Способ изготовления металлогалогенной лампы для облучения растений

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(sl) Н 0l J 61 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЗТОРСИОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Q3

CO

©

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТНРЬГГИЙ (21) 3581364/24-07 (22) 18.04,83 (46) 30.05.85, Бюл. Р 20 (72) Л,Б.Прикупец, Г.С.Сарычев, И.Б. Гусейнов, Г.Н. Гаврилкина, . Л.Л.Зусман.и В.Ф.Потемкин (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический светотехнический институт .(53) 621.327(088,8) (56) 1. Светотехнический справочник. M>, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3519794/07, кл. Н Af J 61/20, 1982>

„„SU„„1159108 А. (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЕТАЛЛОГАЛОГЕННОЙ ЛАИПЫ ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ

РАСТЕНИЙ, согласно которому в лампу вводят аргон, ртуть, йоднд ртути и . сплав, содержащий литий и олово, о т л и ч а ю щ.и и с я тех, что, с целью повышения эффективности ламп в области фотосинтетически активной радиации, сплав дополнительно содержит галлий нри соотношениях, ат.Ж: литий 25,5-26,5, галлий 36,5-37,5, олово 36,5-37,5 и компоненты наполнения взяты в следующих количествах мгlсм :

Сплав литий - гал. лий - олово 0 04-0,80

Иоднд. ртути 0,3 2 0

Ртуть . 2,0-4, 0

1 11

Изобретение относится к газораэрядным лампам, точнее к способу изготовления металлогалогенных ламп, предназначенных для облучения растений при их выращивании в искусственных условиях.

Известно использование для облу- чения растений ртутных ламп высокого давления типа ДРЛФ (1 ).

Однако они имеют малый КПД иэлуче ния в области фотосинтетически активной радиации (ФАР), находящейся в диапазоне 380-710 нм, примерно 1012%, что снижает их ценность.

Наиболее близким по технической сущности к данному являетг>я способ изготовления металлогалогенной лампы для облучения растений, согласно которому в лампу вводят аргон, ртуть, йодид ртути и сплав лития с оловом 2 $

Однако и такие лампы недостаточно эффективны в области ФАР из-за невысокого КПД (примерно 15-20%).

Цель изобретения — повышение эффективности ламп в области фотосинтетически активной радиации.

Дня достижения поставленной цели согласно способу изготовления металлогалогенной лампы для облучения растений в лампу вводят аргон, ртуть йодид ртути и сплав, содержащий литий и олово, сплав дополнительно содержит галлий при соотношениях, ат.%: литий 25,5-26,5 галлий 36,53?,5; олово 36, 5-37,5 и компоненты наполнения взяты в следующих количествах, мг/cM :

Сглав Li-Ga-Sn 0,04-0,80

Йодид ртути 0,3-2,0

Ртуть 2,0-4,0

Состав сплава выбран исходя из необходимости получения требуемых спектральных характеристик, возможности получения трехкомпонентного сплава; требований кор15озионной устойчивости сплава.

Сплавы с содержанием лития более

26,5 ат.% уже нестабильны на воздухе при длительном хранении, что приводит к внесению неконтролируемых и примесей, снижающих эффективность в области ФАР и ухудшающих эксплуатационные характеристики. Сплавы с содержанием лития менее 25,5 ат. Х. не обеспечивают требуемой интенсивности в красной части спектра, необходимой для облучения .растений.

Оптимальным является соотношение

59108 г

1:1 ат.% галлия и олова. Сплавы с содержанием галлия более 37,5 ат.% приводят к нежелательному перераспре делению световой энергии. Увеличение

5 содержания олова дополнительно стабилизирует сплав, но ухудшает спектральные характеристики, что в сочетании с укаэанным приводит к оптимальным значениям 36,5-37,5 ат.% для гал10 лия и олова.

Пример 1, Наполнение ламп включает удельные дозировки:

Hg 2,9 мг/см, НяJq 1,0 мг/см, сплав О, 12 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 „ HgJ 2,0 мг/см ;

2О 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

25 4,0 мг/см ; HgJ 0,3 мг/cM, сплав

0,04 мг/см ; аргон 20 мм рт.ст.

Мощность ламп 400 Вт. КПД в диапазоне ФАР 23,5%.

Пример 1 соответствует оптимальному

30 варианту технологии, а примеры 2 и

3 - граничным по максимуму и мини- муму соответственно. В лампах по примеру 2 наблюдается нестабильность разряда и снижение КПД в области

ФАР, в лампах по примеру 3 также- про35 исходит 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 существенное 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 повышает точность дозировки каждого из ком55 понентов. указанный стщав коррозионноустойчив, твердый, стабильный на воздухе и инертный по отношению к кварцевому стеклу.

Составитель А.Вердеревская

Редактор О.Колесников Техред Л.Коцюбняк Корректор А.Зимокосов

Закаэ 3603/53 . В раж 679

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11

В преппагаемом способе изготовле- ния йодиды излучающих добавок обра,зуются путем обменной реакции уже в отпаянной горелке при первом вклю- чении по уравнениям:

2Li+HgJ 21.1Л+Н8

2Ga+3HgË 2СаЗ +ЗН8

Sn+Hg3 $пЛ +Н8 °

Из этих уравнений получены пределы дозировки HgJz . Нормальные электродные потенциалы для лития, галлия, олова и ртути равны соответственно

-3,02 В, -0,52 В, -0,14 В и +0,85 В.

Поэтому литий, гаплий и олово легко вытесняют ртуть, образуя галогенные соединения, участвующие в цикле. Но поскольку йодиды образуются уже в отчаянной горелке, это позволяет

59108 4 существенно снизить количество вносимых примесей Н О, Н., СО; „0> и др.

Измерения опытных образцов показали, что наряду с существенным увеличением энергетического KIIJI излучения в диапазоне ФАР предлагаемый, способ изготовления позволяетснизить напряжение зажигания ламп и прогнозйровать увеличение срока службы на

20-30Х. При этом на 10-.20Х можно повысить выход годных ламп, повысить производительность, снизить себестоимость. Ожидаемый экономический эффект 10"12 р. на лампу, что при прогнозируемом к 1985 г. производстве

20 тыс. ламп дает 200-240 тыс.руб, . в год.