平面光(guang)極(ji)技術(shu)是壹種(zhong)先(xian)進(jin)的(de)光(guang)電(dian)傳感(gan)技(ji)術(shu)，廣(guang)泛(fan)應(ying)用於(yu)環(huan)境(jing)監測(ce)、生態研究(jiu)和土(tu)壤科(ke)學等領(ling)域。該技術(shu)通(tong)過光(guang)化(hua)學傳感(gan)膜(mo)和熒(ying)光(guang)成(cheng)像技(ji)術(shu)，能夠實時、原位(wei)監測水(shui)體(ti)、沈(chen)積(ji)物(wu)、土(tu)壤和植(zhi)物(wu)根際(ji)中的物(wu)理(li)化(hua)學參(can)數，包(bao)括溶解(jie)氧（DO）、pH值和二(er)氧(yang)化(hua)碳（CO₂）等(deng)。
技(ji)術(shu)原理(li)
平(ping)面光(guang)極(ji)技術(shu)基於(yu)光(guang)化(hua)學傳感(gan)膜(mo)，該膜(mo)含有對被(bei)測(ce)物(wu)質(zhi)敏感(gan)的(de)熒(ying)光(guang)染料(liao)。這(zhe)些(xie)染料(liao)在激(ji)發(fa)光(guang)源(yuan)的照(zhao)射下(xia)發(fa)出熒(ying)光(guang)信(xin)號，熒(ying)光(guang)信(xin)號會根據被(bei)測(ce)物(wu)質(zhi)濃(nong)度的(de)變化(hua)而(er)變化(hua)。通(tong)過CMOS相機捕(bu)獲(huo)這種變化(hua)，並將(jiang)其(qi)轉(zhuan)化(hua)為濃(nong)度信(xin)息。
應(ying)用實例(li)
沈積(ji)物(wu)-水(shui)微(wei)界面研(yan)究(jiu)：在湖泊(bo)、河流等(deng)自(zi)然(ran)水(shui)體(ti)中，沈積(ji)物(wu)-水(shui)微(wei)界面是(shi)物(wu)質(zhi)循環(huan)和能(neng)量(liang)流動(dong)的關(guan)鍵區(qu)域。平面光(guang)極(ji)技術(shu)被(bei)用於(yu)實時監測(ce)這(zhe)壹界面上(shang)的(de)溶解(jie)氧（DO）、pH值及(ji)二(er)氧(yang)化(hua)碳（CO₂）等(deng)參(can)數的(de)動(dong)態變化(hua)。
土(tu)壤生態研究(jiu)：在土(tu)壤生態研究(jiu)中，平面光(guang)極(ji)技術(shu)被(bei)用於(yu)測(ce)定(ding)土(tu)壤中的pH值、溶解(jie)氧含量(liang)等(deng)關(guan)鍵參(can)數，以(yi)了解(jie)土(tu)壤的(de)理(li)化(hua)性(xing)質和生態系統的運(yun)行狀(zhuang)態。
植(zhi)物(wu)根際(ji)CO₂濃(nong)度監(jian)測：研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)使用平(ping)面光(guang)極(ji)成(cheng)像技(ji)術(shu)監測(ce)白羽扇(shan)豆(dou)（Lupinus albus）根際(ji)區(qu)域的CO₂分(fen)壓(ya)（pCO₂）。這種高(gao)頻率(lv)的監(jian)測(ce)有助(zhu)於捕(bu)捉(zhuo)根際(ji)CO₂濃(nong)度的(de)快速變化(hua)。
底棲生物(wu)擾動(dong)對沈(chen)積(ji)物(wu)中CO₂分(fen)布(bu)的影響：平(ping)面光(guang)極(ji)技術(shu)能夠監測底棲(qi)生物(wu)（如(ru)招潮蟹(xie)）擾動(dong)對沈(chen)積(ji)物(wu)中CO₂分(fen)布(bu)的影響。研(yan)究(jiu)表(biao)明(ming)，底(di)棲生物(wu)的(de)活(huo)動(dong)顯(xian)著增(zeng)加了沈積(ji)物(wu)中CO₂的排放。
技(ji)術(shu)優勢(shi)
高(gao)時空分(fen)辨(bian)率(lv)：平面光(guang)極(ji)技術(shu)能夠在毫秒(miao)級時間(jian)內(nei)捕(bu)捉(zhuo)目標(biao)區(qu)域內化(hua)學參(can)數的(de)細(xi)微變(bian)化(hua)，同時具有亞毫米(mi)級的(de)空間(jian)分(fen)辨(bian)率(lv)。
非(fei)侵(qin)入性(xing)成(cheng)像：該技術(shu)通(tong)過塗(tu)覆在透明(ming)載(zai)體上的(de)特(te)定熒(ying)光(guang)或(huo)吸(xi)收性(xing)染料(liao)，實現(xian)對環(huan)境中目標(biao)化(hua)學物(wu)質(zhi)的非(fei)侵(qin)入性(xing)檢(jian)測(ce)。
高(gao)靈敏(min)度與(yu)多參(can)數測(ce)量(liang)能(neng)力(li)：平(ping)面光(guang)極(ji)技術(shu)基於(yu)熒(ying)光(guang)分(fen)析(xi)原理(li)，具(ju)有高(gao)靈敏(min)度，能(neng)夠檢(jian)測(ce)出極(ji)低濃(nong)度的(de)化(hua)學物(wu)質(zhi)。現代(dai)平面光(guang)極(ji)系統不僅限於(yu)單(dan)壹參(can)數的(de)監(jian)測，而(er)是集(ji)成(cheng)了多種(zhong)功(gong)能(neng)於(yu)壹體(ti)，能夠同時監測(ce)溶解(jie)氧（DO）、pH值、二(er)氧(yang)化(hua)碳（CO₂）等(deng)多(duo)種(zhong)參(can)數。
實時性(xing)與(yu)原位(wei)檢(jian)測(ce)：平面光(guang)極(ji)技術(shu)能夠實現(xian)實時檢(jian)測(ce)，即時反映(ying)目(mu)標(biao)物(wu)的(de)動(dong)態變化(hua)。這種實時性(xing)特點使得科(ke)學家(jia)們能夠迅速響應(ying)環境變(bian)化(hua)，及(ji)時調整(zheng)研(yan)究(jiu)策(ce)略(lve)。
平面光(guang)極(ji)技術(shu)是當今先(xian)進(jin)的(de)光(guang)電(dian)傳感(gan)技(ji)術(shu)之(zhi)壹，智(zhi)感(gan)環(huan)境(jing)團(tuan)隊(dui)基於該技術(shu)開發(fa)了封閉式(shi)平(ping)面光(guang)極(ji)設(she)備，並成(cheng)功(gong)將(jiang)其(qi)應(ying)用於(yu)沈(chen)積(ji)物(wu)-水(shui)微(wei)界面、水(shui)生動(dong)植(zhi)物(wu)和土(tu)壤植(zhi)物(wu)根際(ji)環(huan)境的研究(jiu)。平(ping)面光(guang)極(ji)技術(shu)的應(ying)用遠(yuan)不止此(ci)，因(yin)篇(pian)幅有限不能壹壹呈(cheng)現(xian)，如(ru)您有更好的方案和想(xiang)法，可以(yi)與(yu)我們共同(tong)探索和開發(fa)平(ping)面光(guang)極(ji)技術(shu)在更多(duo)領(ling)域的應(ying)用~
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