वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए ऑर्फ़ेक एलईडी लाइट्स का उपयोग किया जाता है
हाल के वर्षों में खारे पानी के शौकीन उद्योग में एलईडी लाइटिंग का उपयोग बढ़ रहा है, इसलिए इसमें कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि इस प्रकार की लाइटों का उपयोग अब वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए भी किया जा रहा है।
मेरा नाम अर्जेन टिलस्ट्रा है, मैं समुद्री जीव विज्ञान, पारिस्थितिकी और विकास में बीएससी के साथ ग्रोनिंगन विश्वविद्यालय (नीदरलैंड) में स्नातक छात्र हूं। जब मैं 15 साल का था तो मुझे मूंगों से प्यार हो गया और मैंने एक दोस्त के घर में खारे पानी का एक छोटा टैंक देखा। मुझे एक लेना ही था! ये 14 साल पहले की बात है. इस बीच मेरे पास तीन टैंक (एक नैनो टैंक) थे, सभी के मिश्रित परिणाम आए। दुर्भाग्य से मुझे कई साल पहले खर्चों और अपनी पढ़ाई के कारण पढ़ाई छोड़नी पड़ी। फिर भी, नरम और पथरीले मूंगों को रखने और बनाए रखने का मेरा अनुभव अब काम आता है।
मार्च 2012 में मैंने अपना खुद का शोध प्रोजेक्ट करने का सपना देखना शुरू किया। आमतौर पर स्नातक छात्र पीएचडी छात्रों और/या पोस्ट डॉक्स द्वारा निष्पादित मौजूदा शोध परियोजनाओं में नामांकन करते हैं। सबसे पहली बात... एक पर्यवेक्षक। पीछे मुड़कर देखें तो यह उन सभी में सबसे आसान काम था। तुरंत ही वह इस विचार से उत्साहित हो गये। मेरा विचार तब आया जब मैं अपनी बीएससी थीसिस लिख रहा था। ब्राउन द्वारा 2002 का एक पेपर एट अल. मेरा ध्यान खींचा। थाईलैंड में फुकेत के पास एक चट्टान में ब्लीचिंग की घटना का अनुभव हुआ। लेकिन यह कोई सामान्य ब्लीचिंग घटना नहीं थी. उन्होंने देखा कि चट्टान के पश्चिमी हिस्से को पूर्वी हिस्से की तुलना में विरंजन घटना से कम नुकसान हुआ। सवाल यह था कि क्यों!? उन्होंने कई परिकल्पनाओं का परीक्षण किया और निष्कर्ष निकाला कि क्षेत्रों के बीच एकमात्र ज्ञात अंतर प्रकाश की तीव्रता थी। ब्लीचिंग घटना से पहले के महीनों में पश्चिम क्षेत्र में प्रकाश की तीव्रता अधिक थी। मेरा लक्ष्य समान स्थितियों का अनुकरण करना था लेकिन नियंत्रित सेटिंग में। उन सभी पेपरों की जांच करने के बाद, जिनमें पेपर का हवाला दिया गया था, मुझे एक भी पेपर नहीं मिला जिसमें समान शोध किया गया हो। एक नई परियोजना का जन्म हुआ! मैं मूंगे के टुकड़ों को अलग-अलग प्रकाश तीव्रता में उजागर करने जा रहा था और उन्हें कृत्रिम हीटवेव के संपर्क में लाया जा रहा था।
जारी रखने से पहले मैं इस बात पर जोर देना चाहता हूं कि ब्लीचिंग वह नहीं है जो ज्यादातर एक्वारिस्ट सोचते हैं। यह मूंगा ऊतक का नुकसान नहीं है जो नीचे के सफेद कंकाल को उजागर करता है। यह ज़ोक्सांथेला और/या (फोटो) रंगद्रव्य का नुकसान है। जब मूंगे को ब्लीच किया जाता है तो यह अभी भी जीवित रहता है, यह सफेद कंकाल है जो ऊतक के माध्यम से "चमकता" है। यदि स्थितियाँ सामान्य हो जाती हैं और मुक्त जीवन जीने वाले ज़ोक्सांथेला मौजूद होते हैं, तो मूंगा फिर से व्यवहार्य हो सकता है। यदि नहीं तो मूंगा अंततः मर जाता है।
मेरे पर्यवेक्षक ने मुझे अपना स्वयं का प्रोजेक्ट करने के नुकसान बताये; मुझे लगभग हर चीज़ के लिए खुद ही भुगतान करना पड़ा। बेशक मैं विश्वविद्यालय की सुविधाओं का उपयोग कर सकता हूं और मुझे सभी लागतों का लगभग पांचवां हिस्सा वापस मिल सकता है। एक्वारिस्ट के रूप में मेरे समय में मैंने समुदाय में बहुत सारे दोस्त बनाए और डच वेबसाइट पर अपना नाम बनाया www.zeewaterforum.info. एक डच मंच जहां सभी शौकीन लोग घूमने और जानकारी साझा करने आते हैं। मैंने जन हार्बर्स (एडमिन) से संपर्क किया और पूछा कि क्या मैं मदद के लिए फ़ोरम प्रायोजकों से संपर्क कर सकता हूं। कोई बात नहीं...और ऐसा ही हुआ। उपकरणों के लिए प्रस्तावों की बाढ़ आ गई और प्रायोजकों के उत्साह से मुझे सुखद आश्चर्य हुआ। इस परियोजना के लिए एक प्रमुख मुद्दा निश्चित रूप से हल्का था! टैन हॉफ़ ने मुझे एक विचार के साथ बुलाया। शायद ऑर्फेक की दिलचस्पी थी! टैन्ने के माध्यम से मैं ओफिर और एक्वाकंप्लीट (एक प्रसिद्ध डच खुदरा स्टोर) के डच आयातक एरी के संपर्क में आया। ओफिर तुरंत उत्साहित हो गया और उसने उदारतापूर्वक मुझे काम करने के लिए दो लैंप भेजे। दो 18000 केल्विन डीआईएफ100 एक्सपी (चित्र 1)।
तुलना के तौर पर मैंने बिना लैंप वाले और नल के पानी से भरे टैंकों की एक तस्वीर जोड़ी (चित्र 2)। अंतर आश्चर्यजनक है.
पानी के भीतर प्रकाश मीटरों की कमी के कारण मैं अभी तक प्रयोग के लिए सही सेटअप नहीं बना सका। मैं आपको संपूर्ण प्रायोगिक सेटअप के बारे में परेशान नहीं करूंगा, लेकिन संक्षेप में मुझे पश्चिम और पूर्व को ब्राउन की तरह अनुकरण करने के लिए दो अलग-अलग प्रकाश उपचार बनाने होंगे। एट अल. (2002) पेपर। इस बीच कुछ जीवित चट्टान और परीक्षण टुकड़े के साथ-साथ 2 मछलियाँ और कई अकशेरुकी जीव भी जोड़े गए। वे सभी बहुत अच्छा कर रहे थे। परीक्षण टुकड़ों का रंग सुंदर था (भले ही सुंदरता व्यक्तिपरक हो)। लेकिन मूंगा रंग कोई ऐसी चीज़ नहीं है जिसमें मेरी दिलचस्पी अनिवार्य रूप से हो। क्या मैं अपने शोध के लिए आवश्यक अंशों की मात्रा के साथ प्रकाश के एक समान प्रसार वाला वातावरण बना सकता हूँ? दुर्भाग्य से नहीं, प्रकाश का फैलाव बहुत बड़ा था। यह देखते हुए कि यह मेरे शोध के लिए हानिकारक होगा, मैंने तुरंत ओफिर से संपर्क किया और स्थिति बताई। एक तीखी टिप्पणी के बाद कि मेरे लिए उसके बहुत सारे पैसे खर्च हो रहे हैं, उसने मुझसे कहा; कोई बात नहीं, नए लैंप जल्द ही आ जाएंगे। कई सप्ताह बाद एरी दो नए लैंप लेकर आई। दो पीआर-156 (चित्र 3)!
डीआईएफ को एरी द्वारा वापस ले लिया गया। वह उन्हें एक अलग परियोजना के लिए कर सकता था। मैं डीआईएफ से बहुत प्रभावित था लेकिन पीआर-156 और भी अधिक प्रभावशाली था। एक बहुत ही अलग लैंप, क्योंकि जिस क्षेत्र में एलईडी वितरित की जाती है वह डीआईएफ में बहुत छोटा होता है। पहला माप आशाजनक लग रहा था। टैंक से 40 सेमी ऊपर, परीक्षण टुकड़े 900 ?मोल मी प्राप्त हुए- 2 s- 1 प्रकाश का। टैंक से 70 सेमी ऊपर उन्हें 450 प्राप्त हुए और अंततः मैंने उन्हें टैंक से एक मीटर (मेरे सेटअप में अधिकतम संभव) ऊपर लटका दिया जहां उन्हें 300 ?मोल · मी प्राप्त हुआ- 2 s- 1 (छवि 4).
चूंकि लैंप में एलईडी का वितरण अधिक फैला हुआ था इसलिए टैंक में रोशनी भी अधिक समान रूप से फैली हुई थी। उत्कृष्ट!
इस परियोजना की देखरेख पीएचडी छात्र टिम विजगेर्डे (एमएससी) और वैगनिंगन विश्वविद्यालय (नीदरलैंड) के डॉ. रोनाल्ड ओसिंगा द्वारा भी की जाती है। टिम के साथ मिलकर हमने यह देखने के लिए कई माप किए कि सभी टुकड़ों को सबसे अच्छे तरीके से कैसे रखा जाए और एडवांस्ड एक्वारिस्ट पर संजय जोशी (पीएचडी) के लेख के अनुरूप मैंने सभी टुकड़ों को लैंप के नीचे एक अंडाकार आकार में वितरित करने का निर्णय लिया (चित्र 5)।
फैलाव अब 10% की सीमा के भीतर है। चूँकि रोशनी बहुत तेज़ है और तथ्य यह है कि मैं रोशनी को और अधिक नहीं लटका सकता था इसलिए मुझे रोशनी कम करने का एक अलग तरीका अपनाना पड़ा। मुझे 200 ?mol m की आवश्यकता थी- 2 s- 1 और इसलिए मैंने इसे मंद करने के लिए एक बहुत ही शौकिया सेटअप स्थापित किया (चित्र 6)। लेकिन यह काम करता है, यह लगभग 33% प्रकाश ग्रहण करता है और इस प्रकार प्रकाश की तीव्रता ठोस 200±10 ?मोल मी है- 2 s- 1 टुकड़ों के लिए.
जबकि मेरे कई सहकर्मियों को अपने (T5) लैंप के साथ प्रकाश की तीव्रता में कमी से निपटना पड़ता है, एलईडी के साथ मेरा अनुभव सकारात्मक से अधिक है। मैंने तीव्रता या स्पेक्ट्रम में कोई कमी/परिवर्तन नहीं देखा है। लंबे समय में यह हमारे पैसे बचा सकता है क्योंकि अब हमें किसी भी प्रकाश स्रोत के लिए महंगे बल्ब खरीदने की ज़रूरत नहीं है। इसके अलावा, लैंप से निकलने वाली गर्मी न्यूनतम होती है और प्रकाश की मात्रा खगोलीय होती है। इस प्रकार मैं ईमानदारी से कह सकता हूं कि मुझे इस तथ्य के अलावा कोई शिकायत नहीं है कि उन्हें ऊंचा लटकना पड़ता है क्योंकि कोरल अन्यथा अत्यधिक एक्सपोजर से तनावग्रस्त हो जाएंगे, लेकिन यह वास्तविक समस्या से अधिक एक लक्जरी समस्या है।
अब लगभग जुलाई 2013 आ गया है और एक साल से अधिक की तैयारी के बाद आखिरकार पहला डेटा प्राप्त हो गया है। यह प्रयोग सितंबर तक चलेगा और विज्ञान पत्रिका में प्रकाशन के बाद मैं लोकप्रिय पत्रिकाओं और वेबसाइटों के लिए लेख लिखूंगा। हम उनकी प्रगति देखने के लिए 18 बेतरतीब ढंग से चुने गए टुकड़ों की साप्ताहिक तस्वीरें भी बनाते हैं। उनमें से एक टुकड़े को चित्र 7 में देखा जा सकता है। यह दो सप्ताह का परिवर्तन है।
फिलहाल मैं ऑर्फेक और ओफिर को विशेष रूप से मेरे शोध में उनकी रुचि और योगदान के लिए धन्यवाद देना चाहता हूं।