Способ изготовления металлогалогенной лампы для облучения растений Советский патент 1985 года по МПК H01J61/18 

СП

со

00

1 Изобретение относится к газоразрядным лампам, точнее к способу изготовления металлогалогенных ламп, предназначенных для облучения расте ний при их выращиван1т в искусствен ных условиях. Известно использование для облучения растений ртутных ламп высокого давления типа ДРЛФ О J. Однако они имеют малый КПД излуч ния в области фотосинтетически актив ной радиации (ФАР), находящейся в диапазоне 380-710 нм, примерно 1012%, что снижает их ценность. Наиболее близким по технической сущности к данному является способ изготовления металлогапогенной лампы для облучения растений, согласно которому в лампу вводят аргон, ртут йодид ртути и сплав лития с оло- вом С2 1 Однако и такие лампы недостаточно эффективны в области ФАР из-за невысокого К11Д (примерно 15-20%), Цель изобретения - повьш ение эффективности ламп в области фотосинтетически активной радиации. Дпя достижения поставленной цели согласно способу изготовления метал логалогенной лампы для облучения растений в лампу вводят аргон, ртут йодид ртути и сплав, содержащий литий и олово,, сплав дополнительно со держит галлий при соотношениях, ат,%: тритий 25,5-26,5i галлий 36,537,5; олово 36,5-37,5 и компоненты наполнения взяты в следующих количествах, мг/см: Сплав Li-Ga-Sn 0,04-0,80 Йодид ртути 0,3-2,0 Ртуть2,0-4,0 Состав сплава выбран исходя из необходимости получения требуемых спектральных характеристик , возможности получения трехкомпонентного сплава; требований корр.озионной устойчивости сплава. Сплавы с содержанием лития более 26,5 ат,% уже нестабильны на воздухе при длительном хранении, что при водит к внесению неконтролируемых п примесей, снижающих эффетстивность в области ФАР и ухудшающих эксплуатационные характеристики. Сплавы с содержанием лития менее 25,5 ат.%т не обеспечивают требуе.мой интенсивности в красной части спектра, необходимой для облучения растений. Оптимальным является соотношение 082 1:1 ат.% галлия и олова. Сплавы с содержанием галлия более 37,5 ат.% приводят к нежелательному перераспре делению световой энергии. Увеличение содержания олова дополнительно стабилизирует сплав, но ухудшает спектральные характеристики, что в сочетании с указанным приводит к оптимальным значениям 36,5-37,5 ат.% для галлия и олова.; П р Т м е р 1 . Наполнение ламп включает дозировки: Hg 2,9 мг/см , HgJj мг/см, сплав 0,1 2 мг /см , аргон - 20 мм рт. ст. Мощность ламп 400 Вт.КПД в диапазоне ФАР 28,3%. Пример 2. Наполнение ламп включает удельные дозировки: Hg 2,0 мг/см,; HgJj 2,0 мг/см,сплав 0,8 мг/см-, аргон 20 мм рт.ст. Мощность ламп 400 Вт. КПД в диапазоне ФАР 26,4%. Пример 3. Наполнение ламп включает удельные дозировки: Hg 4,0 мг/см ; ,3 мг/см сплав 0,04 мг/см ; аргон 20 мм рт.ст. Мощность ламп 400 Вт. КПД в диапазоне ФАР. 23,5%. , Пример 1 соответствует оптимальному вапианту технологии, а примеры 2 и 3 - граничным по максимуму и минимуму соответственно. В лампах по примеру 2 наблюдается нестабильность разряда и снижение КПД в области ФАР$. в лампах по примеру 3 также происходит уменьшение КПД излучения при существенном снижении доли излучения в красной части спектра, т.е. неблагоприятном изменении спектральных характеристик. В лампах, содержащих ингредиенты наполнения вне указанных значений, наблюдается сзпдественное снижение КПД излучения в диапазоне ФАР, а также ухудшение эксплуатационных характеристик и технологичности Введение в ртутно-литиево-оловянный разряд излучающей добавки галлия позволяет увеличить в 1,5-2 раза КПД излучения в диапазоне ФАР и довести его до 25-30% от подводимой мощности. Использование трехкомпонентного сплава в 3 раза повьщ1ает точность дозировки каждого из компонентов. Указанный сплав коррозионноустойчив, твердый, стабильный на воздухе и инертный по отношению к кварцевому стеклу.

3

в прехщагаемом способе изготовления йодиды излучающих добавок обра.зуются путем обменной реакции уже в отпаянной горедке при первом включении по уравнениям:

2Li+HgJ2 - 2LiJ+Hg

2Ga+3HgJ2 - -2GaJ3+3Hg

Sn+HgJj SnJj+Hg.

Из этих уравнений получены пределы дозировки HgJj. Нормальные электродные потенци,алы дпя лития, галлия, олова и ртути равны соответственно -3,02 В, -0,52 В, -0,14 В и +0,85 В. Поэтому литий, галлий и олово легко вытесняют ртуть, образуя галогенные соединения, участвующие вцикле. Но поскольку йодиды образуются уже в . отпаянной горелке, это позволяет

591084

существенно снизить колтетестяо вносимых примесей HjO, Н-,, COj , О и др.

Измерения опытных образцов пока5 зали, что наряду с существенным увеличением энергетического КПД излучения в диапазоне ФАР предлагаемый способ изготовления позволяет снизить напряжение зажигания ламп и прогнози)0 ровать увеличение срока службы на 20-30%. При этом на 10-20% можно повысить выход годных ламп, повысить производительность, снизить себестоимость. Ожидаемый экономический фект 10-12 р. на лампу, что при

прогнозируемом к 1985 г, производстве 20 тыс. ламп дает 200-240 тыс.руб. в год.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОГАЛОГЕННОЙ ЛАМПЫ ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ РАСТЕНИЙ, согласно которому в лампу вводят аргон, ртуть, йодид ртути и сплав, содержащий литий и олово, отличающийся тек, что, с целью повьппения эффективности ламп в области фотосинтетически активной радиации, сплав дополнительно содержит галлий при соотношениях, ат.%: литий 25,5-26,5, галлий 36,5-37,5, , олово 36,5-37,5 и компоненты наполнения взяты в следующих количествах мг/см : Сплав литий - гал- ЛИЙ - ojiOBO ,80 Иодид. ртути 0,3-2,0 (Л Ртуть2,0-4,6