高均匀度LED植物光源的设计
2018-10-26靳肖林文尚胜马丙戌蔡明兴康丽娟
发光学报 2018年10期
关键词:植物
靳肖林, 文尚胜, 马丙戌, 付 萌, 蔡明兴, 左 欣, 康丽娟
(1. 华南理工大学 材料科学与工程学院, 广东 广州 510640;
2. 华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510640; 3. 华南师范大学 美术学院, 广东 广州 510641)
1 引 言
人口的急剧增加与耕地面积的日益减少为植物工厂的兴起提供了条件。植物工厂是利用高科技打造的现代农业可持续发展的生产系统[1],通过控制环境如温度、湿度、光照、无机物与有机物的配比来为植物生长提供必要的条件,从而达到缩短植物生长周期、提高生产效率的目的,是未来农业发展的方向。光照环境是植物生长的关键要素之一, 可以直接影响植物生长发育过程和化学物质积累[2-4],近年来,荧光粉在LED植物照明材料及器件上的应用是一个研究热点[5-7],张运杰[8]探究了硫化物体系、镓酸盐体系几种红色荧光材料在植物照明LED上的应用,发现材料的发光光谱与植物光合作用光谱相匹配,表明荧光材料在LED照明领域有巨大潜能;此外,光照在植物保鲜方面应用也越加广泛[9],这使得植物照明成为研究热点之一,相应地,开发性能优良的植物照明光源显得尤为重要。
LED作为最近几年兴起的第三代照明光源,在植物照明上具有三大优势。第一,植物进行光合作用吸收的光主要是波长为610~720 nm的红橙光以及波长为400~510 nm的蓝紫光,LED可以发出植物所需要的单色光光谱[10-12]。在植物保鲜方面,刘然然[13]实验证明,绿光可以很好地保护植物叶绿素和维生素C不被破坏,保持植物的感官品质与营养成分,有效减缓植物衰老。……
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