Handy PEA+ представляет собой переносной флуориметр карманного формата для анализа параметров флуоресценции хлорофилла в полевых условиях. Прибор работает на принципе непрерывного возбуждения флуцоресценции. Состоит из управляющего (контрольного) модуля и небольшого эмиттерно-детекторного модуля, соединённых между собой посредством кабеля. Контрольный модуль содержит сложноустроенную систему электроники, позволяющую производить анализ параметров флуоресценции хлорофилла с высоким разрешением по времени. Флуориметр Handy PEA+ предназначен в первую очередь для работы с твёрдыми образцами (листья и т.д.); однако также возможна работа и с суспензиями. Для работы с суспензиями требуется дополнительный кюветный модуль HPEA/LP2 (опция; в базовй комплект не входит, заказывается отдельно).
Эмиттерно-детекторный модуль устройства Handy PEA+ включает очень компактную и вместе с тем мощную осветительную систему, состоящую из 3-х сфокусированных ультра-ярких красных светодиодов и системы светофильтров. Пиковая длина волны излучения - в районе 650 нм. Свет с данной длинной волны активно поглощается хлорофиллом и используется для инициации флуоресценции. Интенсивность возбуждающего светового импульса настраивается в пределах 03500 мкмоль м-2с-1. Свет от источника освещения фокусируется на поверхности листа с помощью системы линз. Данная система линз обеспечивает равномерное распределение плотности светового потока на экспонированную специальным зажимом поверхность листа (диаметр = 4 мм). Система обратной связи в непрерывном режиме анализирует и корректирует мощность светового потока, выдаваемого осветительным модулем. Колебания мощности светового потока происходят по причине нагрева осветительной системы. Контур обратной связи компенсирует колебания мощности светового потока, возникающие по причине небольших колебаний температуры окружающей среды.
Эмиттеры светодиодного типа имеют ряд преимуществ перед другими источниками освещения. Светодиоды очень надежны и долговечны, они практически не производят тепла, выходят на максимальную мощность очень быстро (в пределах нескольких микросекунд после включения). Благодаря использованию подсветки светодиодного типа сводятся к минимуму погрешности, возникающие при измерении величины F0, а также неточности, сопряженные с работой оптического прерывателя, без которого не обходятся системы, использующие в качестве источника освещения обычные лампы накаливания. Светодиоды практически не производят тепла. По этой причине система термостатирования осветительного модуля не требуется.
Детектор, входящий в состав эмиттерно-детекторного модуля, представляет собой высококачественный и высокопроизводительный pin-фотодиод, совмещенный с усилительным контуром. Дизайн оптической системы детектора, и качественная система светофильтров, позволяют практически полностью исключить влияние отраженных световых волн на величину флуоресцентного сигнала. Т.е. детектор в большей степени реагирует световые волны, смещенные в более длинноволновую часть спектра, характерные для флуоресцентного сигнала, и практически полностью отсекает более коротковолновые световые импульсы, характерные для отраженного поверхностью листа возбуждающего освещения.
Эмиттерно-детекторный модуль откалиброван на заводе производителя. Пользователь может произвести калибровку осветительного модуля самостоятельно. Для проведения данной процедуры потребуется серийный квантовый датчик и серийный измеритель освещенности.
Систему Handy PEA+ очень просто настраивать и использовать. Прибор может хранить в своей памяти до 5 различных пользовательских протоколов.
Протоколы пишутся с помощью специального программного пакета под Windows – PEA+ Plus. Данный программный пакет входит в стандартный комплект поставки. Программное обеспечение PEA+ Plus позволяет настроить: количество актов анализа, параметры каждого акта анализа, а также, в случае необходимости, ввести стадию предварительного облучения. Созданный протокол анализа загружается в память системы Handy PEA+ по USB-кабелю. Система Handy PEA+ позволяет производить измерения в ручном режиме и автоматическом режиме.
Автоматический режим, с применением предварительно созданных экспериментальных протоколов, настоятельно рекомендуется, с целью обеспечения максимальной производительности устройства, а также максимальной точности и Воспроизводимость получаемых результатов. Работа по предварительно заданным экспериментальным протоколам позволяет свести к минимуму влияние оператора на процесс измерения. Таким образом, различные операторы, используя один и тот же протокол, могут получать хорошо воспроизводимые результаты. Управляющий модуль прибора снабжен защищенной от пыли и влаги тактильной клавиатурой. С помощью клавиатуры вы можете перемещаться по пунктам меню и задавать различные параметры. Кроме того, управляющий модуль прибора содержит встроенный ЖК-дисплей, позволяющий просматривать пункты меню, параметры настройки и получаемые экспериментальные данные.
Встроенная память устройства Handy PEA+ позволяет хранить до 1000 экспериментальных записей, длительностью от 0,1 до 300 секунд каждая. В полевых условиях сохраненные данные можно просматривать на встроенном экране устройства. В лабораторных условиях данные могут быть выгружены на персональный компьютер через USB-кабель, где с помощью ПО PEA+ Plus, данные могут быть обработаны и измерений могут быть легко экспортированы в любые другие программные пакеты для дальнейшей обработки.
Перед проведением измерений в режиме флуориметрии непрерывного возбуждения - необходимо провести темновую адаптацию изучаемого листа. Для этой цели в комплекте с прибором Handy PEA+ поставляются специальные, небольшие и очень легкие листовые клипсы.
Каждая клипса снабжена сдвижной светонепроницаемой шторкой. В процессе темновой адаптации все реакционные центры полностью окисляются и становятся доступными для фотохимических реакций. Кроме того, всякая флуоресценция хлорофилла прерывается. Время, требующееся на полную темновую адаптацию листа, варьирует, в зависимости от многих факторов. Так, продолжительность темновой адаптации зависит:
Обычно для эффективной темновой адаптации требуется около 15-20 минут. Чтобы оптимизировать процесс измерений можно провести темновую адаптацию на нескольких листьях одновременно. Для этого вам понадобится несколько листовых клипс, которые вы сможете расположить на разных листьях. Клипсы темновой адаптации доступны для заказа, вы всегда можете приобрести требующееся вам количество. Некоторые исследователи проводят измерения ночью. Такой подход обеспечивает адекватное количество образцов, прошедших темновую адаптацию, и сводит время ожидания к нулю.
Характеристика | Значение |
---|---|
Габариты управляющего модуля | 170 × 85 × 40 мм |
Вес управляющего модуля | 565г |
Коммуникация с компьютером | USB 2.0 |
Рабочий диапазон температур | 0 - 40°C |
Рабочий диапазон относительной влажности | 0-100%, без образования конденсата |
Источник электропитания | 3 аккумуляторные батареи Ni-MH 3,6В, 1,8 Ач (в комплект поставки не входят, заказываются отдельно) |
Зарядное устройство для батарей (входит в комплект поставки) | зарядное устройство с переключателем (100-230 VАC на входе, 12 VDC / 3А на выходе) |
Время жизни батарей | Обычно - от 8 до 9 часов (при скорости 120 измерений/час и продолжительности каждого измерения – 1 секунда) |
Дисплей | Встроенный ЖК дисплей (8 строк × 20 символов в строке) |
Источник освещения | Сфокусированная матрица из 3-х ультра-ярких красных светодиодов со светофильтрами, отсекающими свет в ближней ИК-области. Пиковая длина волны: 650 нм. Полуширина спектральной линии: 22 нм. |
Интенсивность освещения настраивается в пределах | 0-3500 мкмоль м-2 с-1 |
Детектор | Pin-фотодиод быстрого реагирования, снабженный длинноволновым пропускающим фильтром RG9 |
Параметры электронного блока | Микропроцессор - 16 бит; Разрешающая способность – 12 бит; Встроенный цифро-аналоговый конвертор (скорость сбора данных – через каждые 10 микросекунд); 8 бит ЦАП для контроля осветительного модуля; Часы реального времени. |
Продолжительность записи | 0,1-300 секунд |
Память | ОЗУ 512 КБ, с резервным аккумуляторным электропитанием. Памяти достаточно для записи до 1000 полнопрофильных 1-секундных измерений |
Листовые клипсы (в комплекте) | 20 шт., апертура 4 мм, посеребренное локационное кольцо, шторка-слайдер для темновой адаптации листа |