Устройство для исследования подвижности животных

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОДВИЖНОСТИ ЖИВОТНЫХ, содержащее осветительную систему, прозрачную кювету для размещения исследуе-/ мых ЖИВОТД1ЫХ, набор фотодатчиков, а также последовательно соединенные с фотодатчиками электронные системы усиления, счетно-вычислительный блок и регистрирующее устройство, о т л и ч а ю щ,е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности точной регистрации перемещения животных по трем координатам приупрощении конструкции устройства, в него введены три объектива с. взаимно перпендикулярными оптическими осями,; пересекающимися в центре кюв .еты, и три стопы фоклинов,. входные торцы которых перпендикулярны ;указанным осям и оптически сопряжены объективами с центром кюветы, -а фотодатчики выполнены в виде фотопотенциометров , светочувствительные поверхности которых примыкают к выходным торцам стоп фоклинов, -ориентированным также взаимно пер- , Лендикулярно. сд сд

СООЗ СОВЕТСКИХ

NUWnH

РЕСПУБЛИК (д) 0 02 В 27/17

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3428459/18-10 (22) 16.02.82 (46) .07.09.83. Бюл. Р 33 (72) Б.В. Курбатов, Э.Г. Махмутов и Л.С. Светличный

% (53) 535.8(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 639526, кл. А 61 В 5/10, 28.02 ° 77..

2. Авторское свидетельство СССР

Р 342610, кл. А 61 В 5/10,,09..02.71 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ .ИССЛЕДОВАНИЯ ПОДВИЖНОСТИ ЖИВОТНЫХ, содержащее осветительную систему, прозрачную кювету для размещения исследуе-. мых животных, набор фотодатчиков, а также последовательно соединенные с фотодатчиками электронные системы усиления, счетно-вычислительный.„ЯО„„А блок и регистрирующее устройство, .-отлич ающееся тем, что, 1 с целью обеспечения воэможности точной регистрации перемещения животных по трем координатам при упрощении конструкции устройства, в него введены три объектива с. вэаим;но перпендикулярными оптическими осями,: пересекающимися в центре кю веты, и три стопы фоклинов, вход.ные торцы которых перпендикулярны .Укаэанным. осям и оптически сопря-.жены объективами с центром кюветы, а фотодатчики выполнены в виде фотопотенциометров, светочувствитель" ные поверхности которых примыкают и выходным торцам стоп фоклинов, Е "ориентированным также взаимно пер-, ."пендикулярно.

1040455

Изобретение относится к оптическому приборостроению для биологии, а более конкретно к техническим устройствам, применяемым для исследования подвижности животных, и может быть использовано, в частности, для определения двигательной активности и гидродинамических свойств планктона в гидробиологии.

Известно устройство для регистрации подвижности животных, основанное на использовании электромагнитных датчиков, расположенных под поверхностью, по которой перемеща-ется животное. При этом изменяется состояние того датчика, который находится непосредственно под животным (1) .

Недостатком такого устройства являются сравнительно большие размерыдатчиков, что не позволяет испольэовать. их для .исследования. подвижных и небольших по величине плаквтонных животных

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для исследования подвижности животных, содержащее осветительную систему, прозрачную кювету для размещения исследуемых животных, набор фотодатчиков, а также последовательно соединенные с фотодатчиками электронные системы усиления, счетно-вычислительный блок и регистрирующее устройство. В этом устройстве фотодатчики, выполненные в виде фотосопротивлений, равномерно размещены на плоскости, над которой установлен точечный источник света.

Животное перемещается по поверхности мозаики фотодатчиков, последовательно затеняя их. По изменению силы тока соответствующих датчиков вычислительное устройство строит траекторию движения животного (2g .

Однако известная конструкция не позволяет осуществлять исследования по трем координатам. При этом даже использование второй мозаики фотодатчиков, плоскость которой перпендикулярна плоскости первой, не обеспечивает точкой трехмерной регистрации, поскольку при удалении животного от поверхности. мозаики его проекция на эту поверхность от точечного источника будет затенять несколько датчиков.

Кроме того, устройство требует большого числа датчиков и сложных электронных схем коммутации.

Цель изобретения — обеспечение возможности точкой регистрации перемещения животных по трем координатам при упрощении конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для исследова

40 стоп. фоклинов 5-7. При этом указанные торцы взаимно перпендикулярны и соответственно параллельны осям х и у. С фотодатчиками 12, 13 и 14 последовательно соединены электронные системы 15, 1б и 17 усиления, счетно-вычислительный блок 18 и регистрирующее устройство 19.

Габариты стоп фоклинов 5-7, число фоклинов в стопе и величина промежутка между ними определяются по законам геометрической оптики с учетом габаритов кюветы 4, размеров животного, заданной точности определения его координат, а также па55 раметров объективов 1-3. Конусность фоклинов определяется условием

Шварцшильда.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Кювета 4 освещается осветительной системой элементов 8, 10, 9, 11 и 2. Объективы 1-3 фокусируют рассеянное исследуемым животным излучение на входные торцы стоп фоклинов 5-7. Вследствие расфокусировки

65 и многократных отражений на гранях

30 ния подвижности животных, содержащее осветительную систему, прозрачную кювету для размещения исследуемых животных, набор фотодатчиков, а также последовательно соединенные с фотодатчиками электронные системы усиления, счетно-вычислительный блок и регистрирующее устройство, введены три объектива с взаимно перпендикулярными оптическими осями пересекающимися в центре кюветы, и три стопы фоклинов, входные торцы которых перпендикулярны указанным осям и оптически сопряжены объективами с центром кюветы, а фотодатчики выполнены в виде фотопотенциометров, светочувствительные Поверхности которых примыкают к выходным торцам стоп фоклинов, ориентированным также взаимно перпендикулярно.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для исследования поднижности животных включает три объектива 1-3, оптические оси у и Z которых взаимноперпендикулярны и пересекаются в центре прозрачной кюветы 4 для размещения исследуемых животных, а также три стопы фоклинов 5-7, входные торцы которых перпендикулярны осям х, у, 2; и оптически сопряжены объективами 1-3 с центром кюветы 4. Осветительная система образована источником 8 света, конденсором 9 со светофильтром

10 и объективом 2, в фокальной плоскости которого установлено наклонное зеркало 11. Используемые в устройстве фотопотенциометры 12-14 примыкают своимИ светочувствительными поверхностями к выходным торцам

:1040455

Составитель В. кравченко

Редактор Л.Филь Техред И.Гайду Коррек тор A ° Иль ин

Заказ 6926/51

Тираж 511 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 фоклинов излучение попадает на фотопотенциометры 12-14 в виде светящихся линий. При этом положение линии в каждом иэ трех случаев соответствует координате животного по одной из.осей. Поскольку фотопотен-, циометры являются координато-чувст-. вительными приемниками, датчик 12 выдает информацию о положении животного вдоль оси Х, датчик 13— вдоль оси х и датчик 14 — вдоль 10 оси у. Датчики 12-14 работают в ре,жиме насыщения. Сигналы с этих дат- чиков поступают на усилители 15-17, обрабатываются счетно-вычислительным блоком 18 и подаются на регист- 15 рирующее устройство 19, например графопостроитель, в качестве координат животного.

Таким образом, изобретение обеспечивает воэможность точной регистрации движения животного по трем координатам при упрощении конструкции устройства. В то же время по сравнению с базовьм объектом, в качестве которого выбрана скоростная киносъемка, предлагаемое устройство позволяет регистрировать движение животного. длительное время беэ участия оператора, к оптическим системам предъявляются невысокие требова ния по исправлению аберраций, исключается использование серебросодержащих материалов, что снижает стоимость исследований. Устройство позволяет проводить наблюдение в условиях, близких к естественным, что повышает ценность информации.