7. Провести соответсвие решения требованию "неочевидность".

Для установления соответствия решения требованию “неочевидность” целесообразно выписать отдельно отличительные признаки и обеспечиваемый ими технический результат. Вывод о соответствии решения этому требованию может быть сделан в том случае, если будет доказана новизна отличительного признака либо новизна обусловленного им результата, т.е. новизна причинно-следственной связи между ним и техническим результатом, обеспечивающим получение преимуществ при использовании решения.

Для исследования выбрать одно из трех заданий в приложении.

Приложение

ЗАДАНИЕ 1

B квантовой электронике и лазерной технике используются лазерные стержни, изготавливаемые из сложных окислов, содержащих ионы металла.B процессе работы лаэера под действием интенсивного излучения накачки, значительная часть которого находит­ся в УФ-части спектра, ухудшаются оптические свойства лазерного стержня, в результате чего ухудшаются пара­метры излучения: снижается мощность излучения, повыша­ется порог генерации, снижается КПД лазера

a - лазерньпй стержень; 6 - поверхностный слой; в - лампы накачки; г - зеркало оптического резонатора; --~ - ' направление луча

Создан лазерный монокристаллический стержень. Изоб­ретатель предложил изготавливать его основание из алю­моиттриевого граната, активированного неодимом. Это сложньуй окисел. Его разрезают на заготовки-стержни и шлифуют. B поверхностный слой стержня вводят ионы церия, помещая стержень в порошок оксида церия (с раз­мером зерен ~10 мкм), и нагревают до температуры 1500^°С в течение 4 ч. При этом образуется диффузионный слой, легированный ионами церия. Затем стержень охлаж­дают сo скоростью 10 град/мин, вынимают из спеченного порошка и механически обрабатывают, Церий - это редко­земельный металл.

Таким же образом автор вводил ионы празеодима. Это также редкоземельный. металл. B этом случае температура нагрева стержня составляла 1700^°С, время нагрева - 4 ч, a скорость охлаждения - 8 град/мин.

Поверхностный слой лазерного монокристаплического стержня с введенными в него ионами церия выполняет роль абсорбционного фильтра, защищающего стержень от повреждений УФ-излучением. Полученный таким образом стержень устойчив к УФ-иэлучению.

B поверхностный слой стержня можно вводить ионы любого редкоземельного металла (РЗМ), но наилучшие результаты достигаются с церием или празеодимом. Способ введения ионов РЗМ не влияет на достижение цели. При использованин церия граница фильтрации составляет до 250 нм, снижение энергии излучения – 7%, При использовании празеодима граница фильтрации сдвигается в сторону больших длин волн до 530 нм, снижение энергин излучения до 2%.

Основание стержня можно также изготавливать из алюмината иттрия или других сложнык окислов, активированных неодимом.

B литературе описан монокристаллический лазерный стержень и способ его изготовления. Ha поверхность основания, выполненного из сложного окисла с активатором, наносят пленку из сополимеров, поглощающик УФ-иэлучение (патент США N' 436895 НКИ 136-256, 1982). Недостатком его является отслаивание пленки-покрытия при работе стержня, в результате чего УФ-ивлучение начинает про­никать в стержень, ухудшая его оптические параметры. Энергия излучения снижается до 307. Граница фильтрации УФ-излучения до 200 нм.

Известен также лазерный стержень, основание которого вылолнено из сложного окисла алюмоиттриевого граната C активатором неодимом, при эксплуатации которого необходим жидкостной оптический фильтр для защиты от УФ--ивлу­чения, устанавливаемыйй между стержнем и лампой накачки (Жариков Е.В., и др. Квантовая электроника. - 14., 1969, т. 3).

Однако применение жидкостного фильтра снижает КПД лазера и его эксплуатационные характеристики, энергия излучения снижается до 20-25%. Граница фильтрации УФ- излучения - 150 нм.

B патенте США N 4327492, НКИ 372-41, 1982, описан лазерный монокриcталлический стержень с основаннем выполненнымv иэ сложного окисла, например алюмината ит­трия с активатором неодимом, B поверхностный слой кото­рого вводят ионы металла-желеsа. Железосодержащий слой служит фильтром, поглощающнм УФ-излучение. Этот стержень отфильтровывает УФ-часть спектра в узкой области с дли­ной волны до 220 нм. Он неустойчив к УФ-излучению. После воздействия .УФ-излучения параметры энергии лазера снижаются на 10-20%.

Из публикации (Петров В.Н. Технология изготовления лазеров, мазеров, квантовых генераторов. - М.: Наука, 1978) известно,что редкоземельные металлы,являющиеся химически активными элементами, используются в лазерной технике для упрочения поверхностного слоя лазерных стержней.

Празеодим используется в качестве легирующей присад­ки к стали и сплавам цветных металлов. Известны свойст­ва празеодима как химически активного металла; конст­рукционной стали он придает прочностные свойства.

Свойства фильтрации УФ-излучения у празеодима были неизвестны (М.И.Иванов. Конструирование и редкоземель­ные металлы. – М.: Наука, 1982).

Известен способ получения лазерного стержня, основа­ние которого выполняют из алюмоиттриевого граната, в состав которого входят ионы редкоземельного металла це­рия в сочетании с ионами хрома (заявка Японии № 57-13156, Н01 3/16, 1982). Ионы церия и хрома распре­делены поo всему объему основания стержня равномерно и введены в кристалл для прочности стержня и улучшения параметров излучения, но они не защищают лазерный стер­жень от воэдействия УФ-излучения. Такой лазерный стержень неустойчив к УФ-излучению.

Из других известных информационных источников неиз­вестно использование церия, как выполняющего функцию за­щиты от УФ-излучения.

Изобретателем установлено, что ионы любого редкозе­мельного металла, введенные в поверхностный слой лазер­ного монокристаллического стержня, придают ему устой­чивость к УФ-излучению.

Использование редкоземельных металлов в качестве фильтров УФ-излучения - неизвестно.

ЗАДАНИЕ 2

Приготовлению зеленых кормов для сельскохозяйственных животных и птиц, a также их хранению, уделяется большое внимание. Главным образом это относится к грубым кормам, т.к, им свойственна плохая усвояемость. Они не могут длительно храниться, транспортировка их затруднена, что связано с потерями при перевозке. Возникла необходимость в приготовлении высокоусвояемых, обеззараженных кормов, способных к длительному хранению и удобных в транспортировке.

Грубое растительное сырье (травы, ветки кустарников, деревьев) измельчают и пропускают через электрогидравлические дробилки. Для более тонкого помола до пастообразного состояния можно собирать последовательную цепочку из трех дробилок.

Для того, чтобы отделить непригодные волокна клетчатки, пасту, выходящую из дробилок, пропускают через сито. После этого пасту обрабатывают химическим средством, в качестве которого используют водный раствор аммиака, при этом оболочка растительных клеток разрушается и белок выделяется. За счет этого корм обогащается легкодоступным, легкоусвояемым сложным белком. Потом пасту, содержащую белок, формируют в виде брикетов, высушивают до воздушно-сухого состояния и транспортируют.

При таком приготовлении корма его усвояемость повышается до 85% зa счет измельчения и дробления растительного сырья до пастообразного состояния и отделения клетчатки. Повышение питательности корма до 0,2 ккал обеспечивается последующей обработкой пасты водным раствором аммиака, способствующим вьделению белка из клеток. Увеличение длительности хранения корма и улучшение его транспортировки достигается обеззараживанием, формовкой и высушиванием до воздушно-сухого состояния.

Корм, приготовленный таким образом, может храниться годами, не разлагаясь и не теряя своих питательных свойств. Он представляет собой полностью обеззараженный продукт. Потерь при транспортировке практически нет. Корм, обогащенный легкоусвояемым белком, обеззараживается при взаимодействии растительной пасты с раствором аммиака.

B a.c. CCCP № 000001 A 23 К 3/02 описан способ приготовления высококачественного корма из соломы. Корм из соломы непосредственно перед скармливанием измельчают, и полученную растительную массу, включающую клетчатку, обрабатывают ферментом гидролазом ГЗХ (целлюлалитическим препаратом), раэрушающим клетчатку. Перед скармливанием массу смешивают с питательным концентратом.

Такой корм имеет низкую усвояемость (около 40%). Корм не может длительно храниться, т.к. он нe обеззараживается и при хранении подвергается действию вредных веществ. Кроме того, корм занимает много места (из-за малой плотности), a при транспортировке часть корма рассыпается.

Известен способ приготовления корма из древесной хвойной зелени, веток и других растительньnс отходов (например, иэ сосны, ели, пихты), состоящий в следующем (пат. России (№110003, A23K1/00):

• растительные отходы измельчают до частиц длиной 1,5 см путем раздавливания, например, на вальцах;

• обрабатывают растительную массу целлюлалитическими ферментами;

• выделяют (экстрагируют) из нее растворителем, на пример бензином, аммиаком, эфирные масла и смолистые вещества;

• остатки растворителя удаляют из зеленой массы пропаркой;

• обработанную зеленую массу загружают в сушилку и высушивают до влажности 10%;

• размалывают в муку

Получением корма таким способом добиваются усвояемости корма (до 70%) и частичного его обеззараживания (до 80%) при экстракции. Такой корм может храниться примерно 2 года. Недостатком являются потери при транспортировке, неполное обеззараживание корма и недостаточно высокая усвояемость. Питательность корма составляет 0,06 ккал.

Из научно-технической информации (Г.А.Богданов. Корм­ление сельскохозяйственных животных. - Киев. Колос, 1980) известно, что крупная клетчатка (свыше 5 мм) плохо растворяется ферментами и слабо усваивается орга­низмом животного. Для повышения усвояемости проводят многократное дробление корма на электрических дробилках с периодическим добавлением воды. Однако при этом крупную клетчатку не отделяют, корм получают вместе ней, вследствие чего oн обладает низкой усвояемостью.

Известно, что отделение клетчатки из растительных продуктов проводят для использовання оставшейся массы при приготовлении диетических продуктов с целью повышения их усвояемости (М.А.Макаров. Овощные супы. - М.: Медицина, 1975).

Повышение усвояемости молока для детей грудноrо воз­раста путем выделения простого белка (протеина) известно (см. С.С.Иванов. Заменители грудного молока. - М.: Здоровье, 1979).

Известно, что аммиак применяется в химической технологии для выделения простых белков (протеинов) из растворов.

Известно, что введение в воду аммиака до ее хлориро­вания предотвращает обраэование хлорорганических соеди­нений, придающих воде неприятные зanax и привкус. Одна­ко обеззараживающий эффект его неизвестен (А.К.Бутин. Химия•и исизнь. - М.: Наука, 1978).

Брикетирование сыпучих материалов с целью облегчения транспортировки известно и широко применяется на практике.(А.В.Клищенко. Гранулирование кормов. - Киев: Ко­лос, 1977).

Применение в пищевой промышленности раствора аммиака для выделения из растительных клеток сложных белков (протеинов), с целью повышения степени использования организмом пищевых веществ (их усвояемости) – неизвестно. Неизвестным является также то, что растительный корм при биосинтезе сложныхк белков в присутствии водно­го раствора аммиака приобретает обеззараживающее свойство.

ЗАДАНИЕ 3

При обработке на токарных станках длинномерньх изделий второй конец изделия должен обяsательно поддерживаться упорными центрами, неподвнжными или вращающимися и укрепленными в задней бабке станка.

Использование вращающикся центров, укрепленных.в подшипниках, при такой обработке иsделий позволит уве­личить скорости резания в десятки paa, нo необходнмой точности обработки получить нельзя. Необходимая точность обработки может бьггь получена при использовании неподвижных центров. Неподвижньй центр жестко укреплен в задней бабке станка беэ подшипнинов и люфтов и выполнен монолитным. Однако скорость вращения заготовки в таком случае намного меньше, т.к. в зоне контакта торца эаготовки с упорньпк центром выделяется слишком много теп­ла. Требуется охлаждение упорного центра.

Предложено (фиг.1) на поверхности центров 1 сделать пазы и впаять в них медные пластины 2. Медь поглощает выделенное тепло. B другом случае (фиг.2) предложено сердцевину 3 центра 1 заполнить медью, которая также является теплоотводящим элементом.

Такое выполнение неподвижного центра позволит увеличить скорость резания,сохранив необходимую точность обработки. Следует иметь в виду, что при сварке для отвода тепла используют медные пластины, которые подкладывают под свариваемые, детали дпя исключения коробления сварного шва.