Устройство для исследования свойств биологической среды Советский патент 1990 года по МПК G01N22/00 

, Изобретение относится к измери- гельной технике, в частности к устройствам для исследования воздейст- зия КВЧ-излучения на водные дрожжевые суспензии. I Цель изобретения - повьшение чув- :твительности.

I На фиг. 1 приведена структурная флектрическая схема устройства для Исследования свойств биологической среды} на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Устройство для исследования свойств биологической среды содержит камеру 1 цилиндрической формы с био- логической средой 2, измерительный (шок 3 и антенну 4, выполненную в ниде цилиндрического диэлектрического стержня 5, снабженного, например, радиопрозрачной оболочкой 6, на внут ренней поверхности, камеры 1 выполнено электропроводящее покрытие в виде :1амкнутых кольцевых полос 8, электрически соединенных между собой продольной полосой 9, блок 3 подключен ;1лектрически первым входом к покрытию 7 к амеры 1, а вторым входом - к покрытию (или, что электрически то же самое, к полосе 9) стержня 4.

Устройство работает следующим об- Iia30M.

КВЧ-излучение, распространяясь пдоль оси стержня 4,, через радио- гсрозрачную оболочку 6 проникает в , Е иологическую среду 2 и облучает ее. Металлическое покрытие стержня, состоящее из кольцевых полос 8 и полосы I, практически не оказьшает влияния 1-а проникновение КВЧ-поля в среду 2,

е ели выполняется соотношение

d и L - соответственно ширина кольцевой полосы 8 и расстояние между ними. Включение измерительного блока 3 Йежду камерой 1 и стержнем А и пода- a разнополярного напряжения на ка- iepy 1 и стержень 4 обеспечивают соз;|;ание аксиально-симметричного электрического поля внутри биологической с1реды 2. Для обеспечения аксиальной с|имметрии необходимо, чтобы величина 1 была зна-чительно меньше расстояния йежду наружной поверхностью стержня 4 и внутренней поверхностью камеры 1, т.е, необходимо, чтобы L было значительно меньше толщины облучаемого слоя биологической среды 2. Охарак- теризованное условие выражается неравенством L«(D -р)/2, где D и р диаметры камеры 1 и стержня 5 соответственно.

В этом случае получают своеобразный цилиндрический конденсатор, между обкладками которого расположена среда 2 (например, в качестве измеряемой величины, по которой судят о изменении свойств среды 2, используют ее электрическое сопротивление, поэтому обкладки указанного конденстора - покрытие 7 - включают в измеряемое плечо поста сопротивлений, под которым в этом случае подразумевают измерительный блок 3). Свойства среды 2 (в том числе и омическое сопротивление) под воздействием КВЧ- излучения изменяются, и эти изменения регистрируются блоком 3. В из- ,мерениях участвует весь объем среды 2, поэтому чувствительность измерений повышается по сравнению с известными устройствами.

Устройство может быть выполнено в виде двух одинаковых кювет, включенных в симметричные плечи моста сопротивлений, причем в одной из кювет (измерительной) осуществляют облучение среды 2, а в другой располагают контрольную (необлучаемую) биологическую среду. Такое исполнение исключает индикацию ложных биологических воздействий, регистрируемых блоком, 3 вследствие изменения свойств среды- 2 по естественно-биологическим причинам (рост, размножение клеток). Электропроводящее покрытие в виде замкнутых кольцевых полос 8 наносят сначала на оболочку 6, расположенную в одной плоскости, например, методом фотолитографии, и только после этого закрепляют оболочку 6 в форме цилиндрической образующей стержня 4, например, с помощью радиопрозрачного клея.

Формула изобретения

Устройство для исследования свойств биологической среды, содержащее камеру для размещения биологической среды, излучатель в виде диэлектрического стержня, размещенный коаксиально внутри камеры, и измерительный блок, отличающ е е с я . тем, что, с целью повышения чувствительности, на внутреннюю поверхность камеры и поверхност диэлектрического стержня нанесено электропроводящее покрытие в форме замкнутых кольцевых полос, .электрически замкнутых между собой, при этом ширина d замкнутых кольцевых полос и расстояние L между ними выбраны из условия

-|-«-У

где Вир- внутренний диаметр камеры и диаметр диэлектрического стержня соответственно,

причем входы измерительного блока подсоединены соответственно к электропроводящим покрытиям диэлектрического стержня и камеры.

Изобретение относится к измерительной технике. Устройство для исследования свойств биологической среды содержит камеру 1 цилиндрической формы с биологической средой 2, измерительный блок 3 и антенну 4 в виде диэлектрического стержня 5. На внутренней поверхности камеры 1 выполнено электропроводящее покрытие 7, а на наружной поверхности камеры 1 выполнено электропроводящее покрытие 7, а на наружной поверхности стержня 5 - электропроводящее покрытие в виде замкнутых кольцевых полос 8, электрически соединенных между собой продольной полосой 9. Блок 3 подсоединен к покрытию 7 и продольной полосе 9. Такое подключение блока 3 обеспечивает создание аксиально-симметричного электрического поля внутри биологической среды 2, т.е. в измерениях участвует весь объем среды 2, что повышает чувствительность устройства. 2 ил.

Фие.г