LICOR LI-193 Sensor cuántico esférico submarino

A diferencia de los sensores planos que evalúan únicamente la radiación sobre una superficie horizontal, el LI-193 reproduce con exactitud la disponibilidad lumínica aprovechable por células de fitoplancton, microalgas y cianobacterias que flotan libremente y absorben radiación en todas las orientaciones dentro de la columna de agua. El cabezal óptico está compuesto por una esfera de acrílico moldeado por inyección de 6.1 cm de diámetro, montada sobre una carcasa metálica anticorrosiva diseñada y probada a presiones hidrostáticas de hasta 3,400 kPa (500 psi), lo que asegura una operación continua y estanca a profundidades de hasta 350 metros en agua dulce y agua marina de alta salinidad.

En su interior, el sensor aloja un detector de silicio fotovoltaico de alta estabilidad con respuesta azul mejorada, combinado con filtros ópticos de vidrio calibrados que proporcionan un corte limpio en 700 nm para eliminar interferencias térmicas de radiación infrarroja cercana. La base cuenta con un conector subacuático hermético desmontable que se acopla a los cables sumergibles reforzados serie 2222UWB (conector BNC o hilos sueltos), permitiendo enlazar el sensor al medidor portátil LI-250A, al datalogger multicanal LI-1500 o a sistemas de perfilado batimétrico vertical mediante el marco oceanográfico 2009S.

Diseñado para biólogos marinos, limnólogos, consultores ambientales, operadores de granjas acuícolas y centros de investigación oceanográfica en México, el sensor esférico LI-COR LI-193 entrega mediciones trazables al NIST para calcular coeficientes de atenuación difusa, modelar la productividad primaria acuática y evaluar la turbidez biológica o mineral en presas, lagos, estuarios y mar abierto.

• Captación esférica omnidireccional en cuatro pi esterorradianes: registra la luz fotosintética desde cualquier ángulo espacial.

• Cuantificación de la tasa de fluencia de flujo de fotones fotosintéticos (PPFFR) en la banda PAR de 400 a 700 nm.

• Carcasa metálica marina resistente a presiones de 3,400 kPa (500 psi) para inmersión operativa hasta 350 metros de profundidad.

• Esfera difusora de acrílico moldeado de 6.1 cm (2.4 pulgadas) de diámetro, resistente al impacto y al desgaste por salinidad.

• Detector de silicio fotovoltaico de alta estabilidad con filtros de absorción de vidrio de corte estricto a 700 nm.

• Calibración absoluta con multiplicadores independientes certificados para mediciones en agua y en aire, trazables a NIST.

• Desviación de linealidad inferior al 1% en flujos intensos de radiación de hasta 10,000 µmol s⁻¹ m⁻².

• Error angular menor al ±4% para ángulos de incidencia de hasta 90° respecto al eje vertical normal.

• Error de azimut inferior al ±3% en rotación horizontal continua de 360°.

• Salida analógica en microamperes con tiempo de respuesta de 10 microsegundos para registrar transitorios por oleaje.

• Conector hermético desmontable en la base para cables sumergibles de neopreno reforzado serie 2222UWB.

• Compatible con marcos oceanográficos de descenso vertical (LI-COR 2009S) mediante tres orificios roscados estándar 6-32.

✔ Medición biológicamente representativa para fitoplancton: Al captar la radiación en 360°, refleja con precisión matemática la cantidad de fotones que inciden sobre organismos microscópicos suspendidos en el agua.

✔ Operación segura en aguas profundas: Su certificación hidrostática a 350 metros permite acoplarlo en rosetas CTD oceanográficas y perfiles limnológicos profundos sin riesgo de filtración.

✔ Evaluación precisa de luz dispersada: Capta la radiación retrodispersada por sedimentos, floraciones de algas y fondos claros, la cual queda fuera del rango de detección de sensores planos.

✔ Resistencia a ambientes marinos: Su metal anticorrosivo y sellos de alta tolerancia toleran inmersiones prolongadas en agua marina sin corrosión galvánica.

✔ Alta estabilidad a largo plazo: Presenta una deriva temporal inferior al ±2% por año, minimizando desfases en estudios ecológicos multianuales.

✔ Uso versátil en agua y atmósfera: Permite realizar diagnósticos de radiación difusa y reflejada en doseles vegetales cerrados, fitotrones e invernaderos utilizando su factor de calibración en aire.

Identificación y Fabricación

• Marca: LI-COR Biosciences

• Modelo: LI-193 (Serie analógica / LI-193SA)

• Tipo de producto: Sensor cuántico esférico subacuático para radiación PAR (Underwater Spherical Quantum Sensor)

• País de origen: Estados Unidos (EE. UU.)

Desempeño Óptico y Espectral

• Rango espectral: 400 a 700 nm (Banda PAR)

• Variable de salida: Tasa de fluencia de flujo de fotones fotosintéticos (PPFFR en µmol s⁻¹ m⁻²) / Irradiancia escalar fotosintética

• Sensibilidad típica: Aprox. 7 µA por cada 1,000 µmol s⁻¹ m⁻² en inmersión acuática

• Calibración absoluta: ±5% en aire trazable a NIST (factores de calibración certificados para agua y aire incluidos)

• Linealidad: Desviación máxima del 1% hasta 10,000 µmol s⁻¹ m⁻²

• Tiempo de respuesta: 10 µs

• Dependencia térmica: ±0.15% por cada grado Celsius

• Respuesta angular: Desviación menor a ±4% hasta ±90° respecto al eje normal

• Respuesta de azimut: Error menor al ±3% en 360° a 90° del eje normal

• Estabilidad temporal: Deriva menor al ±2% en un periodo de 1 año

• Detector: Fotodiodo de silicio fotovoltaico de alta estabilidad (respuesta azul mejorada) con filtros de vidrio óptico

Características Físicas y Mecánicas

• Difusor óptico: Esfera de acrílico moldeado por inyección de 6.1 cm de diámetro (2.4 pulgadas)

• Material de la carcasa: Aleación metálica marina de alta resistencia química y anticorrosiva

• Resistencia a presión hidrostática: Probado a 3,400 kPa (500 psi) / Profundidad máxima recomendada de 350 metros

• Dimensiones físicas: Diámetro de la esfera: 6.1 cm; Diámetro del cuerpo: 3.18 cm; Altura total: 10.7 cm (4.2 pulgadas)

• Peso: 142 g (0.31 lb)

• Fijación mecánica: Tres orificios roscados 6-32 maquinados en la base

Conexión y Compatibilidad Electrónica

• Tipo de señal: Salida analógica en corriente (µA)

• Cable requerido: Cable subacuático desmontable reforzado LI-COR serie 2222UWB (longitudes disponibles de 3, 10, 30, 50 y 100 m con terminal BNC o hilos pelados)

• Equipos compatibles: Medidor de luz LI-250A, datalogger de sensores ópticos LI-1500, o sistemas de adquisición de datos oceanográficos de terceros acoplados mediante resistencias shunt

• 1 × Sensor cuántico esférico subacuático LI-COR LI-193

• 1 × Certificado de calibración de fábrica con multiplicadores en aire y agua trazables a NIST

• 1 × Tapa de protección para el conector de la base

• 1 × Manual de usuario y especificaciones técnicas

Nota: El cable subacuático serie 2222UWB y el marco de descenso 2009S no están incluidos en el SKU base del sensor y se cotizan por separado de acuerdo con la profundidad del proyecto.

• Oceanografía biológica y limnología: Medición del perfil de extinción lumínica vertical y disponibilidad de fotones para la fotosíntesis en lagos, presas, ríos y océanos.

• Modelos de productividad primaria de fitoplancton: Cuantificación rigurosa de la radiación escalar total absorbida por microalgas en la zona eufótica.

• Monitoreo de sedimentación y dispersión de luz: Evaluación del impacto del dragado, escorrentía agrícola o descargas de efluentes en la penetración de la luz.

• Acuicultura comercial: Control de condiciones de fotoperiodo y penetración lumínica en jaulas de cultivo marino y estanques camaroneros.

• Medición de luz en doseles densos e invernaderos: Registro de radiación reflejada y dispersa en el estrato medio e inferior de plantas agrícolas en tierra firme.

Los sensores cuánticos planos sólo registran la radiación que incide de manera perpendicular sobre un plano horizontal, perdiendo toda la luz difusa que rebota en partículas en suspensión o en el lecho marino. Para organismos fotosintéticos libres en el agua, esta omisión subestima gravemente el balance energético real.

El LI-COR LI-193 soluciona esta limitación al capturar la luz en $4\pi$ esterorradianes, garantizando datos consistentes y repetibles avalados por la comunidad científica mundial. Su estructura sellada para operar a 350 metros de profundidad y su trazabilidad al NIST aseguran mediciones exactas tanto en campañas oceanográficas en altamar como en monitoreos limnológicos en México.

Preguntas frecuentes (AEO)

¿Qué es el LI-COR LI-193?

Es un sensor cuántico sumergible diseñado con una esfera difusora para medir la radiación fotosintéticamente activa (PAR de 400 a 700 nm) en todas las direcciones espaciales (cuatro pi esterorradianes).

¿Qué diferencia existe entre el sensor esférico LI-193 y el sensor plano LI-192?

• LI-193 (Esférico): Mide la irradiancia escalar cuántica en $4\pi$ esterorradianes (360°), ideal para fitoplancton suspendido que capta luz incidente y reflejada.

• LI-192 (Plano): Mide la irradiancia cosenoidal sobre un plano horizontal, ideal para medir la atenuación vertical directa o la luz recibida por vegetación bentónica fija.

¿Hasta qué profundidad puede operar bajo el agua?

Está probado a presiones hidrostáticas de 500 psi (3,400 kPa), lo que permite inmersiones continuas de hasta 350 metros de profundidad en agua marina o dulce.

¿El sensor se oxida o degrada en agua de mar?

No. La carcasa está construida con metales resistentes a la corrosión por cloruros y la esfera difusora es de acrílico moldeado por inyección, aptos para operación continua en ambientes marinos.

¿Qué tipo de señal entrega y cómo se conecta?

Entrega una señal analógica directa en microamperes. Se conecta mediante el cable subacuático serie 2222UWB al medidor portátil LI-250A, al datalogger LI-1500 o a registradores de voltaje con resistencia de derivación.

¿El sensor incluye el cable sumergible?

No. El cable desmontable serie 2222UWB se comercializa por separado para que el usuario elija la longitud requerida (de 3 a 100 metros) y el tipo de conector (BNC o hilos sueltos).

¿Se puede utilizar fuera del agua?

Sí. El sensor cuenta con calibración de fábrica con multiplicadores certificados tanto para agua como para aire, siendo útil para medir radiación difusa y reflejada en invernaderos o cámaras de cultivo.

¿Cómo se baja el sensor en la columna de agua?

Se monta en el marco de descenso batimétrico LI-COR 2009S mediante sus orificios roscados inferiores, permitiendo descenderlo desde embarcaciones con estabilidad vertical.