تطبيق الإضاءة حاضنة

فائدة نموذج يتعلق الإضاءة حاضنة ، الذي هو جهاز تجريبي يستخدم لمحاكاة الإضاءة الطبيعية ودرجة الحرارة والبيئة ، ويوفر ظروف يمكن السيطرة عليها لنمو النبات ، زراعة الكائنات الحية الدقيقة أو اختبار المواد . ويستند مبدأ عملها أساسا إلى الأجزاء الأساسية التالية :
1 . نظام الإضاءة
نوع مصدر الضوء : عادة استخدام الصمام ، مصباح الفلورسنت أو مصباح الهالوجين ، حاضنة الحديثة استخدام مصدر الضوء LED ( قابل للتعديل الطول الموجي وكثافة ) ، لأنه يوفر الطاقة ، وحياة طويلة ، ويمكن التحكم بدقة في الطيف .
التنظيم الطيفي : محاكاة أشعة الشمس من خلال تركيبات مختلفة من المصابيح الملونة ( مثل الأشعة تحت الحمراء لتعزيز عملية التمثيل الضوئي ، والأزرق يؤثر على التشكل ) ، أو الأطياف اللازمة لتجربة معينة ( مثل الأشعة فوق البنفسجية المستخدمة في اختبار الشيخوخة المادية ) .
شدة الضوء السيطرة : السيطرة على كثافة الضوء ( الوحدة : μ mol / م ² / ث ) عن طريق ضبط التيار الكهربائي أو باستخدام التظليل الجهاز ، والتي يمكن أن تلبي متطلبات الإضاءة من الكائنات الحية المختلفة .
الفترة الضوئية البرمجة : يمكن تعيين الوقت ليلا ونهارا بالتناوب ( مثل 16 ساعة من الضوء / 8 ساعات من الظلام ) ، محاكاة دورة الضوء الطبيعي .
نظام التحكم في درجة الحرارة
التدفئة والتبريد : ضبط درجة الحرارة داخل الخزان عن طريق سلك التدفئة الكهربائية ( التدفئة ) و ضاغط التبريد أو أشباه الموصلات ( التبريد ) ، وعادة ما تتراوح بين 5 درجة مئوية إلى 50 درجة مئوية ( اعتمادا على نوع ) .
ضمان التوحيد : المدمج في مروحة الهواء القسري الدورة الدموية ، وتجنب درجة الحرارة داخل المربع التبطين . جزء من حاضنة تعتمد متعددة سطح التدفئة تصميم .
دقة التحكم في درجة الحرارة : PID ( التناسبي المتكامل التفاضلي ) خوارزمية عالية الدقة الاستشعار ( مثل pt100 ) ، تقلبات درجة الحرارة يمكن السيطرة عليها في ± 0.5 درجة مئوية .
3 . التحكم في الرطوبة ( بعض النماذج المتاحة )
طريقة الترطيب : زيادة الرطوبة عن طريق المرطب بالموجات فوق الصوتية أو تبخير المياه صينية .
طريقة التجفيف : استخدام جهاز التكثيف أو المجففة للحد من الرطوبة .
النطاق : عادة 50 ٪ ~ 90 ٪ RH ( الرطوبة النسبية ) ، يجب أن تكون مصحوبة الرطوبة الاستشعار المرتدة .
4 - تنظيم الغاز ( نموذج متقدم اختياري )
تركيز CO ₂ السيطرة : الحفاظ على تركيز معين ( على سبيل المثال ، 1000 1500 جزء في المليون تستخدم عادة في زراعة النباتات ) عن طريق حقن CO ₂ الصلب اسطوانة أو الثلج الجاف ، مع رصد الأشعة تحت الحمراء الاستشعار .
نظام التهوية : منع استنفاد أو تراكم ثاني أكسيد الكربون في المربع ، بعض المعدات مجهزة مروحة مع معدل تبادل الهواء .
5 - نظام التحكم الذكي
المعالجات الدقيقة التي تسيطر عليها : يمكن للمستخدم تعيين المعلمات ( درجة الحرارة ، الضوء ، الرطوبة ، وما إلى ذلك ) من خلال شاشة تعمل باللمس أو الكمبيوتر ، ورصد في الوقت الحقيقي .
تشغيل البرنامج : دعم متعدد المراحل إعدادات البرنامج ( مثل تغيير الإضاءة / درجة الحرارة على مراحل ) .
حماية السلامة : الانهاك التنبيه ، انقطاع التيار الكهربائي ، الذاكرة ، والفحص الذاتي وغيرها من المهام لضمان سلامة تشغيل المعدات .
6 - التصميم الهيكلي
العزل الحراري : استخدام رغوة البولي يوريثان وغيرها من المواد للحد من فقدان الحرارة .
بطانة المواد : الفولاذ المقاوم للصدأ أو طلاء مضاد للجراثيم ، وسهلة التنظيف والتآكل .
الطبقات الجرف : الجرف مع ارتفاع قابل للتعديل لتناسب ثقافة مختلفة حاوية .

حاضنة الإضاءة هي واحدة من المعدات الهامة المستخدمة في البحوث البيولوجية والطبية ، وتستخدم على نطاق واسع في المجالات التالية :
1 - علم الأحياء الدقيقة : ضوء حاضنة يمكن أن توفر أنواع معينة من البيئة ، بحيث الكائنات الحية الدقيقة ( مثل البكتيريا والخميرة ) في النمو والتكاثر . هذا يساعد الباحثين على فهم الحالة الفسيولوجية ، وتوزيع السكان ، والكتلة الحيوية من الكائنات الحية الدقيقة .
2 - علم النبات : الإضاءة حاضنة يوفر بيئة يمكن التحكم فيها حيث النباتات ( مثل الأنسجة والخلايا والبذور ) يمكن أن تنمو وتنمو وتتكاثر . هذا يساعد على فهم عملية التمثيل الضوئي للنباتات ، رد فعل النبات على البيئة و الظروف المثلى لنمو النبات .
3 - تطوير العقاقير : في عملية تطوير العقاقير ، حاضنة الإضاءة المستخدمة لتقييم ردود الفعل من الكائنات الحية الدقيقة والخلايا النباتية لتقييم الآثار الجانبية المحتملة سمية الدواء .
4 - الهندسة الحيوية : مهندس بيولوجي يستخدم الضوء حاضنة اختبار خطوط الخلايا الجديدة والمواد الحيوية لتقييم النمو والسلوك في ظل ظروف بيئية معينة .
5 - علم الأمراض : في علم الأمراض ، ضوء مربع الثقافة يمكن استخدامها لدراسة نمو وانتشار الخلايا السرطانية ، فضلا عن الطفرات في الخلايا السرطانية .
علم الوراثة : الإضاءة حاضنة يمكن استخدامها لدراسة التعبير الجيني و الطفرات الجينية ، من خلال التحكم في الظروف البيئية ( مثل الإضاءة ، درجة الحرارة والرطوبة ) لمحاكاة البيئة الطبيعية للكائنات الحية .
وباختصار ، حاضنة الإضاءة يلعب دورا هاما في العديد من جوانب البحوث البيولوجية والطبية ، ويساعد على فهم عميق لجميع جوانب عملية الحياة .