본 논문에서는 열자극발광 스팩트럼을 온도, 파장, 발광강도의 3차원으로 측정할 수 있는 장치를 소개하고, 고감도 TLD인 $CaSO_4$ : Dy, P의 열자극발광을 이 장치를 이용하여 측정하였다. 측정시스템은 분광장치(spectrometer), 열자극을 위한 온도조절부, 광검출기(photon detector) 그리고 전체 시스템을 제어하고 측정 데이터를 기록 및 디스플레이하기 위한 컴퓨터로 구성되어 있다. 온도조절은 피드백(feedback)을 방식을 이용하였고, 피드백을 위한 온도는 디지털멀티미터로 측정하고 GPIB를 통하여 제어용 컴퓨터에 보내지고 컴퓨터는 전원공급기(power supply)를 제어하게 된다. 분광장치는 SPEX CD-2A를 통하여 컴퓨터에 의해 제어되고 광검출은 광증배관(photomultiplier tube)을 이용하여 측정하고 A/D 변환기를 통하여 컴퓨터에 보내져 저장되게 된다. 고강도 TL 물질인 $CaSO_4$ : Dy, P의 열자극발광을 위 장치를 이용하여 측정하였다. 측정영역은 온도 $30{\sim}300^{\circ}C$ 그리고 파장 300~800 nm였다. $CaSO_4$ : Dy. P 물질은 한국원자력연구소에서 Yamashita법으로 누적 방사선량 측정용으로 개발된 물질이다. 측정결과 온도 약 $250^{\circ}C$, 파장 약 476 nm 그리고 572 nm에서 2개의 주(main) 피크(peak)가 관측되었으며, 온도 $205^{\circ}C$, 파장 658 nm 그리고 749 nm에서 매우 약한 발광 피크가 관측되었다.
벼 군락의 기온 연직구조에 관한 연구는 일반적으로 출수 이후 등숙기에 완전히 형성된 군락을 대상으로 한 것이므로 병해충 예찰모형의 구동 등 실용적으로 많이 요구되는 생육중기의 미형성 군락에 관한 정보를 보완하기 위해 이앙 후 한 달째부터 출수 직전까지 기온을 연속 측정하였다. 별도의 차광 혹은 환기장치가 불필요한 직경 0.003mm E형 미세선 열전대를 관개수면 위 l0cm부터 100cm까지 10cm 간격으로 10개를 설치하였으며, 비교를 위해 150cm 위치에 1개를 추가설치 하였다. 자료는 10초 간격으로 측정하고 그 10분 평균값을 취하였으며 분석은 한 시간 단위로 수행하였다. 맑은 날 자료에 의하면 일출 이후 초관부(최대엽면적 부위) 기온은 외기온과 거의 같은 비율로 상승하나, 그 아래쪽으로 갈수록 태양고도가 높아지기 전까지는 온도 상승이 상대적으로 지연된다. 오후에 태양고도가 낮아지기 시작해도 군락 외부와 초관부의 기온은 관측노장의 일 최고기온 발생시각까지 상승을 지속하나, 그 아래쪽 기온은 상승폭이 둔화되며 수면 부근에서는 외기온 상승폭의 10%에 그쳐 오후 내내 거의 일정한 온도를 유지한다. 외기온의 하강이 시작되면 위치와 무관하게 같은 비율로 냉각되나, 일몰 후에는 초관 하부의 냉각이 지연되면서 자정 무렵에는 상하 중립인 구조를 갖는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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