自放电实现等离子体灭菌的装置研究

发布时间：2021-01-08 11:35

　　利用大气压低温等离子体实现病原细菌灭活,对于预防和控制感染,保证医疗质量具有十分重要的意义。本文针对现有低温等离子体装置需外接庞大的载气系统、不利于便携式的不足,提出了一种新型的离子风和自激发等离子体射流相结合的集成装置,具体工作如下:首先,在针-网离子风测速实验的基础上,设计了级联式单针-网和多针-网离子风灭菌装置。采用两种装置进行风速测量实验,均发现在其他条件不变的情况下,风速与所加电压呈线性关系增长。同样增加离子风级数可知风速也随级数的增加而增加,但会慢慢趋于稳定,在级数为10级时两个装置的风速都达到4.57m/s。对比分析正负电晕放电产生离子风速的大小可知,负电晕放电产生的离子风速更大。但由于多级多针-网装置中每一级都有多个针-网同时放电而影响实验结果。遂采用十级单针-网装置进行灭菌实验,采用直流负高压电源作为实验电源,验证了级联式单针-网离子风可以对细菌进行杀灭,且灭菌效果随着灭菌时间的增加而增加。其次,为进一步提高等离子体灭菌系统的微型化,在针-柱放电能产生稳定的离子风实验基础上,设计并研制出基于LIGA工艺的MEMS针-阵列式柱装置。在稳定放电的情况下,进行了灭菌效果验证... 

【文章来源】：桂林电子科技大学广西壮族自治区

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    §1.1 研究背景
    §1.2 大气压低温等离子体概述
    §1.3 低温等离子体的产生方法
        §1.3.1 气体放电的击穿现象
        §1.3.2 等离子体的放电形式
    §1.4 低温等离子体灭菌的研究意义和现状
        §1.4.1 研究意义
        §1.4.2 研究现状
    §1.5 本论文的主要工作和创新点
        §1.5.1 主要工作
        §1.5.2 创新点
第二章 大气压离子风灭菌
    §2.1 实验装置及实验条件
        §2.1.1 单级针-网放电装置
        §2.1.2 多级针-网放电装置
    §2.2 实验结果与讨论
        §2.2.1 放电特性
        §2.2.2 离子风风速测试实验
        §2.2.3 细菌样本制备
        §2.2.4 离子风装置的灭菌效果
    §2.3 本章小结
第三章 大气压微型等离子体灭菌
    §3.1 实验装置及实验条件
        §3.1.1 针-柱放电装置
        §3.1.2 微型针-柱放电芯片
    §3.2 实验结果与讨论
        §3.2.1 放电特性
        §3.2.2 等离子体灭菌效果
        §3.2.3 扫描电子显微镜样本制备
        §3.2.4 电子显微镜实验分析
    §3.3 本章小结
第四章 大气压等离子体射流灭菌
    §4.1 实验装置及实验条件
        §4.1.1 实验装置
        §4.1.2 实验电路
    §4.2 实验结果与讨论
        §4.2.1 放电特性
        §4.2.2 正等离子体射流的灭菌效果
        §4.2.3 负等离子体射流的灭菌效果
        §4.2.4 两种放电方式灭菌效果的比较
    §4.3 本章小结
第五章 大气压离子风和等离子体射流集成系统
    §5.1 装置及实验条件
        §5.1.1 短针-矩形环装置
        §5.1.2 PCB装置
        §5.1.3 PCB短针装置
        §5.1.4 水平集成系统
        §5.1.5 针-矩形环通气装置
        §5.1.6 垂直集成系统
        §5.1.7 实验电路
    §5.2 实验结果与讨论
        §5.2.1 水平集成系统放电特性
        §5.2.2 垂直集成系统放电特性
        §5.2.3 两种集成系统灭菌效果对比
        §5.2.4 垂直集成系统灭菌效果
    §5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    §6.1 总结
    §6.2 展望
参考文献
致谢
作者在攻读硕士期间主要研究成果



本文编号：2964525