HydroScat-6P后向散射測量儀
——6通道后向散射傳感器和熒光計
HydroScat-6（HS-6）作為款商業的多光譜后向散射儀，款既能測量后向散射系數和熒光值的儀器，是一款能同時提供6個波長進行測量的儀器.。HS-6推向市場已經10余年，一直以其穩健的性能和高靈敏度，高可靠性享譽業界。HS-6是一套自容式設備，自帶數據存儲單元和電池包，可用于水下長期無人值守監測。
HS-6擁有6個獨立的通道，每個通道都對不同寬度范圍的光學波段具有敏感性。儀器光源在水中發射光束，接收探頭則接收光束在水中產生的散射光。
每個通道的源光束來自于LED，通過一系列選擇來得到所需的測量波長。光束從LED發射出來以后通過一個透鏡來調整其發散，然后在入水前通過一個棱鏡來彎曲光束。接收探頭包含一個相同的棱鏡來彎曲朝向光源的視場，一個帶通濾波器確定了確切的測量波長范圍，然后通過透鏡將接收到的光聚焦到一個硅探測器上。
源光束的發散、棱鏡的角度以及光源窗口和接收探頭窗口之間的距離確定了測量時散射角度的范圍。HS-6的幾何設計致使測量時的中心散射角度為140度。
? 對測量結果進行Sigma校正，減少測量誤差
? 超高的光學性能和精確的定標，可自行實驗室內定標
? 自容式儀器，自帶數據采集和存儲功能
? 五段增益，自動調節測量范圍
? 內部可充電電池，支持自容式測量
? 電池可供24小時不間斷使用
? 通過電磁開關或軟件指令來激活
? 實時數據輸出
? 光學模型
? 后向散射系數反演
? 海色遙感
? 江河湖泊
? 河口海岸研究
美國HOBI Labs公司自主研發的基于windows 平臺的軟件-HydroSoft功能十分強大，可用于儀器實時或內部記錄數據收集，存儲，繪制以及測量數據的SIGMA校正，以確保強吸收水體測量的準確性，還可對儀器進行定標。
圖 HydroScat-6剖面數據 圖 光譜數據
HydroScat系列產品可配套標定箱，方便用戶在實驗室內自行標定。一般建議用戶每隔6個月標定一次，或者在長期不用之后先標定一次再行使用。
標定步驟一共分為四個部分：1、基線標定；2、暗校正；3、Mu校正；4、增益比率校正。
1、基線標定：基線標定一般使用廠家出廠標定文件，直接存儲在儀器中。其中記錄了儀器各鏡頭波段、波長等等基本資料
2、暗校正：暗校正消除儀器本身因電流等等造成的一些信號誤差。將儀器鏡頭使用黑帽子遮蓋，以避免光線進入鏡頭。在軟件中Dark offsets進行標定。
3、Mu校正：Mu值為儀器原始信號與體散射函數之間的一個轉換系數。通過標定板與儀器鏡頭之間的距離變化并測定響應儀器信號，來建立Mu曲線。
4、增益比率校正：增益比率對應儀器信號的增益。其標定方法通過移動標定板來測定不同增益之間的比率。
技術參數 | 說明 |
測量參數 | 六波段后向散射（?[140°] 和bb） 兩波段熒光 深度：（標準330 m，可選550 m） |
標準bb波長 | 420、442、470、510、590、700 nm |
可選波長 | 394、420、442、470、488、510、532、550、590、620、676、700、852 nm |
熒光 | 700 nm（442 nm 處激發，測量葉綠素） 510 nm（420nm 處激發） |
光譜帶寬 | 10 nm（20 nm for 676，40 nm for 700） |
后向散射角度 | 140° |
bb 噪音 | 2 x 10-5 ~ 2 x 10-4 m-1 RMS（取決于波長） |
Bb 偏移不確定性 | 5 x 10-5 ~ 5 x 10-4 m-1 RMS（取決于波長） |
直徑 | 20.3 cm（8"） |
長度 | 34.5 cm（13.6"） |
重量 | 空氣中8.4 kg，水中5 kg |
電池工作時間 | 連續操作可達20 h（脈沖模式下更長） |
電壓 | 12v，最小10V，15V |
功耗 | 3W |
電源/數據連接器 | Subconn MCBH8M；Mate MCIL8F |
數據傳輸 | RS232（可選RS 485） 9600~57600 baud |
內存 | 標準256 K，可存儲7000光譜通道和深度數據 可擴展至128 M |
采集間隔 | 0.1 s~30000 s |
操作溫度 | 0~35℃ |
圖 剖面后向散射及熒光測量
HydroScat測量后向散射系數（bb）除了可運用于水體光學輻射傳輸研究之外，也可用于水體濁度（NTU）的測量研究，后向散射系數可直接轉換成水體濁度數據。下方是后向散射與濁度之間的轉換公式以及轉換參數：
NTU = Kntu * bb
Kntu對應于HydroScat各波長的數值為：
420nm Kntu = 24.2
442nm Kntu = 26.4
470nm Kntu = 29.4
510nm Kntu = 33.9
590nm Kntu = 43.6
700nm Kntu = 58.5
若沒有與上面相對應的波長，則可通過下方公式來計算相應波長的Kntu值：
Kntu = 32.7 *（波長/500）^1.73
