大气压下低温等离子体灭菌消毒技术的研究
贾建平l ，刘克富l ，朱业湘2，周蓬蓬3，胡 琼l
（l.华中科技大学电气与电子工程学院，武汉430074；2.华中科技大学同济医学院，武汉430030；
3.华中科技大学生命科学与技术学院资源与环境生物研究所，武汉430074）
摘 要：传统灭菌方法存在的各种弊端限制了其应用范围，为研究新的灭菌技术，能够在短时间内完成灭菌效果而又不损伤医疗器械，并且要降低对医务人员以及环境的损害，在介绍了大气压下低温等离子体灭菌消毒的优点后，设计了等离子体灭菌用高频高压电源和等离子体发生器，实现了大气压下均匀的介质阻挡放电。研究发现：纯Ar 放电等离子的灭菌效果远差于!（02）=5%的Ar 混合气体放电的灭菌效果，而且等离子体灭菌的效果与细菌的种类有关。基于实验结果以及实验所用等离子发生器的特殊结构，可知等离子体灭菌机理主要是细菌与等离子中所含的活性成分发生作用。
关键词：低温等离子体消毒；高频高压电源；等离子发生器；介质阻挡放电；灭菌中图分类号：TM89
文献标识码：A
文章编号：l003-6520（2007）02-0ll6-04
Sterilization by Non-thermal Plasma at an Atmospheric Pressure
JIA Jianping l ，LIU Kefu l ，ZHU Yexiang 2，ZH0U Pengpeng 3，HU Oiong l
（l.SchooI of EIectricaI Engineering ，Huazhong University of Science and TechnoIogy ，Wuhan 430074，China ；
2.Tongji MedicaI CoIIege of Huazhong University of Science and TechnoIogy ，Wuhan 430030，China ；
3.Huazhong University of Science and TechnoIogy ，Wuhan 430074，China ）
Abstract ：Most of conventionaI steriIization technigues have some disadvantages which may Iimit their appIication exten-sions ，Whereas ，steriIization by non-thermaI pIasma does not have these probIems ，and it has its own advantages ，which wiII make its appIication in the steriIization fieId very wide .This articIe introduces the advantages of the non-thermaI pIasma steriIization.It introduces the high freguency and high voItage source and the non-thermaI pIasma reactor that have been de-signed ，and the uniformity dieIectric barrier discharge （DBD ）at an atmospheric pressure is reaIized.The dieIectric barrier discharge uses the !%02and Ar mixture gas as working gas ，where the x%percent does not exceed 5%.In the steriIization experiment ，the Escherichia coiI ，staphyIococcus and microzyme are choosed.The steriIization experiment resuIt is that the kiII rate of Escherichia coiI using pure Ar discharge pIasma is worse than that using the 5%02and Ar mixture gas discharge pIasma and that the steriIization effect reIates with the microorganism kinds.Because the structure of the non-thermaI pIas-ma reactor is coaxiaI ，and the microorganism that is kiIIed does not directIy contact with the eIectric fieId ，but is far away from it and just contact with the after-fIow pIasma ，the possibIe kiIIing mechanism is that the microorganism reacts with the active particIes of the non-thermaI pIasma directIy.
Key words ：the non-thermaI pIasma steriIization ；the high freguency and high voItage source ；the non-thermaI pIasma re-actor ；DBD ；steriIization
0 引 言
随着社会的发展，医疗事业发展迅速，医疗器械的灭菌消毒问题提到了紧要位置。传统的灭菌消毒
存在很多弊病［l ］
，如灭菌温度高、时间长、存在化学
残留物、污染环境等。因此，需要研究新的灭菌技术，能够在短时间内完成灭菌效果，同时又不损伤医疗器械，还要降低对人员及环境的损害，这就促使了低温等离子灭菌消毒技术的产生。该技术具有传统
灭菌方式无可比拟的优点，主要表现为［l ，2］
：!等离
子体灭菌的温度低，对待处理物品的灭菌处于室温
状态下，因此可以对不适于高温高压消毒的材料和物品进行灭菌处理，其应用具有广普性。"灭菌过程短且无毒性，通常在几十min 内即可完成灭菌消毒过程，克服了蒸汽、化学或核辐射等方法使用中的不足。#切断电源后产生的各种活性粒子能够在数ms 内消失，所以无需通风，不会对操作人员构成伤害，安全可靠。此外，等离子灭菌还有操作简单安全、实用经济、灭菌品质好、无环境污染等优点。因此，等离子灭菌消毒技术在很多方面可以克服传统灭菌方法的不足，其发展前景十分广阔，具有深远的实际应用价值。
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6l l ?第33卷第2期2007年 2月
高 电 压 技 术
High VoItage Engineering
VoI.33No.2
Feb. 2007
1 低温等离子体的产生
给物质施加显著的高温或通过加速电子、离子等给物质加上能量，中性的物质就会被离解成电子、离子和自由基。不断地从外部施加能量使物质被离解成阴、阳荷电粒子的状态称为等离子体［2］。物质的状态从低能到高能按顺序排列为固体、液体、气体、等离子体。等离子体是具有化学反应性的，表现出与其他物质状态不同的特异性能气体，也称为物质的第4态。等离子的产生主要采用电场、光、高能射线或高温的作用方法，通过加速电子、离子，或高能中性粒子的碰撞作用而产生气体电离。气体电离产生等离子体主要有弧光放电、电晕放电、辉光放电、介质阻挡放电（DBD）和大气压下辉光放电（APGD）等几种［2，3］。其中，弧光放电产生的等离子温度很高；电晕放电产生的低温等离子体主要分布在极不均匀电场中且这种放电较弱，产生等离子体及活性粒子的效率太低；辉光放电一般在低气压下进行，需要真空系统。基于这些因素，以上几种放电均不适合实际应用。因此，可实际应用的是介质阻挡放电和大气压的辉光放电。本文采用大气压下的介质阻挡放电［4，5］（APDBD），因其产生等离子体，具有功率小，放电产生的低温等离子体均匀地充满放电气体间隙，且无需抽真空设备等优点，对实际应用中利用其所产生的等离子体十分有利。
2 等离子发生器用高频电源
最常用的等离子体发生器电源有直流和高频两种。和直流电源相比，高频电源在产生等离子体方面具有显著的优点：在相同条件下高频放电的电离率远比直流放电高；高频法工作电压低、不易产生电极溅射、被处理物品不易污染；高频法的工作气压比直流法高，这对于安全使用等离子体灭菌系统，提高系统的利用率非常重要。故这里采用高频电源［6，7］，其结构见图l。该高频电源系统由充电回路、脉冲形成回路、驱动回路及保护回路［8，9］几个部分组成。其工作原理为：输入工频并整流后对储能电容进行充电，通过控制IGBT通断形成高频脉冲，再通过变压器升压即可实现高频高压输出。
3 等离子体灭菌消毒系统
等离子体灭菌消毒系统见图2。该系统由4个部分构成：高频高压电源、等离子体发生器、气体工作质供给以及灭菌处理腔。常用的等离子体发生器有两种：!平板式，
平板式等离子发生器易于观察放
图1 高频高压电源
Fig.1 High freguency and high voltage
source
图2 等离子体灭菌消毒系统图
Fig.2 Plasma sterilization
system
图3 等离子体发生器
Fig.3 Plasma reactor
电现象，但是在利用等离子体方面比较困难；"同轴式，同轴式则可较为容易的利用放电所产生的等离子体。故这里采用同轴式等离子体发生器，阻挡介质为石英玻璃，内电极为与石英玻璃管同轴的铜电极，外电级为绕在石英玻璃管外的金属丝（见图3）。该等离子体发生器在内外电极间采用石英玻璃作为介质层，通以氩气作为载体工作质来实现大气压下均匀放电产生等离子体。之所以采用石英玻璃作为介质，是因为石英玻璃的耐热强度高而且易于观察放电现象。而采用氩气作为载体工作质则是根据巴申定律［l0］，氩气的击穿电压与空气相比要低得多，易于在常压下形成均匀放电。
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2007年2月高电压技术第33卷第2期
图4 大气压下介质阻挡放电
Fig.4 Uniformity dielectric barrier discharge
under air
pressure
图5 放电波形Fig.5 Discharge wave
4 放电实验参数
实验所用石英玻璃厚1mm ；气体间隙8.5mm ；实验时淡蓝色，等离子体充满整个玻璃管。实验取得了较为均匀的大气压介质阻挡放电（见图4），其波形见图5。图5中第一条曲线为放电电压曲线，工作电压对应峰值为5kV ；第二条曲线为放电电流曲线，其工作电流为20~30mA 量级，放电瞬时电流峰值为几百mA ，在正弦波正负半个周期内各放电若干次。5 灭菌实验
在室温条件下检验杀灭大肠杆菌（革兰氏阴性菌）及金葡萄球菌（革兰氏阳性菌）等所得的显著效果，验证了等离子体灭菌的可行性。检验是对内部涂有细菌的培养皿灭菌处理后完全冲洗，再将洗液涂在培养基上进行24h 恒温培养，最后观察培养基上的菌落数（一个细菌经恒温培养后即可长成一个菌落）。实验条件如下：峰值电压3~5kV ，工作频率20khz ，峰值功率20~100W ，电子数密度1010cm -3，电极间距8.5mm ，工作气体为!（02）!5%的Ar /02混合气体，气体流量（0.03/6）m 3/h ，气压为常压，温度为室温，处理时间30S ~15min 。
（1）纯氩气放电等离子体对大肠杆菌灭菌处理的灭菌曲线见图6。
（2）利用!02!5%的Ar /02
混合气体放电等
图6 纯Ar 等离子处理下大肠杆菌的存活曲线Fig.6 Living curve of the E.coli after pure
Ar plasma
sterilization
图7 02/Ar 混合气体等离子处理下灭菌效果Fig.7 Living curve of the E.coli after 5%02+Ar
plasma
sterilization
图8 等离子处理下的不同细菌存活曲线
Fig.8 Living curve of different bacterials under the same
condition after plasma sterilization
离子体对大肠杆菌灭菌处理的结果见图7。可见纯Ar 等离子对细菌有一定杀灭作用，但效果不很理想，而加入少量02后的等离子灭菌效果显著增加。
（3）同样条件下，对金葡萄球菌以及红法夫酵母菌进行了灭菌实验，实验发现，等离子体对于金葡萄球菌以及红法夫酵母菌的灭菌效果要次于大肠杆菌，其灭菌变化曲线如图8。
由此，可以得出等离子灭菌处理效果与细菌的种类有很大关系。图9为金葡萄球菌经过不同灭菌
?811?Feb.2007high VOhhage Engineering VOh.33NO.2
图9 经过不同灭菌时间处理过的对照图
Fig.9 Comparison of bacterials under different sterilization times
时间处理后的对照图，培养皿内黄色的为培养基，白色的斑点为菌落。由图9可以观察到，未处理时培养皿内布满大量菌落，经灭菌处理后培养皿内菌落数减少，最终可以实现完全灭菌。
6 结语
由以上实验可见，等离子对细菌的杀灭作用存在两个阶段：第一阶段曲线的斜率很大，等离子对细菌的杀灭作用很快；第二阶段曲线的斜率减小，等离子的灭菌作用变慢。同时，以氩气为载体，加入少量氧气的放电等离子体与纯氩气放电等离子体都可灭菌［11］，而前者所需时间远远小于后者。本文所进行的灭菌处理是直接利用等离子发生器吹出的等离子体，待处理细菌不与电场直接接触，排除了电场直接作用于细菌的可能性。因此，等离子体的灭菌作用可能主要与其所含的活性粒子成分有关［12-15］。等离子体中的活性粒子与细胞发生了反应，破坏了细胞的结构［16］，从而导致了细胞的死亡。这也解释了为什么加入少量氧气后等离子体灭菌的时间大大减少。同时，对于等离子灭菌消毒的研究还存在很多问题，如电压、频率、距离等参数对灭菌效果的影响以及参数的优化等均将在后续实验中深入研究。
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收稿日期2006-06-30 编辑任明
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2007年2月高电压技术第33卷第2期
大气压下低温等离子体灭菌消毒技术的研究
作者：贾建平， 刘克富， 朱业湘， 周蓬蓬， 胡琼， JIA Jianping， LIU Kefu， ZHU Yexiang ， ZHOU Pengpeng， HU Qiong
作者单位：贾建平,刘克富,胡琼,JIA Jianping,LIU Kefu,HU Qiong(华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074)， 朱业湘,ZHU Yexiang(华中科技大学同济医学院,武汉,430030)， 周蓬蓬
,ZHOU Pengpeng(华中科技大学生命科学与技术学院资源与环境生物研究所,武汉,430074)刊名：
高电压技术
英文刊名：HIGH VOLTAGE ENGINEERING
年，卷(期)：2007,33(2)
被引用次数：2次
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过氧化氢等离子体灭菌器（强生200型）操作流程 一、操作程序 1、显示器屏幕上显示出“touch screen to start”（触屏开始）字样，用手随意点击屏幕任何位置，进入下一操作。 2、如需插入新卡匣，屏幕则会显示出“Please insert new cassette”，此时插入新卡匣后继续下一操作。 3、点击“keyboard”（键盘），进行操作人员登陆：触摸operation空格处，使光标出现在此栏，键入小写字母“o”；点击“enter”，使光标跳至“password”处，键入密码小写字母“o”。 4、点击“open door”（开门），将需灭菌物品按装载要求放入灭菌舱；点击“close door”（关门），完成物品的装载。 5、点击“Keyboard”键盘，输入装载物品的数据：触摸item此栏，键入每一个物品名称和其跟踪编号；物品输入后，点击“enter”，键入的名单即进入名单框，数据输入完毕，点击“done”。 6、选择并开始灭菌循环：点击屏幕右下角“go to”可以进入其他选项，例如选择长短循环（长循环long，短循环short）；点击“start cycle”启动灭菌循环，此时屏幕右下角https://www.doczj.com/doc/644366835.html,pletion之后显示时间为完成该循环所需时间；灭菌进行中点击“cancle cycle”可随时取消当前循环。 7、灭菌循环运行完成屏幕左上方显示“cycle completed”，设备将自动打印灭菌循环记录；至无菌区取出灭菌物品，点击“done”键确认循环完成，屏幕回到开始状态，重新进入并点击屏幕“open door”键开门取出物品，按“close door”键设备回到备用状态。 二、日常维护与保养 1、每日用软布清洁灭菌舱内部及舱门，避免使用粗糙的清洁工具如：金属刷或钢丝球等。 2、定期清理蒸发器，处理时应确定蒸发器是冷却的并戴天然橡胶手套以避免碰触到任何残余的过氧化氢。 3、以反时针方向转动蒸发器，拆除后用流水冲洗干净。 4、用湿布擦拭蒸发器外罩的内部表面，然后用无绒的布擦干。 5、用无绒的布擦干蒸发器，然后安装。 三、注意事项 1、应使用专用特卫强灭菌袋和无纺布包装材质。 2、适用于不耐热、不耐湿的医疗用品。如各种内镜、电子电源器材、金属器材、导线及光学设备、陶瓷制品等。
低温等离子体消毒 1.消毒灭菌的定义 2.低温等离子体灭菌技术 3.低温等离子体的消毒机理 4.低温等离子灭菌的优缺点 5.低温等离子体杀菌消毒技术的应用 消毒灭菌的定义 消毒：消毒是指用化学的或物理的方法杀灭或消除传播媒介上的病原微生物，使之达到无传播感染水平的处理即不再有传播感染的危险。灭菌：灭菌是指杀灭或去除外界环境中一切微生物的过程。包括致病性微生物和不致病的微生物，如细菌（含芽胞）、病毒、真菌（含孢子）等，一般认为不包括原虫和寄生虫卵，以及藻类。灭菌是获得纯培养的必要条件，也是食品工业和医药领域中必需的技术。 灭菌是个绝对的概念，意为完全杀灭所处理微生物，经过灭菌处理的物品可以直接进入人体无菌组织内而不会引起感染，因此，灭菌是最彻底的消毒。然而事实上要达到这样的程度是困难的，因此国际上通用方法规定，灭菌过程必须使物品污染的微生物的存活概率减少到E-6 (灭菌保证水平)，换句话说，要将目标微生物杀灭率达到 99.9999%。 在当前面对如此严苛的灭菌要求，理想的灭菌器应该具有如下的特点和性能： ( 1 )灭菌速度应尽量快，时间要短；
( 2 )灭菌温度应该低于5 5℃左右，对器械、物品损伤尽量小；( 3 )灭菌时对整个环境无影响，灭菌残留物是无害的； ( 4 )能够满足多种物品的灭菌要求； ( 5 )使用耗材价格不能过高。 现如今所使用的灭菌方法多为热力灭菌、辐射灭菌、环氧乙烷灭菌、低温甲醛蒸汽灭菌以及使用各种灭菌剂如戊二醛、二氧化氯、过氧乙酸和过氧化氢等长时间浸泡的方法。 这些灭菌方法存在着许多限制条件，如会对环境造成危害、灭菌时间过长、灭菌温度过高致使器械损伤较大、食品营养流失等 随着对消毒、灭菌的处理要求越来越高。传统灭菌方法的局限性正在促使新的灭菌技术的产生和发展。 低温等离子体灭菌技术 等离子体灭菌技术是新一代的高科技灭菌技术，它能克服现有灭菌方法的一些局限性和不足之处，提高消毒灭菌效果。 例如对于不适宜用高温蒸汽法和红外法消毒处理的塑胶、光纤、人工晶体及光学玻璃材料、不适合用微波法处理的金属物品，以及不易达到消毒效果的缝隙角落等地方，采用本技术，能在低温下很好地达到消菌灭菌处理而不会对被处理物品造成损坏。本技术采用的等离子体工作物质无毒无害。本技术还可应用到生产流水线上对产品进行消毒灭菌处理。
低温等离子体技术在表面改性中的应用低温等离子体中粒子的能量一般约为几个至几十电子伏特，大于聚合物材料的结合键能(几个至十几电子伏特)，完全可以破裂有机大分子的化学键而形成新键；但远低于高能放射性射线，只涉及材料表面，不影响基体的性能。处于非热力学平衡状态下的低温等离子体中，电子具有较高的能量，可以断裂材料表面分子的化学键，提高粒子的化学反应活性(大于热等离子体)，而中性粒子的温度接近室温，这些优点为热敏性高分子聚合物表面改性提供了适宜的条件。 1 形成装置及影响因素 选择适宜的放电方式可获得不同性质和应用特点的等离子体，通常，热等离子体是气体在大气压下电晕放电产生，冷等离子体由低压气体辉光放电形成。 热等离子体装置是利用带电体尖端(如刀状或针状尖端和狭缝式电极)造成不均匀电场，称电晕放电，使用电压和频率、电极间距、处理温度和时间对电晕处理效果都有影响。电压升高、电源频率增大，则处理强度大，处理效果好。但电源频率过高或电极间隙太宽，会引起电极间过多的离子碰撞，造成不必要的能量损耗；而电极间距太小，会有感应损失，也有能量损耗。处理温度较高时，表面特性的变化较快。处理时间延长，极性基团会增多；但时间过长，表面则可能产生分解物，形成新的弱界面层。 冷等离子体装置是在密封容器中设置两个电极形成电场，用真空泵实现一定的真空度，随着气体愈来愈稀薄，分子间距及分子或离子
的自由运动距离也愈来愈长，受电场作用，它们发生碰撞而形成等离子体，这时会发出辉光，故称为辉光放电处理。辉光放电时的气压大小对材料处理效果有很大影响，另外与放电功率，气体成分及流动速度、材料类型等因素有关。 不同的放电方式、工作物质状态及上述影响等离子体产生的因素，相互组合可形成各种低温等离子体处理设备。 2 在表面改性中的应用 低温等离子体技术具有工艺简单、操作方便、加工速度快、处理效果好、环境污染小、节能等优点，在表面改性中广泛的应用。 2.1 表面处理 通过低温等离子体表面处理，材料表面发生多种的物理、化学变化，或产生刻蚀而粗糙，或形成致密的交联层，或引入含氧极性基团，使亲水性、粘结性、可染色性、生物相容性及电性能分别得到改善。 用几种常用的等离子体对硅橡胶进行表面处理，结果表明N2、Ar、O2、CH4-O2及Ar-CH4-O2等离子体均能改善硅橡胶的亲水性，其中CH4-O2和Ar-CH4-O2的效果更佳，且不随时间发生退化［6］。英国派克制笔公司将等离子体技术用于控制墨水流量塑料元件的改性工艺中，提高了塑料的润湿率。 文献表明，用低温等离子体在适宜的工艺条件下处理PE、PP、PVF2、LDPE等材料，材料的表面形态发生的显著变化，引入了多种含氧基团，使表面由非极性、难粘性转为有一定极性、易粘性和亲水性，有利于粘结、涂覆和印刷。
低温等离子灭菌器国家标准 前言 本标准由山东新华医疗器械股份有限公司提出。 本标准由国家食品药品监督管理局广州医疗器械质量监督检验中心归口。 本标准由山东新华医疗器械股份有限公司、国家食品药品监督管理局广州医疗器械质量监督检验中心、中国疾病预防控制中心环境所负责起草。 本标准的附录A是规范性附录 本标准的附录B是规范性附录 本标准主要起草人：王俊杰黄鸿新罗伊凡朱晓明王洪敏孟宪礼王久儒 低温等离子体灭菌器 1 范围 本标准规定了低温等离子体灭菌器(以下简称灭菌器)的术语和定义、要求、试验方法和标志、标签。 本标准适用于低温等离子体灭菌器。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 4793.1－2007 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求 GB/T 14710-1993 医用电气设备环境要求及试验方法 YY 0466-2003 医疗器械用于医疗器械标签、标记和提供信息的符号 GBZ2-2002工作场所有害因素职业接触限值 国家食品药品监督管理局令第10号医疗器械说明书、标签和包装标识管理规定 3 术语和定义 3.1 等离子体（Plasma） 等离子体是由气体分子发生电离反应，部分或全部被电离成正离子和电子,这些离子、电子和中性的分子、原子混合在一起，正负电荷在数值上总是相等，构成了等离子体。 3.2 灭菌室（sterilized room） 用来装载灭菌负载的灭菌器的一个部分[EN554：1994，定义3.27] 3.3 灭菌负载 (Sterilization load) 同时放在同一个灭菌室内的被灭菌物品 [EN554：1994，定义3.28] 3.4 通风（aeration）ventilation 灭菌过程的一部分或几部分，在特定的条件下将过滤空气进入灭菌室内消除负压。 3.5 装载门(loading door) 双门灭菌器中的门，灭菌负载在灭菌前通过此门进入灭菌室。（EN285：1996，3.21） 3.6 卸载门（unloading door） 双门灭菌器中的门，通过此门灭菌负载在完成灭菌循环后从灭菌室中取出。（EN285：1996， 3.21） 3.7 室内温度 (Room temperature) 灭菌室内最低点的温度[EN554：1994，定义3.3] 3.8 灭菌室门（sterilized room door） 使灭菌器容器关闭或密封的盖子或类似的装置[EN285：1996，定义3.12] 3.9 染菌载体（Bacterial vector） 已经沉淀了规定数量的测试生物体的载体[EN866-1：1997，定义3.8] [ISO/FDIS 13485：2003，定义3.7] 3.10 测试循环 为测试灭菌性能而设置的专门的自动程序，该程序不能用于正常灭菌。 3.11 无菌 (sterile) 使微生物不能在医疗器械上存活的条件 [EN556-1：2001，定义3.4] 3.12 灭菌 (sterilization)
低温等离子体表面处 理技术
Plasma and first wall Introduction Today I will talk about something about my study on the first wall in the tokamak. Firstly, I will show you that what the plasma is in our life thought the following pictures such as: Fig.1 Lighning Fig.2 Aurora Fig.3 Astrospace Just as the pictures mentioned above , they are all consist of plasma. But, what does have in the plasma, now our scientist had given a definition that the plasma state is often referred to as the fourth state of matter and contains enough free charged particles（negative ions 、positive ions）and electronics. Like the photo below. Fig.4 Plasma production Plasma production In our research, we produce the plasma through an ICP (inductively coupled plasma)
警告及重要注意事项 使用与老肯过氧化氢低温等离子体灭菌器 （一）警告 1.老肯牌过氧化氢低温等离子灭菌器（以下简称灭菌器）专用过氧化氢卡匣内装有高 浓度的过氧化氢（H2O2）溶液，具有强氧化性和刺激性。任何时候插入或退出卡匣，都必须戴上防护手套。若不慎与H2O2接触，请立即用大量的清水冲洗，重者立即就医。 2.请勿拆卸卡匣，用完的卡匣按照医院固体废弃物处理办法进行处理。 3.禁止对不适合用于本灭菌器的物品进行灭菌。 4.对使用说明书未提及的器械灭菌，请参阅器械原制造厂商的灭菌指导说明进行操作 或咨询老肯公司售后服务部，否则可能会导致器械的损坏。 5.老化.表面有破损，材质不确定的软式内镜请勿使用LK/MJQ产品进行灭菌。 6.如果不清楚某种器械能否在LK/MJQ灭菌器中灭菌，请与老肯公司售后部联系。 7.如因违反灭菌设备操作规程而造成损坏的，公司概不承担赔偿责任。 （二）使用注意事项 1.灭菌前，必须将所有器械彻底清洗和干燥，否则可能导致灭菌不彻底或灭菌程序被 取消。 2.请使用老肯牌灭菌器专用的器械盒，无纺布，灭菌袋。化学指示卡，生物培养指示 剂等耗材。 3.医用无纺布建议重复使用次数不要超过2次。 包裹器械盒时，建议医用无纺布的包裹层数为2层，具体方法请参照WS310.2- 2009进行操作。 自含化学指示灭菌包装袋不能重复使用，具体方法请参照WS310.2-2009进行操作。 4 .如灭菌程序未运行完成或被终止，必须将器械重新打包，并使用新化学指示条，化 学指示胶贴和生物培养指示剂重新灭菌和培养。 5 ，对于之前一直采用化学浸泡或甲醛熏蒸方法消毒灭菌的器械，现使用本设备灭菌，请仔细检查器械的完好性，若有破损，请立即取出，不可采用本设备灭菌。（因为 破损的器械不能承受压力以致无法达到灭菌效果）
低温等离子体介绍 基本概念 等离子体是物质存在的第四种状态。它由电离的导电气体组成，其中包括六种典型的粒子，即电子、正离子、负离子、激发态的原子或分子、基态的原子或分子以及光子。 事实上等离子体就是由上述大量正负带电粒子和中性粒子组成的，并表现出集体行为的一种准中性气体，也就是高度电离的气体。无论是部分电离还是完全电离，其中的负电荷总数等于正电荷总数，所以叫等离子体。 等离子体的分类 1、按等离子体焰温度分： （1）高温等离子体：温度相当于108~109 K完全电离的等离子体，如太阳、受控热核聚变等离子体。 （2）低温等离子体： 热等离子体：稠密高压（1大气压以上），温度103~105K，如电弧、高频和燃烧等离子体。 冷等离子体：电子温度高（103~104K）、气体温度低，如稀薄低压辉光放电等离子体、电晕放电等离子体、DBD介质阻挡放电等离子体、索梯放电等离子体等。 2、按等离子体所处的状态： （1）平衡等离子体：气体压力较高，电子温度与气体温度大致相等的等离子体。如常压下的电弧放电等离子体和高频感应等离子体。 （2）非平衡等离子体：低气压下或常压下，电子温度远远大于气体温度的等离子体。如低气压下DC辉光放电和高频感应辉光放电，大气压下DBD介质阻挡放电等产生的冷等离子体。 什么是低温（冷）等离子体？ 冰升温至0℃会变成水，如继续使温度升至100℃，那么水就会沸腾成为水蒸气。随着温度的上升，物质的存在状态一般会呈现出固态→液态→气态三种物态的转化过程，我们把这三种基本形态称为物质的三态。那么对于气态物质，温度升至几千度时，将会有什么新变化呢? 由于物质分子热运动加剧，相互间的碰撞就会使气体分子产生电离，这样物质就变成由自由运动并相互作用的正离子和电子组
低温等离子体灭菌概述 一、概述及灭菌原理 消毒：消毒（disinfection）从医院除污染的意义上是指用化学的或物理的方法杀灭或消除传播媒介上的病原微生物，使之达到无传播感染水平的处理即不再有传播感染的危险。杀灭或清除医院内环境中和传播媒介上的病原微生物称之为“医院消毒”。 灭菌：灭菌是指杀灭或去除外环境中一切微生物的过程。包括致病性微生物和不致病的微生物，如细菌（含芽胞）、病毒、真菌（含孢子）等，一般认为不包括原虫和寄生虫卵，以及藻类。 灭菌是个绝对的概念，意为完全杀灭所处理微生物，经过灭菌处理的物品可以直接进入人体无菌组织内而不会引起感染，因此，灭菌是最彻底的消毒。然而事实上要达到这样的程度是困难的，因此国际上通用方法规定，灭菌过程必须使物品污染的微生物的存活概率减少到10-6 (灭菌保证水平)，换句话说，要将目标微生物杀灭率达到99.9999%。 1、概述 等离子体（Plasma）是物质的第四态，它是正、负带电粒子、中性原子、他子所形成的一团物质。就像云一样的存在状态，具
有能量密度高、化学活性成分丰富的特点。利用待离子体这样的特点进行灭菌，效果非常明显。而且速度快。等离子体灭菌的关键技术是：灭菌腔体中等离子体必须均匀，不存在死角。有一定的能量要求。 2、等离子体的形成： 等离子体属于物理概念，是自然界中存在的一种物质状态(即固体、液体和气体之外的第四态)。低温等离子体的产生通常是在几帕到几百帕的真空环境下，利用特定电磁电场作用，使某些中性气体的分子产生连续不断的电离，形成带负电荷和等量带正电荷的离子相互共存的物质状态，当电离率与复合率达到平衡时，这种稳定存在的物质形态就称之为等离子体。 同一种物质的不同状态，表示这种物质中粒子所具有不同的能量，例如固体冰获得能量融化成水，水获得能量汽化成水蒸汽，水蒸汽在特定的物理条件下又可形成等离子体，由此可知等离子体是一种能量更高的物质聚集态。组成等离子体的不仅有分子和原子，还有许多带电粒子，其粒子的能量约从几eV（电子福特）到几千eV不等，因而，其具有特殊的理化性能，在与物质的相互作用中会产生许多特殊的物理和化学效应。例如：过氧化氢（双氧水）是普通的临床消毒液，但需要将器械完全浸泡2小时以上，才能达到高级消毒水平；而等离子体灭菌器将极少量双氧水（2～5ml/次）激发成过氧化氢等离子体，可在几十秒钟的时间内、35～45℃条件下将106cpu/片的枯草杆菌芽孢全部杀灭，达到
低温等离子体灭菌设备概述 发布时间：2011-4-6 21:03:14 一、概述及灭菌原理 消毒：消毒（disinfection）从医院除污染的意义上是指用化学的或物理的方法杀灭或消除传播媒介上的病原微生物，使之达到无传播感染水平的处理即不再有传播感染的危险。杀灭或清除医院内环境中和传播媒介上的病原微生物称之为“医院消毒”。 灭菌：灭菌是指杀灭或去除外环境中一切微生物的过程。包括致病性微生物和不致病的微生物，如细菌（含芽胞）、病毒、真菌（含孢子）等，一般认为不包括原虫和寄生虫卵，以及藻类。 灭菌是个绝对的概念，意为完全杀灭所处理微生物，经过灭菌处理的物品可以直接进入人体无菌组织内而不会引起感染，因此，灭菌是最彻底的消毒。然而事实上要达到这样的程度是困难的，因此国际上通用方法规定，灭菌过程必须使物品污染的微生物的存活概率减少到10-6 (灭菌保证水平)，换句话说，要将目标微生物杀灭率达到99.9999%。 1、概述 等离子体（Plasma）是物质的第四态，它是正、负带电粒子、中性原子、他子所形成的一团物质。就像云一样的存在状态，具有能量密度高、化学活性成分丰富的特点。利用待离子体这样的
特点进行灭菌，效果非常明显。而且速度快。等离子体灭菌的关键技术是：灭菌腔体中等离子体必须均匀，不存在死角。有一定的能量要求。 2、等离子体的形成： 等离子体属于物理概念，是自然界中存在的一种物质状态(即固体、液体和气体之外的第四态)。低温等离子体的产生通常是在几帕到几百帕的真空环境下，利用特定电磁电场作用，使某些中性气体的分子产生连续不断的电离，形成带负电荷和等量带正电荷的离子相互共存的物质状态，当电离率与复合率达到平衡时，这种稳定存在的物质形态就称之为等离子体。 同一种物质的不同状态，表示这种物质中粒子所具有不同的能量，例如固体冰获得能量融化成水，水获得能量汽化成水蒸汽，水蒸汽在特定的物理条件下又可形成等离子体，由此可知等离子体是一种能量更高的物质聚集态。组成等离子体的不仅有分子和原子，还有许多带电粒子，其粒子的能量约从几eV（电子福特）到几千eV不等，因而，其具有特殊的理化性能，在与物质的相互作用中会产生许多特殊的物理和化学效应。例如：过氧化氢（双氧水）是普通的临床消毒液，但需要将器械完全浸泡2小时以上，才能达到高级消毒水平；而等离子体灭菌器将极少量双氧水（2～5ml/次）激发成过氧化氢等离子体，可在几十秒钟的时间内、35～45℃条件下将106cpu/片的枯草杆菌芽孢全部杀灭，达到灭菌水平；而用环氧乙烷杀灭同样的芽孢菌片，需要2小时以上。由此
Advances in Environmental Protection 环境保护前沿, 2014, 4, 136-145 Published Online August 2014 in Hans. https://www.doczj.com/doc/644366835.html,/journal/aep https://www.doczj.com/doc/644366835.html,/10.12677/aep.2014.44019 Non-Thermal Plasma Technique and Its Application in the Field of Environmental Protection Zhiwei Ding, Yunlong Xie*, Kai Yan, Hongjuan Xu, Yijun Zhong Key Laboratory of the Ministry of Education for Advanced Catalysis Materials, Zhejiang Normal University, Jinhua Email: *xieyunlong@https://www.doczj.com/doc/644366835.html, Received: May 24th, 2014; revised: Jun. 20th, 2014; accepted: Jun. 29th, 2014 Copyright ? 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/644366835.html,/licenses/by/4.0/ Abstract In the last thirty years, non-thermal plasma (NTP) technology has been developed for the envi-ronmental protection, which has been more and more widely used in air pollutants, especially in volatile organic compounds (VOCs), NO x, SO2, etc. This work systematically introduces the me-chanism of producing NTP and eliminating pollutants, and highlights its application to the treat-ment of air pollutants. Furthermore, the influencing factor of treatment efficiency of the NTP and the current research situation of the NTP combined with other technologies are further summa-rized and analyzed. At last, this paper puts forward a promising viewpoint to better use the Non-thermal Plasma technology. Keywords Non-Thermal Plasma (NTP), Air Pollution Treatment, Environmental Protection, Synergistic Effect 低温等离子体技术及其在环保领域的应用 丁志威，谢云龙*，颜凯，许红娟，钟依均 浙江师范大学先进催化材料教育部重点实验室，金华 Email: *xieyunlong@https://www.doczj.com/doc/644366835.html, *通讯作者。
低温等离子灭菌器的灭菌流程及注意事项 gzbhwj 低温等离子灭菌器，是适用于不耐热、不耐湿的金属、非金属的精密诊疗器械和用品的灭菌。 一、该灭菌器的灭菌流程如下： a．全循环（一般为42-52分钟） 该循环适用于一般物品和较短管腔类物品的灭菌 b．加强循环（一般为53-60分钟） 该循环适用于装载量过太或较长管腔类物品的灭菌： c．测试循环 该循环为半循环程序，为快速检测，不建议用户使用。 用户可以通过控制面板检查灭菌循环。每一循环由程序自动控制。当用户在触摸屏上选择“运行”后，以下灭菌程序自动开始运行。 1)真空阶段1：（一般为14-16分钟） 启动真空泵，灭菌室内压力约4—5分钟有原来2700 Pa下降到<60Pa，进入真空保压／预等离子阶段，去湿，灭菌预备，在程序设置时间内压力一直维持在60Pa上下，高频射频源激发产生等离子体。在真空阶段报警时，说明灭菌物用品潮湿或重叠。可取出灭菌
物品重新烘干或重新放置。若报警仍出现，请联系维修人员。遇到其它报警时，退出程序重新启动设备，若报警仍出现，请联系维修人员。 2)扩散阶段I：（一般为10分钟） 经汽化过氧化氢注入灭菌室后迅速扩散，灭菌室内压力上升至8 00~2300pa并维持在这个水平直到扩散到阶段I完成。当灭菌室被真空泵抽成60pa以下真空后，打开装有过氧化氢（H2O2）的容器与灭菌室之间的阀门，液体状的H2O2经气化室加热后，气化扩散至灭菌室的整个空间。 3）真空阶段II：（一般为6-8分钟） H2O2本身具有较强的杀菌作用，在H2O2扩散过程中可杀死被处理物品表面的部分细菌病毒。扩散完后先换气，导入经无菌过滤器处理的空气，灭菌室内压力恢复到大气压；约40秒后开始抽真空，至压力小于60pa。 4)等离子阶段I：（一般为2分钟） 灭菌室与网状不锈钢电极之间加上高频电压后，灭菌室中的 H2O2在高频电场的作用下，被分离为带电粒子，形成等离子体，等 离子体形成过程中产生大量紫外线，直接破坏微生物的基因物质。能够摧毁微生物和扰乱微生物的生存功能，达到灭菌目的，灭菌室内压力维持在60Pa上下，高频射频源激发产生等离子体。 5)扩散阶段II：（一般为10分钟） 重复第2阶段。 6)真空阶段III：（一般为6-8分钟）
技术介绍 --低温等离子体 低温等离子体是继固态、液态、气态之后的物质的第四态，当外加电压达到气体的着火电压时，气体被击穿，产生包括电子、各种离子、原子和自由基在内的混合体。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，所以称为低温等离子体。低温等离子体降解污染物是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到分解污染物的目的。 “QHDD-Ⅱ”低温等离子体工业废气处理成套设备和技术作为一种新型的气态污染物的治理技术是一个集物理学、化学、生物学和环境科学于一体的交叉综合性电子化学技术，由于能很容易使污染物分子高效分解且处理能耗低等特点，是目前国内外大气污染治理中最富有前景、最行之有效的技术方法之一，其使用和推广前景广阔，为工业领域VOC类有机废气及恶臭气体的治理开辟了一条新的思路。 低温等离子体废气处理技术与其他废气治理方法优缺点对比 表1-2 几种废气处理工艺的适用范围及优缺点 工艺名称原理适用范围优点缺点 掩蔽法采用更强烈的芳香气味与臭气掺和，以掩蔽臭气，使之能被人接收适用于需立即、暂时地消除低浓度恶臭气体影响地场合，恶臭强度左右，无组织排放源可尽快消除恶臭影响，灵活性大，费用低恶臭成分并没有被去除，麻痹了对原有污染物的感知 热力燃烧法在高温下恶臭物质与燃料气充分混和，实现完全燃烧适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体净化效率高，恶臭物质被彻底氧化分解设备易腐蚀，消耗燃料，处理成本高，易形成二次污染，催化剂中毒 催化燃烧法
水吸收法利用臭气中某些物质易溶于水的特性，使臭气成分直接与水接触，从而溶解于水达到脱臭目的水溶性、有组织排放源的恶臭气体工艺简单，管理方便，设备运转费用低产生二次污染，需对洗涤液进行处理；净化效率低，应与其他技术联合使用，对水溶性差的物质等处理效果差 药液吸收法利用臭气中某些物质和药液产生化学反应的特性，去除某些臭气成分适用于处理大气量、高中浓度的臭气能够有针对性处理某些臭气成分，工艺较成熟净化效率不高，消耗吸收剂，易形成而二次污染 吸附法利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相适用于处理低浓度，高净化要求的恶臭气体净化效率很高，可以处理多组分恶臭气体吸附剂费用昂贵，再生较困难，要求待处理的恶臭气体有较低的温度和含尘量 生物滤池恶臭气体经过除尘增湿或降温等预处理工艺后，从滤床底部由下向上穿过由滤料组成的滤床，恶臭气体由气相转移至水—微生物混和相，通过固着于滤料上的微生物代谢作用而被分解掉目前研究最多，工艺最成熟，在实际中也最常用的生物脱臭方法,又可细分为土壤脱臭法、堆肥脱臭法、泥炭脱臭法等。净化效率高，处理费用低占地面积大，易堵塞，填料需定期更换，脱臭过程很难控制，受温度和湿度的影响大，生物菌培训需要较长时间，遭到破坏后恢复时间较长。 生物滴滤池原理同生物滤池式类似，不过使用的滤料是诸如聚丙烯小球、陶瓷、木炭、塑料等不能提供营养物的惰性材料。只有针对某些恶臭物质而降解的微生物附着在填料上，而不会出现生物滤池中混和微生物群同时消耗滤料有机质的情况池内微生物数量大，能承受比生物滤池大的污染负荷，惰性滤料可以不用更换，造成压力损失小，而且操作条件极易控制占地面积大，需不断投加营养物质，而且操作复杂，受温度和湿度的影响大，生物菌培训需要较长时间，遭到破坏后恢复时间较长。 洗涤式活性污泥脱臭法将恶臭物质和含悬浮物泥浆的混和液充分接触，使之在吸收器中从臭气中去除掉，洗涤液再送到反应器中，通过悬浮生长的微生物代谢活动降解溶解的恶臭物质有较大的适用范围可以处理大气量的臭气，同时操作条件易于控制，占地面积小设备费用大，操作复杂而且需要投加营养物质 曝气式活性污泥脱臭法将恶臭物质以曝气形式分散到含活性污泥的混和液中，通过悬浮生长的微生物降解恶臭物质适用范围广，目前日本已用于粪便处理场、污水处理厂的臭气处理活性污泥经过驯化后，对不超过极限负荷量的恶臭成分，去除率可达%以上。受到曝气强度的限制，该法的应用还有一定局限
低温等离子灭菌新技术及在食品中的应用 【摘要】本文介绍了低温等离子体的概念、灭菌机理以及采用低温等离子技术对食品进行灭菌处理，从而提高水果、蔬菜以及其它不适合采用传统的加热以及化学灭菌的食品安全性。 【关键词】低温等离子体；灭菌；新技术；食品安全 前言 早在1874年就发现某些气体放电的同时，往往伴有少量的有机固态沉积物生成，但直到70年代末，人们才真正开始对等离子体（plasma）进行详细研究。最初的研究主要集中在空间等离子体领域，80年代起向以材料为导向的研究领域大转变，以后在微电子学，环境科学，能源与材料科学等领域开始高速发展。 近年来，科学家发现低温等离子体技术不但可以作为一种辅助加工手段被广泛用来制造各种性能优良的新材料，研制新的化学物质和化学过程，加工改造和精制材料及其表面，而且还发现低温等离子体对致病菌具有很强的杀伤力。现有的一些研究表明，该技术能避免现有灭菌方法的一些局限性和不足，在常温下具有很好的灭菌效果，并且不会损坏被处理物，不产生副产物及有毒残留物，具有节能、环保的特点，因而成为国内外竞相研究的热点。 1 低温等离子体的概述 等离子体是指经气体电离产生的由大量带电粒子和中性粒子所组成的体系，因这种气体的正电荷总数与负电荷总数在数值上相等，故称为等离子体。等离子体被称为继“固、液、气”三态以外的新的物质聚集态，即物质第四态[1]。 国际上将等离子体分为热等离子体（Hot plasma）和冷等离子体（Cold plasmas）[2]。国内学者将等离子体划分成三类：高温等离子体；热等离子体；冷等离子体。而把热等离子体和冷等离子体归纳到低温等离子体中。低温等离子体中存在着大量的、种类繁多的活性粒子，比通常的化学反应所产生的活性粒子种类更多、活性更强，更易于和所接触的材料表面发生反应，因此它们被用来对材料表面进行改性处理。与传统的方法相比，等离子体表面处理具有成本低、无废弃物、无污染等显著的优点，同时可以得到传统的化学方法难以达到的处理效果。 2 低温等离子体的杀菌机理 低温等离子体的杀菌机理主要有以下几种： 高速粒子的穿透效应【3】：等离子体装置能持续不断的产生很高浓度的正负离子，这些正负离子在微生物表面产生的剪切力大于其细胞膜表面张力，在这个
低温等离子体技术在有机净化废气 中的应用与进展 姓名：xxx 专业：环境工程 班级：xxx 指导老师：xxx 2015年12月xx日
低温等离子体技术在净化有机废气中的应用与进展 摘要 随着现代工业的快速发展，工业三废的排放量与日俱增，尤其是挥发性有机废气(VOCs)的排放，挥发性有机废气种类繁多、毒性强、扩散面广，是继颗粒物、二氧化硫、氮氧化合物之后又一类不容忽视的大气污染物。传统的有机废气处理方法存在流程复杂、运行成本高、处理效率低下、易产生二次污染等问题。低温等离子体技术利用自由基、高能电子等活性粒子与有机废气分子发生一系列理化反应，使有害气体在短时间内迅速催化降解为CO2和H2O以及其他小分子化合物。低温等离子体技术工艺流程简单、开停方便、运行费用低、去除效率高，在治理上具有明显优势,是国内外目前的研究热点之一。本文综述了低温等离子体在催化剂处理挥发性有机废气方面的技术研究进展，并展望了等离子体技术在废气处理领域的发展方向。 关键词：低温等离子体；有机挥发性废气(VOCs)；催化降解
1 引言 工农业生产过程不可避免地要排放挥发性有机废气(VOCs)，这是污染环境、危害人类健康的重要来源[1-2]。挥发性有机废气排放到大气中会引起光化学烟雾、臭氧层破坏等环境问题；大部分的VOCs 还具有毒性、刺激性、甚至致癌作用，对人体健康造成严重的危害[3]。为了应对(VOCs)对环境的破坏以及对人体健康的威胁，挥发性有机废气处理技术迅速成为国内外的研究热点之一。 2 常用有机废气处理技术 目前国内外有多种技术用于处理挥发性有机废气，其中较为常见的方法有：燃烧法、冷凝法、吸收法、吸附法、生物法、低温等离子体法等。 2.1 燃烧法 通过燃烧将VOCs转化为无害物质的过程称为燃烧法[4]。燃烧法的原理是燃烧氧化作用及在高温下的热分解。因此，燃烧法只适用于处理可燃的或在高温下易分解的VOCs。 2.2 冷凝法 冷凝法处理VOCs是利用废气中的各组分饱和蒸汽压不同这一特点，采用降温、升压等方法，将气态的VOCs液化分离[5]，但冷凝法不适用于低浓度废气的处理。 2.3 吸收法 吸收法的原理是吸收质（VOCs）与吸收剂（水、酸溶液、碱溶液等）发生化学反应从而达到吸收去除效果。当VOCs成分复杂需多段净化时，该方法便不再适用，并且该法设备易腐蚀，易形成二次污染[6]。 2.4 吸附法 吸附法是用多孔性固体活性炭、分子筛、交换树脂、硅胶、飞灰等吸附去除废气。吸附法对大部分VOCs均适用，一般作为其他方法的后续处理[7]。但是吸附法也有它的缺点投资高、吸附剂用量大、再生困难、能耗大、占地面积大等缺点。
低温等离子过氧化氢灭菌器 1. 等离子体简介 1.1. 何为等离子体 等离子体是自然界中物质存在的一种特殊形态（气体、液体和固体之外的第四种状态），它是在特定的物理条件下（如几帕到几十帕的真空环境下），利用电磁波电场的激发作用，使某些中性气体的分子产生连续不断的电离，形成带负电荷和等量带正电荷的离子相互共存的物质状态，当电离率与复合率达到平衡时，这种稳定存在的物质形态被称为等离子体（右图为空气等离子体辉光放电效果图）。 同一种物质的不同状态，表示这种物质中粒子所具有的能量大小不同，例如: 冰（固态）经加温后变成水（液态），再加温又变成水蒸汽（气态），表示水分子从外界吸取了能量（热能），由较低的能态达到较高的能态，其分子的能量增加了，存在状态也随之发生了变化。但是不论是上述哪一种物质状态，组成物质的分子和原子都是电中性的，而且其能量也不太高，最高也不到1eV（电子福特，1eV=13600度）。 气态水在特定的物理条件下经电磁波激发又可形成等离子体，其粒子吸收了电磁波的能量发生跃升形成辉光放电，此时其粒子的能量约从几个eV到几千eV,因此说 等离子体是一种能量更高的物质聚集态。 在整个宇宙中，99,以上的物质都是以等离子体的状态存在的，如灿烂无比的太阳、广阔无垠的星际空间、绚丽多彩的霓虹灯、瑰丽的极光、壮观的闪电、还有热核聚变等所产生的物质状态等都是等离子体。 1.2. 等离子体的种类: 等离子体的种类是多种多样。从物理学角度按照组成它的粒子能量的大小及热力学性质可将等离子体分为高温等离子体和低温等离子体。高温等离子体中带电粒子的温度可达到绝对温度几千万度到亿度，如太阳上的核聚变及地球上的
o V C O m m e n t a r y 新一代灭菌技术 刊氧化氢低温等离子灭菌系统 医疗用品常用的消毒灭菌方法有很多种，其中最常用的是高温蒸气消毒，低温环氧乙烷灭菌和辐射灭菌。各种方法独有其特点、适用范围并存在局限性，而对一些热敏的、不耐潮湿和高温的器具和材料，既要求快速灭菌，又要求不存在热原，显 然，环氧乙烷化学消毒 法颇为适用，但该法存 在着消毒周期长(近二十 小时)，环氧乙烷(EtO)又 可使人体基因产生突变， 是一级致癌物质，而且 无色无味，使用起来有 很大的危险性：而EtO 的稀释物氟利昂对臭氧 层有破坏作用，不利干 环保：另外，辐射消毒 灭菌也可用于此类材料， 但辐射消毒灭菌方法又 等离子灭菌原理 等离子体是游离于固态、液态和 气态以外的一种新的物态体系，人们 通常称之为第四态。它是一种高度的 电离气体云，温度很低而且有辉光的 只能在少数专业辐照机构中进行，难 以在医院中推广。本文介绍一个新的 消毒方法——过氧化氢低温等离子灭 菌系统，与其他消毒方法相比，由于 该技术具有快速、清洁、无毒的优越 性，正逐渐被医疗部门所接受。 2 cce vo1．4f10．1 ————嫒· 等离子体含有带电粒子(电子、离子)
和不带电粒子(分子、激发态原子、亚 稳态原子、自由基)以及紫外线、^r射 线D射线等。等离子体是由某些气体 或气态物质在强电磁场作用下，形成 气体电晕放电，气体被电离而产生。 倪萍 南京军区福州总医院医学工程科 如用过氧化氢作为产生离子云的活性 主体，过氧化氢先处于初始态，当对 其施加一定强度的电场时，电子会从 某些原子中剥离出来，在电场作用 下，粒子加速运动，当剥离的电子与 原子重新组合时，或者当激活原子中 的电子从高能态转到低能态时， 就产生了辉光。 低温等离子体灭菌基本过程 和原理： 若含氧的等离子体工作物质 被充填或汽化扩散至容器内整个 空间后，当容器壁与位于容器中 心轴线上的金属冷却电极之间加 上高频电压后，扩散在容器中的 等离子体工作物质在高频电场的 作用下，其中一部分被电离为带 电粒子，形成等离子体、羟自由 基以及紫外线，与细菌或病毒产 生强烈的相互作用，特别是羟自 由基可以同几乎所有能形成有生 命细胞的分子起反应，并由此构成了 全方位对细菌或病毒的灭杀环境。根 据分子生物学的观点，细菌和病毒是 带电的，正常细胞膜上的电荷有助于 细胞对营养物质的吸收，但是当被处 理物品表面上细菌和病毒在等离子体 维普资讯https://www.doczj.com/doc/644366835.html, 新一代灭菌技术——过氧化氢低温等离子灭菌系统 高频电磁场高能量粒子自由基以 及紫外线的共同作用、轰击和辐射 下，其电荷分布被彻底破坏，如细胞 壁细胞核被电击穿，生理活动和新 陈代谢被破坏，造成细菌和病毒迅速 死亡。而由于冷却电极的作用，容器 内的温度可维持在所需要的较低温度，
大气压下低温等离子体灭菌消毒技术的研究 贾建平l ，刘克富l ，朱业湘2，周蓬蓬3，胡 琼l （l.华中科技大学电气与电子工程学院，武汉430074；2.华中科技大学同济医学院，武汉430030； 3.华中科技大学生命科学与技术学院资源与环境生物研究所，武汉430074） 摘 要：传统灭菌方法存在的各种弊端限制了其应用范围，为研究新的灭菌技术，能够在短时间内完成灭菌效果而又不损伤医疗器械，并且要降低对医务人员以及环境的损害，在介绍了大气压下低温等离子体灭菌消毒的优点后，设计了等离子体灭菌用高频高压电源和等离子体发生器，实现了大气压下均匀的介质阻挡放电。研究发现：纯Ar 放电等离子的灭菌效果远差于!（02）=5%的Ar 混合气体放电的灭菌效果，而且等离子体灭菌的效果与细菌的种类有关。基于实验结果以及实验所用等离子发生器的特殊结构，可知等离子体灭菌机理主要是细菌与等离子中所含的活性成分发生作用。 关键词：低温等离子体消毒；高频高压电源；等离子发生器；介质阻挡放电；灭菌中图分类号：TM89 文献标识码：A 文章编号：l003-6520（2007）02-0ll6-04 Sterilization by Non-thermal Plasma at an Atmospheric Pressure JIA Jianping l ，LIU Kefu l ，ZHU Yexiang 2，ZH0U Pengpeng 3，HU Oiong l （l.SchooI of EIectricaI Engineering ，Huazhong University of Science and TechnoIogy ，Wuhan 430074，China ； 2.Tongji MedicaI CoIIege of Huazhong University of Science and TechnoIogy ，Wuhan 430030，China ； 3.Huazhong University of Science and TechnoIogy ，Wuhan 430074，China ） Abstract ：Most of conventionaI steriIization technigues have some disadvantages which may Iimit their appIication exten-sions ，Whereas ，steriIization by non-thermaI pIasma does not have these probIems ，and it has its own advantages ，which wiII make its appIication in the steriIization fieId very wide .This articIe introduces the advantages of the non-thermaI pIasma steriIization.It introduces the high freguency and high voItage source and the non-thermaI pIasma reactor that have been de-signed ，and the uniformity dieIectric barrier discharge （DBD ）at an atmospheric pressure is reaIized.The dieIectric barrier discharge uses the !%02and Ar mixture gas as working gas ，where the x%percent does not exceed 5%.In the steriIization experiment ，the Escherichia coiI ，staphyIococcus and microzyme are choosed.The steriIization experiment resuIt is that the kiII rate of Escherichia coiI using pure Ar discharge pIasma is worse than that using the 5%02and Ar mixture gas discharge pIasma and that the steriIization effect reIates with the microorganism kinds.Because the structure of the non-thermaI pIas-ma reactor is coaxiaI ，and the microorganism that is kiIIed does not directIy contact with the eIectric fieId ，but is far away from it and just contact with the after-fIow pIasma ，the possibIe kiIIing mechanism is that the microorganism reacts with the active particIes of the non-thermaI pIasma directIy. Key words ：the non-thermaI pIasma steriIization ；the high freguency and high voItage source ；the non-thermaI pIasma re-actor ；DBD ；steriIization 0 引 言 随着社会的发展，医疗事业发展迅速，医疗器械的灭菌消毒问题提到了紧要位置。传统的灭菌消毒 存在很多弊病［l ］ ，如灭菌温度高、时间长、存在化学 残留物、污染环境等。因此，需要研究新的灭菌技术，能够在短时间内完成灭菌效果，同时又不损伤医疗器械，还要降低对人员及环境的损害，这就促使了低温等离子灭菌消毒技术的产生。该技术具有传统 灭菌方式无可比拟的优点，主要表现为［l ，2］ ：!等离 子体灭菌的温度低，对待处理物品的灭菌处于室温 状态下，因此可以对不适于高温高压消毒的材料和物品进行灭菌处理，其应用具有广普性。"灭菌过程短且无毒性，通常在几十min 内即可完成灭菌消毒过程，克服了蒸汽、化学或核辐射等方法使用中的不足。#切断电源后产生的各种活性粒子能够在数ms 内消失，所以无需通风，不会对操作人员构成伤害，安全可靠。此外，等离子灭菌还有操作简单安全、实用经济、灭菌品质好、无环境污染等优点。因此，等离子灭菌消毒技术在很多方面可以克服传统灭菌方法的不足，其发展前景十分广阔，具有深远的实际应用价值。 ? 6l l ?第33卷第2期2007年 2月 高 电 压 技 术 High VoItage Engineering VoI.33No.2 Feb. 2007