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TL植物熱釋光測量系統(tǒng)

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公司名稱北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司
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更新時(shí)間2021/2/5 14:35:52
訪問次數(shù)337

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北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司成立于2002年，為國家*，致力于生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康研究監(jiān)測技術(shù)推廣、研發(fā)與服務(wù)，特別是在光譜成像技術(shù)（高光譜成像技術(shù)、葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)、紅外熱成像技術(shù)、無人機(jī)遙感等）、植物表型分析技術(shù)、呼吸與能量代謝測量技術(shù)等方面，與企業(yè)PSI、Specim、Sable等合作，致力于植物科學(xué)、土壤與地球科學(xué)、動(dòng)物能量代謝、水體與藻類及生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域*儀器技術(shù)的引進(jìn)推廣和技術(shù)研發(fā)集成，為植物/作物表型分析、生態(tài)修復(fù)及生態(tài)保護(hù)、能量代謝測量等提供規(guī)劃設(shè)計(jì)、技術(shù)方案與系統(tǒng)集成、技術(shù)咨詢與科技服務(wù)。公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)80％以上具備碩士或碩士以上學(xué)位，并與*研究生院、中科院植物研究所、中科院動(dòng)物所、中科院地理科學(xué)與資源研究所、中國農(nóng)科院、中國林科院、中國環(huán)科院、中國水科院、清華大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、北京大學(xué)、中國海洋大學(xué)、陜西師范大學(xué)、內(nèi)蒙古大學(xué)等建立了*的技術(shù)合作交流關(guān)系。公司下設(shè)有葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)與植物表型業(yè)務(wù)部、EcoLab?實(shí)驗(yàn)室、光譜成像與無人機(jī)遙感事業(yè)部及無人機(jī)遙感研究中心（與陜西師范大學(xué)合作建立）、動(dòng)物能量代謝實(shí)驗(yàn)室、內(nèi)蒙古阿拉善蒙古牛生態(tài)牧業(yè)研究院及青島分公司。實(shí)驗(yàn)室擁有葉綠素?zé)晒獬上?、葉綠素?zé)晒鈨x、水體藻類熒光儀、SPECIM高光譜儀、WORKSWELL紅外熱成像儀、EasyChem*、MicroMac1000水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)、ACE土壤呼吸自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)、SoilBox便攜式土壤氣體通量測量系統(tǒng)、動(dòng)物呼吸測量系統(tǒng)、LCpro+光合作用測量儀、Hood土壤入滲儀、年輪分析儀等各種儀器設(shè)備，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究分析、實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)等，歡迎與易科泰生態(tài)研究室開展合作研究。易科泰公司與歐洲PSI公司（葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)與表型分析技術(shù)）、美國SABLE公司（動(dòng)物能量代謝技術(shù)）、歐洲SPECIM公司（高光譜成像技術(shù)）、歐洲WORKSWELL公司（紅外熱成像技術(shù)）、歐洲Lightigo公司（LIBS元素分析技術(shù)）、歐洲BCN無人機(jī)遙感中心、歐洲ITRAX公司（樣芯密度掃描與元素分析）、美國VERIS公司、英國ADC公司、德國UGT公司、歐洲SYSTEA公司等*生態(tài)儀器技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)機(jī)構(gòu)和廠商建立了密切的合作關(guān)系，在FluorCam葉綠素?zé)晒獬上衽c熒光測量技術(shù)、PlantScreen植物表型分析技術(shù)、高光譜成像技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)、光合作用與植物生態(tài)研究監(jiān)測、土壤呼吸與碳通量研究監(jiān)測、動(dòng)物呼吸代謝測量、水質(zhì)分析與藻類研究監(jiān)測、CoreScanner樣芯密度CT與元素分析技術(shù)、LIBS元素分析技術(shù)、無人機(jī)生態(tài)遙感技術(shù)等生態(tài)儀器技術(shù)及其系統(tǒng)方案集成有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，成為我國農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地球科學(xué)、生態(tài)環(huán)境研究等領(lǐng)域科技進(jìn)步的重要研究力量。由公司研制生產(chǎn)的EcoDrone?無人機(jī)遙感平臺、SoilTron?多功能小型蒸滲儀技術(shù)、SoilBox?土壤呼吸測量技術(shù)、PhenoPlot?輕便型作物表型分析系統(tǒng)、SCG-N土壤剖面CO2／O2梯度監(jiān)測系統(tǒng)、植物生態(tài)監(jiān)測技術(shù)、動(dòng)物能量代謝測量技術(shù)等，在中科院修購項(xiàng)目、*學(xué)科群項(xiàng)目、CERN網(wǎng)絡(luò)（生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)）等項(xiàng)目中發(fā)揮重要作用 “工欲善其事，必先利其器”，易科泰公司將秉承“利其器，善其事”的經(jīng)營理念，為國內(nèi)生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康研究與發(fā)展提供的技術(shù)方案和服務(wù)。

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TL植物熱釋光測量系統(tǒng) 產(chǎn)品信息

TL6000植物熱釋光測量系統(tǒng)

熱釋光(Thermoluminescence，縮寫TL)是晶體受到輻射照射后，產(chǎn)生了自由電子。這些電子被晶格缺陷俘獲而積攢起來，在加熱過程中以光形式釋放出來。葉綠素?zé)後尮鈩t是由于活化能壘在溫度下限制了諸如電子再結(jié)合等暗反應(yīng)，因此光化學(xué)反應(yīng)中分離的電子對穩(wěn)定存在于電子載體中。在熱刺激下， S₂QA-，S₂QB- 和 S₃QB-電子對的再結(jié)合，使PSII中激發(fā)的單線態(tài)葉綠素分子發(fā)出熱釋光。然后，逐漸升高溫度會(huì)增加再結(jié)合的比率，從而激發(fā)不同類型的電子對形成TL譜帶。葉綠素?zé)後尮饽軌蚪沂?/span>光合放氧復(fù)合物（OEC）穩(wěn)定性及PSII總體完整性、QB受體損傷及葉綠體內(nèi)腔 pH值變化等光系統(tǒng) II的深層運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)理。

TL植物熱釋光測量系統(tǒng)是目前商用化的葉綠素?zé)後尮鉁y量儀器，針對研究PSII能量水平結(jié)構(gòu)進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)。PSII反應(yīng)中心光誘導(dǎo)電荷分離導(dǎo)致儲(chǔ)存了吸收光能的激發(fā)電子對的累積。加熱誘導(dǎo)這些激發(fā)電子對的重組，從而引發(fā)光釋放，并在一定溫度范圍內(nèi)形成特異性熱釋光曲線。根據(jù)不同釋光曲線的形狀、峰位和峰值，可以研究分析關(guān)于特定激發(fā)電子對的能量穩(wěn)定性及PSII反應(yīng)中心功能等。TL6000為這一系統(tǒng)的型號，大測量范圍為-100°C到+200°C，使用范圍更寬，可以對低溫、高溫段熱釋光進(jìn)行研究。

應(yīng)用領(lǐng)域

1、無損傷測量PSII電子傳遞

2、 PSII對生物/非生物脅迫與結(jié)構(gòu)修飾的適應(yīng)和應(yīng)答

3、脅迫條件下葉綠體內(nèi)能量不平衡的敏感性檢測

4、類囊體膜PSII氧化還原反應(yīng)

5、基于峰值溫度轉(zhuǎn)換，對供體側(cè)與受體側(cè)的氧化還原電位變化進(jìn)行解釋

6、通過測量熱釋光震蕩模式，指示S狀態(tài)轉(zhuǎn)換和放氧復(fù)合體狀態(tài)

典型樣品

植物碎片

各種微藻

葉綠體懸浮液

類囊體懸浮液

工作原理

熱釋光(Thermoluminescence，縮寫TL)是晶體受到輻射照射后，會(huì)產(chǎn)生自由電子，這些電子被晶格缺陷俘獲而積攢起來，在加熱過程中以光形式釋放出來。其基本的實(shí)驗(yàn)過程是將葉片快速冷凍到某一溫度，之后給葉片一個(gè)足夠強(qiáng)，但時(shí)間盡量短（一般<5µs）的單反轉(zhuǎn)光（single turn-over ?ash），用于誘導(dǎo)每個(gè)PSII反應(yīng)中心發(fā)生僅一次的電荷分離；然后逐漸升溫，同時(shí)測量葉片放出的熱釋光，繪制TL譜帶。

TL植物光合熱釋光測量系統(tǒng)使用能量足夠強(qiáng)的LED光源，所釋放5-10µs的方波脈沖能夠飽和所有的PSII反應(yīng)中心，其溫度控制單元可以在降溫后，再使樣品的溫度以0.1℃/sec到1.5℃/sec的速率線性增加。不同的閃光序列及樣品處理能夠使樣品處于不同的能量狀態(tài)，不同的溫度下釋放的光能源自光合機(jī)構(gòu)的不同結(jié)構(gòu)。分析釋光曲線的形狀、峰位和峰值，可以研究分析關(guān)于特定激發(fā)電子對的能量穩(wěn)定性及PSII反應(yīng)中心功能等。

熱釋光（TL）譜帶的來源及意義

不同型號的控溫方式與范圍

具體型號	控溫方式	控溫范圍
TL 6000/ST標(biāo)準(zhǔn)版	Peltier控溫器+水冷單元	-25℃到+70℃
TL 6000/ET溫度擴(kuò)展版	電阻加熱器+液氮制冷單元	-100℃到+200℃

系統(tǒng)組成

TL系列植物光合熱釋光測量系統(tǒng)由3部分組成：主控制分析單元、外部制冷單元、測量室。

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主控制分析單元：根據(jù)用戶定義方案或軟件內(nèi)置的實(shí)驗(yàn)程序來執(zhí)行實(shí)驗(yàn)過程并采集數(shù)據(jù)。彩色顯示屏可實(shí)時(shí)顯示測量曲線。

外部制冷單元：

水冷單元（TL 6000/ST標(biāo)準(zhǔn)版配備）：包含一個(gè)電子控制的抽水泵和內(nèi)部儲(chǔ)水的制冷器，用于測量室降溫。

液氮制冷單元（TL 6000/ET溫度擴(kuò)展版配備）：將液氮罐通過管路連接到測量室，通過電子控制的低溫輸出閥可以將測量室溫度控制到低-100℃。同時(shí)也用于測量結(jié)束后給測量室降溫。

測量室：包括四個(gè)關(guān)鍵組成部分：光源、光電倍增管傳感器、溫度控制器、樣品盤。

技術(shù)參數(shù)

· 溫度范圍：

TL 6000/ST標(biāo)準(zhǔn)版：-25℃到+70℃

TL 6000/ET溫度擴(kuò)展版：-100℃到+200℃

· 控溫模式：線性升溫

· 大線性升溫速度：TL 6000/ST標(biāo)準(zhǔn)版1.5oC/sec，TL 6000/ET溫度擴(kuò)展版1.8oC/sec

溫度調(diào)控方式：TL 6000/ST標(biāo)準(zhǔn)版：Peltier控溫器+水冷單元；TL 6000/ET溫度擴(kuò)展版：電阻加熱器+液氮制冷單元
小采樣周期：100ms
過熱保護(hù)：提供
環(huán)境光保護(hù)：提供

· 控制模式：手動(dòng)（恒溫）；程序設(shè)定溫度曲線

· 樣品盤：鍍金銅盤，TL 6000/ST標(biāo)準(zhǔn)版直徑14mm，TL 6000/ET溫度擴(kuò)展版直徑22mm

· 測量樣品：藻類、藍(lán)藻、葉綠體懸浮液，葉片等

· 單反轉(zhuǎn)飽和脈沖：波長lmax=627nm，大光強(qiáng)250000µmol(photons).m^-2.s^-1

· 光化光：波長lmax=627nm，大光強(qiáng)2000µmol(photons). m^-2.s^-1

· 探測傳感器：通過軟件靈敏控制的光電倍增管

· 光譜響應(yīng)：300nm-900nm

· 接通延遲：100ms

· 控制：用戶可通過編程語言自定義程序控制儀器測量過程

· 通訊：RS232串口/USB

· 軟件：FluorWin 3.7

· 電源：90V-240V

操作軟件與實(shí)驗(yàn)結(jié)果

典型應(yīng)用

中科院植物所盧從明研究員是國內(nèi)早將TL熱釋光技術(shù)用于植物光合研究的科學(xué)家之一，其的團(tuán)隊(duì)也一直位于這一研究的前沿。上圖即為2016年發(fā)表的文獻(xiàn)，通過測量施加DCMU和不同光照條件的葉綠素?zé)後尮馇€，評估*還原酶2對擬南芥PSII維持功能的作用（Ding，2016）。

產(chǎn)地：歐洲

參考文獻(xiàn)：

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l 'Birth defects' of photosystem II make it highly susceptible to photodamage during chloroplast biogenesis, D Shevela, et al, 2019. Physiologia Plantarum 166, 165–180

l High light acclimation of Chromera velia points to photoprotective NPQ, E Belgio, et al, 2018. Photosynthesis Research 135(1–3), 263–274

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l Glutathione reductase 2 maintains the function of photosystem II in Arabidopsis under excess light, S Ding, et al, 2016. Biochimica et BiophysicaActa (BBA) – Bioenergetics1857(6), 665–677

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l The N-terminal sequence of the extrinsic PsbP protein modulates the redox potential of Cyt b559 in photosystem II, T Nishimura, et al, 2016.Sci Rep. 6, 21490.

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l Characterization of photosystem I in rice (Oryza sativa L.) seedlings upon exposure to random positioning machine, B Chen, et al, 2013. Photosynthesis Research116(1), 93–105

l Isochorismate synthase 1 is required for thylakoid organization, optimal plastoquinone redox status, and state transitions in Arabidopsis thaliana, P Gawroński, et al, 2013.Journal of Experimental Botany

l Enhanced sensitivity and characterization of photosystem II in transgenic tobacco plants with decreased chloroplast glutathione reductase under chilling stress, Ding, et al, 2012. Biochimica et BiophysicaActa (BBA) – Bioenergetics1817(11), 1979–1991

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l Analysis of S2QA-charge recombination with the Arrhenius, Eyring and Marcus theories. S Rantam?ki, et al, 2011. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology

l Manganese limitation induces changes in the activity and in the organization of photosynthetic complexes in the cyanobacterium Synechocystis sp. strain PCC 6803. E Salomon, et al, 2011. Plant physiology

l Inhibition of photosynthetic oxygen evolution and electron transfer from the quinone acceptor QA? to QB by iron deficiency. N Msilini, et al, 2011. Photosynthesis research

l Chlorophyll fluorescence emission as a reporter on cold tolerance in Arabidopsis thaliana accessions. A Mishra, et al. Plant Signaling &Behavior, 2011

l Characterization of photosystem II in transgenic tobacco plants with decreased iron superoxide dismutase. Y Zhang, et al, 2011. Biochimica et BiophysicaActa

l Two functional sites of phosphatidylglycerol for regulation of reaction of plastoquinone QB in photosystem II. S Itoh, et al, 2011. Biochimica et BiophysicaActa

l Binding Stoichiometry and Affinity of the Manganese-Stabilizing Protein Affects Redox Reactions on the Oxidizing Side of Photosystem II. JL Roose, et al, 2011. Biochemistry

關(guān)鍵詞：傳感器控制器