Анотація до роботи:

Мунтян В.О. Системи діелектричної спектроскопії в електромагнітних технологіях підвищення продуктивності біооб'єктів сільського господарства. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 - електротехнічні комплекси та системи. - Національний технічний університет сільського господарства імені Петра Василенка, Харків, 2007.

Дисертацію присвячено проведенню теоретичних й експериментальних досліджень по створенню систем радіохвильового контролю діелектричної проникності (ДП) біооб'єктів після дії на них низькоенергетичних електромагнітних полів (ЕМП). Вивчення діелектричних характеристик біооб'єктів залежно від параметрів ЕМП (частота, потужність, експозиція і т.д.) дозволить встановити зміни властивостей біооб'єктів у часі із урахуванням стимулюючого або інгібіруючого ефектів. У зв'язку з вказаною проблемою в роботі були вирішені наступні завдання: розроблені і обґрунтовані принципи побудови систем радіохвильового контролю за зміною ДП біооб'єктів і проведені оптимізаційні дослідження основних параметрів; на основі квантової теорії проведений аналіз взаємодії електромагнітного випромінювання з біооб'єктами і визначений діапазон змін ДП; проведений теоретичний аналіз флуктуаційних процесів в помножувачах частоти для пристроїв контролю з метою задоволення вимог по чутливості вимірювання ДП (,); теоретично обґрунтовані амплітудно-фазові методи вимірювання ДП біоречовин у квантових пристроях і проведений теоретичний аналіз із досягнення необхідних спектральних і флуктуаційних характеристик квантових вимірників ДП біоречовин. На основі досліджень були створені системи вимірювання ДП біоречовин, які можуть бути використані для визначення біотропних параметрів ЕМП для різних об'єктів (на клітинному, тканинному й органному рівнях), що дозволить створити нові речовини і технології в сільському господарстві, промисловості та медицині. Розроблені системи контролю були застосовані в рослинництві та тваринництві, що дозволило збільшити врожайність гороху на 40 % у порівнянні з контролем та збільшити продуктивність тварин.

У дисертаційній роботі вирішена теоретична й експериментальна проблема обґрунтування й розробки технічних систем діелектричної спектроскопії для неруйнівного контролю біооб'єктів рослинництва та тваринництва.

1. Для створення нових електротехнологій в сільськогосподарському виробництві на основі взаємодії низькоенергетичних ЕМП з біооб'єктами необхідно застосовувати автоматизовані системи діелектричної радіоскопії з визначення біотропних параметрів ЕМП (частота, щільність потоку потужності, стабільність частоти, експозиція, модуляція і т.д.), які забезпечували б отримання наміченого біологічного ефекту (підвищення якості і кількості урожаю зернових культур, лікування тварин і т.д.).

2. Обґрунтування досліджень, пов'язаних з розробкою систем неруйнівного контролю біооб'єктів по зміні діелектричних параметрів можливо з використанням математичної моделі для радикальних реакцій на основі квантової взаємодії біооб'єктів із зовнішнім ЕМП.

3. Для виконання вимог по чутливості вимірювань ДП в межах , необхідно застосовувати бісферичні резонатори, для розрахунку параметрів яких використовувати теоретичні дослідження, пов'язані з рішенням лінійних диференціальних рівнянь із змінними коефіцієнтами методом приєднаного рівняння.

4. Виконання умов по точності вимірювань змін ДП біооб'єктів в межах , і чутливості в межах , можливо на основі спектрально-фазових методів, які засновані на проходженні через резонатор модульованого по частоті СВЧ сигналу.

5. Для виконання вимог по чутливості вимірювання змін ДП біооб'єктів в системах неруйнівного контролю з бісферичним резонатором для СПЧ рекомендуються наступні параметри: ; ; ; ; ; ; с; с; с, при яких час встановлення перехідного процесу с, величина перерегулювання 18 %, а дисперсія помилки не перевищує .

6. У багатокаскадних помножувачах частоти, для зменшення фазових флуктуацій слід в перших каскадах реалізувати максимальний коефіцієнт множення частоти, а необхідний ступінь придушення побічних гармонік вхідного сигналу (60...70 дБ) забезпечити фільтрами зосередженої селекції.

7. Для вимірювання змін ДП біооб'єктів в межах рекомендується використовувати квантові вимірювачі на АПТ з атомами, які можуть забезпечити добротність в межах .

8. Забезпечення чутливості вимірювань змін ДП біоречовин в межах можливо з виконанням вимог до сигналу на виході помножувача частоти в системі ФАПВ: ослаблення бічних складових в спектрі НВЧ сигналу не менше 40 дБ, а фазові флуктуації - не більше 110 дБ/Гц.

9. Аналіз системи перетворення частоти для виконання вимог по точності підстроювання частоти (фази) кварцового генератора до лінії атомного переходу квантового приладу в межах необхідно проводити на основі флуктуаційного методу з використанням рядів Вольтерра, які враховують нелінійні властивості системи.

10. Для збільшення врожайності зернових та зернобобових культур на 25...45 % рекомендується передпосівна обробка насіння низькоенергетичним ЕМП ВВЧ діапазону з параметрами: для гороху - частота 47,1 ГГц, щільність потоку потужності 10...15 мкВт/см², експозиція 10...15 хв.; для пшениці - частота 58,6 ГГц, щільність потоку потужності 10 мкВт/см², експозиція 10 хв.; для сої - частота 42,2 ГГц, щільність потоку потужності 15 мкВт/см², експозиція 10...15 хв.

11. Збільшення продуктивності тварин можлива із впровадженням систем контролю для діагностики фізіологічного стану тварин за змінами ДП крові

Публікації автора:

1. Верескун О.В., Мунтян В.О. Застосування оптико-електронної системи для оцінки характеристик біологічних об’єктів // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. – Мелітополь: ТДАТА. – 2001. – Т. 19. вип. 1. – С. 56 – 61.

2. Коваленко О.І., Мунтян В.О. Обґрунтування засобів експрес-аналізу якості насіння зернових культур // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Мелітополь: ТДАТА. - 2001. - Т. 19, вип. 2. - С. 36 - 39.

3. Коваленко О.І., Мунтян В.О. Побудова математичної моделі насіння для оцінки його якості // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Мелітополь: ТДАТА. - 2001. – Т. 24, вип. 1. – С. 75 – 79.

4. Мунтян В.А. Устройства для неразрушающего контроля биообъектов на основе атомно-лучевых трубок // Проблеми забезпечення та енергозбереження в АПК України. - Харків: Вісник ХДТУСГ. - 2003. - Том 1, № 19. - С. 143 - 150.

5. Мунтян В.А. Обоснование систем неразрушающего контроля биологических объектов по изменению диэлектрических параметров // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Мелітополь: ТДАТА. - 2004. - Вып. 20. - С. 123 - 131.

6. Пиротти Е.Л., Мунтян В.А. Применение объемных резонаторов для измерения изменений диэлектрической проницаемости биологических объектов // Технічна електродинаміка. - 2004. - № 4. - С. 109 - 113.

7. Мунтян В.А., Пиротти Е.Л. Влияние коэффициента связи запредельного волновода с резонатором на стабильность частоты квантового измерителя диэлектрической проницаемости материалов // Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України. - Харків: Вісник ХДТУСГ. - 2004. - Т. 1, № 27. - С. 209 - 215.

8. Пиротти Е.Л., Мунтян В.А. Расчетные соотношения для определения электрофизических параметров веществ с использованием бисферического резонатора // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Мелітополь: ТДАТА. – 2004. – Вып. 24. – С. 110 - 117.

9. В.А. Мунтян. Расчет добротности бисферического резонатора для измерения изменения диэлектрических параметров биологических веществ // Електрифікація та автоматизація сільського господарства. – Київ: Центр технологічної інформації "Енергетика та електрифікація". - 2004. - № 4 (9). - С. 44 - 50.

10. Мунтян В.А. Теоретичний аналіз системи перетворення частоти квантових вимірювачів діелектричної проникності матеріалів // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Мелітополь: ТДАТА. - 2005. - Вип.. 31. - С. 32 -42.

11. В.А. Мунтян, Е.Л. Пиротти. Исследование флуктуационных процессов в умножителях на варакторах и транзисторах // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Мелитополь: ТДАТА. - 2005. - Вып. 25. –С. 80 - 86.

12. Мунтян В.О. Технічні флуктуації в помножувачах частоти // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Мелітополь: ТДАТА. - 2005. - Вип.. 28. - С. 67 - 75.

13. Мунтян В.О., Адамова С.В. Природні флуктуації в помножувачі частоти на варакторі // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. \ Мелітополь: ТДАТА. - 2005. - Вип.. 32. - С. 100 - 104.

14. Мунтян В.А., Галкин Ю.Г. Основные тенденции в развитии средств радиоволнового контроля материалов и биологических веществ // Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК України. - Харків: Вісник ХНТУСГ ім.. П.Василенка. - 2005. - Т.1, вип.. 37. - С. 227 - 233.

15. Ю.Е. Мегель, В.А. Мунтян. Теоретический анализ влияния частотных флуктуаций КГ и умножителя частоты на точность неразрушающего контроля биоматериалов // Радиотехника. - Харьков: ХНУРЭ. - 2006. - № 144. - С. 56 - 58.

16. В.А. Мунтян. Применение систем неразрушающего контроля биообъектов в растениеводстве // Восточно-европейский журнал передовых технологий. - Харьков: Технологический центр. - 2006. - 3/2(21). - С. 113 - 115.

17. В.А. Мунтян, Н.Н. Скрипник. Определение параметров ЭМП КВЧ диапазона для обработки семян кукурузы по изменению их диэлектрических параметров // Восточно-европейский журнал передовых технологий. - Харьков: Технологический центр. - 2006. - 4/3 (22). - С. 34 - 35.

18. Н.Н. Скрипник, В.А. Мунтян. Разработка умножительно-усилительных устройств для системы неразрушающего контроля биообъектов по изменению их диэлектрических параметров // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. - Харьков: "СВЭКО". - 2006. - № 8. С. 9 - 12.

19. Мунтян В.О., Лисенко О.В. Перетворення варакторним помножувачем флуктуацій амплітуди та частоти вхідного коливання // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Мелітополь: ТДАТА. - 2005. - Вип.. 33. - С. 20 - 25.

20. Мунтян В.А. Влияние электромагнитных излучений на образование свободных радикалов в биообъектах // Энергосбережение, энергетика, энергоаудит. - Харьков: "СВЭКО". - 2006. - № 10. – С. 17 – 23.

21. В.А.Мунтян, Е.Л.Пиротти. Анализ устойчивости системы измерения диэлектрической проницаемости биоматериалов на основе атомно-лучевой трубки // Вестник НТУ "ХПИ". - Харьков: НТУ "ХПИ". - 2006. - Вып. 35. - С. 87 - 90.

22. В.А.Мунтян, Е.Л.Пиротти. Методы формирования высокостабильных колебаний СВЧ диапазона длин волн // Вестник НТУ "ХПИ". - Харьков: НТУ "ХПИ". - 2006. - Вып. 36. - С. 86 - 89.

23. Мунтян В.О., Галкіна Г.М., Адамова С.В. Аналіз методів неруйнівного контролю стану біологічних речовин, які зазнали вплив інформаційних електромагнітних полів // Праці Таврійської державної агротехнічної академії. - Мелітополь: ТДАТА. - 2006. - Вып. 44. - С. 139 - 146.

24. Пат. 6716 України, UA 7 601 R 27/06 Пристрій для вимірювання змін уявної складової діелектричної проникності біологічної речовини / В.О.Мунтян, А.В.Мунтян, Я.М.Коваленко (Україна). - № 20041109051. Заявл. 05.11.2004 р. Опубл. 16.05.2005. Бюл. № 5. - 3 с.