Металлогалогенная лампа

 

Использование: в металлогалогенных лампах в безртутном исполнении. Сущность изобретения: металлогалогенная лампа содержит горелку из прозрачного материала с герметично установленными электродами. Горелка наполнена инертным газом, добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов. В качестве указанных добавок использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами натрия, лития и цезия в количестве 0,15 - 10; 0,8 - 16 и 0,2 - 8 мкмоль/см³ соответственно, а давление инертного газа составляет 26,6 - 200 кПа. В горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения ее галогенидами цезия в количестве 0,06 - 6 мкмоль/см³. 1 з. п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности усовершенствует металлогалогенные лампы в безртутном исполнении.

Известна металлогалогенная лампа, содержащая кварцевую горелку с герметично заваренными электродами, наполненную инертным газом, ртутью и добавками для обеспечения горелки галогенидом натрия и скандия [1] Спектр излучения этой лампы, несмотря на некоторый недостаток излучения в области 600 700 нм, благоприятен для выращивания большого количества овощей. Поэтому лампа довольно широко используется для светокультуры растений.

Недостатком такой лампы является низкая экологичность конструкции и процесса эксплуатации вследствие использования в составе наполнения лампы крайне токсичной ртути и ее соединений.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является металлогалогенная лампа, содержащая горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов [2] В составе наполнения лампы-прототипа (он включает галогениды натрия, таллия и индия) нет ртути и ее соединений, поэтому ее экологичность гораздо выше экологичности лампы-аналога.

Недостатком лампы-прототипа является неоптимальный для выращивания растений спектр излучения, характеризующийся следующим распределением энергии спектра в области фотосинтетически активной радиации (ФАР) 400 700 нм: 400 500 нм 30% 500 -- 600 нм 55% 600 700 нм 15% Доля излучения в условно красной зоне ФАР, 600 700 нм, для растениеводческих ламп должна быть не менее 25 30% Целью изобретения является оптимизация спектра излучения лампы.

Цель достигается тем, что в металлогалогенной лампе, содержащей горелку из оптически прозрачного материала с герметично установленными электродами, наполненную инертным газом и добавками для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов, в качестве галогенидов излучающих металлов использованы добавки для обеспечения горелки галогенидами натрия, лития и цезия в количестве 0,15 10; 0,8 16 и 0,2 8 мкмоль/см³ соответственно, а давление инертного газа составляет 26,6 200 кПа.

В составе наполнителя с целью дальнейшего повышения излучения в области ФАР могут использоваться добавки для обеспечения горелки галогенидом церия в количестве 0,06 6 мкмоль/см³.

В лампе по изобретению экспериментально подобранный состав наполнителя обеспечивает спектр излучения с долей излучения в условно красной области (600 700 нм) не менее 25 30% Конструкция лампы идентична соответствующей для известных ламп и представлена на фиг. 1.

Лампа содержит горелку 1 с герметично установленными электродами 2. С помощью элементов 3 монтажа горелка 1 монтируется внутри внешнего стеклянного баллона 4. Лампа снабжена одним или двумя цоколями: резьбовым 5 и цилиндрическим 6. Последний продолжен гибким токовводом 7.

Принцип работы лампы идентичен принципу работы существующих ламп. После включения лампы в сеть питающего напряжения осуществляется зажигание лампы путем подачи высоковольтного импульса на ее электроды. Возникает дуговой разряд в среде инеpтного газа, по мере разгорания которого в разряд поступают добавки для обеспечения горелки галогенидами излучающих металлов.

В результате формируется дуговой разряд в среде галогенидных добавок с фиксированными параметрами: током, напряжением, мощностью, световым потоком и т.д.

Спектр излучения лампы приведен на фиг. 2, где кривая 8 соответствует наполнению с добавками натрия, лития и цезия. Распределение энергии в области ФАР при этом следующее: 400 500 нм 29% 500 600 нм 38% 600 700 нм 33% Кривая 9 соответствует тому же наполнению с добавками для обеспечения горелки галогенидами церия. Как видно, характер излучения почти не меняется, увеличивается лишь фон излучения.

Количество компонентов наполнения определено экспериментально и составляет по добавкам для обеспечения горелки галогенидами натрия 0,15 10 мкмоль/см³, лития 0,8 16 мкмоль/см³, цезия 0,2 8 мкмоль/см³, церия 0,06 6 мкмоль/см³. При меньших количествах добавок их не хватает для нормальной работы лампы в течение всего срока службы, так как добавки участвуют в процессах взаимодействия с элементами конструкции горелки, а также в процессах абсорбции, адсорбции и хемисорбции. При больших количествах добавок без достижения дополнительного положительного эффекта увеличивают затраты на приобретение, хранение и обработку компонентов наполнения.

Давление инертного газа определено экспериментально и составляет 26,6 200 кПа. При меньшем давлении уменьшается срок службы лампы вследствие распыления электродов в пусковой период. При большем давлении лампа становится взрывоопасной даже в холодном состоянии.

Примеры конкретного исполнения приведены в таблице.

Внедрение металлогалогенной лампы по изобретению позволит повысить урожайность овощей при их выращивании в защищенном грунте, при экологической чистоте продукции.

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, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами лития и цезия, добавки взяты в следующем количестве, мкмоль/см³: Добавки для обеспечения горелки галогенидами натрия 0,15 10,0 лития 0,8 16,0
цезия 0,2 8,0
а давление инертного газа составляет 26,6 200,0 КПа.

2. Лампа по п. 1, отличающаяся тем, что в горелку лампы дополнительно введены добавки для обеспечения горелки галогенидами церия в количестве 0,06
6,0 мкмоль/см³.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3