懲りずに書いてみたりする結果オーライな日記
先日、バイタルウェーブ400nmスペシャルをお送りさせて頂いた加茂水族館から、オワンクラゲの発光展示の様子を撮った写真が届きました。お忙しいところありがとうございます！
紫色に見える部分は、単にバイタルウェーブの400nmの色が反射しているだけです。
一方、水色に光っているクラゲの傘の縁の部分が緑色蛍光タンパクによる発光です。
本来、オワンクラゲは刺激を感じると蛍光発光します。
それは、緑色蛍光タンパクGFPが直接的に光る訳ではなく、オワンクラゲの持つイクオリンと言う物質がカルシウムイオンに反応するとブルー光を放つため、そのブルー光にGFPが励起されグリーンに発光する、と言う仕組みなんです。
なので、蛍光タンパクの発光プロセス自体はサンゴと同じと言えますね。
加茂水族館ではオワンクラゲに続いてハナガサクラゲの発光展示も開始されたそうです。
クラゲファンには堪りませんね～♪
発光展示の方法に関しては、具体的にどのように光を当てているのか等、ご興味のある水族館関係者の皆様は、加茂水族館までお尋ねください。
専用ライトの製作に関しては、大阪のブルーハーバーまでご相談ください。
先日、ブルーハーバーに行った際に、プチ実験をしてきました。
前々から調べてみたかったんですが、なかなか機会に恵まれず、そして最近は記憶力も劣化してるので、なかなか思い出せず。。。汗
でも、今回はなんとか思い出しました！
フルスペ水槽の水深スペクトルの変化を測定してみよう♪
あー。思い出して良かった(笑)
でも、急遽思い出したため、何の下準備もなく。。。
それでも、幸いブルーハーバーにはUPRtek MK350とWiFiコントロールキット、そして防水ケースがあるので、まあなんとか簡易実験は実現できました♪
いざ実験！
なかなかのザックリぶり♪笑
その前に注意点ですが、
などなど、かなりアバウトなメガネで見てくださいね(笑)
まず、上記写真のような感じで測定した結果、以下のようになりました。
上が波長強度分布、下が相対スペクトル比較です。
スペクトルの言及の前に、まず光量について解説しておきます。
まず、この各照度は比視感度フィルターが反映されたJIS照度です。よく見かける安価な照度計での値とは性質が異なります。あれだと多分3-4万ルクスと表示されるレベルです。
ところで、ご覧の通り面白い結果になりました。
なんと、この条件だと水深30cmの光量が水深20cmより上回ってしまいました(曝)
なぜか？
もしかして、水槽内のガラス面の反射光が集中して局所的に明るくなってる？？？
と言う仮説の元、今度は前面ガラスの内側に黒いシートを貼り付けて再度測定！
そしたらこうなりました↓
ほほお！！！
今度は水深に応じて見事に段階的に光量が減衰しています！！！
なるほど、、、ガラス面の反射ってバカにできないんですね。。。
てことは、思うほど多灯しなくても光はガラス面の反射で水槽内を回ってるのかな？
話をスペクトルに戻しますが、ご覧の通り、450nmや475nmあたりに測定位置の差異による誤差がやや含まれるモノの(特にムーンの450nmの有無が大きく出る)、全体のスペクトルはほとんど変化がありませんでした。ただ、400nmの変化量に関してだけは水深によるロスと見なせそうですが、それにしても非常に微々たるモノでした。
よって、フルスペの水槽に於いてのスペクトル変化はほぼ無しと見て良さそうです♪
また、これは似たような集光レンズを持つ他のLED製品にも言えると思われます。
但し、メタハラや蛍光灯などはもう少し減衰量は大きいかも知れません。
それについては4年前に実験結果を示していますので参考にどうぞ。
以上、水深によるスペクトル変化は、水槽では心配ご無用のようですね♪
LEDスペクトルデザイナー、ついに観葉植物の世界にも進出か！？笑
昨年の話ですが、「アグラオネマの照明が欲しい」と依頼を受けました。
あぐらおねまってナンジャラホイ？汗
* 画像はまんじゅういしさんから拝借
アグラオネマは熱帯の森林の日陰に生息する植物で、あまり強い光は要らないとか。
とは言え、日陰に差す太陽の木漏れ日も当然フルスペクトルなので、例え光量は控えめで良いとしても、スペクトル設計は妥協せず最高のお持てなしで望みたい！
あわよくば、あの空の下と同じように、スクスクと満足げに育ってくれれば言う事なし！
ならば、やはり目指すは一般的な光合成色素の吸収スペクトル実現でしょうかね。
アグラオネマの光合成色素がクロロフィルaかクロロフィルbか判りませんが、とりあえず陸生植物の成長に関しては、青の波長は400-470nm、赤の波長は640-680nmあたりをカバーすれば対応できそうに思えますけど、果たしてどうだろう？
そこで、念のためアグラオネマの吸収スペクトルも測ってみました。
特にアグラオネマはトリカラー(Tricolor)と言う3色のグリーンの迷彩模様が売り？ですが、その維持や鑑賞を考えても各色部分の吸収スペクトルを知っておくことは有意義です。
但し、クロロフィルを直接測定することは僕の設備上無理なので(汗)、あくまで葉の表面色としての吸収スペクトルを見てみることにします。
もっとも薄いグリーン部分をGreen 1、中間のグリーンをGreen 2、もっとも濃いグリーンをGreen 3と定義し、それぞれを複数の部位で測定し、平均値を探ります。
まず、Green 1の反射スペクトルから算出した吸収スペクトルです。
続いて、Green 2の反射スペクトルから算出した吸収スペクトルです。
そして、Green 3の反射スペクトルから算出した吸収スペクトルです。
それらを比較してみると、、、
先述のクロロフィルのような明確な特性は判りませんが、少なくともそれぞれの吸収ピークはおよそ読み取ることができました。
Green 1 ： シアン500nm/ディープレッド670-680nm
Green 2 ： シアン490nm/ディープレッド660-670nm
Green 3 ： シアン500-510nm/ディープレッド660nm
やはり、クロロフィルの吸収スペクトルと大きく異なる事も無く、目指すは一般の光合成色素のフルカバーで対応できそうです♪
ま、それが大変なのですが(汗)
で、出力はさほど求められないので、手始めにバイタルウェーブをベースにLED素子の換装を試みることにしました。ただ、設計だけならスペクトラを使えば簡単にシミュレーションが可能ですが、実際にはLED素子の厳密な出力、波長誤差、実装レンズの特性などが影響し、完成品の色温度や演色性、スペクトルは微妙に異なってきます。従って、結局はひとつずつLED素子を実際に換装していって、測定結果を確認していくしかありません。なかなか地道な作業になります。
こうして、バイタルウェーブ・リーフ(葉)製作プロジェクトは静かに幕を開けました。
それが去年の12月の話。。。
その後、スペクトルシミュレーション→実装→光学測定、の繰り返しです。
途中、必要な波長を得るために何度もLEDメーカーへ新たな素子を特注したり。。。
そして、延々と試作を繰り返すこと3ヶ月、試作回数は実に14回。。。
ようやくゴールが見えてきました♪
色温度はやや高くなりましたが、日陰なので10000Kなら許容範囲でしょう。
演色性はRa91をマーク！
なによりこのスペクトルを見てください♪
太陽も思わず嫉妬するフルスペクトル！！！笑
そして、お気づきになられましたか？笑
そう。なぜか波長ピークが10箇所もありますぜ？？？
バイタルウェーブのLED素子は7ヶしかないのにホワイ？？？
はい。実は先日のデュアルチップLED素子を贅沢にたっぷりと使いました♪
なぜあんなに多様なデュアルチップを作っていたのかこれでお判りですね(曝)
スペクトル合成時の波長強度を分散する意味でも、シングルチップとデュアルチップの使い分けは非常に有効なんですよ。
そうして完成した、バイタルウェーブ・リーフ(葉)がこちらです！
ベース筐体込みで2万円位になっちゃいましたが(曝)
だって、ディープレッド680nmのLED素子だけで4000円くらいするんだもん！
ま、巷じゃ何万で売ってますから、これでも激安ですけどね(汗)
それに、この680nmチップはドイツ製ですぜ！(残りのチップは全てEpileds社製)
そこまでして680nmを入れる必要があったのか？
と聞かれたら、答えはハ～イ～です♪ (タラちゃん風)
680nm素子入りの植物育成LEDスポットって、もしかして世界初なのかしら？
660-670nmはよくありますけどねぇ。。。
そして、完成品の光合成色素カバー率がこちら。
光合成色素が泣いて喜ぶフルスペクトル！！！曝
しかも、植物育成ランプにありがちなピンク照明(笑)ではなく、日陰でありながら高演色な観賞性も見事に実現した色温度10000K＆高演色Ra91、そして極めつけは葉の緑が引き立つようにグリーン530nmだけはシングルチップで波長強度を確保した上での、この見事なフルスペクトルです♪
まさに植物にとっての太陽の恵みが屋内に降臨～♪
特にこの530nmの調達には本当にこだわりました。何度か入手した素子はどれも520nm前後ばかりだったので、LEDメーカーに執拗に(汗)にお願いして探してもらい、結局530nmのLEDチップだけわざわざ台湾から調達して頂いたのです(苦笑)
成長・色維持に関してはこれからですが、ひとまず発色に関しては絶賛を頂きました！
あとは、アグラオネマ本人にも満足してもらえたら嬉しいなぁ～♪
ま、自信満々ですけども～笑
以上、かなり駆け足でザックリとお送りしましたが、ご用命はメールにて承ります。
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