.3.6 解调电路设计及检波输出  37-39
  3.4 AD 采样  39-41
  3.5 串口通信  41
  3.6 软件设计  41-43
第四章实验研究  43-50
  4.1 叶绿素吸收光谱实验测定  43-44
  4.2 线性实验  44-47
  4.3 重复性实验  47-48
  4.4 小结  48-50
第五章总结与展望  50-53
  5.1 工作总结  50-52
    5.1.1 系统特点及优势  50-51
    5.1.2 研究工作  51-52
  5.2 不足和展望  52-53
参考文献  53-56
发表论文和科研情况说明  56-57
致谢  57

叶绿素荧光检测技术及仪器的研制

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