平面光极：实现对环境参数DO/pH/CO2的高分辨率实时监测

平面光极技术（Planar Optode, PO）是一种新型的光电传感技术，它利用光化学传感膜的荧光成像原理，能够实现对环境参数的高分辨率实时监测。这种技术特别适用于沉积物-水微界面、水生动植物和土壤植物根际环境的监测，可以提供溶解氧（DO）、pH值和二氧化碳（CO₂）等物理化学参数的二维分布信息。智感环境的便携式平面光极设备PO1100，是一种结合了光化学传感膜与荧光成像技术的设备，适用于实验室内模拟研究。该设备能够通过CMOS相机记录光化学传感膜在激发光源下的荧光信号变化，并将这些光学信号转化为被测物质的浓度信息，实现时间和空间上的可视化呈现。

技术原理方面，平面光极设备中的光化学传感器膜含有对特定物质敏感的荧光染料，固定在具有渗透性的聚合物基质上。在激发光源照射下，荧光染料会根据被测物质浓度的变化发出不同荧光信号，这些信号由CMOS相机捕获并转化为浓度信息。封闭式平面光极检测仪PO2100是另一种类型产品，它具有实时、快速获取区域O₂/pH/CO₂分布的功能特点。PO2100设备自带封闭式箱体，满足测定所需的暗室条件，与软件配套使用，可实现校准、图像获取和处理的一体化操作。此外，它配备了2000万像素的CMOS相机，能够实现时间分辨率达到毫秒级，空间分辨率达到亚毫米级。

平面光极技术的应用前景广阔，专家认为它将极大地影响现有的传感器市场，并预计会迎来快速增长。这种技术因其低扰动和实时原位监测的特性，在土壤生物地球化学过程相关研究中获得了越来越多的关注和应用。