美國生物球儀器公司（Biospherical Instruments Inc.）的新型GUV-2511型地表紫外-可見光輻射儀是被廣泛使用的GUV-511型和GUV-541型的綜合體。與后兩者類似，GUV-2511也非常適合于長期監測。GUV-2511可以測量紫外（UV）輻射的6個關鍵波長：305、313、320、340、380和395 nm，以及光合有效輻射（PAR，400-700 nm）。GUV數據可用于反演云層光學厚度和臭氧氣柱總量——兩個建立太陽光譜模型時的關鍵參數。
生物(wu)(wu)球(qiu)儀器(qi)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)是(shi)設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)和制造地表以及水下(xia)紫外(wai)輻(fu)射(she)傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)(de)先驅。該公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)負責設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)和維護美國自然科學基(ji)金(jin)建立(li)的(de)(de)(de)紫外(wai)輻(fu)射(she)監(jian)測網絡。這個(ge)(ge)網絡的(de)(de)(de)核心就是(shi)生物(wu)(wu)球(qiu)公(gong)(gong)(gong)司(si)(si)的(de)(de)(de)SUV-100型光譜輻(fu)射(she)計(ji)(ji)(ji)——可以測量高分辨率紫外(wai)光譜輻(fu)射(she)的(de)(de)(de)儀器(qi)。SUV-100在多(duo)個(ge)(ge)站(zhan)(zhan)(zhan)點(dian)(dian)證明了(le)其出色的(de)(de)(de)能力，包括南極的(de)(de)(de)三(san)個(ge)(ge)站(zhan)(zhan)(zhan)點(dian)(dian)、阿根廷的(de)(de)(de)一個(ge)(ge)站(zhan)(zhan)(zhan)點(dian)(dian)和美國的(de)(de)(de)兩個(ge)(ge)站(zhan)(zhan)(zhan)點(dian)(dian)（阿拉斯(si)加(jia)的(de)(de)(de)Barrow和加(jia)利福(fu)尼亞的(de)(de)(de)圣迭哥）。
GUV系列(lie)是在(zai)(zai)美國海軍(jun)的(de)(de)小型商業創(chuang)新研究（SBIR）項目的(de)(de)資助下完(wan)成的(de)(de)，是SUV-100的(de)(de)升級產品(pin)（更加便(bian)宜和(he)便(bian)攜），用(yong)于監測地(di)表紫外(wai)輻射的(de)(de)關鍵波長。自從(cong)1992年GUV系列(lie)誕生后，就在(zai)(zai)世界各地(di)得(de)到廣泛應用(yong)。 |
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關(guan)鍵特(te)性
l 測量地(di)表紫外輻射的6個關(guan)鍵(jian)波(bo)長：305、313、320、340、380和395 nm
l 測(ce)量(liang)光合(he)有(you)效(xiao)輻射(she)（PAR）
l 特(te)制的高(gao)精度低噪音傳(chuan)感(gan)器，特(te)制干涉濾光片(pian)非常適合檢測UV-B（290-320 nm）和UV-A（320-400 nm）
l 鋁合(he)金外(wai)殼堅固耐用(yong)，可在野(ye)外(wai)長(chang)期(qi)測量
l 具備密封性極佳的隔溫(wen)(wen)層，即(ji)使外界溫(wen)(wen)度(du)變化劇烈，也能(neng)保證儀器內部溫(wen)(wen)度(du)正常(chang)
l 內置傳(chuan)感器可以測量光電二極管(guan)陣列的溫度
l 利用RS-232接口(kou)連(lian)接電(dian)腦(nao)傳輸(shu)數據(ju)
l 可以單獨使用，也可在監測網絡中使用
l 基于Windows操作系統的應用(yong)軟(ruan)件
美(mei)國(guo)自(zi)然科學基金（NSF）紫外輻(fu)射監(jian)測網絡(luo)(luo)于1987年(nian)開始建立(li)，1988年(nian)生(sheng)物球公(gong)司為(wei)其安裝了第一臺輻(fu)射傳感器，并一直負責安裝維護整個網絡(luo)(luo)至(zhi)今。該網絡(luo)(luo)為(wei)臭氧層空洞(dong)研究、陸地和海洋生(sheng)態系統研究提供了大量(liang)可靠數據(ju)。
儀器型(xing)號 | 使(shi)用站點 |
SUV-100型光譜輻射儀(yi) | McMurdo、Palmer、South Pole、Ushuaia、San Diego和Barrwo |
SUV-150B型光譜輻射(she)儀 | Summit |
GUV-511型多通道輻射儀 | McMurdo、Palmer、San Diego、Barrow和Summit |
GUV-541型(xing)多通道(dao)輻射儀 | South Pole |
Eppley PSP型輻射儀(yi) | 所有站(zhan)點(dian) |
Eppley TUVR型(xing)輻射儀 | McMurdo、Palmer、South Pole、Ushuaia和Barrow |
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SUV-100在(zai)Palmer站(zhan)的應用 | SUV-150B、GUV-511和PSP輻(fu)射計在Summit站的(de)應用(yong) |
技(ji)術參(can)數
物(wu)理指(zhi)標(biao)
大小：15 cm (寬) x 30 cm (高)
材質：6061 T6鋁合金，外被隔(ge)溫Teflon套。雙層外套以及屏(ping)蔽塑料可(ke)以有效的(de)防止(zhi)電磁波干(gan)擾(rao)，同(tong)時使得(de)內部溫度更加穩定(ding)。
重量：7 Kg
環境溫度范圍：-50℃～+40℃
光電二(er)極管(guan)陣列溫(wen)度(du)：40℃～±0.5℃
傳感器
標準：下行輻射和內(nei)部溫度(du)傳感器（用于監測光電(dian)二極管陣列的溫度(du)）
光學(xue)特性
測量(liang)波長(chang)：305、313、320、340、380、395 nm和(he)PAR（400-700 nm）
帶寬(kuan)：標準10 nm FWHM，可選(xuan)20 nm FWHM
光電二極管(guan)檢測器(qi)
濾(lv)光(guang)片類(lei)型(xing)：低熒(ying)光(guang)干涉(she)濾光(guang)片
余弦集電(dian)器：Teflon涂(tu)層(ceng)的石英，直徑(jing)2.1 cm
帶外抑制：1 x 10-6
響應值：0°-70°時：0-5％；71°-85°時：±10％
飽和值(zhi)：105 mW cm-2 nm-1
噪音等效輻照度：10-11 W cm-2 nm-1
溫度漂移：< ±3 mV/℃
溫度穩定性
環境(jing)溫度(du)低時用硅板(ban)加(jia)熱，環境(jing)溫度(du)高時自動切斷加(jia)熱功能(neng)，結合隔熱裝(zhuang)置，可以有(you)效的包裝(zhuang)內(nei)部(bu)工(gong)作(zuo)溫度(du)恒定。
電子系統(tong)
系統采樣頻率：20 Hz
通道間采樣延(yan)遲：500 ms ± 175 ns
數據采集
增益和16位A/D轉換：滿量程10 V和1.3 mV/LSB；10種(zhong)量(liang)程選擇(ze)，手動選擇(ze)或自動識別(bie)。
輸(shu)出：2-Bit RS-232；9600 bps
臺式控(kong)制器
大小(xiao)：43 cm (寬) x 30.5 cm (長) x 7 cm (高)
材質：鋁合金
供電：交流(liu)電（85-264 V/47-63 Hz）
溫度(du)控制(zhi)器：可編程電晶體(ti)數字溫度(du)控制器
電纜
GSC-511型抗大(da)氣腐蝕電纜，長度可達100 m，需單獨選(xuan)購
軟件(jian)
基于(yu)Windows操作系統(tong)的數據(ju)采集軟件
校(xiao)準
采用美國國家標準研究所（NIST）可追蹤認證方法進行校準。也可利用高分辨率掃描光譜輻(fu)射計進行校準。推(tui)薦(jian)每(mei)年(nian)校準一次。
代(dai)表文獻
Booth, C.R., T.B. Lucas, J.H. Morrow, C.S. Weiler, and P.A. Penhale (1994). The United States National Science Foundation’s polar network for monitoring ultraviolet radiation, in Antarctic Research Series, edited by C.S. Weiler and P.A. Penhale, American Geophysical Union, Washington, DC.
Booth, C.R., J.H. Morrow, and D.A. Neuschuler (1992). A new profiling spectroradiometer optimized for use in the ultraviolet. SPIE Vol. 1750 Ocean Optics XI: 354-365.
Lubin, D., J. Frederick, C. Booth, T. Lucas, D. Neuschuler (1989). Measurements of enhanced springtime ultraviolet radiation at Palmer Station, Antarctica. Geophys. Res. Lett. 16:783-785.
Stamnes, K., J. Slusser, and M. Bowen (1991). Derivation of total ozone abundance and cloud effects from spectral irradiance measurements. Applied Optics 30(30):4418-4426.
