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クロロフィル蛍光測定装置 NEW

国内特許コード P180015246
整理番号 (S2015-1988-N37)
掲載日 2018年8月31日
出願番号 特願2017-536761
出願日 平成28年8月15日(2016.8.15)
国際出願番号 JP2016073845
国際公開番号 WO2017033792
国際出願日 平成28年8月15日(2016.8.15)
国際公開日 平成29年3月2日(2017.3.2)
優先権データ
  • 特願2015-167581 (2015.8.27) JP
発明者
  • 加藤 知道
出願人
  • 国立大学法人北海道大学
発明の名称 クロロフィル蛍光測定装置 NEW
発明の概要 クロロフィル蛍光測定装置1は、太陽光H1を受光して、太陽光H1の第1及び第2の波長帯域B1,B2における各放射照度を取得する第1及び第2の測定部4,5と、クロロフィル蛍光を含む植物Pからの光H2を受光して、植物Pからの光H2の第1及び第2の波長帯域B1,B2における各放射照度を取得する第3及び第4の測定部6,7と、各放射照度に基づいて、クロロフィル蛍光の放射照度である第5の放射照度Fを算出する演算部8と、を備え、第1の波長帯域B1は、フラウンホーファー線に対応する波長を含む波長帯域であり、且つ、クロロフィル蛍光の波長範囲内に含まれる波長帯域であり、第2の波長帯域B2は、第1の波長帯域B1から所定の波長範囲内に含まれる波長帯域である。
従来技術、競合技術の概要


従来、植物のクロロフィル(葉緑素)における光合成量を推定する方法として、植物から放射されるクロロフィル蛍光を用いることが知られている。一般に、植物は、太陽光のエネルギーの内の20~80%程度しか光合成に利用できない。植物は、その光合成に利用できなかった太陽光のエネルギーの一部をクロロフィル蛍光(SIF: Sun-Induced Fluorescence)として放射する。クロロフィル蛍光は、植物の光合成量に関する情報を含んでおり、光合成量を推定する方法に用いられる。例えば、特許文献1には、クロロフィル蛍光の強度から推定される植物の光合成量に基づいて、植物の健康状態を診断する方法が記載されている。



クロロフィル蛍光を用いて光合成量を推定する方法は、個葉や小規模な植物群に限らず、生態系レベルの大規模な植物群にも適用される。このため、上記方法によって、例えば生態系の光合成量を観測することで温室効果ガスであるCOの吸収量を正確に把握し、気候変動の予測精度を向上させることが期待されている。

産業上の利用分野


本発明は、クロロフィル蛍光測定装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
太陽光を受光して、太陽光の第1の波長帯域における放射照度である第1の放射照度を取得する第1の測定部と、
太陽光を受光して、太陽光の第2の波長帯域における放射照度である第2の放射照度を取得する第2の測定部と、
太陽光が植物によって反射された反射光と、太陽光を受けた前記植物から放射されたクロロフィル蛍光と、を含んで前記植物から放射される植物からの光を受光して、前記植物からの光の前記第1の波長帯域における放射照度である第3の放射照度を取得する第3の測定部と、
前記植物からの光を受光して、前記植物からの光の前記第2の波長帯域における放射照度である第4の放射照度を取得する第4の測定部と、
前記第1、第2、第3及び第4の測定部からそれぞれ前記第1、第2、第3及び第4の放射照度を取得し、前記第1、第2、第3及び第4の放射照度に基づいて、前記クロロフィル蛍光の放射照度である第5の放射照度を算出する演算部と、を備え、
前記第1の波長帯域は、所定のフラウンホーファー線に対応する波長を含む波長帯域であり、且つ、前記クロロフィル蛍光の波長範囲内に含まれる波長帯域であり、
前記第2の波長帯域は、前記第1の波長帯域から所定の波長範囲内に含まれる波長帯域である、
クロロフィル蛍光測定装置。

【請求項2】
前記演算部は、前記第1、第2、第3及び第4の放射照度を演算式に代入して前記第5の放射照度を算出する、
請求項1記載のクロロフィル蛍光測定装置。

【請求項3】
前記演算部は、前記第1、第2、第3及び第4の放射照度を下記式(1);
【数1】


(但し、Eは前記第1の放射照度、Eは前記第2の放射照度、Lは前記第3の放射照度、Lは前記第4の放射照度、Fは前記第5の放射照度を表す。)
に代入して前記第5の放射照度を算出する、
請求項2記載のクロロフィル蛍光測定装置。

【請求項4】
前記第2の測定部は、太陽光の互いに異なる2つの前記第2の波長帯域における2つの前記第2の放射照度を取得し、
前記第4の測定部は、前記植物からの光の互いに異なる2つの前記第2の波長帯域における2つの前記第4の放射照度を取得し、
前記演算部は、
2つの前記第2の放射照度に基づいて、太陽光の前記第1の波長帯域における吸収前の放射照度である第6の放射照度を推定し、
2つの前記第4の放射照度に基づいて、前記植物からの光の前記第1の波長帯域における吸収前の放射照度である第7の放射照度を推定し、
前記第1、第3、第6及び第7の放射照度の放射照度を用いて前記第5の放射照度を算出する、
請求項1記載のクロロフィル蛍光測定装置。

【請求項5】
前記演算部は、前記第1、第3、第6及び第7の放射照度を下記式(2);
【数2】


(但し、Eは前記第1の放射照度、Lは前記第3の放射照度、Eは前記第6の放射照度、Lは前記第7の放射照度、Fは前記第5の放射照度を表す。)
に代入して前記第5の放射照度を算出する、
請求項4記載のクロロフィル蛍光測定装置。

【請求項6】
前記第1の波長帯域は、フラウンホーファー線の内のO2-A線に対応する波長を含む波長帯域である、
請求項1~5の何れか一項記載のクロロフィル蛍光測定装置。

【請求項7】
前記第1の波長帯域は、760nm波長帯域であり、
前記第2の波長帯域は、750nm波長帯域である、
請求項1~3の何れか一項記載のクロロフィル蛍光測定装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2017536761thum.jpg
出願権利状態 公開
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