Устройство для изучения влияния магнитных полей на рыб по их двигательной реакции Советский патент 1985 года по МПК A01K61/00 

Изобретение относится к области исследования живых организмов, а именно к устройствам для изучения влияния искусственно создаваемых магнитных, электрических или электромагнитных полей на живые организмы, обитающие в водной среде, например рыб, и может быть использовано для иммитации этих полей и изучения их влияния на двигательную реакцию рыб аналогично тому, как это имеет место в природе (на Земле). Цель изобретения - повышение точности исследования и возможность создания одновременно или последовательно электрического поля и однородных магнитных поПредлагаемое устройство позволяет получить в области аквариума однородные горизонтальные и вертикальные магнитные поля, аналогичные магнитному полю Земли, а также постоянное и переменное электрические поля, что позволяет изучать поведение рыб под воздействием указанных полей, как в совокупности, так и в отдельности. Такое максимальное приближение условий двигательной реакции рыб к их реакции при естественном местонахождении и возможкость автоматической регистрации их поведения позволяет более точно изучать реакцию рыб на существующие магнитные и электрические поля Земли. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - отдельные элементы устройства и их расположение относительно аквариума; на фиг. 3 - фотоприемники с коллимирующими тубусами; на фиг. 4 - секции соленоида. Устройство для изучения влияния магнитных полей на рыб по их двигательной активности состоит из аквариума 1, представляющего собой сосуд квадратной формы, источника магнитного поля, образованного из двух соленоидов 2 и 3, установленных снаружи аквариума 1 один в другом так, что их оси взаимно перпендикулярны, и источника электрического поля, включающего две системы электродов 4, укрепленных на двух противоположных стенках аквариума I. Соленоиды 2 и 3 выполнены в виде рещет чатых каркасов из немагнитного непроводящего материала, например дерева, на которых равномерно расположены перпендикулярно оси соответствующего соленоида обмотки 5 в виде отдельных секций I-V. Обмотки 5 соленоидов 2 и 3 соединены между собой планками 6, а соленоиды 2 и 3 подключены к источникам 7 питания. Между соленоидами 2 и 3 и соответствующими стенками аквариума 1 установлены светочувствительные матрицы 8 (например, две матрицы), на которых расположены фотоприемники 9, представляющие собой, например, фотодиоды, при этом фотоприемники 9 оснащены коллимирующими тубусами 10 и установлены между секциями обмоток 5 соленоидов 2 и 3 так, что их оси параллельны. С двух других сторон аквариума напротив светочувствительных матриц 8 установлены источники света 11, расположенные так, что лучи света, попадая на коллимирующие тубусы 10, создают световую координатную сетку для исследования движения рыбы. Электроды 4 изготовлены в виде стержней из немагнитного материала, например посеребренной меди, концы которых с одной стороны соединены между собой перемычками 12 и подключены к источнику 13 напряжения. Обмотки 5 секций соленоидов 2 и 3 выполнены так, что отнощение числа витков двух соседних секций в направлении от краев соленоидов к центру равно двум. Так, при наличии в соленоидах 2 и 3 пяти секций обмоток 5 I-V и отношение числа витков их обмоток определяется соотнощением I И. 9 И III IV III При изготовлении устройства может быть определено следующее количество витков в секциях: 1-я - 40 витков, П-я - 20 витков, III -я - 10 витков, IV- 20 витков,V-я - 40 витков. Это дает возможность создать в аквариуме 1 однородные вертикальные и горизонтальные магнитные поля, моделирующие магнитные поля Земли. Устройство работает следующим образом Исследуемую рыбу X помещают в аквари ум 1 с водой (фиг. 3). На соленоиды 2 и 3 одновременно или поочередно подают ток от источников 7 питания через обмотки 5. Обмотки и расположение соленоида 2 внутри соленоида 3 создают соответственно вертикальное и горизонтальное магнитные поля. Для создания только горизонтального магнитного поля подают ток от источников 7 питания на соленоид 2, а для создания только вертикального магнитного поля подают ток от источников 7 питания на соленоид 3. Для создания однородных взаимно перпендикулярных магнитных полей подают ток от источников 7 питания на соленоиды 2 и 3 одновременно. Рещетчатые каркасы с планками 6 исключают искажения постоянного и переменного магнитных полей и позволяют свободное прохождение света в их промежутках. Для создания электрического поля напряжение от источника 13 напряжения подключают на секции электродов 4 с перемычкой 12. Одновременно (или затем) включают источники света 11 у соседних стенок аквариума 1, а узконаправленные лучи (благодаря коллимирующим тубусам 10) попадают

на фотоприемники 9, которые регистрируют положение рыбы X в аквариуме 1. При движении рыба X перекрывает узконаправленные лучи света и с фотоприемников 9 сигналы поступают на систему обработки информации (не показано). Светочувствительные матрицы 8 точно регистрируют движение рыбы X в трехмерном пространстве, а их коллимируюшие тубусы 10 создают систему регистрации узконаправленных взаимно перпендикулярных световых лучей, т.е. координатную сетку, что позволяет с большей точностью исследовать поведение рыбы при влиянии магнитных и электрических полей.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛНИ НА РЫБ ПО ИХ ДВИГАТЕЛЬНОЙ РЕАКЦИИ, состоящее из аквариума для рыб, источника магнитного поля и системы регистрации двигательной реакции рыб, включающей источник оптического излучения и расположенную напротив него светочувствительную матрицу, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности исследования и возможности создания одновременно или последовательно электрического поля и однородных магнитных полей, оно снабжено дополнительно источником оптического излучения и светочувствительной матрицей, расположенными аналогично основным, и двумя системами электродов, закрепленными на противоположных стенках, аквариума, причем источник магнитного поля образован двумя соленоидами, установленными снаружи аквариума один в другом так, что их оси взаимно перпендикулярны, нри этом каждый соленоид представляет собой решетчатый каркас с равномерно размещенными вдоль его оси обмотками из отдельных секций, светочувствительные матрицы смонтированы между соленоидами и соответствующей стенкой аквариума, а каждый фотоприемник матрицы снабжен коллимирующим тубусом. с 2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что каркасы соленоидов изготовлены из (Л непроводящего немагнитного материала, а обмотки выполнены так, что отноп1ение числа витков двух соседних секций в направлении от краев соленоидов к центру равно двум. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электроды выполнены из немагнитного материала, например посеребренной меди. 4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что фотоприемники матриц расположены 00 между секциями обмоток соленоида и и.ч оси со параллельны. 1С

фиг. 3

7

Л

Ш

Фиг. 4