设计背景:
中国每平方公里的人口密度为143人,约是世界人口密度的3.3倍,但土地可耕种面积只有国土的1/10;中国人均土地占有面积只有世界人均数的29%,迫切需要提高单位面积作物产量的技术,传统的育种方法有遗传育种、太空育种,但它们都存在育种速度慢、成本高、难度大等缺点,在此背景下,我们团队参与设计与制造了等离子机子优化机。
设计思路:
先由设计理念到产品设计与制造(真空系统、放电系统、传动系统、控制系统),通过数字建模利用优化仿真和虚拟现实,来实现产品制造,同事通过离子射线(等离子放电技术)在真空环境下(罗茨真空泵、真空装置)来完成太空育种。
核心技术:
在气压为100帕左右的真空环境中,若存在由两块类似于平行板电容器的电极,当电极通上电后两平行板之间的空气就会被电离,形成氮离子氧离子、电子等空气等离子体并且伴有辉光放电现象,当存在于两极板之间的种子与等离子体相互接触时,经过一定的时间、强度处理后,使得种子的活性提高。
创意及创新点:
1.该技术受航天育种启发,在真空装置中,对空气进行电离操作,使之生成等离子体,并且与种子接触,使得种子活性提高
2.采用频率为13.56MHz的射频电源作为放电电源,产生辉光放电
3.可以处理各类种子,处理后的种子有效期可达6个月
4.真空仓内部的传送带由亚麻制作
5.该套设备与振动分离器结合,对种子进行除杂处理
6.该套设备与机器人配套使用,形成一条自动化生产线。