EA000227B1 - Способ контролирования насекомых и клещей пульсирующим ультрафиолетовым облучением (варианты) - Google Patents

Способ контролирования насекомых и клещей пульсирующим ультрафиолетовым облучением (варианты) Download PDF

Info

Publication number
EA000227B1
EA000227B1 EA199800381A EA199800381A EA000227B1 EA 000227 B1 EA000227 B1 EA 000227B1 EA 199800381 A EA199800381 A EA 199800381A EA 199800381 A EA199800381 A EA 199800381A EA 000227 B1 EA000227 B1 EA 000227B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
ultraviolet light
wavelength
organism
energy
ultraviolet
Prior art date
Application number
EA199800381A
Other languages
English (en)
Other versions
EA199800381A1 (ru
Inventor
Мануэль К. Лэгунэс-Соулэ
Original Assignee
Зе Риджентс Оф Зи Юнивесити Оф Кэлифонье
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Зе Риджентс Оф Зи Юнивесити Оф Кэлифонье filed Critical Зе Риджентс Оф Зи Юнивесити Оф Кэлифонье
Publication of EA199800381A1 publication Critical patent/EA199800381A1/ru
Publication of EA000227B1 publication Critical patent/EA000227B1/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01MCATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M1/00Stationary means for catching or killing insects
    • A01M1/22Killing insects by electric means
    • A01M1/226Killing insects by electric means by using waves, fields or rays, e.g. sound waves, microwaves, electric waves, magnetic fields, light rays
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01MCATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M21/00Apparatus for the destruction of unwanted vegetation, e.g. weeds
    • A01M21/04Apparatus for destruction by steam, chemicals, burning, or electricity
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L3/00Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs
    • A23L3/26Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by irradiation without heating
    • A23L3/28Preservation of foods or foodstuffs, in general, e.g. pasteurising, sterilising, specially adapted for foods or foodstuffs by irradiation without heating with ultraviolet light
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/08Radiation
    • A61L2/10Ultraviolet radiation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/80Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
    • Y02P60/85Food storage or conservation, e.g. cooling or drying

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Insects & Arthropods (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)

Description

Изобретение в целом относится к способу контролирования или уничтожения насекомых и других нежелательных организмов, более точно к способу, вызывающему необратимое повреждение или гибель насекомых и клещей при использовании пульсирующего ультрафиолетового облучения при длине волны, поглощаемой окрашенными веществами на поверхности организмов.
Контролирование насекомых является критическим фактором в производстве и экспорте сельскохозяйственной продукции и находит свое отражение во многих регулируемых нормах, например, предписывающих соблюдение карантинных условий при транспортировке пищевых и сельскохозяйственных продуктов при пересечении региональных, национальных и международных границ. Применение инсектицидов и других химических пестицидов в настоящее время является наиболее распространенным способом контролирования насекомых.
В США, как и во многих других странах, изменения в положениях, направленных на использование химических веществ для контролирования вредителей, основаны на возрастающем беспокойстве о безопасности пищевых продуктов и чистоте окружающей среды. Сельскохозяйственные пестициды используются широко интенсивно, начиная с 1940-х годов, что привело к такому увеличению пищевых запасов на Земле, с которым человечество ранее не сталкивалось. Однако беспокойства, касающиеся данной технологии, постоянно возрастают как следствие загрязнения окружающей среды и ее разрушения, например, загрязнения почвенных вод и распада озонового слоя, так же, как и спорадических вспышек острых отравлений. Общественные нормы и положения, касающиеся указанных проблем, направлены на урегулирование использования сельскохозяйственных пестицидов. По мере того, как жесткость соответствующих положений возрастает, использование сельскохозяйственных пестицидов снижается. Это способствует появлению новых технологических требований к продуктам сельскохозяйственного производства и может привести к созданию дополнительных барьеров для интернациональной торговли пищевыми продуктами и сельскохозяйственными товарами, поскольку карантинные правила торговых партнеров могут быть направлены на специфические организмы.
Таким образом, существует необходимость в разработке нехимических, неостаточных методов быстрого и эффективного уничтожения насекомых в запасах пищевых продуктов. Настоящее изобретение удовлетворяет указанную потребность, так же, как и другие, и преодолевает трудности, свойственные известным технологиям контролирования вредных насекомых.
Изобретение в целом относится к способу обработки вредителей, патогенных организмов и других нежелательных организмов, обнаруженных в запасах пищевых продуктов, источником электромагнитной энергии в области ультрафиолетового спектра, причем нежелательные организмы селективно нагреваются и разрушаются без повреждения пищевых продуктов.
Заявленный способ (в качестве примера без каких-либо ограничений) включает стадию обработки насекомых и других организмов многочисленными импульсами высокочастотной электромагнитной энергии в ультрафиолетовой области спектра. Длину волны выбирают таким образом, чтобы ультрафиолетовый свет поглощался (абсорбировался) окрашенными химическими веществами на поверхности насекомых, например, в энтегумене, которые действуют как тепловая ловушка для протонов ультрафиолетовой области спектра. Таким образом, нежелательные насекомые избирательно нагреваются без ущерба для близлежащих пищевых продуктов. Нагревание приводит к необратимым или невосстанавливаемым изменениям в организме насекомых или к их гибели.
Соответственно, настоящее изобретение относится к нехимическому, неостаточному, быстрому физическому способу уничтожения насекомых, который основан на применении пульсовых и избирательных монохроматических протонов ультрафиолетового света, который может быть генерирован с помощью лазера или эксимерной (excimer) лампы. Указанный способ может заменить применение химических пестицидов, относится к неостаточным способам и может быть использован в небольших масштабах с применением портативных систем или в больших масштабах при внедрении в существующие технологии, предназначенные для обработки значительных количеств свежих продуктов и других сельскохозяйственных товаров, например, упаковочных материалов. Кроме того, благодаря физической природе не остается возможностей для приобретения насекомыми соответствующей устойчивости (посредством генетических изменений, передающихся новым поколениям), как это наблюдается при использовании химических пестицидов.
Один вариант осуществления изобретения предусматривает обработку организмов короткими импульсами электромагнитной энергии.
Другой вариант осуществления изобретения относится к генерации тепловой энергии и селективному приложению этой тепловой энергии к материалам с целью их дезинфекционной обработки.
Другой вариант осуществления изобретения касается эффективного приложения тепловой энергии к материалам для элиминации или уменьшения численности популяции вредителей и/или патогенов.
Другой вариант осуществления изобретения предусматривает избирательное нагревание химических соединений - мишеней и/или организмов посредством резонанса.
Другой вариант осуществления изобретения относится к избирательному нагреванию химических соединений и/или организмов ультрафиолетовой энергией без повреждения близлежащих запасов продуктов или нужных организмов.
Другой вариант осуществления изобретения касается минимизации или прекращения использования сельскохозяйственных пестицидов для контролирования насекомых.
Другой вариант осуществления изобретения обеспечивает in situ уничтожение вредителей и/или патогенов в материалах при использовании фототермальных эффектов.
Другой вариант осуществления изобретения касается избирательного умерщвления или прекращения роста вредителей и/или патогенных организмов на фоне других полезных организмов.
Еще один вариант осуществления изобретения касается усиления, запуска или обеспечения синергического взаимодействия с природными процессами, которые ингибируют вредителей и/или патогенов.
Другие объекты и преимущества изобретения станут более ясными из приведенных ниже разделов описания, причем подробное описание изобретения служит для наиболее полного раскрытия вариантов его осуществления и не ограничивает объем изобретения.
Изобретение будет понято более легко с помощью чертежа, приведенного на фиг. 1, который используется исключительно в иллюстративных целях.
На фиг. 1 приведена диаграмма, которая показывает скорость гибели яиц филлоксеры (Phylloxera) как функцию плотности энергии, генерируемой ультрафиолетовым светом при длине волны 308 нм, воздействию которого подвергают яйца.
Взаимодействие между электромагнитной энергией и веществом зависит от физических свойств источника энергии, так же как и от химического состава образца. Термодинамические и кинетические показатели термальноиндуцируемых химических реакций, происходящих в нагретом образце, в первую очередь зависят от химического состава образца и многих физических факторов. Количество поглощенной излучаемой энергии образцоммишенью является функцией как его молекулярной структуры, так и физических свойств радиации, например длины волны. Таким образом, должный подбор источника энергии и образца-мишени обеспечивает электронное возбуждение специфических типов молекул и возникновение необратимых химических эффектов, в том числе реакций, воздействующих на биологические функции, например деление клеток.
В патенте США № 5 364 645, приведенном здесь в качестве ссылки, показано, что облучение пищевого объекта с помощью пульсирующего ультрафиолетового лазера вызывает невосстанавливаемое повреждение структур, содержащих нуклеиновую кислоту, в микроорганизмах, присутствующих в объекте, без изменения поверхностных свойств пищевого объекта. Показано, что импульсы продолжительностью примерно от 1 до 1 00 нс, предпочтительно от 20 до 30 нс, и плотность энергии примерно от 0,001 до 2 Дж/см2 эффективны для указанных целей.
Пульсирующее облучение позволяет использовать более высокие уровни мощности с более низкими общими энергетическими затратами по сравнению с продолжительным нагреванием, и, следовательно, более эффективно. Кроме того, применение пульсирующего источника высокой мощности обеспечивает нагревание до более высокой температуры за более короткий промежуток времени. Таким образом, при уровнях мощности, когда непрерывное волновое нагревание вызовет атомизацию экспонированных молекул, пульсирующее облучение приведет к переносу тепла без атомизации. Для пульсовых выходов в интервале от 1 до 2 Дж/см2 на импульс уровни средней мощности могут достигать значения в несколько МВт/см2. Облучение многочисленными импульсами практически мгновенно увеличивает концентрацию термально возбудившихся молекул, в то время как рассеянное нагревание осуществляется достаточно медленно, чтобы разрушить организмы - мишени.
В соответствии с настоящим изобретением организмы - мишени облучают многочисленными импульсами ультрафиолетовой энергии. В отличие от нацеливания на ДНК, как описано в патенте США № 5 364 645, длину волны выбирают таким образом, чтобы селективные протоны в области ультрафиолетового спектра, соответствующей 200-400 нм, предпочтительно в области ультрафиолетового спектра, соответствующей 210-350 нм, избирательно поглощались определенными окрашенными химическими веществами, например в энтегумене насекомых, которые обычно присутствуют на поверхности насекомых. Установлено, что данные меланинподобные химические вещества являются высокоэффективным абсорбентом для ультрафиолетового света и действуют как тепловые ловушки, которые быстро преобразуют энергию ультрафиолетового излучения в тепловую энергию, генерируя небольшие области интенсивного нагрева, которые не рассеиваются и вызывают необратимое и невосстанавливаемое летальное повреждение организма. Такие эффекты показаны для всех стадий биологического развития насекомых, в том числе для яиц, куколок, личинок и взрослых особей.
Имеет существенное значение, что, как обнаружено, выбранные длины волн в ультрафиолетовом энергетическом спектре действуют бо5 лее эффективно, чем другие длины волн, что обусловлено резонансными характеристиками различных химических веществ в энтегумене насекомых. Обработка насекомых селективными, в пределах узкой полосы (монохроматическими или практически монохроматическими) ультрафиолетовыми протонами с длинами волн в области 210-350 нм, может также обеспечить селекцию тех типов насекомых, которые необходимо подвергнуть воздействию.
Эффект применения ультрафиолетового облучения в соответствии с настоящим изобретением является быстрым и необратимым, поскольку обработка избирательными ультрафиолетовыми протонами приводит к исключительно коротким вспышкам или импульсам ультрафиолетового света, длящимся намного меньше чем микросекунда. Таким образом, воздействие даже небольших количеств энергии, таких как менее одного миллиджоуля, вызывает безотлагательное нагревание с величинами мощности на уровне киловатт или мегаватт, поскольку один мегаватт эквивалентен одному миллиджоулю в расчете на наносекунду. Преобразование ультрафиолетовой энергии в тепловую в специфической области абсорбции ультрафиолета, такой как окрашенные пигменты - мишени, вызывает интенсивное практически мгновенное нагревание. Биологические системы неспособны быстро рассеивать указанные уровни тепловой мощности и, таким образом, биологические структуры разрушаются.
Например, если импульсы, обладающие энергией в интервале от 200 до 400 мДж на импульс и продолжительностью менее 1 0 нс, генерируются при использовании монохроматического или практически монохроматического источника энергии, например эксимерных лазеров или ламп, и предполагается 100%-ная конверсия в тепловую энергию, интенсивность нагревания будет достигать примерно 20-40 МВт на импульс. Поскольку указанные эксимерные технологии могут реально оперировать сотнями импульсов в секунду в случае эксимерных лазеров и тысячами импульсов в секунду в случае эксимерных ламп, может быть получена исключительно высокая тепловая мощность, которой достаточно для быстрого и высокоэффективного сканирования больших участков, на которых, как ожидается, присутствуют насекомые, клещи, яйца насекомых или клещей и другие мишени.
Пример 1 . Для того чтобы показать эффективность использования пульсирующего ультрафиолета для контролирования популяций насекомых, авторы изобретения отобрали различных насекомых, клещей и яйца насекомых для облучения двумя монохроматическими источниками: эксимерным лазером Lambda Physik EMG-150 KrF с длиной волны 248 нм и эксимерным лазером Lambda Physik EMG 101 MSC ExCI с длиной волны 308 нм. Образцы экспонировали при использовании различных экспериментальных установок. Некоторые образцы подвергали воздействию прямого лазерного луча (для плотностей высокой мощности, 100 мДж/см2), в то время как другие образцы подвергали воздействию расширенного луча из дивергирующих линз или телескопического устройства (для плотностей низкой мощности, менее 1 мДж/см2).
Пример 2. Насекомых отряда жесткокрылых (Coleoptera) подвергают воздействию от 1 до 2 импульсов коллимированного ультрафиолетового лазерного луча при 248 нм и примерной мощности 1 00 мДж/см2. Насекомые, подвергнутые воздействию 2 импульсов, погибают практически мгновенно в результате обширного теплового повреждения. Тепловое повреждение можно ясно видеть при увеличении (стереоскоп 30х), о чем свидетельствуют явный ожог (потемнение), обугливание антенн и исчезновение ярко выраженных участков пигментации в энтегумене.
Пример 3. Группу насекомых отряда равнокрылых (Homoptera) размером от 1 - 2 мм до нескольких мм подвергают воздействию 1 - 3 импульсов ультрафиолетового света при 248 нм с приблизительной мощностью 1 08 мДж/см2. При увеличении регистрируют результаты, сходные с описанными выше для Coleoptera. Насекомые погибают практически мгновенно в большинстве образцов в результате вызванного нагреванием повреждения, о чем свидетельствуют ожоги.
Пример 4. Муравьев размером около 4 - 6 мм обрабатывают 1 0 импульсами расширенного луча ультрафиолетового лазера при 248 нм с приблизительной мощностью 0,8 мДж/см2. После воздействия лазера муравьи быстро погибают.
Пример 5. Яйца филлоксеры (Phylloxera) размером менее 1 мм и взрослых насекомых Tetranychus utricae (паутинный клещик) размером около 1 мм обрабатывают на листьях импульсами ультрафиолетового лазера при длине волны 308 нм и энергетической мощности от 25 до 2,3 мДж/см2 Через 24 ч после обработки наблюдается 90%-ное уменьшение популяции взрослых насекомых. Обработанные яйца выглядят обожженными (потемневшими), что обусловлено нагреванием.
Пример 6. Яйца филлоксеры размером менее 1 мм подвергают воздействию расширенного луча (дивергирующие линзы) пульсирующего ультрафиолетового лазера при 308 нм. Яйца обнаруживают 70%-ную гибель при величине энергии 34,7 мДж/см2. Увеличение уровня воздействующей энергии до 66 мДж/см2 повышает гибель яиц во всех образцах более, чем на 97%. На фиг. 1 показан уровень смертности как функции воздействующей энергии для трех различных экспериментов. Использованы различные графические символы для обозначения от7 дельных экспериментов (треугольники, незаштрихованные квадраты, заштрихованные квадраты).
Пример 7. Яйца насекомых отряда полужесткокрылых (Hemiptera) размером около 1 мм обрабатывают 1-5 протонными импульсами ультрафиолетового излучения эксимерного лазера при 238 нм. Яйца обнаруживают потемнение. Ни одно из яиц не развивается.
Пример 8. Клещей Brevipalpus chilensis (сходных с Brevipalpus californicus) размером менее 0,1 мм обрабатывают прямым лучом пульсирующего ультрафиолетового лазера при 248 нм. Общее воздействие прогрессивно усиливается по мере того, как осуществляют промежуточные наблюдения до полной гибели всей популяции. В зависимости от размера насекомого и зрелости популяции необходимая энергия для полного контроля варьирует от 38,5 до 79,5 мДж/см2
Пример 9. В таблицах 1 и 2 суммированы условия экспериментов и результаты контролирования насекомых в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Результаты экспериментов, описанных в примерах 1 - 8 и таблицах 1 и 2, показывают, что пульсирующий ультрафиолетовый свет эффективен для контролирования насекомых и клещей не только в отношении широкого круга видов, но и в отношении различных стадий развития указанных организмов. Соответственно, можно видеть, что настоящее изобретение обеспечивает быстрый и эффективный контроль организмов - мишеней при использовании пульсирующего ультрафиолетового света при такой длине волны, когда ультрафиолетовый свет абсорбируется окрашенными химическими веществами на поверхности указанных организмов, причем поглощение ультрафиолетового света вызывает летальное повреждение организмов за счет преобразования энергии ультрафиолетового излучения в тепловую без изменения поверхностных свойств близлежащих пищевых продуктов. Меланин-подобные окрашенные пигменты, которые являются характерными для подлежащих контролю определенных насекомых, функционируют подобно тепловым ловушкам ультрафиолетового излучения. В сущности, облучение становится летальным для насекомого в результате эффекта резонанса в отношении окрашенных пигментов, так же, как и в результате фототермического воздействия быстрого захвата энергии. Следует понимать, что участки нервной и зрительной систем часто локализованы на поверхности насекомого. Однако поверхностная структура насекомого подвергается воздействию без необязательного затрагивания нервной системы, несмотря на то, что сенсорные входы насекомого, например зрительной и обонятельной систем, могут быть подвергнуты воздействию.
Несмотря на то, что описание содержит различные примеры, это не ограничивает объема изобретения; примеры только иллюстрируют предпочтительные варианты осуществления изобретения. Объем изобретения определяется приведенной ниже формулой и допустимыми эквивалентами.
Таблица 1
Вид насеко- мого Длина волны, нм Энергия/ импульс Плотность энергии Результат
Муравьи 248 20 мДж/ импульс 8 мДж/ кв.см/ импульс Насекомые взрываются и погибают
Bemecia tabaci 248 325 мДж/ импульс 1 08 мДж/ кв.см Насекомые скручиваются и погибают
Aleyro- didae Homop- tera 248 325 мДж/ импульс 1 08 мДж/ кв.см Крылья скручиваются, глаза темнеют, насекомые погибают
Coleop- tera (Lady Bug) 248 Нет данных 1 00 мДж/ кв.см Ожог, обугливание антенн, исчезновение явных пигментированных участков в энтегумене, насекомые погибают
Яйца филлок- серы 308 29 мДж/ импульс 3,3 мДж/ кв.см/ импульс 60 Дж/кв.см 1 8х1000 импульсов 1 00% гибель
Яйца филлок- серы 308 27 мДж/ импульс 3.1 мДж/ кв.см/ импульс 66.1 Дж/кв.см 21х1000 импульсов 97% гибель
Яйца филлок- серы 308 24 мДж/ импульс 2.7 мДж/ кв.см/ импульс 34.7 Дж/кв.см 1 3х1000 импульсов 70% гибель
Bre- vipalpus chilensis 248 116мДж/ импульс 17,1 мДж/кв.см 57 мДж/кв.см 50% гибель 1 00% гибель
Bre- vipalpus chilensis 248 1 07мДж/ импульс 15,9 мДж/кв.см 53мДж/кв.см 79,5мДж/кв.см 50% гибель 83% гибель 1 00% гибель
Bre- vipalpus chilensis 248 11 2мДж/ импульс 5,5мДж/кв.см 16,5мДж/кв.см 38,5мДж/кв.см 86% гибель 94% гибель 1 00% гибель
Таблица 2
1. Щитники (яйца и взрослые особи) тараканы Bletforia nimphe
Длина волны: 248 нм Энергия: 690 мДж/импульс
Область: 28 кв. см
Результаты: яйца стерильные (нет развития), взрослые особи погибают
2. Божья коровка (жесткокрылые)
Длина волны: 248 нм Плотность: 100 мДж/кв.см
Импульсы: 1-2
Результаты: насекомые погибают, обугливание антенн, исчезновение явных пигментированных областей в энтегумене
3. Тли (тенебриоды, желтая тля) (хризонелиды, розанная тля)
Эксперименты проводились с телескопической аппаратурой и без нее.
Некоторые цифры не обоснованы. Энергия: 8 мДж/импульс
Плотность: после ручного подсчета значения составили
0,5мДж/кв. см/импульс
Желтая тля (Yellow Aphid) 100 мДж/кв.см Тенебриоды 500 мДж/кв.см Хризонелиды (Lady Bug) 1 - 5 Дж/кв.см Розанная тля 100 - 500 мДж/кв.см Результаты: наблюдения отсутствуют
4. Паутинный клещик (Tetranychus urticae mite)
Длина волны: 248 нм
а) Эксперимент 1
Энергия: 24 мДж/импульс
Плотность: 1,1 мДж/кв.см
Импульсы: 20-100
Результаты: наблюдения отсутствуют.
Указанные данные могут быть отнесены к следующему эксперименту
б) Эксперимент 2
Плотность: 25 мДж/кв.см, 68 яиц 40 взрослых особей
Результаты: через 24 ч около 4-5 взрослых особей остались живы (небольшая подвижность)
Плотность: 50 мДж/кв.см, 72 яйца 42 взрослые особи
Результаты: через 24 ч немногочисленные взрослые особи остались живы (могут быть защищены листьями)
Плотность: 125 мДж/кв.см, 72 яйца взрослых особей
Результаты: через 24 ч около 5-6 взрослых особей остались живы, 60 погибли
Плотность: 75 мДж/кв.см, 100 яиц 7 взрослых особей
Результаты: через 24 ч 1 особь из 7 осталась жива (ограниченная подвижность)
Плотность: 1 25 мДж/кв. см, 70 яиц 5 взрослых особей
Результаты: через 24 ч 1 0-1 2 взрослых особей остались живы
Плотность: 1,4 мДж/кв.см, 32 яйца
4 взрослых особей
Результаты: через 24 ч 3 особи остаются подвижными
Плотность: 250 мДж/кв.см, 16 яиц 3 взрослые особи
Результаты: через 24 ч яйца не были повреждены, 1 особь осталась живой
Плотность:
Результаты:
5. Bemesia Tabaci Длина волны: Энергия: Результаты:
Длина волны:
Энергия:
Результаты:
2,3 мДж/кв.см, 48 яиц через 24 ч выявляют 6 подвижных взрослых особей
248 нм
325 мДж/импульс после одного импульса насекомое скручивается и погибает после применения лазера
6. Aleyrodidae, Homoptera (белая муха сладкого картофеля)
248 нм
325 мДж/импульс после одного импульса у насекомого сворачиваются крылья, глаза могут потемнеть, насекомое погибает
7. Белая муха ясеня (Ash White Fly)
Длина волны: 248 нм
Обработка на растении пуансеттия (Euphorbia Eulcherrima)
Энергия: 22 мДж/импульс
Плотность: 1 мДж/импульс/кв. см
Импульсы: 5 - 300
Результаты: наблюдения не зарегистрированы
8. Муравьи
Длина волны:
В одной серии замораживали. Все насекомые, включая контрольных, погибли. В другом эксперименте муравьев надували. Расширенный луч, примерно 20 мДж/импульс, 0,8 мДж/кв.см, примерно 10 импульсов.
9. Фруктовая муха (предположительно, не идентифицирована)
Длина волны: 248 нм
Энергия: 18,5 мДж/импульс
Импульсы: 3-27
Результаты: наблюдаемый эффект отсутствует
10. Яйца филлоксеры
Длина волны:
Энергия/яйцо:
Результаты:
Длина волны:
Энергия/яйцо:
248 нм экспериментов муравьев
248 нм
2,3 х 0,01 - 40,5 х 0,01 мДж эффект отсутствует 308 нм
13,6 мДж - 68% гибель >27,2 мДж - 100% гибель
Сравнение с постоянным УФ-облучением низкого давления (ртутная лампа)
Энергия/яйцо:
Длина волны: Энергия/яйцо:
0,001 - 2,4 х 0,01 эффект отсутству2,4 х мДж ет
8.1 х 0,01 мДж бель
308 нм
2.2 мДж - 20% гибель 29, мДж - 97% гибель
20% ги11
Сравнение с постоянным УФ-облучением низкого давления (ртутная лампа)
Энергия/яйцо: 3,1 х 0,01 - 23 х 0,01 мДж
- эффект отсутствует
Длина волны: 308 нм
Энергия/яйцо: 1,7 - 10,2 мДж
Результаты: о результатах не сообщается
Сравнение с постоянным УФ-облученим низкого давления (ртутная лампа)
Энергия/яйцо: 2,4 х 0,01 - 15 х 0,01 мДж
Результаты: о результатах не сообщается
Длина волны: 308 нм
Энергия/яйцо: 2,2 - 29,8 мДж
Результаты: о результатах не сообщается
Сравнение с постоянным УФ-облучением низкого давления (ртутная лампа)
Энергия/яйцо: 10 х 0,01 - 240 х 0,01 мДж
Результаты: о результатах не сообщается
Длина волны: 308 нм
Энергия/яйцо: 8,2 мДж - 38,5% гибель
15,7мДж - 70,4% гибель
Сравнение с постоянным УФ-облучением низкого давления (ртутная лампа)
Энергия/яйцо:
х 0,01 мДж - 29% гибель 240 х 0,01 мДж - 98,9% гибель
11. Brevipalpus chilensis
Длина волны: 248 нм
Количество клещей: 6 Плотность:
5,7 мДж/кв. см - смертность 0%
17,1 мДж/кв.см - смертность 5% мДж/кв.см - смертность 1 00%
Длина волны: 248 нм
Количество клещей: 6
Плотность:
5,3 мДж/кв. см - смертность 0%
15,9 мДж/кв.см - смертность 50% мДж/кв.см - смертность 83%
79.5 мДж/кв.см - смертность 100%
Длина волны: 248 нм
Количество клещей: 6
Плотность:
5.5 мДж/кв.см - смертность 86%
16.5 мДж/кв.см - смертность 94%
38.5 мДж/кв.см - смертность 100%

Claims (9)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ контролирования насекомых и клещей пульсирующим ультрафиолетовым облучением, в частности способ создания необратимого и невосстанавливаемого повреждения нежелательного организма, отличающийся тем, что нежелательный организм облучают световыми импульсами ультрафиолетового света при его длине волны, при которой указанный ультрафиолетовый свет абсорбируется окрашенными химическими веществами на поверхности указанного организма и вызывает его летальное повреждение за счет преобразования энергии ультрафиолетового излучения в тепловую энергию.
  2. 2. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что генерируют узкую полосу ультрафиолетового света при длине волны примерно между 200 и 400 нм.
  3. 3. Способ по п. 1 , отличающийся тем, что указанные световые импульсы берут с продолжительностью примерно от 1 до 1 00 нс.
  4. 4. Способ контролирования насекомых и клещей пульсирующим ультрафиолетовым облучением, в частности способ контролирования нежелательных организмов на поверхности пищевых объектов, отличающийся тем, что нежелательный организм облучают световыми импульсами ультрафиолетового света при его длине волны, при которой указанный ультрафиолетовый свет абсорбируется окрашенными химическими веществами на поверхности указанного организма и вызывает его летальное повреждение за счет преобразования энергии ультрафиолетового излучения в тепловую энергию.
  5. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что генерируют узкую полосу ультрафиолетового света при длине волны примерно между 200 и 400 нм.
  6. 6. Способ по п.4, отличающийся тем, что указанные световые импульсы берут продолжительностью примерно от 1 до 1 00 нс.
  7. 7. Способ контролирования насекомых и клещей пульсирующим ультрафиолетовым облучением, в частности способ контролирования нежелательных организмов без изменения видимого внешнего вида поверхностей пищевых продуктов, отличающийся тем, что поверхность пищевого объекта облучают световыми импульсами ультрафиолетового света при его длине волны, при которой указанный ультрафиолетовый свет абсорбируется окрашенными химическими веществами на поверхности указанного организма и вызывает его летальное повреждение за счет преобразования энергии ультрафиолетового излучения в тепловую энергию.
  8. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что генерируют узкую полосу ультрафиолетового света при длине волны примерно между 200 и 400 нм.
  9. 9. Способ по п.7, отличающийся тем, что указанные световые импульсы берут продолжительностью примерно от 1 до 1 00 нс.
EA199800381A 1995-11-01 1996-10-16 Способ контролирования насекомых и клещей пульсирующим ультрафиолетовым облучением (варианты) EA000227B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/551,548 US5607711A (en) 1995-11-01 1995-11-01 Method of controlling insects and mites with pulsed ultraviolet light
PCT/US1996/016555 WO1997016080A1 (en) 1995-11-01 1996-10-16 Method of controlling insects and mites with pulsed ultraviolet light

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA199800381A1 EA199800381A1 (ru) 1998-10-29
EA000227B1 true EA000227B1 (ru) 1998-12-24

Family

ID=24201721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA199800381A EA000227B1 (ru) 1995-11-01 1996-10-16 Способ контролирования насекомых и клещей пульсирующим ультрафиолетовым облучением (варианты)

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5607711A (ru)
EP (1) EP0863712A4 (ru)
CN (1) CN1079217C (ru)
AU (1) AU704454B2 (ru)
BR (1) BR9611704A (ru)
EA (1) EA000227B1 (ru)
NZ (1) NZ321203A (ru)
WO (1) WO1997016080A1 (ru)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6329136B1 (en) 1998-10-30 2001-12-11 The Regents Of The University Of California Method for laser inactivation of infectious agents
US20100024244A1 (en) * 1999-05-20 2010-02-04 Potter Gary J Heater and controls for extraction of moisture and biological organisms from structures
US6596230B1 (en) 2000-01-28 2003-07-22 Baxter International Inc. Device and method for pathogen inactivation of therapeutic fluids with sterilizing radiation
US6576201B1 (en) 2000-01-28 2003-06-10 Baxter International Inc. Device and method for pathogen inactivation of therapeutic fluids with sterilizing radiation
US6638475B1 (en) 2000-11-08 2003-10-28 The Regents Of The University Of California Method for inhibiting pathogenic and spoilage activity in products
US6543180B2 (en) 2001-02-26 2003-04-08 Rita Cyann Pace Non-chemical fly repellant device
GB0210377D0 (en) * 2002-05-07 2002-06-12 Newman Paul B D Treatment of vegetable foodstuffs
US20060024195A1 (en) * 2004-07-27 2006-02-02 The Regents Of The University Of California Non-thermal disinfestation of biological pests with pulsed radio frequency power systems
US10857722B2 (en) 2004-12-03 2020-12-08 Pressco Ip Llc Method and system for laser-based, wavelength specific infrared irradiation treatment
US7425296B2 (en) 2004-12-03 2008-09-16 Pressco Technology Inc. Method and system for wavelength specific thermal irradiation and treatment
US10687391B2 (en) 2004-12-03 2020-06-16 Pressco Ip Llc Method and system for digital narrowband, wavelength specific cooking, curing, food preparation, and processing
US20070141945A1 (en) * 2005-09-29 2007-06-21 Chipman Roger N Device and method for repelling insects and novelty item
US8834788B2 (en) * 2006-05-04 2014-09-16 Fogg Filler Company Method for sanitizing/sterilizing a container/enclosure via controlled exposure to electromagnetic radiation
CN101069529B (zh) * 2007-06-19 2010-05-19 南京农业大学 一种非化学处理防治储粮害虫的方法
US20090031612A1 (en) * 2007-07-30 2009-02-05 Eric Heine Non-chemical fly repellant device
EP2378884A2 (en) 2009-01-22 2011-10-26 Laboratorios Miret, S.A. Use of cationic surfactants as acaricidal agents
EP2401912B1 (en) * 2009-02-24 2019-08-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Destructive insect-controlling device
US8693855B2 (en) * 2009-05-07 2014-04-08 Cambridge Engineering, Inc Infra-red heater assembly
JP5938653B2 (ja) * 2012-05-11 2016-06-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 害虫防除照明システム
US8726539B2 (en) 2012-09-18 2014-05-20 Cambridge Engineering, Inc. Heater and controls for extraction of moisture and biological organisms from structures
US9648861B2 (en) * 2013-09-20 2017-05-16 Jack D. Schmitz Device for killing bed bugs
JP6118239B2 (ja) * 2013-11-29 2017-04-19 雅敏 堀 害虫の防除方法及び防除装置
US9538742B2 (en) * 2014-07-09 2017-01-10 Kenneth Raymond Jacobson Reflective fly repellent ball device of bead facets and multiple water molecules that repel flies
US9565845B1 (en) * 2014-09-22 2017-02-14 Brian Charles Beesley Fly deterrent
US20180255761A1 (en) * 2016-11-21 2018-09-13 John J. Paoluccio Aquatic organism treatment method and apparatus
JP6972176B2 (ja) 2017-12-26 2021-11-24 日本たばこ産業株式会社 屋内性のマダラメイガ亜科に属する蛾の成虫の捕獲方法、光源装置及び捕獲器
BR112019019131A2 (pt) * 2017-12-27 2020-04-14 Gordon Dyer método e aparelho para asfixiar artrópodes
US11896728B2 (en) 2020-09-29 2024-02-13 Abl Ip Holding Llc Techniques for directing ultraviolet energy towards a moving surface
US11850319B2 (en) 2020-09-29 2023-12-26 Abl Ip Holding Llc Techniques for directing ultraviolet energy towards a moving surface

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5364645A (en) * 1992-10-30 1994-11-15 The Regents Of The University Of California Method of controlling microorganisms by pulsed ultraviolet laser radiation

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2784286A (en) * 1953-04-15 1957-03-05 Irving W Dillon Electrical apparatus for sterilizing soil
US2856505A (en) * 1957-02-21 1958-10-14 Irving W Dillon Soil sterilizer
DE1286485B (de) * 1965-07-23 1969-01-09 Krupp Gmbh Vorrichtung zum thermischen Zerkleinern von Gestein und Erz im elektromagnetischen Strahlungsfeld
US3499437A (en) * 1967-03-10 1970-03-10 Ultrasonic Systems Method and apparatus for treatment of organic structures and systems thereof with ultrasonic energy
US3817703A (en) * 1969-03-03 1974-06-18 Filtering Materials Inc Laser energized sterilization method and apparatus
US3753651A (en) * 1970-08-27 1973-08-21 Wave Energy Systems Method and apparatus for surface sterilization
US3941670A (en) * 1970-11-12 1976-03-02 Massachusetts Institute Of Technology Method of altering biological and chemical activity of molecular species
US3955921A (en) * 1972-09-19 1976-05-11 Eli Lilly And Company Method of killing microorganisms in the inside of a container utilizing a laser beam induced plasma
US3926556A (en) * 1973-05-30 1975-12-16 Raymond Marcel Gut Boucher Biocidal electromagnetic synergistic process
US4092800A (en) * 1973-09-24 1978-06-06 Phytox Corporation Vegetation control
US4042325A (en) * 1976-06-21 1977-08-16 Eli Lilly And Company Method of killing microorganisms in the inside of a container utilizing a plasma initiated by a focused laser beam and sustained by an electromagnetic field
US4201916A (en) * 1978-03-20 1980-05-06 Sidney Ellner Ultraviolet radiation sensor for use in liquid purification system
CA1212425A (en) * 1983-07-20 1986-10-07 Howard R. Lahti System for heating materials with electromagnetic waves
US4871559A (en) * 1983-11-23 1989-10-03 Maxwell Laboratories, Inc. Methods for preservation of foodstuffs
US5034235A (en) * 1983-11-23 1991-07-23 Maxwell Laboratories, Inc. Methods for presevation of foodstuffs
US4661264A (en) * 1984-01-16 1987-04-28 Autotrol Corporation Laser disinfection of liquids
US4880512A (en) * 1984-02-16 1989-11-14 Kollmorgen Corporation Pulsed light selective photolysis process for treatment of biological media and products made thereby
US4529489A (en) * 1984-03-12 1985-07-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Laser photochemical decomposition of compounds containing R--O--P moiety (chemical agents)
JPS62258664A (ja) * 1986-05-02 1987-11-11 三共有機株式会社 殺菌方法
US5089384A (en) * 1988-11-04 1992-02-18 Amoco Corporation Method and apparatus for selective cell destruction using amplified immunofluorescence
US5105563A (en) * 1989-07-10 1992-04-21 Heartland Forage, Inc. Apparatus for harvesting and drying crops
US5060414A (en) * 1989-07-20 1991-10-29 Wayland J Robert Phytotoxicity of a combined RF and microwave electromagnetic field
US5120450A (en) * 1989-12-27 1992-06-09 Stanley Jr E Glynn Ultraviolet radiation/oxidant fluid decontamination apparatus
US5235043A (en) * 1990-04-06 1993-08-10 Synergen, Inc. Production of biologically active, recombinant members of the ngf/bdnf family of neurotrophic proteins
US5144146A (en) * 1990-07-06 1992-09-01 Ultraviolet Energy Generators, Inc. Method for destruction of toxic substances with ultraviolet radiation
US5059431A (en) * 1990-12-07 1991-10-22 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University Process for deacidifying wine
US5141059A (en) * 1991-02-27 1992-08-25 Marsh Leland C Method and apparatus for controlling agricultural pests in soil
GB9107751D0 (en) * 1991-04-12 1991-05-29 Elopak Systems Treatment of material

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5364645A (en) * 1992-10-30 1994-11-15 The Regents Of The University Of California Method of controlling microorganisms by pulsed ultraviolet laser radiation

Also Published As

Publication number Publication date
NZ321203A (en) 1998-10-28
BR9611704A (pt) 1999-02-23
WO1997016080A1 (en) 1997-05-09
CN1079217C (zh) 2002-02-20
EA199800381A1 (ru) 1998-10-29
EP0863712A4 (en) 1999-12-29
CN1201375A (zh) 1998-12-09
AU7445596A (en) 1997-05-22
US5607711A (en) 1997-03-04
AU704454B2 (en) 1999-04-22
MX9803486A (es) 1998-09-30
EP0863712A1 (en) 1998-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA000227B1 (ru) Способ контролирования насекомых и клещей пульсирующим ультрафиолетовым облучением (варианты)
Abida et al. Pulsed light technology: a novel method for food preservation
US5364645A (en) Method of controlling microorganisms by pulsed ultraviolet laser radiation
AU621892B2 (en) Methods and apparatus for preservation of foodstuffs
Gomez-Lopez et al. Pulsed light for food decontamination: a review
Keklik et al. Microbial decontamination of food by ultraviolet (UV) and pulsed UV light
KR960003751A (ko) 개선된 체모 제거방법
US9801966B2 (en) Systems and methods of microbial sterilization using polychromatic light
WO1997017830A1 (en) Method of controlling pests and pathogens in growing media with pulsed electromagnetic energy
Andreasen et al. Laser weeding with small autonomous vehicles: Friends or foes?
Bridgen Using ultraviolet-C (UV-C) irradiation on greenhouse ornamental plants for growth regulation
DE3505728C2 (ru)
US20030044311A1 (en) Applications for use of pulsed light
CN104094915B (zh) 害虫驱除用照明装置
Sliney Mechanisms of interaction of laser radiation with ocular tissues: implications for human exposure limits
DE2832696A1 (de) Verfahren zur bekaempfung von schaedlingen an pflanzen
Rashid et al. Study the effect of Nd: YAG laser on Cowpea Beetle (Callosobruchus maculates (Fab))
MXPA98003486A (en) Method to control insects and mirrors with ultraviolet light impuls
Ghini Controle físico.
Rashid et al. Effect of diode laser on ants (Camponotus consobrinus)
Mahdi et al. Effect Of Nd: YAG Laser On Ants (Camponotus consobrinus)
DE3825389A1 (de) Vorrichtung zur erzeugung einer elektromagnetischen strahlung und/oder schallstrahlung
Dhineshkumar et al. High Intensity Pulsed Light Technology in Food Preservation
RU2115316C1 (ru) Способ уничтожения сельскохозяйственных вредителей
Ubaid Using laser energy for controlling some stored product insects

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU