10 Основные величины ультрафиолетового излучения и единицы их измерения

Для характеристики энергии излучения в ультра­фиолетовой части спектра пользуются системами эффек­тивных величин: бактерицидной и эритемной. В качестве эталонного приемника энергии излучения для системы бактерицидных величин приняты бактерии, для которых известна относительная спектральная чувст­вительность к излучениям с различными длинами волн. Относительная бактерицидная эффективность однород­ных излучений графически изображена на рисунке 2.1, б. Максимальную чувствительность бактерии обнаружива­ют к однородным излучениям с длиной волны 1=254 нм, то есть максимальной эффективностью уничтожения бак­терий обладает монохроматическое излучение при к = = 254 нм. Исходной величиной в системе бактерицидных вели­чин служит бактерицидный поток, который опре­деляется как поток излучения, оцененный по его бакте­рицидному действию, то есть по эффективности уничто­жения бактерий:

Единицей бактерицидного потока принято считать б акт (б), численно равный излучению мощностью 1 Вт

при 1 = 254 нм. В практике часто пользуются величиной микробакт, равной 1-Ю"⁶ б. Плотность бактерицидного потока по поверхности облучаемого тела называется бактерицидной облученностью (б-м~² или мкб-м""²):

Силой бактерицидного излучения (б-ср~') называется пространственная плотность бактерицидного потока, равная отношению бактерицидного потока к зна­чению телесного угла, в котором равномерно распреде­лено излучение:

Весьма важной расчетной величиной является коли­чество бактерицидного облучения (б-м~²-•с), определяемое количеством энергии бактерицидного излучения, упавшей на единицу поверхности облучаемо­го тела:

Эталонным приемником энергии излучения для пост­роения системы эритемных величин является кожа чело­века, реакция которой выражается в покраснении участ­ка, подвергшегося облучению. Спектральная чувстви­тельность кожи к однородным излучениям неодинакова. Следовательно, эритемная эффективность излучений раз­личных длин волн также неодинакова. Кривая относи­тельной эритемной чувствительности кожи человека при­ведена на рисунке 2.1,6.Исходной величиной в системе эритемных величин служит эритемный поток (эр), определяемый как поток излучения, оцененный по его эритемному действию:

Единицей эритемного потока служит э р, численно равный излучению мощностью 1 Вт при Я=297 нм.

Плотность эритемного потока на поверхности облучае­мого тела называется эритемной облученностью (эр-м-²):

Силой эритемного излучения (эр-ср-¹) на­зывается пространственная плотность эритемного потока, равная отношению эритемного потока к значению телес­ного угла, в котором равномерно распределено излуче­ние:

Количеством эритемного облучения (эр• •м~²-ч) называется количество энергии эритемного излу­чения, упавшей на единицу облучаемой поверхности:

11 Основные величины оптического излучения, используемого в растениеводстве, и единицы их измерения

В нашей стране и за рубежом существуют различные мнения о роли отдельных участков спектра излучения в процессах развития растения. В настоящее время нет общепринятой точки зрения по этому вопросу. Сущест­вуют различные мнения о правомерности установления системы эффективных величин применительно к такому приемнику оптического излучения, как растения. Вместе с тем любая обоснованная методика расчета осветительных и облучательных установок должна бази­роваться на учете интенсивности основных реакций при­ёмника на оптическое излучение. Необходимо, следова­тельно, иметь эталонную зависимость основных реакций приемника от спектрального состава падающего на него Излучения. Эта зависимость может быть выражена гра­фически или аналитически. В настоящем пособии в качестве такой эталонной за­висимости применительно к растениям принята получен­ная расчетным путем в ВИЭСХе кривая спектральной чувствительности среднего листа растения. Необходимо отметить, что степень достоверности этой кривой так же, как и всех других подобных кривых, полученных различ­ными авторами, может быть большей или меньшей. Дальнейшие исследования, несомненно, позволят устано­вить истинную эталонную кривую. Однако это не изме­нит принципиальной необходимости вести расчеты реаль­ных облучательных установок для растениеводства (осо­бенно в защищенном грунте) на основе соответствующей ■кривой спектральной чувствительности среднего листа растения. По мере уточнения последней может потребо­ваться лишь корректировка некоторых констант. Приведенная на рисунке 2.1, а кривая спектральной чувствительности среднего листа растения построена на основании зависимости, учитывающей различие в кван­товом выходе фотосинтеза для излучения, поглощаемого каротиноидами и хлорофиллом. Эффективный поток излучения в растениеводстве — фитопоток — вычисляется по выражению

Фитопоток является мерой свободной с точки зре- ния фотосинтеза энергии, содержащейся в излучении. Он характеризует содержание в интегральном излучении энергии, потенциально доступной растениям для осу­ществления фотосинтеза. За единицу фитопотока при­нят фит, численно равный монохроматическому потоку излучения в 1 Вт с длиной волны 680 нМ. В качестве производных величин от фитопотока в практике расчетов установок для облучения растений используются следующие:

1) пространственная плотность фитопо­тока (фит-ср"¹), под которой понимается отношение фитопотока к телесному углу, в пределах которого он заключен и равномерно распределен:

2) фитооблученность (фит-м~²), под которой донимается отношение фитопотока к облучаемой пло­щади:

3) количество фитооблучения (фит• м~²• с) — значение фотосинтетически активной энергии излучения, достигшей облучаемой поверхности в течение времени облучения:

При расчете и проектировании установок для искусст­венного облучения растений одним из основных является вопрос о выборе из ряда принципиально пригодных для решения данной задачи источников излучения наиболее целесообразного.Основными свойствами и показателями работы ис­точников излучения, сравнительный анализ которых дает основания для выбора источника оптического излучения, являются следующие: спектральный состав излучения источ­ника, позволяющий судить о потенциальных возможно­стях использования последнего для решения данной за­дачи. Характеристикой, позволяющей оценить спектраль­ный состав излучения, является, кривая спектральной плотности излучения ф (к); фитоотдача потока излучения, под кото-, рой понимается отношение фитопотока к полному потоку излучения источника (фит-Вт^¹):

фитоотдача источника излучения (фит-•Вт-¹):