基于DBD 悬浮电极低温等离子体杀菌消毒仪研制

基于介质阻挡放电(DBD)原理,研究设计了一种悬浮电极式的低温等离子体发生设备,产生的等离子体温度较低且对人体安全,可直接接触。用所研制的低温等离子体发生设备对大肠杆菌做了灭活实验,实验结果表明,该设备产生的低温等离子体对大肠杆菌作用10s 以上,在等离子体有效作用区内大肠杆菌杀灭率为100%,表明所研制的低温等离子体发生设备具有很好的杀菌消毒效果。     

常压介质阻挡放电等离子体发射光谱的检测分析

以常压介质阻挡放电等离子体作为研究对象,在常温常压条件下使用介质阻挡放电光谱诊断装置,得到N2第二正系跃迁和Ar原子发射谱线。通过对放电光谱的检测分析,可以察知常压介质阻挡放电等离子体的特性,并可运用同一元素谱线的相对强度来诊断电子激发温度等物理参量,以达到对材料表面改性过程的实时监控,工作的结果对常压介质阻挡放电及其在材料改性的应用中具有重要的意义。     

我国低温等离子体研究进展（Ⅰ）

低温等离子体物理与技术的研究在国内受到了越来越多的重视.在等离子体中发现的一些有趣的物理现象,如磁场重联、尘埃等离子体等,使人们对等离子体物理的研究掀起了新的热潮.在应用方面,几乎所有理工类实验室都有涉及低温等离子体技术的实验装置,这使得在我国低温等离子体应用方面的研究非常普及,包括微电子工业中的等离子体工艺,各种坚硬、耐腐蚀、耐摩擦材料的制备,纳米材料的制备,聚合物以及生物材料的表面改性,等等.随着低温等离子体技术的发展,低温等离子体的诊断技术也随之发展起来.文章简要地介绍了近几年来低温等离子体研究在我国的发展,介绍了一些有关低温等离子体的热点研究课题.     

我国低温等离子体研究进展(Ⅰ)

低温等离子体物理与技术的研究在国内受到了越来越多的重视．在等离子体中发现的一些有趣的物理现象，如磁场重联、尘埃等离子体等，使人们对等离子体物理的研究掀起了新的热潮．在应用方面，几乎所有理工类实验室都有涉及低温等离子体技术的实验装置，这使得在我国低温等离子体应用方面的研究非常普及，包括微电子工业中的等离子体工艺，各种坚硬、耐腐蚀、耐摩擦材料的制备，纳米材料的制备，聚合物以及生物材料的表面改性，等等．随着低温等离子体技术的发展，低温等离子体的诊断技术也随之发展起来．文章简要地介绍了近几年来低温等离子体研究在我国的发展，介绍了一些有关低温等离子体的热点研究课题．     

我国低温等离子体研究进展(Ⅱ)

低温等离子体物理与技术的研究在国内受到了越来越多的重视.在等离子体中发现的一些有趣的物理现象,如磁场重联、尘埃等离子体等,使人们对等离子体物理的研究掀起了新的热潮.在应用方面,几乎所有理工类实验室都有涉及低温等离子体技术的实验装置,这使得在我国低温等离子体应用方面的研究非常普及,包括微电子工业中的等离子体工艺,各种坚硬、耐腐蚀、耐摩擦材料的制备,纳米材料的制备,聚合物以及生物材料的表面改性,等等.随着低温等离子体技术的发展,低温等离子体的诊断技术也随之发展起来.文章简要地介绍了近几年来低温等离子体研究在我国的发展,介绍了一些有关低温等离子体的热点研究课题.     

常压均匀辉光放电等离子体的杀菌作用

讨论了常压均匀辉光放电等离子体的形成和杀菌机理，提出了等离子体杀菌技术，并通过实例介绍了常压均匀辉光放电等离子体在空气过滤杀菌中的效果和实际使用价值。     

低温等离子体灭菌实验装置研究

相对于传统的灭菌方法,利用常压低温等离子体灭菌有许多优点.简单介绍了一个常压低温等离子体灭菌实验装置,该装置主要由电源、匹配测量电路、放电电极和真空系统及光谱检测系统等4个部分组成,并给出了运行调试的结果.     

常压低温等离子体消毒灭菌的研究

常压低温等离子体的消毒灭菌作为一种新型的消毒方法,由于其具有安全、简便、低温和快速等优点,正日益受到人们的重视和研究。文章综述了常压低温等离子体消毒灭菌的研究进展,包括了实验装置、实验条件及消毒灭菌机理,还介绍它在环境工程、食品加工等方面的应用前景。     

等离子体及其应用

 1879年英国的克鲁克斯首次采用了“物质第四态”这一名词对气体放电管中的电离气体进行了描述。1928年美国的朗缪尔正式引入了“等离子体”的概念,于是等离子体物理学开始问世。今天,等离子体的严格定义应该理解为“是由大量自由电子或负离子和正离子,也可能还有一些中性的原子和分子所组成的、在整体上表现为电中性的宏观体系。”根据物质结构的理论,原子、分子或分子团相互以不同的键力相结合,构成物质不同的形态。固体内粒子间的结合力较强,形成晶格。当粒子的平均动能大于晶格中粒子的结合能时,固体则转变为液体。液体内粒子间结合力较弱。     

介质阻挡放电低温等离子体脱硝性能研究

进行了介质阻挡放电低温等离子体脱除伴有SO₂的烟气中NO的研究,分别进行了直接等离子体脱硫脱硝和间接等离子体脱硫脱硝实验。在直接等离子体脱硫脱硝中,模拟烟气等混合气直接通入等离子体发生器,在反应器中电离分解NO以及和生成的高能电子、离子和自由基等离子体相互反应而进行脱除NO;间接等离子体脱硫脱硝中,模拟烟气连接在等离子体发生器出口与从反应器中产生出的等离子体发生氧化反应而进行脱除NO。结果表明,无论直接形式还是间接形式,脱硝效率都要比脱硫效率高,间接脱硫脱硝能够大大降低功率输入,节省能耗,具有重要的实际应用价值和意义。氨气的加入,有利于脱除效率的提升。     

Development of a new atmospheric pressure cold plasma jet generator and application in sterilization

This paper reports that a new plasma generator at atmospheric pressure, which is composed of two homocentric cylindrical all-metal tubes, successfully generates a cold plasma jet. The inside tube electrode is connected to ground, the outside tube electrode is connected to a high-voltage power supply, and a dielectric layer is covered on the outside tube electrode. When the reactor is operated by low-frequency (6 kHz--20 kHz) AC supply in atmospheric pressure and argon is steadily fed as a discharge gas through inside tube electrode, a cold plasma jet is blown out into air and the plasma gas temperature is only 25--30℃. The electric character of the discharge is studied by using digital real-time oscilloscope (TDS 200-Series), and the discharge is capacitive. Preliminary results are presented on the decontamination of E.colis bacteria and Bacillus subtilis bacteria by this plasma jet, and an optical emission analysis of the plasma jet is presented in this paper. The ozone concentration generated by the plasma jet is 1.0×10¹⁶cm^-3 which is acquired by using the ultraviolet absorption spectroscopy.     

大气压射流等离子体放电特性及其灭菌效果

介绍了一种同轴电极的射流等离子体发生装置,可以直接在大气中将生成的氦气辉光放电射流等离子体喷出进行杀菌消毒,无需反应容器和真空系统,并从电压、频率、流速等方面讨论了该同轴等离子体发生器的放电特性。在稳定的放电条件下,利用实验装置进行了大气压下的等离子体灭菌实验,验证了本装置在等离子体灭菌应用上的可行性和易操作性。灭菌结果表明：在最初的2 min内,细菌减小趋势明显,3 min后细菌几乎全部消亡。     

消毒灭菌的电离辐射与电磁辐射等物理技术比较分析北大核心CSCD

消毒灭菌技术广泛应用于食品工业、医疗领域、水处理等方面。相对于传统化学和热效应的消毒灭菌方法,γ射线、X射线、电子束、微波、低温等离子体、紫外线、高压脉冲电场等物理手段具有不污染环境、消毒灭菌温度低、没有化学残留物等优点而日益受到重视。但这些物理技术手段各有不同,本文首先介绍了γ射线、X射线、电子束、微波、低温等离子体、紫外线、高压脉冲电场等消毒灭菌的技术原理,然后对比了各自优缺点和应用领域。每种方法都有优势和不足,应针对不同的消毒灭菌对象而选择不同的方式。最后,展望了消毒灭菌的发展方向,提出了消毒灭菌在家庭日常消毒、医疗垃圾处理、有人状态下的室内空气消毒等方面的迫切需求。     

低温等离子体技术应用研究进展

介绍了低温等离子体发生技术及原理，对近几年低温等离子体技术应用研究的一个新生的领域一高分子等离子体化学的研究进展进行了概述，内容涉及等离子体聚合、合成、接枝、纳米粒子／粉体包覆、等离子体增强沉积生物适合层及低温等离子体灭菌技术．     

低温等离子体技术应用研究进展

介绍了低温等离子体发生技术及原理,对近几年低温等离子体技术应用研究的一个新生的领域－高分子等离子体化学的研究进展进行了概述,内容涉及等离子体聚合、合成、接枝、纳米粒子/粉体包覆、等离子体增强沉积生物适合层及低温等离子体灭菌技术.     

Deactivation of Escherichia coli with different volumes in drinking water using cold atmospheric plasma

This experimental study aimed to evaluate the potential of cold atmospheric plasma jet to deactivate Escherichia coli from drinking water. We studied the effect of the volume of water samples on the performance of plasma jet on deactivation of E. coli of 1, 500, 1,000, 1,500, and 2,000 cubic centimetres. The results of deactivation of E. coli in 500 and 1,000 cc water samples were the same as one cc of a water sample and we observed 8-log reduction of E. coli using 50 W. In 1,500 and 2,000 cc water samples at 8 min using a power of 50 W, 4.5 and 2.9 log reduction of E. coli was achieved and while we used 20 W, 2.5 and 1.8 log reduction of E. coli bacteria was performed. This indicated that the increasing volume of water above 1,500 cc caused the reduction of the efficiency of E. coli removal. Also, increasing power caused to increase E. coli removal efficiency. In addition, we monitored changes in pH values and temperature during experiments. Using 20 W, the temperature was increased (natural temperature of the water was 22 °C) 2 °C after 8 min while applying 50 W, the temperatures were raised 5 °C. pH of the water after 8 min in the 1,000 cc water sample, with an input power of 20 W, decreased from 7.1 to 5.5; while the input power was 50 W, pH changed from 7.1 to 4.3. With an increase in plasma irradiation time, the number of E. coli had a significant decrease per min while using in samples of 1 cc. After 8 min, we observed 4-log reductions of E. coli with the input power of 20 W and 8-log reduction of bacteria with the input power of 50 W. In 1,500 and 2,000 cc of water samples using plasma radiation for 8 min, 2.5 log and 1.8 log reduction of E. coli was achieved, respectively. This means that an increasing volume of water above 1,500 cc needs more power and time to deactivate E. coli from the water.     

纳秒脉冲放电处理有机染料废水的实验研究

随着印染行业的快速发展,印染废水的排放与日俱增。由于废水中的有机物具有成分复杂、难以降解的特点,若未经有效处理直接排放,会对生态环境造成严重的污染和危害。试验设计了一种多针-网式反应器循环处理有机组分为酸性红73（AR73）的模拟废水,其采用自行设计的基于TLT（Transmission Line Transformer）的高压重频纳秒脉冲电源驱动。电源可以产生峰值电压为50 kV,脉宽40 ns,上升沿20 ns的纳秒脉冲信号,工作频率可达500 Hz。试验考察了峰值电压、放电频率、染料初始质量浓度及作用时间等因素对AR73降解效果的影响。为评价处理效果,采用紫外分光光度法分别测量了废水中剩余染料浓度、过氧化氢浓度等指标。结果表明,在初始浓度30 mg/L,循环流量3.4 L/min,放电间距30 mm,峰值电压44.26 kV,放电频率200 Hz条件下处理30 min,AR73降解率可以达到83.20%,单次脉冲注入能量为11.73 mJ,过氧化氢浓度为47.36 μmol/L,反应器脱色能效（G₅₀）可以达到31.07 g·kW⁻¹·h⁻¹。增大放电电压可以进一步提高AR73降解率,溶液中活性物质浓度提高,但是能量效率有所下降。     

低温等离子体技术在生物医学上的应用

低温等离子体技术与生物医学似乎是两种风马牛不相及的事物,可是两者的结合却可以对现代科技发展产生重要的影响.许多人都认为21世纪是生物技术的世纪,可见人们对生物技术发展抱着怎样的期待.低温等离子体技术正在成为生物材料和生物医学器件的生产和研究的广阔的平台.文章简要介绍了一些用于材料表面改性的技术以及低温等离子体技术在生物医学方面的应用,并进而讨论了将低温等离子体技术与生物技术相结合的途径以及还需要解决的问题.文章还详细讨论了一种用于表面功能化的脉冲等离子体技术方法作为二者最佳结合的一个典范.文章最后指出,生物医学与等离子体技术的完美结合可能对21世纪的科技发展产生革命性的影响;而为了实现这个目标,需要多学科专家的通力合作.     

低温等离子体技术在生物医学上的应用

低温等离子体技术与生物医学似乎是两种风马牛不相及的事物，可是两者的结合却可以对现代科技发展产生重要的影响．许多人都认为21世纪是生物技术的世纪，可见人们对生物技术发展抱着怎样的期待．低温等离子体技术正在成为生物材料和生物医学器件的生产和研究的广阔的平台．文章简要介绍了一些用于材料表面改性的技术以及低温等离子体技术在生物医学方面的应用，并进而讨论了将低温等离子体技术与生物技术相结合的途径以及还需要解决的问题．文章还详细讨论了一种用于表面功能化的脉冲等离子体技术方法作为二者最佳结合的一个典范．文章最后指出，生物医学与等离子体技术的完美结合可能对21世纪的科技发展产生革命性的影响；而为了实现这个目标。需要多学科专家的通力合作．