SwisensPoleno Jupiter 花粉/生物氣溶膠自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀通過(guò)數(shù)字全息影像、熒光光譜測(cè)量、光散射和偏振測(cè)量等技術(shù)，可對(duì)每個(gè)進(jìn)入分析儀的粒子生成包含形態(tài)數(shù)據(jù)和化學(xué)成分在內(nèi)的數(shù)字指紋，進(jìn)一步通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行處理和分類，實(shí)現(xiàn)空氣中花粉、孢子、生物氣溶膠及固體顆粒濃度的自主識(shí)別與自動(dòng)測(cè)量。
用途：SwisensPoleno Jupiter 花粉/生物氣溶膠自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀通過(guò)數(shù)字全息影像、熒光光譜測(cè)量、光散射和偏振測(cè)量等技術(shù)，可對(duì)每個(gè)進(jìn)入分析儀的粒子生成包含形態(tài)數(shù)據(jù)和化學(xué)成分在內(nèi)的數(shù)字指紋，進(jìn)一步通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行處理和分類，實(shí)現(xiàn)空氣中花粉、孢子、生物氣溶膠及固體顆粒濃度的自主識(shí)別與自動(dòng)測(cè)量。Jupiter主機(jī)和Atomizer組件及SwisensDataExplorer 軟件等為自動(dòng)監(jiān)測(cè)氣溶膠顆粒提供可靠方案。
花粉與空氣中的多種生物源顆粒等組成的生物氣溶膠顆粒在地球系統(tǒng)、特別是在大氣、生物圈、氣候和公共衛(wèi)生之間的相互作用過(guò)程中，起著至關(guān)重要的作用，因此對(duì)生物氣溶膠顆粒的自動(dòng)監(jiān)測(cè)是醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、氣候?qū)W等相關(guān)領(lǐng)域及其重要的研究?jī)?nèi)容。
應(yīng)用領(lǐng)域：
氣候變化
·大氣化學(xué)成分及其變化過(guò)程研究
· 云的物理成分以及水文循環(huán)過(guò)程研究
· 生物多樣性研究
土壤利用變化
· 生物氣溶膠相關(guān)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)研究
公共健康
·人類病原體研究
· 過(guò)敏原粒子研究
SwisensDataExplorer 軟件界面及數(shù)據(jù)
技術(shù)要素：SwisensPoleno Jupiter 花粉/生物氣溶膠自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀是專為生物氣溶膠微觀世界的探索和開(kāi)創(chuàng)性的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、測(cè)量而設(shè)計(jì)。既可用于實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)測(cè)量，也可用于室外長(zhǎng)期自動(dòng)監(jiān)測(cè)。
SwisensPoleno Jupiter 花粉/生物氣溶膠自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的測(cè)量過(guò)程基于以下技術(shù)要素：
1. 數(shù)字全息影像測(cè)量
兩個(gè)垂直 90°高分辨率相機(jī)進(jìn)行全息測(cè)量，確定粒子的絕對(duì)尺寸、形狀、面積、周長(zhǎng)、球度等參數(shù)，
通過(guò)人工智能進(jìn)行精確的粒子識(shí)別。
數(shù)字全息成像測(cè)量原理
2. 熒光光譜測(cè)量
測(cè)量單個(gè)粒子的化學(xué)組成，通過(guò)收集的熒光光譜強(qiáng)度和熒光壽命數(shù)據(jù)，進(jìn)一步確定粒子種類。
熒光光譜測(cè)量示意圖
3. 光散射和偏振測(cè)量
對(duì)粒子表面進(jìn)行激光照射，通過(guò)兩個(gè)光電檢測(cè)器的信號(hào)比值確定粒子表面的額外信息。
4. 通過(guò)組合數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)更精確的差異化
數(shù)字全息和熒光光譜測(cè)量的結(jié)合會(huì)生成系統(tǒng)測(cè)量的每個(gè)粒子的數(shù)字指紋。這個(gè)豐富的數(shù)據(jù)集（也稱為數(shù)字指紋）包含形態(tài)數(shù)據(jù)和有關(guān)粒子化學(xué)成分的數(shù)據(jù)，然后通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)其進(jìn)行處理和分類。從粒子的檢測(cè)和測(cè)量到算法輸出的分類只需要幾秒鐘。下圖為全息圖像、相對(duì)熒光強(qiáng)度以及組合的展示。
測(cè)量組件：
1. Sigma-2 進(jìn)樣管
2. 粒子濃縮器
3. 2 個(gè)互呈 90°的全息相機(jī)
4. 3 個(gè)熒光光源和 5 個(gè)獨(dú)立的光譜接收器
5. 水平和垂直偏振散射光接收器
6. 可插入式樣品收集器（可選）
7. 出氣口
特點(diǎn)：
·同時(shí)測(cè)量顆粒分類和濃度；
·每個(gè)粒子生成包含形態(tài)數(shù)據(jù)和化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)在內(nèi)的、獨(dú)特的數(shù)字指紋；
·輸出多種系統(tǒng)參數(shù)，判斷系統(tǒng)運(yùn)行狀況，如顆粒速度、顆粒濃度、氣流、溫度、響應(yīng)時(shí)間、存儲(chǔ)空間等；
·粒子分類可在數(shù)秒內(nèi)完成，實(shí)現(xiàn)分鐘級(jí)別的測(cè)量時(shí)間分辨率；
·通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法可搭建和擴(kuò)展自有花粉庫(kù)；
·原始數(shù)據(jù)可保留，可回算未知顆粒；
·數(shù)據(jù)管理簡(jiǎn)單便捷，呈現(xiàn)直觀，支持多種下載格式；
·數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸，支持遠(yuǎn)程操作 ；
·相較于其它，體積更小，人力即可安裝；
·無(wú)任何耗材，節(jié)省成本，低維護(hù)，帶自清潔功能；
·結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；
技術(shù)參數(shù)：
Jupiter 主機(jī) | ||
運(yùn)行環(huán)境 | -20~+50℃ 0~100%RH，非冷凝，非腐蝕環(huán)境 （若在靠近沿海環(huán)境下使用，請(qǐng)與我們聯(lián)系） |
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進(jìn)樣口 | sigma-2幾何形狀（VDI 2119 環(huán)境空氣測(cè)量， 2.5μm 顆粒取樣）網(wǎng)眼尺寸：1mm | |
粒子測(cè)量范圍 | 0.5~300μm | |
進(jìn)樣流速 | 40 L/min | |
粒子速度 | 0.5 m/s | |
濃縮系數(shù) | 1000（粒子直徑：10~300μm） | |
測(cè)量速率 | 最高 30000 個(gè) /m3 （粒子直徑：10~300μm） 最高 1000000 個(gè) /m3 （粒子直徑：2μm） | |
觸發(fā)光源 | 450 nm，685 nm | |
全息測(cè)量 | 波長(zhǎng)：405 nm 相機(jī)：USB3 相機(jī)，2 個(gè)互成 90° | |
熒光測(cè)量 | 光源波長(zhǎng)：280 nm，365 nm 和 405 nm 檢測(cè)器：SiPM（硅光電倍增管），5 個(gè) | |
散射和偏振光測(cè)量 | 激光波長(zhǎng)：405 nm 接收器：2 個(gè)，水平偏振和垂直偏振 | |
濃度單位 | /m3 | |
顆粒的測(cè)量參數(shù) | 分類、顆粒全息圖像、顆粒尺寸（周長(zhǎng)、面積、 長(zhǎng)軸、短軸、密實(shí)度、偏心率和強(qiáng)度）、熒光 強(qiáng)度和壽命等 | |
顆粒濃度的時(shí)間分辨率 | 每10分鐘/15分鐘/30分鐘/1小時(shí)/2小時(shí) /3小時(shí)/6小時(shí)/12小時(shí)/1 天 | |
存儲(chǔ)空間 | 1TB SSD（可擴(kuò)展） | |
通訊方式 | 以太網(wǎng)，4G | |
外部接口 | 24 VDC供電，以太網(wǎng)，HDMI，RS-232/RS- 485, USB2.0(鼠標(biāo)鍵盤)，USB3.0 (擴(kuò)展設(shè)備)， 數(shù)字端口，模擬端口 | |
組網(wǎng)功能 | 支持 | |
算法擴(kuò)展 | 支持 | |
氣象傳感器擴(kuò)展 | 支持 | |
IP 等級(jí) | IP65（主機(jī)箱），IP54（空調(diào)） | |
尺寸 | 63×73×150 cm^3 L×W×H，包括防護(hù)箱、 進(jìn)樣口和安裝支架（室外型） 28×32×47 cm^3 L×W×H （實(shí)驗(yàn)室型） | |
重量 | 134 kg（室外型），26 kg（實(shí)驗(yàn)室型） | |
供電 | 230 VAC，50/60 Hz, 9A | |
Atomizer 標(biāo)樣霧化器 | ||
工作溫度 | 0~ +45℃ |
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儲(chǔ)存溫度 | -20~ +45℃ | |
界面 | 帶按鈕的電子墨水顯示屏 （E-INK 屏幕或元太屏） | |
頻率范圍 | 10~200 Hz | |
振幅 % | 0%~100% | |
風(fēng)機(jī)速度 % | 0%~100% | |
比色杯照明 % | 0%~100% | |
最大樣品量（非液體） | 4.5 ml | |
管徑 | 外徑 40 mm, 內(nèi)徑：35 mm | |
供電 | USB 可充電電池 | |
電壓 | 3.2V | |
儲(chǔ)能（充滿） | 19.2 Wh | |
電池運(yùn)行時(shí)間 | 20 h（視操作頻次） | |
電池充電時(shí)間 | 7 h（1000 mA 充電器） | |
尺寸 | 155×145×265 mm W×D×H | |
重量 | 1.6 kg | |
材質(zhì) | 鋁，不銹鋼，塑料 | |
案例：
近年來(lái)，Swisens AG 在歐洲已銷售多臺(tái)各種不同型號(hào)的花粉 / 生物氣溶膠自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀以及 Atomizer 標(biāo)樣霧化器。以下為部分用戶列表。
瑞士聯(lián)邦氣象與氣候辦公室自動(dòng)花粉監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)
