×
13.01.2017
217.015.6c7f

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПРЕСС-ИНДИКАЦИИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДОРОДА НА РАСТЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к переносным устройствам для экспресс-оценки оптических характеристик растений на определенных волновых числах, закономерное изменение амплитуды которых является признаком влияния водорода, и может применяться для выявления зон эманации водорода за счет использования растений в качестве биоиндикаторов. Принцип работы устройства заключается в облучении лазерным лучом образца растения, произрастающего на исследуемой территории, при этом часть исходного излучения преобразуется веществом растения, что приводит к смещению спектрального состава излучения в зависимости от химсостава исследуемого объекта. Преобразованное лазерное излучение проходит через светоделитель, светофильтр, призму и щелевую диафрагму, в результате чего информативные спектры пространственно разделяются и поступают в соответствующие фотодетекторы излучения. Измерение интенсивности излучения на группе заданных волновых чисел (1380 см1, 1547 см, 1522 см и 1600 см) и вычисление на основе их соотношений коэффициента, отвечающего за комплексное влияние водорода на оптические характеристики растений, дает приблизительную оценку средневременной концентрации водорода в воздухе на исследуемой территории. Изобретение обеспечивает снижение стоимости изготовления и упрощение использования устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к переносным устройствам для определения оптических характеристик растений на волновых числах, закономерное изменение амплитуды которых является признаком влияния водорода, что позволяет, используя растения в качестве биоиндикаторов, выявлять зоны эманации водорода.

Известен способ идентификации микроорганизмов с помощью рамановской спектроскопии с УФ-возбуждением (патент США US 4847198 А; МПК C12Q 1/04; опубл. 11.07.1989), заключающийся в воздействии на бактериальную суспензию ультрафиолетовым излучением с заданной длинной волны; при этом часть энергии излучения поглощается, а часть испускается; испускаемое излучение, усиленное резонансом рамановского светорассеяния обрабатывают с получением спектров, которые являются характеристическими для бактерий. Недостатками данного способа является необходимость использования суспензии для получения информации и то, что данный способ предназначен для идентификации видового состава живых бактерий, но не позволяет выявлять влияние факторов внешней среды.

Наиболее близким техническим решением является устройство для реализации способа оптической диагностики живых микрообъектов и их нанокомпонентов и устройства для его реализации (патент РФ 2406078; МПК G01N 21/01; C12Q 1/06; опубл. 10.12.2010), согласно которому измеряют характеристики флуоресценции и экстинкции вещества, воздействуя на него лазерным (ЛИ) и/или немонохроматическим излучением, и обрабатывают полученные данные на ЭВМ с помощью алгоритма вычисления на основании значений выделенных отдельных характеристик и в качестве феномена, имеющего действующий фактор, используют конверсию излучения лазерного или иного источника света и/или другого электромагнитного излучения, которые измеряют с помощью соответствующих устройств, и обрабатывают полученные результаты на ЭВМ, используя статистические модели и получая новые для облегчения анализа последующих новых результатов. Недостатком этого способа является сложность конструкции, требующая использования нескольких видов источников воздействия на исследуемый объект, обработка большого объема данных и относительная дороговизна.

В основу изобретения поставлена задача устранения недостатков известного устройства, снижения стоимости изготовления, облегчения осуществления анализа, выполнения экспресс-анализа за счет того, что предлагаемое устройство выполняет оценку спектральных характеристик объектов по принципу спектроскопии комбинационного рассеяния (далее - спектроскопии КР), позволяющего осуществлять в полевых условиях оценку интенсивности спектральных характеристик растений на заданных волновых числах, закономерное изменение интенсивности и величины отношений которых являются признаком водородной дегазации.

Данная задача решается за счет того, что устройство для экспресс-индикации воздействия водорода на растения, содержит источник лазерного излучения, оптическую систему с линзой и светофильтром, фотодетекторы, камеру фиксации образца и микроконтроллер. При этом корпус оптической системы имеет Т-образную форму и состоит из двух патрубков, на противоположных друг от друга концах одного из них расположены источник лазерного излучения и камера фиксации образца, состоящая из верхней части, представляющей собой кольцевой магнит, к нижней поверхности которого прикреплена мягкая ткань, и железной пластины, к верхней поверхности которой также прикреплена мягкая ткань, а линза, установленная в этом же патрубке, и светофильтр, установленный во втором патрубке, оптически связаны между собой с помощью светоделителя, закрепленного в месте соединения двух патрубков, причем во втором патрубке также установлена призма, оптически связанная со светофильтром и щелевой мембраной, установленной непосредственно перед фотодетекторами, расположенными с возможностью регистрации пространственно разделенных пучков излучения на заданных волновых числах, при этом микроконтроллер установлен с возможностью произведения расчета коэффициента Н, характеризующего воздействие водорода.

Кроме того, коэффициент, характеризующий воздействие водорода, определен по формуле:

где I1380 - интенсивность комбинационного рассеяния на волновом числе 1380 см-1, пропорциональная концентрации целлюлозы в листьях растений;

I1547 - интенсивность комбинационного рассеяния на волновом числе 1547 см-1, пропорциональная концентрации хлорофилла «а» в листьях растений;

I1522 - интенсивность комбинационного рассеяния на волновом числе 1522 см-1, пропорциональная валентным колебаниям в b-каротине в листьях растений;

I1600 - интенсивность к комбинационного рассеяния на волновом числе 1600 см-1, пропорциональная концентрации лигнина в листьях растений.

Устройство описывается далее на основе представленных чертежей, где:

- на фиг. 1 представлена схема устройства;

- на фиг. 2 представлена камера для фиксации образца.

Устройство содержит лазер 1, генерирующий излучение 2, оптическую систему 3, корпус которой имеет Т-образную форму и состоит из первого патрубка 4 с светоделителем 5 и плоско-выпуклой линзой 6 и второго патрубка 7 со светофильтром 8, призмой 9 и щелевой диафрагмой 10, камеру фиксации образца 11, образец 12, отраженное и преобразованное образцом излучение 13, микроконтроллер 14, дисплей 15, запоминающее устройство 16 и набор фотодетекторов Д1, Д2, Д3, Д4 и Д-К.

Основными рабочими элементами устройства являются лазер 1, к апертуре которого прикреплен корпус оптической системы 3 Т-образной (либо подобной) формы из пластика либо металла, состоящий из двух патрубков 4, 7, в месте пересечения с рукавом под некоторым углом к траектории луча закреплен светоделитель 5, далее вдоль оси луча установлена плоско-выпуклая линза 6 выпуклой стороной на встречу лучу, за которой располагается камера фиксации образца 11, в которой закрепляют исследуемый образец 12. Отраженное и преобразованное образцом излучение 13 проходит через линзу 6, отражается от светоделителя 5 во второй патрубок 7 корпуса оптической системы 3, в которой закреплен светофильтр 8, после чего проходит через призму 9, за которой расположена щелевая диафрагма 10 и набор фотодетекторов Д1, Д2, Д3, Д4 и Д-К. Информация с детекторов передается на контроллер 14, который рассчитывает коэффициент Н, характеризующий воздействие водорода. Результаты расчета выводятся на дисплей 15 и записываются в запоминающее устройство 16. Детекторы Д-1, Д-2, Д-3 и Д-4 предназначены для определения интенсивности отраженного и преобразованного исследуемым объектом излучения на заданных волновых числах, детектор Д-К для оценки общей интенсивности излучения в целях уточнения степени черноты и других параметров исследуемого объекта, которые необходимо учитывать для корректного вычисления коэффициента Н и интерпретации результатов замеров.

В целях недопущения попадания света в рабочее пространство и обеспечения неподвижного расположения образца относительно лазерного луча, устройство снабжено камерой для фиксации образца 11 (фиг. 2). Данная камера представляет собой кольцевой магнит 17, верхняя часть которого крепится к корпусу оптической системы 3, а на нижнюю плоскость магнита наклеена мягкая ткань 18, например замша, задача которой - осуществлять мягкий прижим образца 12, не приводя к его повреждению, одновременно предотвращая попадание света вовнутрь. Второй частью камеры («крышкой») является железная пластина 19, поверх которого наклеен слой замши. При выполнении замера, верхнюю часть рабочей камеры прислоняют к исследуемому листу, а нижнюю часть («крышку») - аккуратно устанавливают замшевым слоем вперед с нижней стороны листа. Крышка камеры прижимается к верхней части устройства за счет действия магнитного поля. При этом «набивка» на обеих частях камеры достаточно плотно смыкается, предотвращая проникание света извне.

В качестве датчиков можно использовать фотосопротивления, обладающие хорошей чувствительностью к излучению с длиной волны до 1000 нм, например ФС-К1 и ФС-К2, имеющие компактные размеры: 16×28×12,5 мм.

Для осуществления анализа используется компактный и недорогой лазер, генерирующий излучение в видимой красной области спектра. Основным условием выделения интересующих спектров является пространственное разделение излучения в зависимости от длины волны с помощью призмы, светофильтра и щелевой мембраны. Такое устройство позволяет использовать недорогие датчики, чувствительные к конкретной длине волны, близкой к длине волны используемого лазера. Все это в совокупности определяет высокую эффективность разработанного устройства для выявления признаков дегазации водорода в полевых условиях, малый вес, дешевизну изготовления, легкость в использовании. Преимуществами устройства являются относительная дешевизна, простота использования, компактность, оперативность оценки и портативность.


УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПРЕСС-ИНДИКАЦИИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДОРОДА НА РАСТЕНИЯ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПРЕСС-ИНДИКАЦИИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДОРОДА НА РАСТЕНИЯ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСПРЕСС-ИНДИКАЦИИ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДОРОДА НА РАСТЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 41-50 из 80.
13.01.2017
№217.015.846c

Способ выдавливания деталей типа стаканов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении деталей типа глубоких цилиндрических стаканов с конической придонной частью. Цилиндрическую заготовку, диаметр которой равен внешнему диаметру донной части стакана, деформируют путем перемещения через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602936
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.86df

Способ запуска микро- и наноспутников и устройство на основе микропроцессорной магнитоиндукционной системы для осуществления запуска

Группа изобретений относится к космической технике. Способ запуска микро- и наноспутников заключается в том, что после установки запускаемого спутника с одноосным гироскопом на основании и после выбора с помощью электромеханической системы ориентации заданного направления производится раскрутка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603441
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8715

Устройство для бесслитковой прокатки жидкого металла

Изобретение относится к области металлургии, а именно к бесслитковой прокатке ленты между валками-кристаллизаторами. Устройство содержит металлоприемник (1), валки-кристаллизаторы (2) и индуктор (6) с магнитно-импульсной установкой, соединенный с металлоприемником. Металлоприемник с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603412
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.876d

Способ формообразования тонкостенных осесимметричных деталей конической формы

Изобретение относится к холодной листовой штамповке, в частности к формообразованию тонкостенных осесимметричных оболочек, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных тонкостенных деталей усеченной сужающейся формы на прессах двойного действия. К заготовке прикладывают рабочее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603410
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.88d0

Керамическая композиция для изготовления кирпича

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича. Керамическая масса содержит следующие компоненты, мас.%: межсланцевая глина 50-70, горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев, 25-38,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602622
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.891f

Композиция для изготовления жаростойких композитов

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству жаростойких композитов (бетонов) на основе химических связующих. Технический результат заключается в повышении предела прочности при сжатии и термостойкости жаростойких композитов. Композиция для изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602542
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.8930

Композиция для производства пористого заполнителя

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок. Композиция для производства пористого заполнителя включает, мас.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602623
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.894d

Способ изготовления тонких полос из труднодеформируемых алюминий-литиевых сплавов

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству тонких листов из труднодеформируемых алюминиевых сплавов, в том числе алюминий-литиевых сплавов, и может быть использовано при производстве обшивочных листов для аэрокосмической промышленности и судостроения. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602583
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.8cb1

Двухкомпонентная центробежная форсунка с интенсивным смесеобразованием

Изобретение предназначено для организации смесеобразования и горения самовоспламеняющегося топлива в жидкостных ракетных двигателях малой тяги (ЖРДМТ), работающих в вакууме. Устройство состоит из предкамеры 1 и камеры сгорания 2. В предкамере 1 выполнены каналы 3 для подачи компонентов топлива,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604974
Дата охранного документа: 20.12.2016
25.08.2017
№217.015.9bdc

Способ оздоровления больных в острый период инсульта

Изобретение относится к медицине, реабилитации, неврологии, лечебной физкультуре и может быть использовано в комплексном лечении больных в острый период инсульта. Проводят дозированные физические нагрузки, включающие однонаправленные и разнонаправленные движения, активные и пассивные с помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609997
Дата охранного документа: 07.02.2017
Показаны записи 41-50 из 85.
13.01.2017
№217.015.846c

Способ выдавливания деталей типа стаканов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении деталей типа глубоких цилиндрических стаканов с конической придонной частью. Цилиндрическую заготовку, диаметр которой равен внешнему диаметру донной части стакана, деформируют путем перемещения через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602936
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.86df

Способ запуска микро- и наноспутников и устройство на основе микропроцессорной магнитоиндукционной системы для осуществления запуска

Группа изобретений относится к космической технике. Способ запуска микро- и наноспутников заключается в том, что после установки запускаемого спутника с одноосным гироскопом на основании и после выбора с помощью электромеханической системы ориентации заданного направления производится раскрутка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603441
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8715

Устройство для бесслитковой прокатки жидкого металла

Изобретение относится к области металлургии, а именно к бесслитковой прокатке ленты между валками-кристаллизаторами. Устройство содержит металлоприемник (1), валки-кристаллизаторы (2) и индуктор (6) с магнитно-импульсной установкой, соединенный с металлоприемником. Металлоприемник с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603412
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.876d

Способ формообразования тонкостенных осесимметричных деталей конической формы

Изобретение относится к холодной листовой штамповке, в частности к формообразованию тонкостенных осесимметричных оболочек, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных тонкостенных деталей усеченной сужающейся формы на прессах двойного действия. К заготовке прикладывают рабочее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603410
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.88d0

Керамическая композиция для изготовления кирпича

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича. Керамическая масса содержит следующие компоненты, мас.%: межсланцевая глина 50-70, горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев, 25-38,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602622
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.891f

Композиция для изготовления жаростойких композитов

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к производству жаростойких композитов (бетонов) на основе химических связующих. Технический результат заключается в повышении предела прочности при сжатии и термостойкости жаростойких композитов. Композиция для изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602542
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.8930

Композиция для производства пористого заполнителя

Изобретение относится к области производства строительных материалов, в частности к производству пористых заполнителей на основе жидкого стекла, предназначенных для изготовления легких бетонов, а также теплоизоляционных засыпок. Композиция для производства пористого заполнителя включает, мас.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602623
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.894d

Способ изготовления тонких полос из труднодеформируемых алюминий-литиевых сплавов

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству тонких листов из труднодеформируемых алюминиевых сплавов, в том числе алюминий-литиевых сплавов, и может быть использовано при производстве обшивочных листов для аэрокосмической промышленности и судостроения. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602583
Дата охранного документа: 20.11.2016
13.01.2017
№217.015.8cb1

Двухкомпонентная центробежная форсунка с интенсивным смесеобразованием

Изобретение предназначено для организации смесеобразования и горения самовоспламеняющегося топлива в жидкостных ракетных двигателях малой тяги (ЖРДМТ), работающих в вакууме. Устройство состоит из предкамеры 1 и камеры сгорания 2. В предкамере 1 выполнены каналы 3 для подачи компонентов топлива,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604974
Дата охранного документа: 20.12.2016
25.08.2017
№217.015.9bdc

Способ оздоровления больных в острый период инсульта

Изобретение относится к медицине, реабилитации, неврологии, лечебной физкультуре и может быть использовано в комплексном лечении больных в острый период инсульта. Проводят дозированные физические нагрузки, включающие однонаправленные и разнонаправленные движения, активные и пассивные с помощью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609997
Дата охранного документа: 07.02.2017
+ добавить свой РИД