[发明专利]一种高能量利用率的等离子体杀菌装置和应用

说明书

本发明涉及等离子体消毒技术领域，具体为一种高能量利用率的等离子体杀菌装置，包括产生等离子体射流部分和等离子体射流特性参数检测部分；产生等离子体射流部分包括AC电源、变压器、氩气瓶、氩气管路、管路接头和石英管，所述氩气管路安装在管路接头的一端，所述管路接头的另一端设置有不锈钢针，所述石英管的侧壁安装有接地铜线，且所述不锈钢针一端位于石英管的内部位置，所述氩气管路用于输送所需的氩气，所述管路接头一端不锈钢针与氩气瓶气路连接的同时与AC电源正极连接；本发明保证使用简易的石英管及钢针搭建等离子体射流装置的放电通道，工艺简单，原料易得，且本发明搭建得到的等离子体射流装置小型化，简便易携带。

技术领域

本发明涉及等离子体消毒技术领域，具体为一种高能量利用率的等离子体杀菌装置和应用。

背景技术

慢性伤口是指患者接受超过30天的治疗，无法愈合的伤口。其特征是容易反复感染，耐药性增加，抗生素不能有效清除，还会导致很高的发病率和死亡率。临床上，金黄色葡萄球菌是导致慢性伤口感染的主要病菌之一。金黄色葡萄球菌是最常见的化脓性革兰氏阳性球菌，细菌个体排列成葡萄串状。它是一种致病性菌，其致病性随细菌侵入途径、细菌量、毒力等不同而异，可引起人体局部感染和全身感染，并在人体内分泌多种毒素。此外，该细菌可感染多个系统和器官，导致人体患病如败血症、脑膜炎，局部肿胀、心脏内膜炎，食物中毒及严重肺部感染性疾病。一但人体饮用金黄色葡萄菌污染的水源，则会造成食物中毒，进而引发一些列相关疾病。因而，采用高效的消毒灭菌技术杀灭水中致病细菌具有重要意义。

经文献调研发现，低温等离子体消毒技术可有效杀灭致病微生物，而且具有快捷、低温、简单、高效及安全无污染等优点，是一种非常有前景的临床医学消毒技术。低温等离子体在放电过程中发生多种物理、化学反应后产生：电磁场、热、紫外线、带电粒子、激发态粒子、亚稳态粒子等，这些活性基团蕴含足以破坏细胞组织的能量势，与致病微生物细胞结构产生相互作用，导致失活、结构损伤等细胞层面效果：其中紫外线可通过直接辐射损伤细胞大分子（蛋白质、DNA），导致细胞骨架断裂、蛋白质变性，造成细胞失活；活性氮氧基团可诱导生物体内产生活性氧基团，从细胞内部进行氧化破坏，直至细胞结构完全崩塌。因而，采用该技术灭活致病微生物可获得良好的杀菌效果。

发明内容

本发明的目的在于针对目前临床上患者受金黄色葡萄球菌感染后出现慢性伤口以致无法实现彻底消毒效果的问题，提供一种高能量利用率的等离子体杀菌装置，包括产生等离子体射流部分和等离子体射流特性参数检测部分；

产生等离子体射流部分包括AC电源、变压器、氩气瓶、氩气管路、管路接头和石英管，所述氩气管路安装在管路接头的一端，所述管路接头的另一端设置有不锈钢针，所述石英管的侧壁安装有接地铜线，且所述不锈钢针一端位于石英管的内部位置，所述氩气管路用于输送所需的氩气，所述管路接头一端不锈钢针与氩气瓶气路连接的同时与AC电源正极连接，所述石英管为射流装置提供了放电通道；

等离子体射流特性参数检测部分主要包括示波器、高压探头、电流传感器、发射光谱和电脑。

可选的，所述AC电源为射流装置提供外接电压，且通过变压器用于调节输入电压参数变化值。

可选的，所述氩气瓶用于提供放电所需的源气体。

可选的，所述不锈钢针一端安装有螺纹柱，且所述不锈钢针通过其一端的螺纹柱匹配安装在管路接头一端。

可选的，所述示波器用于读取放电过程中AC电源的输出电压值、整个放电电路中电流值及计算输出功率所需的李萨茹图形。

可选的，所述高压探头一端与管路接头和AC电源正极相连接，且所述高压探头另一端与示波器连接，用以检测电源的输出电压值。

可选的，所述电流传感器用于检测放电过程中回路中形成的电流值。

可选的，所述发射光谱仪用于检测射流装置放电过程中产生的活性基团峰值分布，并通过电脑读取。