光量計

光量計は、放射線の加熱力を測定できる機器です。 光量計は、日射計、日射日射計、純放射計として気象学で太陽放射を測定するために使用されます。

光量計は、ビーム内の光子の数を積分または単位時間当たりに測定する化学システムまたは物理装置です。この名前は、紫外線および可視波長範囲で使用される装置によく使用されます。たとえば、シュウ酸鉄(III) の溶液は化学光量計として使用できますが、ボロメータ、サーモパイル、フォトダイオードは、検出された光子の数と相関関係のある読み取り値を提供する物理装置です。

スイスの物理学者オラス・ベネディクト・ド・ソシュールは、 18 世紀後半に初期のバージョンを発明しました。彼の設計では、ガラス球の中に黒い温度計を入れて太陽放射を測定し、彼はこれを「太陽温度計」と呼びました。この機器は、太陽の強度を体系的に測定する最初のツールの 1 つと考えられています。

ジョン・ハーシェルは19世紀に光量計をさらに開発し、光化学反応を利用して太陽光の強度を測定する設計も含め、大きな前進を遂げた。ハーシェルの光量計は太陽光下での化学反応の速度を観察するもので、太陽エネルギーをより正確に定量化できる。ハーシェルのバージョンは大きな影響力を持ち、太陽エネルギーの測定の標準化に貢献した。ハーシェルは「アクチノメーター」という用語を導入したが、これは科学機器、効果、プロセスに接頭辞「アクチン」を使用する最初の例である。 ^[1]

アクチノグラフは、写真撮影用の照明の化学力を推定するための関連装置です。

化学光量測定法では、化学反応の収率を介して放射束を測定します。このプロセスには、量子収率が既知の化学物質と、簡単に分析できる反応生成物が必要です。

鉄シュウ酸カリウムは、使いやすく、関連する波長範囲（254 nm～500 nm）にわたって感度が高いため、よく使用されます。その他の光量計には、マラカイトグリーン ロイコシアニジン、シュウ酸バナジウム(V)-鉄(III)、モノクロロ酢酸などがありますが、これらの光量計はすべて暗反応を起こします。つまり、光がなくても反応します。これは、補正する必要があるため望ましくありません。ブチロフェノンやピペリレンなどの有機光量計は、ガスクロマトグラフィーで分析されます。その他の光量計は、量子収率が測定された波長範囲の点でより具体的です。ライネッケ塩K[Cr(NH ₃ ) ₂ (NCS) ₄ ] は、熱的に不安定ですが、近紫外線領域で反応します。^{[2] [3] [4]} シュウ酸ウラニルは歴史的に使用されてきましたが、非常に有毒であり、分析が面倒です。

硝酸塩の光分解に関する最近の研究^{[5] [6]では、}過酸化水素と硝酸ナトリウムの光分解で生成されるヒドロキシルラジカルのラジカルスカベンジャーとして2-ニトロベンズアルデヒドと安息香酸 が使用されています。しかし、彼らはもともと過酸化水素の光分解の量子収率を較正するために鉄シュウ酸光量測定法を使用していました。ラジカルスカベンジャーは、ヒドロキシルラジカルの生成を測定する実行可能な方法であることが証明されました。

メソジフェニルヘリアントレンは、可視範囲（400～700 nm）の化学光量測定に使用できます。^[7]この化学物質は475～610 nmの範囲で測定しますが、光源の発光スペクトルがわかっている場合は、この化学物質を使用してより広いスペクトル範囲での測定を行うことができます。

• アクチノグラフ