Металлогалогенная лампа для облучения растений Советский патент 1992 года по МПК H01J61/22 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в производстве источников света.

Известна металлогалогенная лампа с определенным спектральным составом излучения, в котором в качестве излучающих добавок используются иодиды лития и индия 1. Излучение данной лампы, в особенности красной области, наиболее эффективно для фотосинтеза растений.

Недостатком данной лампы является относительно слабое излучение в диапазоне длин волн 500-600 нм, которое оказывает 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

разрядную трубку, заполненную инертным газом, ртутью, галогенидами лития 2.

Спектральный состав указанной лампы (400-500 нм - 30%, 500-600 нм - 30%, 600- 700 нм - 40%) высокоэффективен для выращивания многих сельскохозяйственных культур, но не пригоден для выращивания сельскохозяйственных культур, для которых необходим большой процент излучения в красной области спектра, от 50 до 70%. а излучение в интервале 500-600 нм преобладает над излучением в интервале 400-500 нм (например, культуры томата).

Цель изобретения - повышение эффективности лампы за счет получения оптимального спектрального состава излучения, повышающего урожай плодов при одновременном сокращении периода вегетации.

Цель достигается тем, что в металлогалогенной лампе, содержащей заключенную во внешнюю колбу кварцевую горелку, заполненную инертным газом, ртутью, галогенидами лития, отношение удельной

СП

с

V4

ч|

Ј СО

ч

OJ

о

мощности лампы {в Вт/см внутренней поверхности разрядной трубки) к удельной дозировке ртути (в мг/см внутреннего объема разрядной трубки) выбрано в пределах 1,5-12,0 при следующих предельных значениях компонентов внутреннего объема, мг/см :

Ртуть1,4-13,0

Галогенид лития0,15-13,5,

а давление инертного газа составляет0,9-13,0 кПа.

При необходимости дальнейшего повышения доли излучения в интервале 500-700 нм часть внешней колбы может быть покрыта люминофором, максимум излучения которого приходится на спектральный интервал от 600 до 700 нм,

Нижнее значение отношения удельной мощности лампы к удельной дозировке ртути определено превалирующим влиянием излучений ртути, преобладающим над излучением лития.

Верхнее значение отношения удельной мощности лампы к удельной дозировке ртути определяется чрезмерным подавлением излучений линий ртути, при котором наблюдается недостаток излучений в диапазоне 400-500 нм и 500-600 нм.

В обоих случаях эффективность лампы недопустимо снижается.

Количество ртути определяется достижением конкретных значений напряжения на лампе, так как внутренний объем и межэлектродное расстояние разных типов силь- но разнятся, а также необходимой интенсивностью излучений линий ртути в видимом диапазоне.

В качестве галогенидов лития использованы иодиды, бромиды, хлориды либо их смеси.

Нижнее предельное значение дозировки галогенида лития определяется необходимостью обеспечить достаточное их количество в газоразрядной трубке с учетом постоянного уменьшения из-за диффузии через кварцевое стекло

Верхнее предельное значение дозировок галогенидов лития определяется увеличивающимся количеством загрязнений, попадающих в горелку вместе с галогенида- ми, что повышает напряжение зажигания и способствует распылению электродов.

В качестве инертного газа могут быть использованы неон, аргон, ксенон либо их смеси. Давление инертного газа выбрано из следующих условий: нижний предел определяется скоростью распыления электродов в пусковой период, верхний - максимально допустимой величиной напряжения зажигания.

Интенсивность излучений линий ртути (404,7; 435,8; 546,1, 577; 579 нм) определяется давлением паров, которое, в свою очередь, определяется удельной дозировкой

ртути (в мг/см, т,к, ртуть при выбранной дозировке полностью испаряется и разряд работает в ненасыщенных парах.

Интенсивность излучения линий лития (610; 670,8 нм) определяется температурой

0 жидкой фазы гэлогенида лития, т.к. он вводится в избытке (насыщенные пары), а температура - пропорционально удельной мощности, приходящейся на см2 внутренней поверхности разрядной трубки.

5При отношении удельной мощности

лампы (Вт/см ) к удельной дозировке ртути (мг/смг) от 1,5 до 12,0 доля излучения ламп в спектральных диапазонах находится в следующих пределах: 400-500 нм-12-25%;

0 500-600 нм - 17-30%; 600- 700 нм - 49- 67%, что обеспечивает высокую эффективность лампы.

На чертеже представлена металлогало- генная лампа для облучения растений, со5 стоящая из газоразрядной трубки 1 с заключенными по торцам электродами 2, заполненной инертным газом, ртутью и га- логенидами лития, заключенной во внешнюю колбу 3, на которую частично нанесено

0 диффузионное отражающее покрытие 4 для необходимого перераспределения излучения от разрядной трубки 1. На отражающее покрытие для повышения интенсивности излучения в диапазоне 600-700 нм наносит5 ся люминофорный слой 5.

Лампа работает следующим образом. После подачи напряжения на лампу она зажигается и по мере разогрева разрядной трубки I повышается давление паров ртути

0 и галогенида лития, которые и определяют спектральный состав излучения. Излучение ртути и лития обеспечивает благоприятный спектр, повышающий урожай плодов при одновременном сокращении периода веге5 тации,

За базовый объект была принята метал- логалогенная лампа типа ДРЛФ-400, серийно выпускаемая на СПО Лисма.

Примеры конкретного выполнения

0 предлагаемых ламп приведены в таблице. Формула изобретения Металлогалогенная лампа для облучения растений, содержащая заключенную во внешнюю колбу разрядную трубку, запол5 ненную инертным газом, ртутью и галогени- дами лития, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности лампы за счет получения оптимального спектрального состава излучения, повышающе- го урожай плодов, при одновременном

сокращении периода вегетации отношение удельной мощности Вт/см к удельной дозировке ртути, мг/см находится в пределах от 1,5 до 12 0 при следующих

предельных значениях количества компонентов мг/см3 ртуть 1,4-13,0, галогенид лития 0 15-13 5 а давление инертного газа составляет от 0,9 до 13,0 кПа.

Использование: в электротехнике, в частности при производстве металлогалоген- ных ламп для целей облучения растений защищенного грунта. Сущность изобретения: в металлогалогенной лампе отношение удельной мощности к удельной дозировке ртути выбрано в пределах от 1,5-12,0 Вт/см2 , а количество компонентов наполмг/см нения составляет: ртуть 1,4-13,0 мг/см3, га- логениды лития 0,15-13,5 мг/см3, инертный газ 0,9-13,0 кПа. 1 табл., 1 ил.

Ч ломиноформом на «Hewefl колба