随着电子技术的发展,近几年发现以高频电场处理农作物种子,可以使种子提前发芽并提高发芽率,庄稼可以提前成熟并增加产量,还可以消灭混在种子里的害虫。
高频电场处理种子产生上述效果的机理目前还不十分清楚,一般认为首先是对种子进行高频加热的结果。农作物的种子大都是绝缘体或叫电介质(又简称介质)。介质中的原子平时都不带电,但是在电场作用下,原子中的电子就产生位移,使原子中正负电荷的分布发生变化,一端带正电,另一端带负电,形成了所谓的偶极子。高频电场是一个不断变化的电场,它使偶极子也跟着相应地转动,并且相互摩擦发热,这就使处在高频电场中的种子的温度迅速而均匀地上升。
我们根据这一原理设计制造了一具产生高频电场的装置。其构造并不复杂,使用起来也很方便。可以用来对高频电场处理种子的效果作进一步实验,或者用于小规模的生产上。
这部机器分为三部分,即电源、高频振荡器和电场处理装置。
电源 由电源变压器T\(_{1}\)及全波整流管5R4GY组成(见图1)。变压器T1的铁心截面积为11平方厘米,初级绕组用0.68毫米漆包线绕440+440匝,可以适用110伏及220伏电源电压。次级高压绕组用0.28毫米漆包线绕7520匝,在二分之一(即3760匝)处抽头,经高压开关S\(_{2}\)接地。5R4GY的灯丝绕组用1.25毫米漆包线绕21匝。振荡器电子管厂ГУ—50灯丝绕组用0.9毫米漆包线绕52匝。指示灯绕组用0.45毫米漆包线绕25匝。

振荡器输出的高频波形并不影响处理种子的效果,因此振荡器屏压可以是脉动直流,这就使电源省去了滤波电路,同时也避免了因有滤波电路而降低屏压,影响输出功率。
高频振荡器 电子管采用发射五极管ГУ—50。由线圈L\(_{1}\)及分布电容Cω组成哈脱莱振荡电路(见图1),振荡频率约为60兆赫。L\(_{1}\)用直径为5.1毫米的裸铜线绕1.5圈,在1/3处抽头接ГУ—50的阴极,线圈直径为120毫米,圈间距离为14毫米。C1为950P隔直流电容器。C\(_{2}\)及R2并联用以产生栅偏压,保持一稳定的振荡状态。高频扼流圈RFC防止高频振荡进入电源,它用0.315毫米漆包线在直径17.5毫米、长64毫米的线圈管上绕22匝即可。
振荡器输出电路采用LC耦合回路,这样便于调整,以控制高频电场强度(电场强度大小与种子处理效果有关)。耦合回路由线圈L\(_{2}\)与可变电容C3组成。耦合线圈L\(_{2}\)用3.53毫米裸铜线圈1.5圈,可变电容C3用直径为60毫米厚2毫米的两块圆铝片相对放置制成,C\(_{3}\)的一片固定,另一片铆在螺杆上,两片的距离约为2~3.5毫米(见图2),调整C3可以使耦合回路与振荡回路谐振。振荡线圈及耦合回路分别固定在胶木架上。L\(_{1}\)与L2的耦合度可通过交连调整杆调整。

电场处理装置 耦合回路ab两端上,用两根截面积不小于75平方毫米、长度为1150毫米的多股编织软铜线将高频电压加到两块铝板上,两块铝板平行放置,相当于一个大电容器(见图3),加上高频电压时,两板间便产生高频电场,电场强度可通过调整两板间的距离而改变。图4为高频电场处理种子的示意图。未经处理的种子放在传送带上,以均匀速度慢慢地通过高频两板间,这样,处理工作就完成了。


由于种子处理效果与高频电场强度及处理时间有直接关系,又由于高频电场对不同种子的加热情况不一致,所以两极板之间的距离及传送带移动的速度都要根据不同的种子来确定。根据初步实验,在振荡回路与耦合回路最佳交连时,如处理小麦高粱种子,两极板距离约为70毫米,传送带速度为5毫米/秒;处理向日葵种子,两极板距离约为755毫米,传送带速度为7毫米/秒;处理洋葱种子时,两极板距离为60毫米,传送带速度为4毫米/秒;处理其他种子时极板的距离及传送带的速度要根据多次实验才能加以确定。
本机可装在一个铝质底板上(尺寸见图5a)。安装时高频部分的接线要尽量短,各元件排列要紧凑。振荡线圈L\(_{1}\)的接线可用315毫米铜线。公用地线用一粗铜线,越直捷越好,不能用机壳本身做地线,避免造成谐振回路Q值的降低,影响振荡电压的强度及振荡的稳定性。面板布置尺寸见图5b。全机可装在330×210×345毫米的铁皮箱内,底板与机壳用螺丝固定。

安装完毕后,应仔细检查接线是否正确,然后接通电源开关S\(_{1}\),观察各电子管的灯丝是否燃亮及正常。等一分半钟以后再启开高压开关S2,用两极以1圈铜线短路的15瓦白炽电灯泡慢慢靠近铝制极板,灯泡发亮即证明振荡器已工作。为了获得最佳功率输出,首先调整C\(_{3}\)容量的大小,然后再调整L1与L\(_{2}\)的耦合度,使灯泡达到最亮点。这时振荡器就可以投入工作了。高频电场的强度调整,除改变两极板的距离外,还可以稍微前后移动面板上的交连把手。本机器的输出功率可达35瓦。(黄绍溥)