在現代水產養殖、環境監測、生物反應過程控制以及科研實驗中，溶解氧（Dissolved Oxygen,DO）是衡量水體健康狀況和生物代謝活性的關鍵參數。傳統的溶氧測量方法多依賴于電化學傳感器，如極譜法或原電池法，但這些技術存在響應慢、維護頻繁、易受干擾等局限。近年來，GF溶氧技術（通常指基于熒光淬滅原理的光學溶解氧檢測技術，英文常稱Luminescence-based Oxygen Sensing或Fluorescence-based DO）以其高精度、免維護和長壽命等優勢，正逐步成為溶解氧監測領域的主流選擇。

一、什么是GF溶氧技術？

“GF溶氧”中的“GF”并非特指某一品牌，而是泛指采用熒光（Glow/Fluorescence）傳感原理的溶解氧測量技術。其核心在于利用特定熒光材料對氧氣分子的敏感性——即“熒光淬滅效應”（Quenching Effect）。當傳感器探頭上的熒光染料被特定波長的光激發后，會發出熒光信號；而水中的氧氣分子會與該染料發生相互作用，導致熒光的強度或壽命降低。氧氣濃度越高，熒光被“淬滅”的程度就越明顯。通過精確測量熒光壽命或強度的變化，即可反推出水中溶解氧的濃度。與傳統膜式電極不同，它無需消耗氧氣，也不需要電解液或透氣膜，因此具備更高的穩定性和更長的使用壽命。

二、工作原理

GF溶氧傳感器主要由三部分組成：光源（通常是LED）、熒光敏感膜（涂覆在探頭前端的特殊氧敏感材料）和光電檢測器。

工作過程如下：

1.LED發出特定波長的光，照射到熒光膜上，激發熒光物質發光；

2.水中的氧氣分子擴散至熒光膜表面，與熒光分子相互作用，導致熒光壽命縮短；

3.光電檢測器接收熒光信號，并測量其衰減時間（即熒光壽命）；

4.內置微處理器根據熒光壽命與氧濃度的已知關系（通常遵循Stern-Volmer方程），計算出實際溶解氧值。

由于測量的是熒光“壽命”而非強度，GF技術對光源衰減、探頭污染或光路老化等因素不敏感，顯著提高了測量的穩定性和可靠性。

三、核心優勢

1.免校準、低維護：傳統電化學傳感器需定期更換電解液和膜，而GF傳感器只需偶爾清潔探頭，長期使用幾乎無需校準，大幅降低運維成本。

2.響應速度快：響應時間通常小于30秒，部分型號可達10秒以內，適用于動態變化的水體監測。

3.高精度與穩定性：不受流速、壓力波動影響，測量結果重復性好，適合長期在線監測。

4.無氧消耗：測量過程不消耗氧氣，不會干擾被測環境，特別適用于微小體積或封閉系統的監測。

5.抗干擾能力強：對H?S、CO?、pH等常見干擾氣體不敏感，適用于復雜水質環境。

四、應用領域廣泛：

-水產養殖：實時監控池塘、循環水養殖系統（RAS）中的溶氧水平，防止魚類缺氧死亡。

-環境監測：用于河流、湖泊、海洋等自然水體的生態評估與污染預警。

-生物制藥與發酵工程：在生物反應器中精確控制溶氧濃度，優化細胞生長與產物表達。

-科研實驗：如細胞培養、微生物代謝研究、生態模擬實驗等。

-飲用水與污水處理：監測曝氣池、生化處理單元的溶氧狀態，提升處理效率。

GF溶氧技術作為溶解氧測量領域的技術革新，以其性能正在逐步取代傳統電化學方法。它不僅提升了測量的準確性與便捷性，更為水環境的科學管理與可持續發展提供了強有力的技術支撐。