珊瑚礁水族光照(三)[转载]

欲望是魔鬼

蓝色LED的发光最适合在补偿需要的470-490纳米波段。更相配的是一个峰值在475纳米的LED——幸运的是，这样的LED已经有了！


为了更好地解释这个问题，我们来看看厂商用来区隔LED的bin值。一个bin是指一批按照特定参数筛选出来的LED。Bin可以按效率，色温，CRI来分，单色LED的还可以用峰值波长（DWL）来分。蓝色LUXEON Rebel LED的DWL bin见表1：

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表 1 LUXEON LED DWL bin

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加上一个DWL bin 4的LED，我们就能把白光LED光谱中430-600nm波段里的低谷填平。

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珊瑚礁水族光照(四)

欲望是魔鬼

作者 Dmitry Karpenko, Vahe Ganapetyan


原文地址：http://www.advancedaquarist.com/2012/10/aafeature


现在，我们来看看珊瑚水族LED灯具的构成。


只用两种LED（白色和蓝色）是不够的，因为这样的灯具会非常缺少400-450纳米范围的光波，远远少于海洋中，仅仅几米深度下实测的量。450纳米的波峰可以通过增加对应波峰的Royal Blue LED来轻易增加比例。除此以外，白光LED在深红波段，约650-660纳米范围，快速地衰减。根据图4所示的模型，这部分光谱对于浅水光合生物也是需要的，添加这部分光谱是有益的，它还能加强珊瑚缸内的红色。最终，我们应该得到一个什么样的光谱？答案是：某种非常接近目前市面最好的成品灯具的光谱。作为一个例子，图23是2011年ReefBuilders  LED展上，Ecotechmarine Radion 的光谱[18]。

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图 23 Ecotechmarine Radion的输出光谱

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可以看到，480纳米范围的波谷被很好地补充了（该灯使用了Cree的蓝色LED）。此外，在660纳米范围，它还提供了一个小小的峰值。然而，那些能够提升许多海洋生物荧光效果的400-430纳米波段光，几乎没有。


这个波段在大多数珊瑚LED灯具上都是缺失的。直到最近，市面上还一直没有合适品质的420纳米范围的LED。仅有的一些可用的，价格都非常高，并且寿命和光效都很差。另一方面，这个波段需要的总辐射量相当大，要加入合适量的LED会大幅增加灯具的整体价格。结果，生产厂最多也仅仅安装了极小部分需求量的”光合”LED。2012年伊始，情况开始发生快速地变化，因为出现了高效而且比较廉价的420纳米LED[15]。使用这些新一代的光合波长的LED，就可能制造既可以满足珊瑚缸光谱需要，价格也可以承受的LED灯具。


很多爱好者试着使用廉价的，无品牌的中国制"光合”LED。但是，它们的效率低下，结果，芯片很快地因为过热而衰减。最坏的是，这种衰减很难用肉眼来估测，因为人眼对于420纳米范围波长极不敏感。此外，这种低品质LED的光谱分布会非常宽（从350纳米的紫外一致延伸到绿色波段）：这些长波会影响珊瑚荧光的可视性。另外，根据European Commission Joint Research Center 的一项研究[12]，较短波长的紫外光会导致水中悬浮颗粒发出影响观赏的磷光(图24)。

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图24 紫外照明下，水中悬浮颗粒的磷光

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这个图包含了不同尺寸颗粒的磷光曲线。我们最感兴趣的是60um左右的颗粒，这些在珊瑚缸内大量存在。当被短于370-380纳米波长光照时，磷光会非常严重。


以前的宽频谱的LED包含大量370纳米的辐射，他们会是水中的悬浮颗粒产生显著的磷光。因此，很多DIY LED灯具的爱好者建议尽少使用“光合”LED。


幸好，最新一代的LED的有效波长只有30纳米[15]。使用400-430纳米波段的LED，即使辐射功率很大，我们也一样可以避免悬浮物的磷光。


现在，我们来估算一下选定波长范围的光照量：400-440纳米，440-480纳米，480-520纳米，520-700纳米。每个范围对应了LED灯具的一个色彩通道，该通道可以使用一种或多种LED组合而成。