译注：本文是从光源的光谱进行LED集鱼灯实验分析，采用室内的实验装置进行测量，是我们企业值得借鉴的实验方法，文章没有提及实验过程中MHL的其他波段是否被有效过滤再与LED光源比较，如果MHL没有被过滤，那么这个实验结果会有更强的说服力。

概述：

本文我们比较和分析了鱿鱼对高亮度发光二极管（LED）和金属卤化物灯（MHL）光源的光反应特性。用于实验的20只鱿鱼是栖息在东海本土水域的常见鱿鱼（学名：Todarodes pacificus）。 根据鱿鱼的光反应特性和每种光色LED光源的光谱分析，在优质的海水渗透特性下，当蓝光LED照射波长为450-490nm时，大部分鱿鱼会聚集在光源周围，此外，蓝色LED和MHL在吸鱼效果方面表现出相似的效率。

通过实验，我们确认高亮度LED是有效的替代金卤灯的节能光源，可以取代鱿鱼捕捞船中现有的MHL光源。

（译注：Todarodes pacificus 太平洋褶柔鱼，台湾称作北鱿，是管鱿目鱿科北鱿属的一种。主要分布于韩国、中国。）

关键词：钓鱼灯，趋光性，鱿鱼，高亮度LED，金属卤化物灯，光的波长。

1简介

大多数鱼如鱿鱼、金枪鱼、马鲛鱼、沙丁鱼、海鲷等鱼类具有趋光特性，集鱼灯利用其对光反应特性提高了捕捞效率。

早期的钓鱼灯采用作易点燃的明火类进行诱鱼，随着时间的推移，他们已经发展到白炽灯和卤素灯，再后来，由于需要高光强度光源，采用MHL的高亮放电灯取代了现有的白炽灯和卤素灯。

然而，由于金卤灯功率高，用于捕捞鱿鱼的MHL的单灯功耗比白炽灯和卤素灯高1.5 -3 kw，因此每艘渔船的总功耗为几百kw；此外，金卤灯光的强烈热辐射和有害紫外线会导致渔民出现皮肤病。

为了克服金卤灯的局限性，开展了对LED灯的研究；LED具有高效率，长久耐用，低功耗和环保等一系列优点。而且LED可以依据所选择的波长范围进行组合，防止紫外线等的有害光辐射；因此利用LED开发的集鱼灯在快速发展。

我们通过高亮度LED的红光，绿光，蓝光，白光以及MHL来分析鱿鱼的光反应特性。

2光源

图1（a）（b）是在实验中使用的原型LED模块和MHL的图示。 红光，绿光，蓝光和白光LED模块用于分析鱿鱼对实验中光色的反应；此外，还进行了LED模块和MHL进行比较鱿鱼的光反应，实验目的主要用于鱿钓船； 表1列出了LED模块和MHL的电气规格。

实验采用光谱仪（Avaspec-3648，AVANTES）测量每个光源，并研究对鱿鱼活动影响最大的波长范围；测量每个LED的光谱和强度的结果如图2所示。

结果显示红光、绿光、蓝光LED的范围分别为610-660 nm，490-550 nm和450 -490 nm，白光LED的波长范围440-700nm。

3实验装置和过程

3.1实验装置

我们用荧光灯，卤素灯和白光LED来研究鱿鱼的趋光性。在关闭暗室中的照明灯后，我们随机点亮其中一个光源并观察鱿鱼的移动。在实验中，根据不同的光源，所有鱿鱼都聚集在距离照射点2 m的范围内；这证实鱿鱼有趋光性。

3.2实验过程

实验装置如图3所示；为了分析鱿鱼的光反应特性，我们设计并制造了一个采用丙烯酸胶粘合的透明鱼缸，尺寸为长10米，宽2米，高1米；为了测量光谱和强度，将光源和光谱仪与鱼缸水平对齐；此外，为了预先将鱿鱼吸引到实验池左边，将左边的荧光灯设置在离实验光源最远的左边槽上方。

将整个实验装置放在暗室中，实验过程关闭除实验用的光源之外的所有其他灯。

为了分析鱿鱼对不同颜色和每种光源类型的光反应，按照下列步骤进行实验：

首先，打开荧光灯吸引鱿鱼。

当所有的鱿鱼被荧光灯聚集在水箱周围1米以内时，关闭荧光灯。

逐一打开MHL和LED模块的各个光色。

在打开光源10秒后，在水箱周围的1米内会聚集了许多鱿鱼，对光源进行测量；放置带有内置自拍器的摄像机，用于拍摄距离水箱表面1米内的场景。

该实验是通过计算图片中的鱿鱼数量来进行的。

4实验结果与分析

4.1根据LED颜色的鱿鱼光反应特性

表2显示了与图1（a）相同模块的4种LED光色上鱿鱼的光反应特性数据，分别以红光，绿光，蓝光和白光各照射5次。实验证明，鱿鱼对蓝光的反应最敏感，而对红光反应敏感少。

通过对图2中各光谱对鱿鱼的光反应和LED光源光谱的分析，我们证实鱿鱼对波长范围450-490 nm的蓝光反应最敏感，这些敏感性与红光，绿光和蓝光LED的海水渗透特性有关。

图4显示了根据每种LED光源在海水中与距离相关的光强度，蓝光LED具有最高强度。

因此，我们确认蓝光LED在波长450-490 nm的范围内，主要具有吸引鱼的效果，其次是绿光LED和红光LED。

4.2蓝光LED和MHL的鱿鱼光反应特性

我们通过使用MHL和实验中吸引鱿鱼最有效的蓝光LED去观察鱿鱼的光反应特性，测量MHL的光谱，并将MHL的强度与LED的强度在波长450-490 nm的范围内进行比较。

比较结果显示，在波长450 -490 nm的范围内MHL的总强度出现9.9887 [A.U]。 在蓝光LED下，因为3个模块蓝色LED的总强度为5.481 [A.U]，所以需要通过添加LED模块来达到与MHL在相同波长范围内相同辐射强度的条件下进行实验。

（译注：吸光度（Absorbance Unit，简写A.U），吸光度是物理学和化学的一个名词。溶质吸收了光能，使得光的强度减弱，吸光度就是用来衡量光能被吸收程度的一个物理量，计算方法是光线通过溶液前的入射光强度与光线通过溶液后的透射光强度的比值（I0/I1）取以10为底的对数（lg(I0/I1)），其中I0为入射光强，I1为透射光强，影响它的因素有溶剂、浓度、温度等，A.U单位无量纲。）

图5显示了6个蓝光LED模块和MHL的光谱分析结果。 LED测量显示有10.0845 [A.U]，几乎等于MHL的结果。

表3显示了使用6个蓝光LED模块和MHL的鱿鱼的光反应特性的结果；从结果我们证实鱿鱼对MHL和6个蓝色LED模块表现出类似的反应。

5结论

在本文中，我们分析了鱿鱼的光反应，用于开发LED集鱼灯以取代目前用于渔业的MHL。

通过分析不同光色的LED光源的光谱和鱿鱼的光反应来测量鱿鱼最敏感的反应波长。根据实验结果，蓝光LED的波长在450-490 nm范围内的光捕鱼方面最有效。

需要6个蓝光LED模块，在波长范围450-490 nm时，与功率1.5 kw的MHL在相同波长范围内的辐射量进行比较，在引诱鱿鱼方面表现出类似的效果；6个蓝光LED模块功耗180w，约为MHL的八分之一。 此外，包括电源在内的6个LED模块的总重量约为MHL系统的七分之一。

因此，蓝光LED完全有可能取代鱿鱼跳船中使用的MHL，从而节省能源消耗。

Acknowledgements

This research was supported by the MKE(Ministry of Knowledge Economy), Korea, under the ITRC (Information Technology Research Center) support program supervised by the IITA(Institute of Information Technology Advancement) (IITA-2009-C1090-0903-0 007)