一种叶绿素荧光成像仪补光装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种叶绿素荧光成像仪补光装置，包括红色LED光源，所述红色LED光源的数量与设置方式与现有的调制叶绿素荧光成像仪相同，该装置还包括蓝色LED光源、远红光LED光源和控制电路，所述蓝色LED光源与所述远红光LED光源间隔设置；所述蓝色LED光源布置在第二圈所述红色LED光源和第三圈所述红色LED光源之间，且所述蓝色LED光源排列成一个圆圈，相邻两个所述蓝色LED光源之间的夹角为45°；所述远红光LED光源布置在第二圈所述红色LED光源和第三圈红所述色LED光源之间，且所述远红光LED光源排列成一个圆圈，相邻两个所述远红光LED光源之间的夹角为45°。

【技术实现步骤摘要】
一种叶绿素荧光成像仪补光装置
本技术是关于一种叶绿素荧光成像仪补光装置，涉及叶绿素荧光成像

技术介绍
叶绿素荧光成像系统开启了一种全新的叶绿素荧光测量方式，它的最大优点在于可以检测活体叶片面积上每个像素的光合活性，通过叶绿素荧光成像来反映叶片生理状态的异质性。叶绿素荧光成像系统主要由控制单元、LED光源板、CCD检测器、样品台以及成像分析软件等组成。LED光源板可以发出红色(或蓝色或远红光)光源，不仅可以提供调制测量光(ML)，还可以提供光化光(AL)和饱和脉冲(SP)，保证叶片表面受光均匀且光强足够强。德国WALZ公司生产的调制叶绿素荧光成像仪IMAGING-PAM，测量功能强大，数据直观可信，操作步骤简单，M系列的IMAGING-PAM更是实现了一个主机可以连接不同的探头(MICROSCOPY-，MINI-和MAXI-探头)，可以分别在130×150μm、24×32mm和10×13cm的面积上测量荧光成像，满足了从单细胞到整个叶片光系统II的功能研究。其中，MAXI-探头的LED光源含有44个带平行光学校正的超强发光二极管(LED)，在距光源17-20cm处能产生非常匀质的光场，这些LED提供ML，AL和SP。WALZ公司生产的MAXI-探头的IMAGING-PAM由于成像面积较小，相比其它成像系统可以得到高精度的成像数据，但是该设备的光源板仅仅配置了单一波长的光源，极大限制了该设备的应用范围。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种测量范围广的叶绿素荧光成像仪补光装置。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：本技术提供一种叶绿素荧光成像仪补光装置，包括红色LED光源，所述红色LED光源的数量与设置方式与现有调制叶绿素荧光成像仪相同，其特征在于，该装置还包括蓝色LED光源、远红光LED光源和控制电路，所述蓝色LED光源与所述远红光LED光源间隔设置；所述蓝色LED光源布置在第二圈所述红色LED光源和第三圈所述红色LED光源之间，且所述蓝色LED光源排列成一个圆圈，相邻两个所述蓝色LED光源之间的夹角为45°；所述远红光LED光源布置在第二圈所述红色LED光源和第三圈红所述色LED光源之间，且所述远红光LED光源排列成一个圆圈，相邻两个所述远红光LED光源之间的夹角为45°。进一步地，所述控制电路包括主控电路、跟随电路、加法电路、信号放大电路、过流保护电路、可调稳压电路、LED驱动电路以及电压/电流取样电路；其中，所述可调稳压电路、电压/电流取样电路、过流保护电路和LED驱动电路依次串联连接形成所述光源的供电电路；所述电压/电流取样电路输出端连接所述信号放大电路和主控电路的输入端，所述主控电路获取所述电压/电流取样电路的电压/电流值并根据设定的光照强度值调节相应所述光源供电电压，所述跟随电路的输入端连接所述主控电路的DA输出端，用于提升带负载能力使得所述跟随电路输出电压等于所述主控电路的实际输出电压；所述信号放大电路用于对所述电压/电流取样电路的电流采样信号进行放大；所述加法电路用于将所述信号放大电路输出电压和所述跟随电路的输出电压进行相加后输出到所述可调稳压电路的反馈端，使得所述可调稳压电路对输出的电压信号进行调整保持所述LED驱动电路恒流。进一步地，所述信号放大电路包括康铜丝电流采样电阻和精密仪表放大器，所述康铜丝电流采样电阻对电流进行采样经过所述精密仪表放大器进行放大；所述可调稳压电路采用LM2596S-ADJ芯片，通过控制所述LM2596S-ADJ芯片的反馈引脚调控所述LM2596S-ADJ的输出电压，所述加法电路的输出端连接所述LM2596S-ADJ芯片的反馈引脚；所述主控电路采用意法半导体公司的STM32F103RCT6单片机控制单元。进一步地，LED驱动电路中的电流I为：I＝(1.25-VDA)/(R×G)式中，VDA是所述主控电路的DA引脚输出电压，R所述康铜丝电流采样电阻，G为所述精密仪表放大器的放大倍数。进一步地，所述蓝色LED光源和远红光LED光源前设置有聚光镜。进一步地，所述蓝色LED光源的波长为480nm，提供的光强最大为350μmolm-2s-1，所述远红光LED光源的波长为730nm，提供的光强最大为50μmolm-2s-1。进一步地，所述蓝色LED光源和远红光LED光源的个数均设置为8个，且所述蓝色LED光源和远红光LED光源排列形成的圆圈直径为13.5cm。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本技术的叶绿素荧光成像仪补光装置增加蓝色LED光源和远红光LED光源，不仅可以同时测量多个活体样品的Fo’和状态转换曲线，而且可以直观的查看测量曲线和荧光参数是否正常，出现问题及时终止程序，这不仅提高了测量的准确性而且极大地缩短了测量时间，提高了测量效率。本技术可以广泛应用于叶绿素荧光监测中。附图说明图1是本技术叶绿素荧光成像仪补光装置的结构示意图；图2是本技术的控制电路原理示意图。具体实施方式以下结合附图来对本技术进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本技术，它们不应该理解成对本技术的限制。如图1所示，本技术提供的叶绿素荧光成像仪补光装置，包括光源和控制电路，其中，光源包括红色LED光源1、蓝色LED光源2和远红光LED光源3，本技术的红色LED光源1的数量和布置与
技术介绍
提到单一光源的光源板的布置方式相同，本技术不同点在于在现有的红色LED光源1基础上增加了蓝色LED光源2和远红外LED光源3，本技术在原来的红色LED光源1的缝隙中增加了8个波长约为480nm的蓝色LED光源2，提供的光强最大为350μmolm-2s-1，以及8个波长约为730nm的远红光LED光源3，提供的光强最大为50μmolm-2s-1，其中，8个蓝色LED光源2布置在原有第2圈和第3圈红色LED光源1之间，蓝色LED光源2排列成一个圆圈，直径13.5cm，相邻两个蓝色LED光源2之间的夹角是45°。8个远红光LED光源3也布置在原有第2圈和第3圈红色LED光源1之间，远红光LED光源3排列成一个圆圈，直径13.5cm，相邻两个远红光LED光源3之间的夹角是45°。8个蓝色LED光源2与8个远红光LED光源3间隔排列，且蓝色LED光源2与远红光LED光源3的间隔距离可以为2.63cm，以此为例，不限于此。优选地，为了使蓝色LED光源1和远红光LED光源3达到足够的光强，可以在蓝色LED光源2以及远红光LED光源3前设置聚光镜。如图2所示，控制电路采用硬件反馈闭环的方式进行恒流调控，使控制电路在保持恒流的控制上，具有很高的自我调节速度。控制电路包括可调稳压电路41、电压/电流取样电路42、过流保护电路43、LED驱动电路44、主控电路45、信号放大电路46、跟随电路47以及加法电路48。其中，可调稳压电路41、电压/电流取样电路42、过流保护电路43和LED驱动电路44依次串联连接形成光源的供电电路，且电压/电流取样电路42输出端连接主控电路45和信号放大电路46，主控电路45可以采用意法半导体公司的STM32F103RCT6单片机控制单元，主控电路45获取电压/电流取样电路42本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叶绿素荧光成像仪补光装置，包括红色LED光源，所述红色LED光源的数量与设置方式与现有调制叶绿素荧光成像仪相同，其特征在于，该装置还包括蓝色LED光源、远红光LED光源和控制电路，所述蓝色LED光源与所述远红光LED光源间隔设置；所述蓝色LED光源布置在第二圈所述红色LED光源和第三圈所述红色LED光源之间，且所述蓝色LED光源排列成一个圆圈，相邻两个所述蓝色LED光源之间的夹角为45°；所述远红光LED光源布置在第二圈所述红色LED光源和第三圈红所述色LED光源之间，且所述远红光LED光源排列成一个圆圈，相邻两个所述远红光LED光源之间的夹角为45°。

【技术特征摘要】
1.一种叶绿素荧光成像仪补光装置，包括红色LED光源，所述红色LED光源的数量与设置方式与现有调制叶绿素荧光成像仪相同，其特征在于，该装置还包括蓝色LED光源、远红光LED光源和控制电路，所述蓝色LED光源与所述远红光LED光源间隔设置；所述蓝色LED光源布置在第二圈所述红色LED光源和第三圈所述红色LED光源之间，且所述蓝色LED光源排列成一个圆圈，相邻两个所述蓝色LED光源之间的夹角为45°；所述远红光LED光源布置在第二圈所述红色LED光源和第三圈红所述色LED光源之间，且所述远红光LED光源排列成一个圆圈，相邻两个所述远红光LED光源之间的夹角为45°。2.根据权利要求1所述的叶绿素荧光成像仪补光装置，其特征在于，所述控制电路包括主控电路、跟随电路、加法电路、信号放大电路、过流保护电路、可调稳压电路、LED驱动电路以及电压/电流取样电路；其中，所述可调稳压电路、电压/电流取样电路、过流保护电路和LED驱动电路依次串联连接形成所述光源的供电电路；所述电压/电流取样电路输出端连接所述信号放大电路和主控电路的输入端，所述主控电路获取所述电压/电流取样电路的电压/电流值并根据设定的光照强度值调节相应所述光源供电电压，所述跟随电路的输入端连接所述主控电路的DA输出端，用于提升带负载能力使得所述跟随电路输出电压等于所述主控电路的实际输出电压；所述信号放大电路用于对所述电压/电流取样电路的电流采样信号进行放大；所述加法电路用于将所述信号放大电路输出电压和所述跟随电路的输出电压进行相加后输出到所述可调稳压电路的反馈端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春艳，汤淑明，顿海洋，唐溯，
申请(专利权)人：中国科学院植物研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11