Was ist ein Transmissometer?
Ein Transmissometer ist ein Gerät zur Messung der Lichtdämpfung, wenn es sich durch ein Medium bewegt, normalerweise Luft oder Wasser. Es wird im Allgemeinen verwendet, um die Sichtbarkeit in der Atmosphäre und die Trübung im Ozean zu bestimmen. Das Instrument besteht aus einer Lichtquelle bekannter Frequenz und Intensität, bei der es sich um eine Lampe, einen Laser oder eine Leuchtdiode (LED) handeln kann, und einem Detektor in bekannter Entfernung. Der Detektor wandelt das ankommende Licht in eine elektrische Spannung um, die proportional zur Intensität des Lichts ist. Der Grad der Transparenz der dazwischenliegenden Luft oder des Wassers kann durch Messen des Anteils des Lichts von der Quelle bestimmt werden, der am Detektor aufgezeichnet wird.
Die Lichtschwächung durch Gase und Partikel in der Atmosphäre kann als atmosphärischer Extinktionskoeffizient ausgedrückt werden, der ein Maß für den Anteil des durch Streuung und Absorption verlorenen Lichts pro Entfernungseinheit ist. Um einen Wert dafür zu erhalten, muss die vom Detektor gemessene Lichtintensität mit dem verglichen werden, was zu erwarten wäre, wenn keine Gase oder Partikel zwischen Quelle und Detektor vorhanden wären. Der Extinktionskoeffizient variiert in Abhängigkeit von der gemessenen Lichtwellenlänge, da unterschiedliche Gase und Partikel unterschiedliche Lichtwellenlängen in unterschiedlichem Ausmaß absorbieren und streuen. Für die Sichtbarkeit in der Luft wird üblicherweise eine Wellenlänge von 550 Nanometern (nm) verwendet, da diese in der Mitte des sichtbaren Lichtspektrums liegt. Bei der Messung der Wassertrübung ist eine Wellenlänge von 665 nm typisch. Unter bestimmten Umständen können separate Messungen für verschiedene Wellenlängen durchgeführt werden.
Schadstoffe in der Atmosphäre können die Sichtbarkeit erheblich beeinträchtigen. Licht kann von einigen Substanzen wie Sulfaten und Nitraten gestreut und von anderen wie Rauch, Ruß und dem Gas Stickstoffdioxid absorbiert werden, das für den braunen Dunst verantwortlich ist, der in städtischen Gebieten häufig auftritt. Zur Messung der Luftqualität in Bezug auf die Sichtbarkeit können die Lichtquelle und der Detektor des Transmissometers in einem Abstand von 1 bis 10 km angeordnet werden, um eine so genannte Langstreckenmessung zu ermöglichen. Somit kann die Sichtbarkeit für bestimmte Bereiche kontinuierlich überwacht werden. In den USA wurden Transmissometer von der Environmental Protection Agency (EPA) in großem Umfang eingesetzt, um die Sichtbarkeit zu überwachen, wie dies im Clean Air Act vorgeschrieben ist.
Transmissometer werden manchmal auf Start- und Landebahnen von Flughäfen verwendet, um die Sichtbarkeit zu überprüfen. Einige Arten von Transmissometern sind speziell für den Einsatz in Schornsteinen in Kraftwerken konzipiert, um die Opazität der Rauchfahne zu messen. Im Meer oder im Süßwasser kann das Licht durch Schwebeschlamm, gestörte Sedimente und Mikroorganismen beeinträchtigt werden. Die Trübung von Wasser kann mit einem Transmissometer gemessen werden, wobei sich die Lichtquelle und der Detektor an gegenüberliegenden Enden eines etwa einen Meter langen Rohrs befinden. Dieser kann in der erforderlichen Tiefe im Wasser aufgehängt werden, so dass sich das Rohr mit Wasser füllt.