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光合作用测定及荧光分析系统

一、植物光合荧光动力学测量系统

1.CO2传感器    

类别：非扩散红外分析器；

范围：满足0～3000、0～5000 ppm可选；

分辨率：≥0.1 ppm；

精度：在CO2常量时，平均噪声≤0.2 ppm，最大<0.5 ppm
2.光量子传感器  

类别：带有修正滤光片电池；

范围：满足0～3000 μmol m-2 s-1；

光谱：满足400～700 nm（可见光范围）；

分辩率：≥1 μmol m-2 s-1；

误差：±2%
3.叶温传感器

范围：满足0～50℃；

分辨率：≥0.1℃；

误差：±0.3℃
4.气温传感器

类别：热敏电阻；

范围：满足0～50℃；

分辨率：≥0.1℃；

误差：±0.3℃
5.湿度传感器

类别：湿敏电容；

范围：满足0～100 %RH；

分辨率：≥0.1 %；

误差：±1.5%
6.流量计

类别：微型电子流量计；范围：满足0～1.0 L/min；分辨率：≥0.01 L/min；误差：±1%
7.光控模块

类别：LED白色光源 （光谱：满足400 ～ 700 nm）；范围：满足0～3500 μmol m-2 s-1；发光面积：≥3.0×7.5 cm；

8.手柄（含叶室）

Ⅲ型：≥65×10 mm；

手柄信号通路：集成式信号传输          

9.光合作用控制系统

CO2浓度控制：控制范围：0～＞5000ppm；

叶温控制：

控制范围：环境温度±10℃；

控制精度：±1℃；

湿度控制：控制范围：满足0～90%RH不结露；

控制精度：±3%

10 荧光光源类型 ：
饱和脉冲光：两类光源470 nm±20和650nm±20；

光强范围：满足0～8000 μmol m-2 s-1 可调，时长可调
作用光：两类光源470 nm±20和650 nm±20；范围：满足0～3500 μmol μmol  μmol m-2 s-1，测量时间满足1～10 min可设；

光适应光：两类光源470 nm±20和650 nm±20；范围：满足0～2000  μmol m-2 s-1，测量时间满足1～10 min可设
远红光：≥730 nm；时长满足0～60秒可设；

窄脉冲：频率满足1～200 Hz；

光强：满足0～5000 μmol m-2 s-1
11.最短采样间隔：满足5 μs每次，连续脉冲4.存储容量
内置≥256 MB + 外置SD卡≥32GB

12.叶面积传感器：

传感器

最大扫描长度：≥330mm；

最大扫描宽度：≥150 mm

扫描速度：≤200 mm/s；

面积分辨率：≥0.1 mm2；

长度分辨率：≥1 mm；

宽度分辨率：≥0.1 mm；

最大测量厚度：≤6 mm ；

13.叶绿素仪光源波长：2个LED光源，红光660 nm，远红光940 nm；分辨率：≥0.1；精度：± 2读数

14.工作环境
温度：满足0～50℃；湿度：0～90% RH不结露20

二、便携式叶绿素荧光成像仪

1.测量参数

满足不低于50多个叶绿素荧光参数，每个参数均可显示2维荧光彩色图像

2.具备完备的自动测量程序

Fv/Fm：测量参数包括Fo，Fm，Fv，QY等Kautsky诱导效应：Fo，Fp，Fv，Ft_Lss，QY，Rfd等荧光参数荧光淬灭分析：Fo，Fm，Fp，Fs，Fv，QY，ΦII，NPQ，Qp，Rfd，qL等50多个参数光响应曲线LC：Fo，Fm，QY，QY_Ln，ETR等荧光参数

3.高分辨率TOMI-2 CCD传感器，逐行扫描CCD，最高图像分辨率：≥1360×1024像素，

时间分辨率：在最高图像分辨率下可达每秒20帧，

4.成像面积：≥40 mm×40 mm

5.光源板：一体平板式激发光源板，不少于6组测量光LED光源组、不少于8组光化光和饱和光LED光源组、不少于4个远红光LED光源

6.测量光：满足610-620nm红橙光

7.饱和光：5300K白光，最大光强≥4500 µmol(photons)/m².s

8.光化学光：5300K白光，最大光强≥1200 µmol(photons)/m².s

9.远红光：满足710-740nm，可测量Fo’并计算真实的Fv'/ Fm'、qN、qP、qL参数

10.FluorCam叶绿素荧光成像分析软件功能：具备成像预处理功能

11.定制实验程序协议：可利用Protocol菜单中的向导程序模版自由创建新的实验程序

12.自动测量分析功能：可设置一个或多个实验程序自动无人值守循环成像测量

13.快照模式：可以自由调节光强、快门时间及灵敏度得到清晰突出的植物样本稳态荧光和瞬时荧光图片

14.成像预处理：可自动识别多个植物样品或多个区域，也可手动选择区域，手动选区的形状可以是方形、圆形、任意多边形或扇形。可自动测量分析每个样品和选定区域的荧光动力学曲线及相应参数，样品或区域数量>1000

15.输出结果：高时间解析度荧光动态图、荧光动态变化视频、荧光参数Excel文件、直方图、不同参数成像图、不同ROI的荧光参数列表

16.CCD检测范围：满足400–1000nm

套

1

2

双系统激光共聚焦显微镜

1.激光系统：

1.1 全固体激光器：满足405nm，功率≥50mW；488nm，功率≥20mW；561nm，功率≥20mW；640nm，功率≥40mW；

1.2 所有激光谱线均由AOTF控制，可实现连续调节激光强度、高速激光谱线切换，具有快速光闸控制功能，激光强度调节范围：满足0.01%-100%，调节步进精度≤0.01%。

2.共聚焦扫描检测系统

2.1 扫描系统和检测系统一体化集成设计，扫描检测系统与显微镜直接耦合，非光纤式导出。

2.2 不少于4个独立的光谱型硅光电倍增管型荧光检测器，以及一个透射检测通道，所有通道可以独立设置不同激光，无需调节HV、offset等参数。

2.3 透射型光栅分光系统，其中任何一个荧光检测通道都可执行包括高精度高线性光谱扫描、光谱检测和光谱拆分等全部功能，并且荧光通道可同时进行以上功能。光谱检测范围：满足400-900nm；光谱分辨率（最小光谱检测范围）：≤2nm（需要样本数据支持）；光谱最小调节步进：≤1nm，连续可调。

2.4 高反射率的抗氧化银镀膜扫描振镜，扫描视场数≥20，旋转角度：0°-360°自由旋转，步进≤0.1°，光学放大扫描：满足0.9X-50X，步进≤0.01X；扫描速度≥15fps@512 x 512 ；

2.5 扫描模式：点扫描，矩形扫描，任意线/面扫描，任意图形区域扫描，Clip扫描，Zoom In 扫描，任意角度扫描，及X，Y，Z，T，λ任意结合或同时组合。

2.6 具有光子计数成像模式，可实现严格定量型共聚焦成像功能。

3.全自动倒置显微镜系统

3.1光学系统：≤50mm国际标准齐焦距离无限远校正光学系统，适用于双层荧光光路高分辨物镜应用；单层不低于8孔位电动荧光滤镜转盘，配置至少包含U、B、G激发等荧光滤色片组。

3.2 专用万能超平场超级复消色差系列物镜，视场数要求不低于26mm：10X，NA≥0.40，WD≥3.1mm；20X，NA≥0.8，WD≥0.6mm；40X，NA≥0.95，WD≥0.18mm；100X油镜，NA≥1.45，WD≥0.13mm；

3.3 荧光光源：LED荧光光源，使用寿命不低于20000小时，光纤接入。

3.4全复消色差光路：能对所有不同波长进行色差纠正。

3.5 显微镜Z轴电动控制，显微镜调焦行程不低于10mm，全调焦行程内调节精度≤10nm。

4.软件　

4.1图像采集和系统自动控制功能，光路全电动控制切换，多维显微成像控制：X，Y，Z，T等控制

4.2 三维可视图象重建：具有不少于三种等多种三维渲染模式，能进行空间切割，交互立体显示，并在成像过程中实时三维重构；

4.3 智能化设置：图像采集和系统自动控制，根据染料或不同应用要求，软件可一键设置自动配置整个光路

4.4  Z轴深度补偿功能，随成像深度不同，可以随意线性或非线性调节激光强度和检测器灵敏度，自动补偿由于样品深度增加造成的信号衰减。

4.5 可进行荧光漂白后恢复（FRAP）、FRET等实验。

4.6 可调节亮度、对比度以及灰度显示范围，并可以单独调节RGB各通道的亮度，能对图像添加伪彩色、改变色彩模式以及色阶位数等功能，支持反转、低通、高通、锐化等滤镜。

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植物表型成像分析系统

1.主机系统：

多功能高光谱成像工作站：具备满足400-1000nm高光谱反射光成像、UV-MCF生物荧光高光谱成像、环境因子监测功能模块，可扩展900-1700nm短波红外高光谱成像、红外热成像、RGB可见光成像

主控系统：嵌入式操作系统，不小于10英寸全中文触控屏，集移动扫描、平台控制及温湿度、光照度显示等于一体， PC端全中文用户界面软件，可实现无线控制功能

通信方式：可任意扩展增加传感器和控制模块如光源、秤重、激光测距模块，可实现远程控制功能

传感器：内置温湿度、光照度、时钟（时钟可根据电脑信息校准），可扩展传感器

成像距离：≥200mm

平台移动速度：满足2-30mm/s，可调

有效扫描面积：≥300×300mm

平台移动精度：满足反复运行20万次，误差控制在5mm以内

位置记忆：一键保存、读取、存储XY坐标位置，自动移动精准定位，精度≤1mmVISIR高光谱

2.成像：

传感器类型：满足400-1000nm线性推扫高光谱成像

光谱分辨率FWHM：≤5.5nm

光谱波段：≥440，具备多光谱波段自由选择功能，可选择感兴趣光谱波段，提高光谱成像大数据处理分析效率

F值：≥F/1.7

空间像素：≥1024像素

信噪比（峰值）：≥400:1

视场角：≥38°

帧率：≥300FPS（满帧），最大每秒扫描≥9900行，

控制及数据采集软件：专用控制及数据采集一体化软件。

反射光分析参数：可成像分析作物生化、生理指标、光利用效率、健康指数、覆盖度、胁迫等近百种参数，如：可自动分析计算NDVI、NDVI705红边归一化植被指数（对衰老敏感）、VOG1红边指数（对叶绿素浓度、物候变化等敏感）、PRI光化学植被指数、PSRI 植被衰减指数（用于指示冠层胁迫、植物衰老、果实成熟等）、SIPI结构不敏感色素指数（反映冠层胁迫程度、生理胁迫检测等）、CRI1 类胡萝卜素反射指数、ARI1/ ARI2 花青素反射指数、CI 叶绿素指数（红边指数）、WBIR水波段指数（反映水分含量分布）、HI健康指数等植物色素指数和胁迫敏感指数、NPQI归一化脱镁指数（用于早期胁迫检测）、PSSRa（R800/R680）指数等

3.高光谱数据分析软件：

可进行多模式图像显示、波段融合、光谱指数分析、光谱曲线绘制、光谱特征统计、直方图统计、结果图/表导出等；

图像显示：三波段伪彩色显示、单波段灰度显示及伪彩色演示、旋转显示、支持5种以上调色板可视化表达

ROI分析：同时具备①通过阈值+参数+斑块滤除进行背景掩膜自动选区，②自定义点、线、矩形、圆形、多边形等手动选区功能

内置不少于60种VI模型参数，一键分析输出csv结果及导出图片，具备“先计算后平均”“先平均后计算”两种计算方式，可研究植物表型及结构信息、生物及非生物胁迫、色素含量、理化性状、种质、中药材及果实品种品质等指标，支持扩展；

光谱分析：自动拾取任意像素点光谱曲线，自动根据ROI绘制平均光谱曲线，并自动识别统计波峰波长，具备加权、5点均值、SG滤波等平滑算法，具备一阶、二阶导数运算功能

形态分析：可分析长宽比、像素面积、校准面积等参数

剖面分析：最多可画分40段横切线，可根据交叉点的统计数据，精确分析根系的分叉、不同深度处根冠的宽度等，统计数据一键导出，可在Excel等工具中查看分析

4.UV-MCF成像分析：

UV-MCF成像：紫外光激发荧光成像，波段数≥200，高光谱分辨率解析蓝绿荧光和红色波段荧光、远红波段荧光，并自动识别荧光峰值、自动成像分析不同波段（≥200）荧光、荧光比值指数等，可对植物包括藻类自发光荧光成像和光谱分析，叶绿素荧光成像及光谱分析、BGF蓝绿荧光成像及光谱分析

荧光分析软件：全中文界面，可分析F440、F520、F690、F740、F690/F740、F520/F690、F440/F690、F440/F740、F735/F700等多种荧光参数，输出指数图及统计数据，可根据需求扩展

结构参数：可分析校准面积、等结构参数

路径分析：可对自定义路径进行剖面分析，具备波段范围融合、离散、单一参数等多种分析模式