SPAD 葉綠素儀測量原理

SPAD 葉綠素儀測量原理

SPAD是 Soil and Plant Analyzer Development(土壤、植物分析儀器開發的)的縮寫。SPAD值是一個葉綠素相對含量讀數，也稱為“綠色程度"，通過比較接收器接收到的光照強度和發射光強度，確定葉綠素的含量，表示為SPAD值，通過數值的大小來定量描述葉片的“綠色程度"。

采用光電無損檢測方法測量葉綠素含量的快速方法：葉綠素吸收峰是藍光和紅光區域，在綠光區域是吸收低谷，并且在近紅外區域幾乎沒有吸收。基于此，選擇紅光區域和近紅外區域測量葉綠素。具體過程是讓由發光二極管發射紅光(峰值波長650 nm)和近紅外光(峰值波長940 nm)。葉綠素吸收波長為650nm的紅光，但并不吸收波長為940nm的紅外光，紅外光的發射和接收主要是為了消除葉片厚度等方面對測量結果的影響。紅光到達葉片后，一部分被葉片的葉綠素所吸收，少量被反射后，剩下的透過葉片被接收器轉換成為相應的電信號,然后通過A/D轉換器轉換為數字信號，微處理器利用這些數字信號計算葉綠素的相對含量，表示為SPAD值，顯示并存儲。計算SPAD值的步驟如下：

1)標準狀態下(無葉片), 2個光源依次發光并轉換為電信號,記錄發射光強度；

2)插入葉片之后，2個光源再次發光，將葉片的透射光轉換為電信號，記錄透射光強度；

3)運用以上2個步驟的數據代入公式(1)5計算SPAD:

式中: K為常數; IR1 為接收到的經過葉片的940nm紅外光強度, IRo為發射的紅外光強度； R1為接收到的經過葉片的650 nm紅光強度，R0為發射的紅光強度。