植物生长灯制造技术

本发明专利技术提供了一种满足植物光合作用对光谱要求的植物生长灯，它包括电弧管部件、玻壳、金属支架、灯芯、吸气片和螺旋灯头，所述灯芯设置在玻壳内，并与玻壳的端部密封连接，使得在玻壳内部形成一个密闭空间，电弧管部件通过金属支架固定在玻壳和灯芯之间，灯芯的导线焊接在螺旋灯头的正负极上，螺旋灯头是旋转粘接在封接好灯的玻壳尾部，吸气片固定在金属支架上；所述电弧管部件包括高纯石英管、电极、金属化合元素、填充气体、水银和陶瓷粉；所述金属化合元素的组份包括碘化钠、碘化、铟、碘化钪、碘化锂和碘化钍。本发明专利技术是根据植物在不同生长期对光谱的要求而设计的产品，具有满足植物光合作用对光谱的要求，广泛适合于国内需要的高效节能温室补光灯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种照明装置，具体涉及一种用于促进植物生长的高强度气体放电灯。技术背景任何植物的生长发育都需要光照。通常人们只依赖太阳光，但蔬菜、花丼等其他经 济作物的大规模工厂化生产、组织培养及试管苗的繁殖等，还需人造光源进行补充光照。 晚秋、冬、春光照时间短，温室大棚内严重缺光，作物不能正常生长。如遇连阴天、雾天、 雨雪天，对作物的生长更会带来严重的影响。因此，采用人工光源，在棚室内直接给作物 补光是促进植物生长的有效途径，而高效节能地对植物补光的理论依据主要是植物对光的 选择性吸收的理论。植物的生长发育、开花结果是通过光合作用、光形态建成、光周期调节来完成的，这 些都离不开光的参与和调节。光是植物生长发育过程中的重要环境因子，也是植物生长的 主要能量来源，但植物对光的吸收不是全波段的而是有选择性的。光根据其波长的不同大 致划分为紫光(380 420nm)、蓝光(420 450nm)、青光(450 490nm)、绿光(490 560nm)、 黄光(560 590nm)、橙光(590 620nm)、红光(620 780nm)。发光物体的颜色，由它所发 的光内所含波长而定，称为光色。不同绿色植物对光的吸收谱基本相同，在可见区主要集 中在400 460nm的蓝紫区和600~700nm的红橙区。这两种不同光色的光，就如同植物所 需要的两种光肥〃。日光中强度最大的恰恰是500nm左右的绿光，而蓝紫和红橙区的含量 相对较弱。日光虽能促进植物均衡地生长，但其光效并不高，因大量绿光植物不吸收而反 射浪费掉了，所以我们就可看到植物呈现一片绿色。近年来人们一直在努力模拟植物的吸 收光谱，以求研制出某种发光材料，使其发射光谱，最大限度地接近植物的吸收光谱以产 生共振吸收，促使光合作用高效地进行。这样，不论冬天或阴雨天，温室或大棚内植物的 光合作用，都能正常进行。由于生产的需要，目前各地的用户从市场上购买各种不同的普通照明光源来为大棚 补光，包括白炽灯，日光灯，氙灯等，但是补光效果都不理想，其原因从根本上还不了解 植物生长对光照的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种满足植物光合作用对光谱要求的植物生长灯。本专利技术的技术方案是 一种植物生长灯，包括电弧管部件、玻壳、金属支架、灯芯、 吸气片和螺旋灯头，所述灯芯设置在玻壳内，并与玻壳的端部密封连接，使得在玻壳内部 形成一个密闭空间，将玻壳内部保护气体与外界大气隔绝，电弧管部件通过金属支架固定 在玻壳和灯芯之间，灯芯的导线焊接在螺旋灯头的正负极上，螺旋灯头是旋转粘接在封接 好灯的玻壳尾部，吸气片固定在金属支架上，起到吸附玻壳内杂质气体作用；所述电弧管部件包括高纯石英管、电极、金属化合元素、填充气体、水银和陶瓷粉； 金属化合元素是电弧管填充的主要材料，在选择时除考虑光谱特性外，还应考虑金 属化合物具有较高的蒸汽压；在灯的工作温度下不与管壁材料产生化学反应;在电弧管内 产生循环反应，另外要求在室温状态下的蒸汽压低，确保灯在开始工作时容易启动，其纯 度必须达到99.999%，并且在生产过程中金属化合元素始终处于高纯氮气(99.999%)或 氩气保护下，以确保金属化合元素的杂质气体带入灯内。其主要成分为碘化钠、碘化铟、 碘化钪、碘化锂、碘化钍等的混合物。在制灯设备、制灯工艺及发光管几何尺寸确定之后，制灯材料至关重要，其中金属 化合元素材料组份及配比严重影响金卤灯的发光效率、显色指数及相对色温。植物生长灯的电弧管壁材料采用高质量的石英管。要求石英管羟基〈3ppm、低表面 吸附、高纯度。羟基在石英玻璃中是非金属杂质，会降低石英玻璃的耐温性和抗析晶性， 影响灯的质量和使用寿命。另外杂质元素(AL、 Ca、 Mg、 Ti、 Fe等)会加速析晶产生白 色硅粉，减低透光率，影响光通量。石英玻璃加工过程的尺寸偏差对灯的性能也有重要影响，如吹制球体尺寸大小，不 仅降低吹制成品率，造成电弧管容积不一致，而且影响光电参数的一致性，严重的会发生 电弧管泡体鼓泡事故。因此石英材料的外径偏差和椭圆度、壁厚偏差和偏壁度以及弯曲度 均有严格的要求。电极材料选择和设计是否合理对植物生长灯的寿命有着密切的联系。首先选择在化 学活性很高的环境中能承受长时间工作的金属。其次具有较低的函数功率，在较低的温度 下提供大量的发射电子。目前我们选择含Th02为1-2%的钍钨电极。植物生长灯电极处理至关重要，否则会引起电弧管端部发黑、再启动电极峰值高和 电极热点漂移现象。因此必须对受污染的电极进行严格的净化处理。(l)选定合理的电极 清洗液和清洗规范进行化学清洗(2)提高电极烧氢温度(3)采用真空烧结炉或高频进行 进一步处理。(4)电极储存和生产操作中始终高纯惰性气体保护之下。(5)夹封时保气体适量，防止电极氧化。填充保护气体选用KrAr混合气，其特点是提高灯的启动性，减少电极的溅射、使等 灯早期发黑得到有效控制、提高了灯的光通维持率。电弧管生产过程中必须严格控制微量杂质的进入，在储存和生产全过程管内材料和零 部件始终在高纯惰性气体保护之下。在保护气管路或排气系统中即使是微小漏气都可能导 致一些水气进入电弧管内，导致夹封电极氧化、排气中药丸吸潮。而填充气体的不纯将直 接影响气体电弧管内在性能。为此必须严格采取措施确保填充气体和保护气体的纯净水银在灯中的光辐射中比例很小，但它的蒸汽是的植物生长灯最理想的缓冲气体，能 进一步阻止金属蒸气和卤素气体的扩散，减少热传导损失，提高灯的发光效率；利用汞原 子大的电子碰撞截面特性来减少等离子体导电系数，增大电场强度和电弧功率密度。保持 较高的灯电压，以改善灯的电参数。而且水银与卤素原子生产卤化汞，可减少卤素原子对 启动造成的不利影响、有利于灯的启动。生产使用应采购纯度达99. 999%的水银。在对灯的水银加注要采用自动注汞和高纯气 体保护技术。针对经济作物的大规模工厂化生产存在的问题，我们继续深入研究发现，在植物生 长中增加红光照射量，会抑制侧根的发生，但能提高作物的含糖量；增加蓝色光，会抑制 叶柄的伸长，但作物的蛋白质含量增加。国外利用彩色塑料薄膜对蔬菜作物试验，发现紫 色薄膜对茄子有明显的增产作用。在研究蓝光和红光对菊花生长和开花的影响时发现，蓝 光有利于菊花茎叶生长和侧枝产生，形成丰满株形并能提前花期12天。在光合作用中， 光波段对光合放氧速率也有影响，储钟稀等用蓝光、红光和白光下生长14天的黄瓜，结 果发现以红光培养的植株，其光合放氧速率最高，比白光下高44. 9%，蓝光的放氧速率 最低，比白光处理还低4%，另外，光波段对高等植物的碳水化合物和蛋白质代谢有调节 作用。在蓝光下生长的植物蛋白质含量较高，而在红光下生长的植物通常碳水化合物含量 较高。这说明光色影响着植物的氮代谢过程。按照植物生长的阶段发育理论，可分为以下几个阶段(1) 春化阶段这个阶段的植物处于萌芽期，外界条件中湿度和温度在这段时间起主 要作用。(2) 光照阶段植物发芽并长出最初的几片绿叶之后，就进入了光照阶段。叶绿素通过光合作用把水和二氧化碳转化成有机物质。在这个阶段，光照时间的长短会直接影响植 物的生长与植物形态的形成，特别是对植物的繁殖器官——花的发育形成，起着尤其关键的作用。比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物生长灯，包括电弧管部件（１）、玻壳（２）、金属支架（３）、灯芯（４）、吸气片（５）和螺旋灯头（６），所述灯芯（４）设置在玻壳（２）内，并与玻壳（２）的端部密封连接，使得在玻壳（２）内部形成一个密闭空间，电弧管部件（１）通过金属支架（３）固定在玻壳（２）和灯芯（４）之间，灯芯（４）的导线焊接在螺旋灯头（６）的正负极上，螺旋灯头（６）是旋转粘接在封接好灯的玻壳（２）尾部，吸气片（５）固定在金属支架（３）上，其特征在于：所述电弧管部件（１）包括高纯石英管（１０）、电极（１２）、金属化合元素（８）、填充气体（７）、水银（９）和陶瓷粉（１１）；　所述金属化合元素（８）的组份包括碘化钠、碘化铟、碘化钪、碘化锂和碘化钍等元素。

【技术特征摘要】
1、一种植物生长灯，包括电弧管部件(1)、玻壳(2)、金属支架(3)、灯芯(4)、吸气片(5)和螺旋灯头(6)，所述灯芯(4)设置在玻壳(2)内，并与玻壳(2)的端部密封连接，使得在玻壳(2)内部形成一个密闭空间，电弧管部件(1)通过金属支架(3)固定在玻壳(2)和灯芯(4)之间，灯芯(4)的导线焊接在螺旋灯头(6)的正负极上，螺旋灯头(6)是旋转粘接在封接好灯的玻壳(2)尾部，吸气片(5)固定在金属支架(3)上，其特征在于所述电弧管部件(1)包括高纯石英管(10)、电极(12)、金属化合元素(8)、填充气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜洋，
申请(专利权)人：扬州强波光电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]