Background light measurements in the deep ocean

Summary Ambient light intensities in the ocean at depths between 1500 m and 4700 m near Hawaii Island were measured around the one photoelectron level with 5″ diameter hemispherical photomultipliers. Measurements of count rates above variable thresholds were carried out in ship-suspended and bottom-tethered configurations. The ship-suspended rates show considerable fluctuation and their mean value decreases with depth approximately as exp [−x(m)/877]. The bottomtethered rates are about an order of magnitude lower than the ship-suspended rates and show little fluctuation. The calibration of our instrument indicates an absolute flux at 4700 m depth based on the bottom-tethered measurement of 218 ₋₆₀ ⁺²⁰ photons/cm²·s, which is consistent with calculated intensities due to β-decay electrons from⁴⁰K. The difference in the two cases is attributed to bioluminescence due to environmental stimulation.

---

Riassunto Sono state misurate le intensità di luce ambiente nell'oceano a profondità tra 1500 m e 4700 m vicino alle isole Hawaii intorno al livello ad un fotoelettrone con fotomoltiplicatori emisferici di 5″ di diametro. Sono state effettuate le misure delle frequenze di conteggio oltre alle soglie delle variabili in configurazioni appese alla nave e ancorate al fondo. Le frequenze delle configurazioni appese alla nave mostrano una fluttuazione considerevole e il loro valore medio decresce con la profondità come exp [−x(m)/877]. Le frequenze delle configurazioni ancorate al fondo sono circa di un ordine di grandezza inferiore di quelle delle configurazioni appese alla nave e mostrano una piccola fluttuazione. La calibrazione del nostro strumento indica un flusso assoluto a 4700 m di profondità basato sulla misura delle configurazioni ancorate al fondo di 218 ₋₆₀ ⁺²⁰ fotoni/cm²·s, che è consistente con le intensità calcolate dovute al decadimento β degli elettroni da⁴⁰K. Si attribuisce la differenza nei due casi alla bioluminescenza dovuta alla stimolazione ambientale.

---

Резюме Измеряются интенсивности свечения окружающей среды в океане на глубинах от 1500 м до 4700 м вблизи Гавайских островов с помощью 5-дюймовых полусферических фотоумножителей. йзмерения скоростей счета выше изменяющихся порогов были проведены в случае подвешенном на корабле и в случае прикрелления ко дну. Интенсивности счета в подвешенном состояиии обнаруживают значительные флуктуации и их средняя величина уменьшается с глубиной приблизительно как ехп [−x(m)/877]. Интенсивности счета в случае прикрепления ко дну примерно на порядок меньше интенсивностей в подвешенном состоянии и обнаруживаут малые флуктуации. Градуировка нашей аппаратуры даст на основе измерений в случае прикрепления ко дну величину абсолутного потока на глубине 4700 м, равную 218 ₋₆₀ ⁺²⁰ фотонов/см² с, которая согласуется с вычисленными интенсивностями, обусловленными электронами β-распада от⁴⁰К. Различия, обнаруженные в двух случаях, приписываются биолюминесценции, связанной с возбуждением окружающеи среды.