光生物學(xué)研究技術(shù)

智能LED光源與生長箱

SpectraPen手持式高光譜儀

Specim高光譜成像技術(shù)

FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)

Thermo-RGB紅外熱成像技術(shù)

智能LED光源與FytoScope生長箱

• 歐洲科研級智能LED光源技術(shù)
• 不同波段、不同光強智能LED光源供選配
• 調(diào)制式光源，可模擬晝夜節(jié)律、多云天氣等不同光照狀態(tài)
• 可選配不同光敏色素激發(fā)光源、不同比例光質(zhì)（如不同比例紅光與遠紅光）
• 應(yīng)用于植物科學(xué)、作物科學(xué)、光生物技術(shù)、光醫(yī)學(xué)與光療研究、生物培養(yǎng)與氣候室等

1. SL3500智能LED光源儀：

有白色、冷白色、紅色、綠色、藍色及遠紅不同光源，最大光強達3,000 µmol.m^-2.s^-1 @ 20 cm，有13x13cm、20x20cm、20x30cm不同規(guī)格

2.Fyto智能LED光源板、智能LED光源管、智能LED培養(yǎng)臺（架）：

可選配單色光源、雙色光源或多色光源板，客戶定義protocols，每一種波段光源可獨立1%-100%精確調(diào)控，高穩(wěn)定性、高均一性、低功耗，可連續(xù)使用70000小時；標配27x81cm或27x41cm。模塊式智能LED光源管，強度1%-100%可調(diào)，標配5700K冷白光（可選配其它顏色），光量子通量2000 µmol.m^-2.s^-1，用于溫室、培養(yǎng)臺架等。單層或多層培養(yǎng)臺或培養(yǎng)架，標配冷白光+紅外光（模擬自然光照），可選配其它波段其它顏色LED光源

3、FytoScope培養(yǎng)箱/生長室

基于智能LED光源技術(shù)，溫度、濕度及CO2調(diào)控。包括FS360臥式人工氣候箱/生長箱或FS130小型立柜式培養(yǎng)箱和FS-RI大型立柜式生長室、FS-WI步入式生長室等。

4、集裝箱式生長艙/氣候艙

Growth Capsule生長艙/氣候艙采用集裝箱式設(shè)計，可方便移動運輸,由一個獨立的單元或兩個單元組成。Growth Capsule意味著可以在任何地點、任何環(huán)境條件下進行生態(tài)環(huán)境模擬實驗和植物培養(yǎng)！

5、藻類培養(yǎng)與在線監(jiān)測

包括FMT光養(yǎng)生物反應(yīng)器、MC1000多通道藻類培養(yǎng)與監(jiān)測系統(tǒng)等，可選配不同光源、多通道光源，光源、溫度及CO2/pH調(diào)控，可在線監(jiān)測藻類葉綠素?zé)晒?、CO2/CH4/O2及光密度等，可與MS GAS-100質(zhì)譜聯(lián)用。

SpectraPen手持式高光譜儀

1、SpectraPen mini高光譜儀

ü Mini版手持式高光譜儀，緊湊、防濺水，重量僅60g

ü 紫外光-可見光-近紅外波段，340-850nm

ü 光譜測量、光通量測量、光輻射測量

ü 手機APP在線數(shù)據(jù)采集測量

2、SpectraPen-LM手持式高光譜儀

SpectraPen LM510是目前功能最為全面的多用途手持式高光譜儀，不但可以測量光譜特征曲線，同時計算用戶指定波段的Lux（勒克斯）、Lumen（流明）、PAR（光合有效輻射）和Watt（瓦特）值，用于在實驗室、溫室或野外進行光強、光質(zhì)和光譜圖測量。還可以應(yīng)用于環(huán)境、農(nóng)業(yè)和生態(tài)學(xué)研究，比如人造光源測試、自然光監(jiān)測等。

SpectraPen LM510通過觸控屏進行操作，配備余弦校正頭和內(nèi)置GPS，由可充電鋰電池供電。光譜圖和所有計算數(shù)據(jù)都能夠?qū)崟r顯示并自動存儲到儀器內(nèi)存中。通過專用軟件包可將數(shù)據(jù)通過USB或藍牙下載到電腦中并進行進一步的數(shù)據(jù)處理。

3、SpectraPen-SP手持式高光譜儀

用于快速測量光譜吸收、反射、透射、顏色分析、熒光測量等，有UVIS和NIR兩個量程版本，前者光譜范圍為340-780nm，后者為640-1050nm。

4、PlantPen手持式NDVI/PRI測量儀

PlantPen是一款在葉片尺度上（帶葉夾）快速測量植物反射光譜指數(shù)的便攜式儀器，配置有NDVI或PRI這兩種應(yīng)用最為廣泛的植物光譜反射指數(shù)（用戶也可定制其它植物光譜反射指數(shù)）：PlantPen PRI 和PlantPen NDVI，PRI (Photochemical Reflectance Index) 為光化學(xué)反射指數(shù)。NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)為歸一化植被指數(shù)。

5、PolyPen手持式植物光譜反射指數(shù)測量儀

PolyPen（RP 410）是一款葉夾式高光譜儀，通過內(nèi)置光源（氙氣白熾燈380-1050nm）和高靈敏度檢測器測定植物葉片的反射光譜，還可以測定透光度和光譜吸收率。PolyPen軟件內(nèi)置了幾乎所有常用的植物光譜反射指數(shù)公式，例如NDVI，PRI，NDGI等，測得的數(shù)據(jù)以圖形或數(shù)據(jù)表的形式實時顯示在儀器的顯示屏上，并儲存在儀器的內(nèi)存里，可通過USB或藍牙下載到電腦里。PolyPen有380-790nm和640-1050nm兩個波段范圍可供選擇。

6、PolyPen-Aqua試管式高光譜儀

PolyPen-Aqua試管式高光譜儀用于測量液體樣品的光吸收和光投射，波段范圍為380-790nm，內(nèi)置氙氣燈光源、GPS，觸摸屏操作，既適于實驗室也適于野外使用（參見上右圖）

7、LaiPen手持式葉面積儀

LaiPen LP110葉面積指數(shù)測量儀用于測量闊葉冠層的葉面積指數(shù)（Leaf Area Index，LAI），其主要技術(shù)特點為：

• 結(jié)構(gòu)緊湊、便攜性強，檢測器、控制單元、存儲單元集成于僅手機大小的儀器內(nèi)，重量僅180g
• 環(huán)境適應(yīng)性強，大部分日照條件下都可以得到準確的數(shù)據(jù)，無需其他測量LAI的儀器要求的有云或者特定日傾角等條件
• 內(nèi)置藍牙與USB雙通訊模塊, GPS模塊，輸出帶時間戳和地理位置的數(shù)據(jù)
• 配置靈活，可以手持測量，也可配備三角架進行自動監(jiān)測
• 可同時測量葉面積指數(shù)和光合有效輻射PAR

Specim高光譜成像技術(shù)

芬蘭Specim公司，國際高光譜成像技術(shù)的領(lǐng)航者，其產(chǎn)品技術(shù)涵蓋可見光-近紅外（VNIR）、短波紅外（SWIR）、中波紅外（MWIR）及長波紅外LWIR高光譜成像，廣泛應(yīng)用于植物/作物科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、中藥學(xué)、地質(zhì)地球科學(xué)、生態(tài)與環(huán)境科學(xué)及工業(yè)領(lǐng)域等。

• 植物/作物表型組學(xué)研究分析
• 作物育種與種子品質(zhì)檢測
• 食品檢測
• 植物/作物脅迫生理響應(yīng)
• 作物病理學(xué)分析與病原檢測
• 中藥成分分析與品質(zhì)檢測
• 光生物學(xué)研究

1. Specim IQ 手持式VNIR高光譜成像儀

IQ手持式高光譜成像儀是Specim于2017年研制生產(chǎn)的新輕便型高光譜成像儀，集高光譜數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和處理結(jié)果可視化于一體，一經(jīng)問世即引起全球的關(guān)注，并榮獲德國設(shè)計協(xié)會“紅點設(shè)計獎”——國際公認的全球工業(yè)設(shè)計高級獎項、連續(xù)兩年獲得“inVISION全球創(chuàng)意獎”（inVISION Top Innovations 2018 award）。IQ通過自帶的觸摸屏就可實時實現(xiàn)基本數(shù)據(jù)的采集和分析過程，實現(xiàn)智能化操作，克服了市場上高光譜相機操作復(fù)雜、使用不便等缺點。

主要技術(shù)性能指標：

1) 機身小巧輕便，只有1.3kg，實現(xiàn)輕松手持操作；

2) 具備光譜和取景器雙鏡頭

3) 一體式設(shè)計，內(nèi)置自動推掃、數(shù)據(jù)采集處理、操作系統(tǒng)、觸摸屏及操作鍵、GPS等

4) 現(xiàn)場實時快速檢測、全自動智能分析、高質(zhì)量光譜大數(shù)據(jù)

5) 波段范圍400-1000nm，7nm光譜分辨率，204個波段

6) 圖像分辨率512x512像素，像素大小17.58um

7) 視野31度，物距15cm至無窮遠，1m視野55x55cm

8) 數(shù)據(jù)格式：Specim數(shù)據(jù)集，與ENVI等兼容

9) 32GB SD存儲卡，可通過USB輸出

10) 5200mAh鋰電電池

11) 防護級別：IP5x，可選配防護外套

2、Specim FX10/FX17/FX50輕便型高光譜成像儀

FX系列輕便型高光譜儀涵蓋可見光、近紅外及中波紅外三個波段，包括400-1000nm（FX10）、900-1700nm（FX17）和2700-5300nm（FX50）三款，具備便攜性強、成像速度快、信噪比高等特點，2017年被inVISION雜志評為“機器視覺超佳創(chuàng)新獎”。

功能特點：

1) 擁有GigE Vision和CameraLink兩種接口選擇，配置軟件開發(fā)包，滿足用戶的多樣化需求

2) 線陣推掃成像方式，在具有高速成像的同時，同一時間獲得目標區(qū)域的所有光譜信息數(shù)據(jù)，保證每一個空間像素的光譜純潔度，為客戶提供更加真實準確的高光譜數(shù)據(jù)

3) 采用高透光率的光學(xué)設(shè)計（F/1.7），把相機的聚光能力提升到了一個嶄新的標準，并且只需要一個線光源就可滿足設(shè)備需求

4) 經(jīng)過實驗室統(tǒng)一進行波長標定，保障每臺設(shè)備都可產(chǎn)生相同的可重復(fù)光譜數(shù)據(jù)，方便安裝和替換，無需返廠再次標定

5) 高靈敏度快速光學(xué)結(jié)構(gòu)，成像速度快，全譜段采集速度為330行/秒

6) 采集方式靈活，具備多區(qū)域選擇功能（MRO），波段可選，既可選擇采集全部220波段，也可選擇感興趣的任一波段

7) 結(jié)構(gòu)緊湊小巧，操作簡便

8) 高速成像、高信噪比

9) 新推出MLIR中波段高光譜成像FX50，用于材料分類檢測（木材、紙、地質(zhì)、塑料等）、溫度成像、氣體泄漏成像等

主要技術(shù)指標：

3、Specim AisaIBIS葉綠素?zé)晒飧吖庾V成像儀

AisaIBIS葉綠素?zé)晒飧吖庾V成像儀由Specim公司與德國Juelich研究中心為歐洲太空局（ESA）地球探測項目（FLEX）研制的Hyplant傳感器，是世界上一款商業(yè)化高光譜葉綠素?zé)晒獬上駜x，采用夫瑯和費線深度法，可以檢測太陽輻射誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒猓?/span>Sun-induced Fluorescence），用于陸空雙基植物葉綠素?zé)晒飧吖庾V成像測量分析，可得到NDVI、EVI、F760（植物葉綠素?zé)晒猓┑葏?shù)。

4、SisuCHEMA高光譜成像分析系統(tǒng)

SisuCHEMA高光譜成像分析系統(tǒng)是一套完整的高光譜成像分析工作站，整合了VNIR至SWIR高光譜成像技術(shù)、自動掃描技術(shù)及高光譜物質(zhì)分析技術(shù)（軟件），使用者只需要將放置在樣品盤中的待檢樣品置于推掃臺上，即可通過軟件進行掃描控制，實時進行光譜二維影像信息的獲取和保存，可同時對大量的樣品或不同形狀的樣品進行光譜成像測量分析，包括組成成分/化學(xué)組成量化數(shù)據(jù)及其分布信息等，樣品最大為200x300x45mm，對10mm以下樣品其分辨率可達30μm。

• 植物表型組學(xué)研究分析
• 蛋白組學(xué)研究分析
• 代謝組學(xué)研究分析
• 藻類表型研究分析
• 種子品質(zhì)檢測、活力檢測
• 植物病理、病原檢測
• 中草藥檢測研究
• 根系分析
• 食品檢測分析
• 海洋科學(xué)研究

主要技術(shù)指標：

5、SpectraScan推掃式高光譜成像系統(tǒng)

SpectraScan推掃式高光譜成像系統(tǒng)基于Specim推掃式高光譜成像分析技術(shù)，由高光譜成像儀、自動掃描臺架（可選配近地遙感平臺、EcoDrone無人機遙感平臺等）和數(shù)據(jù)采集處理軟件組成，用于植物表型分析、植物生理生態(tài)學(xué)研究、遺傳育種、種子質(zhì)量檢測、中草藥鑒定、食品檢測、動物表型分析、文物鑒定、地礦探測等領(lǐng)域。

常用高光譜成像儀選型：

可根據(jù)需要選配其它技術(shù)指標高光譜成像如AisaOWL長波段紅外LWIR高光譜成像、AisaFENIX400-2500nm全波段高光譜成像、AisaKESTREL 600-1640nm高光譜成像等

葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)與FluorCam葉綠素?zé)晒獬上?/span>

PSI公司總裁Trtilek博士與首席科學(xué)家Nedbal教授等先后研制生產(chǎn)了世界上首款雙調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x（Martin Trtilek etc. Dual-modulation LED kinetic Fluorometer. Journal of Luminescene, 1997）、手持式葉綠素?zé)晒鈨x，并首次將PAM葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)與CCD技術(shù)結(jié)合在一起，研制成功了FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)（Nedbal etc. Kinetic imaging of chlorophyll fluorescence using modulated light. Photosynthesis research, 2000），并于1997年為美國華盛頓大學(xué)提供了首臺商業(yè)FluorCam系統(tǒng)。FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)成為上世紀90年代葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)的重要突破，使科學(xué)家們對光合作用與葉綠素?zé)晒獾难芯恳幌伦舆M入二維世界，并成為現(xiàn)代基因組學(xué)、表型組學(xué)及遺傳育種研究的有力工具。（詳細介紹參見“FluorCam葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)及其應(yīng)用”）

易科泰生態(tài)技術(shù)公司提供葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)全面解決方案：

• FluorPen、AquaPen手持式葉綠素?zé)晒鈨x及葉綠素?zé)晒獗O(jiān)測方案，葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)盡在掌握中
• FL6000雙調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x，時間分辨率可達1微秒，PAM脈沖調(diào)制、OJIP快速熒光動力學(xué)、QA再氧化動力學(xué)、S狀態(tài)轉(zhuǎn)換、光響應(yīng)曲線、STF單周轉(zhuǎn)飽和光脈沖葉綠素?zé)晒鈩討B(tài)、TTF雙周轉(zhuǎn)光脈沖葉綠素?zé)晒鈩討B(tài)、MTF多周轉(zhuǎn)脈沖葉綠素?zé)晒鈩討B(tài)、FRR、等protocols及多光譜激發(fā)葉綠素?zé)晒夂屯饺芙庋酰ü夂献饔茫y量全面技術(shù)方案，還可與TL6000葉綠素?zé)後尮鉁y量技術(shù)配合應(yīng)用。

• FKM葉綠素?zé)晒鈩討B(tài)顯微成像與光譜分析系統(tǒng)——細胞與亞細胞水平葉綠素?zé)晒馀c多光譜熒光動態(tài)成像（參見上圖）
• FluorCam便攜式葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)——野外便攜式葉綠素?zé)晒獬上穹治龅膬?yōu)良選擇
• FluorCam封閉式葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)——植物生理生態(tài)研究、臺式高通量表型分析
• FluorCam模塊式葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)——有13x13cm標準版和20x20大型版，可選配多激發(fā)光多光譜熒光成像
• FluorCam大型版葉綠素?zé)晒獬上衿脚_，有實驗室版和野外版供選配，成像面積35x35cm
• FluorCam多光譜熒光成像技術(shù)方案
• FluorCam樣帶掃描式葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)
• FluorCam光合聯(lián)用葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)
• FluorCam葉綠素?zé)晒馀c高光譜成像聯(lián)用系統(tǒng)
• FluorCam葉綠素?zé)晒獬上衽c紅外熱成像聯(lián)用系統(tǒng)

Thermo-RGB紅外熱成像技術(shù)

所有高于絕對零度（-273攝氏度）的物體都會發(fā)出紅外輻射（熱量），這種輻射熱可以用紅外輻射傳感器測量到，如易科泰生態(tài)技術(shù)公司提供的Spectra-Thermo光譜與熱輻射監(jiān)測系統(tǒng)（參見下左圖），可以用于監(jiān)測光合有效輻射、NDVI/PRI及葉片、冠層、樹干等的溫度（為非成像系統(tǒng)，可選配Thermo-RGB紅外熱成像）。

左圖：Spectra-Thermo光譜與熱輻射監(jiān)測系統(tǒng)；右圖：Thermo-RGB紅外熱成像

紅外熱成像則可以對視野內(nèi)物體發(fā)出的紅外輻射熱進行成像（參見上右圖），使物體表面溫度分布可視化（一般用偽彩顯示二維溫度變化）。

易科泰生態(tài)技術(shù)公司為植物科學(xué)研究提供紅外熱成像測量分析全面解決方案：

• Thermo-RGB技術(shù)，紅外熱成像與RGB融合成像分析，可自動測量分析陽光照射葉片（sunlit-leaves）溫度及覆蓋度、陰影葉片溫度及覆蓋度、土壤溫度及覆蓋度等，并進行冠層顏色分析測量、頻率直方圖分析等
• 科研級紅外熱成像，多點黑體和環(huán)境溫度校準并具備校準證書，保障每個像素都給出精確的溫度值
• 波段7.5-13.5μm，分辨率640x512像素，溫度靈敏度可達0.03攝氏度（30mk）
• 強大的軟件分析功能，可即時顯示任意點的點溫、線性范圍溫度分布曲線、任意區(qū)域范圍平均溫度及最大最小溫度、溫度分布頻率直方圖、3D溫度分布等等
• 手持式、在線式、固定監(jiān)測式等不同選配方案
• 紅外熱成像與葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)集成方案
• 紅外熱成像與高光譜成像技術(shù)集成方案
• 無人機紅外熱成像遙感技術(shù)方案
• 應(yīng)用于植物氣孔導(dǎo)度研究、植物脅迫特別是干旱脅迫成像分析研究等
• 植物水分脅迫指數(shù)mapping技術(shù)方案

左圖：野外紅外熱成像監(jiān)測；右圖：稻田干旱脅迫紅外熱成像分析研究

左圖：小麥抗旱性監(jiān)測；右圖：無人機紅外熱成像遙感監(jiān)測作物干旱脅迫