有关紫外LED技术研究

第一篇：有关紫外LED技术研究

有关紫外LED技术研究

出自：超毅电子浏览：1155添加时间：2012-11-21 16:3

4日前，国内对高出光效率、高可靠性紫外LED封装和紫外LED氧化钛装置的研发及其光催化降解次甲基蓝来处理有机污水进行了深入研究。

国外，日亚化学工业已功开发出发光波长为365nm、发光功率为100mW的紫外发光二极管。2008年理化学研究所和松下电工曾公布，采用GaN类半导体的InAlGaN开发出了发光中心波长为282nm，光输出功率为10mW的深紫外LED。波长更短的深紫外LED方面，NTT物性科学基础研究所采用AlN材料开发出了发光中心波长为210nm的深紫外LED。基于LED的紫外光通信调制方式研究适宜采用PPM调制方式。

最新技术发展正在将紫外LED的部分市场扩展到产品革新和性能的新高度。下一代紫外LED技术具有五个重要的优点：

1、增加寿命

在过去的十年，紫外LED的使用率明显下降，这是因为紫外线束容易分解LED的环氧树脂，从而将紫外LED的寿命降低至不足5千个小时。紫外LED的下一代技术以“硬化”或“防紫外线”环氧封装为特征，尽管提供的寿命将达到1万个小时，但仍远远满足不了大多数的应用。在过去的几个月里，新的技术解决了这个工程挑战。例如：在Lumex的新QuasarBrite紫外LED技术中，使用了带玻璃透镜的TO-46结实封装替换环氧树脂透镜，从而使其使用时间至少延长十倍，达到5万个小时。

2、效率

紫外LED的输出功率仅为输入功率的5%-8%。当波长为385nm及以上时，紫外LED的效率提高，但也只有输入功率的15%。随着出现的技术在不断地解决效率问题，更多的应用将开始采用紫外LED技术。

3、环境效益

紫外LED与荧光灯相比，紫外LED的能量消耗低70%。此外，紫外LED不含CCFL技术中常见的有害物质汞。由于紫外LED具有防振和耐冲击的作用，很少发生破损，从而减少了垃圾和费用花费。

4、性能

紫外LED能提供较小的光束角和均匀的光束。由于紫外LED不需要其他透镜就能得到紧凑的光束角和均匀的光束图，具有较低的能量消耗并增加了耐用性，所以与CCFL技术相比，紫外LED的使用成本少了一半。

5、广泛的用途

紫外LED当前的用途包括：光学传感器和仪器（230-400nm）、紫外线身份验证、条码（230-280nm）、表面积水的杀菌（240-280nm）、鉴别和体液检测和分析（250-405nm）、蛋白质分析和药物发明（270-300nm）、医学光照疗法（300-320nm）、高分子和油墨印刷（300-365nm）、辨伪（375-395nm）、表面除菌/美容除菌（390-410nm）。

第二篇：日本科学家发明LED紫外杀菌灯

日本科学家发明LED紫外杀菌灯

日本科学家发明LED紫外杀菌灯

科技日报讯 日本产业技术综合研究所2月8日公布了该研究所的一项发明，他们用发光二极管（LED）制作出具有杀菌效果的紫外线灯。这种LED紫外线灯与目前使用的水银杀菌灯相比，具有消耗电能少、安全性高、体积小的优点。

由于H1N1甲型流感等世界性流行性疾病的横行，社会和生活中杀菌设备市场越来越大。目前使用的杀菌的方法是高温杀菌、化学药物杀菌、紫外线杀菌。在这些杀菌方法中，水银灯紫外线杀菌是重要的杀菌手段。紫外线杀菌不但对耐热性菌有效，而且没有化学药品杀菌的副作用，可以直接作用于细菌的DNA抑制其增殖。特别是DNA吸收波长为260纳米左右的光线，杀菌效果明显。目前大多应用的杀菌方法是发出256纳米波长紫外线的低压水银灯。但是如果水银泄漏，会对环境造成破坏。此外，水银灯设备本身体积也很大，因此市场要求开发出不使用水银，又轻便简单的紫外线杀菌设备。

LED照明大多用在街道装饰等节能光源方面，尚未实现LED紫外线发光。而少数使用的氮化镓材料的LED发生紫外线，由于技术瓶颈，制造短波长的光线存在技术上的困难，市场上尚未出现350纳米以下波长的LED。

该研究所的山崎聪、牧野俊晴等人领导的研究小组通过对人工钻石质量的改造和电子器件的改良，成功开发出接近实用的具有0.3mW发光功率的钻石LED。研究小组用人工钻石制作0.5毫米直径的LED，用LED向涂在托盘上的大肠杆菌照射紫外线，确认大肠杆菌死亡。照射距离为2毫米，照射范围为1厘米。

研究小组今后计划通过对电子器件的改造，增加发光强度，验证短时间杀菌效果，以便尽早实际应用于口腔杀菌和餐具杀菌。（陈超）

第三篇：白光LED光通信的关键技术研究

白光LED光通信的关键技术研究

可见光通信是一项新兴的基于白光LED的无线光通信技术。可见光通信系统可以实现照明和通信的双重功用。通过分析影响白光LED通信性能的因素，对白光LED通信中提高系统整体性能的若干关键技术进行了分析讨论，为改善白光LED通信系统性能提供进一步努力的参考依据。

一、引言

可见光通信技术(Visible Light Communication，简称VLC)是随着白光LED照明技术的发展而兴起的无线光通信技术，可分为室内可见光通信和室外可见光通信两大类。白光LED具有功耗低、寿命长、尺寸小、绿色环保等优点，被认为终将取代荧光灯、白炽灯等传统照明光源，成为下一代固体照明光源。同时与传统照明光源相比，白光LED又具有响应时间短、高速调制的特性，因此可以设计出基于白光LED的室内可见光无线通信系统和网络，实现照明和通信的双重作用。目前，可见光通信大多处于实验阶段，虽然整体系统已有实现，但与可见光通信的实用还有一定的距离，系统的各项性能有待进一步优化。

二、系统发展概述

近年来，中日欧美的研究人员对基于白光LED照明光源的可见光通信的展开了面向应用的研究。其中作为美国国家科学基金的十年规划，2008年美国政府动员30所大学及科研机构，投入1850万美元的启动资金开展了该领域的科技攻关。但由于该项技术综合性强，技术难度大，目前全面掌握核心技术并能够做到在世界级展会上现场演示样机的仅有中国暨南大学与日本太阳诱电公司两家。

2004年，Takakuni等对基于白光LED灯的整体通信系统进行了初步实验研究，该系统[1]利用桌面LED照明台灯向用户提供广播信息，结构简单，但系统通信距离较短，数据传输速率较低。2008年，太阳诱电株式会社在“东京国际消费电子博览会”上现场演示了采用白光LED的高速无线通信系统，最大数据传输速率可达100Mbit/s[2]。该系统实现了双向全双工高速通信，但是最大传输距离仅为0.2m左右。当通信距离超过0.2m时，随着通信距离的增加，系统的误码率增大。

2006年，暨南大学的陈长缨 [3]、胡国永[4]等提出利用白光LED照明光源用作室内无线通信，设计并实现了近距离(0.2m)、点对点的白光LED通信系统。该系统成功实现了10MHz的传输速率下，FM信号的传输。暨南大学陈长缨研究团队在前期工作的基础上，利用白光LED阵列光源解决了前期系统通信距离短、无法达到照明要求等问题，设计并实现了具备实用照明功能的室内白光LED通信系统。该系统成功实现4Mbit/s带宽的数字多媒体音视频信号使用白色可见光进行传输，信号传输距离超过了2.5m，2008年12月，项目通过了广州市科技计划项目成果验收，2009年11月在深圳高交会上展出并公开进行现场实机演示。2010年4月开始，暨南大学这套白光LED照明-通信兼用系统作为我国唯一的白光LED通信科技创新成果选送上海世博会，在“沪上生态家”城市案例馆向全世界公开展示。

三、提高白光LED通信系统性能的相关技术

阵列光源的布局设计

在VLC系统中，光源的布局是影响系统性能的一个关键因素。光源布局需要考虑两个方面，一方面是组成白光LED阵列光源的内部LED灯的排布(个数及排列)，另一方面是室内LED的整体布局(个数及室内分布)。通过两方面的合理布局可以使室内光分布同时满足照明和通信的需要。

在设计照明-通信的室内光源时，为符合照明场所国际标准的亮度分布要求，LED光源最终设计成白光LED的阵列形式。组成每个LED阵列所需的白光LED的总个数取决于LED间隔的大小，间隔过大或过小，都会影响光照度的均匀性。间隔的取值，应平衡中心区域光强度与所需LED个数。LED的排列需要考虑接收面的照度要求和光强分布。LED的数目和排列需合理设计，在达到室内照明标准的同时，也要考虑码间串扰(ISI)的影响。

在室内VLC系统中，要使通信效果达到最优，须根据房间的大小以及室内设施，使房间内同一水平面上分布的光功率变化最小，尽量避免通信盲区(光照射不到的区域)的出现。由于行人、设备等的遮挡，会在接收机表面形成“阴影”，影响通信性能。对照明来讲，室内安装的照明灯越多，可以降低“阴影”效应，同时接收功率大大增加，但多个不同的光路径会使得ISI越严重。因此，合理安排 LED阵列光源的布局尤为关键[5]。

有关阵列光源中LED灯的排布以及LED照明光源的整体布局设计方案，国内外不少研究人员进行了理论设计和计算机仿真，这里不再赘诉。

驱动电路优化设计

调制带宽是衡量LED的调制能力的参数，是LED用于无线光通信的重要参数之一，它关系到LED的数据传输速度大小。

LED的调制带宽主要受有源区载流子复合寿命和PN结结电容的影响。在白光LED制造工艺上，除了减少载流子复合寿命和减小寄生电容，我们还可以采用具有很大的潜在调制带宽的多芯片型白光LED。此外，通过外部驱动电路的优化设计也是提高LED调制能力的一种方法。考虑到抑制电磁干扰、噪声干扰、温漂以及光功率补偿等，用于数字视频信源码流传输的白光LED高速调制驱动电路设计方案[6]如图1所示。

图1 射极耦合电流开关型LED高速调制驱动电路

图1为射极耦合电流开光型驱动电路。晶体管BG1和BG2组成发射极耦合式开关，BG3和稳压二极管Dz组成恒流源电路，给LED支路提供稳定的驱动电流。由于该电路超越了线性范围工作，即使输入端过激励时，其仍没有达到饱和，所以开关速率更高，计算表明该电路可响应300Mb/s以上的数字信号。

均衡技术

有研究人员通过在白光LED通信系统中引入均衡技术来提高系统的调制带宽[7]。以16个LED作为光源，同时借助于16组略有差异的调谐驱动电路使每个LED具有不同的峰值频率。每个LED的前置均衡电路都由一个缓存器、谐振电路、谐振电容、谐振电感以及直流源组成(将产生的直流信号叠加到原始信号上)。据称，采用均衡技术可将LED的调制带宽从3MHz提高至25MHz，同时相应地降低了系统的误码率。在接收端也引入了均衡技术，在实验中接收端的均衡方案由一个简单的一阶模拟均衡器组成。最终的实验测试表明，收发两端引入均衡技术后，系统可以在保持10-6级误码率的同时提供超过75Mb/s的传输速率。假如适度增加均衡方案的复杂性，可以进一步优化系统性能，其中的一个设计方案表明，在一个中等大小的房间里通信的速率有潜力达到100Mb/s。

正交频分复用技术

日本庆应大学中川研究室提出，为提高传输的数据率，在VLC中引入正交频分复用(OFDM)调制方式的必要性。OFDM技术的基本原理是将高速串行数据变换成多路相对低速的并行数据并对不同的载波进行调制。由于OFDM具有很强的抗多径能力，已经在高速无线通信中获得了广泛应用。对无线光通信来说，多径传播是引入ISI的主要原因，限制了通信传输速率。在基于白光LED的VLC系统中，也可以采用OFDM方式降低ISI[8]。

国内外研究人员给出了一些利用OFDM技术来实现可见光无线通信的方案。其中一个方案由以下几部分组成：电力线调制器、白光LED照明阵列和OFDM解调器[9]。在发射端，对信源电信号进行OFDM编码，并加一直流偏置对LED光源调制。在接收端，将接收到的OFDM调制的光信号进行解调。提取出发射端被插入的导频信号，可以对信道状态进行实时评估和更新。在可见光OFDM系统中，一方面将串行的高速数据并行地调制在多个正交的子载波上，降低了码速率，减少了ISI的影响[10]。另一方面在每个OFDM符号之间加入保护间隔，进一步消除残留的ISI。最新信息表明，OFDM调制一定程度上增加了白光LED通信系统的冗余，但仿真实验证实了可以将误码率稳定在较低水平。

信道编码技术

暨南大学陈长缨、赵俊提出一种适用于LED数字传输的mBnB分组编码技术[6]。分组码是通信领域应用极广的一种编码技术。通常来说，分组码是指将原始信息码字按m比特为单位进行分组，根据一定规则用另外每组为n比特的码字来表示，然后这些新的分组以NRZ码或RZ码的格式来传输。m和n均为正整数，且n>m，一般有n=m+1。常用的有1B2B(曼彻斯特码)、3B4B、5B6B、6B8B等。mBnB码的优点有：①功率谱形状较好;②连0，连1个数有限，没有基线漂移问题;③提供可靠的误码监测和字同步手段。实验证明，6B8B编码的光信号在通信距离r=0.5～2.5m范围内受LED的个数、电阻及串口模块分频的影响不大。利用6B8B编码技术，可以保证系统高速传输数据的同时，信号传输距离超过2.5m。该研究组正在寻找一种更加适合白光LED通信的mBnB分组编码方式，以进一步改进通信效能。

分集接收技术

一种基于分集技术的光接收机技术可以用来克服码间干扰和阴影的影响[9]。分集接收的思想就是在接收机的不同方向上安装多个光电探测器，对多个探测器接收到的信号进行比较，选取信噪比最大的信号进行通信。

分集接收电路的设计根据信号传输速率的不同分为两类。在通信速率不是很高时(通常低于100M时)，采用低速率分集接收装置，就是简单地将多个信号直接相加，总体上提高接收信号的功率，如图2所示。当传输速率超过100M时，由于码间串扰的影响，不能将信号直接相加，必须设计专门的控制电路对信道进行自动判决和选择，高速率分集接收装置如图3所示。在高速通信中，信噪比最大的方向为直射链接的方向。此时，应选取最接近直射链接的方向作为最佳接收方向。

图2 低速率分集接收探测器原理框图

图3 高速率分集接收探测器原理框图

在接收机的不同方向上安装的多个光电探测器均匀分布于一个半球面上，这样在减少探测器个数的同时又提高了接收效果。只要不是整个接收机被遮住，通信就不会中断。关于探测器的个数和布局，需要根据具体环境和通信性能的要求来决定。

理论计算和计算机仿真结果表明，采用分集接收系统，能很好地克服不同路径引起的码间干扰的影响。而且，当接收机随用户位置改变或室内有人员走动和其他物体产生阴影时，通过分集接收系统自动判决和选择，不需要人工设置就能保证通信系统的畅通。实验证明，在高速通信中，采用分集接收技术的系统信噪比平均提高了2dB，有效提高了系统性能。

自适应传输技术

采用自适应收发器的设计方案，可以有效减缓光无线通信中信噪比的剧烈波动[7]。在发射端，借助一个信号处理器(DSP)来完成对机电定向系统的实时控制。

DSP被广泛应用于现代通信中，使通信系统获得更高的信噪比、更好的灵活性及调节预见性。对白噪声、非平衡干扰和多径干扰，可以有相应的实现方法去进行最佳的信号处理。在接收端，则采用单一的光电检测器来简化对光前端的设计。这个优化的设计方案采用定向机制将更多的光能量集中到单一信道，一方面由于接收端视场的减小而降低了环境噪声对系统性能的影响，另一方面大大提高了系统抗多径畸变的能力。

四、可见光LED通信应用的展望

凡是用LED进行照明和指示的设备加上通信的功能即可衍生出新用途：

在博物馆、展会等场馆内，参观者只要手持相应的接收设备(如手机)，就可以随时随地接收加载了信息的LED灯传输的文字、声音、图像等，使讲解更加生动。

将此技术应用于一些小商品如手电筒、玩具、礼品等LED上，可成为前所未有的新产品。如可用作电子钱包的手机，可成为入场券的LED请柬，可互相打招呼的玩具等等。

大屏幕LED显示以及LED交通信号灯，成为实时信息下载平台，人们用手机对准即可下载屏幕上的显示内容：商品广告和优惠信息、股市行情、实时交通信息等。

在白光LED照明未来最大的市场??车用照明领域，构成汽车大功率LED前照灯信息传输系统[10]。将车牌号、车速、载重量等多种信息自动瞬时地传输到各种交通监测设备，实现自动缴费、车量登记、测速等，解决目前智能交通系统ITS中最为头痛的车辆信息采集问题。LED尾灯也可与后车快速传递路况、刹车等信息，避免交通事故的发生。

此外，也可应用于自动车库门、私家停车场等，实现无人化管理。

五、总结

在照明领域，基于白光LED可见光通信的推广应用增加了半导体照明的附加值，有助于提高LED照明对现有照明光源的竞争力。在通信领域，它已成为光无线通信领域一个新的增长点。可见光通信具有不占用频谱资源、发射功率高、无处不在、无电磁干扰、节约能源等优点，具有极大的发展前景。但是，要真正实现室内超高速光无线数据通信，还有很多挑战需要面对，如光源及其布局、调制解调和编解码技术、无线信道传输和复用技术、码间干扰的克服技术等相关技术需要进一步优化。

声明：本文的分析介绍与作者及其团队在其研究成果中具体研究或运用的技术没有必然的联系。

参考文献

[1]Douseki, TaKakuni.A batteryless optical-wireless system with white-led illumination[C].IEEE Int.Symp.Person Indoor Mobile Radio Commun(PIMRC2004), Barcelona, Spain,2004,4: 2529-2533

[2]蓬田宏树.太阳诱电试制采用白色LED,数据传输速度100Mbps的通信系统[EB/OL].2008-10-8[2009-04-09].http://china.nikkeibp.com.cn/news/mobi/38761-200810080121.html

[3]广州市2006年科技计划合同书(项目编号2006Z3-D0201)2006-6-15

[4]胡国永,陈长缨,陈振强.白光LED照明光源用作室内无线通信研究[J].光通信技术,2006, 30(7):46-48

[5]丁德强,柯熙政.可见光通信及其关键技术研究[J].半导体光电,2006, 27(2): 114-117

[6]赵俊.基于白光LED阵列光源的可见光通信系统研究[D].暨南大学,硕士论文,2009

[7]丁举鹏,黄治同.光无线通信研究方向及技术优化初析[J].数字通信世界2009,8:66-68

[8]V.Jungniekel,V.Pohl,S.Nönnig,and C.vonHelmolt.A physical Model of the Wireless Infrared Communication Channel.IEEE.2002:631-640

[9]于志刚，陈长缨，赵俊.白光LED照明通信系统中的分集接收技术[J].光通信技术,2008，32(9)：52-54

[10]顾玉娟.无线光通信技术研究[J].数字通信世界,2007,4:76-78

第四篇：用LED光环境调控技术研究植物光合作用

柔性可调的太阳能LED植物组培灯的研制

摘要：

近十年来,随着人们对半导体发光材料研究的不断深入,LED灯 制造工艺的不断进步和新材料的开发应用, LED灯 的发展取得了突破性进展,价格也大幅度下降,其应用于植物设施栽培的研究逐渐被各国学者关注。尤其是在超高亮度LED灯 开发成功后,被广泛应用于植物生理或栽培领域的研究,如光形态发生、光合作用及叶绿素合成研究等。LED灯 应用于植物组织培养的研究在植物组织培养中,光合光量子通量密度、光照周期和光谱分布对植物的光合作用和形态建成起重要作用。植物组培主要依靠电光源,传统电光源对植物的生物能效极低、发热量大,是植物组织培养中最高的非人力成本之一。因此在植物组织培养中采用LED灯 提供照明,调控光质,不仅能够调控组培植物的生长发育和形态建成，还能缩短培养周期。

关键词：植物组培；LED；太阳能；柔性

1引言

基于点光源模型建立了LED阵列的光照度分布模型，以做到保证近距离区域内红蓝光即R/B尽可能均匀一致，保证植物栽培面上的光合成有效光量子流密度均匀分布。而且通过键盘设置由软件控制LED灯的闪烁频率和通断占空比，通过PWM调光方式能根据植物生长的要求定量精确地设置不同光密度、不同光周期、不同工作频率的多参数组合的红蓝光比。

随着半导体技术的飞速发展，各种波长的发光二极管尤其是LED灯被开发出来并被广泛应用于各行业。近年来，LED灯作为一种可应用于植物设施栽培的新型半导体光源，具有一系列传统电光源技术无可比拟的优点而日益受到关注。目前LED灯在植物设施栽培中的应用正日益扩大并呈良好的发展前景。

应用于植物设施栽培的特征光是植物生长发育的基本因素之一。光质对植物的生长、形态建成、光合作用、物质代谢以及基因表达均有调控作用。通过光质调节,控制植株形态建成和生长发育是设施栽培领域的一项重要技术。作为第四代新型照明光源,LED灯具有节能环保、安全可靠、使用寿命长、响应时间短、体积小、重量轻、发热量少、易于分散或组合控制等许多不同于其他电光源的重要特点。传统植物设施栽培中使用的光源一般是荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯和白炽灯。这些光源是依据人眼对光的适应性所选择的,其光谱有很多不必要的波长,对植物生长的促进作用少。而随着光电技术革新和生产成本下降LED灯 因具备以下卓越性能成为植物设施栽培领域的首选光源。

光谱性能好,可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱,其波谱宽度小于士4 ΚΜ88,波长正好与植物光合成和光形态建成的光谱范围吻合；光能有效利用率高,并能对不同光质和发光强度实现单独控制；作为冷光源,可以近距离地照射植物,大大提高空间的利用效率,可用于多层栽培立体组合系统,实现了低热负荷和生产空间小型化。此

外，LED灯 耐冲击,不易破碎,不含汞,无污染,废弃物可回收利用,使用寿命是普通光源的数十倍,特强的耐用性也降低了运行成本。由于这些显著的特征,LED灯 十分适合应用于可控设施环境中的植物栽培,如植物组织培养、设施园艺和闭锁式植物工厂以及航天生态生保系统等阎。由于目前LED灯的价格较高,在植物设施栽培领域的推广应用还需要有一个过程。但随着LED灯 向高亮度、低价格的方向飞速发展，LED灯 一定会在不久的将来广泛应用于植物设施栽培领 域。2 用于植物光环境调控的LED光源系统的要求

近十年来，我国设施园艺面积发展迅速。植物生长的光环境控制照明技术已经引起重视。设施园艺照明技术主要用用于两方面：

1、在日照量少或日照时间短时作为植物光合作用的补充照明；

2、作为植物光周期，光形态建成的诱导照明。

3用于光环境调控的柔性可调的太阳能LED光源的系统设计

3.1 LED光源系统的组合方案

基于点光源模型建立了LED阵列的光照度分布模型，基于该模型设计的柔性可调的太阳能LED植物组培灯利用光伏效应原理制成的太阳能电池板在阳光充足且太阳能电池板输出满足系统要求时，太阳能电池板为对蓄电池充电；阳光强度不够时则由蓄电池对LED阵列光板供电。

通过多颗LED的组合优化构成16*24的LED阵列，保证了近距离照明区域内红蓝光即R/B尽可能均匀一致，保证植物栽培面上的光合成有效光量子流密度均匀分布。

3.2 LED光源系统的驱动系统设计

LED阵列采用“串并串”复合电路，降低每颗LED的故障影响面，而且更有利于故障的排除，同时有利于散热。

光源控制系统硬件采用嵌入式系统设计，微控环境选用89C2051，显示模块采用液晶显示，可显示LED灯的闪烁频率和通断占空比；通过键盘设置由软件控制LED灯的闪烁频率和通断占空比，通过PWM调光方式能根据植物生长的要求定量精确地设置不同光密度、不同光周期、不同工作频率的多参数组合的红蓝光比。

3.3 LED光源系统的电源系统设计

太阳能电池每块功率为20W，主要功能是将太阳能转换为电能。电源板用芯片UC3906控制蓄电池充电，当蓄电池充满电时指示灯亮。用开关电源芯片控制蓄电池输出电压稳定在22V~24V之间。用电压比较器LM339控制LED灯根据外界光强弱进行开关。实验结果及讨论

按照实验方案成功的完成了实验，可得创新点主要体现在以下几点：

1.基于点光源模型建立了LED阵列的光照度分布模型，保证了近距离照明区域光照均匀一致

2.充分利用太阳能供电，采用节能、环保、寿命长、体积小的LED光源，真正实现了节能环保；

2．可以根据照射植物生长的不同需要自由柔性的调节R/B比，整个设计造价低廉。

3．为LED光源阵列板设计了级联接口，可以根据植物组培照射的需要柔性扩展，多个LED光源阵列板可以拼接成更大面积的LED光源阵列板。

柔性可调的太阳能LED植物组培灯可以根据植物生长需要自由柔性的调节R/B比，从而提高植物群体的光合速率，合成更多有机物质，增加其生物量，整个设计造价低廉，充分利用太阳能为LED光源系统供电，减少对常规能源和电能的依附，将促使LED光源大规模应用于植物的光环境调控，应用前景十分广阔。结束语

近年来发光二极管在空间植物栽培中的应用倍受重视。研究发现氛气金卤灯和LED灯两种照明系统都能提供要求的光谱能量分布和均匀的照明,但是采用LED灯的照明系统的电能转换效率超过采用氨气金卤灯系统的10倍。LED灯 以其固有的优越性正吸引着世界的目光,特别在全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下。将LED灯应用于植物设施栽培领域具有很多优势，可提供多种纯正单色光和复合光谱,可根据不同作物及不同生长发育时期提供相应的光谱组合,可以模拟太阳光强度的变化。发光频率与占空比可调节的特性可以提供高频间歇给光模式,有利于探讨光合作用中明期和暗期的控制机理,并可以扩大节能空间。LED灯在植物生理与植物栽培领域的应用研究已经引起全世界的广泛关注。以日本和美国为代表的发达国家不仅深入研究LED灯 对植物生长发育的调控机理,更注重积极研究将LED灯 广泛应用于植物设施栽培领域的技术和产品。美国某 研究中心把LED灯补光设施作为宇宙基地等闭锁式生命维持系统的相关技术之一开展研究。日本的闭锁式LED灯植物工厂的研究已经进入实用化阶段。迄今为止,中国植物设施栽培领域的LED灯应用机理研究还处于起步阶段。借鉴国外研究成果,进一步系统深入研究LED灯应用于中国设施栽培领域的基础理论十分必要。值得注意的是,不同植物不同生长时期所需的光谱组合，及光照周期存在一定差异,虽有一些国外文献报道应用红蓝LED灯等光谱组合对不同植物生长发育和形态建成影响的研究,但缺乏结合不同物种不同时期生长特性,分析植物对LED灯光质调控响应机理的研究,因此也未能给出不同植物在不同

生育期中最佳LED灯光谱组成及光照周期的可靠参数和系统资料。此外,中国虽然是植物设施栽培面积大国,但在设施栽培领域具有自主知识产权的LED灯技术产品的研发基本还是空白,急需工程学科和植物学科的研究者共同合作,研制开发出符合中国生产实际的LED灯植物光源、照明自动控制系统、新型植物生长调控装置和大型植物工厂化育苗设施等。随着LED灯技术的发展与生产成本的逐年下降,特别是随着中国半导体照明工程的启动,相信在不久的将来,与LED灯相关的各种技术和产品将广泛应用于植物设施栽培的生产实践中。参考文献：

设施0901刘忠坤2009305200710

第五篇：Uvmini-1240紫外分光光度计操作

UVmini-1240紫外分光光度计

一、原理：同721/722

二、仪器简介

岛津UVmini－1240是一款小巧灵便的紫外可见分光光度计，波长范围：190~1100nm，波长准确度±0.3nm，吸光度测量范围-0.3~3.0

Abs，配20W卤素灯（长寿命2000h型）和氘灯。

仪器面板介绍：

1、START/STOP（启动/停止）参数设置完成按下该键开始或停止测量。

2、AUTO

ZERO

（自动归零）按此键，当前波长下读数将自动设为0Abs（100%T），确认样品测量前在放置有空白吸收池。

3、GOTO

WL，改变波长

4、ENTER（键）

输入数值按该键确认所输入的数值

5、光标键

7、RETURN

返回键

8、LOD

CONT

调对比度

9、PRINT（打印）用该键输出当前屏幕的硬拷贝

10、数字键

11、CE键

清除数值输入错误可按此键清除

12、F1、F2、F3、F4，选择对应的功能

13、开关（背面）

14、样品室

三、操作

1、打开仪器后部电源开关，分光光度计开始自检，所有项目进行初始化，每一项初始化完成，显示OK，大概初始化过程约需6分钟。

2、每一项初始化正常，将显示“OK”，若检测异常，将出现“NG”（No

Good）字样，出现“NG”信息，按照表中检测点的项目检查仪器。

3、初始化结束后，UV1240同样存在预热稳定的过程，10分钟可进入样品测定。

4、样品测定（可选以下两种方式）

（1）、按下1“光度值”键，进入简易的吸光度测量，按下GOTO

WL选择相应的波长，按下ENTER确定键，确定后，空白放在样池中清零，倒入样品，进行样品测定，得出吸光值A结果，纳入计算，计算方法与722分光光度计一致。

（2）、按下F1“参数”，选择相应的曲线进入测定界面，先把空白试液放在样池中，清零，再放入入样品，进行样品测定。

5、曲线制作操作

按下3“定量”键，进入多点标准，在标准个数中输入曲线中所有点的数值（包括零点），选择测定次数，是否过原点，设置完成，按下START/STOP键，切换到曲线制作屏幕，设置λ即相应的波长，2键方法中修改成为所需的条件，按下测定键，输入曲线相应的浓度，选择2测定进行曲线的测定，所有数据测定完成后，保存在数据文件中即可（只有“0截距”设定为“否”的情况下才显示相关系数r2和线性方程）。

6、比色完毕，按RETURN建回到初始界面，关机，盖上防尘罩。

三、维护

1、使用仪器应保持室内清洁，可用水或少量清洗剂润湿的软布清洁，擦拭仪器避免使用过湿的抹布，或液体滴入样品室。滴入水和有机溶剂，易导致电路故障或机械故障。

2、当处理大量液体样品，立即擦拭渐洒的样品并检查样品室的底板上是否渐洒样品溶液，确认无残留，如有蒸发的气体将充满样品室的光通道，腐蚀内部元件并引起测定结果不准确。

3、检查基线平直度（原则上每月一次），如存在异常，或不能回零，则校正仪器基线。

（1）、测量方式：ABS

（2）、波长范围：1100nm~200nm

（3）、记录范围：-0.01A~0.01A

（4）、扫描速度：快

（5）、扫描次数：1

（6）、显示方式：顺序

基线平直度应在±0.010ABS之间，不包括震动噪声。点击“校基线”开始，不放比色皿进行空校。

4、检查波长准确度（原则上每月一次）。

紫外分光光度计在656.1nm和486.0nm处有2个特征锐线校准紫外分光光度计的最好的方式，准确度极高，所以只用这两个波长校验波长准确度。

（1）、测量方式：E（能量）

（2）、波长范围：660nm~650nm

（3）、记录范围：

0E~150E

（4）、扫描速度：非常慢

（5）、扫描次数：1扫描（1很快2快3中4慢5很慢）速度越快，取样间隔越宽，数据点少，扫描时间所需时间越短。

（6）、显示方式：顺序

（7）、增益：3（最小设定1，最大为6，每一级灵敏度大约提高4倍）

（8）、光源：D2灯

比较找出峰的波长与656.1nm的差值，应在±1.0之间。

（1）、测量方式：E

（2）、波长范围：

490nm~480nm

（3）、记录范围：

0E~30E

（4）、扫描速度：非常慢

（5）、扫描次数：1扫描

（6）、显示方式：顺序

（7）、增益：3

（8）、光源：D2灯

比较找出峰的波长与486.0nm的差值，应在±1.0之间。

5、日常使用时，有时会出现无法调零，可能因为空白消光值过高（高于0.200Abs）或测量室内发生腐蚀或光栅氧化引起，班组可以清理测量室卫生或进行基线校正。

6、实验室的环境湿度一般控制45~80%（若室内温度为30℃或更高，相对湿度应不超过70%），温度一般控制在15~35℃之间。

7、在日常维护工作中要经常更换仪器的硅胶，定期开机，这样才能保证仪器的正常使用和测量数据稳定可靠。

四、注意：同721/722

仅供参考