SU1136232A1

SU1136232A1 - Metal halogen lamp for illuminating plants

Info

Publication number: SU1136232A1
Application number: SU833609144A
Authority: SU
Inventors: Владимир Петрович Алявин; Игорь Федорович Волков; Владимир Павлович Кудаев; Борис Михайлович Мельников
Original assignee: Саранское производственное объединение "Светотехника"
Priority date: 1983-04-11
Filing date: 1983-04-11
Publication date: 1985-01-23

Description

Изобретение относитс к светотехнике , именно к источникам света, примен емым дл выращивани растенийThe invention relates to lighting technology, namely to light sources used for growing plants.

В насто щее врем разработаны и выпускаютс промышленностью специальные источники света дл облучени растений.At present, special light sources for the irradiation of plants have been developed and are being manufactured by the industry.

Известны метаплогалогенные лампы с определенным спектральным составом излучени , в которых, в качестве излучающих добавок используютс йодиды лити и инди . Излучение данных ламп сосредоточено в основном в двух спектральных област х: оранжево-красной (линии лити 610 и 670 нм) и сине-фиолетовой (линии инди 451 и 410 нм), которые, в особенности красна область, наиболее эффективны с точки зрени фотосинтеза растений ClLMeta-halide lamps with a certain spectral composition of radiation are known, in which lithium iodides and indium are used as radiating additives. The radiation of these lamps is concentrated mainly in two spectral regions: orange-red (610 and 670 nm lithium lines) and blue (indium 451 and 410 nm lines), which, especially the red region, are most effective from the point of view of plant photosynthesis. Cll

Недостатком данных ламп вл етс почти полное отсутствие излучени в желтой и зеленой област х спектра. Данные области спектра хот и менее эффективны с точки зрени фотосинтеза , чем красна область, но оказывают существенное вли ние на формирование полноценного растени , что особенно важно при использовании периода выращивани без солнечного излучени . The disadvantage of these lamps is the almost complete absence of radiation in the yellow and green regions of the spectrum. These spectral regions, although less effective from the point of view of photosynthesis, than the red region, but have a significant effect on the formation of a full-fledged plant, which is especially important when using a growing period without solar radiation.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности вл етс металлогалогенна лампа дл облучени растений , содержаща заключенную во внешнюю колбу кварцевую горелку, заполненную инертным газом, ртутью, галогенидами лити и сканди в мол рном отношении 1,7 : 1 - 5 i I при общем количестве галогенидов 0,11 ,5 мг/мм межэлектродного расто ни 21 Closest to the invention to the technical essence is a metal halide lamp for irradiating plants containing a quartz burner enclosed in an external flask filled with inert gas, mercury, lithium halides and scandium in a molar ratio of 1.7: 1-5 i I with a total amount of halides 0.11, 5 mg / mm interelectrode spacing 21

Недостатком известных ламп при их использовании дл облучени растений вл етс низкий процент излучени в красной области спектра, наиболее Эф- фективной с точки зрени фотосинтеза растенийоA disadvantage of the known lamps when used for irradiation of plants is the low percentage of radiation in the red region of the spectrum, which is most effective from the point of view of plant photosynthesis.

Цель изобретени - повыщение фотосинтезной эффективности за счет получени спектрального состава излучени , благопри тного дл роста и развити растений.The purpose of the invention is to increase the photosynthetic efficiency by obtaining a spectral composition of radiation favorable for the growth and development of plants.

Цель достигаетс тем, что в металлогалогенной лампе, содержащей заключенную во внеЬнюю колбу кварцевую горелку, заполненную инертньш газом, ртутью, галогенидами лити и сканди , мол рное отношение гапогенида лити кThe goal is achieved by the fact that in a metal halide lamp containing a quartz burner contained in an external flask filled with inert gas, mercury, lithium halides, and scandium, the molar ratio of lithium hapogenide to

галогениду сканди выбрано в пределах 10: 1 - I00 : 1 при следующих предельных значени х компонентов внутреннего объема горелки мг/см:scandium halide is selected within the range of 10: 1 - I00: 1 with the following limit values of the components of the internal burner volume mg / cm:

Ртуть0,7 - 12,0Mercury0.7 - 12.0

ГалогенидHalide

лити 0,1 - 3,0lithium 0.1 - 3.0

ГалогенидHalide

сканди 0,003 - 0,95, а давление инертного газа составл ет 0,66-10 - 20-10 Па.scandium 0.003 - 0.95, and the pressure of the inert gas is 0.66-10 - 20-10 Pa.

В качестве инертного газа могут быть использованы неон, аргон, ксено либо их смесио В качестве галогенидо лити и сканди могут быть использованы йодиды, бромиды, хлориды либо их смеси.Neon, argon, xeno or their mixtures can be used as inert gas. Iodides, bromides, chlorides or their mixtures can be used as halogeno-lithium and scandium.

На фиг о 1 показана металлогалогенна лампа дл облучени растений; на фиг 2 - спектральна эффективность фотосинтеза и спектральное распределение излучени предлагаемой лампы.Fig. 1 shows a metal halide lamp for irradiating plants; Fig. 2 shows the spectral efficiency of photosynthesis and the spectral distribution of the radiation of the proposed lamp.

Лампа (фиг. I) состоит из кварцевой горелки 1, заключенной во внешню колбу 2, на верхней части которой нанесено диффузионное отражающее покрытие 3. Кварцева горелка имеет два герметично впа нных электрода 4.The lamp (fig. I) consists of a quartz burner 1 enclosed in an external flask 2, on the upper part of which a diffusion reflecting coating 3 is applied. The quartz burner has two hermetically sealed electrodes 4.

Крива 5 (фиго 2) представл ет собой спектральную эффективность фотосинте-за , а крива 6 - спектральное распределение излучени ламп мощностью 400 Вт. При мол рном отношении галогенида лити к галогениду сканди , меньшем, чем 10: I, преобладает излучение сканди (наиболее интенсивные линии которого - 402, 437, 473, 510, 575 нм излучение лити в красной области спектра (лини - 671 нм) ослаблено, фотосинтезна эффективность уменьшаетс . Curve 5 (Figo 2) is the spectral efficiency of photosynthesis, and Curve 6 is the spectral distribution of the radiation of 400-watt lamps. When the molar ratio of lithium halide to scandium halide is less than 10: I, the emission of scandium prevails (the most intense lines of which are 402, 437, 473, 510, 575 nm; the emission of lithium is weakened in the red region of the spectrum photosynthesis efficiency is reduced.

При мол рном отношении галогенидаWith a molar halide ratio

лити к галогениду сканди , большем, чем 100 : 1, преобладает излучение лити , излучение сканди ослаблено и несмотр на высокую фотосинтезную эффективность, спектральный состав излучени лампы менее благопри тен дл полноценного развити растений.lithium halide scandium, greater than 100: 1, lithium radiation predominates, scandium radiation is weakened and despite high photosynthetic efficiency, the spectral composition of the lamp radiation is less favorable for the full development of plants.

Давление инертного газа выбрано из следующих условий: нижний предел определ етс скоростью распьшени электродов в пусковой период, верхиий - максимально допустимой величиной напр жени зажигани .The inert gas pressure is selected from the following conditions: the lower limit is determined by the rate of dispersion of the electrodes during the starting period, and the upper limit is the maximum permissible value of the ignition voltage.

Количество ртути определ ет электрические параметры, а также, в не31136 которой степени, излучение ламп и должно находитьс в указанных пределах . Нижние предельные значени дозировок галогенидов лити и сканди определ ютс необходимостью обеспечить достаточное давление их паров в течение срока службы с учетом того что при работе лампы их количество в горелке посто нно уменьшаетс изза диффузии через кварцевое стекло Недостаток галогенидов лити и сканди пpивoдиt к снижению срока службы ламп. Верхние предельные значени дозировок галогенидов лити и сканди определ ютгс тем, что при их чрезмер ном количестве наблюдаетс нестабильность спектрального состава излучени . Кроме того, увеличиваетс коли- , чество загр знений, неизбежно попадающих в горелку вместе с галогенидами, что повышает напр жение зажигани и способствует распылению электродова В горелку при изготовлении не об зательно вводить непосредственно галогениды лити и сканди . Можно также осуществл ть дозировку горелки компонентами, которые за счет последующих химических реакций (например, при тренировке горелки) образуют данные галогениды в вышеуказанных количества . В таблице приведены данные дл металлогалогенной лампы.The amount of mercury determines the electrical parameters, as well as, to a degree of which, the radiation from the lamps must be within the specified limits. The lower limit values for the dosing of lithium halide and scandium are determined by the need to ensure sufficient vapor pressure during the service life, taking into account that when the lamp is running, their number in the burner is constantly reduced due to diffusion through quartz glass. . The upper limit values for the dosages of lithium halides and scandium are determined by the fact that when they are excessive, instability of the spectral composition of the radiation is observed. In addition, the number of contaminants that inevitably enter the burner along with the halides increases, which increases the ignition voltage and promotes the sputtering of the electrode. In the manufacture of the burner, it is not necessary to directly introduce lithium and scandium halides. It is also possible to meter the burner with components that, due to subsequent chemical reactions (for example, during burner training), form these halides in the above amounts. The table shows the data for the metal halide lamp.

5050

Внутренний диаметр горелки Межэлектродное рассто ние Наполнение горелкиBurner internal diameter Interelectrode distance Burner filling

аргонargon

ртутьmercury

йодид лити lithium iodide

йодид сканди scandi iodide

Мол рное отношение йодида лити к йодиду сканди The molar ratio of lithium iodide to scandium iodide

Фитопоток лампы Phyto flow lamp

00 Внутренний диаметр горелки Межэлектродное рассто ние Наполнение горелки00 Internal diameter of the burner Interelectrode distance Filling of the burner

аргонargon

неонneon

ртутьmercury

йодид лити lithium iodide

йодид сканди scandi iodide

16 мм 38 мм16 mm 38 mm

2660 Па6 ,0 мг/см 3,0 мг/см 0,95 мг/см2660 Pa6, 0 mg / cm 3.0 mg / cm 0.95 mg / cm

10 : 110: 1

29,5 фт29.5 ft

20 мм20 mm

45 мм45 mm

990 Па 5960 Па 4,8 мг/см 1,7 мг/см 0,14 мг/см990 Pa 5960 Pa 4.8 mg / cm 1.7 mg / cm 0.14 mg / cm

Фитопоток лампы Phyto flow lamp

000 Внутренний диаметр горелки Межэлектродное рассто ние Наполнение горелки000 Burner internal diameter Interelectrode distance Burner filling

аргонargon

ртутьmercury

йодид лити lithium iodide

бромид сканди .. . , 1 Мол рное отношение йодида лити к бромиду сканди scandium bromide ... , 1 The molar ratio of lithium iodide to scandium bromide

Фитопоток лампы Phyto flow lamp

500 Внутренний диаметр горелки Межэлектродное рассто ние Наполнение горелки500 Internal diameter of the burner Interelectrode distance Filling of the burner

аргонargon

ртутьmercury

йодид лити йодид сканди lithium iodide scandium iodide

Мол рное отнсшение йодида лити к йодину сканди Litium iodide molar to scandium iodine

Фитопоток лампы П р и м е ч а н и е.-Лампы мощностью внешней колбой.Phyto-flow of the lamp. EXAMPLE. -Lamps with an external bulb capacity.

Продолжение таблицыTable continuation

38,6 : 1 60 фт 28 мм 70 мм38.6: 1 60 ft. 28 mm 70 mm

2000 Па 1,6 мг/см 0,6 мг/см 0,05 мг/см2000 Pa 1.6 mg / cm 0.6 mg / cm 0.05 mg / cm

: 1 : one

144 фт144 ft

30 мм30 mm

165 мм165 mm

1321 Па I,5 мг/см 0,1 мг/см 0,003 мг/«см1321 Pa I, 5 mg / cm 0.1 mg / cm 0.003 mg / "cm

100 : 1 470 фт 3500 Вт изготавливаютс с трубчатой 100: 1 470 ft. 3500 W manufactured with tubular

Claims

METAL HALOGEN LAMP FOR IRRADIATION OF PLANTS, containing a quartz burner • filled in an inert gas, mercury, lithium and scandium halides, enclosed in an external flask, characterized in that, in order to increase its photosynthetic efficiency by obtaining a spectral composition of radiation favorable for growth and development of plants, the molar ratio of lithium halide to scandium halide is selected in the range of 10: 1 - 100: I with the following limit values of the components of the internal volume of the burner, mg / cm ³ . Mercury 0.7 - 12.0

Lithium halide 0.1 - 3.0

Scandium halide is 0.003 - 0.95, and the inert gas pressure is 0.66: 10 ³ - 20 -20 ³ Pa.

1 1136232