DE1539502A1 - Strahlungsquelle zur Foerderung des Wachstums von Pflanzen - Google Patents
Strahlungsquelle zur Foerderung des Wachstums von PflanzenInfo
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- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
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Description
r Patentanwalt
AHmCIdQrINXPHiIPS1GLOE1LAMPENFABRiEKEN 1539502 -
Akte: PHU- 1195 - ' ·
Anmelduno vomi 18. Okt. 1966 ' F33*· .;11-25l
' Ya/WG.
! "Strahlungequelle zur Förderung de» Wachstums von Pflanzen."
» '■ -'-■-■■".■ ■
Die Erfindung bezieht sich auf eine Strahlungsquelle zur Förderung
des Wachstums von Pflanzen, die aus einer in einem Kolben eingeschlossenen
Hochdruck-Queoksilberdampf-Entladungslampe besteht«
Unter einer Hochdruck-Queoksilberdampf-Entladungelampe wird eine
Entladungsrohre verstanden, in der unter den vorgeschriebenen Betriebsbedingungen
die Entladung kontrahiert ist. ^
Pflanzen Licht erforderlich ist und dass dabei insbesondere drei, Wellenlängenbereiche
des Lichtes von Bedeutung sind, nämlich die Bereiche von
VO 400 bis 5OO nm, von 620 bis 69Ο ne und von 710 bis ?80 nm. In jeden dieser
Bereiche hat die Strahlung beim Prozess des Pflanzenwachstum» eine
spezielle Funktion. Allgemein kann man sagen, dass die Strahlung im Bereich zwischen 400 - 500 nm das Wachstum der Pflanzen in Längeriohtung
fördert und dass die Strahlung im Bereich zwischen 620 und 69Ο nm for
die Formgebung und die Samenkeimung von Wichtigkeit ist) intensive Bestrahlung in der Nähe einer Wellenlänge von 660 nm ergibt kurze starke
Pflanzen. Die Strahlung imBereich von 710 bis 78Ο na hat auf die
Strahlung im Bereich von 620 bis 690 nm eine mässigende Wirkung)
intensive Bestrahlung bei einer Wellenlänge von annähernd 735 nm ergibt
längere, aber schwächere Pflanzen. Wenn die Strahlungsintensitäten in
^ den beiden übrigen Bereichen das richtige Verhältnis für das erwünscht·
Φ: 78Ο nm nicht notwendig.
^ * Weiter ist es bekannt, dass die Intensität der Strahlung zwischen
C0 25 400 und 500 nm niedriger als di· Intensität der Gesamtstrahlung in den
beiden übrigen We llenlängenbereionen sein kann.
8AD ORIGINAL
' -2- EHK. -1195
wandten Glühlampen können zwar gute Ergebnisse erzielt werden» aber
die Menge an benötigter elektrischer Energie ist verh<nismlasig gross,
da die Lampen auch Strahlung, insbesondere Wärmestrahlung, erzeugen,
die für das Pflanzenwachstum nioht erforderlich ist.
hoher Wirkungsgrad haben. An erster Stelle wurden dabei Niederdruok*
Queoksilberdampf-Entladungslampen angewandt. Diese Lampen haben den
Nachteil, dass die Entladung selbst in den gewünschten Bereichen eine
ungenügende Menge an Strahlung aussendet·· Dies kann dadurch verbessert
werden, das· die Lampen mit einer fluoreszierenden Schicht tibersogen
werden. Dennoch bleiben solche Lampen, die immer lang sind, infolge
ihrer Form für Pflanzenbestrahlungszwecke weniger geeignet. In diesem
Fall ist nämlich oft.eine konzentrierte Strahlungsquelle erwünscht«
Eine solche konzentrierte Energiequelle wird mit Hochdruck-Quecksilberig
dampf-Entladungelampen erhalten. Diese Lampen haben im allgemeinen auch
einen hohen Wirkungsgrad, aber sie haben den IT achteil, dass sie nahezu
^ lediglich eine starke blaue Strahlung aussenden, wobei die Menge an in
den gewünsohten Wellenllngenbereiohen von 620 bis 69Q und von 710 bis
78Ο nm ausgesandter Strahlung gering ist. Zur Verbesserung des ausgesandten
Spektrum* mit Rücksicht auf die Pflanzenbestrahlung könnten
auch in diesem Falle Leuchtstoffe verwendet werden, die z.B. auf einem
die Entladungeröhre umgebenden Kolben angebracht sind, aber dann nimmt der gesamte Wirkungsgrad ab. Ausserdem senden auch solche Lampen noch
eine verhältnisalseig grosse Menge an für das Pflanzenwachstum un-'
25 nützlicher Energie im grünen Teil des Spektrums aus.
. Die Erfindung bezieht sich auf einej Strahlungequelle, die die
obenerwähnten Nachteile nioht oder wenigstens in geringerem Masse
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aufweist.
» · Sin· Strahlungequelle gemSss der Erfindung zur Förderung des Wachstums
von Pflanzen besteht aus einer in einem Kolben eingeschlossenen Hoch»
druck-Queokeilberdaepf-aiatladungelanp« mit einem mit Elektroden versehenen
Entladung*raum und ist daduroh gekennzeichnet, dass sich im Entladungsraum
nebet Quecksilber und Edelgas die Elemente Indiu», Lithium und Jod
befinden, wobei die Jodmenge wenige ten β so gross ist, als sie an die
■ Bleuen te Indium und Lithium gebunden werden kann.
Daduroh, dass sich im Entladur.geraum der Hochdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe
die Elemente Indium und Lithium befinden, wird das Spektrum der von der Qitladungslaape ausgesandten Strahlung völlig
geändert. Das im Entladung«raum vorhandene Lithium ergibt starke Linien
im Bereich von 610 bis 690 nm. Es zeigt sich dann, dass die blauen, grünen
und gelben Quecksilberlinien stark unterdrückt werden. Bor Zusatz von Indium ergibt jedoch wieder die notwendige blaue Strahlung swisehen
400 und 500 nm·
Sowohl die Linien des Indiums als auch die des Lithiums sind Resonanzlinien,
so dass ein hoher elektrischer Wirkungsgrad der Strahlungsquelle ersielt wird. Die nfitsllohe Energieausbeute, d.h. die ausgestrahlte
Energie in den fürPflanzenbestrahlung gewünschten Bereichen, ist dadurch
besondere hoch.
Das Jod im Entladungsrau· dient zur Bildung von Indium-Jodid, das
einen erheblich niedrigeren DampfetOck als das Element selbst hat.
Dadurch kann das Element nach Abspaltung aus dem Jodid leicht in die
Entladung geraten. Diese Abspaltung erfolgt bekanntlich unter dem Einfluss der elektrischen Entladung und der dabei auftretenden Wärme-
entwicklung.'Das Jod ist weiter notwendig, da es- mit Lithium einen
' Zyklus bildet, wobei sich an der Wand des Entladungsraumes Lithiumiodid
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bildet. Dies ist wichtig, da Lithium allein die Wand, die meist aus ,
Quarzglas besteht, angreifen würde. In der Entladung ist die Temperatur
so hoch} dass das Lithium aus dem Jodid abgespaltet wird»
Bereichen wird vorzugsweise bei der Herstellung dor Strahlungsquelle in
die Eochdruck-Queokeilbordampf-Entladungslampe eine dosierte Indium-,
menge eingeführt, während eine derartige Menge an Lithium-Jodid in den ·
Entladungsraum eingeführt wird, dass bei der Betriebstemperatur der Entladungslampe
noch υηverdampftes Jodid vorhanden ist· Die Menge an Indium
im Entladungsraum beträgt vorzugsweise 0*01 bis 0,3 mg und die Menge
an Quecksilber 0,3 bis 40 mg pro cm Inhalt dee Entladungsraumes. Wenn
die Entladungslampe derart betrieben wird, dass die Wandbelaetung, die
für die bei den vorgeschriebenen Betriebsbedingungen erhaltene Temperatur
■aeegebend ist, zwischen 10 und 20 W/em innere OberflIche des FSitladungsräume«
liegt und die obenerwähnten bevorzugten Mengen an Quecksilber und
Indium angewandt werden, wird «ine Strahlungsquelle mit einer maximalen
Strahlung in den gewünschten Spektralbereichen erhalten.
Wenn auoh im Spektralbereich zwischen 710 und 730 nm Strahlung verlangt* wird, kann in den Entladungeraum neben den Elementen Quecksilber,
Unter den Betriebsbedingungen liefert dieses Kalium eine Resonanzstrahlung
im Spektralbereich. Vorzugsweise wird die Kaliumicenge derart gewählt,
dass bein Betrieb der Strahlungsquelle noch unverdampfte« Kaliumiodid
vorhanden ist. Bei Anwendung von Kalium muss die Jodmenge wenigstens so
gross sein, als sie an die Elemente Indium, Lithium und Kalium gebunden
werden kann. ' ·
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zu können und um Angriff der Wand zu verhüten, werden diese Elemente direkt
in Form von Jodiden eingeführt. Dann ist auch die Dosierung einfaoh. Auch
dae Quecksilber kann teilweis· in Form von Quecksilberjodid in den Entladungsraum
eingeführt werden« Gegebenenfalls kann ein. Teil des Jods als
Element in den Entladungsraum gebraoht werden· Die Menge an Quecksilberjodid
und an gegebenenfalls eingeführtes freiem Jodid wird selbstverständlich beim Einführen der Mengen der anderen Elemente berücksichtigt*
Als Edelgas, das u.a. zur Zündung dient, wird vorzugsweise Argon
verwendet. Der Druck des Edelgas·· wird vorzugsweise, zwischen 10 und 30 ma
Queoksilberdruok gewlhlt.
Wenn die obenerwlhnten eingeführten Elemente Indium, Lithium und
• Kalium auseer Betracht gelassen werden, braucht sich ein· in einer
Strahlungsquelle gemSss der Erfindung verwendet· Eoohdruok-Queoksilberdampf-Entladungslampe
nicht von an sich bekannten Hochdruck-Quecksilberig dampf-Entladungslampen zu unterscheiden. Beim Betrieb müssen natur-'
gernäss die vorgeschriebenen Strom- und Spannungsbedingungen erfüllt
werden,- damit eine Hochdruckentladung nach der in der Einleitung erwähnten
Definition entsteht« /
Bei einer Reihe von Versuchen, bei denen Pflanzen unter gleichen Verhältnissen mit Hochdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampen ohn·
Zusatz von Indium, Kalium und Lithium und mit entsprechenden Strahlenquellen
nach der Erfindung bestrahlt wurden, wurde festgestellt» dass die Gewichtszunahme der Pflanzen pro Periode bei Anwendung der Ji
■■j".- ■
1-g- bis 2 mal grosser sein kann. Es erwies sich sogar als mSglic
bestimmte Pflanzen völlig zur Entwicklung au bringen« ohn· da·· al·
mit Sonnenlicht bestrahlt worden wahren«
\ Ein Ausfuhrungsbeiepiel einer Strahlungequelle nach der Srfindunf
\ Ein Ausfuhrungsbeiepiel einer Strahlungequelle nach der Srfindunf
V 9098AÖ/0519 A0
539502
PHN, 1195
wird nachstehend an Hand der ZeiofiHung nlfeftf erläutert.
In einem Auesenkolben 6 au· &4a, z.B. Hartglas, befindet eioh ein·
Quaraglas-Entladungelampe 1 mit tihsm Entladungeraue, in dem an den
Enden Elektroden 2 und 3 vorgesehen sind. Diese Entladungslampe ist mit
> im Auseenkolben 6 befestigt. Der Innendurchmesser der Entladungslampe 1
" beträgt \6 mm und der Elektrodenabstand 50 mm. In den Entladungeraum ist
40. mg Quecksilber, 0,4 mg Indium, 1 mg Quecksilberjodid (HgJp), 30 mg
Lithiumiodid, und Argon unter einem Druck· too 20 mm Hg-SEuIe eingeführt·
Der Raus »wischen der lh ti »dungs lampe 1 und dem Aussenkolben 6 ist entlüftet
und enthält einen Oetterring 7· Die Lampe hat eine Brennspannung
von 135 Vf die Stromstlrke ist bei dieser Spannung derartig, dass die
aufgenommene Leistung der Lampe 400 V betrlgt. Die Vandbelaatung der
/ 2 * Lappe 1 beträgt dann etwa 13 W/oe innere Wandoberfläche. Beim Betrieb
dieser Lampe wurde im Bereich zwischen 4OO und 500 nm eine Energiemenge
von 31 V und im Bereich «wischen 610 und 690 nm eine Energiemenge von
4i V ausgestrahlt. Dits bedeutet im Vergleich z\) einer entsprechenden
Laape, die nur Quecksilber und ein Edelgas enthält, eine erheblich·
Zunahme·
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BAD
Claims (2)
- PATBTTAKSPKUlCBBi > -Op Strtthlungeqtiell· zur FBrderung d·· Waohstuas von Pflanzen,, die aus •iner in «ine· Kolben eingeschlossenen Hoohdruck^ueokeilberdaapfatotladungelaape ait einen, ait Elektroden versehenen Entladungeraum besteht, dadurch gekennzeichnet, dass sich la Entladungeraum nebst Quecksilber und Edelgas die Elevente Indium, Lithiua und Jod befinden, wobei die Jodaenge wenigstens so gross ist, als βie an die Elemente Indiua und Lithiua gebunden werden kann.
- 2. Strahlungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzelohnet, dass eich— ^ .■' "■■" -.■■■■■"■'■-" . ·la SntlädungsrcuB ebenfalle das Bleaent Kaliun befindet und die Jodaenge wenigstens so gross ist, als sie an die Bleuen te Indiua, Lithium und Kaiiua gebunden werden kann·3» Strahlungsquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennselohnet, dass die la antladungsrauB vorhanden· Queoksilberoenge Jt bis 40 ag pro cwrInhalt d·· Ekiiladungsrauaes iBid die Indiuaaenge 0,01 bis 0,5 ag pro ca3Inhalt des Batladungsrauaes betragt und dass die Kengen an Kaliua undLithiua je für sich so gross sind, dass bei der Betrieb»teaperatür derEntladung«laape, die bei 6iner Belastung von 8 bis 40 w/ca innere Vand-oberfltche des Entladungsrauaes erhalten wird, noch uiverdaapftee Jodid von Kaliua und Lithiua vorhanden ist,4· Strahlungsquelle nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass dl· Menge an Quecksilber io Entladungsratia 2 bis 15 ag pro caInhalt des Intladungsrauaee und die Indiuaaenge 0,02 bis 0,1 ag pro caInhalt des Sntladungsrauaes betragt und dass die Belastung «wischen 10und 20 W pro ca innerer Wandoberf lache' des Entladungsrauaes liegt·909U9/0519 bad originalLeersei'te
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