Gewährleistung angemessener Lichtverhältnisse für die Unterwasser-Photosynthese
Photosynthetische Strahlung ist für das Wachstum photosynthetischer Organismen wie Korallen unerlässlich. Der Wellenlängenbereich von 400 bis 700 nm ist PAR (Photosynthetically Active Radiation) oder PPFD (Photosynthetic Photon Flux Density). Apogee-Quanten-/PAR-Sensoren sind so kalibriert, dass sie die Anzahl der Lichtphotonen in diesem Bereich messen.
Wie es funktioniert
PAR (Photosynthetically Active Radiation) ist die für die Photosynthese notwendige Energiequelle, die durch Photonen im Wellenlängenbereich von 400 bis 700 nm erzeugt wird. Die Energiequelle PAR wird in Einheiten der photosynthetischen Photonenflussdichte (PPFD) ausgedrückt, µmol m-2 s-1. PAR kann anhand von Sonnenlicht und elektrischen Lichtquellen gemessen werden, um sicherzustellen, dass Korallen das richtige Licht oder die richtigen Photonen für eine optimale Gesundheit erhalten. Die PAR-Anforderungen von Korallen variieren aufgrund der unterschiedlichen Tiefen und Wasserbedingungen, in denen sie natürlicherweise vorkommen, stark. Informationen zu den spezifischen PAR-Bedürfnissen von Korallen erhalten Sie, indem Sie einen professionellen Aquarianer bitten, sich bei einem örtlichen Riffclub zu engagieren, und in Artikeln wie „Photosynthese und Photoadaptation“ von Sanjay Joshi.
Vollspektrumsensor
Verfügt über einen verbesserten Detektor, der direkt nach dem Auspacken hervorragende Messungen unter allen Lichtquellen, einschließlich LEDs, liefert. Der Vollspektrum-Quantensensor hat einen Spektralbereich von 389-692 nm ± 5 nm. Der Sensor ist an ein tragbares Messgerät angeschlossen, das eine digitale Anzeige bietet (MQ-510), mit USB-Kommunikation und kundenspezifischer Software (SQ-520) sowie über mehrere analoge Ausgänge zur Verwendung mit einem Datenlogger oder Voltmeter.
Originalsensor
Eine kostengünstigere Option, die sich hervorragend für alle Lichtquellen außer den meisten LEDs eignet, bei denen Korrekturfaktoren nach der Messung angewendet werden müssen, um genaue Messwerte zu erhalten. Der ursprüngliche Quantensensor hat einen Spektralbereich von 410-655 nm. Der Sensor ist an ein Handmessgerät angeschlossen, das eine digitale Anzeige (MQ-210) und mehrere analoge Ausgänge zur Verwendung mit einem Datenlogger oder Voltmeter bietet.
Bereit für den Unterwassereinsatz
Alle Modelle der Apogee-Unterwassermessgeräte und -sensoren (MQ-210 und -510 sowie SQ-420 und -520) korrigieren den Immersionseffekt automatisch oder verfügen über eine Immersionsanpassung, sodass der Benutzer direkt nach dem Auspacken hervorragende Unterwassermessungen durchführen kann. Die Sensoren verfügen über einen wasserdichten Sensorkopf, der fest vergossen ist, um eine vollständige Abdichtung zu gewährleisten und sicherzustellen, dass keine Hohlräume entstehen, in die Wasser eindringen und Messfehler verursachen könnte.
PAR-Messungen unter Wasser
Quantensensoren werden zunehmend zur Messung der photosynthetischen Photonenflussdichte (PPFD, Einheiten µmol m-2 s-1) unter Wasser eingesetzt, die für biologische, chemische und physikalische Prozesse in natürlichen Gewässern und in Aquarien wichtig ist. Wenn ein in der Luft kalibrierter Quantensensor für Messungen unter Wasser verwendet wird, zeigt der Sensor niedrige Werte an.
Dieses Phänomen wird Immersionseffekt genannt und tritt auf, weil der Brechungsindex von Wasser (1,33) größer ist als der von Luft (1,00). Der höhere Brechungsindex von Wasser führt dazu, dass in Wasser mehr Licht vom Sensor zurückgestreut (oder reflektiert) wird als in Luft (Smith, 1969; Tyler und Smith, 1970). Je mehr Licht reflektiert wird, desto weniger Licht wird durch den Diffusor zum Detektor übertragen, was dazu führt, dass der Sensor einen niedrigen Wert anzeigt. Wenn dieser Effekt nicht korrigiert wird, sind Unterwassermessungen nur relativ, was es schwierig macht, Licht in verschiedenen Umgebungen zu vergleichen.
Der Apogee-Vollspektrum-Quantensensor (Modell SQ-500) ist spektral genauer als der ursprüngliche Quantensensor (Modell SQ-120), aber die einzigartige Optik (hauptsächlich die Form) bewirkt beim neuen Sensor einen stärkeren Immersionseffekt. Mit einem Vollspektrumsensor erfasste Unterwasser-PAR-Messungen können durch Multiplikation mit 1,32 korrigiert werden; Messungen mit einem Original-Apogee-Sensor sollten mit 1,08 multipliziert werden.
Die Unterwasser-Quantenmessgeräte MQ-210 und MQ-510 wenden über die Messgerät-Firmware bereits den Immersionseffekt-Korrekturfaktor auf die Messgerätewerte an. Darüber hinaus verfügen der SQ-420 und der SQ-520 über eine „Dip-Einstellung“, die den Immersionseffekt-Korrekturfaktor über die ApogeeConnect-Software auf Sensormesswerte anwendet. Bei diesen Sensoren sind keine Korrekturen nach der Messung erforderlich.
Datenprotokollierungsfunktionen
Die Messgeräte MQ-210 und -510 speichern bis zu 99 manuelle Messungen. Im Aufzeichnungsmodus führt das Messgerät alle 30 Sekunden eine Messung durch. Alle 30 Minuten mittelt das Messgerät die sechzig 30-Sekunden-Messungen und zeichnet den Durchschnittswert auf. Das Messgerät kann bis zu 99 Durchschnittswerte speichern. Die USB-Sensoren SQ-420 und -520 verfügen über einen internen Speicher, der 10.000 benutzerdefinierte periodische Messungen speichern kann, die auf einen Computer heruntergeladen werden können. Die integrierte Tagessumme kann jedoch nur angezeigt werden, indem die Daten auf einen Computer heruntergeladen werden. Zum Herunterladen von Daten auf einen Computer sind das AC-100-Kommunikationskabel (ein Standard-USB-Kabel funktioniert nicht) und die Apogee- AMS Software erforderlich.
Typische Anwendungen
PPFD-Messungen im Blätterdach in Außenumgebungen, Gewächshäusern und Wachstumskammern sowie reflektierte oder unter dem Blätterdach (durchgelassene) PPFD-Messungen in denselben Umgebungen. Quantensensoren werden auch zur Messung der PPFD in Gewässern eingesetzt, einschließlich Salzwasseraquarien, in denen Korallen wachsen.
Montage
Die Solarmontagehalterung AL-120 mit Nivellierplatte erleichtert die Montage des Kollektors an einem Mast oder Rohr. Die Solarkollektor-Nivellierplatte AL-100 dient zum Nivellieren des Kollektors, wenn er auf einer ebenen Fläche steht oder auf einer Oberfläche montiert ist.
| Abmessungen (LxBxH): | 126 x 70 x 24 mm |
| Messbereich : | 0 bis 4000 µmol mˉ² sˉ¹ |
| Spektralbereich: | 389 bis 692 nm ± 5 nm (Wellenlängen, bei denen die Reaktion mehr als 50 % beträgt) |
| Langzeitdrift (Instabilität): | Weniger als 2 % pro Jahr |
| Reaktionszeit: | Weniger als 1 ms |
| Spektrale Selektivität: | Weniger als 10 % von 412 bis 682 nm ± 5 nm |
| Betriebsumgebung: | 0° bis 50° C, weniger als 90 % relative Luftfeuchtigkeit, nicht kondensierend bis 30° C, weniger als 70 % relative Luftfeuchtigkeit, nicht kondensierend von 30° bis 50° C; Einzelne Sensoren können bis zu einer Tiefe von 30 m in Wasser eingetaucht werden. |
| Sensorgröße: | 24 mm Durchmesser, 37 mm Höhe |
| Kabel: | 2 m zweiadriges, abgeschirmtes Twisted-Pair-Kabel mit Santoprene-Gummimantel (hohe Wasserbeständigkeit, hohe UV-Stabilität, Kälteflexibilität), zusätzliches Kabel erhältlich. |
