Устройство для освещения и стимуляции ростков картофеля
DEVICE FOR ILLUMINATION AND STIMULATION OF POTATO SPROUTS

Устройство относятся к растениеводству и может быть использовано в элитном семеноводстве картофеля для выращивания посадочного материала в стерильных условиях.
Известно изобретение для освещения и облучения ростков картофеля, выполненное в виде штатива с пробирками, в которых в питательном растворе помещены ростки картофеля, при этом пробирки выполнены из прозрачного светопроводящего материала отличаются тем, что внешняя сторона за исключением дна, покрыта светоотражающим напылением с 20-30 %-ной светопропускной способностью, а внешняя сторона имеет ребра, образованные отражающими и направляющими гранями, угол наклона к вертикали каждой вышестоящей отражающей грани больше чем у нижестоящей грани, освещение и облучение осуществляется от светодиодов расположенных под каждой пробиркой [1].
Недостатком данной системы является концентрация светового потока в центральной оси пробирки на стебле растения, а не на его листьях, а также неравномерный световой поток по высоте пробирки, отраженный от граней пробирки. При этом период выращивания ростков остается прежним.
Задача, на решение которой направлено устройство, - обеспечение эффективного распределения светового потока и снижение периода выращивания ростков картофеля за счет стимуляции магнитным полем.
Технический результат достигается за счет того, что в корпусе, выполненном в виде штатива для мензурок, установлены фитосветодиоды, на которые установлены емкости (мензурка) с ростками и питательным раствором, имеющие ребристую внешнюю поверхность, ребра которой выполнены по винтовой линии, и окрашены светоотражающей краской, при этом в пазе между ребрами уложены витки проволоки катушки индуктивности.
На фиг.1. изображена схема устройства для освещения и стимуляции растений: 1 - корпус; 2 - стойка; 3 - нижняя полка; 4 - средняя полка; 5 - верхняя полка; 6 - светодиодная плата; 7 - фитосветодиод; 8 - световой канал; 9 - опорный паз; 10 - крепеж; 11 - светоотражатель; 12 - световод; 13 - установочное отверстие; 14 - емкость (пробирка); 15 - питательный раствор; 16 - растение; 17 - отражающая грань; 18 - направляющая грань; 19 - фиксирующее отверстие; 20 - воздухопроводящая пробка; 21 - блок питания и управления; 22 - шнур; 23 - обмотка индуктивности; 24 - канал; 25 - группа контактов; 26 - питающий провод.
На фиг. 2. Изображена схема распределения светового потока: α - угол падения светового потока на грань; β - угол отражения светового потока от грани; γ - угол наклона грани; δ - угол наклона винтовой линии; 3 - нижняя полка; 4 - средняя полка; 7 - фитосветодиод; 8 - световой канал; 9 - опорный паз; 11 - светоотражатель; 12 - световод; 17 - отражающая грань; 18 - направляющая грань; 23 - обмотка индуктивности; 24 - канал; 25 - группа контактов; 26 - питающий провод.
1
Устройство для освещения растений состоит из корпуса в виде штатива для пробирок, включающего нижнюю полку 3 с опорными пазами 9 и световыми каналами 8, среднюю полку 4 с установочными отверстиями и верхнюю 5 полку с фиксирующими отверстиями 19, четыре стойки 2, стенку 1, блок питания и управления 21 со шнуром 22. На нижней стороне нижней полки 3 при помощи крепежей закреплена светодиодная плата 6 со фитосветодиодами 7 таким образом, что каждый фитосветодиод располагался в световом канале нижней полки 3. В опорные пазы 9 установлены световоды 12 из прозрачного оптического материала с отражателем 11. При этом верхняя часть каждого световода 12 входит в установочное отверстие 13 средней полки 4, а его верхняя грань расположена ниже верхней стороны средней полки 4, образуя углубление. В углубления образованными верхними гранями световодов 12 и установочными отверстиями 13, а также в фиксирующие отверстия 19 верхней полки 5 установлены пробирки с растениями и питательным раствором, закрытыми воздухопроводящими пробками 20. Пробирки выполнены из прозрачного светопроводящего материала, внешняя сторона которых, за исключением дна покрыта светоотражающим напылением 20-30 %-ной  пропускной способности. Внутренняя сторона пробирок имеет форму конуса, а внешняя сторона за исключением нижней части, имеет ребра выполненные по винтовой линии, образованные отражающей 17 и направляющими 18 гранями. При этом угол наклона отражающей грани 17 к вертикали γ увеличивается снизу вверх, что компенсирует уменьшение угла наклона светового потока на вышестоящие отражающие грани 17 α,обеспечивая одинаковый угол отражения светового потока β и создание более равномерного светового потока падающего на растение. Угол наклона направляющей грани 18 больше угла падения светового луча фитосветодиода 7, падающего на отражающую грань 17, образующие с направляющей гранью 18 общее ребро. В результате каждый фитосветодиод 7, световод 12, светоотражатель 11 и пробирка образуют отдельное световое устройство для каждого растения 16. В пазу между ребрами уложены витки проволоки катушки индуктивности 23, выводы которой по каналу 24 выведены в нижнюю часть пробирки 14 и через группу контактов 25 соединена с питающим проводом 26. Для защиты катушки 23 внешняя часть пробирки покрыта прозрачным лаком. От блока питания и управления  21 к углублениям, образованными установочными отверстиями 13 и световодами 12, подведены питающие провода 26, соединенные с группой контактов 25, установленных на стенках установочных отверстий 13.
Устройство работает следующим образом.
Пробирки 14 с растениями 16 и питательным раствором 15 устанавливают на фитосветоводы 7 и в фиксирующие отверстия 19 и включают блок питания. В результате фитосветодиоды 7 начинают испускать в окружающее пространство световой поток. Лучи светового потока, проходя через световод 12, проникают через прозрачную нижнюю поверхность пробирки 14 и отражаясь от отражающих граней 18 попадают на растение 16 обеспечивая его фитоэнергией. Часть лучей, не попавших на растение 16 попадают на направляющие грани противоположной стороны пробирки 14 и отражаясь от них, направляются внутрь пробирки 14 к растению 16. Так как ребра выполнены по винтовой линии, лучи светового потока будут отклонены от центральной оси пробирки и стебля растения и попадать на листья растения. При этом незначительная часть светового потока проникает через отражающее напыление пробирки, что обеспечит возможность проводить визуальный осмотр растения. В соответствии с установленным на блоке питания и управления 21 временем подается питание на катушки индуктивности 23, что приводит к возникновению вертикального магнитного поля, проходящего через пробирку 14 и растение, расположенное в ней. Под действием магнитного поля ускоряются процессы обмена веществ растения, что увеличивает интенсивность его роста.
Использование устройства для освещения растений позволит более эффективно использовать свет поток источника света и снизить период выращивания растений.
Источники информации
1. Патент 2693743 Российской Федерации, МПК С1:  А01С 1/02. Устройство для освещения и облучения ростков картофеля / Сыркин В.А., Машков С.В.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО Самарский ГАУ №  2018134337,  заявл. 01.10.2018. Опубл. 04.07.2019. Бюл. № 19.