Технология выбора параметров системы лазерного деления эмбриона крупного рогатого скота

Аннотация

Результаты экспериментальных исследований по взаимодействию электромагнитного излучения оптического диапазона с микробиологическими объектами доказали эффективность использования именно лазерных систем. Рассмотрена методика формализации задачи обоснования допустимых по ограничениям на температурное поле, значений интенсивности и радиуса носителя источника лазерного излучения. Такая задача возникает при лазерном делении ранних эмбрионов в племенном животноводстве. Содержательный смысл ее постановки состоит в том, чтобы при лазерном делении эмбриона из множества допустимых рабочих параметров технических средств найти такие, которые бы обеспечили технологический процесс деления эмбриона и при этом создаваемое температурное поле в ближайших к месту деления точках не превышало наперед заданные значения. Критерием качества протекания технологического процесса определено не превышение температурным полем заданных значений, обеспечивающих температурную устойчивость (жизнеспособность) разделяемых частей эмбриона. К рабочим параметрам в первую очередь относятся: мощность лазерного воздействия и геометрические параметры носителя лазерного источника. В качестве приближенной физической модели взаимодействия лазерного излучения с эмбрионом может быть модель однородного по теплопроводности шарообразного тела, на которое действует локальный сферический источник, перемещающийся с заданной скоростью в плоскости и разделяющий эмбрион на две части. Нестационарное температурное поле шарообразного однородного по теплопроводности тела, содержащего в центре (наиболее «нагруженный» температурный режим) дискретный импульсный источник, описывается в сферической системе координат параболическим уравнением. Результатом решения краевой задачи является распределение избыточной температуры, порожденной только источником, которая затем приведена к истинной температуре, с учетом температуры на границе «эмбрион – питательная среда».