[发明专利]一种光依赖磁感受行为实验系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁生物学效应实验系统。

背景技术

生物磁学是研究和应用物质的磁性和磁场与生物学特性之间相互联系和相互影响的一门新兴学科，它已经越来越受到人们的关注，目前已在农业、医学、环保、食品以及生物工程等领域得到广泛应用。基于化学反应的磁场感应假说认为：生物体内存在的一种光敏感的色素蛋白，在受到特定波长的光刺激之后发生电子转移，产生了一对临时配对的自由基对，这个自由基对的自旋状态能随着磁场的变化而快速改变，令生物在第一时间感受到变化的磁场信息。对生物光依赖磁感受行为的关键科学问题，开展基础性、战略性和前瞻性研究，可全面提升我国磁生物学及磁定向研究的竞争力。

在对帝王蝶迁徙过程中磁罗盘作用的研究中，研究人员使用的装置是将圆柱形的飞行模拟器的外围安装特定的线圈，线圈在飞行模拟器内部产生磁场，在飞行模拟器的上端加上光照，然后观察帝王蝶在飞行模拟器中的行为。此装置不适合用于小型生物的磁感受行为检测，没有体现出帝王蝶磁感受功能对特定光波长的依赖性，且不能直观体现生物对磁场的选择行为。

发明内容

本发明的目的在于填补光依赖磁感受效应行为研究装置的缺乏，提出一种光依赖磁感受行为实验系统。本发明可方便检测小型生物的光依赖磁感受行为。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

本发明光依赖磁感受行为实验系统为可控光波长和可调磁场的实验系统，包括框架、选择系统、光照系统和线圈系统。选择系统、光照系统和线圈系统都位于框架的前面板和后面板之间，选择系统位于框架的中央，线圈系统位于选择系统的两侧，光照系统附着在线圈系统上并位于线圈系统的外侧。

所述的框架采用透明的有机玻璃制成。框架包括底板、前面板、后面板和底座。底板位于框架的最底部，底座固定于底板的左右两侧，前面板和后面板固定在底座的前后两端并垂直于底板，底座的作用是将两块面板竖直固定住。

所述框架的顶端和左右两端开放，前面板和后面板上均开有E字形通槽，用于固定线圈，线圈可以沿E字形通槽移动。

所述的选择系统包括基座、选择板、实验管和T形管。基座、选择板、实验管和T形管采用透明的有机玻璃制成。基座固定在框架底板的中央，两块选择板平行垂直插入基座的槽中；T形管位于两块选择板之间并插入到选择板上的通孔中；在实验过程中，为了减少人为因素的影响，保证实验的连续性，选择板上设有上通孔和下通孔，在实验过程中根据需要选择使用上通孔或下通孔；实验管位于选择板的左右两侧，实验管从选择板的两侧插入选择板上的通孔中。实验管和T形管插入选择板上的同一通孔内，实验管和T形管通过选择板上的通孔对接连通。所述的选择板通过基座固定在底板的中间位置。

所述的光照系统包括光源、变压器、灯筒和滤光片。光源置于灯筒内，在灯筒的出口处放置滤光片，变压器位于框架外部，灯筒附着在螺线管线圈的外侧。光源在灯筒内发光，光线从灯筒的出口处射出，灯筒出口处的滤光片对出射光波长进行过滤，变压器将市电转换成光源工作电压给光源供电。

所述的线圈系统包括两个螺线管线圈、直流双路电源和开关。两个螺线管线圈相同，位于前面板和后面板之间、选择板两侧，且其中心轴线平行于前面板和后面板，垂直于选择板。实验管插入螺线管内，实验管的中心轴线与螺线管线圈的中心轴线重合。螺线管线圈固定在载杆上，通过载杆沿着E字形通槽滑动，以改变其位置。直流双路电源和开关位于框架的外部，直流双路电源通过开关分别连接到两个螺线管线圈上。

所述的标准型冷光灯规格为PHILIPS，功率为50W GU5.3，电压12V。

所述的电子变压器规格为PHILIPS ET-E 60 220-240。

所述线圈系统的两个螺线管线圈相同，通过直流双路电流源提供大小相同的直流电流，每个螺线管线圈都通过一个开关控制，通过控制开关来控制螺线管线圈是否产生磁场，通过调节通入螺线管线圈的电流大小改变产生磁大小。

本发明相比现有技术有如下优点：

1.本发明的光依赖磁感受行为实验系统内设置的螺线管线圈磁场强度可调，通过通槽可以改变螺线管线圈在系统中的位置，两个线圈的磁场状态也可以通过开关实现相互转换，极大提高了操作的灵活性和开源性。

2.对光波长的选择也可以通过更换不同规格的滤光片实现，灯筒控制了出射光波长，使得出射光都是实验需要的波长，两边的螺线管线圈中产生相同的光照环境。通过调节通入螺线管线圈的电流大小改变产生磁大小和更换不同波长规格的滤光片，实现模拟磁场、光波长可调的实验环境。