Geschichte der Photometer

Die Entwicklung der modernen Spektralphotometer vom Typ SP1A der Dr. Schulz & Partner GmbH nahm ihren Anfang im Jahre 1978. Mitarbeiter von S&P, die damals im Observatorium Lindenberg tätig waren, begannen zu dieser Zeit gemeinsam mit weiteren Fachleuten mit Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der spektralen Sonnen- und Himmelsstrahlungsmessung. Es entstanden die ersten Spektralphotometer der Typen BAS (Boden-Atmosphären-Spektrometer), die ein motorgetriebenes Filterrad besaßen. Die Meßwerte wurden mit einem separaten Digitalvoltmeter erfaßt und manuell notiert. In dieser Zeit konnte bei vielen internationalen Meßeinsätzen eine große Menge an Erfahrungen auf dem Gebiet der Strahlungsmessung gesammelt werden. Ein wesentlicher Entwicklungsschritt wurde im Jahr 1984 mit der Kopplung eines BAS-Photometermeßkopfes mit einem Mikrorechner auf der Basis eines Z80 Mikroprozessors erreicht. Rechner und Stromversorgung mußten dabei in jeweils einer Transportkiste von 0,6m x 0,3m x 0,4m untergebracht werden. Diese schon weitgehend automatisch arbeitende Konfiguration wurde mit großen Erfolg in einem 6 Monate dauernden Einsatz in der Antarktis getestet. Die Ergebnisse konnten in verschiedenen wissenschaftlichen Veröffentlichungen publiziert werden. Als 1989 entsprechende Personalcomputer zur Verfügung standen, wurde begonnen ein Schnittstellenmodul zu entwickeln, welches eine Kopplung zwischen Photometermeßkopf und einem PC realisieren sollte. Diese Entwicklung endete jedoch 1990, als der Deutsche Wetterdienst das Observatorium Lindenberg übernahm. Drei der ehemaligen Mitarbeiter der Entwicklungsabteilung gründeten 1991 die Dr. Schulz & Partner GmbH, wo sie 1992 die abgebrochenen Entwicklungsarbeiten zu den Spektralphotometern fortsetzten. Auf der Grundlage der langjährigen Erfahrungen wurden die Entwicklungsarbeiten am Schnittstellenmodul wieder aufgenommen. 1993 erfolgte dann die Herstellung der ersten Serie von halbautomatischen Spektralphotometern SP2H, die mit zwei Filterrädern ausgerüstet waren, welche insgesamt 14 Einzelfilter aufnehmen konnten. Die Filterräder wurden zwar manuell betätigt aber die Datenerfassung erfolgte über das Schnittstellenmodul automatisch. Im Jahre 1994 war die Entwicklung des vollautomatisch arbeitenden Spektralphotometers SP1A, das zunächst mit einem optischen Kanal zur Messung von Strahldichten mit einem 1°-Objektiv ausgerüstet war, abgeschlossen. Im Folgejahr konnte der zweite optische Kanal, der einen Streuscheibensensor zur spektralen Bestrahlungsstärkemessung besitzt in das Spektralphotometer integriert werden. Gleichzeitig entstand eine Nachführeinheit, mit der die automatische und programmgesteuerte Verfolgung der Sonne möglich ist. Durch die Kopplung von automatischer Nachführeinheit und SP1A erhält man ein Meßsystem, welches im vollautomatischen und autonomen Betrieb, der Voraussetzung für den Einsatz als Routinemeßgerät, arbeiten kann. Der große Empfindlichkeitsbereich der Spektralphotometer SP1A und SP2H gestattet sowohl die Verwendung der Sonne als auch des Mondes als extraterrestrische Strahlungsquelle für die Messungen. Um auch Fixsterne nutzen zu können, also falls weder Sonne noch Mond zur Verfügung stehen, wurde 1995-1997 ein Spektralphotometer mit noch größerer Empfindlichkeit, ein sogenanntes Sternphotometer entwickelt und in den Routinebetrieb an einer Forschungsstation des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung auf Spitzbergen eingeführt. Mit den Spektralphotometern von S&P ist es damit möglich sowohl tags als auch nachts kontinuierlich Messungen durchzuführen. Die umfangreichen Erfahrungen der Mitarbeiter von S&P und ihre ständigen Kontakte zu Fachleuten aus aller Welt bieten die Gewähr, daß auch neueste Forschungsergebnisse in die Steuer- und Auswertealgorithmen für die Spektralphotometer von S&P einfließen.