CH448590A - Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Pflanzensamen-Prüfung mittels magnetischer Kernresonanz - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Pflanzensamen-Prüfung mittels magnetischer KernresonanzInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien Pflanzensamen-Prüfung mittels magnetischer Kernresonanz Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur zerstörungsfreien Pflanzen samen-Prüfung. Es ist bekannt, dass zur Züchtung von Pflanzensorten auf einen hohen spezifischen Substanzgehalt ihrer Samen, beispielsweise hohen spezifischen Olgehalt von Rapssamen, eine wirkungsvolle Methode darin besteht, aus den Samen einer Ernte diejenigen auszuscheiden, deren spezifischer Olgehalt iiber einem vorgegebenen Wert liegt und nur diese Samen zur Weiterzucht zu verwenden. Da die Samen bei der Bestimmung des Olgehaltes, beispielsweise durch Auspressen, zerstört werden, müssen die Samen einer einzigen Pflanze gesondert geerntet und ein Teil der Samen dieser Pflanze auf den blgehalt untersucht werden. Die übrigen Samen derselben Pflanze werden dann für die Weiterzucht verwendet. Als spezifischer Substanzgehalt S wird dabei der Quotient von totalem Gehalt F der ausgewählten Substanz und totalem Gewicht G eines einzelnen Samens bezeichnet. S = F/G (1) Eine in neuerer Zeit bekanntgewordene Methode, welche eine zerstörungsfreie Prüfung des totalen Substanzgehaltes F eines einzelnen Samens gestattet, ist die magnetische Kernresonanz. Im einfachsten Fall gestattet eine Kernresonanzmessung die Bestimmung einer Grosse, welche der Anzahl der Protonen proportional ist, die in Molekülen eingebaut sind, welche sich in flüssigen Teilen des Samens befinden, während Protonen von Mole külen, die zu festen Samenteilen gehören, nicht zum Messergebnis beitragen. Bekannt ist ferner, dass anstelle von Protonen auch andere für einen flüssigen oder festen Teil des Samens typische Kerne, z. B. Fluor, Phosphor, Silizium, Kohlenstoff 13 durch Kernresonanzmessungen erfasst werden können, und dass anstelle von ganzen Molekülen auch bestimmte Molekülbauteile, z. B. Methyl-oder Athylgruppen feststellbar sind. Somit kann auch der Gehalt des Samens an einer bestimmten Flüs- sigkeit aus einem im Samen enthaltenen Flüssigkeitsge- misch bestimmt werden, oder auch der Gehalt des Samens an einer für dessen Beurteilung wichtigen festen Substanz, aus einem im Samen enthaltenen Festkörperoder Festkörper-Flüssigkeitsgemisch. Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur zerstörungsfreien Pflanzensamen-Prüfung, welches darin besteht, dass das Gewicht G eines einzelnen Samens festgestellt wird, dass mit Hilfe der magnetischen Kernresonanz die im gleichen Samen enthaltene Menge F einer bestimmten Substanz, vorzugsweise 61, gemessen wird, dass der spezifische Substanzgehalt S als Quotient F/G berechnet wird und dass diejenigen Samen, deren spezifischer Substanzgehalt S grösser als ein vorgegebener kritischer Substanzgehalt SK ist, ausgesondert werden. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Mikrowaage, ein magnetisches Kernresonanzgerät, eine Samentransportvorrichtung und eine Sortiervorrichtung von einem vorzugsweise elektronischen Rechner und Geber für die Sortiereinrichtung so gesteuert werden, dass das in der Mikrowaage festgestellte Gewicht G eines einzelnen Samens sowie die im Kernresonanzgerät festgestellte Substanzmenge F in den Rechner eingespeist werden, dass der Rechner den Quotienten S =F/G bildet und mit einem am Rechner voreingestellten Wert SK vergleicht und dass der Rechner als Geber die Sortiereinrichtung und die Transporteinrichtung so steuert, dass die Samen einzeln nachgeschoben werden und dass alle Samen mit einem Quotienten S > SK in einen Behälter, alle Samen mit einem Quotienten S < SK in einen andern Behälter der Sortiereinrichtung gelenkt werden. Zur näheren Erläuterung des Verfahrens und der Vorrichtung ist in der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Eine Samenvorschubeinrichtung 1 sorgt für den Einzelnachschub von Samen aus einem Behälter B in die Mikrowaage 2, wo der Same gewogen wird. Das Resultat G der Wägung wird, beispielsweise als elektrische Analoggrösse oder in digitaler Form, in den Rechner 5 eingespeist und dort gespeichert. Nach erfolgter Wägung wird der Same in das magnetische Kernresonanzgerät 3 eingeführt, wo der Substanzgehalt der am Gerät eingestellten Sorte gemessen wird. Das integrierte Kernresonanzsignal, welches dem Substanzgehalt F proportional ist, wird, wieder beispielsweise als Analog-oder Digitalwert, in den Rechner eingespeist und dort gespeichert. Der Rechner bildet nun den Quotienten S = F/G und vergleicht ihn mit einem am Rechner einstellbaren kritischen Wert S auf bekannte Weise, beispielsweise mit Analog-oder Digitalmethoden. Das Resultat dieses Vergleiches wird vom Rechner der vorzugsweise elektrisch gesteuerten Sortiereinrichtung 4 zugeführt, welche beispielsweise für alle einem Resultat S > SE entsprechenden Signale eine schematisch dargestellten Sortierklappe K4 nach links, für alle entsprechenden Signale mit einem Resultat S < SK dieselbe Klappe K4 nach rechts stellt. Damit fallen die guten Samen mit einem Quotienten S > SE in den rechten Behälter 6, die schlechten in den linken Behälter. Der Samentransport- mechanismus, welcher in schematischer Weise durch je eine Klappe Kl, K2, K3 in jedem Vorschubstadium dargestellt ist, wird durch den Rechner so gesteuert, dass für jede Messung die benötigte Zeit gewährleistet ist, wobei im einfachsten Falle ein neuer Samen erst aus dem Vorratsbehälter B entlassen wird, wenn der letzte die ganze Vorrichtung passiert hat. Bei etwas besserer Ausrüstung des Rechners mit Speichern können sich mehrere Samen gleichzeitig durch die Apparaturen bewegen in der Weise, dass Wägung, Substanzmessung und Sortierung zur gleichen Zeit für drei sich folgende Samen erfolgen, wobei die entsprechenden Resultate im Rechner gespeichert werden. Der grosse Vorteil des geschilderten Verfahrens ist die Möglichkeit der automatischen Sortierung mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung, wobei die zeitraubende Notwendigkeit, die Samen jeder einzelnen Pflanze separat zu pflücken, wegfällt, da die auf die beschriebene Weise sortierten Samen keine Schäden erlitten haben und zur Weiterzucht verwendbar sind.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH I Verfahren zur zerstörungsfreien Pflanzensamen-Prü- fung, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht G eines einzelnen Samens festgestellt wird, dass mit Hilfe der magnetischen Kernresonanz die im gleichen Samen enthaltene Menge F einer bestimmten Substanz gemessen wird, dass der spezifische Substanzgehalt S als Quotient F/G berechnet wird und dass diejenigen Samen, deren spezifischer Substanzgehalt S grösser als ein vorgegebener kritischer Substanzgehalt SE ist, ausgesondert werden.PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mikrowaage, ein magnetisches Kernresonanzgerät, eine Samentransportvorrichtung und eine Sortiervorrichtung von einem Rechner und Geber für die Sortiereinrichtung so gesteuert werden, dass das in der Mikrowaage festgestellte Gewicht G eines einzelnen Samens sowie die im Kernresonanzgerät festgestellte Substanzmenge F als Signale in den Rechner eingespeist werden, dass der Rechner den Quotienten S = F/G bildet und mit einem am Rechner voreingestellten Wert SE vergleicht und dass der Rechner als Geber die Sortiereinrichtung und die Transporteinrichtung so steuert,dass die Samen einzeln nachgeschoben werden und dass alle Samen mit einem Quotienten S > SE in einen Behälter, alle Samen mit einem Quotienten S < SE in einen andern Behälter der Sortiereinrichtung gelenkt werden.
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