Unispec-sc光谱分析仪操作指南

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
当打开电源时,“Detector”下面的绿色指示灯大约15秒后 开始闪烁。约30秒钟后,光谱仪装载软件,屏幕显示 “Welcome to UniSpec…ready for Data Scan”,表示仪器准备 完毕,可以进行扫描操作。
设置测定参数(1) 数据扫描(2) 叠加扫描(3) 暗扫描(4) 参比扫描(5) 游标(6) 打开/关闭原始数据(7) 快门开关(8) 打开/关闭自动扫描(9)
冠层扫描面积的计算
探头视角 ( °) 探头距目标距离(m) 1 2 5 10 20 探头视角( °) 探头距目标距离(m) 1 2 5 3 0.052372 0.104744 0.261859 0.523718 1.047437 3 0.002154 0.008617 0.053855 扫描直径 (m) 6 12 0.104816 0.209631 0.524078 1.048156 2.096311 0.210208 0.420417 1.051042 2.102085 4.204169 20 0.352654 0.705308 1.76327 3.52654 7.053079 20 0.097676 0.390704 2.441897
2
3. 花青素含量
(1)(Red/Green)=[Sum (R600nm to R699nm)]/[Sum (R500nm to R599nm)] (2)R800(1/R550-1/R700) 与花青素含量成正相关
实例三:
R800(1/R550-1/R700)
20 y = 60.618x + 1.1569 15 10 5 0 0 0.1 0.2 anth content (relative unit) 0.3 R = 0.978
8. 数据处理
可以使用仪器操作系统中的计算功能在测量时进行处理, 例如取某段波长与另一段波长的比值,或对某段波长积分等。 但是,上述方法过于繁琐,用excel处理数据更方便快捷。 (1)将测定结果传输到PC机 先打开光谱仪主机,然后用 USB数据传输线将光谱仪与计算 机连接。当光谱仪与计算机建立 通讯,计算机桌面弹出右侧窗口。 点击窗口中的“Explore”,显示光 谱仪屏幕上显示的软件内容。见 下页图。
在其中找到所保存的数据文 件,拷贝到PC机上即可。
(2)数据处理 用Excel程序打开*.SPU格式的数据文件,第一列显示 的数据为波长,第二列为样品反射结果,第三列为参比反 射(反射测量)。 根据需要从第一列的波长点所对应的第二列数据中找 出有用的反射数据,然后用于计算。 如果光谱仪与计算机无法 建立通讯,窗口中右侧的图标 为灰色(右图)。这时,应重 新连接数据传输线,或者重新 启动计算机。
光谱仪测定叶片反射的示意图
光谱仪的特有叶夹使它能够用来测定非常细小的针叶
用光谱仪测定松树针叶的反射光谱
使用直型光纤测定冠层反射光谱
1. 连接光纤 将直型光纤连接到主机背面的 “Detector”插口,旋紧固定螺母。 2. 打开主机电源
当打开电源时,“Detector”下面的绿色指示灯大约15秒 后开始闪烁。约30秒钟后,光谱仪装载软件,屏幕显示 “Welcome to UniSpec…ready for Data Scan”,表示仪器准 备完毕,可以进行扫描操作。
2
PRI
-0.14 -0.16 -0.18 -0.2
car/chl ratio
冬青不同展开叶 片类胡萝卜素含量的 变化(横坐标为生化 测定数据,纵坐标为 反射光谱测量数据)
0.25
0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 0.15
(R678-R486)/R800
y = 0.1919x + 0.0011 R = 0.9532 0.2 car/chl ratio
UniSpec-SC光谱分析仪的基本配置
光纤 PC卡 电池充电器
叶夹
标准板
便携包
注意事项
1. 当仪器不使用时,检测器和光源的输入端口一定要盖上 由厂家提供的用橡胶保护帽,以避免泥土或灰尘进入仪 器内部而引起故障。 2. 必须使用由厂家提供的充电器为内部电池充电。使用任 何其它充电器造成的仪器故障厂家不承担保修服务。 3. 仪器使用完毕后一定要及时充电(最好是在完全放完电 之前)是非常重要的。更重要的一点是:如果仪器已被 存放了较长时间(两周以上),存储放电的电池会使其 处于一种“深度放电”状态。一块完全放电的电池,要充 电达到90%以上的电容量,大约需要3小时以上。
1. 计算叶绿素含量 (1)(mSR705)=(R750-R445)/(R705-R445) (2)(mND705)=(R750-R705)/(R750+R705-2R445) (3)R800/R700,R800/R640 上述参数与叶绿素含量成正相关
实例一:
5 4 3 2 1 0 10 15 20 25 chl content (relative unit) y = 0.153x + 0.7886 R2 = 0.9958
4. 进行暗扫描
点击“Sutter Open”,关闭快门,此时光纤无光通过。 然后 点击“DarkScan”进行暗扫描(相当于调零)。
5. 进行参比扫描
点击“Sutter Open” 打开快门。点击“ReferenceScan” 进行参比扫描(相当于调满度) 。
6. 样品反射光谱的测定
将叶片加入标准叶夹,点击显示屏上的“DataScan”进 行样品反射光谱的测定。
0.3
4. 叶黄素循环的研究
可以通过测定三种叶黄素循环成分的变化来研 究植物叶黄素循环在光破坏防御中的作用。 但是利用HPLC测定叶黄素循环组分即费时又 费力,而且要破坏被测定的植物组织。 根据叶黄素循环组分中的紫黄质(V)、环氧 玉米黄质(A)和玉米黄质(Z)对不同波长光的 吸收和反射特征便可以用光谱仪快速无损伤的研究 叶黄素循环。
先将叶片暗适应,测定PRI,然后将叶片暴露在 强光下20min,完全使叶黄素组分氧化,测定PRI’, △PRI=PRI’-PRI就是叶黄素库的大小。或者将叶 片暴露在实际所需光强下,△PRI的变化就是氧化 的叶黄素组分(A,Z)含量比例的变化情况。 (Gamon and Surfus 1999,New Phytologist,143: 105-117)。也有人直接用PRI来表示叶黄素组分色 素含量的变化。 此外,PRI还经常被用来表示植物的光合性能。
UniSpec-SC 光谱分析仪操作指南 及应用实例
山东农业大学生命科学学院 植物科学系
光谱仪测定原理
光谱在自然界中是连续的,光谱仪是将连 续的光谱分为256份进行测定,然后根据每种光 质(红640~740nm、橙580~640nm、黄560~ 580nm、绿490~560nm、蓝425~490nm、紫 400~425nm)对应的 波长,近似的计算相 对应的光谱成分。
2
生化测量与反射 光谱测量红叶小蘖不 同叶片中花苷素含量 的相关性(横坐标为 生化测定,纵坐标为 光谱测定)
3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0
y = 6.5469x + 0.6644 R = 0.9994
2
Red/Green
0.1 0.2 anth content (relative unit)
UniSpec光谱分析仪的使用方法
一、反射光谱测定 1. 连接光纤
将光纤的两个分支端分别插入到主机背面的 “Detector” 和“Source”插口,旋紧固定螺母。然后将光纤探头端插入叶 夹的光纤插孔中并旋紧固定螺丝,使光纤在叶夹中的位置固 定。注意:如果光纤弯曲得很厉害容易损坏。
2. 打开主机电源
3. 设置测定参数
点击屏幕右侧的第一个菜单按钮“Preference(1)”屏幕显示:
将白色的基准样品放入光纤叶夹,在 “Halogen source intensity(卤素灯光强)”中输 入100%,然后点击“Optimize integration time ” (优化整合时间,目的是扫描最亮的物体,它 发出的反射光不会使监测器饱和)按钮,完成 后,一个信息栏将显示操作结束的信息,点击 这个信息栏中的OK,然后再点击测定对话框的 OK。
(1) R800(1/R520-1/R700) 与类胡萝卜素在0.6~4.5nmol/cm2成正相关 (2)(R678-R486)/R800 与类胡萝卜素/叶绿素的比值成正相关 (3)(PRI)=(R531-R570)/(R531+R570) 与类胡萝卜素(或叶黄素组分)/叶绿素成负相关
实例二:
-0.1 -0.120.15 0.2 0.25 y = -0.4713x - 0.0635 R = 0.9418
3. 进行暗扫描 用黑色胶冒或黑布遮住直型光纤探头,点击“Dark Scan”进行 暗扫描(相当于调零)。
4. 进行参比扫描 将视角调制管插到直型光纤探头上,固定好视角调制管。 然后将光纤探头对准参比板,点击“Reference Scan”进行参比扫 描(相当于调满度) 。参比和测定扫描均在自然光下进行,无 需打开光源。 5. 冠层反射光谱的测定 将光纤探头对准扫描目标,点击显示屏上的“Data Scan”进 行冠层反射光谱的测定。 注意:由于在自然光下进行冠层反射光谱测定,因此,每 当光强变化时,要随时进行参比扫描校正。
用轨道车自动测定生态系统的光谱反射遥控设备轨道用轨道车监测丛林植被系统仰视光量子探头光谱仪俯视探头温度传感器用轨道车从空中测定干旱火烧以及恢复后的植被绿色指标ndvishowninmoredetailonnextslide用反射光谱测定的绿色指标ndvi和绿色植被分布的关系四年ndvi指标表示降雪干旱火烧和再生对植被的影响植物种类和干旱对光谱反射的影响1000800600400wavelengthnmafapasbaresoilwbindvi025020015010005000reflectance1000800600400wavelengthnmwbindviafapasbaresoildecember2001干旱前july2002干旱后afadenostemafasciculatumchamiseaparctostaphylospungensmanzanitaasadenostemasparsifoliumredshank比较卫星飞机轨道车的光谱数据不同尺度的反射数ba与轨道车和飞机遥感相比卫星遥感夸大了植被指标校正后不同尺度的反射指标非常吻合comparingco2和h2o通量的测定eddycovariance光谱反射测定eddycovariance法测定的碳通量和光谱反射测定的植被指数co2和水气通量与光谱反射的关系netcowatervaporfluxmmd12fluxgcm2d1april132002beginningofdroughtoctober32002droughtmarch122003droughtrecoverylt
扫描面积 (m2) 6 12 0.008629 0.034514 0.215716 0.034705 0.138819 0.867622
注:视角调制管完全插入直型光纤探头时,扫描角度为20°
7. 通讯软件的安装
(1)用USB数据传输线将光谱仪与计算机连接。 (2)在控制面板中点击“系统”,在系统属性的“硬件” 中点击“添加硬件向导”,计算机搜索新硬件。 (3)将厂家提供的USB驱动程序光盘放入光盘驱动器 中。然后按照计算机屏幕提示 安装驱动程序。当程序安装完 毕,并且光谱仪与计算机建立 通讯时,计算机桌面弹出 “ActiveSync”窗口,窗口中右 侧图标显示绿色。
0.8
mND705
mSR705
0.6 0.4 0.2 0 10 15 20 chl content (relative unit) 25 y = 0.0165x + 0.2536 R = 0.9758
2
冬青不同展开叶片的叶绿素含量变化(横坐标为 生化测定数据,纵坐标为反射光谱测量数据)
2. 计算类胡萝卜素含量
弱 光
强 光
叶黄素循环过程
These dynamic responses reflect changes in energy distribution (heat dissipation) associated with the conversion of xanthophyll cycle pigments
二、光谱成分的测定
(1)光纤探头端对准样品。 (2)调节集成时间。 (3)罩住光纤探头的末端,暗扫描。 (4)扫描样品。 (5)保存数据。
光谱仪在生理生态研究中的应用
植物体中含有多种不同种类的色素:叶绿素、叶 黄素、胡萝卜素、花青素、紫黄质、环氧玉米黄质、 玉米黄质等,这些色素都参与或调节不同的生理生化 过程。任何环境因素的变化,如光质和光强、温度、 土壤水分、矿质营养等都会影响这些色素的变化,进 而影响到植物的代谢。不同色素发生轻微的变化便可 在反射光谱上灵敏的表现出来。通过检测叶片对特定 反射光谱的变化,便能无损伤的探测植物的生理生化 变化。
一、根据叶片反射指标计算色素含量
测定叶片的绿色
叶绿素指标
(R750-R705)/(R750+R705)
测定叶片的红色
花青素指标
RRED/RGREEN
光化学反应指标
(PRI-叶黄素循环指标): PR Nhomakorabea =(R531-R570)/(R531+R570)
光谱仪可以测定人眼 观察不到的色素含量,如 在光破坏防御机制中起重 要作用的叶黄素循环。
生化 测定与反 射光谱测 定叶黄素 组分的相 关性
PRI (叶黄素循环指标) 对光强做出快速反应,反映了能量耗散过程
实例四:
PRI 与光合速率之间的相关性
用反射指标无损伤动态监测叶片发育过程中色素的变化
叶绿素含量
相关文档
最新文档