EcoChem 種質(zhì)資源檢測(cè)鑒定系統(tǒng)

種子是具有生命的特殊商品，是種植業(yè)中最基本的生產(chǎn)資料。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，能否獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效除了取決于種子品種的好壞之外，還取決于種子的質(zhì)量。目前種子市場(chǎng)還是存在一些亂象，一些中小企業(yè)由于利潤(rùn)微薄，鋌而走險(xiǎn)，非法生產(chǎn)，以次充好。所以進(jìn)行種子的檢測(cè)意義重大。這樣做同時(shí)也可以很好的分析、鑒定和評(píng)價(jià)種子的質(zhì)量、批次和利用價(jià)值。現(xiàn)在我們可以通過(guò)EcoChem激光光譜元素測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)種子的元素光譜特征，組分特征來(lái)進(jìn)行種子分類及鑒定、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品檢測(cè)、種子活力分級(jí)檢測(cè)等。這是一種新的方法和快速檢測(cè)手段。

 EcoChem 種質(zhì)資源檢測(cè)鑒定系統(tǒng)采用激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）技術(shù)，檢測(cè)限可達(dá)ppm級(jí)。測(cè)量的元素可覆蓋元素周期表中的大部分元素，高達(dá)100多種。系統(tǒng)的固體激光器產(chǎn)生激光作用于樣品表面。當(dāng)激光能量大于樣品擊穿門檻能量時(shí)，在樣品表面形成等離子體。這些等離子體中受激光能量激發(fā)到達(dá)高能態(tài)的樣品物質(zhì)在迅速回遷至低能態(tài)的過(guò)程中，發(fā)射出帶有樣品元素種類、含量信息的發(fā)射光譜，這些發(fā)射光譜信號(hào)被智能信號(hào)收集系統(tǒng)收集并傳輸至光譜儀中進(jìn)行分光，再由光譜信號(hào)檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，得到元素信息。該系統(tǒng)目前已應(yīng)用于土壤植物樣品的檢測(cè)，重金屬污染檢測(cè)，中藥材元素測(cè)量與鑒定，種質(zhì)資源檢測(cè)與鑒定，寶石分析鑒定，礦物分析等諸多領(lǐng)域。

取不同類型的玉米種子，利用系統(tǒng)內(nèi)置的PCA主成分分析模型進(jìn)行分類鑒定，分類效果明顯。

隨機(jī)選取魯冰花，牽牛花，向日葵和紫茉莉的種子進(jìn)行分類測(cè)定，系統(tǒng)可以很好的區(qū)分近似的花卉種子。還可以建立種子特征庫(kù)，對(duì)未知種子，不同品種、不同產(chǎn)地的種子進(jìn)行識(shí)別和鑒定分析。

休眠的種子需要進(jìn)行活力測(cè)定，以能夠預(yù)測(cè)種子發(fā)芽的能力，種子活力對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要性不言而喻。傳統(tǒng)方法時(shí)間長(zhǎng)，需要前處理。有的方法對(duì)操作溫度和光照也有一定的要求，有的需要人工進(jìn)行判斷，也會(huì)存在一定的誤差。種子的活力在種子生理成熟時(shí)最旺盛，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)發(fā)生自然不可逆的種子老化，相應(yīng)的種子的活力也會(huì)逐漸降低。因此在種植前及時(shí)對(duì)種子的活力進(jìn)行分級(jí)檢測(cè)和篩選意義重大。

以牽牛花種子為例，進(jìn)行高溫高濕等老化處理，針對(duì)不同條件下的種子分別進(jìn)行測(cè)量。建立激光誘導(dǎo)擊穿光譜與種子活力之間的預(yù)測(cè)模型，可在播種前及時(shí)對(duì)種子活力進(jìn)行分級(jí)檢測(cè)和篩選。

牽牛花種子活力分級(jí)檢測(cè)，不同處理過(guò)的種子特征明顯

取籽粒飽滿的水稻種子，對(duì)其進(jìn)行元素分布分析。一次實(shí)驗(yàn)可以同時(shí)得到多種元素的元素分布情況。下圖展示的是水稻種子Ca、Si、Al元素的分布情況。從圖中可以看出籽粒的邊緣處Ca和Al元素含量較高，而Si元素含量較低。

系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)：

激光系統(tǒng)：

激光能量：200mJ@1064nm，能量輸出0-100%可調(diào)；（25mJ@266nm激光可選）

光斑質(zhì)量控制系統(tǒng)

重現(xiàn)率：20Hz，脈寬<6ns，DI水冷卻系統(tǒng)

光斑大小：50-300μm連續(xù)可調(diào)

激光光閘：自動(dòng)雙光閘，穩(wěn)定控制激光能量和LIBS信號(hào)

激光安全：I級(jí)，有激光鎖定保護(hù)裝置

檢測(cè)器：譜寬可覆蓋全部元素測(cè)量范圍，可以測(cè)量C，P，Mg，Si，F(xiàn)e，Ca，Na，K，N，H，O等元素周期表中全部元素信息，光譜波長(zhǎng)精度：±0.08nm ；光譜分辨率0.10nm @400 nm；門延遲時(shí)間0.5ns-1ms。

具有自動(dòng)高度調(diào)整的功能

工作臺(tái)：

全自動(dòng)XYZ行程，XY行程100mm×100mm，Z行程50mm，速度0-10mm/s

XY行程分辨率：0.2μm，Z行程分辨率：1μm

樣品室可通入氦氣或氬氣

操作軟件：

中文軟件界面，包含NIST和ElementLIBS元素識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)。可以輕松檢測(cè)和識(shí)別元素周期表上的元素并進(jìn)行信息標(biāo)記。軟件還同時(shí)具備如下功能：軟件可針對(duì)所有硬件部件（激光器，光譜儀，三維工作臺(tái)，氣路等）進(jìn)行指令操作，界面友好，操作直觀，使用簡(jiǎn)單；內(nèi)置多種打樣方式選擇，包括單點(diǎn)，多點(diǎn)，直線，矩陣點(diǎn)等；具有自動(dòng)聚焦控制，可快速且方便的識(shí)別樣品；可對(duì)系統(tǒng)內(nèi)置的雙鏡頭（全景視野和放大視野）進(jìn)行控制；內(nèi)置PLS，PCR等多種定標(biāo)計(jì)算模型，可快速計(jì)算元素含量；內(nèi)置PCA，HCA等多種計(jì)算模型，可進(jìn)行元素分類分析及溯源；可進(jìn)行元素的分布（mapping）分析；對(duì)氣路進(jìn)行精準(zhǔn)控制；內(nèi)置txt, dat等多種數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換；內(nèi)置國(guó)內(nèi)多種常見(jiàn)土壤和植物標(biāo)準(zhǔn)曲線庫(kù)，方便用戶參考和調(diào)用。

數(shù)據(jù)處理中心：

專用四核CPU ，16GB內(nèi)存臺(tái)式電腦及27’顯示器

可選配件：

臺(tái)式壓片機(jī)，氦氣或氬氣