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新型激光光源在水稻育苗中的应用进展
1
作者 杨明来 秦莉 +8 位作者 贾鹏 梁雪梅 于合龙 卞婷 马强 王辉 李成龙 Sicheng TIAN 王英 《智能化农业装备学报（中英文）》 2024年第3期22-32,共11页
水稻幼苗需要充足的光照才能正常生长,早春育苗的增温需求推动了温室、大棚和工厂化设施育苗的发展,但由于玻璃、塑料等棚膜材质对阳光的反射和吸收,设施育苗缺光问题凸显。补充光照可以较好解决设施育苗缺光问题,以LED为代表的补光光... 水稻幼苗需要充足的光照才能正常生长,早春育苗的增温需求推动了温室、大棚和工厂化设施育苗的发展,但由于玻璃、塑料等棚膜材质对阳光的反射和吸收,设施育苗缺光问题凸显。补充光照可以较好解决设施育苗缺光问题,以LED为代表的补光光源已经在设施育苗中得到推广应用,但其依然存在能耗居高不下的问题。激光是人工光源中唯一与太阳光具有平行光特性的光源,具有相关性好、单色性好、方向性好、亮度高、能量大、光电转换效率高、节能等特点。但以氦氖激光为代表的传统激光光源体积大、成本高,难以在作物生长中应用和普及。采用半导体激光器结合匀光技术开发新型激光光源,体积小、成本低,可以实现对水稻秧苗的大面积均匀激光辐照,其单灯照射面积可以达到60~70 m^(2)。同时新型激光光源在保留传统激光相关性、单色性、方向性的同时,还具有高效节能的特点,能耗仅为传统LED光源1/30。研究表明,在水稻育苗过程中采用新型激光光源进行合理辐照,可以提升秧苗品质,插秧后返青快,分蘖多,抽穗早,最终实现水稻的稳产、增产。自2021年以来在全国多地试验结果表明,采用新型激光光源在插秧前辐照水稻秧苗20 d左右,可以实现超过10%的增产。这一结果不仅为我国水稻提质增效提供了重要的技术支撑和保障,也为其他植物在各阶段补光提供了新的方法和手段。 展开更多
关键词 激光光源 植物补光 水稻育苗 弱激光 光调控
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植物补光用In^(3+)掺杂Zn_(3)Ga_(2)Ge_(2)O_(10)∶Cr^(3+)远红光发光材料的性能研究
2
作者 白琼宇 王春浩 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第9期1568-1575,共8页
采用高温固相法制备了Cr^(3+)掺杂的远红光荧光粉,并通过引入In^(3+)对Zn_(3)Ga_(2)Ge_(2)O_(10)∶Cr^(3+)发光特性进行了调控。通过XRD对Zn_(3)(Ga_(1-x)In_(x))_(2)Ge_(2)O_(10)∶2%Cr^(3+)(摩尔分数)的晶体结构进行了分析。利用室温... 采用高温固相法制备了Cr^(3+)掺杂的远红光荧光粉,并通过引入In^(3+)对Zn_(3)Ga_(2)Ge_(2)O_(10)∶Cr^(3+)发光特性进行了调控。通过XRD对Zn_(3)(Ga_(1-x)In_(x))_(2)Ge_(2)O_(10)∶2%Cr^(3+)(摩尔分数)的晶体结构进行了分析。利用室温荧光光谱和热释光光谱分析了Zn_(3)(Ga_(1-x)In_(x))_(2)Ge_(2)O_(10)∶2%Cr^(3+)的发光特性,其发射光谱由~4T_(2)(~4F)→~4A_(2)和~2E→~4A_(2)跃迁的705、721 nm两发光峰叠加而成。随着Zn_(3)(Ga_(1-x)In_(x))_(2)Ge_(2)O_(10)∶2%Cr^(3+)中In^(3+)掺杂浓度增加,材料发射光谱呈现展宽的现象,这是Cr^(3+)所处晶体场环境的改变导致了晶体场劈裂程度的变化。光谱展宽后荧光材料的发光特性与植物中光敏色素吸收谱更加匹配,因此其有望应用于植物照明领域。此外,随着In^(3+)掺杂浓度增加,荧光材料表现出红色长余辉现象,并且余辉时间与In^(3+)掺杂浓度有关。 展开更多
关键词 荧光粉 Zn_(3)Ga_(2)Ge_(2)O_(10)∶Cr^(3+) In^(3+)掺杂 远红光 阳离子替代 植物补光
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用于温室植物补光的LED组合光源的设计与优化 被引量：5
3
作者 李征明 于辉 纪建伟 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期454-459,共6页
选择合适的红、蓝光LED组合,能够形成与植物光合作用和形态建成的光谱吸收峰值基本吻合的光源,而保证光源在照射面内辐照度均匀分布是非常重要的。文章采用点光源模型,设计了两种红、蓝光LED组合阵列:阵列1,红、蓝光LED个数比为1∶1,LE... 选择合适的红、蓝光LED组合,能够形成与植物光合作用和形态建成的光谱吸收峰值基本吻合的光源,而保证光源在照射面内辐照度均匀分布是非常重要的。文章采用点光源模型,设计了两种红、蓝光LED组合阵列:阵列1,红、蓝光LED个数比为1∶1,LED间隔均匀排列;阵列2,红、蓝光LED个数比为4∶1,4个红光LED分别位于正四边形的顶点,蓝光LED位于4个红光LED的中心位置。通过数值计算和光学软件Trace Pro仿真表明:阵列2在辐照度分布均匀性上优于阵列1。在阵列二的基础上进行如下优化和改进:增大阵列组合的LED间距。改进后的LED提高了照射面内R/B比的均匀化程度;由于其阵列相邻LED间距较大,有利于电路板的焊接和LED阵列整体散热。通过工作电流的改变来控制光源光强和得到植物补光所需的R/B比。模块化的设计可以实现快速安装、更换和拓展的目的,并保持照射区域内辐照度分布均匀。 展开更多
关键词 植物补光 LED 组合光源 辐射照度均匀性
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植物补光照明系统应用及对比分析 被引量：5
4
作者 邬镝 《照明工程学报》 北大核心 2011年第3期87-90,94,共5页
本文结合植物补光照明系统新技术、新设备的发展和应用,论述了植物补光照明对现代化农业生产的重要性和实现方式,论述了采用电子镇流器作为农业温室的植物补光照明用电器,以实现节能、环保和绿色照明的目的。
关键词 植物补光 电子镇流器 节能
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智能LED植物补光灯设计 被引量：3
5
作者 何林 李亨 陈红豆 《天津职业技术师范大学学报》 2018年第3期31-35,共5页
根据不同植物对光质、光照强度的不同需求,对智能LED植物补光灯进行研究。补光灯采用STM32F103单片机为控制器,选用适当的红、蓝LED灯珠实现补光,通过传感器技术对光环境中红、蓝光进行采样,搭建恒流驱动电路以控制PWM输出的占空比,从而... 根据不同植物对光质、光照强度的不同需求,对智能LED植物补光灯进行研究。补光灯采用STM32F103单片机为控制器,选用适当的红、蓝LED灯珠实现补光,通过传感器技术对光环境中红、蓝光进行采样,搭建恒流驱动电路以控制PWM输出的占空比,从而对LED光源阵列进行调控,以实现补光灯红、蓝光配比动态可调功能。研究表明:该植物补光灯能够实现光谱和光照强度的调节,在不同功率下光照均匀性满足需求,可以实现光谱可调节功能,补光可靠稳定,利用该系统补光,作物产量可提高50%。 展开更多
关键词 LED 植物补光 传感器
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基于STM32的植物补光调控系统设计 被引量：2
6
作者 易艺 窦文淼 +1 位作者 莫燕兰 袁颂岳 《计算机测量与控制》 2021年第2期63-66,共4页
光照是植物生长和发育的重要环境因子之一,在植物组织培养过程中,为了更好地利用LED光源对组培室内植物进行补光,节约能源和提高补光效率,设计了一种基于STM32的植物补光调控系统;系统采用STM32作为微控制器,设计植物补光总控中心和补... 光照是植物生长和发育的重要环境因子之一,在植物组织培养过程中,为了更好地利用LED光源对组培室内植物进行补光,节约能源和提高补光效率,设计了一种基于STM32的植物补光调控系统;系统采用STM32作为微控制器,设计植物补光总控中心和补光调控节点电路,补光总控中心通过RS485通信模块与安装在组培室内的多个补光调控节点进行指令和数据的通信,补光调控节点根据补光总控中心的任务指令和补光参数,协调补光调控节点的各个电路模块之间相互工作,实现按时、按量对组培室内的植物进行补光;经过实验测试结果表明,该系统环保、易操作且性能稳定可靠,能够实现补光的同时节约能源,进而减少了组培室的育苗成本,为在植物组培室内实现植物的补光提供参考。 展开更多
关键词 LED 植物补光 闭环控制技术 STM32 组培室 光照度调节
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基于LSD分析LED多重光质配比对芦荟生长的影响 被引量：12
7
作者 符民 文尚胜 +1 位作者 陈浩伟 马丙戌 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期366-371,共6页
利用LED精量调制光源,设置红光、蓝光、红蓝1∶1、红蓝7∶1共4个不同光质配比的LED植物补光灯实验组,以室内自然光(CK)为空白对照组,对芦荟盆栽进行补光处理,基于SPSS软件对实验数据进行LSD多重方差分析,研究不同光质配比对芦荟生长的... 利用LED精量调制光源,设置红光、蓝光、红蓝1∶1、红蓝7∶1共4个不同光质配比的LED植物补光灯实验组,以室内自然光(CK)为空白对照组,对芦荟盆栽进行补光处理,基于SPSS软件对实验数据进行LSD多重方差分析,研究不同光质配比对芦荟生长的影响。实验结果表明:红光能促进芦荟叶片的伸长,蓝光有利于促进芦荟叶片厚度的增加,红蓝7∶1光处理下的芦荟生长效果最好,是本次实验中的最佳光质配比。 展开更多
关键词 LED 植物补光灯 农业照明 光色配比 LSD
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