RU2398598C2 - Применение неравновесной низкотемпературной плазменной струи для стерилизации термически нестойких материалов - Google Patents
Применение неравновесной низкотемпературной плазменной струи для стерилизации термически нестойких материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2398598C2 RU2398598C2 RU2007139573/15A RU2007139573A RU2398598C2 RU 2398598 C2 RU2398598 C2 RU 2398598C2 RU 2007139573/15 A RU2007139573/15 A RU 2007139573/15A RU 2007139573 A RU2007139573 A RU 2007139573A RU 2398598 C2 RU2398598 C2 RU 2398598C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- atmospheric pressure
- sterilisation
- plasma jet
- gas
- discharge chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области плазменной инактивации микроорганизмов на поверхности термически нестойких материалов при атмосферном давлении и может быть использовано при стерилизации или дезинфекции полимерных, текстильных, бумажных и других материалов. Стерилизуемый термически нестойкий материал подвергают воздействию неравновесной низкотемпературной плазменной струи при атмосферном давлении, получаемой путем пропускания потока воздуха со скоростью 30-70 м/с через зону стационарного тлеющего разряда, который создают на выходе потока воздуха из газоразрядной камеры в межэлектродных промежутках. Межэлектродные промежутки образованы пластинчатыми анодами и штыревыми катодами, расположенными напротив кромок анодных пластин, обращенных к выходу газоразрядной камеры. Изобретение позволяет упростить процесс стерилизации термически нестойких материалов при атмосферном давлении при снижении его стоимости. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области плазменной инактивации микроорганизмов и может быть использовано при стерилизации/дезинфекции при атмосферном давлении поверхности термически нестойких материалов, таких как полимерные, текстильные, бумажные материалы и т.д.
Существо изобретения заключается в инактивации микроорганизмов (стерилизации) на поверхности термически нестойких материалов при атмосферном давлении за счет использования холодной (близкой к комнатной температуре), но химически активной плазменной струи в атмосферном воздухе.
Одним из эффективных способов плазмохимической стерилизации термически нестойких материалов при атмосферном давлении является их обработка неравновесной плазмой непосредственно в зоне разряда. При этом в газоразрядной плазме происходит возбуждение и диссоциация газообразных соединений с формированием различных радикалов, активно воздействующих на микроорганизмы на стерилизуемой поверхности.
Наиболее распространенный способ плазмохимической обработки (аналоги) состоит в использовании барьерного разряда в гелии, при котором электрический ток проходит сквозь обрабатываемый материал (Патент США 5,387,842, 1995; Патент США 5,414,324, 1995).
Общим недостатком известных способов является невозможность обработки проводящих материалов, а также диэлектрических материалов с толщиной более 1 мм. Кроме того, прохождение электрического тока через тонкий обрабатываемый материал приводит к его электрическому пробою, что создает в материале большое число пор и приводит к его порче.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности (прототипом) является способ стерилизации поверхностей с использованием плазменной струи, создаваемой газоразрядной камерой, питаемой радиочастотным источником с частотой напряжения 13.56 МГц, и прокачиваемой газовым потоком, содержащим большое количество гелия (J.Goree, Member, IEEE, Bin Liu, David Drake, and E. Stoffels, Killing of S.mutans Bacteria Using a Plasma Needle at Atmospheric Pressure, IEEE TRANSACTIONS ON PLASMA SCIENCE, VOL.34, NO.4, AUGUST 2006).
Недостатком известного способа является невозможность создания холодной (с температурой, близкой к комнатной) неравновесной плазмы в потоке воздуха, что делает его непригодным для стерилизации термически нестойких поверхностей непосредственно в условиях атмосферного воздуха. Кроме того, гелий - очень дорогой газ, и его использование в известном способе приводит к сильному удорожанию процесса плазменной стерилизации.
Техническим результатом изобретения является упрощение процесса стерилизации термически нестойких материалов при атмосферном давлении и снижение его стоимости.
Этот технический результат достигается применением неравновесной низкотемпературной плазменной струи, получаемой путем пропускания потока воздуха со скоростью 30-70 м/с через зону стационарного тлеющего разряда, который создают на выходе потока воздуха из газоразрядной камеры в межэлектродных промежутках, образованных пластинчатыми анодами и штыревыми катодами, расположенными напротив кромок анодных пластин, обращенных к выходу газоразрядной камеры, для стерилизации термически нестойких материалов при атмосферном давлении.
Существо изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена общая схема стерилизации термически нестойких материалов холодной плазменной струей в воздухе при атмосферном давлении.
На фиг.2 показана электродная система для создания холодной плазменной струи. Газоразрядная камера выполнена в форме прямоугольного параллелепипеда, содержащего диэлектрические стенки 1, внутри которых размещена электродная система из секционированных катода 2 и анода 3, нагруженных на балластные сопротивления 4. Секции анода выполнены в форме тонких пластин. Площадь анодных секций определяется сортом плазмообразующего газа. Секции катода выполнены в форме штырей или тонких игл, ориентированных перпендикулярно потоку и расположенных в плоскости, касающейся нижней по потоку границы анодных секций. Электроды установлены в газоразрядной камере таким образом, что их межэлектродные промежутки расположены непосредственно на выходе газового потока из камеры. Расстояние между катодными секциями не превышает межэлектродное расстояние. При подаче на клемму 5 высокого электрического напряжения между катодом и анодом формируется газовый разряд, плазма 6 которого выносится потоком из полости камеры на стерилизуемый объект 7.
Изобретение осуществляют следующим образом.
Воздух при атмосферном давлении прокачивают между катодом и анодом, на которые подают постоянное электрическое напряжение 15-35 кВ для возбуждения стационарного тлеющего разряда. За счет большой скорости воздушного потока, варьируемой в пределах 30-70 м/с, и особенностей геометрии предлагаемой конструкции электродной системы (штыревые катоды смещены к кромкам анодных пластин, обращенных к выходу потока воздуха из газоразрядной камеры) газоразрядная плазма выносится из межэлектродного промежутка, что приводит к созданию в свободном пространстве вне газоразрядной камеры струи химически активной, но холодной плазмы, направляемой на неподвижный или движущийся стерилизуемый материал. В результате воздействия химически активной плазменной струи на поверхность материала происходит его стерилизация. Струя плазмы и/или стерилизуемый образец перемещаются друг относительно друга с нужной скоростью и в нужном направлении. Длительность экспозиции материала плазменной струей определяется расчетным путем и зависит от типа микроорганизмов, подлежащих инактивации. Возможность использования окружающего атмосферного воздуха в качестве плазмообразующего газа является существенным преимуществом предлагаемого способа, позволяющим упростить процесс стерилизации и снизить его стоимость.
Claims (1)
- Применение неравновесной низкотемпературной плазменной струи, получаемой путем пропускания потока воздуха со скоростью 30-70 м/с через зону стационарного тлеющего разряда, который создают на выходе потока воздуха из газоразрядной камеры в межэлектродных промежутках, образованных пластинчатыми анодами и штыревыми катодами, расположенными напротив кромок анодных пластин, обращенных к выходу газоразрядной камеры, для стерилизации термически нестойких материалов при атмосферном давлении.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007139573/15A RU2398598C2 (ru) | 2007-10-26 | 2007-10-26 | Применение неравновесной низкотемпературной плазменной струи для стерилизации термически нестойких материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007139573/15A RU2398598C2 (ru) | 2007-10-26 | 2007-10-26 | Применение неравновесной низкотемпературной плазменной струи для стерилизации термически нестойких материалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007139573A RU2007139573A (ru) | 2009-05-10 |
RU2398598C2 true RU2398598C2 (ru) | 2010-09-10 |
Family
ID=41019414
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007139573/15A RU2398598C2 (ru) | 2007-10-26 | 2007-10-26 | Применение неравновесной низкотемпературной плазменной струи для стерилизации термически нестойких материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2398598C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535541C1 (ru) * | 2013-07-09 | 2014-12-20 | Михаил Герасимович Бруяко | Способ повышения сорбционной активности цеолитсодержащей породы |
-
2007
- 2007-10-26 RU RU2007139573/15A patent/RU2398598C2/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
J.GOREE et al., Killing of S.mutans bacteria using a plasma needle at atmospheric pressure, IEEE Transactions on plasma science, vol.34, №4, august 2006, p.p.l317-1324. * |
NAPARTOVICH A.P., Overview of atmospheric pressure discharges producing nonthermal plasma, Plasmas and Polymers, vol.6, №1/2, june 2001. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535541C1 (ru) * | 2013-07-09 | 2014-12-20 | Михаил Герасимович Бруяко | Способ повышения сорбционной активности цеолитсодержащей породы |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007139573A (ru) | 2009-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Laroussi et al. | Images of biological samples undergoing sterilization by a glow discharge at atmospheric pressure | |
KR101933258B1 (ko) | 다공질 유전체를 포함하는 플라즈마 발생원 | |
US20070104610A1 (en) | Plasma sterilization system having improved plasma generator | |
KR101409390B1 (ko) | 바이오-메디컬 응용을 위해 플라즈마를 이용하는 질환세포 및 병원성 미생물의 사멸 방법 | |
JP2004508143A (ja) | プラズマ殺菌システム | |
JP2009078266A (ja) | プラズマを用いた流体浄化方法および流体浄化装置 | |
JP2006210178A (ja) | プラズマ発生用電極装置 | |
Tanino et al. | Sterilization using dielectric barrier discharge at atmospheric pressure | |
KR20150093271A (ko) | 저온 플라즈마를 이용한 건조 분말의 살균 장치 및 살균 방법 | |
US20200108262A1 (en) | Skin treatment apparatus using fractional plasma | |
JP2009505342A (ja) | プラズマ発生装置及びプラズマ発生方法 | |
RU2638569C1 (ru) | Способ стерилизации газоразрядной плазмой атмосферного давления и устройство для его осуществления | |
RU2398598C2 (ru) | Применение неравновесной низкотемпературной плазменной струи для стерилизации термически нестойких материалов | |
KR20070012933A (ko) | 분사식 플라즈마 처리장치 | |
KR20220099702A (ko) | 상압 플라즈마를 이용한 공기 청정 장치 | |
WO2002019379A1 (en) | Device and process for producing dc glow discharge | |
WO2022265006A1 (ja) | プラズマ発生ユニット、プラズマ発生装置及び殺菌システム | |
Hosseinzadeh Colagar et al. | Decontamination of Streptococcus pyogenes and Escherichia coli from solid surfaces by singlet and triplet atmospheric pressure plasma jet arrays | |
KR20220016857A (ko) | 플라즈마 표면 살균기 및 관련 방법 | |
KR101692218B1 (ko) | 휘발성 유기 화합물 제거용 유전체 장벽 플라즈마 반응 장치 및 이를 이용한 휘발성 유기 화합물의 제거방법 | |
EP3585136A1 (en) | A method and device for generating low-temperature electrical water-based plasma at near-atmospheric pressures and its use | |
KR101647480B1 (ko) | 고농도 과산화수소 증기 제거용 대기압 플라즈마 장치 | |
Tanino et al. | Sterilization using dielectric barrier discharge at atmospheric pressure | |
Azharonok et al. | Bactericidal action of the plasma of high-frequency capacitive and barrier discharges on microorganisms | |
JP2004248989A (ja) | プラズマ滅菌装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20161227 |