УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ ЖИВОТНЫХ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству и ветеринарии, а именно, к технологическим процессам содержания животных, например, лабораторных, или находящихся в вольерах, в частности, к устройствам для ультрафиолетового облучения животных.
Широко известно влияние ультрафиолетового излучения на животных для увеличения иммунитета, профилактического воздействия, роста продуктивности и т.д. [1].
Известно использование газоразрядных ртутно-кварцевых ламп (марки ДРТ), обеспечивающих ультрафиолетовое излучение в области длин волн λ=240-320 нм для облучения животных [2]. Серьезным недостатком этих устройств является наличие ртути в рабочей среде излучателя, что делает их небезопасными при эксплуатации в сельскохозяйственных учреждениях, поскольку в случае разгерметизации колбы требуется демеркуризация помещений. Кроме того, использование ртутных ламп требует специальной и дорогостоящей процедуры утилизации отработавших колб [3]. Поэтому, например, в странах ЕС с 2009 года начато поэтапное выведение содержащих ртуть ламп из производственного цикла. Кроме того, в спектре излучения ламп ДРТ большая доля энергии излучается на длинах волн λ<290-295 нм, которая, как известно, повышает риск возникновения актиничных каротозов кожи и раздражает слизистые оболочки, обладает токсичным действием.
Наиболее близким аналогом устройства являются газоразрядные ртутно-кварцевые эритемные лампы (марки ЛЭ) с излучением в области УФВ (280-315 нм) для облучения животных, причем доля излучения на λ<290-295 нм у этих ламп меньше, чем у ламп ДРТ на порядок. Эритемное облучение нормализует минеральный обмен, повышает иммунобиологическую устойчивость организма, способствует повышению продуктивности животных [4]. Недостатком устройства является наличие ртути в колбе.
Общим недостатком обоих устройств являются повышенные требования к электробезопасности (величины тока протекающего через устройства составляют несколько ампер). При работе с живыми объектами соблюдение правил безопасности особенно актуально.
Задачей полезной модели является уход от содержащих ртуть ламп, обеспечение безопасности работы с устройством и благоприятного физиологического действия, в т.ч. нетоксичности воздействия.
Указанная задача достигается за счет того, что устройство для облучения животных, включающее излучатель, обеспечивающий ультрафиолетовое излучение физиологически активного действия и источник питания, согласно техническому решению, содержит в качестве излучателя лампу барьерного разряда на рабочих молекулах ХеСl* с излучением в диапазоне длин волн 280-320 нм.
Применяемая лампа характеризуется молекулярным спектром излучения, соответствующим физиологически активной области длин волн, а именно, интенсивной полосой В→Х электронно-колебательных переходов молекулы ХеСl*, с максимумом на λ=308 нм. На эритемный участок спектра приходится 93-97% лучистого потока в ультрафиолетовой области спектра.
Конструктивно лампы барьерного разряда представляют собой колбы из диэлектрического, прозрачного на рабочей длине волны материала, на поверхности которых расположены металлические электроды, к которым прикладывается импульсное или синусоидальное напряжение с частотами от нескольких Гц до нескольких МГц. Конструкции этих устройств могут быть различными (коаксиальными, планарными, цилиндрическими) в зависимости от давления рабочей среды, амплитуды и частоты прикладываемого напряжения. Пробой осуществляется между диэлектрическими барьерами, создавая неравновесную плазму, энергия электронов которой может достигать нескольких электрон-вольт, в то время как характерная температура тяжелых частиц сопоставима с температурой диэлектрических барьеров и не превышает, как правило, 100°С.Использование барьерного разряда обеспечивает чистоту спектров излучения, долговечность рабочей среды, электробезопасность эксплуатации (что связано с небольшими величинами тока - до десятка мА). Кроме того, указанная рабочая среда не содержит ртути.
2
Физиологическое действие излучения предложенного устройства было определено на беспородных белых мышах, а именно, на двух группа мышей -контрольной и опытной. Мышей опытной группы облучали предлагаемой облучателем на рабочей молекуле ХеСl*. Устройство состояло из источника питания и излучателя, обеспечивающего энергетическую светимость 35 мВт/смпри потребляемой мощности 35 Вт. Каждый день проводилось одно облучение. Время облучения варьировалось: в первом сеансе оно составляло 0.5 мин, затем увеличивалось до 7.5 минут, затем опять снижалось до минимума. Эксперимент проводился в течение недели. Суммарная доза составила 10.1 Дж. Устанавливая дозу и время облучения, исходили из практики облучения животных, имеющих волосяной покров. В процессе опыта отслеживали внешний вид и поведение (этологию) животных, состояние шерстного покрова и видимых слизистых оболочек. Отмечалось время наступления клинических признаков, нехарактерных для животных из контроля. Изучалась мышечная активность (методика М.Л. Рыбаловой), работа гладкой мускулатуры кишечника (методика Н.И.Шарапова). Также проводилось анатомическое исследование на 30-е сутки после окончания эксперимента. В результате не выявлено токсического и эмбриотоксического, кожно-дезорптивного и аллергического действия излучения. Показано физиологическое увеличение живой массы на 2.6-3.1%, выявлена тенденция к повышению двигательной активности (время плавания опытных мышей превышает его для контрольной группы на 18.3% или 0.9 минуты), подтверждено повышение дыхательной функции и усиление перистальтики желудка. Изучение эмбриотоксического действия показало, что облучение предрасполагает к многоплодию животных.
Таким образом, предлагаемое решение позволяет использовать экологически безопасную рабочую среду излучателей, резко снижает риск канцерогенеза и раздражения кожи животных, увеличивает безопасность работы с устройством и обладает благоприятным физиологическим действием на организм животных.
Литература
1. Рекомендации по ультрафиолетовому облучению сельскохозяйственных животных и птиц. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 32 с.
2. Мамукаев М.Н., Тохтиев Т.А., Арсагов В.А. Патент RU 2393667 // Опубликовано: 10.07.2010. Бюл. №19.
3. Wolsey R. The Lamp Disposal Controversy // Lighting Futures. - 1998. - V.3. - №2. - P. 1-4.
4. Методические указания по использованию оптического излучения для лечения и профилактики болезней животных. М.: ВАСХНИЛ, 1981. - 70 с.