Apogee Instruments SQ-522 Benutzerhandbuch Seite 16

Spektraler Fehler
Die Kombination aus der Durchlässigkeit des Diffusors, der Durchlässigkeit des Interferenzfilters und der
Empfindlichkeit des Photodetektors ergibt die spektrale Reaktion eines Quantensensors. Eine perfekte
Photodetektor/Filter/Diffusor-Kombination würde genau der definierten photosynthetischen Reaktion der Pflanze auf
Photonen entsprechen (gleiche Gewichtung aller Photonen zwischen 400 und 700 nm, keine Gewichtung von
Photonen außerhalb dieses Bereichs), aber das ist in der Praxis eine Herausforderung. Eine Nichtübereinstimmung
zwischen der definierten photosynthetischen Reaktion der Pflanze und der spektralen Reaktion des Sensors führt zu
einem spektralen Fehler, wenn der Sensor zur Messung von Strahlung aus Quellen mit einem anderen Spektrum als
der zur Kalibrierung des Sensors verwendeten Strahlungsquelle verwendet wird (Federer und Tanner, 1966; Ross und
Sulev, 2000).
Spektrale Fehler für PPFD-Messungen unter üblichen Strahlungsquellen für wachsende Pflanzen wurden für die
Quantensensoren der Serien SQ-100 und SQ-500 von Apogee nach der Methode von Federer und Tanner (1966)
berechnet. Diese Methode erfordert PPFD-Wichtungsfaktoren (definierte photosynthetische Reaktion der Pflanzen),
die gemessene spektrale Reaktion des Sensors (siehe Abschnitt Spektrale Reaktion auf Seite 7) und die spektrale
Leistung der Strahlungsquelle (gemessen mit einem Spektroradiometer). Beachten Sie, dass diese Methode nur den
Spektralfehler berechnet und Kalibrierungs-, Richtungs- (Kosinus-), Temperatur- und Stabilitäts-/Driftfehler nicht
berücksichtigt. Die Spektralfehlerdaten (in der nachstehenden Tabelle aufgeführt) zeigen Fehler von weniger als 5 %
für Sonnenlicht unter verschiedenen Bedingungen (klar, bewölkt, von Pflanzendächern reflektiert, unter
Pflanzendächern durchgelassen) und gängige elektrische Breitbandspektrallampen (kaltweiße Leuchtstofflampen,
Halogen-Metalldampflampen, Natriumdampf-Hochdrucklampen), aber größere Fehler für verschiedene Mischungen
von Leuchtdioden (LEDs) für die Sensoren der Serie SQ-100. Die spektralen Fehler der Sensoren der Serie SQ-500 sind
kleiner als die der Sensoren der Serie SQ-100, da die spektrale Reaktion der Sensoren der Serie SQ-500 besser auf die
definierte photosynthetische Reaktion der Pflanzen abgestimmt ist.
Quantensensoren sind das gebräuchlichste Instrument zur Messung der PPFD, da sie etwa eine Größenordnung
kostengünstiger sind als Spektralradiometer, doch müssen spektrale Fehler berücksichtigt werden. Die spektralen
Fehler in der nachstehenden Tabelle können als Korrekturfaktoren für einzelne Strahlungsquellen verwendet werden.
Spektrale Fehler bei PPFD-Messungen mit Quantensensoren der Serien SQ-100 und SQ-500 von Apogee
Strahlungsquelle (Fehler berechnet in Bezug auf die Sonne, klarer
Himmel)
Sonne (klarer Himmel)
Sonne (bewölkter Himmel)
Reflektiert vom Grasdach
Übertragen unter dem Weizendach
Kaltweiße Leuchtstoffröhren (T5)
Metallhalogenid
Keramische Halogen-Metalldampflampen
Natrium-Hochdruck
Blaue LED (448 nm Spitze, 20 nm Halbwertsbreite)
Grüne LED (524 nm Spitze, 30 nm Halbwertsbreite)
Rote LED (635 nm Spitze, 20 nm Halbwertsbreite)
Rote LED (667 nm Spitze, 20 nm Halbwertsbreite)
Rote, blaue LED-Mischung (80 % Rot, 20 % Blau)
Rote, blaue, weiße LED-Mischung (60 % Rot, 25 % Weiß, 15 % Blau)
Kühle weiße LED
Warmweiße LED
Federer, C.A., und C.B. Tanner, 1966. Sensoren zur Messung des für die Photosynthese verfügbaren Lichts. Ökologie
47:654-657.
Ross, J., und M. Sulev, 2000. Fehlerquellen bei der Messung von PAR. Land- und Forstmeteorologie 100:103-125.
Baureihe SQ-
Baureihe SQ-100 500
PPFD Fehler [%] PPFD Fehler [%]
0.0
0.2
3.8 -0.3
4.5
0.0
-2.8
-16.1
0.2
-10.5 -0.7
8.8
2.6
-62.1
-72.8 -3.9
-35.5 -2.0
-3.3
-8.9
16
0.0
0.1
0.1
0.1
0.9
0.3
0.1
3.2
0.8
2.8
0.5
0.2