Способ модификации функционального состояния биологического объекта бегущим электромагнитным полем

Изобретение относится к сельскому хозяйству и биологии и направлено на повышение эффективности обработки семян бегущим электромагнитным полем. Семена обрабатываются в СВЧ-камере с рупорными излучателями бегущим электромагнитным полем с правосторонним и/или левосторонним направлением перемещения в пространстве в импульсном режиме. Обработка семян позволяет оказывать избирательное и целенаправленное влияние на интенсивность и направление происходящих в семенах процессов. 2 з.п. ф-лы, 2 пр., 2 табл.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к методам и средствам предпосевной СВЧ-обработки семян с.-х. культур и направлено на повышение их эффективности за счет обработки импульсным бегущим электромагнитным полем с правосторонним и/или левосторонним направлением перемещения в пространстве.

Известно устройство для СВЧ предпосевной обработки семян, содержащее основание, загрузочный и приемный бункеры, ленточный транспортер с приводом и источники СВЧ-энергии, выполненный в виде N антенн, расположенных вдоль ленты транспортера и подключенные к соответствующим СВЧ-генераторам, обеспечивающее в процессе обработки семян их прямолинейное равномерное перемещение относительно излучающих антенн (Устройство для предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур. Заявка: 98119035/13, 19.10.1998. А01С 1/00).

Недостатком приведенного способа обработки семян, реализованного в данном устройстве является то, что в процессе обработки они перемещаются относительно излучающих антенн прямолинейно, что не позволяет использовать способ повышения пространственно - временной неоднородности воздействующего поля, включающий его правостороннее или левостороннее направление перемещения в пространстве. Однако, известно (Белькевич В.И., Берлин Ю.В., Бувин Г.М. Аппарат для лечения бегущим импульсным магнитным полем // Электронная промышленность, 1985, №1. - С.61), что чем выше пространственно-временная неоднородность поля, тем выше его биологическая активность.

Техническим результатом является повышение эффективности процесса предпосевной обработки семян за счет увеличения пространственно-временной неоднородности воздействующего электромагнитного поля.

Целью изобретения является повышение стимулирующего воздействия на прорастание семян, рост и развитие растений, увеличение урожайности культур.

Поставленная цель достигается способом обработки семян путем воздействия на них в отличие от прототипа электромагнитным полем с правосторонним или левосторонним направлением перемещения в пространстве, в импульсном режиме.

Эффективность способа может быть повышена за счет обработки семян электромагнитным полем, модулированным по частоте, амплитуде или фазе и изменяющим в процессе обработки частотный спектр и/или поляризацию.

В результате проведенного автором патентного поиска по научно-технической и патентной литературе установлено, что новая совокупность признаков способа, с достижением нового положительного эффекта - повышения эффективности процесса предпосевной обработки семян не известна и не следует явным образом из уровня техники, что подтверждает соответствие изобретения критерию «новизна» и «изобретательский уровень». По предложенному автором способу семена подвергаются обработке бегущим электромагнитным полем с правосторонним или левосторонним направлением перемещения в пространстве в импульсном режиме.

Предлагаемый способ может быть использован в растениеводстве:

- для предпосевной обработки семян с целью повышения их посевных и урожайных качеств (всхожести, силы роста, урожайности, улучшения структуры и качества биологического урожая и т.д.);

- для борьбы с сорной растительностью (обработка почвы для провокации прорастания семян сорных растений с целью их последующего уничтожения агротехническими методами).

Пример конкретного выполнения

Для осуществления описанного выше способа предпосевной обработки семян была использована многофункциональная сверхвысокочастотная установка «Импульс-3у», предназначенная для предпосевной обработки семян с.-х., культур затаренных в мешки.

Обработка семян проводилась в резонаторной СВЧ-камере объемом 200 литров, выполненной в виде полуцилиндра с размерами позволяющими расположить мешок с семенами массой до 50 кг. Подвод СВЧ-энергии к семенам производился снизу. Для чего мешок с семенами располагался непосредственно на раскрывах четырех рупорных излучателей СВЧ-энергии каждый размером 0,3×0,3 м, закрытых диэлектрической пластиной. На каждый излучатель подавалась СВЧ-мощность от блока магнетронного генератора выполненного на магнетроне M136-1 номинальной мощностью 700 Вт. Рабочие частоты магнетронных генераторов находились в диапазоне 2450±50 МГц. Поляризация электромагнитных волн, излучаемых рупорными излучателями линейная, при этом соседние близко расположенные излучатели имеют ортогональные линейные поляризации вектора напряженности электрического поля, что обеспечивает изменение поляризации воздействующей на семена электромагнитной волны при перемещении в пространстве электромагнитного поля.

Высокое отрицательное импульсное напряжение на катоды магнетронов подается с выпрямителей, выполненных по стандартной схеме удвоения напряжения. Так как эти выпрямители обеспечивают импульсный режим работы магнетронного генератора со скважностью больше двух и частотой следования импульсов равной частоте питающей сети, и подключены к различным фазам питающей сети, сдвинутым по фазе на 120°, то семена подвергаются обработке импульсным бегущим полем с правосторонним или левосторонним направлением перемещения в пространстве, в зависимости от сдвига фаз подаваемых на блоки питания магнетронных генераторов. Смена направления перемещения в пространстве электромагнитного поля осуществляется за счет переключения фаз подаваемых на блоки питания СВЧ-генераторов.

Оценка влияния импульсного бегущего электромагнитного поля на семена проводилась в экспериментах по предпосевной обработке семян голозерных сортов ячменя «Нудум-95» и « Л-32», а также кукурузы.

Семена обрабатывались в установке «Импульс-3у» при выбранных по результатам предварительных опытов экспозициях и двух вариантах перемещения ЭМП в пространстве: правосторонним и левосторонним. Направление перемещения ЭМП в пространстве определялось по пространственно-временной упорядоченности СВЧ-импульсов, генерируемых магнетронными генераторами.

За правостороннее направление перемещения ЭМП принята такая очередность работы СВЧ-генераторов установки, при которой излучатели, формирующие СВЧ-импульсы, следующие друг за другом, располагаются по направлению движения часовой стрелки, если смотреть на них со стороны биологического объекта.

Пример 1. В течение двух лет проводились полевые опыты по исследованию влияния направления перемещения в пространстве ЭМП в установке «Импульс-3у» на результаты предпосевной обработки в ней семян голозерных сортов ячменя «Нудум-95» и «Л-32. Исследовалось влияние на основные элементы продуктивности и конечный результат - урожайность. Исследования проводились по общепринятым методикам.

В первый год исследований изучали варианты: контроль - необработанные семена и два варианта с экспозицией 70 с с правосторонним и левосторонним направлением перемещения ЭМП в пространстве.

Во второй год исследований изучали варианты: контроль - необработанные семена и два варианта с экспозицией 100 с с правосторонним и левосторонним направлением перемещения ЭМП в пространстве.

Посев опытных делянок проводился в конце мая, а обработка семян в установке «Импульс-3у» производилась за десять дней до высева в почву.

Основные результаты опытов приведены в таблице 1.

Двухлетние опыты показали, что предпосевная обработка семян голозерных сортов ячменя бегущим ЭМП с правосторонним направления перемещения в пространстве оказывает достоверное положительное влияние на основные элементы продуктивности и конечный результат урожай зерна для исследованных сортов ячменя.

Опыт 2010 г., в котором семена обрабатывались при более оптимальной экспозиции 100 с, позволили с большой степенью достоверности установить влияние направления перемещения ЭМП в пространстве на результаты обработки семян как относительно контрольных вариантов (необработанные семена), так и относительно вариантов с левосторонним направлением перемещения ЭМП в пространстве.

Таблица 1.
Влияние предпосевной обработки семян бегущим ЭМП с левосторонним и правосторонним перемещением в пространстве на высоту растений и урожай голозерных сортов ячменя
Урожайность
Сорт Вариант обработки: экспозиция, направление перемещения ЭМП Высота растений, см
г/м2 Отклонение от контроля, %
2009 г.
Контроль 52,1 196,7
Нудум-95 70 с, левостороннее 56,7 206,7 +5,1%
70 с, правостороннее 69,7* 213,3* +8,4%*
Контроль 62,6 83,3
Л-32 70 с, левостороннее 65,3* 100,0* +20%*
70 с, правостороннее 64,6 103,3* +24,0%*
2010 г.
Нудум-95 Контроль 47,6 85,0
100 с, левостороннее 49,5 88,3 +3,9%
100 с, правостороннее 52,5* 95,0 +11,8%**
Л-32 Контроль 48,1 51,7
100 с, левостороннее 43,1 55,0 +6,4%
100 с, правостороннее 51,8 63,3 +22,4%**
Примечание: * - Отличие данных от контроля по t критерию Стьюдента Р<0,05;
** - Отличие данных от контроля и между вариантами обработки по t критерию Стьюдента Р<0,05.

Пример 2. Проведен двухфакторный полевой опыт по исследованию влияния предпосевной обработки семян кукурузы в установке «Импульс-3у» на основные элементы продуктивности и конечный результат урожайность. Изучалось влияние экспозиции при двух различных направлениях перемещения ЭМП в пространстве: левостороннем и правостороннем. Исследования проводились по общепринятым методикам.

Посев опытных делянок проводился 8 мая, а обработка семян в установке «Импульс-3у» производилась за десять дней до высева в почву.

Основные результаты опытов приведены в таблице 2.

Таблица 2.
Влияние предпосевной обработки семян бегущим ЭМП с левосторонним и правосторонним перемещением в пространстве на густоту растений и урожай кукурузы
Варианты опыта Режим обработки: направление перемещения ЭМП, экспозиция, с Густота растений, тыс./га Отклонение от контроля, % Урожай зерна при 14% влажности, т/га Отклонение от контроля, %
К1 64,5 - 3,39 -
Правостороннее
В1 70 64,2 -0,5 3,4 +0,3
В2 75 65,4 +1,4 3,39 0,0
В3 80 63,8 +1,1 3,45 +1,8
К2 65,4 - 3,41 -
Левостороннее
В6 70 63,7 -2,6 3,55* +4,1*
В7 75 69,1** +5,7** 3,92** +15**
В8 80 65,1 -0,5 3,62* +6,2*
Примечание : * - Отличие данных от контроля по t критерию Стьюдента Р<0,05.
** - Отличие данных от контроля по t критерию Стьюдента Р<0,01.

В результате опытов установлено, что исследованные факторы, экспозиция и направление перемещения ЭМП в пространстве, а также их взаимодействие оказывают достоверное влияние на урожай зерна кукурузы. При лучшей экспозиции 75 с обработка семян бегущим ЭМП с левосторонним перемещением в пространстве с высокой степенью достоверности (нулевая гипотеза отвергается при Р<0,01) приводит к увеличению густоты растений и урожая зерна. В то время как обработка семян бегущим ЭМП с правосторонним перемещением в пространстве не оказывает влияния на эти показатели.

Таким образом, установлено, что характер перемещение бегущего ЭМП в пространстве является эффективным регулятором происходящих в семенах и в дальнейшем в растениях процессов.

Использование предлагаемого способа предпосевной обработки семян с.-х. культур при оптимально выбранных режимах их обработки, включающих направление перемещения ЭМП в пространстве, позволит улучшить их посевные качества, что приведет в конечном итоге к увеличению урожая культуры.

1. Способ предпосевной обработки семян путем воздействия на семена, помещенные в резонаторную СВЧ-камеру с рупорными излучателями СВЧ-энергии, бегущим электромагнитным полем с правосторонним или левосторонним направлением перемещения в пространстве, в импульсном режиме.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что формируют электромагнитное поле с возможностью изменения частотного спектра и/или поляризации.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что электромагнитное поле формируют с возможностью его модулирования по частоте, амплитуде или фазе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине, неврологии, может быть использовано для изучения состояния зон активации сенсомоторной системы при двигательной реабилитации у пациентов с перенесенным нарушением мозгового кровотока с целью коррекции реабилитационных мероприятий.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство содержит большой аппликатор с магнитным ярмом и двумя противолежащими, разделенными промежутком полевого воздействия полюсными наконечниками на магнитном ярме и с двумя, соответственно каждому полюсному наконечнику, магнитными катушками для выработки в значительной мере однородного в промежутке полевого воздействия магнитного переменного поля определенной напряженности, причем подвергаемая действию поля биологическая ткань в качестве целевого объема, подвергаемого действию поля, может размещаться в промежутке полевого воздействия.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для лечебного воздействия преимущественно на биологически активные точки путем одновременного механического и магнитного воздействия.
Изобретение относится к медицине, онкологии и радиологии и может найти применение при комбинированном способе лечения злокачественных опухолей гортани и гортаноглотки.
Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может применяться для лечения язвенных кератитов. .
Изобретение относится к медицине, а именно - к кардиологии, физиотерапии. .
Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, физиотерапии. .
Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано при лечении хронической токсической алкогольно-табачной оптической нейропатии.
Изобретение относится к медицине, а именно к гастроэнтерологии, и может быть использовано для лечения хронического холецистита. .

Изобретение относится к медицине, а именно к магнитотерапии. .
Изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапии. Способ включает воздействие ультравысокочастотной терапией (УВЧ-терапией) при лечении пневмонии. При этом до начала проведения процедуры определяют время свертывания крови. При времени свертывания крови до 2 минут УВЧ-терапию проводят в течение более 15 минут ежедневно, на курс 8-10 сеансов. При времени свертывания крови более 6 минут УВЧ-терапию проводят не более 3-х минут, 3-4 раза в день с перерывами не менее 30 минут, на курс 25-30 сеансов. При времени свертывания крови от 2 до 6 минут УВЧ-терапию проводят в течение 10-12 минут ежедневно, на курс 8-10 сеансов. Способ предотвращает гипо- и гиперкоагуляции крови, нарушения микроциркуляции в очаге воспаления, приводящие к затяжному течению заболевания, формированию пневмофиброза и развитию хронических форм бронхолегочной патологии. 2 пр.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способу и устройству для воздействия и/или детектирования магнитных частиц для мониторинга внутримозговых или внутричерепных кровотечений с использованием визуализации магнитных частиц (MPI). Устройство для детектирования магнитных частиц в области действия и для мониторинга кровотечения, содержащее средство отбора, включающее блок генератора сигнала поля отбора и катушки поля отбора для генерации магнитного поля отбора, которое обладает такой пространственной картиной его напряженности магнитного поля, что в области действия формируются первая подзона, которая имеет низкую напряженность магнитного поля, и вторая подзона, которая имеет более высокую напряженность магнитного поля, средство возбуждения, содержащее блоки генератора сигнала поля возбуждения и катушки поля возбуждения для изменения положения в пространстве двух подзон так, что намагниченность магнитного вещества изменяется локально, средство приема, содержащее по меньшей мере один блок приема сигнала и по меньшей мере одну принимающую катушку для получения сигналов детектирования. Устройство дополнительно содержит средство обработки сигнала для обработки сигналов детектирования, включающее средство сравнения для сравнения принятых сигналов детектирования с ранее полученными опорными сигналами из той же области действия, первое средство определения областей увеличенного объема крови, второе средство определения для определения картины пульсации крови в областях увеличенного объема крови и третье средство определения того, какие из областей увеличенного объема крови представляют собой области с кровотечениями, на основе определенной картины пульсации. Способ детектирования магнитных частиц состоит в использовании устройства детектирования. Использование изобретения позволяет создать небольшой сканер, который можно постоянно оставлять у пациента или периодически предоставлять ему для мониторинга кровотечения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам определения размеров полостей, в частности легочных альвеол пациента. Устройство определения размера полости, в которую введен аэрозоль, содержащий магнитные частицы, содержит средство выбора, содержащее блок генератора сигнала поля выбора и элементы генерации поля выбора для генерации магнитного поля выбора, имеющего такую пространственную структуру напряженности магнитного поля, что в поле зрения формируются первая субзона, имеющая низкую напряженность магнитного поля, и вторая субзона, имеющая более высокую напряженность магнитного поля, средство возбуждения, содержащее блоки генератора сигнала возбуждающего поля и катушки возбуждающего поля для изменения положения в пространстве двух субзон, приемное средство, содержащее, по меньшей мере, один блок приема сигнала и, по меньшей мере, одну приемную катушку для получения сигналов обнаружения, и средство обработки для определения размера полости. Способ определения размера полости состоит в использовании устройства. Использование изобретения позволяет повысить разрешающую способность сигналов обнаружения. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к неврологии, нейростоматологии, нейрохирургии. Осуществляют воздействие электрическим током на области проекции Гассерова узла, на верхние края глазниц в области foramen supraorbitale, на нижние края глазниц в области foramen infraorbitale, на нижнем конце челюсти в области foramen mentale и на области передних брюшек двубрюшной мышцы и жевательные мышцы. Электростимуляцию осуществляют трапециевидным биполярным электрическим током частотой 20-120 Гц, продолжительностью импульса 0,01-0,2 мс, временем посылки и паузы 2 с, силой тока, возрастающей от 0,1 мА до 20 мА до появления слабой вибрации тканей, время воздействия 10-20 минут. Затем проводят воздействие низкоинтенсивным импульсным магнитным полем от аппарата «Колибри» в режиме I и дополнительно воздействуют на области шей и верхней трети грудной клетки, время воздействия 10-15 мин. После этого на область воротника накладывают аппликацию грязи «Томед» комнатной температуры, временем воздействия 10-20 мин. Общий курс лечения 8-15 процедур. Способ позволяет повысить эффективность лечения, что достигается за счет комплексного последовательного воздействия электрическим током, магнитным полем и грязевыми аппликациями в указанном режиме воздействия. 2 ил., 2 пр.
Изобретение относится к медицине и направлено на активацию метаболических и репаративных процессов в органах, тканях и клетках путем усиления влияния на синглетно-триплетные переходы в биологических молекулах посредством воздействия магнитными полями на пациента. Устройство содержит соединенные между собой монокристаллическую подложку немагнитного граната, на одну из поверхностей которой нанесена эпитаксиальная феррит-гранатовая пленка толщиной 0,5-50 мкм и намагниченностью насыщения 10-1000 Гс, и защитный экран, выполненный из монокристаллического сапфира, причем между эпитаксиальной феррит-гранатовой пленкой и защитным экраном расположена метакремниевая монокристаллическая пластина. Достигаемый технический результат состоит в повышении эффективности воздействия магнитодоменной структуры на биообъект при одновременном повышении удобства ее использования. 2 з.п. ф-лы, 6 пр.
Изобретение относится к медицине, а именно к гинекологии, и может быть использовано для лечения хронического эндометрита. Воздействуют на органы малого таза с помощью аппарата КАП-ЭЛМ-01 «Андро-Гин». Лечение проводят в 2 этапа. На первом этапе используют предварительное провокационное физиотерапевтическое воздействие, включающее 3-5 процедур. Одновременно применяют электростимуляцию - «внутриполостная», в режиме работы - «3», полярность «положительная», амплитуда от 5% до 100%, частота 50 Гц, возбуждение - 2 сек, пауза - 1 сек; нейростимуляцию - датчик накожный, частота 30 Гц; магнитотерапию и лазеротерапию - наружное и внутреннее воздействие, синфазно; цветоритмотерапию - непрерывное воздействие синего и красного цвета, мощность - положение переключателя - позиция «3», время переключения - 3 секунды, частота модуляции 20 Гц. Продолжительность процедуры 15-20 минут, ежедневно или через день. Проводят медикаментозное лечение, определяемое индивидуально, в зависимости от исходных данных. На втором этапе применяют основное физиотерапевтическое воздействие, включающее 15-20 процедур. Одновременно воздействуют в режиме электростимуляции - «внутриполостная», в режиме работы - «4», полярность «положительная», амплитуда от 5% до 100%, частота 80 Гц, возбуждение - 3 сек, пауза - 5 сек; нейростимуляции - частота 10 Гц; магнитотерапии и лазеротерапии - наружное и внутреннее воздействие, синфазно; цветоритмотерапии - непрерывное воздействие зеленого и оранжевого цвета, мощность - положение переключателя - позиция «3», переключение - 3 сек, частота модуляции 20 Гц. Продолжительность каждой процедуры 15-20 минут при их применении ежедневно или через день. Способ обеспечивает высокую эффективность медикаментозного этапа лечения после короткого провокационного физиотерапевтического воздействия, повышает эффективность основного этапа физиотерапевтического лечения за счет комплексности воздействия преформированными физическими факторами, снижает побочные эффекты при физиолечении. 2 пр.

Группа изобретений относится к медицине, компьютеризованному средству моделирования, в частности к компьютеризованным способам имитационного моделирования, для предоставления помощи в планировании термотерапии и к должным образом настроенному вычислительному оборудованию. Термотерапия включает в себя гипертермическую обработку опухоли в пределах объема человеческого организма. Гипертермическая обработка включает в себя приложение магнитного поля в обрабатываемом объеме посредством аппликатора магнитного поля. По меньшей мере в одном снабжаемом объеме тепловая энергия может быть введена посредством магнитных, парамагнитных и/или суперпарамагнитных наночастиц, помещенных в тело, посредством поглощения энергии в приложенном магнитном поле. Значения напряженности поля и, в необязательном порядке, вычисленные распределения температур предоставляются для помощи пользователю в планировании термотерапии. 9 н. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области биологии, медицины, ветеринарии и может быть использовано в медицинских стационарах для предотвращения негативных эффектов геомагнитных бурь для здоровья. Способ разработан на основе экспериментальных данных и заключается в компенсации медленных изменений геомагнитного поля во время геомагнитной бури в диапазоне частот 0-0,01 Гц. При этом изменения результирующего магнитного поля во время компенсации должны соответствовать естественным суточным вариациям геомагнитного поля. Для реализации способа предлагается использовать устройство для генерации магнитных полей и компенсации локального низкочастотного магнитного поля, состоящего из модуля регистрации трех компонент локального низкочастотного магнитного поля и его вариаций, включающего в себя феррозондовый магнитометр, модуля компенсации трех компонент магнитного поля, состоящего из трех пар взаимно ортогональных колец Гельмгольца, модулей аналого-цифрового и цифроаналогового преобразователей сигналов. Сигнал с модуля регистрации трех компонент локального низкочастотного магнитного поля и его вариаций поступает в аналого-цифровой преобразователь, преобразуются в двоичный цифровой код и поступают на компьютер, где программно формируется трехкомпонентный сигнал, на основе которого происходят сохранение суточных вариаций геомагнитного поля и компенсация геомагнитной бури. 2 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к травматологии, и может быть использовано при лечении переломов у детей с замедленным сращением. Проводят чередование грязевых аппликаций глиной «Тереклит» и магнитотерапии продолжительностью 8-15 минут. Глину «Тереклит», подогретую до температуры 36-42°C, и наносят ребенку на шейно-воротниковую зону, вдоль позвоночного столба и на близлежащие к месту перелома суставы. Магнитотерапию проводят с индукцией 15-50 мТ. Индукторы располагают в поперечном положении в области перелома. Курс лечения составляет 10-15 процедур. Способ позволяет сократить сроки срастания перелома, быстро восстановить трудоспособность за счет сочетания пелоидотерапии грязью «Тереклит» и магнитотерапии. 1 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и предназначено для лечения синдрома сухого глаза. Эпибульбарно в конъюнктивальную полость вводят препарат «Мукоза композитум» в объеме двух капель. Воздействуют бегущим пульсирующим магнитным полем индукцией 33 мТл, с частотой изменения поля 100 Гц и частотой модуляции магнитного поля 10 Гц. Продолжительность процедуры - 5 минут на пораженный глаз, процедуру проводят 1 раз в день. Курс лечения - 10 процедур. Способ обеспечивает повышение эффективности лечения синдрома сухого глаза, что выражается в улучшении эпителизации глазной конъюнктивы и роговицы, уменьшении воспалительной реакции в конъюнктиве, увеличении времени стабильности слезной пленки, удлинении периода ремиссии и, как следствие, характеризуется повышением качества жизни пациентов. 1 ил., 4 пр.
Наверх