【正文】 過 100℃,不致造成糖類等物質(zhì)的破壞，而可將間歇培養(yǎng)期間萌發(fā)的孢子殺死，從而達到徹底滅菌的目的。輻射滅菌 　在一定條件下利用射線進行滅菌的方法。較常用的有紫外線，其他還有電離輻射（射線加快中子等）。波長在 25000～80000 納米之間的激光也有強烈的殺菌能力,以波長 26500 納米最有效。輻射滅菌法僅限于某一定材料，因所需設(shè)備復(fù)雜，難于廣泛使用。 滲透壓滅菌 　利用高滲透壓溶液進行滅菌的方法。在高濃度的食鹽或糖溶液中細胞因脫水而發(fā)生質(zhì)壁分離，不能進行正常的新陳代謝，結(jié)果導(dǎo)致微生物的死亡。 化學(xué)試劑滅菌 　大多數(shù)化學(xué)藥劑在低濃度下起抑菌作用,高濃度下起殺菌作用。常用 5％石炭酸 70％乙醇和乙二醇等?；瘜W(xué)滅菌劑必須有揮發(fā)性，以便清除滅菌后材料上殘余的藥物。 等離子體滅菌器作用原理（1）活性基團的作用，等離子體中含有大量活性氧離子，高能自由基團等成分，極易與細菌，霉菌，芽孢和病菌中蛋白質(zhì)和核酸物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)而變性 ，從而使各類微生物死亡。（2）高速粒子擊穿作用，在滅菌實驗后通過電鏡觀察，經(jīng)等離子體作用后的細菌菌體作用后的細菌菌體與病毒顆粒圖像 ，均呈現(xiàn)千瘡百孔狀，這是由具有高動能的電子和離子產(chǎn)生的蝕刻和擊穿效應(yīng)技術(shù)。關(guān)于低溫等離子的殺菌消毒機理，迄今為止人們還不能夠給出比較圓滿的答案。根據(jù)早期的試驗，相繼出現(xiàn)了各種有關(guān)機理的假說?？v觀各種假說，無論是從物理還是化學(xué)方面對殺菌消毒機理進行探索，歸根到底不外乎又一下三種：等離子體形成過程中產(chǎn)生的大量紫外線直接破壞微生物的基因物質(zhì)。紫外光子固有的光解作用打破微生物分子的化學(xué)鍵，最后生成揮發(fā)性的化合物如CO、CHx；通過等離子的蝕刻作用，即等離子體中活性物質(zhì)與微生物體內(nèi)的電白和核酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，能夠摧毀微生物和擾亂微生物的生存功能。也有部分學(xué)者認為等離子體對細菌具有殺滅作用上述作用合力的結(jié)果，這從一些已被證實的細菌存活曲線圖中可以觀察到。大多數(shù)氣體都能夠放電形成等離子體。20 世紀 70 年代，人們更多采用惰性氣體如氬等來進行殺菌實驗，隨后，抱過氯、碘、溴在內(nèi)的一些鹵素被添加到放氣體中用于爭強殺菌消毒功效。隨著 20 世紀 80年代乙醛蒸氣以及 90 年代初過氧化氫的加入，逐步證實了單一氣和混合氣體都可以激發(fā)等離子體用于殺菌消毒。研究表明，在單一氣體中，氣體對細菌孢子的殺滅作用不盡相同，按殺菌效果強弱依次為 OCOHAr 和 N2；而利用混合氣體激發(fā)等離子體，其殺菌消毒效果往往比單一中性氣體好。 低溫等離子體的產(chǎn)生等離子體是由電子、離子等帶電粒子構(gòu)成的物質(zhì)第四態(tài)，在等離子體高頻電磁場中受帶電粒子轟擊以及紫外線輻照等作用，細菌病毒細胞上的電荷分布被徹底破壞并形成電擊穿而迅速死亡。等離子體消毒滅菌技術(shù)是新一代的高科技滅菌技術(shù)，它能克服現(xiàn)有滅菌方法的一些局限性和不足之處，提高消毒滅菌效果。例如對于不適宜用高溫蒸汽法和紅外法消毒處理的塑膠、光纖、人工晶體及光學(xué)玻璃材料、不適合用微波法處理的金屬物品，以及不易達到消毒效果的縫隙角落等地方，采用本技術(shù)，能在低溫下很好地達到消菌滅菌處理而不會對被處理物品造成損壞。本技術(shù)采用的等離子體工作物質(zhì)無毒無害。本技術(shù)還可應(yīng)用到生產(chǎn)流水線上對產(chǎn)品進行消毒滅菌處理。等離子有三種狀態(tài)：固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。其實物質(zhì)還有第四種狀態(tài)，那就是等離子態(tài)等離子態(tài)又叫做物質(zhì)的第四態(tài),它是氣體,不過其原子失去電子形成自由電子和正離子,因為兩者的量相等因此又叫做等離子態(tài)。宏觀物質(zhì)在一定的壓力下隨溫度升高由固態(tài)變成液態(tài)，再變?yōu)闅鈶B(tài)(有的直接變成氣態(tài))。當溫度繼續(xù)升高，氣態(tài)分子熱運動加劇。當溫度足夠高時，分子中的原子由于獲得了足夠大的動能，便開始彼此分離。分子受熱時分裂成原子狀態(tài)的過程稱為離解。若進一步提高溫度，原子的外層電子會擺脫原子核的束縛成為自由電子。失去電子的原子變成帶電的離子，這個過程稱電離。發(fā)生電離(無論是部分電離還是完全電離)的氣體稱之為等離子體(或等離子態(tài))。等離子體是由帶正、負電荷的粒子組成的氣體。由于正負電荷總數(shù)相等，故等離子體的凈電荷等于零。等離子態(tài)與固、液、氣三態(tài)相比無論在組成上還是在性質(zhì)上均有本質(zhì)區(qū)別。首先，氣體通常是不導(dǎo)電的，等離子體則是一種導(dǎo)電流體。其次，組成粒子間的作用力不同。氣體分子間不存在凈的電磁力，而等離子中的帶電粒子間存在庫侖力，并由此導(dǎo)致帶電粒子群的種種特有的集體運動。另外，作為一個帶電粒子系，等離子體的運動行為明顯的受到電磁場的影響和約束。根據(jù)離子溫度與電子溫度是否達到熱平衡，可把等離子體分為平衡等離子體和非平衡等離子體。在平衡等離子體中，各種粒子的溫度幾乎相等。在非平衡等離子體中電子溫度與離子溫度相差很大。通常把電離度小于 ％的氣體稱弱電離氣體，也稱低溫等離子體。電離度大于 ％的稱為強電離等離子體，也稱高溫等離子體。等離子體在工業(yè)上的應(yīng)用具有十分廣闊的前景。高溫等離子體的重要應(yīng)用是受控核聚變。低溫等離子體用于切割、焊接和噴涂以及制造各種新型的電光源與顯示器等。 低溫等離子體滅菌器的應(yīng)用在 軍 事 上 ， 采用等離子體對武器裝備進行隱身具有許多使用其他物質(zhì)所不:第一，具有較大的吸波帶寬,高于等離子體頻率的雷達波都能進入等離子體并被衰減，強烈吸收雷達波，使飛行器隱身；第二，等離子體還能折射雷達波，這將使雷達回波進一步減弱，而且等離子體對霄達波造成的頻譜離散和交叉調(diào)制，都不利于霄達發(fā)現(xiàn)目標；第三，在隱身的同時能夠產(chǎn)生假目標；第四，利用專門設(shè)計的具有銳邊界的等離子體還能作為轉(zhuǎn)發(fā)器和天線，能夠?qū)⑴c它共振的雷達波經(jīng)延遲后轉(zhuǎn)發(fā)回去。等離子體隱形飛機技術(shù)的關(guān)鍵是利用等離子體發(fā)生器、發(fā)生片或放射性同位素,在飛機(兵器)的表面或周圍形成一種特殊的等離子云團(設(shè)計的等離子體能量、電離度、振蕩頻率和碰撞頻率等特征參數(shù)需要滿足特定要求)。在農(nóng)業(yè)上，經(jīng)過農(nóng)業(yè)科技人員進行了不斷地探索和研究。在航天育種的啟示下，在種子處理機上安裝了等離子體發(fā)生裝置，這個裝置產(chǎn)生超紫外光和交變電場、交變磁場及臭氧。機器中形成了光、電、磁、活性粒子的部分宇宙等離子體環(huán)境。種子垂直通過機器中的等離子體區(qū)域，接受光輻射、電磁輻射、電磁場的激勵及帶電粒子轟擊。種子的運動方式為自由落體的變速運動，相關(guān)物質(zhì)也同時處于變速運動狀態(tài)，各種能量對種子的作用是變化的，種子在不同位置接受不同的能量，這時各種物理能量綜合作用于種子。這種受到的作用是低強度短時間的，處理時間在 秒以內(nèi)。這種短時間的低強度的變化的輻射激活了種子的生命力，種皮的通透性增強，離子交換能力提高，酶的轉(zhuǎn)化加快，可溶性糖和可溶性蛋白增加。因此種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率明顯提高；農(nóng)作物根系發(fā)達，苗期提前；長勢旺盛，抗旱抗病；促進早熟，提高產(chǎn)量，改善品種。 在醫(yī)學(xué)上，低溫等離子體滅菌器適用于大中小型醫(yī)院的供應(yīng)室，手術(shù)室，牙科，肛腸科，美容科，急救中心，社區(qū)醫(yī)療，牙科門診，消毒供應(yīng)中心等企事業(yè)單位。其所適用的器械也較為廣泛：電子器械類，硅橡膠類，金屬類，非金屬類，聚乙烯類。如：光纖軟硬式內(nèi)窺鏡，電子器械，金屬手術(shù)器械，非金屬手術(shù)器械，導(dǎo)聯(lián)線，電極片，顱腦鉆，呼吸面罩，探頭，擴張器，電池，導(dǎo)聯(lián)線，玻璃器皿，硅橡膠，聚乙烯，機電器械，實驗室各類非耐熱儀器等。 低溫等離子體滅菌器的優(yōu)勢優(yōu)勢：可取代傳統(tǒng)的滅菌器，如：消毒液體浸泡、熏蒸，化學(xué)氣體滅菌等。全新的低溫等離子滅菌器可取代傳統(tǒng)的滅菌器，如：消毒液體浸泡、熏蒸，化學(xué)氣體滅菌等。其滅菌速度快，可大大提升被滅菌器械的利用率，方便于醫(yī)院進行連臺手術(shù)。大幅度的減少對醫(yī)療器械傷害，有效的延長了器械的使用壽命。同時，滅菌后的器械沒有藥物殘留，對醫(yī)護人員沒有傷害。由于其滅菌原理的更新，已經(jīng)跨入綠色環(huán)保的行列。 等離子體空氣消毒等離子體空氣消毒凈化機對空氣中金黃色葡萄球菌殺滅率為 99%，對白色念球菌殺滅率為 %，而對自然菌的殺滅率可達 90%，同時，等離子體殺菌無須人回避，也不會對環(huán)境和人體健康造成損害。等離子消毒機通過對空氣進行高壓脈沖介質(zhì)阻擋放電，發(fā)生系列基元物化反應(yīng)，將立體分子激活并產(chǎn)生具有極強氧化、催化作用的 O H、 O、 H、O3 等大量等離子體。病毒、細菌在等離子體中受到多種自由基作用，其蛋白質(zhì)離解變性，核酸、酶活性降低，從而被迅速殺滅。等離子體是由大量自由電子和離子以及中性粒子組成的電離氣體，物質(zhì)的這種存在被稱為物質(zhì)的第 4 態(tài)或等離子態(tài)。如果將氣態(tài)物質(zhì)加熱至幾千攝氏度，氣體分子就發(fā)生電離，成為等離子體。大多數(shù)等離子體因溫度太高，無法在日常生活中得到應(yīng)用。一、綠色環(huán)保，無殘留和二次污染。目前常用的過氧乙酸、含氯消毒劑等均有強烈的腐蝕性和刺激性，不易分解易殘留，并產(chǎn)生致癌物質(zhì)和二次污染，長期使用可增強病毒的抗藥性，加速病毒變異，對人類造成極大的潛在危害；而等離子的副產(chǎn)物為氧氣，不僅無毒副作用，還能增加氧氣含量凈化室內(nèi)空氣。 二、消毒能力強。等離子中臭氧的氧化電位遠高于氯等消毒劑，能迅速殺滅病菌。等離子屬廣譜殺菌，對各類細菌、病毒都具有極強的殺滅作用，并能分解甲醛、二氧化硫、二甲苯等有害氣體。等離子消毒機不僅能對空氣進行持續(xù)、動態(tài)、安全的消毒，還能對室內(nèi)物體、墻壁的表面徹底消毒，且不留死角。 三、可應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)。傳統(tǒng)消毒方法無法應(yīng)用于中央空調(diào)，等離子消毒機不僅能通過中央空調(diào)消毒空氣，祛除異味，改善空氣質(zhì)量，還能殺滅其送風(fēng)系統(tǒng)的雜菌和霉菌，對其過濾器起到溶菌疏導(dǎo)作用，延長使用壽命。 四、省錢省力。等離子消毒機無需原料，功率低、耗電省，運行成本低，通電即可自動定時消毒，無需專人操作。 五、應(yīng)用范圍廣。等離子消毒機可廣泛應(yīng)用于候車室、候機廳、商場、學(xué)校、實驗室、辦公室、會議室、賓館、酒店、娛樂場所、潔凈車間、 G MP 車間等場所。其優(yōu)良的性能必將為經(jīng)濟發(fā)展和社會進步帶來巨大效益。用氣體放電法獲得了低溫等離子體。在等離子體發(fā)生裝置中，他們將平板電極的陰極和陽極之間的距離設(shè)定為 5 厘米，向兩極之間注入由 97％的氦氣和3％的氧氣組成的氣體，然后接通 50—300 伏的電壓。這種方法可在室溫、常壓下生成等離子體，成本更低、耗能更少，而且便于使用。設(shè)置在容器內(nèi)的金屬冷卻電極與金屬殼體分別作為產(chǎn)生等離子體的兩個電極，與高頻電源輸出端相連接；等離子體工作物質(zhì)為過氧化氫；金屬冷卻電極以中空的金屬管內(nèi)部通冷卻劑構(gòu)成；真空泵與金屬容器之間裝有兩個真空閥門；本裝置操作簡單方便，無毒、無污染，可用于醫(yī)療器械、衛(wèi)生材料、紙張、食品和餐具高效快速消毒滅菌。 等離子體高壓電源的要求針對等離子體高壓電源的特殊要求，將 SPWM 脈寬調(diào)制技術(shù)用于該電源控制中，具有原理簡單、控制和調(diào)節(jié)性能好，可消除諧波，調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出電壓等諸多特點。本文分析了等離子體高壓電源中需解決的關(guān)鍵問題；提出了有效的解決方法。在此基礎(chǔ)上，成功研制了一臺單相輸出電壓可調(diào)、頻率連續(xù)可調(diào)的等離子體高壓電源。樣機實驗證明了分析和設(shè)計的正確性。第二章 等離子體高壓電源主電路的設(shè)計和論證 電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 低溫等離子體發(fā)生器電源主要有主電路和控制電路兩部分組成。 其中，主電路由單相橋式全控整流濾波電路、SPWM 控制的 DC/AC 高頻逆變電路、LC 濾波電路及高頻升壓電路組成。 控制電路由 SPWM 產(chǎn)生的電路、隔離驅(qū)動電路、基準正弦波電路、頻率調(diào)節(jié)電路、過流保護電路、過壓保護電路以及相應(yīng)的顯示電路組成。 圖 21 電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 工頻整流濾波電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電的變換稱為整流，實現(xiàn)整流變換的裝置稱之為整流器。整流器的主開關(guān)元件一般采用整流為二極管或晶閘管。由整流二極管構(gòu)成的整流器，由于其輸出電壓不可控的，稱之為不可控整流；由晶閘管構(gòu)成的整流器，其輸出電壓是可控的，故稱為可控整流?？煽卣鞯碾娐芬话阌烧髌鞯闹麟娐罚ǔ：喎Q為整流電路）及其觸發(fā)控制電路組成。在整流變換過程中，其平均功率（或能量）是從交流側(cè)流向直流負載。整流電路：出現(xiàn)最早的電力電子電路，將交流電變?yōu)橹绷麟姟０唇M成的器件可分為不可控、半控、全控三種；按電路結(jié)構(gòu)可分為橋式電路和零式電路；按交流輸入相數(shù)分為單相電路和多相電路；按變壓器二次側(cè)電流的方向是單向或雙向，又分為單拍電路和雙拍電路。 單相半波可控整流電路：變壓器 T 起變換電壓和隔離的作用電阻負載的特點：電壓與電流成正比，兩者波形相同 圖 22 單相半波可控整流電路及波形幾個概念的解釋：ud為脈動直流，波形只在 u2正半周內(nèi)出現(xiàn)，故稱“半波”整流；采用了可控器件晶閘管，且交流輸入為單相，故該電路為單相半波可控整流電TVTR0a)u1u2uVTudid?t1?2??t?t?t?tu2uguduVT??0b)c)d)e)00路；ud波形在一個電源周期中只脈動 1 次，故該電路為單脈波整流電路。幾個重要的基本概念：觸發(fā)延遲角：從晶閘管開始承受正向陽極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度,用 a 表示,也稱觸發(fā)角或控制角；導(dǎo)通角：晶閘管在一個電源周期中處于通態(tài)的電角度稱為，用 θ 表示。 基本數(shù)量關(guān)系直流輸出電壓平均值為：（21） VT 的 a 移相范圍為 180?這種通過控制觸發(fā)脈沖的相位來控制直流輸出電壓大小的方式稱為相位控制方式，簡稱相控方式。 圖 23 帶阻感負載的單相半波電路及其波形? ??????? ????)cos1(2)(sin21d UUtdU阻感負載的特點：電感對電流變化有抗拒作用，使得流過電感的電流不能發(fā)生突變；電力電子電路的一種基