防治在土壤中筑巢的有害动物特别是白蚁的方法和装置.pdf

本发明涉及防治在土壤中筑巢的有害动物特别是白蚁的方法和装置。目的在于提供一种方法和一种装置，其中，在以相当低的费用利用微波能量和避免对人类健康造成危害后果的情况下，可靠消灭至少有繁殖能力的有害动物并在需要时还有虫卵。为了达到本发明的目的，采用地下空腔的定位法测定处于土壤中的虫巢，设置从地表到定位空腔的孔，然后将与微波发生器连接的天线导入孔中并大致到达被定位的空腔内，再通过天线向定位空腔区域的土壤内发射微波能量。本发明还涉及防治在土壤中筑巢的有害动物的在装置。

1.  防治在土壤中筑巢的有害动物特别是白蚁的方法，其特征在于下列步骤：
a.通过地下空腔的定位法测定处于土壤(1)中的虫巢(2)，
b.设置从地表到定位空腔(2)的孔(5)，
c.将与微波发生器(8)连接的天线(6)导入孔(5)中并大致到达被定位的空腔(2)内，
d.通过天线(6)向定位空腔(2)区域的土壤(1)内发射微波能量。

2.  按权利要求1所述的方法，其特征在于，将包括有繁殖能力的有害动物，特别是产卵母虫(4)的虫巢(2)定位并采用微波能量照射。

3.  按权利要求1所述的方法，其特征在于，定位法采用发射能量脉冲和对其反射进行计值的方式工作。

4.  按权利要求1和3所述的方法，其特征在于，作为能量脉冲使用声波，超声波或者电磁波脉冲。

5.  按权利要求4所述的方法，其特征在于使用地面雷达装置。

6.  按权利要求1所述的方法，其特征在于，孔(5)与地表基本呈直角设置，该孔具有大于所要插入天线(6)外径的内径。

7.  按权利要求1和6所述的方法，其特征在于，采用手提式钻孔机设置孔(5)。

8.  按权利要求1所述的方法，其特征在于，作为天线(6)使用波导天线(6)。

9.  按权利要求1和8所述的方法，其特征在于，波导天线(6)具有设置在下端(6.1)的匹配元件(12)，用于向土壤(1)中最佳的能量传递。

10.  按权利要求1，8和9所述的方法，其特征在于，匹配元件(12)对确定区域的土壤特性和湿度进行优化。

11.  按权利要求1和前述权利要求之一或多条所述的方法，其特征在于用于生物污染的土壤。

12.  防治在土壤中筑巢的有害动物特别是白蚁的装置，其特征在于，微波发生器(8)通过同轴电缆(7)与可插入土壤(1)孔(5)内的波导天线(6)连接，该天线在下端(6.1)具有匹配元件(12)，用于确保向土壤(1)中最佳的能量传递。

13.  按权利要求12所述的装置，其特征在于，波导天线(6)由金属管或者合金管组成，其上端(6.2)通过短接板(9)封闭，其下端(6.1)具有里面固定匹配元件(12)的变窄区(6.3)。

14.  按权利要求12和13所述的装置，其特征在于，波导天线(6)的管由铜或者铜合金组成。

15.  按权利要求12-14所述的装置，其特征在于，匹配元件(12)作为介电部件构成。

16.  按权利要求15所述的装置，其特征在于，匹配元件(12)由四氟乙烯塑料或者类似的介电塑料材料组成。

17.  按权利要求15-16所述的装置，其特征在于，匹配元件(12)的基体具有圆柱体的形状，两个末端上锥形结束。

18.  按权利要求15-16所述的装置，其特征在于，匹配元件(12)基体具有圆柱体的形状，在波导天线(6)管内部的方向上单倍或者多倍圆柱形结束。

19.  按权利要求12-18所述的装置，其特征在于，波导天线(6)的上端(6.2)具有同轴电缆(7)的连接部位(10)，其螺纹部分(10.1)与波导天线(6)的管及其带有能量输入销(11)的导电杆(10.2)连接，能量输入销与波导天线(6)的纵轴线垂直伸入其内部。

20.  按权利要求12-19所述的装置，其特征在于，微波发生器(8)包括磁控管，其微波功率和/或者工作频率恒定或者可调。

防治在土壤中筑巢的有害动物特 别是白蚁的方法和装置
技术领域
本发明涉及防治在土壤中筑巢的有害动物特别是白蚁的方法和装置。
背景技术
有害动物公知是指在广义上对人类及其经济造成危害的动物。在此方面，主要是但不仅仅是昆虫。有害动物的重要种群是像白蚁这样的树木有害动物，它们靠树木(纤维素)维持生命，无论是对在生树木还是建筑木材均会造成很大的危害。
白蚁是热带昆虫，它们以数百万的单个动物成群生活在树干，空腔或者由壤土和粪便构成的巢穴内。一群生活在地下的白蚁会扩张到一个足球场大小的程度。特别是在(亚热带的)葡萄种植区内，它们会对葡萄藤并因此对产量造成严重危害，因为它们或多或少会难以阻止地扩散。
对建筑物保护来说，公知主要是采用化学药剂，特别是毒物防治白蚁和其他有害动物(参阅WO 01/26456 A1，EP 0 587 116 A1，WO 97/26788 A1)。这些方法肯定在一定程度上有效。由于对环境的不利影响和毒物进入人类食物链的危险以及与此相关可能危害健康，化学/毒物防治葡萄种植园内的白蚁和类似的有害动物自然极其困难。
此外，DE 38 04 052 A1公开了通过微波的作用杀死动物和/或者植物生物体，如园林害虫，微生物或者杂草植物。相应的装置具有本身公知的微波发射器，在靠近生物体的面上具有微波辐射孔。在一实施方式中将微波发射器安装在近地面，该装置具有辊子和手柄，从而在移动时点状或线状照射地表。
在避免化学/毒物生物活性物质极其后果的情况下，利用这种公知的装置可以极其有效地对相应地生物体进行地上防治，其中，有害动物由于其相当高的水分，可以在相应的作用时间下通过加热到高于致死温度可靠杀死有害动物。但不能保证照射的微波可靠渗透到土壤内。因此，不能有效防治在例如1.5m-2m深处筑巢的有害动物。
生活在土壤中白蚁的巢穴处于这种深度内。它们通常作为一群唯一有繁殖能力的动物是母虫，它每三秒钟产一个卵，而没有繁殖能力的役虫和兵虫负责母虫和幼虫的供养以及负责在利用其他分支通道系统下的保卫。
发明内容
鉴于公知的现有技术，本发明的目的在于提供一种方法和一种装置，用于防治在土壤中筑巢的有害动物特别是白蚁，其中，在以相当低的费用利用微波能量和避免对人类健康造成危害后果的情况下，可靠消灭至少有繁殖能力的有害动物，需要时还可杀死虫卵。
依据本发明该目的利用一种方法通过下列步骤得以实现：
a.通过地下空腔的定位法测定处于土壤中的虫巢，
b.设置从地表到定位空腔的孔，
c.将与微波发生器连接的天线导入孔中并大致到达被定位的空腔内，
d.通过天线向定位空腔区域的土壤内发射微波能量。
此外，依据本发明该目的还利用一种装置得以实现，其中，微波发生器通过同轴电缆与可插入土壤中孔内的波导天线连接，该天线在下端具有匹配元件，用于确保向土壤中最佳的能量传递。
依据本发明的方法和依据本发明配备的装置可以极其有效地防治在土壤中筑巢的有害动物。特别是通过在微波范围内有针对性和定点准确地使用电磁场，有效和保护环境地消灭生活在较深处和繁殖的白蚁；在按规定使用装置技术的情况下，彻底消除对人类，动物和自然界的危害性后果。通过对地下虫巢的定位和有针对性地向虫巢内施加和反射微波能量，可以将防治在表土层中大量扩散的白蚁群集中在有效防治的重点上。
在此方面特别具有优点的是，将包括有繁殖能力的有害动物，特别是产卵母虫的虫巢定位并采用微波能量照射。因此既可以防止新卵的产生，也可以防止下一代的再生。在此方面从这种认识出发，即如果不断绝有繁殖能力的动物，即使消灭一个群体内数以百万计的更大数量的单个动物，也不能算是值得称道的成功。唯此才能防治下一代的再生。
依据本发明的装置确保直接向地下虫巢内或周围土壤内最佳施加和反射微波能量，其中，虫巢的深度对场强并因此对电磁场的作用没有消极影响。
在依据本发明的方法具有优点的构成中，定位法采用发射能量脉冲和对其反射进行计值的方式工作。在此方面，特别是依据目的作为能量脉冲使用声波，超声波或者电磁波脉冲。事实证明，使用地面雷达装置是特别有益和有效的。
在该方法另一依据目的的构成中，设置与地表基本呈直角的孔，该孔具有大于所要插入天线外径的内径。在采用手提式钻孔机的情况下，可以费用特别低的方式设置该孔。但也可以使用适用的机械钻孔机。
在另一具有优点的构成中，作为天线使用波导天线。在此方面，依据目的波导天线具有设置在下端的匹配元件，用于向土壤中最佳的能量传递。该匹配元件对土壤湿度的确定区域进行优化。
在具有优点的构成中，该方法也可以在生物污染的土壤上使用。
在依据本发明的装置特别具有优点的构成中，波导天线由金属管或者合金管组成，其上端通过短接板封闭，其下端具有里面固定匹配元件的变窄区。由此可以有利的方式将微波能量导入所定位的虫巢内。在此方面依据目的，波导天线的管由铜或者铜合金组成。匹配元件作为介电部件构成，并依据目的由四氟乙烯塑料或者类似的介电塑料材料组成。在一具有优点的实施方式中，匹配元件的基体具有圆柱体的形状，两个末端上锥形结束。在另一具有优点的实施方式中，匹配元件的基体具有圆柱体的形状，在波导天线管内部的方向上单倍或者多倍圆柱体结束。由此确保能量最佳传递到虫巢区域内的土壤中。电磁场根据土壤特性(例如岩石)和湿度环绕波导天线的末端球状扩散并具有相应的渗透深度。因此保证即使孔不精确，微波能量在任何情况下都能到达虫巢。
因为母虫退化严重，也就是说专门负责产卵，所以它不会逃逸和离开电磁场。微波能量的作用时间完全足够达到将体温提高到毙命的程度。
在该装置另一依据目的构成中，波导天线的上端具有同轴电缆的连接部位，其螺纹部分与波导天线的管及其带有能量输入销的导电杆连接，能量输入销与波导天线的纵轴线垂直伸入其内部。能量输入销的作用与处于波导天线上端的短接板共同确保波导天线空气柱内的微波向其带有匹配元件的下端扩散，从而保证向土壤或虫巢内最佳的微波传递和最佳的微波输入。
微波发生器具有优点地包括磁控管，其微波功率和/或者工作频率恒定或者可调。
附图说明
下面借助附图的实施例对本发明作详细说明。其中：
图1示出使用中的防治地下白蚁的装置；
图2示出第一实施方式波导天线的轴向剖面；
图3示出第二实施方式波导天线中断的轴向剖面。
具体实施方式
在葡萄种植区的土壤1(参照图1)中，约1.5-2m的深处有一白蚁母虫的虫巢2。该虫巢通过白蚁可行走的通道3彼此和/或者与地表连接。
在虫巢2内生活着母虫4，它作为一个群体唯一有繁殖能力的动物实际上不断产卵。它和卵依靠役虫(利用通道3)供给，而兵虫负责保卫。
在实施依据本发明的方法时，首先使用商品化的例如手动地面雷达装置(未示出)，在葡萄种植区的土壤1表面例如条状巡视。与此同时雷达装置发出电磁能量脉冲。反射的电磁脉冲信号受具有不同介电和反射特性的土壤1不同类型的结构和材料的影响。与此相应收到的雷达信号含有相应信息，对其分析产生探测结果。只要土壤1中存在虫巢2，就可以按照这种方式以很高精确度将其定位。地面雷达站的显示器提供虫巢2的位置和深度。
依据第二方法步骤，从土壤1的表面打一基本垂直的孔5到所定位的虫巢2内。为此以简单方式使用公知的手持式钻孔机(未示出)，但也可以使用适用的机械钻孔机。孔5的直径约为100mm。
根据第三方法步骤，将波导天线6插入孔5内，并将其下端6.1基本插入到虫巢2内。波导天线6通过同轴电缆7与微波发生器8连接。在其开动时，微波能量通过同轴电缆7传送到波导天线6上，并在其下端6.1球状反射到虫巢2的区域内。其作用时间与有效场强相应，足够达到将母虫4(和虫巢2内其他动物以及卵)的体温提高到毙命的程度。
微波发生器8包括未示出的磁控管，在2.45GHz的工作频率下产生1KW的功率。微波发生器8在功率和/或者工作频率方面根据选择可以调整。
专门为使用依据本发明的方法研制的波导天线6(参照图2和3)在其几何基本形状上由圆柱体铜管组成，其上端6.2通过短接板9封闭。此外，在上端6.2的区域内具有同轴电缆7的连接部位10，其用于安置同轴电缆7锁紧螺母的外螺纹部分10.1与波导天线6的管电连接(图2)。而导电杆10.2对管绝缘，与垂直插入管内部的能量输入销11连接。通过这种结构保证波导天线6管空气柱内的微波向其下端6.1的方向上扩散。
波导天线6管的下端6.1具有变窄区6.3，里面固定匹配元件12。该匹配元件12的作用是保证微波能量在土壤1中的最佳传递，其中，通过匹配元件12的形状和尺寸使能量传递与土壤特性和湿度相配合。
匹配元件12作为介电部件构成，在该实施例中由尽可能高纯度的四氟乙烯塑料组成。但也可以在相应形状和尺寸下使用具有类似介电特性的其他(尽可能耐磨的)塑料材料。
在第一实施方式中(图2)，匹配元件12具有圆柱体的基体，两个末端上锥形结束。在此方面，处于管内部的锥体确保微波能量的有效能量输入。
在加工技术更为简单的第二实施方式中(图3)，匹配元件12同样具有圆柱体的基体，但在波导天线6管内部的方向上以两倍圆柱体结束。图3的匹配元件12向外具有平面的终端。
本发明并不局限于上述实施例的细节。特别是该方法可以在使用如以声波，超声波或者其他波工作的适用的定位方法下实现。
附图符号
1    土壤
2    虫巢
3    通道
4    母虫
5    孔
6    波导天线
6.1  下端
6.2  上端
6.3  变窄区
7    同轴电缆
8    微波发生器
9    短接板
10   连接部位
10.1 外螺纹部分
10.2 导电杆
11   能量输入销
12   匹配元件