在(zai)環境監(jian)測(ce)與生(sheng)態研究領域，精(jing)準(zhun)捕(bu)捉水體、土壤(rang)中關鍵(jian)參(can)數(shu)的時空變(bian)化(hua)，是(shi)解析物(wu)質(zhi)循環、評(ping)估(gu)生態健康(kang)的核心。平面光(guang)極技術(shu)作(zuo)為前(qian)沿監測手段，憑(ping)借特殊的光(guang)學傳感與(yu)二(er)維(wei)成像能(neng)力，突破(po)傳統(tong)單(dan)點監(jian)測局(ju)限(xian)，為(wei)溶(rong)解氧、CO₂、pH 值(zhi)等(deng)參(can)數(shu)的監(jian)測(ce)提供(gong)了(le)革(ge)新(xin)方案(an)，成(cheng)為(wei)推(tui)動環境監(jian)測(ce)向高(gao)精(jing)度(du)、可(ke)視(shi)化(hua)升級(ji)的關(guan)鍵(jian)技術(shu)。
平面光(guang)極技術(shu)的核心是(shi)集(ji)成(cheng)熒(ying)光傳感材(cai)料的平(ping)面薄(bo)膜(mo)（光(guang)極(ji)膜(mo)）與(yu)高(gao)分(fen)辨率成(cheng)像(xiang)系統(tong)的協同(tong)運(yun)作(zuo)。光極膜(mo)中的熒(ying)光探針(zhen)分(fen)子(zi)具(ju)有高(gao)度(du)選擇(ze)性：與溶解氧接(jie)觸時，釕(liao)（Ⅱ）聯吡啶絡合物(wu)的熒(ying)光會(hui)因(yin)氧分(fen)子(zi)猝(cu)滅而(er)強(qiang)度衰減；遇(yu)到 CO₂，膜(mo)內(nei)緩(huan)沖體系反(fan)應引(yin)發(fa) pH 敏(min)感熒(ying)光染料信號變化(hua)；pH 值(zhi)波(bo)動則(ze)通(tong)過熒(ying)光素(su)衍(yan)生物(wu)等(deng)探針(zhen)的質(zhi)子(zi)化(hua)狀態改變，轉(zhuan)化(hua)為可(ke)檢(jian)測的熒(ying)光光(guang)譜(pu)位移。
在(zai)特定(ding)波(bo)長激(ji)發光(guang)源驅(qu)動(dong)下，這些光學信號被高(gao)靈(ling)敏度 CCD/CMOS 相(xiang)機(ji)捕(bu)捉為(wei)二維(wei)熒(ying)光圖(tu)像(xiang)，經(jing)算(suan)法(fa)校(xiao)準(zhun)後(hou)，直(zhi)接轉(zhuan)化(hua)為目標(biao)參數(shu)的濃(nong)度(du)分(fen)布圖(tu)譜(pu)，空(kong)間(jian)分(fen)辨率達亞毫米級(ji)，時間響(xiang)應快(kuai)至(zhi)毫秒級(ji)，實現(xian)從 “點(dian)測量" 到 “面分(fen)析" 的跨(kua)越(yue)。
相(xiang)比(bi)傳統(tong)技術(shu)，平(ping)面光(guang)極技術(shu)優(you)勢(shi)顯著。它能(neng)完整(zheng)呈(cheng)現(xian)空(kong)間(jian)異(yi)質性，直(zhi)觀展(zhan)示毫米至(zhi)厘米尺(chi)度(du)內(nei)的濃(nong)度(du)差(cha)異，揭示(shi) “熱(re)點(dian)區(qu)域" 的物(wu)質(zhi)轉(zhuan)化(hua)規律；可(ke)實(shi)時追(zhui)蹤(zong)動(dong)態(tai)過(guo)程(cheng)，高(gao)頻(pin)成像捕(bu)捉溶(rong)解氧、pH 值(zhi)的瞬時波(bo)動，解析環境參(can)數(shu)與(yu)生(sheng)物(wu)活(huo)動(dong)的耦(ou)合(he)關系；且采用(yong)非(fei)侵(qin)入(ru)式測(ce)量(liang)，光(guang)極膜(mo)僅(jin)與(yu)介(jie)質(zhi)表面接(jie)觸，不(bu)破(po)壞(huai)研(yan)究體系，保障(zhang)數(shu)據(ju)反(fan)映真(zhen)實微(wei)環境狀(zhuang)態(tai)。
該技術(shu)應(ying)用(yong)場景廣(guang)泛。在(zai)水環境監(jian)測(ce)中，同(tong)步(bu)成像(xiang)湖泊、河流(liu)中溶解氧的垂(chui)向分(fen)布與(yu) CO₂釋放熱點，揭示(shi)富(fu)營養化(hua)過程中 “氧躍層" 形成(cheng)機(ji)制；在(zai)黑(hei)臭水體治理(li)中，追(zhui)蹤(zong)底泥(ni) - 水界(jie)面的 DO 梯(ti)度(du)變化(hua)，評(ping)估(gu)曝(pu)氣(qi)修(xiu)復效(xiao)果。
土壤(rang)生態研究中，捕(bu)捉作(zuo)物(wu)根際(ji) pH 局(ju)部波(bo)動與(yu) CO₂釋放動態，為理(li)解根系 - 微(wei)生(sheng)物(wu)互(hu)作、優化(hua)施肥策略(lve)提供依(yi)據(ju)。工業過程(cheng)中，實時監測(ce)汙水處理(li)反(fan)應器(qi)內溶(rong)解氧空(kong)間分(fen)布，指導曝(pu)氣(qi)裝置(zhi)調控(kong)，降低能(neng)耗並(bing)避(bi)免(mian)處(chu)理(li)效(xiao)率下降。惡(e)劣環境探測(ce)中，特制光極膜(mo)耐(nai)酸(suan)堿(jian)、抗高(gao)壓，應(ying)用(yong)於(yu)深海(hai)熱(re)液(ye)區(qu)、酸性礦山排(pai)水等(deng)場景，為(wei)惡(e)劣生(sheng)態系統(tong)研(yan)究提供(gong)數(shu)據(ju)。
咨(zi)詢電(dian)話