Vergleichende limnologische Untersuchungen an sieben ...

chromatischer Strahlung weitgehend zu erfüllen,muß aber andererseits so breit gehaltenwerden, daß die durchtretende Strahlungsenergienoch einen genügenden Photostromund somit einen vernünftigen Ausschlag amAblesinstrument ergibt.Wohl zufolge der genannten Schwierigkeiten sinddie Kenntnisse des Strahlungsklimas in Gewässernverhältnismäßig jung. Wir werden sehen, daß dieStandardmethode der Sichttiefebestimmung mitder Secchischeibel meist recht unzuverlässige Angabenüber die in einer bestimmten Tiefe vorhandeneStrahlungsintensität ergeben mußte. Versuchemit lichtempfindlichen Platten, die in dieTiefe versenkt und dort exponiert wurden, konntenebenfalls nicht befriedigen.Gute Ergebnisse wurden aber von Birg e undJ u d a y ( 1929- 32 ) in Nordamerika bei Messungenmit Thermosäulen erzielt.Einen weiteren Schritt bedeutete dann die Verwendungvon Photozellen ( S h e 1 f o r d undGall, Puget 1920).Aber erst die Sperrschichtphotoelemente brachten,dank der einfachen Handhabung, eine wesentlicheNäherung an das Ziel, die Strahlungsmessungzu einem normalen Bestandteil der limnologischenUntersuchung werden zu lassen.Hier müssen als Forscher P e a r s a 11, P et t er -s o n , P o o 1 e , S u c h 1 a n d t und vor allemSauberer und Ru t t n er [62] erwähnt werden.Sperrschichtphotoelemente sind zu Strahlungsmessungenin Gewässern auch deshalb besondersgeeignet, weil ihre Empfindlichkeitskurve denLicht-Durchlässigkeitskurven für Seewasser sehrähnlich sind (siehe Abb. 3).Abbildung 3300 400 $00 600 700Spektrale Empfindlichkeitsverteilungeiner Sperrschich tphotozellemittlere Transmissionskurvefür Thunerseewassermittlere T ransmissionskurvefür Rootseewasser1Die Secchischeibe ist eine runde, meist weiße Plattevon ca. 25 cm Durchmesser. Diese wird an einer Schnurins Wasser versenkt, wobei die Tiefe des optischen Verschwindensals Sichttiefe bezeichnet wird.2. Die Meßvorrichtunga) Der StrahlungsempfängerDie Sperrschichtphotozelle, System Lange, Berlin,mit 11 cm 2 Nutzfläche, wurde wasserdicht inein Aluminiumgehäuse eingeschlossen (sie Abb. 4) .Abbildung 4Schematischer Schnitt durch die Zellenfassung1 Photoelement2 Kabel3 Feder aus Glimmer zum Anpressen der Zellean die Glaswand4 Gummiring5 Platte aus unzerbrechlichem Glas6 Schlauchstück zum Abdichten (Ventilprinzip)Um den Zellenraum trocken zu halten, werdeneinige Körner Silikagel eingelegt. Der Ring zumAufpressen der Glasplatte wurde möglichst schmalgehalten, damit auch sehr schräg einfallendeStrahlen die lichtempfindliche Fläche des Photoelementesnoch treffen.Beim Arbeiten mit Sperrschichtphotozellen müssenverschiedene Punkte beachtet werden. Uebersteigtz. B. die auffallende Beleuchtungsstärke1000 Lux, so besteht keine angenäherte Linearitätzwischen Lichtintensität und Zellenstrom mehr.Durch neutrale Dämpfungsfilter kann die auffallendeIntensität geregelt werden. Nach Möglichkeitarbeiteten wir mit Beleuchtungsstärken zwischen10 und 500 Lux.Eine weitere Fehlerquelle liegt in der Temperaturabhängigkeitdes Photostromes der Sperrschichtzellen.Diese nimmt mit wachsendem Außenwiderstandund ebenfalls mit wachsender Beleuchtungsstärkezu.1Tabelle 1Bel.stärkein Lux25010001Widerstand imAußenstromkreisin Ohm200Änderungdes Photostromes± 2%o10001 1+ 5%o200 + 3,5 %0110001 ± 5%oSchwankungen des Photostromes pro Grad Temperaturänderungin Abhängigkeit von der Beleuchtungsstärke(Zelle mit 11 cm2 Nutzfläche).1Diesem Umstand suchten wir durch entsprechendeSchaltanordnung im Außenstromkreis Rechnung zu tragen(siehe Abschnitt b ) Ablesinstrumen t ) .11