量子光污染傳感器

驅動光合作用的輻射稱為光合有效輻射（PAR），通常定義為400至700nm范圍內的總輻射。PAR 幾乎普遍量化為光合光子通量密度 （PPFD），單位為微摩爾/平方米每秒 （μmol m-2s-1，等于每秒每平方米的微愛因斯坦）的總和為 400 到 700 nm（光子總數從 400 到 700 nm）。然而，超出400-700nm定義PAR范圍的紫外線和遠紅光子也有助于光合作用并影響植物反應（例如，開花）。

由于輻射的量子化性質，測量PPFD的傳感器通常被稱為量子傳感器。量子是指參與物理相互作用（例如，光合色素吸收）的最小輻射量，一個光子。換句話說，一個光子是單個輻射量子。功能類似于傳統量子傳感器但測量波長范圍更廣的傳感器可以被認為是“擴展范圍”量子傳感器。

傳統量子傳感器的典型應用包括在室外環境或溫室和生長室中對植物冠層進行入射PPFD測量，以及在同一環境中進行反射或冠層下（透射）PPFD測量。量子光污染傳感器使用的探測器對高達約1100納米的輻射敏感，遠遠超出了影響光合作用和植物反應的波長范圍。這意味著這種特殊的傳感器只能用于LED下的光子通量密度測量。

Apogee的新型量子光污染傳感器旨在檢測340-1040 nm的光子，這些光子的靈敏度低于典型量子傳感器的水平。檢測破壞黑暗期的雜散光子對于研究和預防形態效應非常重要，例如雌雄同體、莖伸長和某些敏感植物開花不良。這些光子甚至可能來自路燈、標志和紅外安全攝像頭等意想不到的來源。

光譜響應

量子光污染傳感器（型號SQ-640）的光譜范圍為340至1040 nm±5 nm。光譜響應如下圖所示。

準確、穩定的測量

傳感器經過余弦校正，以便在輻射來自低天頂角時保持其精度。傳感器在 5° 天頂角下以余弦響應測量 PFD，精度在 ± 75% 以內。在加速老化測試和現場條件下，由多個重復量子傳感器確定的長期非穩定性每年不到2%。

典型應用

傳統量子傳感器的典型應用包括在室外環境或溫室和生長室中對植物冠層進行入射PPFD測量，以及在同一環境中進行反射或冠層下（透射）PPFD測量。量子光污染傳感器使用的探測器對高達約1100納米的輻射敏感，遠遠超出了影響光合作用和植物反應的波長范圍。這意味著這種特殊的傳感器只能用于LED下的光子通量密度測量。

堅固的自清潔外殼

獲得的圓頂形傳感器頭（擴散器和主體）有助于露水和雨水的徑流，以保持傳感器清潔并限度地減少灰塵阻塞輻射路徑引起的誤差。傳感器安裝在堅固的陽極氧化鋁主體中，電子設備灌封。

校準

為了確保精度，每個傳感器都在受控條件下仔細校準，并可追溯到NIST參考標準。全光譜傳感器針對所有光源進行了預校準。

安裝

帶調平板的 AL-120 太陽能安裝支架有助于將傳感器安裝到桅桿或管道上。AL-100 太陽能傳感器調平板設計用于在平坦表面上或安裝在表面上時調平傳感器。

個案研究

Apogee Instruments的SQ-640光污染傳感器可以檢測340至1040 nm的痕量光。下圖顯示了使用SQ-640光污染傳感器和AT-100 μCache藍牙數據記錄器在Apogee大樓的無窗房間中收集的數據。光污染傳感器放置在距離門約25英尺（8米）的房間后面。為了校準傳感器暗偏移值，在蓋住傳感器的情況下進行了暗掃描。光電探測器具有小的暗信號，需要確定并從測量數據中刪除這些信號，以限度地提高精度。執行暗掃描后，μCache 會自動調整暗偏移。然后在門逐漸關閉時收集數據，限制來自相鄰走廊的入射光。通過 20 點平滑，μCache 記錄儀和 SQ-640-SS 傳感器能夠分辨細至 0.002 微摩爾 m 的光測量值-2s-1，或 2 納摩爾 m-2s-1.

用戶提示：要在Apogee Connect應用程序的“實時儀表”顯示中查看平滑的數據系列，請在“設置”中調整“實時數據樣本平均”參數。

輸出選項

尾纖模擬輸出：0 至 200 mV、0 至 2.5 V 0 至 5 V、4 至 20 mA
尾纖數字輸出：SDI-12

高品質電纜

尾纖引線傳感器具有IP68航海級不銹鋼電纜連接器，可簡化傳感器拆卸以進行維護和重新校準。電纜是帶有 TPR 護套的屏蔽雙絞線，在寒冷條件下具有高防水性、紫外線穩定性和柔韌性。