CS310 光量子センサ
フルスペクトラム
あらゆる光源下で、正確で安定した耐久性のあるPAR測定が可能
気象 applications 水 applications エネルギー applications ガスフラックスと乱流 applications インフラ applications 土壌 applications

概要

CS310は、0~40mV出力のセルフパワー型アナログフルスペクトル光量子センサです。このセンサは、青色強化シリコンフォトダイオードとカスタムマイズされた光学フィルタを内蔵しており、アクリルディフューザ付きの陽極酸化アルミボディを含む、堅牢でセルフクリーニング可能なセンサハウジング設計となっています。典型的なアプリケーションは、屋外環境、温室、生育室での植物キャノピー上のPPFD測定や同じ環境での反射またはキャノピー下(透過)PPFD測定です。

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利点と特徴

  • スペクトル範囲389~692nm(±5nm)のフルスペクトル光量子センサ
  • 発光ダイオード(LED)を含むあらゆる光源下で正確な測定が可能
  • ドーム型のアルマイト製ボディは、頑丈でセルフクリーニングが可能
  • IP68規格のコネクタにより、湿気の多い過酷な環境でも安心
  • センサヘッドは、船舶用316-Lステンレス製コネクタでケーブルから取り外し可能
  • 工場出荷時の校正データがセンサに保存されているため、正確な測定のためにセンサ固有の校正係数不要
  • 各センサは管理された条件下で慎重に校正され、NIST参照標準にトレーサブル
  • 4年間のメーカー保証

イメージ

CS310
CS310
CS310
CS310
CS310 とコネクタ
CS310 とケーブル
CS310 を、レベリングベース、ブラケット、ポール (いずれも別売) に取り付けた例。
6台のApogee SQ100およびCS310量子センサの平均スペクトル応答測定

詳細

光合成を促進する放射は光合成活性放射(PAR)と呼ばれ、通常400~700 nmの範囲の全放射として定義されます。PARは光合成光量子束密度(PPFD)として表されることが多く、光量子束の単位は毎秒1平方メートルあたりマイクロモル(μmol m-2 s-1 、毎秒1平方メートルあたりマイクロアインシュタインに等しい)であり、400~700nmの合計(400~700nmの光子の総数)です。アインシュタインとマイクロモルは等しいが(1アインシュタイン=1モルの光子)、アインシュタインはSI単位ではないため、PPFDはµmol m-2s-1で表すのが好ましいとされます。
PPFDを測定するセンサは、放射線の量子化された性質から光量子センサと呼ばれることが多いです。光量子とは、物理的相互作用(例えば、光合成色素による吸収)に関与する放射線の最小量(1光子)を指します。言い換えれば、1つの光子は放射線の1つの光量子です。
光量子センサの典型的なアプリケーションには、屋外や温室、生育室での植物キャノピー上からのPPFD測定や、同じ環境での反射またはキャノピー下(透過)でのPPFD測定があります。
CS310量子センサは、鋳造アクリル製ディフューザ(フィルタ)、フォトダイオード、信号処理回路を陽極酸化アルミニウム製ハウジングに搭載し、センサと測定装置を接続するケーブルで構成されています。CS310光量子センサは、屋内または屋外環境での連続PPFD測定用に設計されています。PPFDに直接比例するアナログ信号を出力します。センサからのアナログ信号は、平面(水平である必要はない)に入射する放射に正比例します。

参考資料

  • Federer, C.A., and C.B. Tanner, 1966. Sensors for measuring light available for photosynthesis. Ecology 47:654-657.
  • Ross, J., and M. Sulev, 2000. Sources of errors in measurements of PAR. Agricultural and Forest Meteorology 100:103-125.
  • Federer, C.A., and C.B. Tanner, 1966. Sensors for measuring light available for photosynthesis. Ecology 47:654-657.
  • Inada, K., 1976. Action spectra for photosynthesis in higher plants. Plant and Cell Physiology 17:355-365.
  • McCree, K.J., 1972a. The action spectrum, absorptance and quantum yield of photosynthesis in crop plants. Agricultural Meteorology 9:191-216.
  • McCree, K.J., 1972b. Test of current definitions of photosynthetically active radiation against leaf photosynthesis data. Agricultural Meteorology 10:443-453.
  • Sager, J.C., W.O. Smith, J.L. Edwards, and K.L. Cyr, 1988. Photosynthetic efficiency and phytochrome photoequilibria determination using spectral data. Transactions of the ASAE 31:1882-1889.

スペクトル応答

'ウェブページの画像セクションにある平均分光感度特性のグラフを参照してください。このグラフは、6個のApogee SQ100およびCS310光量子センサの平均分光感度特性を示しています。分光感度特性の測定は、電気光源を取り付けたモノクロメータ内で、300~800 nmの波長範囲にわたって10 nm刻みで行われました。各光量子センサの測定スペクトルデータは、分光放射計で測定されたモノクロメータと電灯の組み合わせの測定スペクトル応答で正規化されます。

仕様

センサー 青色強化シリコンフォトダイオードとカスタム光学フィルター
測定の説明 自然光と人工光の両方で光合成光量子束密度 (PPFD) を測定
電源 自己給電式
感度 0.01 mV/µmol m-2 s-1
校正係数 (感度の逆数) 100.0 µmol m-2 s-1/mV
校正の不確実性 ±5% (1日の総放射線量)
校正出力範囲 0 ~ 40 mV
測定範囲 0 ~ 4000 µmol m-2 s-1
測定の再現性 < 1% (最大4000 μmol m-2 s-1
長期ドリフト < 2% /年
非直線性 < 1% (最大4000 µmol m-2 s-1
応答時間 < 1 ms
視野 (FOV) 180°
スペクトル範囲 389 ~ 692 nm ±5 nm (応答が最大値の50%を超える波長)
スペクトル選択性 412~682 nm ±5 nm の範囲で 10% 未満
方向(コサイン)応答 ±5% (at 75° zenith angle)
方位誤差 < 0.5% (天頂角75°)
傾斜誤差 < 0.5%
温度応答 -0.11 ±0.04% / °C
日計の不確実性 < 5%
検出器 青色強化シリコンフォトダイオード
ハウジング アクリルディフューザー付きアルマイト加工アルミニウムボディ
IP 定格 IP68
動作温度範囲 -40° ~ +70°C
動作環境 0 ~ 100% 相対湿度
ケーブル 5 m のシールド付きツイストペア線

追加ケーブルは 5 m 単位で入手可能。サントプレーン ラバー ジャケット (高い耐水性、高い UV 安定性、寒冷環境でも柔軟性)。ピグテール リード線 (材料や製造上の欠陥に対する)
保証 4 年間 (材料および製造上の欠陥に対して)
直径 2.4 cm (0.9 in.)
高さ 3.5 cm (1.4 in.)
重量 100 g 5 m 5線 (3.53 16.4 リード線16.4フィート込み

互換性

注意: 以下は代表的な互換性情報を示しています。互換性のある製品や互換性のない製品をすべて網羅したリストではありません。

Data Loggers

製品 互換性 注意
CR1000 (リタイア)
CR1000X (リタイア)
CR300 (リタイア)
CR3000 (リタイア)
CR310
CR350
CR6
CR800 (リタイア)
CR850 (リタイア)

互換性に関する追加情報

Mounting

Accurate measurements require the sensor to be leveled using a 18356 leveling fixture. This leveling fixture incorporates a bubble level and three leveling screws. The 18356 mounts to a crossarm using the CM225 mounting stand or 015ARM. The CS310 should be mounted away from all obstructions and reflective surfaces that might adversely affect the measurement.

ドキュメント

カタログ

マニュアル

コンプライアンス


よくある質問

CS310に関するよくある質問の数: 3

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  1. The leveling base provides physical stability and helps ensure the sensor is leveled correctly. It is not recommended to use the sensor without the base. The sensor mounts to the base with an included bolt. However, a user-supplied plate with a hole drilled in it could be used instead to accept the sensor’s mounting bolt.

  2. The Clear Sky Calculator (www.clearskycalculator.com) can be used to determine the need for quantum sensor recalibration. It determines PPFD incident on a horizontal surface at any time of day at any location in the world. It is most accurate when used near solar noon in spring and summer months, where accuracy over multiple clear and unpolluted days is estimated to be ±4% in all climates and locations around the world. For best accuracy, the sky must be completely clear, as reflected radiation from clouds causes incoming radiation to increase above the value predicted by the clear sky calculator. Measured values of PPFD can exceed values predicted by the Clear Sky Calculator due to reflection from the sides and edges of clouds. This reflection increases the incoming radiation. The influence of high clouds typically shows up as spikes above clear sky values, not a constant offset greater than clear sky values.

    To determine recalibration need, input site conditions into the calculator and compare PPFD measurements to calculated PPFD values for a clear sky. If sensor PPFD measurements over multiple days near solar noon are consistently different than calculated values (by more than 6%), the sensor should be cleaned and re-leveled. If PPFD measurements are still different after a second test, contact Campbell Scientific for an RMA to get the sensor recalibrated.

ケーススタディ

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