模拟微重力效应的单轴回转器转速设定的研究

发布时间：2017-09-02 02:08

  本文关键词：模拟微重力效应的单轴回转器转速设定的研究

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【摘要】：本论文利用基本的物理学原理,对单轴回转器上的受试样品的受力情况进行了分析,从理论上确定了单轴回转器模拟微重力效应的转速设置原则,并给出一种确定受试样品最小重力响应时间的方法；利用单轴回转器,选取受试样品以不同的转速进行模拟微重力效应实验。理论与实验结果相比较,可确定受试样品的最小重力响应时间,并对理论转速设置范围进行优化。 单轴回转器上的受试样品能模拟微重力效应,则其转速至少受两个因素的限制：一方面,转动变化的时间不能小于受试样品的最小重力响应时间。这样,受试样品“好像”感受不到重力的作用,以达到模拟微重力效应的效果。由此,应使单轴回转器的转速尽量地快；另一方面,回转器上的受试样品受到的离心力不能太大。回转器转动时,受试样品会受到离心力的作用,其大小与转速及回转半径有关。要使作用于受试样品的离心力幅值足够小,微重力模拟实验才能有效。这样,在位置固定的情况下,又需让单轴回转器的转速尽量地慢。综合考虑以上两方面因素,我们可从理论上确定单轴回转器的最小和最大转速,从而确定其合理的转速范围。 实验上以绿豆作为受试样品,观察和检测在不同转速下其根在宏观表型方面及微观生理指标方面的变化,以确定是否达到模拟微重力效应的效果。实验分为9组：1组对照组,8组回转处理组。每组选取8枚根长为5mm的绿豆种子,对回转处理组上的种子分别以选定的不同转速进行旋转24h处理,对对照组的种子水平静止处理24h。最后,分别在宏观方面(根的偏移距离、偏移角度)和微观方面(根细胞中淀粉粒分布情况)对回转处理组进行观察和检测,并与对照组相应的结果对比,对理论转速设置的范围进行优化并确定受试样品的最小重力响应时间。 希望本文提出的确定单轴回转器模拟微重力效应的转速设置原则,以及确定不同生物的最小重力响应时间的方法能对使用单轴回转器模拟微重力效应的生物学工作者在设置单轴回转器的转速及讨论生物的最小重力响应时间方面提供有益的帮助。
【关键词】：微重力模拟 单轴回转器 生物学效应 转速
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R85
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 空间微重力10-17
• 1.1.1 空间条件概述10-12
• 1.1.2 空间微重力及其模拟12-17
• 1.1.2.1 空间微重力12-13
• 1.1.2.2 非轨道微重力13-15
• 1.1.2.3 微重力效应的模拟15-17
• 1.2 微重力在生物学研究中的意义17-20
• 1.2.1 微重力的生物学效应18
• 1.2.1.1 微重力对人体的影响18
• 1.2.1.2 微重力对动物的影响18
• 1.2.1.3 微重力对植物的影响18
• 1.2.2 动物对重力响应和适应的研究与微重力18-19
• 1.2.3 植物对重力响应和适应的研究与微重力19-20
• 1.3 本文研究的目的和意义20-21
• 第2章 模拟微重力效应的回转器21-27
• 2.1 回转器的历史21-22
• 2.2 回转器的工作原理22
• 2.3 回转器的种类及特点22-25
• 2.4 回转器的应用25-27
• 第3章 理论研究27-34
• 3.1 回转器理论研究进展27-30
• 3.2 单轴回转器的转速范围30-34
• 3.2.1 单轴回转器的最小转速30-31
• 3.2.2 单轴回转器的最大转速31-32
• 3.2.3 重力效应和重力的相对方向的关系及最小重力响应时间的确定32-34
• 第4章 实验材料及方法34-42
• 4.1 实验材料34-36
• 4.1.1 绿豆材料34
• 4.1.2 主要试剂34-35
• 4.1.3 主要仪器设备35-36
• 4.2 实验方法36-42
• 4.2.1 回转处理36-37
• 4.2.2 制作石蜡切片37-40
• 4.2.3 染色40-42
• 第5章 实验结果与分析42-47
• 5.1 根对正常生长方向的偏离42-44
• 5.2 淀粉粒的分布44-45
• 5.3 讨论45-47
• 5.3.1 理论与实验对比分析45-46
• 5.3.2 绿豆根的最小重力响应时间46
• 5.3.3 展望46-47
• 参考文献47-52
• 攻读学位期间公开发表论文52-53
• 致谢53-54
• 研究生履历54

【参考文献】

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本文编号：775736