способ лазерной активации семян в буртах и система для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ лазерной активации семян в буртах, включающий подачу потока лазерного излучения нетепловой интенсивности в глубинные зоны бурта посредством световодного устройства, отличающийся тем, что световодные устройства располагают равномерно по объему бурта, при этом приемные части световодных устройств устанавливают в одной плоскости, в которой осуществляют сканирование потока лазерного излучения.

2. Система для лазерной активации семян в буртах, содержащая источник лазерного излучения и световодное устройство, состоящее из световодного корпуса с наконечником, отличающаяся тем, что она снабжена блоком сканирования, связанным с источником лазерного излучения и по крайней мере одним дополнительным световодным устройством, причем приемная часть каждого световодного устройства снабжена зеркалом для поворота потока излучения вдоль корпуса световодного устройства, а излучающая часть снабжена светорассеивающей линзой, за которой расположен наконечник.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сельскохозяйственного промышленного растениеводства и может быть использовано для предпосевной обработки семян с целью стимуляции посевных качеств и увеличения урожайности, а также для обеззараживания семян.

Известны способы предпосевной обработки семян зерновых культур в статическом режиме, включающие облучение поверхностного слоя семян лазерным излучением [1, 2]

Недостатком способов является потребность специальных емкостей или дополнительных площадей складских помещений для размещения и обработки семян в поверхностном слое, что затрудняет использование способа для больших партий семян и объемных буртов.

Известен способ лазерной активации семян в статическом режиме, выбранный в качестве прототипа, включающий обработку семян путем поочередной передачи световой энергии лазера на световодные устройства, устанавливаемые в различные зоны бурта [3]

Известна установка для лазерной активации семян непосредственно в буртах, выбранная в качестве прототипа, состоящая из лазерного источника излучения мощностью 25-30 мВт и длиной волны 632,8 нм, на выходное окно которого закрепляется насадка со стекловолокнистым световодом длиной 5-10 м, оканчивающимся специальным светоизлучающим наконечником [3, 4} Перемещая лазерный генератор вдоль бурта семян, наконечник погружают в разные точки бурта на определенное время и таким образом семена обрабатывают в статическом режиме.

К недостаткам известных способа и устройства относятся большая трудоемкость, обусловленная присутствием оператора, перемещающего наконечник со световодом в разные зоны бурта, и низкая производительность из-за потери мощности лазерного луча на выходе световодного устройства.

Предлагаемое техническое решение направлено на снижение трудозатрат и повышение производительности труда при обработке больших партий семян в условиях зернохранилищ. Поставленная задача достигается тем, что лазерная активация семян осуществляется сканирующим лучом через серию световодных устройств, расположенных в бурте, посредством которых создается множество энергетических зон при заданных режимах активации, при этом контроль активации осуществляется автоматически. Новизна устройства для осуществления способа лазерной активации семян состоит в том, что в верхней части корпуса световодного устройства установлено зеркало, а в нижней светорассеивающая линза.

Cравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими решениями в данной области техники позволило выявить признаки, отличающие заявляемое решение от известных, что позволяет сделать вывод о его соответствии критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

На чертеже представлена принципиальная схема лазерной активации семян в статическом режиме.

Система для лазерной активации семян включает источник лазерного излучения 1 длиной волны 632,8 нм и мощностью 50 мВт со сканирующим устройством 2, позволяющим сканировать горизонтальную оптическую плоскость с задаваемой частотой. Источник лазерного излучения 1 снабжен подъемником 3 для регулирования высоты оптической плоскости. Система также включает световодные устройства, состоящие из металлической трубы 4, в верхней части которой установлено зеркало 5, а в нижней светорассеивающая линза 6, содержащая внутри конусное зеркало 7 с оптическим датчиком 8, с наконечником 9. Блок управления лазерным генератором 10 задает режим активации автоматически, управляет сканированием луча, осуществляет включение и выключение лазера согласно заданному режиму работы.

Способ активации семян осуществляется следующим образом.

Серию световодных устройств устанавливают в разные зоны бурта таким образом, чтобы зеркало 5 находилось в плоскости сканирования лазерного луча. Зеркало 5 отъюстировано так, чтобы отражаемый от него луч проходил внутри трубы и попадал на светорассеивающую линзу, создавая световые импульсы мощностью 10 мВт/см². Необходимый режим активации семян задается с электронного блока управления автоматически. Вся система питается от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц.

Получаемая семенами энергия в облучаемых зонах бурта передается в соседние слои семян путем контакта облученных семян с необлученными. Поэтому необходим определенный временной интервал между концом обработки и посевом семян в почву.

Многочисленными опытами доказано, что в зависимости от культуры, сорта, партии, года и зоны выращивания режим обработки является индивидуальным параметром и в каждом конкретном случае определяется с помощью физиологических критериев (см. табл.).

Предлагаемый способ можно осуществить в условиях зерноскладов с меньшими трудозатратами. Так, для лазерной активации семян в бурте объемом 100 т предлагаемым способом требуется 10 дней, в то время, как лазерная активация семян в бурте с таким объемом с использованием стекловолокнистого световода длиной 10 м и плотностью света на выходе световода 2 мВт/см², обеспечивает заданный режим активации семян в течение 70 человеко-смен.