全 文 ：超声波对单胞藻敌害— 急游虫的作用路德明 胡保革 惠少华
(青岛海洋大学物理系 青岛市 2 6 6 0 0 3)
曹 翔 张奋展
(镇江科技公司 ) (中国人民大学 )
19 9 3年 1 1 月 1 3日收到
摘要 本文提出了用超声波处理虾饵料培养中的敌害 (急游虫 )的新方法 , 我们得到了一些初步结果并
相应的衰减系数拟合曲线见图 7 的实线 .
4 结束语
本文通过实验研究 , 得到了黄土层内声波
传播衰减特性数据 . 据此 , 我们研制的地下声
探系统已在防空洞和古墓的探测中获得了符合
实际情况的结果 . 但是 , 由于黄土介质的声学
特性受其地质年代 、 土质类型 、 结构成分 、 密度 、
水份含量等具体条件的制约 , 吸收系数和衰减
系数不可能是一个固定值 , 而是存在于一定范
围的数值 . 它随黄土介质的组分和物化特性而
异 . 因此 , 我们的研究结果就像该问题的一个
特解 . 可 以使人们对它建立一个量的概念 , 并
有一定的实用价值 .
应当指出 , 本文所得衰减系数的频率指数
B , 与某些文献的估计值 〔 1〕、 口 ] 相 比 要 低
些 . 这说明了有可能采用较高的工作频率 .
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性
20 ( ) 4戈) ( ) 6 (〕 0 8 0 0
()zJH图 6 不同距离频谱图
致谢 武延祥 、 李亚安和朱治富同志在本项实
验研究中做了许多工作 , 在此谨表谢意 .
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10 0 2 00 3 0 0 4 00 50 0 6 0 0 丁(川 8 0 0
/ ( H z 、 参 考 文 献
图 7 “ 一 f , 舀一 f 关系曲线
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A 一 1 . 1 5 8
B = 0
.
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( 1 0 )
[ 2〕
[ 3 ]
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S e i s m i e W
a v e , E l s e v i e r S c i e n c e P u b l i s h e r s B
,
V
.
19 8 3
,
9 9一 15 8 .
单汝政 , 周树义 . 声学学报 , 1 9 8 4 , 9 ( 3 ) : 2 0一 2 0 4 .
欧 · 罗意 . 石油地球物理勘探 , 1 9 7 3 , ( , ) 3 ,一 51 .
王冠贵 . 声波测井理论基础及其应用 , 石油工业出版
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1 4 卷 l 期
进行了讨论 . 超声波杀灭饵料敌害这一新方法 ,在培养虾饵料中有着潜在的良好的前景 .
关键词 超声 ,单胞藻 ,急游虫
E f f e e t o f u l t r a s o u n d o n v e r m i n s s t r o m b i d i u 一 s p o f p r a w n f o d
L u D e m i n g H u B a o g e H u i
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2 6 6 0 0 3
C a o X i a n g Z h a n g F e n
z h a n
A b s t r a e t A m e t h o d 15 p r o P o s e d t o k i l l t h e v e r m i n s s t r o m b i d i u
一 s p b y u l t r a s o u n d d u r i n g
t h e c u l t u r e o f m i e r o a l a g e f o o d
.
S o m e p r e l im i n a r y r e s u l t s h a v e b e e n o b t a i n e d
.
T h i s n e w
m e t h o d 15 p r o s p e c t i v e i n i t s a p p l i e
a t i o n t o m i c r o a l a g e f o o d e u l t u r e
.
K e y w o r d s u l t r a s o u n d
,
m i e r o a l a g e
, s t r o m b id i u
一 s p
饵料生物培养是随着海产动物养殖生产的
发展和现代化的需要而发展起来的生产项 目 .
然而在饵料培养过程中 , 敌害问题始终是困扰
人们的一大难题 . 在培养虾饵料扁藻的过程中 ,
急游虫 、 轮虫和小 白虫等各种敌害的存在使得
扁藻迅速死亡或被吞食 ,从而导致培养失败 , 因
而在大量培养中贻误时机 , 造成经济损失 .
目前解决虾饵料敌害问题 , 一般采用首先
对水进行处理 , 将处理过后的海水用于培养饵
料 . 为此 , 较多采用化学方法 ,这样不仅效果不
佳 , 而且 由于使用化学方法对水质有不同程度
的影响 , 对饵料培养产生不 良后果 . 当饵料培
养过程中出现敌害时需要保留饵料 而 消 除 敌
害 , 但目前尚无可行的方法达此 目的 . 因此 , 只
得将含有敌害的培养液舍弃 , 造成大量浪费 .本
文提出了用超声波来处理饵料敌害即用超声波
辐射处理海水以达到杀灭敌害之 目的 .
急游虫属于原生动物门 ,纤毛虫纲 , 身体
呈圆锥形 、 卵圆形或椭圆形 , 圈 口上纤针良发
达 , 但口缘的胞 口部分没有掩盖 , 是裸出在身体
腹面的 . 身体的其它部分并无纤毛 . 它游动非
常活泼 、 迅速 ,有趋光集群习性 . 在单细胞藻类
培养中急游虫的危害较为常见 , 急游虫往往在
短期 内大量 出现 , 吞食藻体使培养饵料归于失
败 .
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习— ` ~ . .目 . ~l一 _ _ lL -一 侧 { 一 .’z一一 / _ 卜八一 一 l ` - 、
图 l 压电换能器结构
1
.驱动元件 , 2 . 辐射盖板 ,
3
. 后负载 , 4 . 预应力螺杆 .
实验过程中 , 超声波采用压电换能器来产
生 , 其结构见图 1 , 其谐振频 率 为 42 . Z k H z ,
谐振阻抗为 5 0Q , 几 何 尺 寸 为 l ; 一 3 o m m 、
12 一 13 一 s m m 、 l 。 一 4 0 m m 、 中 一 7 8m m 、 D
一 5 m m . d ~ 40 m m 通过换能器辐射面 , 向
培养液中辐射超声波 . 把含有急游虫的培养液
倒人容器中 , 为防止它们在容器中液体的声压
波节处聚集而影响超 声波对其破碎作用 , 特设
置一搅拌器并不时搅拌 .
实验中可以通过改变超声波的频率 、 工作
电压和作用时间来观察超声波对急游虫作用的 -
效果 . 实验观察到在 46 . 7k H z 对急游虫有明显
应用声学
的杀伤作用而对饵料扁藻没有影响 , 实验结果
见表 1 、 表 .2
表 1 超声波频率为 47 . 6 k H 2
超声波作 { 。 、 {甲肘阅 l 茂H药 }
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工作电压 } 二 二
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8 8
8 8
8 8
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9 0
9 0
9 0
急游虫明显活跃
活体急游虫明显减少
活体急游虫继续减少
没有看到活体急游虫
没有看到活体急游虫
没有看到活体急游虫
没有看到活体急游虫
静置数小时后 , 从上层取样观测 : 没有看到活体急游虫
从中层取样观测 : 没有看到活体急游虫
从下层取样观测 : 看到大 t 细胞破裂碎
片
表 2 超声波频率为 4 7 . 6 k H z
超声波作用时间
( m i n )
率
z )( k H
工作电压
( V )
5
2 0
3 5
斗5
6 0
10 0
10 0
1 0 5
1 0 5
1 0 5
看到少量不动的扁藻
不动的扁藻有所增加
变化不明显
变化不明显
变化不明显
注 : 一小时后观测 , 活体扁藻明显增多 , 接近处理前的水
平
实验过程中 , 所使用的复合式纵振压电换
能器 ,其辐射声功率为 :
。 / N a V \ 2 _
r
。
~ l— 1 . K 。\ R , + R : /式中 N决定于换能器结构 、 尺寸及换能器在单胞藻 、 急游虫培养液 中的辐射抗 ( X , ) 有关的
常数 , V 为产生超声波而施加在换能器上的土
作电压 , a 换能器的机电转换系数 , R . 换能器
的机械损耗阻 , R , 换能器的辐射阻 . 对于同一
只换能器和同一种实验培养液 , 当频率一定时
N
、
R .
、
R
, 以及 X : 是确定的 , 但 tR 、 X , 及 R .
通过实验难以测定 . 直接测量辐射声功率需要
专用测试设备 , 在空化状态下测量 尸。 更难 . 由
上式可知 ,换能器辐射声功率 尸。 正比于工作电
压的平方 , 所以我们采用工作电压这个参考量
以替代辐射声功率来描述换能器的工作状态 .
这仅是近似 , 应设法直接测出其辐射声功率〔1] .
实验分析 : 通过实验观测 , 可知对于虾饵
料敌害急游虫 , 不同参数的超声波会产生不同
影响 , 主要与超声波的频率 、 强度和时间有关 ,
而频率的选择可能有关键意义 .
超声波的生物学作用机制是一个复杂的问
题 . 在超声波作用下急游虫被杀伤这一物理效
应 , 估计是机械力作用的结果 . 具体说 ,在急游
虫的培养液中含有气泡 , 在超声波作用下液体
中产生空化现象 . 声空化所产生的冲击波 , 导
致了急游虫被杀死 2[] .
相同频率和辐射声功率的超 声波可 以杀死
敌害而无损于有用的藻类 , 如实验中所观察到
的 , 扁藻在超声波作用下 , 只出现了 “ 麻痹 ” 现
象 ; 当辐射停止后 , 细胞结构逐渐恢复了正常 ,
于是细胞又恢复了活力 . 而急游虫则被大量杀
死 .
总之 ,超声波的生物效应与声强 、 频率及单
胞藻 、 敌害 自身的细胞结构 、 形状及大小有密切
关系 . 所以只要适当选择 杀死敌害的超 声 频
率 , 就可避免产生误杀单胞藻的现象 . 本文的
主要目的是研究超声波杀伤敌害的作用 , 对藻
类的作用我们曾做过大量的实验 , 具体情况见
参考文献【3 ] .
实验表明 , 敌害确定后 , 首先应寻找超声波
的工作参数 , 以期达到用最小的能量产生空 化
杀死敌害 , 否则 , 会浪费大量的超声能量 . 实验
发现 , 在换能器辐射声功率一定时 ,在一段短时
间内 , 敌害死亡率与时间成线性关系 ,其后随着
超声波作用时 间的增加 ,敌害死亡率变化不大 .
结束语 : 超声波的生物学效应是一个复杂
的多科性的问题 , 超 声波对不同生物体的杀伤
作用在许多方面仍待于进一步通过大量实验观
测 , 以及进行深人的综合性的分析 研究 .
条件所限 , 我们的研究工作是初步的 、 粗浅
的 , 还有许多方面的工作要做 . 例如对急游虫
47
.
6 k H z 是否为杀伤率最高的频率 , 尚不能肯
定 ,对频率的选择还须做进一步的实验研究 ;对
扁藻施加的工作电压只能变化 到 1 05 V , 还 应
护O乙U廿6`孟
.…勺才勿了.门叮矛4月,d月`
l斗 卷 l 期
“ 现代谱分析图形软件系统 ” 的一些应用
冯西安 黄建国 谢一清
(西北工业大学航海工程学院 西安 7 1 0 07 2)
1 9 9 3年 9月 28 日收到
摘要 “现代谱分析图形软件系统 ( M s A ). 是一个以谱分析为主体的大型软件. 它包括了 3 2种当前典
型的现代谱分析方法 、 经典谱分析方法和其它常用信号分析方法 ,并具有丰富的图形处理功能 . 本文介
绍了该软件系统的基本功能和主要特点 , 研究了它在现代谱分析 、 水声 、 医疗 、 语音分析等领域的应用 ,
并分析了有关结果 .
关键词 现代谱分析 ,图形软件 ,应用
S o m e a p p l i e a t i o n o f t h e mo d
e r n s p e e t r a l a n a l y s i s
罗 a p h i c s o f t w a r e
F e n g X i a n H u a n g J i a n g u o
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X i e Y iq i n g
( C o l l 君 g e o f M a r i , 。 E n g i n o e r i o g , N o r t h o e s t o r n P o l y t e c人: i c a l U n i , 。 r s i , y , X i a , 7 10 0 7 2 )
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s t r a e t M o d e r n S p e e t r a l A n a l y s i s G r a p h i c S o f t w a r e S y s t e m
, r e a l i z e d i n
a l a r g e a n d e o m p l e t e s o f t w a
r e f o r m o d
e r n s P e c t r a l a n a l y s i s
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I t c o n t a i n s
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3 2
C o l l e g e
,
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s i g n a l p r o e e s s i n g
, a n d p o s s e s s e s s t r o n g a b i l i t y o f g r a p h i e p r o c e s s i n g
.
T h i s p a P e r P r e s e n t s
t h e b a s i e f u n e t i o n s a n d m a i n f e a t u r e s o f t h i s s o f t w a r e s y s t e m a n d a P p l i c a t i o n
s o f i t i n t h e
f i e l d s o f m o d e r n s P e e t r a l a n a l y s i s
, u n d e r w a t e r a e o u s t i c s
,
m e d i e a l d i a g n o s i s
, s P e e e h a n d 5 0 o n
.
K e y w
o r d s M
o d e
r n s p e c t r a l a n a l y s i s
,
G r a p h i e s o f t w 、 r e
,
A p p l e e a t i o n
在更大的变化范围内进行实验观察 ;又如 ,超声
波对单胞藻生理和内部器官的作用等一系列问
题尚须作深人的研究 .
超声波对虾饵料培养液无任何污染现象出
现 . 超声波杀伤饵料敌害这一新方法在虾饵冀
的培养中具有潜在的良好的前景 . 为此 , 今后
我们将通过进一步扩大加深实验研究 , 探索超
声波的生物学效应用到培养虾饵料生产中的实
用性 。
致谢 王晓萍 、 毛永翔等同志曾作过超声波对
青岛大扁藻作用的实验研究 , 给予了我们很多
的启发与帮助 ,在此深致谢意 .
参 考 文 献
[ 1 ] W i l
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S g i l a r d
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U l t r a s o n i e T e s t i n g
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1 9 8 2
.
应崇福等 . 超声学 . 科学出版社 , 19 9 0 .
路德明 等 · 青岛海洋大学学报 , 1 9 9 2 , 2 ( 3:) 18一 2 2
应用声学 2 5