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Infrarot-A-Messgeräte

Infrarotstrahlung ist zwar auch als Wärme spürbar und über die Temperatur - wenn auch mit einigen Unsicherheiten - messbar, trotzdem haben einige Halter den Wunsch diese Strahlung auch besser quantifizieren und mit dem Sonnenlicht vergleich zu können. Hintergrund ist insbesondere das Wissen aus dem medizinischen Fachgebiet der “Photo-Bio-Modulation” (PBM, [1374Hamblin, M. R. (2016). Photobiomodulation or low-level laser therapy. Journal of Biophotonics, 9(11-12), 1122–1124.]), das besagt, dass IRA-Strahlung mit etwa 300 W/m² = 30 mW/cm² [1371Barolet, D. (2021). Near-Infrared Light and Skin: Why Intensity Matters. In Challenges in Sun Protection S.Karger AG.] direkt auf die Körperzellen wirkt und z.B. positive Wirkung auf Wundheilung hat. Häufig ist es im Terrarium jedoch nötig das Terrarium aktiv mit Ventilatoren zu kühlen wenn man Halogenlampen in der Intensität und dem Abstand einsetzt, der nötig ist um 300 W/m² zu erreichen. Besonders muss man hier das Engagement der britischen Reptilienhalter Roman Muryn und Joseph Brabin erwähnen [1111Muryn, R. (2019). Next level heating: Why infrared wavelengths matter. Peregrine Reptile News, 12–21.; 1187Muryn, R., & Perron, D. The power of infrared for reptiles. On The Animals at Home Network Podcast.]

Aktuell setzt sich besonders das RS PRO Solar Power Meter ISM400 als Standard-Messgerät durch. Ich empfehle dieses Messgerät zu kaufen um eine Vergleichbarkeit zu haben.

Solar Power Meter zur Infrarotmessung: Links: LS122 (1000 - 1700 nm), ISM400 (400 - 1100 nm).

Photovoltaic-Solar-Power-Meter

Es gibt zahlreiche “Solar-Power-Meter” die dazu gedacht sind die Sonnenstrahlung zu messen, die von Photovoltaic-Solaranlagen zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Die Messgeräte messen im Bereich 400 nm bis 1100 nm. Beispiele

  • RS PRO Solar Power Meter ISM400
  • Hilitand SM206
  • Solarmeter 10.0

Mit Ausnahme des Solarmeter 10.0 gibt es nahezu keine Angaben zur spektralen Empfindlichkeit der Messgeräte. Wir wissen aus Erfahrung, dass die Messgeräte eine leicht unterschiedliche spektrale Empfindlichkeit haben. Trotzdem werden auch andere Messgeräte mit Bereich 400 - 1100 nm eine ähnliche spektrale Empfindlichkeit haben: Im Gegensatz zu UV-Index-Messgeräten ist die spektrale Empfindlichkeit deutlich robuster. Es wird aber je nach verwendeten Materialien für die Kosinus-Streuscheibe und genauem Kalibrationsprozess zu Unterschiedenen zwischen den Messgeräten kommen.

Relative spektrale Empfindlichkeit des Solarmeter 10.0

Die Messwerte sind deutlich schwieriger zu interpretieren als die UV-Index-Messwerte: Die Messgeräte sind darauf kalibriert, die globale Bestrahlungsstärke im Bereich 280 nm - 4000 nm anzuzeigen, obwohl sie nur den Bereich 400 nm - 1100 nm messen. Für das NIST Referenzspektrum der Sonne zeigt das Solarmeter 10.0 den korrekten Wert von 1000 W/m² für die Globale Bestrahlungsstärke an. Diese interne Umrechnung des Solarmeter 10.0 von 400 nm - 1100 auf 280 nm - 1000 nm bedeutet, dass man sehr vorsichtig sein muss, wie man den angezeigten Messwert interpretiert, wenn man damit andere Lichtquellen als das ungefilterte Sonnenlicht misst.

Siehe dazu auch diese englischsprachige Zusammenfassung mit zahlreichen Bildern: PDF

Trotzdem kann man das Solarmeter 10.0 für alle Lichtquellen gut verwenden, wenn man den Messwert entsprechend umrechnet. Ich stelle einige Umrechungsfaktoren, die das berücksichtigen, zusammen:

  • Messwert x 0,415 = Infrarot A (700 - 1400 nm) für ungefiltertes Sonnenlicht 1)
  • Messwert x 0,98 = Infrarot A (700 - 1400 nm) für Glüh- und Halogenlampen 2)
  • Messwert x 2,4 = Total Power (300 - 3500 nm) für Glüh- und Halogenlampen 3)

Ein Vergleich von 20 verschiedenen Lampenspektren weist darauf hin, dass das ISM 400 etwas stärker auf längere Wellenlängen reagiert als das Solarmeter 10.0 [1387Griffiths, T. (2023). Radiometer comparison: rs pro ism400, solarmeter 10.0, ls 122 ir.]

Zielwert

Für Glüh- und Halogenlampen entspricht der angezeigte Wert also zufällig(!) recht genau dem Infrarot-A-Wert. Wenn alle anderen Lichtquellen außer die Halogenlampen ausgeschaltet sind, kann man auf sonnenähnliche Infrarot-A-Werte zielen. Viele Reptilienarten sonnen im natürlichen Habitat dann, wenn der Infrarot-A-Wert etwa 200 - 350 W/m² ist. Viele Terrarien überhitzen jedoch, wenn man versucht diese Werte auf dem gesamten Sonnenplatz (Größe des Tieres!) zu erreichen. Dann ist eine aktive Kühlung nötig.

Linshang LS122 Solar Power Meter

Ein weiteres Messgerät ist interessant: Das Linshang LS122 Solar Power Meter misst laut Herstellerangaben im Wellenlängenbereich 1000 nm - 1700 nm (mit einem Maximum bei 1400 nm). Damit misst es zu einen weiter in den Infrarotbereich hinein und gleichzeitig weniger der sichtbaren Strahlung. Erste Vergleiche der Messwerte verschiedener Lampen bestätigen die vom Hersteller angegebene spektrale Empfindlichkeit.

Relative spektrale Empfindlichkeit des LS122

Verhältnis der Messgeräte

Durch das Verhältnis von ISM400, Luxmeter und LS122 lässt sich Information über das Infrarotspektrum gewinnen, die uns mangels sehr teurer Infrarot-Spektrometer nicht zugänglich sind. Beispielsweise hat ein Carbonstrahler (Deep-Heat-Projector) ein Verhältnis von LS122:ISM400 von ca. 20, wohingegen es bei einem Halogenstrahler ein Verhältnis von ca. 1,5 ist: Der Carbonstrahler strahlt wesentlich mehr langwellige Infrarotstrahlung ab als die Glühlampe [1387Griffiths, T. (2023). Radiometer comparison: rs pro ism400, solarmeter 10.0, ls 122 ir.]. [1388Muryn, R. (2023). Using a solar irradiance meter model "rspro solar power meter ism400" for measuring the ir radiated by tungsten/halogen lamps - a validation statement.]

Infararot-Spreadcharts

Basierend auf den Messwerten lassen sich dann ähnlich wie beim UV-Index Spreadcharts erstellen. Die ersten solchen Charts stammen von Thomas Griffitis, der damit auch die Farbskala geprägt hat [1382Griffiths, T. (2022). Power density halogen lamp charts. Retrieved November 15, 2022, from https://www.facebook.co ... /posts/2782388505229061; 1386Griffiths, T. (2023). Note on my position on the use of the “power density charts”.]

Literatur

[1374] Hamblin, M. R. (2016). Photobiomodulation or low-level laser therapy. Journal of Biophotonics, 9(11-12), 1122–1124.
[1371] Barolet, D. (2021). Near-Infrared Light and Skin: Why Intensity Matters. In Challenges in Sun Protection S.Karger AG.
[1111] Muryn, R. (2019). Next level heating: Why infrared wavelengths matter. Peregrine Reptile News, 12–21.
[1187] Muryn, R., & Perron, D. The power of infrared for reptiles. On The Animals at Home Network Podcast.
[1387] Griffiths, T. (2023). Radiometer comparison: rs pro ism400, solarmeter 10.0, ls 122 ir.
[1388] Muryn, R. (2023). Using a solar irradiance meter model "rspro solar power meter ism400" for measuring the ir radiated by tungsten/halogen lamps - a validation statement.
[1382] Griffiths, T. (2022). Power density halogen lamp charts. Retrieved November 15, 2022, from https://www.facebook.co ... /posts/2782388505229061
[1386] Griffiths, T. (2023). Note on my position on the use of the “power density charts”.

1)
basiert auf Spektrum#1 IRA/SM10.0 = 415/1000 = 0,415
2)
basiert auf Spektrum#563 IRA/SM10.0 = 327/331= 0,99 bzw. Spektrum#565 IRA/SM10.0 = 1250/1290 = 0,97
3)
basiert auf Spektrum#563 total/SM10.0 = (657+0,5*13µW/cm²/nm*(3500nm-2500nm)*0,01W/µW*cm²/m²)/331= 2,2 bzw. Spektrum#565 total/SM10.0 = 3190/1290 = 2,5
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mess/ira.txt · Last modified: 2023/12/20 09:44 by sarina

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