SwisensPoleno Jupiter 花粉/生物氣溶膠自動監(jiān)測儀通過數(shù)字全息影像、熒光光譜測量、光散射和偏振測量等技術(shù)，可對每個進(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別與自動測量。
用途：SwisensPoleno Jupiter 花粉/生物氣溶膠自動監(jiān)測儀通過數(shù)字全息影像、熒光光譜測量、光散射和偏振測量等技術(shù)，可對每個進(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別與自動測量。Jupiter主機(jī)和Atomizer組件及SwisensDataExplorer 軟件等為自動監(jiān)測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程中，起著至關(guān)重要的作用，因此對生物氣溶膠顆粒的自動監(jiān)測是醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、氣候?qū)W等相關(guān)領(lǐng)域及其重要的研究內(nèi)容。
應(yīng)用領(lǐng)域：
氣候變化
·大氣化學(xué)成分及其變化過程研究
· 云的物理成分以及水文循環(huán)過程研究
· 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/生物氣溶膠自動監(jiān)測儀是專為生物氣溶膠微觀世界的探索和開創(chuàng)性的自動監(jiān)測、測量而設(shè)計(jì)。既可用于實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)測量，也可用于室外長期自動監(jiān)測。
SwisensPoleno Jupiter 花粉/生物氣溶膠自動監(jiān)測儀的測量過程基于以下技術(shù)要素：
1. 數(shù)字全息影像測量
兩個垂直 90°高分辨率相機(jī)進(jìn)行全息測量，確定粒子的絕對尺寸、形狀、面積、周長、球度等參數(shù)，
通過人工智能進(jìn)行精確的粒子識別。
數(shù)字全息成像測量原理
2. 熒光光譜測量
測量單個粒子的化學(xué)組成，通過收集的熒光光譜強(qiáng)度和熒光壽命數(shù)據(jù)，進(jìn)一步確定粒子種類。
熒光光譜測量示意圖
3. 光散射和偏振測量
對粒子表面進(jìn)行激光照射，通過兩個光電檢測器的信號比值確定粒子表面的額外信息。
4. 通過組合數(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量的結(jié)合會生成系統(tǒng)測量的每個粒子的數(shù)字指紋。這個豐富的數(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)，然后通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法對其進(jìn)行處理和分類。從粒子的檢測和測量到算法輸出的分類只需要幾秒鐘。下圖為全息圖像、相對熒光強(qiáng)度以及組合的展示。
測量組件：
1. Sigma-2 進(jìn)樣管
2. 粒子濃縮器
3. 2 個互呈 90°的全息相機(jī)
4. 3 個熒光光源和 5 個獨(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)：
·同時測量顆粒分類和濃度；
·每個粒子生成包含形態(tài)數(shù)據(jù)和化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)在內(nèi)的、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)時間、存儲空間等；
·粒子分類可在數(shù)秒內(nèi)完成，實(shí)現(xiàn)分鐘級別的測量時間分辨率；
·通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法可搭建和擴(kuò)展自有花粉庫；
·原始數(shù)據(jù)可保留，可回算未知顆粒；
·數(shù)據(jù)管理簡單便捷，呈現(xiàn)直觀，支持多種下載格式；
·數(shù)據(jù)自動傳輸，支持遠(yuǎn)程操作 ；
·相較于其它，體積更小，人力即可安裝；
·無任何耗材，節(jié)省成本，低維護(hù)，帶自清潔功能；
·結(jié)構(gòu)簡單，堅(jiān)固耐用，確保長期穩(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)境空氣測量， 2.5μm 顆粒取樣）網(wǎng)眼尺寸：1mm | |
粒子測量范圍 | 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） | |
測量速率 | 最高 30000 個 /m3 （粒子直徑：10~300μm） 最高 1000000 個 /m3 （粒子直徑：2μm） | |
觸發(fā)光源 | 450 nm，685 nm | |
全息測量 | 波長：405 nm 相機(jī)：USB3 相機(jī)，2 個互成 90° | |
熒光測量 | 光源波長：280 nm，365 nm 和 405 nm 檢測器：SiPM（硅光電倍增管），5 個 | |
散射和偏振光測量 | 激光波長：405 nm 接收器：2 個，水平偏振和垂直偏振 | |
濃度單位 | /m3 | |
顆粒的測量參數(shù) | 分類、顆粒全息圖像、顆粒尺寸（周長、面積、 長軸、短軸、密實(shí)度、偏心率和強(qiáng)度）、熒光 強(qiáng)度和壽命等 | |
顆粒濃度的時間分辨率 | 每10分鐘/15分鐘/30分鐘/1小時/2小時 /3小時/6小時/12小時/1 天 | |
存儲空間 | 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 | 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 | |
儲能（充滿） | 19.2 Wh | |
電池運(yùn)行時間 | 20 h（視操作頻次） | |
電池充電時間 | 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，Swisens AG 在歐洲已銷售多臺各種不同型號的花粉 / 生物氣溶膠自動監(jiān)測儀以及 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花粉監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)
