Um die Beziehung zwischen der Veränderung des Kohlendioxid (CO₂) -Gehalts während des Atemprozesses von Samen und ihrer Lebensfähigkeit zu untersuchen, wurde ein optisch-akustisches Erkennungssystem für Kohlendioxid (CO₂) basierend auf einem differentiellen Helmholtz-Schallreservoir entwickelt. Das System wurde durch Messung der Kohlendioxid (CO₂) -Produktionsrate bei Samen des chinesischen Reistyps mit unterschiedlicher Lebensfähigkeit bewertet. Es wurde ein Signalverarbeitungsmodul auf der Basis eines Feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA) -Entwicklungsboards entworfen, um eine genaue Steuerung des Laserantriebsstroms und die Demodulation des optisch-akustischen Signals zu ermöglichen. Durch Optimierung von Systemparametern wie Modulationsfrequenz, Lasermodulationstiefe, Betriebsdruck usw. erreichte das System eine minimale Nachweisgrenze von 0.6 Teilen pro Million bei 1089 Sekunden Integration. Gemäß dem nationalen Standard GB / T 3543.1 wurden 30 g Samen des chinesischen Reistyps für ein Keimungsexperiment ausgewählt, und es wurde eine lineare Regression zwischen der Atemrate der Samen und der durch die optisch-akustische Erkennung ermittelten Kohlendioxid(CO₂) -Konzentration durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Atemrate der Samen des chinesischen Reistyps proportional zu ihrer Lebensfähigkeit ist, mit einer Korrelation von 0.979, was eine Grundlage für die Verwendung der optisch-akustischen Spektroskopie zur Bestimmung des Lebensfähigkeitsniveaus der Reissamen darstellt.

Optisch-akustische Spektroskopie; Bewertung der Lebensfähigkeit von Samen; Helmholtz-Schallreservoir; Kohlendioxid