металлогалогенная лампа

Формула изобретения

1. МЕТАЛЛОГАЛОГЕННАЯ ЛАМПА, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом и добавками для обеспечения горелки галогенидами натрия и таллия, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами лития, компоненты взяты в следующих количествах, мк моль/см³:

Добавки для обеспечения горелки:

Галогенидами натрия - 0,3 - 12,0

Галогенидами таллия - 0,1 - 4,0

Галогенидами лития - 0,15 - 5,0,

а давление инертного газа составляет 26,6 - 200 КПа.

2. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами скандия в количестве 0,05 - 4,0 мк моль/см³.

3. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами по меньшей мере одного из редкоземельных металлов в количестве 0,04 - 3,0 мк моль/см³.

4. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами кобальта в количестве 0,1 - 5,0 мк моль/см³.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности, усовершенствует металлогалогенные лампы для растениеводства.

Известна металлогалогенная лампа, содержащая кварцевую горелку из оптически прозрачного материала, наполненную инертным газом, ртутью и добавками для обеспечения горелки галогенидами церия и лития [1]

Cостав наполнения описываемой лампы обеспечивает хорошо заполненный спектр излучения в области фотосинтетически активной радиации (ФАР). Это предопределяет высший КПД лампы в области ФАР-0,28-0,30; [2]

Недостатком лампы является низкая экологичность вследствие использования в составе наполнения ртути и ее соединений.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, добавками для обеспечения горелки галогенидами натрия и таллия.

В составе наполнения лампы-прототипа нет ртути и ее соединений и ее экологичность несравненно выше, чем у ртутных металлогалогенных ламп.

Недостатком лампы является неоптимальное распределение энергии излучения в области ФАР. Оно для лампы-прототипа таково

400 500 нм 305%

500 600 нм 555%

600 700 нм 155%

Для выращивания же основных овощей (огурцов и томатов) доля излучения в области спектра 600-700 нм должна быть не менее 40%

Целью изобретения является оптимизация спектра излучения для фотосинтеза растений.

Поставленная цель достигается тем, что в металлогалогенной лампе, содержащей горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом, добавками для обеспечения горелки, галогенидами натрия и таллия, в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами лития, компоненты взяты в следующих количествах, в мкмоль/cм³: Галогениды натрия 0,3 12,0 Галогениды таллия 0,1 4,0 Галогениды лития 0,15 5,0, а давление инертного газа составляет от 26,6 до 200,0 кПа.

В составе наполнения также могут использоваться добавки для обеспечения горелки галогенидами скандия в количестве от 0,05 до 4,0 мкмоль/см³, добавки для обеспечения горелки галогенидами, по меньшей мере, одного из редкоземельных металлов в количестве от 0,04 до 3,0 мкмоль/см³ и добавки для обеспечения горелки галогенидами кобальта в количестве от 0,1 до 5,0 мкмоль/см³.

В предлагаемой лампе состав наполнения генерирует излучение с требуемым распределением энергии излучения в области ФАР (доля излучения в диапазоне длин волн 600-700 нм составляет более 40%).

На фиг. 1 представлена предлагаемая лампа; на фиг.2 представлен график спектра излучения лампы.

Лампа содержит горелку 1 из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами 2. С помощью элементов монтажа 3 горелка 1 зафиксирована во внешнем баллоне 4.

Лампа снабжена резьбовым 5 и цилиндрическим 6 цоколями. Цилиндрический цоколь 6 продолжен гибким токовводом 7.

Принцип работы предлагаемой МГЛ также идентичен соответствующему для известных МГЛ.

Лампа подключается к сети питающего напряжения последовательно с балластным сопротивлением (индуктивным, емкостным, комбинированным). Путем подачи на электроды лампы высоковольтного электрического импульса с амплитудой 10-15 вВ осуществляется зажигание лампы. Возникает дуговой разряд в среде инертного газа, по мере разгорания которого в разряд поступают галогенидные добавки. В результате формируется дуговой разряд в парах галогенидов металлов с фиксированными параметрами: током, напряжением, световым потоком и т.д.

Количество компонентов наполнения определено экспериментально и содержит по добавкам для обеспечения горелки следующие галогениды, мкмоль/см³: Натрия 0,3 12,0 Таллия 0,1 4,0 Лития 0,15 5,0 Скандия 0,05 4,0 Редкоземельных металлов 0,04 3,0 Кобальта 0,1 5,0.

При меньших количествах добавок их недостает для нормальной работы лампы вследствие жестчения в процессах взаимодействия с загрязнениями, попадающими в горелку лампы вместе с компонентами наполнения, а также в процессах адсорбции, хемосорбции и т.д.

При больших количествах добавок без достижения дополнительного эффекта увеличиваются затраты на приобретение, обработку и дозирование компонентов наполнения.

При составе наполнения, включающем галогенидные соединения натрия, таллия и лития, спектр излучения 8 имеет такое распределение энергии по спектру

400 500 нм 15,0%

500 600 нм 40,0%

600 700 нм 45,0%

При дополнительном использовании галогенидных соединений скандия спектр излучения 9 имеет следующее распределение энергии:

400 500 нм 19,0%

500 600 нм 41,0%

600 700 нм 40,0

Наконец, при использовании добавок для обеспечения горелки галогенидами кобальта спектр излучения 10 характеризуется значительным фоном, особенно в области спектра 550-4620 нм. Распределение энергии в области ФАР при этом такое

400 500 нм 22,0

500 600 нм 33,0

600 700 нм 45,0, т.е. также является оптимальным для светокультуры огурцов.

Давление инертного газа составляет от 26,6 до 200,0 кПа и определено экспериментально.

При меньшем давлении из-за низких значений напряжения на лампе увеличиваются габариты лампы.

При давлении, большем 200,0 кПа, лампа становится взрывоопасной даже в нерабочем состоянии.

Примеры конкретного исполнения приведены в таблице.

Применение предлагаемого изобретения позволит увеличить продуктивность выращивания огурцов при практически неизменной стоимости ламп.