Сообщество - Лига изобретателей

Лига изобретателей

79 постов 448 подписчиков

Популярные теги в сообществе:

29

Как измеряют полученную дозу радиации. Патент US2022117A

Счетчика Гейгера показывает мощность ионизационного излучения и предупреждает об опасности. Но для человека, который постоянно сталкивается с повышенной радиацией гораздо важнее знать дозу радиации, которую он получил.


Короткое пребывание в месте с высоким уровнем радиации и длительное пребывание в месте с низким уровнем радиации могут создать одинаковую дозу облучения. А именно доза определяет степень повреждения организма и последствия облучения.


Измерить дозу можно довольно простыми способами. Например, с помощью фотопленки. Для тех, кто не знает, фотопленка - это пластиковая лента, покрытая светочувствительным материалом. Много лет назад ее продавали повсюду и с ее помощью делались фотографии. Фотопленка чувствительна не только к свету, но и к ионизирующему излучению. Если ее поместить в закрытый от света, пластиковый контейнер, то она будет "фотографировать" только гамма излучение, которое проникает через контейнер.


Обычно фотопленку помещают в специальный бейджик. Такой бейджик периодически сдается в лабораторию, где полученную дозу радиации определяют по степени засветки пленки. При этом самостоятельно определить полученную дозу (без лаборатории) человек не может.



Существует более интересный тип дозиметра - "дозиметр прямого считывания" ("direct-reading dosimeter"). Его изобрел в 1935 году датско-американский физик Чарльз Кристиан Лауритсен.

Этот дозиметр позволяет человеку в любой момент определить накопленную дозу радиации. Выглядит он как небольшая трубка (карандаш) с окуляром. Если посмотреть в окуляр на свет, то можно увидеть шкалу и нить, которая отмечает на шкале полученную дозу. Интересно, что никакой электроники и батареек в этом приборе нет.

Чтобы понять принцип его работы нужно вспомнить школьную физику, где рассказывалось про электрометр. Это довольно простой прибор, который позволяет измерять электростатический заряд.

Когда прибор заряжается электростатическим зарядом, то его стрелка отклоняется за счет силы кулоновского отталкивания. Причем степень отклонения зависит от заряда и сохраняется до тех пор, пока прибор не разрядится.

Внутри дозиметра Лауритсена находится похожий прибор. В качестве индикатора заряда используется кварцевое волокно (3), которое прикреплено к изогнутой проволоке (2). Перед использованием прибор заряжается отдельным источником напряжения ( примерно в 200 вольт) через подпружиненный контакт (7,8). Вторым электродом служит корпус камеры (6).


После зарядки контакт размыкается и проволока с волокном оказываются электрически изолированы внутри ионизационной камеры (6). При этом за счет электростатических сил волокно отклоняется от проволоки. Это отклонение наблюдают через встроенный микроскоп с окуляром (15,16), объективом (18) и измеряют по встроенной шкале (14).


Ионизационное излучение поглощается в ионизационной камере (6) и создает заряженные частицы, которые попадают на проволоку и нейтрализуют статический заряд. Это и меняет положение волокна на шкале. В отличие от счетчика Гейгера здесь не создается "Таунсендовский разряд" и не происходит умножение заряженных частиц.

Думаю теперь, зная принцип работы прибора и увидев, что он показывает максимальную дозу вы не будете сразу паниковать, а уточните, не забыли ли его зарядить перед началом работы.

Показать полностью 3
312

Счетчик Гейгера — Мюллера

Я вспомнил, как на уроке физики учитель включил нам счетчик Гейгера и начал объяснять принцип его работы. Девочки в классе разнервничались из-за громких щелчков прибора и попросили учителя выключить его, "а то он ведь облучает". Я тогда посмеялся над ними про себя и только сейчас понял, что зря. В какой-то степени девочки были правы - прибор действительно  излучает.


В школе нам рассказывали, что счетчик Гейгера представляет собой электрический конденсатор на обкладках которого создается высокое напряжение. Ионизирующее излучение (или частица) поглощается внутри конденсатора и порождает заряженные частицы. Электрон разгоняется в электрическом поле, сталкивается с молекулами газа, образует еще большее количество заряженных частиц, которые также ускоряются электрическим полем. Возникает "Таунсендовский разряд". В результате в цепи конденсатора происходит скачок тока, который фиксирует прибор (и озвучивает щелчком)

Но это оказывается не полное описание всего процесса. На самом деле разряд происходит вдоль всего центрального электрода, а не только около точки начальной ионизации. Дело в том, что ускорение и торможение электрона при соударениях вызывает ультрафиолетовое излучение (UV). (Т.е. девочки были правы - прибор действительно излучает.)

Это UV излучение ионизирует молекулы во всех направлениях и именно благодаря ему происходит распространение разряда параллельно электродам.

Каких-то проблем здоровью это UV излучение не создает, но создает проблемы при измерениях. Оно является одной из причин того, что ионизация газа внутри конденсатора однажды начавшись может само-поддерживаться не затухая. Чтобы этого не происходило в газовую смесь внутри колбы прибора добавляют вещества, поглощающие ультрафиолет.


Принцип счетчика Гейгера был предложен в 1908 году немецким физиком-экспериментатором Хансом Вильгельмом Гейгером. В 1928 году, совместно с Вальтером Мюллером, счетчик был усовершенствован. Поэтому изобретение часто называют счетчиком Гейгера-Мюллера.

Никаких упоминаний о патенте на этот счетчик я не нашел. По видимому изобретатели и не пытались его патентовать.

Показать полностью 3
66

Лекарство от давления стало средством от облысения. Патент US4596812A

История создания одного из самых популярных средств против облысения - миноксидил (Rogaine) довольно интересна. Изначально это вещество синтезировали для лечения язв, но оказалось, что язвы оно не лечит, зато расширяет сосуды и снижает давление. Поэтому на рынок он вышел в 1979 году, как препарат для лечения высокого давления.


Врач, проводивший испытания препарата (Charles A. Chidsey) неожиданно обнаружил необычный побочный эффект - препарат стимулировал рост волос. И в 1980 году регистрируется патент "Методы и растворы для лечения алопеции по мужскому типу", где описывается наружное применение растворов этого препарата для стимулирования роста волос. (Так что стоит присматриваться к побочным эффектам таблеток - возможно это "не баг, а фича", на которой можно заработать.)


К стати, "алопеция по мужскому типу" вовсе не означает, что препарат был предназначен для мужчин. Такая-же форма облысения встречается и у женщин (просто реже) и в патенте подчеркивается, что лечение подходит и для женщин.


Есть тут еще один интересный момент. Оказалось, что наружное применение препарата менее эффективно, чем пероральное. На некоторых людей не действует местный миноксидил, так как не хватает особого фермента в волосяных фолликулах, который создает из исходной формы препарата необходимый метаболит. Однако этот фермент всегда присутствует в печени и активирует пероральное лекарство.


Интересно еще и то, что доза, при которой наблюдается оптимальный эффект "оволосения" от таблеток в десятки раз ниже дозы, которая применяется для понижения давления. ( 0.625mg - 2.5 mg в день для стимуляции роста волос и 10-40mg в день для лечения повышенного давления)


Вообще механизм стимуляции роста волос миноксидилом не очень хорошо исследован и есть мнение, что и не будет исследован. Проблема в том, что препарат дешевый, патенты истекли, полно дженериков и потому изучение его не интересно фарм компаниям (денег на этом не заработать). Государственное финансирование исследований тоже маловероятно - налогоплательщики не поймут (тут люди от рака умирают, а вы про волосы беспокоитесь).

Остается только надежда на богатых лысых дяденек вроде Безоса.


Вот этот патент

Показать полностью 1
4

Лекарство от алергии из глистов. Патент WO2002094228A1

Лекарство от алергии из глистов. Патент WO2002094228A1

Давно замечено, что люди имевшие заражение глистами гораздо реже страдают от аллергии. Ученые изучают эту взаимосвязь довольно давно. Известно, что часть иммунной системы человека, которая отвечает за борьбу с этими паразитами - это именно та часть, которая вызывает все симптомы аллергии.


Существует гипотеза о том, что контакт с паразитам необходим в раннем детстве для правильной "настройки" иммунной системы к конкретным паразитам. Отсутствие такого контакта "сводит с ума" иммунную систему и она начинает “бросаться” на все подряд.

Кроме того иммунная системы приспособлена для непрерывной борьбы с паразитами в течении всей жизни человека и рассчитана на то, что паразиты принимают ответные меры - подавляют иммунную систему. Отсутствие "противника" приводит к излишней активности иммунной системы и как результат к аллергии.


Пока ученые продолжают выяснять все детали взаимодействия иммунной системы с паразитами, предприниматели уже готовы использовать разного рода червей для лечения.

Самый простой способ лечения - гельминтотерапия, когда людей просто заражают паразитами. Но это не самое приятное лечение, да и выращивание "препарата" непростое дело.


Поэтому в патенте "Профилактика и лечение аллергии глистной регуляцией", зарегистрированном еще в 2001 году предлагается использовать отдельные белки, выделенные из паразитов или синтезированные. Предполагается, что такого рода лекарство можно было бы не только глотать, но и вводить подкожно или в вену.


Но похоже, что автор патента сильно поспешил. Исследования в этом направлении ведутся, однако никаких реальных препаратов мне найти так и не удалось.


(картинка отсюда)

Показать полностью
16

Когда придумали индукционную плиту и как она работает. Патент US932242A

В 1906 году Артур Берри зарегистрировал патент “Электрическое производство тепла для приготовления пищи и других целей.” В этом патенте описывается принцип индукционной плиты, которая стала такой популярной в последнее время.


По идее школьного курса физики должно быть достаточно, чтобы понять идею изобретения. Электромагнитная катушка создает переменное магнитное поле, которое вызывает переменное электрическое напряжение в пространстве около катушки. Если в этом пространстве будет проводящая среда (металлическая кастрюля), то напряжение вызовет ток в этой среде (в стенках кастрюли), и нагреет ее.


Но если с этой идеей вы подойдете к радиолюбителю, то вам сразу скажут - какая чушь! У вас тут по сути трансформатор, с металлической кастрюлей в качестве вторичной обмотке. Электрическое сопротивление кастрюли “0”. Т.е. трансформатор с коротким замыканием. Знаете что у вас получится? А я точно знаю - сгорит ваша катушка, а кастрюля так и останется холодной!


И он абсолютно прав! Чтобы кастрюля грелась от протекающего по ней тока нужно по ней, как минимум, шарахнуть молнией, ну или пропустить через нее ток, потребляемый небольшим городом.


Тем не менее плита вот она, греет!


Тут есть две хитрости. Во первых, кастрюлька делается не из любого металла, а из того, что обладает магнитными свойствами - железо (медь и алюминий не годятся). А во вторых, создается высокая частота магнитного поля (в тысячи раз выше, чем в обычной сети).


В этих условиях магнитное поле не может проникнуть глубоко и вызывает ток в очень тонком, поверхностном слое, металла (скин эффект). Тонкий слой металла - это уже не короткое замыкание и теперь кастрюля имеет разумное электрическое сопротивление.


А вот если поставить на плиту алюминиевую кастрюлю и заставить плиту включится (отключить защиту), то думаю плита просто сгорит как и предсказал наш радиолюбитель.

Случайно никто не проверял такое?  Было бы интересно узнать так ли это.


А патент выглядит вот так

Показать полностью 2

Особенности вентиляции чердаков в жаркую погоду

Существует мнение, что активная вентиляция чердака во время жары позволяет снизить расход электричества на кондиционере. Особенно это должно быть заметно в конце дня, когда воздух снаружи дома уже достаточно прохладный, а на чердаке он все еще горячий и продолжает передавать тепло от раскаленной за день крыши через потолок внутрь жилья. Включение вентиляции на чердаке втягивает прохладный воздух под крышу и помогает охладить помещения.


Однако я встретил и совсем противоположное мнение. Активная вентиляция приводит к “выдуванию” прохладного воздуха из помещений, так как потолок не совсем герметичен. Кроме того без вентиляции воздух расслоен и самая горячая часть его остается высоко над потолком. Включение же вентилятора активно перемешивает воздух и помогает передавать тепло от раскаленной крыши к потолку. И это мы еще не учитываем расход электричества на вентилятор.


Вообщем я так и не пришел к окончательному выводу - помогает активная вентиляция чердака экономить электричество или нет. Может тут кто-то имеет собственный опыт и знает.

Показать полностью
757

Изобретение септика. Патент 144.904

Примерно в 1860 году французский инженер Жан-Луи Мурас случайно изобрел то, что сейчас называется септик. Он обустроил в доме туалет, смываемый водой, а отходы по глиняной трубе вывел в огород соседям в бетонный резервуар за пределы дома.

Тут небыло ничего нового. В то время это было обычное дело - сливать все в выгребную яму около дома. Не самое лучшее решение. Ямы быстро заполнялись, протекали, их регулярно приходилось чистить, а главное воняли они круглогодично.


Но Жан решил кое-что изменить. Он залил бетоном яму и сверху, сделав ее герметичной.  Оставил только небольшую трубу для оттока “жидкой фазы” и трубу для “входящего потока”. Наверное он решил, что так сооружение вонять будет меньше, а как его чистить он придумает позже.


И тут его ждал сюрприз - проходили годы, а сооружение все не требовало очистки. “Твердая фаза” отходов не накапливалась вообще. Это было удивительное явление. (И это удивляет меня даже сейчас. Я повидал много деревянных туалетов с дыркой в полу и выгребной ямой. И там “твердая фаза” никуда не исчезает, а годами накапливается!)


Спустя 10 лет Жан заподозрил, что дело тут “нечистое” и позвал на помощь священника, аббата Мойньо и по совместительству известного ученого. Они разбили резервуар, чтобы посмотреть, что там происходит внутри и к общему удивлению обнаружили, что “твердой фазы” там практически небыло!

В конце концов они пришли к выводу, что это микроорганизмы при отсутствии воздуха растворяли в воде “твердую фазу”.


Вооруженный новыми знаниями инженер Мурас усовершенствовал свое изобретение и запатентовал его в 1881 году.


Найти этот патент в каких-то официальных источниках мне не удалось, но вот такие картинки приводятся в различных публикациях:
Показать полностью 1
6

Нейронная сеть, которая умеет изобретать (бесплатно)

Нейронная сеть, которая умеет изобретать (бесплатно)

Идем на сайт rytr.me, ставим опции "Russian" и "business Idea pitch", пишем ключевые слова и получаем изобретения и бизнес идеи. Есть ограничение на бесплатное количество текста в месяц.


Вот что я получил.


1. соседи, отбойный молоток.

В некоторые дни вам просто нужно немного тишины и покоя. Именно поэтому наша компания ООО «Соседи Отбойный молоток» придумала решение, позволяющее грохнуть стенами шумных соседей. У нас есть множество продуктов, которые создают впечатление, что кто-то сверлит или долбит по соседству! С нашей продукцией вы можете жить в тишине и покое, фактически не отдаляясь от шумного соседа.


2. алкоголь, мороженое.

Представьте себе мир, в котором вы можете есть мороженое посреди зимы! Это то, что мы предлагаем с нашим алкогольным мороженым. Мы единственная компания, которая предлагает эту услугу, и это гарантированный способ победить зимнюю хандру.

Показать полностью
Отличная работа, все прочитано!