あやしい水槽

海水魚 サンゴ 海藻  あやしい記事とピンボケ写真.そして誤字脱字...

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06月の記事一覧

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固定式水槽!! 

突然ですが,固定式水槽届きました.


アクアテンション急降下中に届いたこの荷物.
ちょっと開梱する気になれません.


ハナゴンベにはホントに申し訳ないことをしてしまいました.
スミレは今は落ち着いて普通に餌を食べるようになりました.
まだ少しヒレが濁ってます.

原因は,クーラーのスイッチがOFFになっていたことです.
クーラーのスイッチは水草水槽のタップに繋げてあったのですが,
水草水槽は嫁や嫁の母親がいじる事があって,
その際に,クーラー用のタップのスイッチを入れ忘れたままになってました.

クーラー自体も地下倉庫においてあるので動作してるか分からず,
さらに,異常温度警報つきのサーモスタットも警報音が鳴ったものの,
嫁がなんだか分からず温度設定を変えてしまったようです.

デジタル温度計の最大値は29℃を超えてました.
3日間程クーラーが停止したままになっていたことになります.

私は単身赴任していて,週末しか水槽の管理が出来ないので,
このあたりの対策やら,説明をしておくべきでした.

ほかのネジリンボウやスターリードラゴネット,マンジュウイシモチには異常は見られません.
彼らは丈夫みたいですね.
ランドールの姿はまだ確認できてません.

皆さんの反面教師になれば幸いです.
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本日の買い物と薬浴と・・・ 

今日は秋葉に買い物に行ってきました.

本日の収穫

ヨドバシにいったらWiiSportsResortが売っていたので,買ってしまいました.
どうせそのうち子供にせがまれるので,入手しておきました.
いざ買ってこいと言われた時に品切れになっていたら,買えるまで家に帰してもらえなくなるので・・・

あとは秋月電子でpH計のセンサーヘッド.
最近,校正頻度が上がってきたので交換します.

そして保冷バックに入った海水入りの袋.
取り置きしてもらっていたので引き取ってきました.

と,気分を良くしていたら,なんと60規格水槽で異変が.
スミレとハナゴンベが調子悪そうです.
角でじっとして,あまり動きません.特にハナゴンベが危なそうでした.
慌ててGFで薬浴するもハナゴンベは虫の息・・・
もう時間の問題だとおもいます.
こうなったらスミレには何とか頑張ってもらいたい.

原因はまだ不明です.



買ってきた海水の袋の中身はこれです.
IMG_0983.jpg

ダメージが大きいので,続きはまた明日書きます.

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モバイル水槽! 

モバイル水槽を導入しました(^^
IMG_0021 (1)
ニシキヤッコのペアです.

って,iPhoneのソフトです.しょうもないネタでスンマセン.
IMG_0288.jpg

350円です.
別に成長する訳もなく,眺めるだけです.
レイアウトは変えられません.
餌はあげられます.
IMG_0023 (3)

皆さんのブログも,よくiPhoneからアクセスさせてもらってます(^^

そろそろiPhoneの新型が出るようですが,あと1年以上契約が残っているので,
機種変更すると6万円くらい違約金を払う必要があるらしいです・・・.
でも欲しいな~

一度iPhone使ったら,もう普通の携帯には戻れなくなります.
便利ですよ.皆さんも新型でたら如何ですか?

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水槽と照明 その4 メタハラの特性 

このところ,花粉症と寒暖の変化で体調がすぐれません.
おとといは夏みたいな気候だったり,今日はなんか肌寒かったし,
魚死んだりして,テンションさがりっぱなしです.

そういえばCO2の規制がうるさくなるようですけど,大体科学的に
CO2の増加は地球温暖化とは関係ないはずじゃなっかたのかな?
地球科学の某先生がそう言っていたのだけど.
昔,寒冷化って騒いでいたけどあれはどうなったのでしょうか.
また,ビジネスのネタにされているって訳でしょうね.



というわけで,いい加減あきれられているかも知れないですが,しつこく続けますよ.

メタハラの配光特性と発光スペクトル特性について検討してみました.
参考にしたのはランプネットワークさんのスーパークールです.
メタハラの特性について,色々Webページを探したのですがまじめに
配光特性と記載していたのはこの会社だけでした.
そのランプネットワークさんのラインナップからスーパークールを選択
した理由は,配光特性が点光源に近く解析しやすいことからです.
代表的な機種でもありますしね.
ここに乗せたデータはSC115のマリンブルーの特性です.

1.メタハラの配光特性
まず集光タイプと散光タイプそれぞれについて,水面30cmの高さに
設置した場合に,水深毎における照度を比較してみました.
照度の参考として,太陽光の照度も記載してあります.
なお,太陽光の照度は地表での照度です.実際には水中に入射する際や
水中で多少損失しますが,おおざっぱには十分参考になると思います.

クリックすると大きくなります.
SC配光特性a
メタハラの光の広がり角はそれぞれ30°と70°ですが,これは光の強度が半分に
なる角度で通常は定義されています.なので,ランプから出射される全ての光の
量はどちらも全光束9000Lm(ルーメン)とカタログに規定されてます.その内強度の1/2広がり
角内に出射される光束は集光タイプで1600Lm,散光タイプで4300Lmと計算しました.
この量はカタログに記載されている配光特性から照度(ルクス)×照射面積で計算できます.
この計算された光束を元に,海水で屈折される角度を考慮して,水深と照度の関係を
計算しました.集光タイプと散光タイプを比較すると,各水深で照度は約半分になるようです.

さらに太陽光が地表で検出される照度を比較のため,メタハラの照度と対応する高さを
記してみました.おおよそ,メタハラの光の強さがイメージできるかと思います.
他社のメタハラも配光特性が判れば比較しやすくなりますね.

2.メタハラの光スペクトル特性
光の各波長ごとの強度分布をプロットしてみました.このチャートはカタログのコピーでなく
自分でグラフを読み取り数値データとして読み取った上でグラフ化したものです.
こんなメンドクサイことをわざわざした理由は後に書きます.

人間が感じることの出来る波長域は400~750nmと言われています.
これは人によっても若干異なりますし,技術分野によっても定義が変わってきますので,
まあこのくらいということです.

メタハラスペクトルSCマリンブルーa
このスーパークールのマリンブルーの場合,420nmと490nmに強度のピークが
あります.あとは波長が長くなるに従い,強度が弱くなっていきます.
これから,このライトは青みが強いものだとイメージできます.

3.人間の比視感度特性
ところが,ここで言っている強度とは,実は人間が感じる明るさの強度とは全く異なります.
人間が最も強く感じる色は緑色です.緑色を1として短波長側にも長波長側にも
感じる強さは下のグラフのように低下します.一番強く感じる波長は555nmです.
(暗い場合にはもう少し短波長側にシフトします)

標準比視感度特性

メタハラの配光特性のところで使った光の単位Lm(ルーメン)もLx(ルクス)も
実はこの人間の比視感度で補正された単位なのです.
もう少し具体的に説明すると,
光をエネルギーとする単位はW(ワット)です.これは放射束と呼ばれます.
例えば,波長555nmで1mWの光をルーメンにすると,0.683Lm(ルーメン)になります.
波長600nmで1mWの光では0.431Lm(ルーメン)にしかなりません.

これは照明器具などの明るさを定量化するために,人間が感じる明るさを基準として比視感度を
使って補正しています.

サンゴや海藻,海草が光合成するための波長は400~500nm(青色)と600~700nm(赤色)
と言われています.

とりあえず参考はここでしょうか.
褐虫藻 wikipedia
サンゴは共生させている褐虫藻から光合成産物を供給されています.

クロロフィル wikipedia
褐虫藻がもつクロロフィル(葉緑体)が光を吸収してエネルギーに変換します.
その吸収波長は,このページ内の光の吸収のところを参照下さい.

光合成 wikipedia

サンゴの光合成について調べてはいますが,なかなかネット検索だけでは限界があります.

光合成全般に関してだったらここがイイです.
光合成の森
植物工場
お役所ですがこのページもオススメ.植物工場の話です.

ということで,人間にとっての明るさと,光合成に必要な明るさは全く異なるものです.
そこで,水槽に求められる照明の性能を,観賞用としての照明と,
サンゴや海藻,海藻を育てるための照明に区別して考える必要がありますね.

光の単位も用途に応じて使い分ける必要があります.
エネルギーとしては,
  放射束 W(ワット) 蛍光灯などのWは投入電力なのでそれとは違います.
照明用途だと,
  光束 Lm(ルーメン) 放射束を比視感度で補正したランプが発する量
  照度 Lx(ルクス) 光束を単位面積あたりで定義した光束
  光度(輝度) cd(カンデラ) 点光源からの光束を単位立体角あたりの光束 LEDはこれ
光合成では,
  光量子束密度 μmol・m^-2・s^-1 1秒1平方メートルあたりの光子の数
  放射照度 W・m^-2
などが使われるようです.

メタハラの光スペクトル特性をプロットした理由は,Lxから光量子束密度や
放射照度に単位変換するために,波長域を積分する必要があるためです.
次回はこのあたりを検討します.

今回ランプネットワークさんのデータを参照させてもらった訳ですが,
勝手にこんなことしてクレームがこないかな?
まっ,こんなマイナーブログみてないでしょう(^^

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惜別・・・ 

昨夜,エサをあげる時に1匹足りないことに気付きました.
水槽の中にもいませんし,周りに飛び出ししたようでもなく,
もしや,と思い地下のろ過槽をみてみると,
チェルブがウールマットの上で息絶えてました・・・.

サイフォンのオーバーフローBOXのパンチング板を乗り越え,
ろ過層に落ちてしまいました.

泳ぎもすばやく,生前に撮れていたのはこの2枚のみでした.


IMG_0069.jpg

このチェルブは昨年の11月ごろ,うちで最後に導入した魚ですが,
先に逝ってしまうとは.   無念.

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水槽と照明 その3 ガラス蓋と光損失 

花粉症で死にそうです.今,花粉のピークを迎えています.
なに言ってんの?って思われるでしょうが,雑草系やイネ系の花粉のピークなんです.
pic02_02_3[1]
こんな草見つけたら踏み潰すか,燃やしてください.m(_ _)m
最近これらのマイナーな花粉にアレルギー症状を発する方が増えてるようですよ.
今の時期くしゃみ連発されている方はもう仲間かもしれませんよ(^^

ほんとにもう,アレルギーでだるくてしょうがありません.
病院でもらう最近の薬は眠くはならないのですが,体が重たくボーっとする感じが
続いています.あと一ヶ月はこんな状態が続きます.鬱だ~



と,こんな感じですが,書きかけで放置していた光線ネタの続きです.

前回は光線追跡を行ったのですが,今回はさらにガラス蓋を装着した状態で
光線追跡をおこなってみました.
水槽のガラス蓋を使う/使わない理由がそれぞれあるかと思います.
自分はガラス蓋を着けています.その理由は,保温効果,水槽周辺への塩害の防止,
完全ではないですが魚の飛び出しの防止といったことです.
ガラス蓋を着けない理由としては,メタハラの光量をロスせずに照射したい,といった
事だと思います.あと見た目もフタがないほうがカッコいいですね.

そこで,ガラス蓋を装着した場合の光の損失を,光線追跡と
界面の反射,透過から見積もってみました.基本的な考え方は前回と
同様です.

ガラス蓋の材質ですが,色合いからみて窓ガラスに使われているような
青板ガラスだと思われます.これはソーダ石灰ガラスと呼ばれるもので
SiO2 - Na2CO3 - CaCO3 からなるものです.光学ガラスではないため
詳細な光学特性はあまり明らかにされていないのですが,顕微鏡に使われる
スライドガラスの屈折率特性を参照しました.
スライドガラスといえばこの会社でしょうか.
松浪硝子 スライドグラス
このカタログのうち,水板ガラスのデータを使って検討を進めます.
屈折率は緑色(546.1nm)で1.521です.透過率データを見ると透過率は
可視光でほぼ一定なことから,屈折率も可視光域では同様の屈折率とします.

1.ガラス蓋装着時の光の透過率特性
このガラスの屈折率をもとに,ガラス蓋で生じる反射率と透過率を
計算した結果です.
ガラスの裏表で,大気 - ガラス - 大気 と屈折率の界面が二面存在するので,
それぞれの界面のグラフを用意しました.
上のグラフは大気からガラスに入射するときの反射/透過率,
下のグラフはガラスから大気に出射するときの反射/透過率を表しています.
ガラス蓋反射率透過率a
ここで着目すべきはガラス裏側の界面で,屈折率が高いほうからの出射となるため,
全反射を生じる角度が存在します.
つまり,入射角が大きくなると光は海水方面へ透過することは出来ず,
反射して上方へ戻ってしまいます.
反射率(黄緑の線)は35%くらいから急激に上昇して,41°で全反射状態となり
海水側には到達できません.


2.海水への透過率
水槽に対する光線毎に反射率と透過率を算出して,最終的に海水中へ伝搬する
光の透過率を算出した結果です.
ガラス蓋光線追跡a
比較のため,ガラス蓋を装着していない場合の透過率を記載してあります.
入射角0°(垂直入射)の場合で10%ほど,水槽側面近傍に入射する光は20%近くも
ロスすることが分かりました.水槽の端を照らす光は2割も捨てることになります.
一番外側の光の入射角は60.8°です.この角度を超えると急激に反射率が増大して
しまいます.ガラス蓋を使う場合の光の入射角は60°以内にすることで,
損失を少なくすることが出来ます.

3.光源の設置高さ
以上の結果から,光源の設置高さを検討しました.
光の損失が少ない入射角60°から,水槽のサイズに対応して,光源の水面からの
設置高さを決めました.
光源設置高さc
水槽幅45cmの場合は13cm以上,60cmでは17.5cm以上,90cmでは26cm以上の
高さに光源を設置する必要があります.
120cmを超える場合には灯具を複数使うのでしょうから,上記のサイズを複数並べる
ことで検討されるとよいかと思います.
前回検討した水槽側面ガラスの反射も合わせて.照明を有効に利用する上で
光源の設置高さは重要ですね.
なお点光源で検討していますので,実際には光源のサイズを考慮する必要があります.
メタハラの場合には30cmくらいは水面より離しているので問題ないのでしょうが,
蛍光灯の場合には要注意ですね.


ちょっとおかしいことに気が付いたので修正しますm(_ _)m
蛍光灯設置高さa
例えば蛍光灯で考えると,蛍光灯の高さが変わっても,
水面に対する入射角は変わらないので,損失も変わりません.
ただし,設置高さによって光が広がり照射する面積が変わります.
設置高さが低いほうが単位面積あたりの光のエネルギーは大きくなります.
照明の単位を使って説明すると,設置高さが50mmと150mmを比べると
50mmでは150mmの時より,ルックス(照度)は2倍になります.

つまり設置高さによって,ある箇所を集中して照らしたいか,全体を照らしたいか
コントロールできるということですね(^^;




ということで,ガラス蓋の光の損失はそこそこ大きいものだと分かりました.
メタハラ多灯する場合には10%の損失でも,その損失量はかなりのものに
なりますね.

これより詳細に検討するには,配光特性を照らし合わせシミュレーションが必要です.
なので,実際の灯具の配光特性,光波長スペクトルを考慮しながら検討しようかと
思いますが,その前に,照射される側の観点で,生体の要求する照明について
調べてみようかと思っています.


これまでの記事です.一応シリーズになっているのでご参考まで.
水槽と照明 その1 海水の光の吸収
水槽と照明 その2 光線追跡

※ガラス内部の多重反射,光学干渉,ガラス自体の光の吸収は簡単のため無視しています.
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