mess:solarmeter
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- | ====== Solarmeter 6.2 und 6.5 ====== | ||
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- | Die Solarmeter Messgeräte der Firma Solartech ([[https:// | ||
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- | ===== Solarmeter 6.2 ===== | ||
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- | Das Solarmeter 6.2 UVB Messgerät war das erste Messgerät das von einer größeren Anzahl von Reptilienhaltern und auch Wissenschaftlern genutzt wurde {{wikindx> | ||
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- | Der Kalibrationsfaktor ist so gewählt, dass das Solarmeter 6.2 UVB Messgerät für eine Kalibrationslampe, | ||
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- | ===== Verbrennungsschäden 2007 ===== | ||
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- | Um 2007 herum gab es einige Fälle von schweren Hautverbrennungen und Verbrennungen der Augen bei Reptilien. Frances Baines (UVGuide.co.uk) hat diese Fälle damals sehr intensiv untersucht {{wikindx> | ||
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- | Frances Baines hat mehrere der Lampen, die bei den betroffenen Tieren in Verwendung waren sowohl mit einem Spektrometer als auch mit UV-Radiometern untersucht. Das Solarmeter 6.2 zeigte im Abstand von 30 cm sehr moderate Werte von 100 µW/cm² bis 150 µW/cm² an. Im Spektrum war aber erkennbar, dass diese Lampen UV-Strahlung, | ||
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- | Gleichzeitig hat sich aber gezeigt, dass das Solarmeter 6.5 bei diesen Lampen einen recht hohen Messwert anzeigt (UVI=20). Das Solarmeter 6.5 hat die Gefahr, die von diesen Lampen ausging also besser eingeschätzt und hätte die Reptilienhalter dazu bewegt, die Lampe in einem größeren Abstand einzusetzen. Das verändert zwar die zellschädigende Eigenschaft des Spektrums nicht, verringert aber die Dosis so weit, dass der Halter eine Chance hat, auf die Verbrennung seines Tieres zu reagieren bevor das Ausmaß lebensgefährlich ist. | ||
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- | ===== Solarmeter 6.5 ===== | ||
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- | In den darauf folgenden Jahren sind mehr Privatleute und Wissenschaftler dazu übergegangen, | ||
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- | Für Reptilienhalter ist die Erythemwirkung auf menschliche Haut natürlich völlig uninteressant. Das Solarmeter 6.5 misst wie die meisten Radiometer auch nicht exakt die Größe, nach der es benannt wird. Das Wirkspektrum des Solarmeter 6.5 weicht deutlich von dem Erythem-Wirkspektrum ab. Für die Terraristik ist das Solarmeter 6.5 nicht deshalb geeignet, weil es ein Wert in der Einheit UV-Index anzeigt, sondern weil das Wirkspektrum des Solarmeter 6.5 sehr ähnlich zum Wirkspektrum für Vitamin-D-Bildung ist: Das Solarmeter 6.5 ist nahezu blind für langwellige UVB-Strahlung und UVA-Strahlung, | ||
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- | ===== Eignung der Solarmeter zur Überwachung von UV-Lampen im Terrarium ===== | ||
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- | Aus der Erfahrung ist das Solarmeter 6.5 besser geeignet um Lampen mit einem kurzwelligen Spektrum, das eine hohe Verbrennungswirkung hat, zu erkennen. Aber das Solarmeter 6.5 ist auch im zweiten Punkt dem Solarmeter 6.2 überlegen: Die spektrale Empfindlichkeitskurve des Solarmeter 6.5 folgt dem Wirkspektrum für die Vitamin-D-Bildung sehr genau. Selbst die schlechten UV-Lampen strahlen keine UV-Strahlung mit einer Wellenlänge kürzer als 280 nm ab, und haben zwischen 290 nm und 330 nm sicherlich 10 bis 100 mal Intensität als zwischen 260 nm und 290 nm. Es ist daher vor allem Wichtig, wie gut das Vitamin-D-Wirkspektrum mit der den Wirkspektren der Messgeräte im Bereich von Wellenlängen größer als 290 nm übereinstimmen. Und da ist die Übereinstimmung zwischen Solarmeter 6.5 und Vitamin D außerordentlich gut. | ||
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- | Das Solarmeter 6.2 misst hingegen auch die Strahlung um 320 nm, die kaum zur Vitamin D-Bildung beiträgt. Weil die meisten Lampen aber sehr viel Strahlung bei 320 nm haben und nur wenig Strahlung bei 300 nm, kommt ein sehr großer Teil des Solarmeter-6.2-Messwerts aus diesem Wellenlängenbereich, | ||
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- | Jukka Lindgren hat verglichen wie gut Solarmeter-Messwerte mit der in Glasampullen gemessenen Vitamin-D-Menge übereinstimmen {{wikindx> | ||
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- | Die rechnerische Übereinstimmung mit dem Wirkspektrum für Vitamin D $W(\lambda)$ ist bei Solarmeter 6.2 75% ($1-\frac{1}{2}\int\limits_{280nm}^{400nm}\mathrm{d}\lambda \left|\overline{A}(\lambda)-\overline{W}(\lambda)\right|$). Manche interpretieren dieses Ergebnis so, als stünden "75% der gemessenen UVB-Werte für die Vitamin D3 Synthese zur Verfügung" | ||
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- | Beim Solarmeter 6.5 erhält man dagegen 90% oder im relevanteren Bereich ab 290 nm sogar 96% Übereinstimmung ($1-\frac{1}{2}\int\limits_{280nm}^{400nm}\mathrm{d}\lambda \left|\overline{A}(\lambda)-\overline{W}(\lambda)\right| = $90%\\ $1-\frac{1}{2}\int\limits_{290nm}^{400nm}\mathrm{d}\lambda \left|\overline{A}(\lambda)-\overline{W}(\lambda)\right| = $96%). | ||
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- | ===== Verhältnis von Solarmeter 6.2 und Solarmeter 6.5 ===== | ||
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- | Aus den Erfahrungen 2007 hat sich gezeigt, dass das Verhältnis zwischen Solarmeter 6.2 Messwert und Solarmeter 6.5 Messwert geeignet ist, zwischen Leuchtstofflampen mit einem Leuchtstoff, | ||
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- | Bei mehreren Messgeräten hat sich gezeigt, dass natürliches Sonnenlicht ein Verhältnis $\frac{M6.2}{M6.5}\approx 50-60$ hat, Reptilien-UVB-Leuchtstofflampen, | ||
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- | Auch die Abweichung der gemessenen Vitamin-D3-Bildung von der Vitamin-D3-Bildung, | ||
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- | {{formelfreak> | ||
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- | Der Messwert eines einzelnen Breitbandmessgeräts $M_1=K\int\mathrm{d}\lambda E_\lambda(\lambda) A(\lambda)$ enthält kaum Information über das Spektrum der Lichtquelle. So lässt sich allein durch Änderung des Abstands bei jeder UV-Lampe der selbe Messwert erzeugen. | ||
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- | Durch den Vergleich der Werte zweier Messgeräte mit unterschiedlicher Empfindlichkeit lässt sich diese Information erhöhen. Das Verhältnis der Messwerte ist abhängig von der Form (aber nicht der Intensität!) des Lampenspektrums und der Empfindlichkeitsspektren der Messgeräte. | ||
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- | \[ | ||
- | \frac{M_1}{M_2} = \frac{ | ||
- | K_1\int\mathrm{d}\lambda E_\lambda(\lambda) A_1(\lambda) | ||
- | }{ | ||
- | K_2\int\mathrm{d}\lambda E_\lambda(\lambda) A_2(\lambda) | ||
- | } | ||
- | = f\left(E_\lambda^\mathrm{norm.}(\lambda), | ||
- | \] | ||
- | |||
- | Wenn die normierten Empfindlichkeitsspektren der beiden Messgeräte eine Differenz $D(\lambda)$ hat, lässt sich das noch genauer schreiben als | ||
- | \[ | ||
- | \begin{eqnarray} | ||
- | A_1(\lambda) &=& A_2(\lambda) + D(\lambda) | ||
- | \\\\ | ||
- | \frac{M_1}{M_2} &=& \frac{ | ||
- | K_1\int\mathrm{d}\lambda E_\lambda(\lambda) A_2(\lambda) | ||
- | + | ||
- | K_1\int\mathrm{d}\lambda E_\lambda(\lambda) D(\lambda) | ||
- | }{ | ||
- | K_2\int\mathrm{d}\lambda E_\lambda(\lambda) A_2(\lambda) | ||
- | } | ||
- | \\\\ &=& \frac{K_1}{K_2} | ||
- | + | ||
- | \frac{ | ||
- | K_1\int\mathrm{d}\lambda E_\lambda(\lambda) D(\lambda) | ||
- | }{ | ||
- | M_2 | ||
- | } | ||
- | \end{eqnarray} | ||
- | \] | ||
- | |||
- | Die spektrale Empfindlichkeit des Solarmeter 6.5 ($A_{6.5}(\lambda)$) und Solarmeter 6.2 ($A_{6.2}(\lambda)$) und die Differenz der beiden Empfindlichkeiten $D(\lambda)=A_{6.2}(\lambda)-A_{6.5}(\lambda)$ sind im folgenden Bild dargestellt: | ||
- | |||
- | {{ : | ||
- | |||
- | Das Verhältnis der Messwerte | ||
- | \[ | ||
- | \frac{M_{6.2}}{M_{6.5}} | ||
- | = | ||
- | \frac{K_{6.2}}{K_{6.5}} | ||
- | + | ||
- | \frac{ | ||
- | K_{6.2}\int\mathrm{d}\lambda E_\lambda(\lambda) D(\lambda) | ||
- | }{ | ||
- | M_{6.5} | ||
- | } | ||
- | \] | ||
- | hangt davon ab, wie die Lampe ($E_\lambda(\lambda)$) mit $D(\lambda)$ überlappt. Für eine Lampe die viel Strahlung im Bereich 310-320nm hat, der für die Vitamin D Synthese weniger wirksam ist, ist das Verhältnis $M_{6.2}/ | ||
- | |||
- | Der Vergleich beider Messwerte enthält also eine Information darüber, ob die UVB-Strahlung mehr im kurzwelligen Bereich <310nm oder im langwelligen Bereich >310nm konzentriert ist. :!: Ob Strahlung unterhalb von 290-300nm vorhanden ist, die im Sonnenspektrum nicht vorkommt und eine hohe Wirkung für Verbrennungen hat, sagt das Verhältnis der beiden Messwerte nicht aus. | ||
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- | Da jedoch die meisten Lampen sehr typische Spektren haben (da meist gleiche Gläser und Leuchtstoffe verwendet werden) ist diese Abschätzung zwar ungenauer als eine Messung mit Spektrometer, | ||
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- | Bei manchem Lamenspektren kann das Verhältnis (ebenso wie der reine Messwert) sehr irreführend sein: So haben UVA340-Röhren, | ||
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- | ===== Solarmeter 8.0 (UVC) ===== | ||
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- | Auch das Solarmeter 8.0 wird gelegentlich eingesetzt um UVC-Strahlung zu messen. UVC ist meiner Erfahrung nach bei Terrarienlampen kein Problem. Es gibt UV-Leuchtstofflampen mit UVC-durchlässigem Glas, das die Quecksilberlinie bei 254 nm transmittiert. Dieser Fall ist bisher aber nur sehr selten und nicht bei den gängigen Zoohandelsmarken aufgetreten. Sehr viel häufiger ist das Problem, dass Lampen Strahlung im Grenzbereich von UVB und UVC abstrahlen. In den meisten dieser Fälle wird das Solarmeter 6.5 durch einen hohen Messwert warnen, da das Messgerät genau um 280 nm seine maximale Empfindlichkeit hat. Viele Lampen haben einen extrem geringen Anteil an UVC-Strahlung, | ||
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- | Ich halte ein UVC-Messgerät daher in vielen Fällen für weniger wichtig als ein Solarmeter 6.5 und 6.2 Messgerät. Wer dennoch ein Solarmeter 8.0 kauft sollte wissen, dass UVC-Messgeräte sehr oft nicht blind für UVA-Strahlung sind. Bei Lampen mit sehr intensiver sichtbarer und UVA-Strahlung kann das Solarmeter einen Wert anzeigen, obwohl die Lampe kein UVC abstrahlt. Mit einem Schott WG295-Filter, | ||
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- | ===== Literatur ===== | ||
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mess/solarmeter.1468597162.txt.gz · Last modified: 2019/02/16 09:24 (external edit)