Способ борьбы с нежелательными растениями Советский патент 1990 года по МПК A01N43/40 

3 .

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом/

Пучок 1 атомов щелочных металлов или водорода направляют в неодно- родное магнитное поле в устройство 2 типа Штерна-Герлаха, в котором происходит расщепление его на два пучка с различными направлениями поляризации валентного электрона. Один из JQ этих пучков поступает в высокочастотный резонатор 3, в котором возбуждают высокочастотное электромагнитное поле большой амплитуды. При высокой амплитуде электрического поля Е име- 15 ет место автоионизация - вырывание валентных электронов из атомов электрическим полем за счет туннельного эффекта. Форма потенциального барьера U(г), В, показана на фиг. 2. 20 Коэффициент прозрачности барьера D зависит от величины напряженности электрического поля Е, В/м, и энергии электрона в атоме Е, Дж, согласчисла свободных электронов к первоначальному их числу, образовавшемуся за счет туннельного эффекта. Тогда полное число свободных поляризованных электронов равно

n D(Ј,E) VtnNK

W

При этом образуется точно такое же число ионов, которое не может, очевидно, быть больше первоначального N числа атомов. Максимально достижимое значение n определяется максимально допустимой плотностью плазмы. Отношение nMO(Kt/N x зависит от конкретных условий и может достигать 0,1-0,2. Максимальное число свободных поляризованных электронов может быть получено при выполнении условия .

П(Ј,Е)л„ зе/К

(5)

но соотношению /(

-П (r) D(E,E) е гч

где m - масса электрона, кг}

h - постоянная Планка, Дж«с, а вероятность прохождения электрона через барьер равна

Р D(Ј,E)vt

где -J - частота колебаний валентного электрона в атоме, Гц; t - время, в течение которого

приложено электрическое поле, равное длительности им- пульса tM с высокочастотного электрического поля в резонаторе, с.

Таким образом, если в резонаторе в момент возбуждения электромагнитных колебаний находилось N атомов с поляризованными валентными электронами, то через время tM число свободных электронов, прошедших сквозь потенциальный барьер, равно

D(Ј,E) -it MN .

35

40

Зти освободившиеся электроны, ускоряясь в электрическом поле резонатора, ионизируют атомы, в результате чего число свободных поляризованных электронов лавинообразно возрастает. Обозначим через К отношение полного

Эта формула определяет требуемую 25 напряженность электрического поля в резонаторе Е, обеспечивающую получе- (1) ние максимального тока пучка поляризованных электронов.

Получение высокой напряженности 30 электрического поля обычно ограничивается, из-за развития пробоя. Однако, в резонаторах, работающих на ТЕОТП-волне, указанные ограничения (2) снимаются и получение требуемых нап- ряженностей поля является вполне реальным. Это связано с тем, что имеется только одна компонента электрического поля Еф которая направлена тангенциально ко всем стенкам резонатора, а на самих станках обращается в нуль. Поскольку при достаточно высоком вакууме развитие пробоя инициируется со стенок, то ограничения увеличения напряженности электричес- д5 кого поля из-за пробоя практически отсутствуют.

Следовательно,напряженность электрического поля в резонаторе с ТЕОГП-Г- волной определяется только условиями JQ его возбуждения.

На фиг. 3 показана зависимость напряженности электрического поля, возбуждаемого модулированным пучком электронов 4 в резонаторе 3 на ТЕ01,- волне от импульсного тока возбуждаю- . щего пучка при собственной частоте резонатора .f0 З ЮЗ Гц (кривая А), Ј0 6-Ю3 Гц (кривая Б) и f 0 Э 109 Гц (кривая В).

(3)

числа свободных электронов к первоначальному их числу, образовавшемуся за счет туннельного эффекта. Тогда полное число свободных поляризованных электронов равно

n D(Ј,E) VtnNK

W

При этом образуется точно такое же число ионов, которое не может, очевидно, быть больше первоначального N числа атомов. Максимально достижимое значение n определяется максимально допустимой плотностью плазмы. Отношение nMO(Kt/N x зависит от конкретных условий и может достигать 0,1-0,2. Максимальное число свободных поляризованных электронов может быть получено при выполнении условия .

П(Ј,Е)л„ зе/К

(5)

Наиболее удобным элементом для получения атомарных поляризованных пучков является водород, так как в отличие от щелочных металлов он является газом. Интенсивность потока атомного пучка водорода может достигать 10 10 7атомов/с, что значительно выше, чем для щелочных металлов. Как самый легкий элемент, он наиболее легко расщепляется в устройстве типа Штер- на-Герлаха. В результате при использовании водорода можно получить наибольшую импульсную интенсивность пучка поляризованных электронов. Однако, из-за высокого потенциала ионизации (13, 5 В) требуемая для автоионизации напряженность поля имеет величину порядка 108 В/см, что является практически нереальным даже в резона торе с ТЕотп-волной. Эту трудность можно устранить, если облучить атомарный пучок ультрафиолетовым излучением 5 с длиной волны, из условия

з-

определяемой

А

ch Ј„-Ј

де

h с

(6)

энергия первого возбужденного энергетического уровня в атоме, Дж постоянная Планка, ДЖ С, скорость света, м/с.

Для электрона, находящегося на первом возбужденном уровне в атоме водорода, потенциал ионизации равен 3, В и его автоионизация может происходить при напряженности электрического поля Е 4-Ю6 В/см, что при использовании резонатора с ТЕ отп- волной, является вполне реальным. При этом не требуется высокая интенсивность ультрафиолетового излучения 5. Даже если будет возбуждена и затем ионизирована ничтожная часть атомов, то за счет ударной ионизации остальных атомов освободившимися и ускоренными в поле Е электронами, будет получена высокая импульсная интенсивность пучка поляризованных электронов 6.

Предлагаемый метод может быть при- менен не только для водорода, но и при использовании атомов щелочных металлов. Поскольку для них потенциал ионизации для первого возбужденно10

,

20

25

го уровня значительно ниже, то требуемая для автоионизации напряженность поля Е может быть получена не только в резонаторах с ТЕотп-волной, но и в резонаторах с другими типами колебаний.

Формула изобретения

1. Способ получения импульсных пучков поляризованных электронов, заключающийся в пропускании атомных пучков щелочных металлов или водорода через неоднородное магнитное поле в устройстве типа Штерна-Герлаха, отличающийся тем,что, с целью увеличения импульсного тока пучка поляризованных электронов, атомный пучок с поляризованными в нем валентными электронами после вывода из устройства типа Штерна-Герлаха направляют в высокочастотный резонатор, в котором возбуждают электромагнитные колебания с амплитудой электрического поля Е, В/м, для которого коэффициент прозрачности потенциального барьера D удовлетворяет условию

30

D(Ј,E)vt.

ж к

5

0

5

0

где Ј, V К соответственно энергия, Дж, и частота, Гц, колебаний валентного электрона в атоме;

требуемая длительность импульса тока пучка поляризованных электронов,с; коэффициент размножения электронов за счет ударной ионизации атомов, равный отношению полного числа образовавшихся свободных электронов к числу свободных электронов, вылетающих из атомов, за счет туннельного эффекта за время t H ; максимально достижимое отношение числа образовавшихся ионов к первоначальному числу атомов.

х. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения требуемой напряженности электрического поля, атомный пучок в высоко™ частотном резонаторе подвергают облучению ультрафиолетовым излучением

715653398

R1 - этил, н-прогтил, фурил-2 приПриоритет по призы аусловии, что R - метил, ког-к а м:

да А А2,11.08.83 при А A1, R - этил;

в количестве 0,1-10 кг/га.24.04.8 при А A2, R - метил.

Изобретение относится к химическим способам борьбы с сорной и нежелательной растительностью. Целью изобретения является повышение гербицидного действия и улучшение избирательности уничтожения сорных растений в посевах сельскохозяйственных культур. Для этого используют производные дигидропиридина общей формулы ROOC-A-COOR, где R - метил или этил

А - означает (А¹) или (А²) R₁ - этил, н-пропил, фурил-2 при условии, что R - метил, когда А-А². В дозах 0,1-10 кг/га данные вещества эффективно поражают сорные растения, не повреждая сельскохозяйственные культуры, например пшеницу. 1 табл.