Аквариум для водных организмов

 

(11) 618081

О Il И1 С,.А.ЩФ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соаетских

Социалистимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.03.76(21) 2333366/13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

2 (5t) М. Кл

A 01 К 64/00

Государственный комитет

Совета Мнннотроа СССР оо делам изооретеннй и открытий

29 (53) (43) О

УДК 639.3. . 05 (088. 8) публиковано 05.08.78сюллетень № (45) Дата опубликования опнсания26.06.78

Д. Н, Говорун, С, В. Ковтуненко, Н. А. Луценко, Г, Д. Бердышев и В. К. Рыбальченко (72) Авторы изобретения

Киевский ордена Ленина Государственный университет им. T. Г. Шевченко (71) Заявитель (54) АКВАРИУМ ДЛЯ ВОДНЫХ ОРГАНИЗМОВ

Изобретение относится к области гидробиологии и касается аквариумов для содержания, выращивания и излучения вод- ных организмов.

Известен аквариум с оптическими свойствами, имеющий форму трехгранной приъмы, в одном углу которой установлена иертикапьная аеиетитепьная пампа (11.

Стенки этого аквариума изготовлены из и прозрачного материала, а осветительная лампа отделена от наблюдателя непрозрачной перегородкой. Лучи света попадают на переднюю стенку аквариума и разлагаются в спектр подобно тому, как это t5 происходит в обычной призме. Кроме того, углы между. стенками подобраны таким образом, что в аквариуме происходят полное внутреннее отражение света, в результате чего при наблюдении через смотро- 20 вое окошко увеличивается количество предметов, реально находящихся в аквариуме. Однако такой аквариум предназначен для бытовых целей, так как дает нереальное представление о его обитателях.

К тому же, в конструкции укаэанного аквариума не обеспечено достаточно полного и спектрально неискаженного сбора свечений, возникающих прн спонтанном сверхслабом свечении водных организмов.

Известен также зеркальный аквариум, выполненный в виде прямой призматической емкости, внутренняя поверхность ко торой (эа исключением одной боковой стенки) равномерно покрыта светоотражаюшим непрозрачным слоем и со стороны загрузочного отверстия освещается светильником, установленным на крышке 1

21. В результате зрительный эффект при наблюдении через прозрачное смотровое окошко эа обитателями аквариума ycmmвается.

Однако известный аквариум не позволяет изучать спектральные характеристики спонтанного сверхслабого свечения водных организмов по следующим причинам.

Его форма не обеспечивает достаточно полный сбор и концентрярование на поверхности смотрового окошка спонтан

618081 ного сверхслабого светового излучения, испускаемого водными организмами. В атом аквариуме не предусмотрена оптическая изоляция от внешнего светового излучения, в реэупьтате чего внутри его рабочего обьема имеет место параэитньтй фон.

И аквариуме не обеспечена передача световой энергии спонтанного сверхслабого свечения водных организмов к регистрирующему прибору дпя получения его спект- 10 рапьных характеристик.

Целью изобретения явпяется создание аквариума дпя водных организмов, поэвопяющего изучать спектральные характеристики спонтанного сверхспабого свечения воднык организмов. Дпя этого аквариум оснащен светособирающей труб/ кой, имеющей форму усеченного конуса, с горловиной полусферической формы, несущей жгут световодов, и спектрометром, и выполнен в виде цилиндра с выпукпыми торцовыми сферическими стенками, имеющими одинаковый радиус кри,визны, а светособирающее окно распопожено в центре одной из торцовых стенок, при этом свободный конец ветособиоающей трубки соединен со светособирающим окном, а конец жгута световодов размещен в спектрометре., Кроме того, крышка загрузочного отверстия снабжена по периметру световым лабиринтом.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый аквариум", на фиг. 2 - т > же, в разрезе.

Аквариум дпя водных организмов представпяет собой емкость 1, которая имеет цилиндрическую форму, ограниченную с обоих торцов выпуклыми сферическими стенками 2 и 3, имеющими одинаковый радиус кривизны.

Одна из атих стенок, например, стенка 2, глухая, а стенка 3 выполнена со светособирающим окошком 4 и, оснащена светособирающей трубкой 5, причем центр кривизны А (фиг. 2) стенки со, светособирающим окошком 4 совпадает с точкой пересечения оси цилиндра О-О с

"глухой стенкой 2, центр кривизны которой А лежит эа предепами светосо бирающего окошка 4. Емкость 1 в верх ней своей части имеет загрузочное от-. верстие 6 с крышкой 7. Крышка загру-. зочного отверстия снабжена по всему периметру световым лабиринтом 8, выполненным в форме гребенки, покрытой матовой .черной краской. Внутренняя поверхность емкости аквариума, за исклю чением внутренней поверхности светособирающей трубки 5, равномерно покрыта .ветоотражающим непрозрачным слоем 9, например серебра, с нанесенным поверх тонким слоем апюминия, образующим зе к пьно-гладкую поверхность с бессепек» тивным отражением в исследуемой обпасти спектра. Светособирающая трубка

5 выпопнена из однородного материапа, например оргстекла, показатель преломпения которого равен показателю преломпения воды в аквариуме и имеет форму усеченного конуса„внешняя коническая поверхность которого покрыта светоотражающим непрозрачным слоем 10, например серебром, а горловина 11 ее имеет полусферическую форму. Поверхность горповины 11 светособирающей трубки 5 находится в оптическом контакте со жг том световодов 12, другой конец которо го выпопнен в форме входной щепи 13 спектрометра 14, например ЙФС-4, и непосредственно на ней расположен.

Изучение спектральных характеристик спонтанного сверхспабого свечения водных организмов, находящихся в обычной

1 дпя них среде обитания - воде, осущест» .впяют следующим образом.

В емкость аквариума через загрузочное отверстие 6 запивают воду, а атем помешают исследуемые водные организMht и закрывают крышкой 7 загрузочное отверстие 6. При необходимости воду подают дпя регулировки ее качества на замкнутый циркупяционный водяной контур, присоединенный к патрубкам с вентилями 15. Поскольку крышка 7 загрузочного отверстия 6 снабжена по периметру световым лабиринтом 8, а, внутренняя поверхность емкости аквариума покрыта светоотражающим непрозрачным слоем 9, то внутри аквариума присутствует пишь спаГое световое изпучение исспедуемых живых организмов, много кратно отражающееся от его внутренней поверхности. Из подавпяющего Гэпьшинства самосветящихся точек,. находящихся внутри аквариума, например точки В (фиг. 2), на .внутреншою поверхность светособирающей трубки 5 и светособирающегo мошка 4 приходит, как минимум, четыре световых пучка: пучок, qb раниченный лучами а и а, идущий беэ отражений к внутренней поверхности светособирающей трубки 5 через светосаби"

p@tauee окошко 4 пучок, ограниченный лучами в и в, претерпевший одно отражение от стенки 2; пучок, ограниченный пучами с и с > претерпевший два поспе У доватепьных отражения - от стенки 3 и от стенки 2; пучок, ограниченный пуча

ЛЗ ми d и а претерпевший три поспедова

618081 тельных отражения — два от стенки 2 и одно от стенки 3. Кроме того, на внутреннюю поверхность трубки 5 приходят световые пучки, отраженные цилиндрическими стенками емкости 1, например пучки, ограниченные лучами е и е, и х, а также пучки, испь.тывакнцие самые 1 различные комбинации отражений от стенок емкости. Так как светособнраюшая трубка 5 выполнена иэ однородного материала, показатель преломления кото- о рого равен показателю преломления воды в аквариуме, то все световые пучки, приходящие на ее внутреннюю поверхность и не испытывающие на ней отражений, проходят внутрь светособираюшей трубки 5. Достигну|,.его внешней конической пог,эрхности, покрытой светоотражаюшим непрозрачным слоем 10, пучки претерпевают на ней многократные отражения и все беэ исключения веером выходят через 2э полусферическую поверхность горловины

11 светособнраюшей трубки 5 в торец ,жгута световодов 12, находящихся с ней в оптическом контакте. Оптический контакт между торцамк световодов 12 и поверхнос ью горловины 11 гарантирует максимальный сбор и передачу световой энргии жгутом световодов 12. Пройдя через световоды 12, световое излучение поступает непосредственно во входную йель 13 спектрометра 14 и заполняет его апертуру. Спектрометр 14 записывает спектр слабого светового излучения водных организмов, находящихся в аква« риуме.

Но прежде, чем регистрировать спек1 ры самосветящихся водных организмов, определяют коэффициент пропускания К(Я) системы рабочий объем аквариума - свето собирающее окошко - жгут световодов— с спектрометр. Для этого в емкость аквариума с водой помещают источник света с известным широким спектром 3, (Ц, например лампу накаливания, к записывают ее наблюдаемый спектр и (А}

Коэффициент нропусканкя системы одре деляют из соотношении

3(%) (я)» —

3„(А) 5О где Я длина волны светового излучения.

Таким образом, истинный спектр saлученкя самосветящихся водных организмов Йд®получают кз наблюдаемого на

55 выходе спектрометра 1 (g), пользуясь соотношением

3 (3)

Jo (l I

К(Ц

Предлагаемая конструкция аквариума для водных организмов позволяет осу« шествлять эффективный сбор слабого светового излучения со всего рабочего обьема, занятого живыми водными органи мами, например планктонами, моллюсками, и оптимальную его передачу к регистрирующему прибору, что обеспечивает надежную регистрацию спектров сверхсла: бых излучений, испускаемых самосветяшимися водными организмами, находящимися в условиях, близких к естествен.ным. Кроме того, конструкция предлагаемого аквариума для водных организмов, дополнительно снабженного кэр стными

1устройствами, позволяет изучать также влияние физико-химйческого состава среды, в которой находятся исследуемые самосветящиеся водные организмы, на кх биологическую световую активность.

Ф ормула изобрете ния

Аквариум для- водных организмов, со стенками, покрытыми светоотражаюшим непрозрачным,. слоем, имеющий светосо бираюшее прозрачное окно к крышку с загрузочным отверстием, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью возможкости изучения сцектральных характеристик спонтанного сверхслабого свече ния водных организмов, он оснащен све тособирающей трубкой, кмеюиюй форму усе.энного конуса, с горловиной полусфэ ркческой формы, несущей жгут световодов, и спектрометром, jt выполнен в виде цилкндра с выпуклыми. торцовыми сферическими стенками, име ошкми одинаковый радиус кривизнй, а светособирающее окно расположено в центре одной из тор цовых стенок, при этом свободный конец светособирающей трубки соединен со светособирающим окном, а конец жгута световодов размещен в спектрометре.

И точнкки инфдрмацки, принятые во внимание прк экспертизе:

1. Патент США Ие 3696789, кл. 119-5, 1972, 2. Патент США !4 3706299, кл. 119-5, 1972.

618081 б 7

Составитель М. Андреева

Техред О. Андрейко Корректop А. Власенко

Редактор О. Иванова

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4152/4 Тираж 748 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5