低温等离子体消毒灭菌设备的电源设计.doc

1、 湖 南 科 技 大 学毕 业 设 计（ 论 文 ）题目低温等离子体消毒灭菌设备的电源设计作者学院物理学院专业学号指导教师 温等离子灭菌器等离子（plasma）是物质在大自然中除了固态、液态、气态之外的第四种形态。它是气体状态的物质在强电场作用下电离而产生的,包含成分主要为电子、离子、原子、分子、活性自由基及射线物质等。 由于物质在等离子态的各种独特的性能，一直受到科学界的密切关注。等离子技术也逐渐被人们认识和接受。并在科研人员的努力下，被加以研究并广泛运用到各个领域中，成为21世纪科技的主流之一。 低温等离子灭菌设备是在密封容器形成的灭菌室内，根据预设条件和特定的设备，激发产生辉光放电，形成

2、低温等离子体。再以过氧化氢（H2O2）作为介质，H2O2等离子体中含有氢氧自由基HO、过羟自由基HO2、激发态H2O 2、活性氧原子O活化氢原子H等活性成分，这些活性离子以及丰富的紫外线具有很高的热动能，从而极大地提高了与微生物蛋白质和核酸物质的作用效能，可在极短的时间内使微生物死亡，达到对器械灭菌的目的。 低温等离子过氧化氢灭菌系统是基于上述等离子的固有特性，在低温（60以下）和真空状态下，通过高频电场作用，使灭菌容器舱内形成均匀的等离子场，等离子体在形成过程中产生的大量紫外线，可直接破坏微生物的基因物质，紫外线固有的光解作用打破了微生物分子的化学键，最后生成挥发性的化合物。通过等离子体的蚀

3、刻作用，等离子中活性物质与微生物体内的蛋氢质和核酸发生化学反应，能够摧毁微生物和扰乱微生物的生存功能。然后注入过氧化氢为灭菌剂，在灭菌舱内雾化弥漫。过氧化氢在此作用中将会有离子化分解反应，并作用于微生物之细胞，破坏其生命，进一步对微生物实施杀灭。灭菌完成后分解成水分子及氧分子，无毒害物质残留，不需通风和排水，安全而环保。 低温等离子过氧化氢灭菌系统的应用，不但可以减轻医护人员面对工作危害及环境污染的负担，同时也可以为医疗机构节约大量的灭菌成本，它还能广泛的应用于对湿热敏感的精密医疗器材的灭菌。灭菌注入的过氧化氢采用胶囊形式封装于专用塑料卡匣内。 ? 活性基团的作用 The role of ac

4、tive groups等离子体中含有的大量活性氧离子、高能自由基团等成分，极易与细菌、霉菌及芽孢、病毒中蛋白质和核酸物质发生氧化反应而变性，使各类微生物死亡。 ? 高速粒子击穿作用 Puncture function of high-speed particles在灭菌实验后，通过电镜观察经等离子体作用后的细菌菌体与病毒颗粒图像，均呈现千疮百孔状，这是由具有高动能的电子和离子产生的击穿蚀刻效应所致。? 紫外线的作用 The role of ultraviolet rays在激发H2O2形成等离子体的过程中，伴随有部分紫外线产生，这种高能紫外光子（3.33.6eV）被微生物或病毒中蛋白质所吸收，致使其分子变性失活。