全天候植被熒光觀測系統

一、產品介紹

全天候植被熒光觀測系統是Evergreen Instrument公司自主研發、設計的一款具有高分辨、高靈敏度、16通道的植被熒光觀測設備。該設備采用高分辨率、靈敏度的光譜儀為主要傳感器，可以在野外全自動觀測植被冠層下行輻照度和上行表觀輻亮度，并實時計算植被日光誘導葉綠素熒光（solar-induced Fluorescence，SIF）。本款設備可以在野外全天候長時間使用，其定制型支架可以根據實驗需要隨意調節測量傳感器到樣品之間的距離。該設備高度的模塊化，可以根據客戶需求進行定制。

二、工作原理

8通道全天候植被熒光觀測系統是基于760nm 和687 nm 附近的O2-A和O2-B 暗線內外的波譜觀測值，通過3FLD、SFM等算法提取日光誘導葉綠素熒光。

本設備的核心工作是準同步地測量太陽入射輻照度和植被冠層上行的表觀輻亮度。其中太陽入射輻照度通過帶余弦校正器的光纖向上觀測獲取，植被冠層上行的表觀輻亮度通過另一光纖觀測冠層獲取，并能全自動連續觀測6個目標物，然后數據通過光纖傳輸到主機，并進行運算。

本設備的光譜儀置放于恒溫箱內。恒溫箱采用半導體TEC制冷，光譜儀的工作溫度可以恒定在20至40℃±1℃（溫度可自由設定，但環境溫度不能高于50℃或者低于20℃）。可實時監控并存儲恒溫箱的溫、濕度值，以及機箱內部的環境溫度。當溫度出現異常時，將自動采取應急措施，如報警、關閉光譜儀，甚至整套系統。

本設備裝備有全自動防雨、防塵保護裝置，可保護余弦校正器不受雨水及灰塵的侵襲，盡可能的保護設備的采集數據安全可靠

結構圖

設備圖

技術規格要求：

1、主要用途：

用于測定植被冠層反射率和實時太陽光誘導的葉綠素熒光值

配置清單：

光譜系統、數據采集頭、恒溫系統、數據處理

產品優勢：

自動、連續測量植被冠層下行輻照度和上行輻亮度。自動快速優化積分時間，觀測數據信噪比高。數據實時監測，自動存儲，遠程傳輸，操作簡單。軟件可以根據用戶的實驗方案調整相應的參數。儀器可兼容太陽能供電。系統可防塵，實時監測儀器運轉情況，條件下自動斷電保護。

3、詳細技術要求：

1）光譜系統

具有穩定的信噪比，良好的光譜重現性，高光譜分辨率，系統性能穩定。

*1.1 光譜儀(可以根據用戶需求更改配置，滿足用戶更好的使用要求)

1.1.1 光譜儀范圍：640-800 nm（25um狹縫）

1.1.2 光譜分辨率：0.39 nm

1.1.3 光譜采樣間隔：0.15 nm

1.1.4 信噪比：1000:1

1.1.5 CCD 制式：1024*58

1.1.6 像素面陣型CCD

1.1.7 *高靈敏度：200*103

1.1.8 暗噪音：≤ 3RMS

1.1.9 光譜響應：780 nm處量子效率*高（70 %）, 680 nm處量子效率*高50 %

*1.2光譜儀（可以根據用戶需求更改配置，滿足用戶更好的使用要求）

1.2.1光譜儀范圍：350-1100 nm（25狹縫）

1.2.2光譜分辨率:1.3nm，光譜采樣間隔0.15 nm，信噪比250:1

1.2.3 CCD 制式：2048像素線陣型CCD

1.2.4暗噪音：低于12RMS

1.2.5光譜響應：350 nm處量子效率*高（70 %）, 680 nm處量子效率*高35 %

*1.3 16通道分光系統

1.3.1光譜范圍：350-2000 nm

1.3.2輸入通道：2通道

1.3.3輸出通道：≤16通道

1.3.4測量重復性：99%

1.3.5植被熒光專用軟件控制多通道分光系統自動切換自動測量

1.3.6實時監測功能:7*24小時全天候全自動測量目標不少于6個目標區域

2）數據采集頭

數據采集部分功能：自動優化積分時間，保證觀測數據信噪比；余弦探頭具有防塵、防雨功能；保護余弦校正器不受雨水及灰塵的侵襲，盡可能的保護設備的采集數據安全可靠。

2.1 高通量光纖數據采集頭

2.1.1 可選長度：2米，5米，10米，20米（可定制）

*2.2 采集頭防雨器

2.2.1 遇雨水自動遮擋采集頭。

2.2.2 防塵蓋

3）恒溫系統

恒溫系統功能：實時監測功能：7*24小時全天候全自動測量目標物，實現系統溫度、濕度的狀態信息監控。

*3.1 恒溫箱

3.1.1 環境溫度：20℃-50℃

3.1.2恒定溫度：20℃-40℃（±1℃）

3.1.3溫度可自由設定

3.1.4半導體TEC制冷

3.1.5實時監控并存儲恒溫箱的溫、濕度值

3.1.6實時監控并存儲機箱內部的環境溫度

3.1.7 異常預警：當溫度異常時，將自動采取應急措施。

3.1.8 預警處理：報警——關閉光譜儀——關閉系統

4）數據處理

*4.1 數據處理系統硬件

4.1.1 Intel處理器

4.1.2 NM70高速芯片組

4.1.3 面板類型：工控規屏TFT

4.1.4 背光類型：LED

4.1.5 亮度：400cd/m2

4.1.6 線性誤差＜1.5%

4.2數據處理算法

4.2.1 實時計算SIF

4.2.2 同時具有二種算法：3FLD、SFM

*4.2.3 同時顯示原始光譜圖，反射率，地物，入照，實時熒光值圖譜等植被參數

4.3 數據處理功能

4.3.1 輻射校正模塊

4.3.2 光譜校正模塊

4.3.3 暗電流校正功能

4.3.4 實時自動優化積分時間功能

4.3.5 測量起止時間、測量間隔時間可調

*4.3.6 根據太陽高度角自動啟動、停止測量

4.4 數據處理其他功能

4.4.1 數據自動存儲

4.4.2 遠程實時數據瀏覽

4.4.3 數據異常監測、報警

*4.4.4 多張光譜圖同時顯示，可以同時顯示原始光譜，反射率，熒光值
4.4.5用戶可以根據現場情況修改軟件參數（積分時間，測試時間等）

5 提供定制化服務

可根據后期用戶實驗要求增加儀器功能或改變光譜儀配置，根據現場情況修改軟件參數，一個月內修改完畢到達用戶現場，后期提供數據分析技術支持。

保準化建議配置清單