CN102754593A - 超声诱变育种装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超声诱变育种装置，在底座上设置有反应容器，反应容器是在反应容器体的顶部设置有密封联接的容器盖，在反应容器体的一侧壁上设置有入水口和入水口上方的出水口，在反应容器体的另一侧设置有与反应容器体中心轴垂直的横向超声换能器组，在反应容器体的下方底座顶部设置有纵向超声换能器组，沿反应容器体和容器盖的内壁上设置有吸声层。通过调节超声波发生器的超声功率、超声时间等参数和运用温度控制单元实时调节反应、容器体内的温度，从而实现对植物种子的萌发影响参数的探究，以提高植物种子发芽率、缩短发芽周期和增加产量等。本发明结构新颖，操作方便。

Description

超声诱变育种装置
技术领域
本发明涉及一种超声诱变育种装置，具体涉及一种运用水冷温控装置和声学换能器产生超声波对种子进行温度控制与超声辐射来诱变其发芽的装置。
背景技术
植物种子生产的周期长，对自然气候的反应敏感，储存条件要求严格，因此种子的萌发特点的研究有助于揭示种子的萌发特性，并为农业生产中作物种子的萌发和生产做出指导。
目前研究超声育种的方法主要有两种：
1.运用现有的超声发生仪或超声波破碎机作为超声发射器建立一个超声育种的系统。具体方法是：把预处理后的植物种子浸泡到盛有特定液体的玻璃杯或容器中，然后选取合适频率的超声探头，在溶液上方垂直向下对浸泡在液体中的种子进行超声辐射。上述结构的优点是可以方便的更换不同频率的超声探头，并可以实现育种时超声时间、工作间隔以及工作次数等超声参数的调节，且实验易于进行。
2.运用多种超声仪器组合而成的育种装置。具体方法是：下方使用超声水槽，上方用支架作辅助做一个向下辐射的超声探头装置，然后把植物种子浸没到特定溶液中利用上下两个超声发声器进行超声辐射，这种超声辐射结构称为双频复合超声。也有用烧杯或容器盛种子和溶液，而在容器和超声水槽中通入循环水来进行降温。上述结构在第一种方法的基础上主要由单频超声变成多频超声，使得育种效果更佳明显，并具有第一种方法中可以调节超声参数的特点。
上述两种方法在超声育种实验方面使用较多，充分体现了其在实际实验操作中的实用性和有效性。但是在对种子进行育种实验时，还有很多的因素需要考虑，仍然存在一些不足，具体如下：
超声的声场不均匀。对容器内进行超声辐照时，由于容器的内壁无吸声层，会使超声波在反应溶液内成驻波并产生反射，不均匀的声场会影响植物种子吸收超声辐照的程度不同。
种子的分布不均匀。在进行超声时，种子一般浸泡至液体溶液中，需要均匀的超声辐射。上述两种系统中，超声方向是向上辐射或者上下相向辐射，只能使种子在液体中上下翻滚，缺少了横向运动，这样植物种子不能得到均匀的超声辐射，此外容器中必须有均匀的超声波声场才能保证植物种子进行正常育种。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的育种装置所存在的不足，提供了一种能够消除驻波形成均匀声场通过超声辐照诱变种子发芽的超声诱变育种装置。
为了解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：超声诱变育种装置是在底座上设置有反应容器，反应容器是在反应容器体的顶部设置有密封联接的容器盖，在反应容器体的一侧壁上设置有入水口和入水口上方的出水口，在反应容器体的另一侧设置有与反应容器体中心轴垂直的横向超声换能器组，在反应容器体的下方底座顶部设置有纵向超声换能器组，沿反应容器体和容器盖的内壁上设置有吸声层。
上述纵向超声换能器组与横向超声换能器组的超声方向保持正交。
上述纵向超声换能器组与横向超声换能器组均是功率、频率可调的超声换能器。
上述纵向超声官能器组是2~8个沿着反应容器体底部均匀分布的纵向超声换能器。
上述横向超声官能器组是2~8个沿着反应容器体的中心轴方向设置在反应容器体内外侧壁之间的横向超声换能器，横向超声换能器之间是等距离设置。
上述吸声层是塑料尖劈吸声层或橡胶尖劈吸声层或空腔尖劈吸声层或JPC系列金属尖劈吸声层。
上述反应容器体是圆形筒状结构。
本发明运用两个正交方向的超声波发生器对不同的植物种子进行超声诱变育种，在育种反应容器体内附有吸声层在反应容器形成均匀声场，通过调节超声波发生器的超声功率、超声时间等参数和运用温度控制单元实时调节反应、容器体内的温度，从而实现对植物种子的萌发影响参数的探究，以提高植物种子发芽率、缩短发芽周期和增加产量等。本发明结构新颖，操作方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中底座的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图及实施例对本发明的超声诱变育种装置进行进一步说明，但是本发明的技术方案不仅限于下述的实施例。
实施例1
参见图1，本实施例的超声诱变育种装置由容器盖1、吸声层2、反应容器体3、温度传感器4、横向超声换能器组5、纵向超声换能器组6、底座7联接构成。
参见图2，本实施例中的底座7为常规设计中的育种装置底座7，在底座7的壳体顶部设置有圆形凹槽，在凹槽内安装由8个纵向超声换能器并联组成的纵向超声换能器组6，纵向超声换能器组6的超声频率为10000Hz，功率为1W，纵向超声换能器是均匀分布在凹槽内，且与每个横向超声换能器的安装方向保持正交。在凹槽的侧沿上加工有卡槽。
在底座7的卡槽内旋转安装有反应容器体3，反应容器体3为不锈钢材料制成的圆筒状结构，在反应容器体3的顶部设置有可沿着反应容器体3的上沿开合的有机玻璃容器盖1，容器盖1的下底面加工为密封塞状突出，延伸至反应容器体3的内壁上沿，与反应容器体3内壁密封联接，在反应容器体3的右侧壁上安装有由5个横向超声换能器并联连接组成的横向超声换能器组5，5个横向超声换能器是沿着反应容器体3的轴向等距离分布在侧壁内，横向超声换能器组5的超声频率是2MHz，功率为1KW，但是上述的纵向超声换能器组6与横向超声换能器组5的功率和频率的大小均可以调整。为了安装方便，将安装有横向超声换能器组5处的反应容器体3壁加工为平面结构。在反应容器体3的左侧壁上加工有一个出水口和一个入水口，出水口在入水口的正上方，保证下进上出。在反应容器体3的内腔安装一个温度传感器4，用于感应反应容器体3内的温度。为了保证反应容器体3内形成均匀的声场，在反应容器体3内壁上除了安装超声换能器组的平面外其余的侧壁上以及容器盖1的内侧均设置有塑料尖劈的吸声层2。
在底座7的壳体内设置有超声功率单元、超声参数单元、温度控制单元、电源，超声功率单元通过导线与各个横向超声换能器、纵向超声换能器连接，调节横向超声换能器组5和纵向超声换能器组6的功率大小和频率大小，并显示出来，保证横向超声换能器组5和纵向超声换能器组6在能够变化的工作频率下进行超声育种；超声参数单元的一个端子通过导线与电源连接，另一个端子通过导线与各个纵向超声换能器、横向超声换能器连接，调节和显示各个纵向超声换能器、横向超声换能器的超声时间、间隔时间和工作次数；温度控制单元通过导线与温度传感器4连接，实时反应容器体3内的育种温度。电源通过导线分别与超声功率单元、超声参数单元、温度控制单元以及各个纵向超声换能器、横向超声换能器，控制整个装置的电路开关、工作复位、保护复位。
在通电情况下，向反应容器中加入溶液和植物种子，调节横、纵向超声换能器各参数并设定反应容器的实验温度便可进行超声育种实验，并可通过透明容器盖1观察容器内植物种子的超声情况，其运用两个正交方向的超声波发生器，对不同的植物种子进行超声诱变育种，使用附有吸声层2的圆形反应容器形成均匀声场，通过调节超声波发生器的超声功率、超声时间包括超生作用时间、间歇时间、超声次数等参数和运用水冷循环控温装置调节反应温度来实现对植物种子的萌发影响参数的探究，以提高植物种子发芽率、缩短发芽周期和增加产量等。
实施例2
在上述的实施例1中，在反应容器体3内壁上以及容器盖1的内侧均设置有无硫橡胶尖劈吸声层2。横向超声换能器组5是由2个横向超声换能器组5成，纵向超声换能器组6由2个纵向超声换能器组6成。横向超声换能器组5与纵向超声换能器组6的超声频率均是10KHz，功率均是1W，其它的部件及其联接关系、工作原理同实施例1相同。
实施例3
在上述的实施例1中，在反应容器体3内壁上以及容器盖1的内侧均设置有空腔尖劈吸声层2。横向超声换能器组5是由8个横向超声换能器组5成，纵向超声换能器组6由5个纵向超声换能器组6成。其它的部件及其联接关系、工作原理同实施例1相同。
实施例4
在上述实施例1～3中，在反应容器体3内壁上以及容器盖1的内侧设置的吸声层2是上海南声望声学工程有限公司生产的JPC系列金属尖劈吸声层。其它的部件及其联接关系、工作原理同实施例1相同。

Claims (8)

1.一种超声诱变育种装置，在底座（7）上设置有反应容器，反应容器是在反应容器体（3）的顶部设置有密封联接的容器盖（1），在反应容器体（3）的一侧壁上设置有入水口和位于入水口上的出水口，其特征在于：在反应容器体（3）的另一侧设置有与反应容器体（3）中心轴垂直的横向超声换能器组（5），在反应容器体（3）的下方底座（7）顶部设置有纵向超声换能器组（6），沿反应容器体（3）和容器盖（1）的内壁上设置有吸声层（2）。
2.根据权利要求1所述的超声诱变育种装置，其特征在于：所述纵向超声换能器组（6）与横向超声换能器组（5）的超声方向保持正交。
3.根据权利要求1或2所述的超声诱变育种装置，其特征在于：所述纵向超声换能器组（6）与横向超声换能器组（5）均是功率、频率可调的超声换能器。
4.根据权利要求1或2所述的超声诱变育种装置，其特征在于：所述纵向超声官能器（6）组是2~8个沿着反应容器体（3）底部均匀分布的纵向超声换能器。
5.根据权利要求3所述的超声诱变育种装置，其特征在于：所述纵向超声官能器（6）组是2~8个沿着反应容器体（3）底部均匀分布的纵向超声换能器。
6.根据权利要求1或2所述的超声诱变育种装置，其特征在于：所述横向超声官能器组（5）是2~8个沿着反应容器体（3）的中心轴方向设置在反应容器体（3）内外侧壁之间的横向超声换能器，横向超声换能器之间是等距离设置。
7.根据权利要求1所述的超声诱变育种装置，其特征在于：所述吸声层（2）是塑料尖劈吸声层或橡胶尖劈吸声层或空腔尖劈吸声层或JPC系列金属尖劈吸声层。
8.根据权利要求1所述的超声诱变育种装置，其特征在于：所述反应容器体（3）是圆形筒状结构。
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