基于激光吸收光谱技术的种子活力测量系统及方法技术方案

本发明专利技术属于种子活力测量领域，具体公开一种基于激光吸收光谱技术的种子活力测量系统及方法，该种子活力测量系统包括：可调谐半导体激光器系统，用于提供可调谐波长激光；光学吸收池，光学吸收池密封，内部放置有待测量子；光学吸收池上设置有入射光孔和出射光孔，入射光孔上密封安装有入射光纤，出射光孔上密封安装有探测器；可调谐波长激光通过入射光纤射入光学吸收池，并在光学吸收池内反射震荡，且吸收反映待测种子的种子活力的O2气体和/或CO2气体，之后被探测器接收，获得O2气体吸收光谱光信号和/或CO2气体吸收光谱光信号。本发明专利技术无需对种子进行预处理，不破坏种子呼吸的微环境，再者，具有快速、方便、高灵敏度和高精度优点。

Seed vigor measurement system and method based on laser absorption spectroscopy

The invention belongs to the field of seed vigor measurement. A seed vigor measurement system and method based on laser absorption spectroscopy technology are specifically disclosed. The seed vigor measurement system comprises a tunable semiconductor laser system for providing a tunable harmonic length laser, an optical absorption cell, an optical absorption cell sealed, and an internal position to be placed. The optical absorption pool is equipped with an incident light hole and an exit light hole, the incident light hole is sealed with an incident optical fiber, and the exit light hole is sealed with a detector; the tunable harmonic long laser is injected into the optical absorption pool through the incident optical fiber, and reflects the oscillation in the optical absorption pool, and absorbs the seeds reflecting the seed activity to be measured. The force of O2 gas and/or CO2 gas, then received by the detector, obtains the O2 gas absorption spectrum optical signal and/or CO2 gas absorption spectrum optical signal. The invention does not need to pretreat seeds, does not destroy the micro-environment of seed respiration, and has the advantages of fast, convenient, high sensitivity and high precision.

【技术实现步骤摘要】
基于激光吸收光谱技术的种子活力测量系统及方法
本专利技术属于种子活力检测领域，具体地说，涉及一种基于激光吸收光谱技术的种子活力测量系统及方法。
技术介绍
种子活力是种子发芽率、幼苗生长潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和。它能直接反应植株性状的优劣，是评价种子质量的一项重要指标，对农业等相关产业的发展意义重大。1950年，国际种子会议明确区分种子活力和发芽力，并确定种子活力为种子品质的一个重要指标；20世纪70年代，种子活力的研究日益增多，现已成为种子生理学研究中十分重要的部分。氧气，化学式O2，是众所周知的生物呼吸不可或缺的重要物质；氧气分子流入种子的流速值直接反应了种子呼吸功能的强弱，而种子呼吸功能的强弱又与其活力大小直接相关；中国专利CN103814653B，授权公告日2016.03.16，名称为“一种通过氧气流速判别种子活力的方法”，提到可以利用耗氧量来判断种子活力。二氧化碳，化学式CO2，是众所周知的生物呼吸产物的物质之一。科技文献《小篮子法测定植物种子呼吸速率的方法改进》，李海霞，徐久玮，蔡明历，曾汉来，王学奎，《生物学杂志》，第32卷第1期，2015年2月，提到：小篮子法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光吸收光谱技术的种子活力测量系统，其特征在于：所述种子活力测量系统包括：可调谐半导体激光器系统(2)，用于提供探测测定气体的可调谐波长激光；其中，所述测定气体为O2和/或CO2；光学吸收池(1)，所述光学吸收池(1)密封，内部放置有待测量种子，所述待测量种子呼吸改变所述光学吸收池(1)内的所述测定气体的浓度；所述光学吸收池(1)上设置有入射光孔和出射光孔，所述入射光孔上密封安装有入射光纤，所述出射光孔上密封安装有探测器；所述可调谐波长激光通过所述入射光纤射入所述光学吸收池(1)，并在所述光学吸收池(1)内反射震荡，且吸收所述测定气体后，被所述探测器接收；信号采集及处理模块(3)，...

【技术特征摘要】
1.一种基于激光吸收光谱技术的种子活力测量系统，其特征在于：所述种子活力测量系统包括：可调谐半导体激光器系统(2)，用于提供探测测定气体的可调谐波长激光；其中，所述测定气体为O2和/或CO2；光学吸收池(1)，所述光学吸收池(1)密封，内部放置有待测量种子，所述待测量种子呼吸改变所述光学吸收池(1)内的所述测定气体的浓度；所述光学吸收池(1)上设置有入射光孔和出射光孔，所述入射光孔上密封安装有入射光纤，所述出射光孔上密封安装有探测器；所述可调谐波长激光通过所述入射光纤射入所述光学吸收池(1)，并在所述光学吸收池(1)内反射震荡，且吸收所述测定气体后，被所述探测器接收；信号采集及处理模块(3)，连接所述探测器，用于采集并处理所述探测器输出的信号，获得所述测定气体的激光吸收光谱信号，并根据所述测定气体的激光吸收光谱信号获取所述测定气体的浓度，然后根据所述测定气体的浓度判定所述待测量种子的种子活力。2.根据权利要求1所述的基于激光吸收光谱技术的种子活力测量系统，其特征在于：所述种子活力测量系统还包括：第一控制模块(4)，分别连接所述可调谐半导体激光器系统(2)和所述信号采集及处理模块(3)，用于分别向所述可调谐半导体激光器系统(2)和所述信号采集及处理模块(3)输出调制信号和同步触发信号。3.根据权利要求1所述的基于激光吸收光谱技术的种子活力测量系统，其特征在于：所述光学吸收池(1)包括吸收池本体和待测量种子容纳盒；所述吸收池本体用于对所述可调谐波长激光进行反射震荡；所述待测量种子容纳盒，放置在所述吸收池本体内，用于容纳种子，且所述待测量种子容纳盒与所述可调谐波长激光的传输路径不相互干涉。4.根据权利要求1所述的基于激光吸收光谱技术的种子活力测量系统，其特征在于：所述光学吸收池(1)为光斑呈规则圆形的Herriot型光学吸收池。5.根据权利要求2所述的基于激光吸收光谱技术的种子活力测量系统，其特征在于：所述可调谐半导体激光器系统(2)包括第一可调谐半导体激光器(a)和/或第二可调谐半导体激光器(b)；所述第一可调谐半导体激光器(a)用于提供探测O2的第一可调谐波长激光；所述第二可调谐半导体激光器(b)用于提供探测CO2的第二可调谐波长激光。6.根据权利要求5所述的基于激光吸收光谱技术的种子活力测量系统，其特征在于：所述第一可调谐半导体激光器(a)和第二可调谐半导体激光器(b)均包括：激光器模块(21)、激光器驱动模块(22)、信号扫描模块电路(23)、信号调制电路模块(24)和加法电路模块(25)；所述信号扫描模块电路(23)的输出端和所述信号调制电路模块(24)的输出端均连接所述加法电路模块(25)的输入端，所述加法电路模块(25)的输出端连接所述激光器驱动模块(22)的输入端；且所述激光器驱动模块(22)的输入端还连接有所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾良权，祁亨年，许琴，
申请(专利权)人：湖州师范学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33