فهم الأطوال الموجية الطيفية وكيف تؤثر على الحياة الضوئية
منذ وقت ليس ببعيد ، كانت إضاءة الهاليد المعدني / HQI هي الإضاءة المفضلة لمربي الشعاب المرجانية ذوي الخبرة بسبب قيم PAR العالية التي تجاوزت بشكل عام 300+. مع ظهور تقنيات إضاءة LED مؤخرًا ، كان العديد من الهواة متخوفين من إضاءة LED بسبب قيم PAR المنخفضة على ما يبدو والافتقار الواضح للسطوع. لفهم سبب ذلك ، يجب عليك أولاً فهم الطول الموجي الطيفي وكيف يؤثر على نمو المرجان ، وأعيننا ، والتكنولوجيا الكامنة وراء Orphek إضاءة LED لأنظمة الشعاب المرجانية.
يرتبط الاختصار PAR بالإشعاع المتاح الضوئي. هذا هو كل الضوء الذي يمكن للبشر رؤيته ويغطي نطاقًا يتراوح بين 400-700 نانومتر. كل الضوء في هذا النطاق الطيفي يصدر إشعاعًا وهو كيفية قياس الأطوال الموجية (نانومتر). الإشعاع في هذا النطاق ليس كل ضوء مفيد لنمو المرجان ، وفي الواقع ، مجرد نسبة صغيرة منه. هناك عاملان في هذا النطاق يؤثران على العين البشرية ؛ السطوع واللون. على سبيل المثال ، اللون الأبيض هو لون ساطع ، بينما يعتبر اللون الرمادي نسخة أقل سطوعًا من نفس اللون الأبيض. بعبارة أخرى ، فإن لونية اللونين الأبيض والرمادي هي نفسها بينما يبدو سطوعها مختلفًا لأعيننا. والسبب في ذلك أن العين البشرية أكثر حساسية للسطوع في ألوان معينة. يسود الطيف الأصفر والأخضر بشكل خاص مما يعني أن اللون الأخضر سيظهر أكثر إشراقًا من نفس شدة الضوء للضوء في الطيف الأزرق. هذا هو المكان الذي يكمن فيه المفهوم الخاطئ الشائع بين aquarists فيما يتعلق بإضاءة LED ؛ "الضوء ليس ساطعًا مثل هاليدات المعدن".
يرتبط الاختصار PUR بالإشعاع القابل للاستخدام في التمثيل الضوئي. هذا هو النطاق الطيفي للضوء الأكثر فائدة لنمو المرجان وله نطاقان ؛ 400-550 و620-700. يحدث هذا أيضًا في نطاقات الطيف حيث تكون شدة الضوء هي الأقل حساسية لأعيننا.
السبب في تحقيق قيم أو شدة PAR العالية باستخدام إضاءة هاليد المعدن هو أن عدادات الكم تقيس الضوء المنبعث عبر الطيف المرئي للضوء (400-700 نانومتر) والكثير من هذا الضوء غير صالح لنمو المرجان. ستكون قيم PAR الفعلية للضوء القابل للاستخدام (PUR) أقرب إلى 100-150.
Orphek في تتيح تقنية LED البيضاء استخدام المزيد من الضوء الأبيض وتقليل اللون الأزرق. وتتمثل فائدة هذه التقنية في زيادة لومن لكل واط مما يرفع بشكل كبير قيم PAR / PUR ويسمح بنمو مرجاني ممتاز مع حرارة أقل وطاقة مهدرة. تستخدم بعض الشركات مصابيح Cree LED القياسية على الرف والتي تحتوي على لومن أعلى لكل واط وتحول نحو الطيف الأخضر مما يجعلها تبدو مشرقة. لسوء الحظ ، فإن الاستخدام الوحيد للأخضر هو تعزيز نمو الطحالب المزعجة في نظامك. الرسوم البيانية أدناه مقارنة مصباح LED أبيض 16,000 كلفن من Orphek مع مصباح Cree 7,000،75K LED. يمكنك أن ترى في مخطط chromacity (أسفل اليمين) حيث يحتوي Cree LED على تحول كبير في اللون نحو اللون الأخضر ومؤشر تجسيد اللون (CRI) يبلغ XNUMX.
Orphek في تسمح تقنية LED البيضاء لمصابيح LED الخاصة بنا بإنتاج ضوء يحاكي 18,000 كلفن بينما ينتج مستويات PUR عالية جدًا لكل واط. هذا هو السبب في أنه من المهم جدًا عرض مخطط طيف لجهاز LED الذي تنوي شرائه. كما يصور الرسم البياني للكري أعلاه ، هناك الكثير من الطاقة المهدرة بين 500 و 580 نانومتر (حوالي 50٪) لأن هذا الطيف من الضوء لا يستخدم كثيرًا لنمو المرجان ويقلل من قيمة PUR المطلوبة. هذا هو السبب يمكن أن تكون قيم PAR مضللة دون فهم الطيف وأجهزة الطيف. من المحتمل أن ينتج عن مطياف Cree الأبيض LED لومن أعلى لكل نسبة وات من Orphek الأبيض LED ، ولكن ليس عند مزج مصباح Cree LED ومصباح Cree أزرق واحد للحصول على مظهر 18,000 ألف. هذا يرجع إلى حقيقة أن مصابيح LED الزرقاء تحتوي على لومن منخفض جدًا لكل نسبة واط. يوجد في مطياف كري طاقة مهدرة بأطوال موجية (500-575 نانومتر) لا فائدة منها لنمو المرجان. لذلك إذا قارنا Orphek المطياف إلى كري ، سينتج عن Cree لومن أعلى لكل قيمة واط. من المفهوم سبب استخدام بعض الشركات لمصابيح Cree LED وذلك بسبب نسبة اللومن العالية لكل واط. يجب أن يكون مفهوما أن التحول المفرط نحو الطيف الأخضر يؤدي إلى انخفاض مستوى PUR. يوضح مطياف Orphek بوضوح أن مصابيح LED الخاصة بنا أكثر فائدة لنمو المرجان لأن الأطوال الموجية يتم ضبطها على طيف الضوء (PUR) الذي يفيد الشعاب المرجانية وليس الأطوال الموجية الأخرى التي لا تفيد في نمو الشعاب المرجانية. تؤثر الكثافة العالية في الطيف الأخضر والأصفر سلبًا على نمو المرجان وشقائق النعمان. يوضح الرسم البياني Orphek chromacity تحولًا إلى اللون الأزرق والأحمر (الكلوروفيل A و B) وهو أمر مفيد لنمو المرجان.
لا يمكن التأكيد بما فيه الكفاية على أن قيم PAR المرتفعة في تركيبات إضاءة LED لا تعني بالضرورة أن الضوء سيكون أفضل لنمو الشعاب المرجانية.