УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ ЗАЩИТНЫХ БИОПРЕПАРАТОВ

Полезная модель относится к области экологии и сельского хозяйства и может использоваться при технологическом применении защитных биопрепаратов при выращивании растений в закрытом и открытом грунте.
Известные устройства лазерного облучения семян и растений, содержащие источники лазерного излучения, системы сканирования пучка и блоки управления [1-3] непригодны для лазерной обработки защитных биопрепаратов, так как объекты получают неизвестные дозы лазерного облучения со случайной периодичностью и кратностью. С помощью такого рода устройств невозможно устанавливать и контролировать экспозицию лазерной обработки и плотность мощности излучения. Наиболее близкие технические решения представлены лазерными установками для облучения растений в культуре in vitro, в которых используется источник лазерного излучения, универсальный объектив и блок управления [4-6]. Они обеспечивает прецизионную установку параметров облучения, однако данные устройства не могут использоваться при технологическом применении защитных биопрепаратов, поскольку имеют низкую производительность, высокую трудоемкость обслуживания и могут работать только с малым объемом рабочего раствора защитных препаратов, помещенного в сосуды небольшой емкости.
Цель полезной модели - увеличение производительности лазерной обработки защитных биопрепаратов с обеспечением необходимой точности лазерного облучения в проточном режиме.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для лазерной обработки защитных биопрепаратов, включающее источник лазерного излучения и блок управления, дополнительно вводятся электромеханический узел с двигателем насоса прокачки раствора защитных биопрепаратов через рабочую емкость с плоскопараллельными прозрачными гранями, схема включения двигателя электромеханического узла и датчик наличия раствора в рабочей емкости, при этом датчик наличия раствора в рабочей емкости электрически связан с блоком управления, а блок управления электрически связан с источником лазерного излучения и со схемой включения двигателя электромеханического узла.
Структурно-функциональная схема устройства лазерной обработки защитных биопрепаратов представлена на фигуре 1. Устройство включает: 1 - лазерный излучатель с блоком питания, 2 - блок управления, 3 - схему включения двигателя, 4 - двигатель насоса прокачки раствора, 5 - рабочую емкость с плоскопараллельными гранями, 6 - датчик наличия раствора в рабочей емкости.
Устройство работает следующим образом. По сигналу оператора «Общий Пуск» блок управления 2 подает на схему включения двигателя 3 команду «Пуск насос», схема включения двигателя 3 подает заранее установленное напряжение питания Un на двигатель насоса прокачки 4, который начинает прокачку раствора с защитными биопрепаратами через рабочую емкость 5. При появлении в рабочей емкости 5 раствора биопрепарата, срабатывает датчик 6 наличия раствора и по его сигналу «Работа» блок управления 2 подает команду «Пуск лазер» на блок питания лазера и включает лазерный излучатель 1, облучающий область пространства, в которой находится рабочая емкость 5. Раствор защитного биопрепарата непрерывно прокачивается через рабочую емкость 5 со скоростью, задаваемой схемой включения двигателя 3. Скорость прокачки изменяется посредством изменения напряжения питания Un двигателя насоса прокачки 4. В момент откачки последней порции раствора из рабочей емкости 5, датчик 6 фиксирует отсутствие раствора в рабочей емкости 5 и подает команду «Общий Стоп» в блок управления 2. В свою очередь, блок управления 2 подает команды «Стоп насос» на схему включения двигателя 4 и «Стоп лазер» на блок питания лазера. В результате чего выключается лазерный излучатель 1 и двигатель насоса прокачки 3. Установка переходит в режим ожидания следующего цикла работы.
Такая конструкция устройства способствует увеличению производительности лазерной обработки защитных биопрепаратов в жидкой фазе с обеспечением необходимой точности параметров облучения в проточном режиме. Плоскопараллельные прозрачные грани рабочей емкости позволяют минимизировать потери лазерного излучения. Длительность облучения препарата задается скоростью прокачки раствора через рабочую емкость. Постоянство местоположения рабочей емкости относительно выходной апертуры лазерных излучателей обеспечивает однородность параметров облучения во всем объеме обрабатываемого раствора, а встроенный датчик наличия раствора с блоком управления обеспечивают автономную работу устройства, что способствует уменьшению трудоемкости при технологической лазерной обработке больших объемов защитных биопрепаратов.
Литература:
1. Патент РФ №2072758 А01С 1/00, A01G 7/04. Способ лазерной активации семян в буртах и система для его осуществления /Авторы: П.С. Журба, А.Н. Долгов, Т.П. Журба.. - Опубл. 10.02.1997.
2. А.С. СССР №957452 А01С 7/00, A01G 7/04. Устройство для стимулирования роста растений.
3. Патент РФ №2202869. Устройство для лазерной обработки семян и растений. А01С 1/00, A01G 7/04. - Опубл. 27.04.2003. Бюл. №12, С. 6.
4. Будаговский А.В. Теория и практика лазерной обработки растений. - Мичуринск-наукоград РФ, 2008. - 548 с.
5. Будаговский А.В., Соловых Н.В., Янковская М.Б. Методикам применения когерентной лазерной оптики для повышения эффективности размножения растений in vitro. - Мичуринск-наукоград РФ, 2014. - 70 с.
6. Патент РФ №165722 на полезную модель «Устройство для прецизионной лазерной обработки растений в культуре in vitro» / Авторы: Будаговский А.В., Будаговская О.Н., Будаговский И.А. - Опубл. 10.11.2016. Бюл. №31.