Аквариум для водных организмов Советский патент 1978 года по МПК A01K64/00 

2 ного сверхслабого светового излучения, испускаемого водными организмами. В этом аквариуме не предусмотрена оптическая изоляция от внешнего светового излучения, в результате чего внутри его рабочего объема имеет место паразитны фон. В аквариуме не обеспечена передача световой энергии спонтанного сверхслабог свечения водных организмов к регистри руюшему прибору для получения его спек ральных характеристик. Целью изобретения является создание аквариума для водных организмов, позволяющего изучать спектральные характеристики спонтанного сверхслабого све- чения воднь организмов. Для этого аквариум оснащен светособираюшей труб кой, имеющей форму усеченного конуса, с горловиной полусферической формы, не сущей жгут световодов, и спектромет- ром, и выполнен в виде цилиндра с выпуклыми торцовьгми сферическими стенками, имеющими одинаковый радиус кри1вязны, а светособирающее окно расположено в центре одной из торцовь х стенок при этом свободный конец ветособирающей трубки соединен со светособираюшим окном, а конец жгута световодов размещен в спектрометре. Кроме того, крышка загрузочного отверстия снабжена по периметру световым лабиринтом, На фиг. 1 схематично изображен пред лагаемый аквариум; на фиг. 2 - то же, в разрезе. Аквариум для водных организмов преть ставляет собой емкость 1, которая имеет цилиндрическую форму, ограниченную с обоих торцов выпуклыми сферическими стенками 2 и 3, имеющими одинаковый радиус кривизны. Одна из этих стенок, например, стенка 2, глухая, а стенка 3 выполнена со светособирающим окошком 4 и. осна- шена светособирагошей трубкой 5, причем центр кривизны А (фиг. 2) стенки со светособирающим окошком 4 совпадаег с точкой пересечения оси цилиндра О-О с глухой стенкой 2, центр кривизны которой А лежит за пределами CBQTOCOбиракэщего окошка 4. Емкость 1 в верхней своей части имеет загрузочное отверстие 6- с крышкой 7. Крышка загру-. зочного отверстия снабжена по всему периметру световым лабйрнитом 8, выполненным в форме гребеийи, покрытой матовой черной красосой. Внутренняя поверхность емкости аквариума, за иоклю чением внутренней поверхности светособиракндей трубки 5, равномерно покрыта светоотражающим непрозрачным слоем 9,| например се.ебра, с нанесенным поверх тонким слоем алюминия, образугащим зе; КРльно-гладкую поверхность с бесселективным отражением в исследуемой области спектра. Светособирающая трубка S выполнена из однородного материала, например оргстекла, показатель преломления которого равен показателю преломления 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 горловины 11 светособира ощей трубки 5 находится в оптическом контакте со жгутом световодов 12, другой конец которого выполнен в форме входной щели 13 спектрометра 14, например ДФС-4, и непосредственно на ней расположен. Изучение спектральных характеристик спонтанного сверхслабого свечения водных организмов, находящихся в для них среде обитания - воде, осущес1 вляцот следующим образом. В емкость аквариума через зaгpyзo - ное отверстие 6 заливают воду, а помещают исследуемые водные организмы и закрывают крышкой 7 загрузочное отверстие 6. При необходимости воду подают для регулировки ее качества на замкнутый циркуляционный водяной контур, присоединенный к патрубкам с вентилями 15. Поскольку крышка 7 загру зонного отверстия 6 снабжена по периметру световым лабиринтом 8, а, внутренняя поверхность емкости аквариума покрыта светоотражающим непрозрачным слоем 9, то внутри аквариума присутствует лишь слаРое световое излучение исследуемых живых организмов, многократно отражакэдееся от его внутренней поверхности.; Из подавляющего РОЛЬШИЙства самосветящихся точек,, находящихся внутри аквариума, например точки В (фиг. 2), на .внутреннюю поверхность свагособиракаией трубки б и светособираюшего экощка 4 приходит, как минимум, четыре световых пучка: пучок, oi раниченный лучами а и а , идуший без отраясений к анутренией поверхности светосрбираюшей трубки 5 через светособираюшев окошко 4j пучок, ограниченный лучами в ив , претерпевший одно отражение от стеНКИ 2; пучок, ограниченный лучами с и с , претерпевший два последовагельных отражения - от стенки 3 н от стенки 2; сучок, ограниченный лучами d и «}J претерпевший три послвДова тельных отражения - два от стенки 2 и одно от стенки 3. Кроме того, на внут речнюю поверхность трубки 5 приходят световые пучки, отраженн,1о гдилиндрическимн стенками емкости 1, например пучки, ограниченные лучами е и а , { и i, а также пучки, испь тываюшие самы различные комбинации отражений от стенок емкости. Так как светособиракллая трубка 5 выполнена из однородного материала, показатель преломления которого равен показателю преломления воды в аквариуме, то все световые пучки, при ходящие на ее внутреннюю поверхность и не испытывающие на ней отражений, проходят внутрь светособираюшей трубки 5. Достигнув его внешней конической погзрхности, покрытой светоотражаюшим непрозрачным слоем 1О, пучки претерпевают на ней многократные отражения и все без исключения веером выходят чере полусферическую поверхность горловины 11 светособираилцей трубки 5 в торец гута световодов 12, находящихся с ней в оптическом контакте. Оптический контакт между TOpuaikiH световодов 12 и поверхностью горловины 11 гарантирует максимальный сбор и передачу световой энергии жгутом световодов 12- Пройдя через световоды 12, световое излучение поступает непосредственио во входную щель 13 спектрометра 14 и заполняет его апертуру. Спектртметр 14 записывает спектр слабого светового излучения водных организмов, находящихся в аквариуме. Но прежде, чем регистрировать спекр ры самосветящихся водных оргаиязмов, определяоют коэффициент пропускания К(Я) системы рабочий объем аквариума - свето- собирающее окошко - жгут световодов - спектрометр. Для этого в емкость аквариума с водой помещают источник света с известным широким спектром Яо(А)| например лампу Накаливанва, и записывают ее наблюдаемый спектр 3. ( А) Коэффициент пропускания свстемы опрвяеляпот из соотношения к(я,.-21, Э„(д.) где Я длича волны светового язлучвнв TajcHM образом, истинный спектр иэлучениг самосветящихся водных орпани мов а-( получают из наблюдаемого на выходе спектрометра 3 / Л), пользуясь соотношением Предлагаемая консгрукиия аквариума для водных организмов позволяет осуществлять эффективный сбор слабого светового излучения со всего рабочего обьема, занятого живыми водными организмами, например планктонами, моллюсками, и.оптимальную его передачу к регистрирующему прибору, что обеспечивает надежную регистрацию спектров сверхслабых излучений, испускаемых самосветяшимися водными организмами, находящ мися в условиях, близких к естественным. Кроме того, конструкция предлагаемого аквариума для водных организмов, дополнительно снабженного изр-ютными {устройствами, позволяет изучать также физико-химического состава среды, в которой находятся исследуемые самосветящиеся водные организмы, на нх биологическую световую активность. Формула изобретепия Аквариум для водных организмов, со стенками, пок;к 1тыми светоотража|Ш1ИМ непрозрачным, слоем, имеющий светособираюшее прозрачное скво и крышку с загрузочным отверстием, о т л в ч а ю ш и и с я тем, что, с целью возможности изучения спектральных харай-еристик спонтанного сверхслабого свечения водных организмов, он оснащен свв тособиракшей трубкой, вмеюиюй форму усечанного конуса, с горловиной полусфе рической формы, несушей жгут световодов, и спектрометром, в выполнен в виде цялвндра с выпуклыми торцовыми сфервческими стенками, одинаковый радиус , а с.ветособиракхцее скво расположено в центре одной из торцовых стенок, при атом свободный конец светособираюшей трубки соединен со светособиракшим окном, а конец жгута световодов размещен в спектрометре. Ич точникв Информации, правятые во вннманве при экспертизе: 1.Патент США № 3696789, кл. 119-S, 1972, 2.Патент США № 37О6299, кл.Д.19-5, 1972.

иг.1

Риг.2