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基本信息
- 項目名稱：
- 用于測定害蟲趨光性特點的柔性可調(diào)LED光源系統(tǒng)
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 該作品是為了滿足昆蟲趨光特性的研究需要而設(shè)計的新型光源，該光源可以精細(xì)地調(diào)控和設(shè)定實驗過程所需要的光照參數(shù)，并且保證目前光源照明區(qū)域內(nèi)光照均勻一致，該光源可用于研究各種昆蟲的生長發(fā)育與光質(zhì)、光強(qiáng)、光周期、光頻率的關(guān)系。光源控制系統(tǒng)顯示模塊采用液晶顯示，可以控制LED燈的閃爍頻率和通斷占空比，可根據(jù)研究昆蟲生長需要利用PWM調(diào)光方式定量精確地設(shè)置不同光密度、不同光周期、不同工作頻率的照明光。
- 詳細(xì)介紹：
- 研究昆蟲的趨光性具有十分重要的現(xiàn)實意義，目前常規(guī)光源無法精細(xì)地調(diào)控和設(shè)定實驗過程所需要的光照參數(shù)，不能保證實驗樣品光照條件的一致性。該作品是為了滿足昆蟲趨光特性的研究需要而設(shè)計的新型光源，該光源可以精細(xì)地調(diào)控和設(shè)定實驗過程所需要的光照參數(shù)，并且保證目前光源照明區(qū)域內(nèi)光照均勻一致，該光源可用于研究各種昆蟲的生長發(fā)育與光質(zhì)、光強(qiáng)、光周期、光頻率的關(guān)系。光源控制系統(tǒng)硬件采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計，微控制器選用8051F020，顯示模塊采用液晶顯示，可以通過按鍵設(shè)置控制LED燈的閃爍頻率和通斷占空比，采用LED陣列方陣組成不同波長模塊，根據(jù)研究昆蟲生長需要利用PWM調(diào)光方式定量精確地設(shè)置不同光密度、不同光周期、不同工作頻率的照明光。
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 創(chuàng)新點和主要特色： 1、建立了LED陣列光照度分布的理論模型，基于該模型設(shè)計了柔性可調(diào)的LED光源，LED光源設(shè)計采用模塊化，更換模塊能夠獲得近紫外、紫、紫藍(lán)、藍(lán)、綠、黃綠、黃、橙、亮紅、深紅、遠(yuǎn)紅和近紅外等波長的光譜?？山鉀Q我們在研究昆蟲趨光性的研究中對光源多光譜動態(tài)柔性可調(diào)的迫切需求，能夠?qū)Ω鞣N波長的光密度、光周期、工作頻率精確定量設(shè)定，得到實驗研究所需的各種光照參數(shù)。 2、LED為冷光源，采用LED可以實現(xiàn)對昆蟲的近距離照射，且無需考慮熱效應(yīng)對昆蟲的生長發(fā)育的影響，使實驗變量更加單一，更利于實驗的設(shè)計和研究。 技術(shù)關(guān)鍵： 1.基于點光源模型建立了LED陣列光照度分布的理論模型，通過計算組合多顆LED，采用方陣陣列構(gòu)成光源系統(tǒng)，采用模塊化設(shè)計通過更換光源模塊實現(xiàn)不同波長的光源對照明區(qū)域的照射。 2.驅(qū)動電路設(shè)計采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計，微控制器選用8051F020，顯示模塊采用液晶顯示采用PWM調(diào)光方式定量精確地設(shè)置不同光密度、不同光周期、不同工作頻率的照明光，通過級聯(lián)接口實現(xiàn)照明區(qū)域的擴(kuò)展。 技術(shù)參數(shù)： 1、在距離100mm，120mm×200mm區(qū)域處光照度不低于4000lx，光照均勻度不低于85%，光照度可以在0-4000lx任意調(diào)節(jié)； 2、可設(shè)置不同光密度、不同光周期、不同工作頻率的多參數(shù)組合光比； 3. 可以通過更換模塊獲得近紫外、紫、紫藍(lán)、藍(lán)、綠、黃綠、黃、橙、亮紅、深紅、遠(yuǎn)紅和近紅外波長的光照。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前，在實驗研究中無法通過現(xiàn)有的黑光燈、白熾燈、雙波燈以及高壓汞燈等光源來精細(xì)地調(diào)控和設(shè)定實驗過程所需要的光譜參數(shù)，因為這些光源都是直接設(shè)計用于誘（殺）昆蟲的。LED的柔性可調(diào)不僅可以促進(jìn)對誘殺昆蟲的光源的研究，而且能更好的研究光的各種指標(biāo)對昆蟲的影響。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品 模型 圖紙 磁盤 現(xiàn)場演示 圖片 錄像 樣品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 目前市場上出售給昆蟲研究者用于研究昆蟲的光源不能精細(xì)地調(diào)控和設(shè)定實驗過程所需要的光譜參數(shù)，而且那些光源都是熱光源，發(fā)出的熱量對昆蟲的生長發(fā)育也是有影響的，會影響到科技工作者做出結(jié)論的信度和效度。 采用LED光源可以有效解決昆蟲研究者在研究昆蟲趨光性的研究中對光源多光譜動態(tài)柔性可調(diào)的迫切需求，能夠?qū)Ω鞣N波長的光密度、光周期、工作頻率實施定量調(diào)制，得到實驗研究所需的各種光譜，為昆蟲的研究提供更大的方便，具有良好的推廣前景。
同類課題研究水平概述
- 昆蟲的生長發(fā)育和生活習(xí)性，與光有密切的關(guān)系。趨光性是昆蟲對環(huán)境條件的選擇性，是物種在長期適應(yīng)過程中形成的本能。趨光性是昆蟲的復(fù)眼結(jié)構(gòu)及其生境適應(yīng)所反映出的重要的生理和生態(tài)的特征之一。研究各種昆蟲最敏感的光質(zhì)（波長）及其光密度、光周期和工作頻率，可以為農(nóng)業(yè)蟲害的無害化捕集治理提供可靠的理論基礎(chǔ)和有效的技術(shù)手段，對誘（殺）蟲燈的研制和應(yīng)用具有重要的導(dǎo)向意義。目前，昆蟲學(xué)研究工作者主要利用黑光燈、白熾燈、雙波燈以及高壓汞燈等光源來誘捕昆蟲，甚至采用它來對蟲卵、幼蟲進(jìn)行定時、定量的照射，以研究在特定光照條件下昆蟲的生長發(fā)育情況。通常在工作中，昆蟲學(xué)研究工作者都是假定在工作平面內(nèi)光強(qiáng)分布均勻，但實際這燈都是燈管式的，由于燈的功率、燈的數(shù)量、燈具位置及其與工作平面的距離不同，會使得工作平面的光照強(qiáng)度不均勻，導(dǎo)致被研究對象受到照射的程度不同，從而影響到科技工作者做出結(jié)論的信度和效度。為了研究各種昆蟲的生長發(fā)育與光質(zhì)、光強(qiáng)、光周期、光頻率的關(guān)系，需要精細(xì)地調(diào)控和設(shè)定實驗過程所需要的光照參數(shù)，并且要保證目前光源照明區(qū)域內(nèi)光照均勻一致，現(xiàn)有的光源無法滿足這樣的要求，另外這些光源都是熱光源，發(fā)出的熱量對昆蟲的生長發(fā)育也是有影響的，這也會對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響。 與上述傳統(tǒng)照明光源相比，LED具有波長類型豐富，波寬窄（半寬為10-15nm）、可選擇性和可調(diào)控性好等優(yōu)點。采用LED光源，能夠?qū)p松獲得近紫外、紫、紫藍(lán)、藍(lán)、綠、黃綠、黃、橙、亮紅、深紅、遠(yuǎn)紅和近紅外等波長的光譜，采用LED光源我們解決我們在研究昆蟲趨光性的研究中對光源多光譜動態(tài)柔性可調(diào)的迫切需求，能夠?qū)Ω鞣N波長的光密度、光周期、工作頻率實施定量調(diào)制，得到實驗研究所需的各種光譜。另外由于LED為冷光源，采用LED可以實現(xiàn)對昆蟲的近距離照射，且無需考慮熱效應(yīng)對昆蟲的生長發(fā)育的影響。
