Группа новых технологий

группа НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Создана в 2000 г. для развития физических методов исследования и разработки новых электронных приборов для решения научных и прикладных задач ветеринарии и в целом агропромышленного комплекса.

Основное направление научной деятельности - разработка комплекса технических решений, позволяющих на основе физических воздействий создавать электронные устройства, действующие на микроорганизмы и улучшающие физиологическое состояние животных. Имеется возможность разработки современных электронных приборов и сенсорных преобразователей на базе микроэлектроники.

Заведующий группой – , кандидат физических наук, специалист в области использования физических методов исследований и разработки новых микроэлектронных датчиков (сенсорных преобразователей) и электронного оборудования для решения научных и прикладных задач в различных областях науки и техники. На хозрасчетных отношениях под его руководством и с его активным участием (или им) были созданы новые методы и устройства изучения и поддержания жизнеспособности биологических объектов, приборы для диагностики технических систем. Имеющиеся наработки, опыт и ранее приобретенные научные подходы при решении научных и производственных проблем (защищены более 10 авторскими свидетельствами, опубликованы в более 80 научных статьях, доложены на всесоюзных и международных конференциях) используются и для развития отмеченного направления ветеринарии. Особый интерес представляет использование имеющихся заделов и НОУ-ХАУ для развития современного прорывного направления – нанобиотехнологии и сенсорной микроэлектроники.

Сотрудники подразделения активно участвуют в конференциях и выставках по техническому оснащению аграрного сектора.

Наиболее значимые достижения:

Автоматизированный исследовательский комплекс для изучения влияния оптических и акустических воздействий на микроорганизмы

Применение “лазеротерапии” как метода лечения в животноводстве позволяет сократить использование антибиотиков и химических препаратов при лечении заболеваний сельскохозяйственных животных, сокращает срок восстановления репродуктивных функций больных животных, в результате чего удается обеспечить экологическую чистоту продукции животноводства и снизить затраты на ее производство.

Исследования по влиянию физических воздействий на микроорганизмы и на особенности лечения животных в настоящее время явно не достаточно, в частности, из-за отсутствия соответствующего оборудования.

Разработанный исследовательский комплекс «АИК-С» позволят изучать влияние оптических и акустических воздействий на микроорганизмы

Исследования образцов поводились в чашках Петри по заданным режимам. Снятие крышек с чашек Петри на время облучения осуществляли вакуумной присоской.

Чашки Петри для облучения образцов устанавливали в боксе, предварительно обработанном УФ излучением.

Комплекс обеспечивает проведение следующих режимов облучения: - число одновременно облучаемых чашек Петри с исследуемыми образцами – 6;

- диапазон длин волн оптических излучателей – плавное изменение от 300 до 1100 нм, дискретные значения с использованием интерференционных светофильтров и светодиодов с излучением – 430, 468, 505, 570, 585, 592, 635, 700,870 нм;

- предусмотрено использование газового и полупроводниковых лазеров;

-мощность излучения в непрерывном режиме до 100 мВт (предусмотрена возможность измерения излучаемой мощности встроенным фотоприемником на выбранных длинах волн):

-непрерывный и импульсный режимы импульсы излучения длительностью от 10-5 до 10-1 сек с частотой повторения от 1 Гц до 100 кГц.

Используя данный комплекс, мы провели в годах исследования по влиянию оптических воздействий в диапазоне 430 – 870 нм на микроорганизмы и выявили изменения чувствительности стафилококка к отдельным антибиотикам при определенных режимах облучения.

Светолечебный аппарат «ВЕКТА»

Лечение животных методом “лазеротерапии” сдерживается сложностью и соответственно высокими ценами известных приборов.

Для использования в ветеринарной практике нами разработаны простые светолечебные аппараты ВЕКТА». Их конструктивные особенности предусматривают лечение репродуктивной функции коров, маститов и других заболеваний.

Для обеспечения максимального удобства пользования аппаратом он выполнен в виде трубы с герметичным наконечником. Такое исполнение позволяет производить необходимую обработку аппарата при инвазивном лечении животных.

Базовые светолечебные аппараты могут укомплектовываться дополнительными комбинациями излучателей по заказу пользователей:

Цифровой ветеринарный кутиметр

Разработаны и получены патенты на цифровой ветеринарный кутиметр для аллергической диагностики туберкулеза животных..

Результат измерения отображается на светодиодном семисегментном индикаторе в миллиметрах. В приборе реализована функция запоминания результата измерения. Кутиметр автоматически выключается через тридцать секунд, после того, как прекращается проведение измерений.

Цифровой индикатор влажности пантов

Устройство предназначено для измерения влажности пантов кондуктометрическим методом. Устройство имеет зонды для внедрения в измеряемый образец пантов.

В приборе реализована схема определения разряда питающей батареи на аналоговом компараторе.

Приборы апробированы в пантоводческих хозяйствах Алтайской Республики в годах.

Основные технические характеристики прибора:

Питание..............................................................	батарея 9 В NEDA 1604,
Диапазон измеряемых значений влажности	9 – 21 %
Количество измерений (от одного элемента).	не менее 3000
Дисплей...............................................................	светодиодный индикатор
Индикация разряда батареи.............................	высвечивание точек
Размеры(диаметр x длина)................................	50 x 300 мм
Вес.......................................................................	500 г (с элементом питания)

Терморегуляторы

Терморегуляторы предназначены для поддержания заданной температуры при проведении различных исследований и для использования в производственных и технологических процессах. Могут быть укомплектованы датчиками различных типоразмеров, специально разработанными под решаемые задачи.

На рисунках приведены терморегуляторы различного функционального назначения. Терморегуляторы типа а) и б) для измерения и поддержания температуры от одного датчика. Терморегулятор в) обеспечивает поддержание температуры от двух датчиков. Встроенные электронные часы обеспечивают возможность поддерживать различные уровни температур в зависимости от времени суток и дня недели.

Использование оригинальных датчиков, современной элементной базы и новых схемотехнических решений позволяет повысить качество электронной аппаратуры и расширяет функциональные возможности приборов.

 

а) б) в)

Электронные терморегуляторы

Установка фотоэмиссионного сканирования

Установка фотоэмиссионного сканирования материалов, чувствительных к свету, (полупроводников). Позволяет оценивать качеств поверхности пластин различных полупроводниковых материалов. Метод является неразрушающим.

Установка и метод могут быть модифицированы для изучения состояния биологических объектов при нахождении их в различных условиях и при различных воздействиях на них.

Установка позволяет сканировать уровень фотоэмиссии с выбранного участка поверхности полупроводниковой пластины.

Метод основан на возбуждении оптическим излучением неосновных носителей заряда на поверхности полупроводника и измерении эмиссии электронов. В качестве оптических излучателей используются полупроводниковые лазеры и стандартные оптические приборы.

Установка позволяет экспрессно регистрировать распределение состояния поверхности полупроводниковой пластины.

Метод и установка могут быть особенно полезны для контроля чистоты материала и состояния поверхности пластины при разработке приборов на основе новых полупроводников.

Для обеспечения экспрессности проведения анализа за счет быстрого размещения испытуемого образа в измерительной ячейке применен метод фотоэмиссии в электролит.

После установки измеряемой пластины на держатель на персональном компьютере задаются следующие параметры измерения:

Сканирование поверхности полупроводниковой пластины производится в автоматическом режиме после выбора пункта “Сканирование”.

Результаты сканирования отображаются в виде трехмерной зависимости уровня фотоэмиссии от X и Y координат или в виде цветных поверхностей с одинаковым уровнем фотоэмиссии на дисплее компьютера.

После завершения измерения результаты сканирования можно сохранить в памяти персонального компьютера.

Технические характеристики

Питание………………………………………………………	220 В, 50 Гц
Длительность оптических импульсов……………………..	0,03 мс-50 мс *
Частота повторения оптических импульсов………………	20 Гц - 30 кГц *
Диапазон длин волн………………………………………...	200 - 1100 нм*
Диапазон перемещения держателя пластины ……………	100 мм *
Шаг позиционирования при перемещении………………. Диаметр испытуемых полупроводниковых пластин	1 мм * 100 мм
Управление и отображение информации…………………	на ПК
Габаритные размеры……………………………………….	400х500х1000 мм
Вес, не более………………………………………………..	30 кг

* Параметры могут быть изменены по согласованию с Заказчиком.

 

Измеритель концентрации озона

Действующий макет измерителя концентрации озона для проведения исследований спектрально совмещенных излучателя и фотоприемника

На основе физических методов исследований (спектрофотометрия) разработано устройства для измерения концентрации озона.

Изучены рабочие характеристики оптических излучателей и фотоприемников. Выбраны спектрально совместимые и пригодные для создания датчика для оценки концентрации озона.

Для регистрации оптического излучения, прошедшего через измерительную ячейку с содержанием озона, нами использован полупроводниковый фотоприемник.

Для проверки работоспособности датчиков изготовлен действующий макет устройства для измерения концентрации озона (рис.), проведена оценка его работоспособности.

Как видно из рисунка насыщение озоном камеры наступает через 180 секунд (3 минуты). Для выявления закономерности изменения концентрации озона от времени его накопления необходимо проводить измерения в едином цикле с одинаковыми условиями его получения.

На рис. показаны зависимости показаний устройства для измерения концентрации озона для различных промежутков времени накопления озона в генерационной камере (10-300 секунд) при продувке озона через генерационную камеру и измерительную ячейку устройства.

Рис. Зависимость показаний устройства от времени протягивания озона через раствор KJ и устройство

Кривые отражают изменение показаний устройства во времени при изменении концентрации озона от максимально накопленного значения до нуля в генерационной камере.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ПРОСА

Выход из проса крупы - пшена, содержание в нем бел­ка, жира, а также его вкусовые качества в значительной степени определяются технологическими и биохимическими свойствами исходного продукта. Для определения этих свойств необходимы надежные методы контроля качества зерна на всех этапах работы от создания сорта до произ­водства и заготовок товарного зерна.

Содержание меланозных зерен в партиях проса нормирует ГОСТ .

Существующие методы не обеспечивают всех предъявляемых к ним тре­бований и возникает необходимость в создании новых ме­тодов и технических средств для более совершенного и комплексного контроля качества зерна.

Разрабатываемое устройство позволяет достаточно оперативно получать информацию о состоянии зерен проса, а также других сельскохозяйственных культур и может пред­ставлять интерес для оценки качества продукции оптичес­ким методом.

На рис. представлен общий вид устройства для контроля качества зерен проса.

Рис. Устройство контроля качества зерна проса: 1 - трубка; 2 - объектив; 3 - плоскость; 4 - диск-кас­сета; 5 - фиксатор положения; 6 - ось; 7 - указа­тель номера зерна; 8 - затемняющие шторки

Заключаем хоздоговора на выполнение научно-исследовательских и конструкторско-технологических работ, направленных на создание новых технологий, методов диагностики биообъектов, а также, на разработку и изготовление специализированных сенсорных преобразователей и современных электронных приборов на базе микроэлектроники для решения различных научных и прикладных задач.

Контактный тел. (3

моб. т. + 7 913 ,

e-mail: [e-mail]