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早在1978年，美國Biospherical公司就開始研發(fā)和生產(chǎn)各種類型的光學(xué)儀器為相關(guān)領(lǐng)域的科研服務(wù)。其**代的單通道輻射測量儀QSL-100到現(xiàn)在仍在全球各地的很多實驗室中使用。**的多功能光量子測量儀AMOUR（Advanced Multi-purpOse Usb Radiometer）整合了Biospherical的第四代PAR傳感器并極大地擴(kuò)展了它的功能、動態(tài)范圍和靈敏度。AMOUR是一款經(jīng)濟(jì)型多功能USB接口的輻射測量儀，適合于實驗室內(nèi)和野外的科研或工程應(yīng)用。它的多功能體現(xiàn)在用戶可選擇多種不同的測量探頭（如輻照度、scalar輻照度和輻亮度）和工作波段（如窄頻帶、寬頻帶和PAR）。這款儀器小巧、經(jīng)濟(jì)，可以使用USB接口直接連接在電腦上工作，它的動態(tài)范圍大于10個數(shù)量級。它傳承了Biospherical公司先進(jìn)的微型輻射測量儀技術(shù)，根據(jù)美國NASA的合約而研制。

AMOUR的探頭和接頭 從左至右：輻亮度、Scalar輻照度、輻照度和SMA接頭

應(yīng)用領(lǐng)域

• 光照培養(yǎng)箱、人工氣候室、溫室光強(qiáng)測量
• 陸地環(huán)境和淺水環(huán)境中的光強(qiáng)測量
• 藻類培養(yǎng)瓶/光生物反應(yīng)器內(nèi)部光強(qiáng)測量
• LED測試
• 有害光探測
• 太陽輻射（日射?。?/li>
• 其它光學(xué)測量

測量幾何學(xué)

Irradiance（輻照度）測量一個平面上的入射輻射。這一測量幾何適合于多數(shù)的輻射應(yīng)用，包括照明和太陽能研究。在入射角高達(dá)85°的情況下，AMOUR輻射計的理想余弦響應(yīng)偏離仍小于±5%。

Scalar Irradiance（Scalar 輻照度）Scalar響應(yīng)與入射輻射的方向無關(guān)。這一測量幾何廣泛地應(yīng)用在與藻類和微生物相關(guān)的海洋學(xué)和湖沼學(xué)

AMOUR輻射計提供的不同光學(xué)測量幾何指向性響應(yīng)的極坐標(biāo)圖。理想響應(yīng)用虛線表示，而實線表示的是真實的儀器的實際測量。

研究當(dāng)中，這是因為影響這些微小細(xì)胞的輻射與入射方向無關(guān)。根據(jù)測量桿的長度不同，Scalar輻射計*多可測量3.7π球面弧度上的輻射（整個球面弧度為4π）。

Radiance（輻亮度）輻亮度的測量可以量化一個物體到底有多亮?？梢詼y量海洋、天空或室內(nèi)物體的輻亮度。通常地，輻亮度用來描述單位面積上的輻射功率和觀測的固定對角。AMOUR輻亮度的前向光學(xué)的視角范圍為2.5°-20°。

通過SMA接頭連接到延長桿上

如果AMOUR輻射計的配置中加一個SMA接頭，就可以和其它的延長桿連起來使用，將它的應(yīng)用擴(kuò)展到難以接觸到的地方如伸入到藻團(tuán)中。延長桿也可以連接到積分球和一個光學(xué)平臺上的其它組件上。

光譜響應(yīng)

默認(rèn)情況下，AMOUR的測量范圍就是硅光電二極管的光譜響應(yīng)范圍（250-1100nm之間的寬帶響應(yīng)）。如果將要被測量的光源的波長分布是已知的，且儀器在訂購的時候經(jīng)過了響應(yīng)函數(shù)校正，那么也可以測量光通量。

儀器訂購的時候有多種過濾器可供選擇，包括窄帶和模仿某些生理響應(yīng)函數(shù)的過濾器。它們包括：

• 窄帶過濾器（約10nm帶寬）通常在光源的波長分布是已知的且限定在一個較小的范圍內(nèi)（如激光）的情況下使用?；蛘吆推渌妮椛溆嫿Y(jié)合起來覆蓋整個目標(biāo)光譜范圍，由它來測量其中一部分的光譜。

AMOUR輻射計的各種過濾器的標(biāo)準(zhǔn)光譜響應(yīng)函數(shù)

PAR（光合有效輻射）限定在400-700nm的光譜范圍內(nèi)，與其它測量中使用光譜響應(yīng)加權(quán)不同，它使用量子響應(yīng)加權(quán)。校正單位包括moles/(cm²s)，einsteins/(cm²s)，quanta或photons/(cm²s)，以及它們各自的MKS變量。

藍(lán)光危害，主要指的是400nm到500nm波長之間的藍(lán)光對視網(wǎng)膜潛在的光化學(xué)損傷。

光度響應(yīng)，它描述了人眼對于光照的知覺亮度。

紅斑，它描述了人類皮膚對太陽照射的以波長為基礎(chǔ)的敏感度。

其它的響應(yīng)函數(shù)，根據(jù)用戶要求量身定做。技術(shù)參數(shù)

1. AMOUR的技術(shù)參數(shù)

前向光學(xué)元件：

輻照度：天頂角小于85°的情況下，Cosine error<±3%

Scalar輻照度：入射角<±135°的情況下，Directional error<±5%

輻亮度：標(biāo)準(zhǔn)視角6°，14°；可選視角范圍2.5°- 20°。

連接：SMA接頭

光譜響應(yīng)：取決于所使用的過濾器

檢測限：取決于不同的設(shè)置，參考下面的表格

動態(tài)范圍：6×10¹⁰

采樣頻率：4-125 Hz（原始頻率），1/60-125 Hz（內(nèi)部平均）

輸出接口：標(biāo)準(zhǔn)接口為USB，也可以選擇使用RS232或RS485

物理尺寸：

直徑：1.2英寸，約合3 cm

長度：取決于不同的前向光學(xué)元件，5英寸，約合12.7 cm（輻照度探頭）；8英寸，約合20.3 cm（Scalar輻照度探頭）；7英寸，約合17.8 cm（14°視角的輻亮度探頭，視角越小，長度越長）

1. 微型輻照計的技術(shù)參數(shù)（AMOUR的核心）

探測器：Si（13 mm²），InGaAs（7 mm²）或GaAsP（7 mm²）

光電流-電壓轉(zhuǎn)換：1、2000和4000三個增益級別的靜電計放大器

ADC：24-bit bipolar，4-125 Hz數(shù)據(jù)頻率

線性：使用一個可調(diào)控的光源，在信號電流范圍1×10^-12到1×10^-15之間對所有的微型輻射計進(jìn)行測量，通常地，與參考靜電計系統(tǒng)相對，error<1%

響應(yīng)時間：時間常數(shù)小于0.01秒的指數(shù)型變化，增益改變的時間要求小于0.1秒

電子靈敏度：在電流分辨率<10^-15A時，ADC分辨率為0.5 µV。飽和電流為160 µV。三級增益信號范圍是1.6×10¹¹，它的定義是飽和信號除以*小可分辨信號。

暗補(bǔ)償：在每一個增益水平的校準(zhǔn)時進(jìn)行暗補(bǔ)償?shù)臏y量和設(shè)置。

微型輻射計的電源：±5 VDC，4 mA電流

光譜范圍：25-1650 nm（1100-1650 nm要求使用InGaAs探測器）

檢測限和飽和度：

	檢測限	飽和度	單位	動態(tài)范圍
輻照度，313 nm	6.90E-06	3.62E+05	μW/(cm² nm)	5.2E+10
輻照度，490 nm	1.16E-06	6.81E+04	μW/(cm² nm)	5.9E+10
輻照度，PAR nm	1.09E-10	5.7	μE/(cm² s)	5.2E+10
Scalar輻照度， 313 nm	6.30E-02	4.15E+09	μW/(cm² nm)	6.6E+10
Scalar輻照度， 490 nm	1.98E-05	1.04E+06	μW/(cm² nm)	5.2E+10
Scalar輻照度， PAR nm	1.11E-09	58.5	μE/(cm² s)	5.2E+10
輻亮度，313 nm	4.93E-07	2.96E+04	μW/(cm² nm sr)	6.0E+10
輻亮度，490 nm	1.41E-07	8510	μW/(cm² nm sr)	6.0E+10
輻亮度，PAR nm	1.31E-11	0.79	μE/(cm² s sr)	6.0E+10