Металлогалогенная лампа для облучения растений Советский патент 1985 года по МПК H01J61/22 

Изобретение относится к светотехнике, именно к источникам света, применяемым для выращивания растений

В настоящее время разработаны и выпускаются промышленностью специальные источники света для облучения растений.

Известны метаплогалогенные лампы с определенным спектральным составом излучения, в которых, в качестве излучающих добавок используются йодиды лития и индия. Излучение данных ламп сосредоточено в основном в двух спектральных областях: оранжево-красной (линии лития 610 и 670 нм) и сине-фиолетовой (линии индия 451 и 410 нм), которые, в особенности красная область, наиболее эффективны с точки зрения фотосинтеза растений ClL

Недостатком данных ламп является почти полное отсутствие излучения в желтой и зеленой областях спектра. Данные области спектра хотя и менее эффективны с точки зрения фотосинтеза, чем красная область, но оказывают существенное влияние на формирование полноценного растения, что особенно важно при использовании периода выращивания без солнечного излучения.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является металлогалогенная лампа для облучения растений, содержащая заключенную во внешнюю колбу кварцевую горелку, заполненную инертным газом, ртутью, галогенидами лития и скандия в молярном отношении 1,7 : 1 - 5 i I при общем количестве галогенидов 0,11,5 мг/мм межэлектродного растояния 21

Недостатком известных ламп при их использовании для облучения растений является низкий процент излучения в красной области спектра, наиболее Эф- фективной с точки зрения фотосинтеза растенийо

Цель изобретения - повыщение фотосинтезной эффективности за счет получения спектрального состава излучения, благоприятного для роста и развития растений.

Цель достигается тем, что в металлогалогенной лампе, содержащей заключенную во внеЬнюю колбу кварцевую горелку, заполненную инертньш газом, ртутью, галогенидами лития и скандия, молярное отношение гапогенида лития к

галогениду скандия выбрано в пределах 10: 1 - I00 : 1 при следующих предельных значениях компонентов внутреннего объема горелки мг/см:

Ртуть0,7 - 12,0

Галогенид

лития0,1 - 3,0

Галогенид

скандия 0,003 - 0,95, а давление инертного газа составляет 0,66-10 - 20-10 Па.

В качестве инертного газа могут быть использованы неон, аргон, ксено либо их смесио В качестве галогенидо лития и скандия могут быть использованы йодиды, бромиды, хлориды либо их смеси.

На фиг о 1 показана металлогалогенная лампа для облучения растений; на фиг 2 - спектральная эффективность фотосинтеза и спектральное распределение излучения предлагаемой лампы.

Лампа (фиг. I) состоит из кварцевой горелки 1, заключенной во внешню колбу 2, на верхней части которой нанесено диффузионное отражающее покрытие 3. Кварцевая горелка имеет два герметично впаянных электрода 4.

Кривая 5 (фиго 2) представляет собой спектральную эффективность фотосинте-за, а кривая 6 - спектральное распределение излучения ламп мощностью 400 Вт. При молярном отношении галогенида лития к галогениду скандия, меньшем, чем 10: I, преобладает излучение скандия (наиболее интенсивные линии которого - 402, 437, 473, 510, 575 нм излучение лития в красной области спектра (линия - 671 нм) ослаблено, фотосинтезная эффективность уменьшается.

При молярном отношении галогенида

лития к галогениду скандия, большем, чем 100 : 1, преобладает излучение лития, излучение скандия ослаблено и несмотря на высокую фотосинтезную эффективность, спектральный состав излучения лампы менее благоприятен для полноценного развития растений.

Давление инертного газа выбрано из следующих условий: нижний предел определяется скоростью распьшения электродов в пусковой период, верхиий - максимально допустимой величиной напряжения зажигания.

Количество ртути определяет электрические параметры, а также, в не31136которой степени, излучение ламп и должно находиться в указанных пределах. Нижние предельные значения дозировок галогенидов лития и скандия определяются необходимостью обеспечить достаточное давление их паров в течение срока службы с учетом того что при работе лампы их количество в горелке постоянно уменьшается изза диффузии через кварцевое стекло Недостаток галогенидов лития и скандия пpивoдиt к снижению срока службы ламп. Верхние предельные значения дозировок галогенидов лития и скандия определяютгся тем, что при их чрезмер ном количестве наблюдается нестабильность спектрального состава излучения. Кроме того, увеличивается коли- , чество загрязнений, неизбежно попадающих в горелку вместе с галогенидами, что повышает напряжение зажигания и способствует распылению электродова В горелку при изготовлении не обязательно вводить непосредственно галогениды лития и скандия. Можно также осуществлять дозировку горелки компонентами, которые за счет последующих химических реакций (например, при тренировке горелки) образуют данные галогениды в вышеуказанных количества. В таблице приведены данные для металлогалогенной лампы.

50

Внутренний диаметр горелки Межэлектродное расстояние Наполнение горелки

аргон

ртуть

йодид лития

йодид скандия

Молярное отношение йодида лития к йодиду скандия

Фитопоток лампы

00 Внутренний диаметр горелки Межэлектродное расстояние Наполнение горелки

аргон

неон

ртуть

йодид лития

йодид скандия

16 мм 38 мм

2660 Па6,0 мг/см 3,0 мг/см 0,95 мг/см

10 : 1

29,5 фт

20 мм

45 мм

990 Па 5960 Па 4,8 мг/см 1,7 мг/см 0,14 мг/см

Молярное отношение йодида лития к йодиду скандия

Фитопоток лампы

000 Внутренний диаметр горелки Межэлектродное расстояние Наполнение горелки

аргон

ртуть

йодид лития

бромид скандия .. . , 1 Молярное отношение йодида лития к бромиду скандия

Фитопоток лампы

500 Внутренний диаметр горелки Межэлектродное расстояние Наполнение горелки

аргон

ртуть

йодид лития йодид скандия

Молярное отнсшение йодида лития к йодину скандия

Фитопоток лампы П р и м е ч а н и е.-Лампы мощностью внешней колбой.

Продолжение таблицы

38,6 : 1 60 фт 28 мм 70 мм

2000 Па 1,6 мг/см 0,6 мг/см 0,05 мг/см

: 1

144 фт

30 мм

165 мм

1321 Па I,5 мг/см 0,1 мг/см 0,003 мг/«см

100 : 1 470 фт 3500 Вт изготавливаются с трубчатой