RU7317U1 - Облучатель для обеззараживания и стерилизации объектов - Google Patents

Abstract

Облучатель для обеззараживания и стерилизации объектов, содержащий импульсный источник оптического излучения и отражатель, отличающийся тем, что импульсным источником излучения выбрана разрядная лампа с колбой, выполненной из поглощающего излучение с длиной волны менее 0,3 мкм материала, установленная внутри охватывающего ее отражателя замкнутого типа.

Description

ОБЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ И СТЕРИЛИЗАЦИИ ОБЪЕКТОВ

Предполагаемое изобретение относится к медицине и может быть использовано также в биологии и других смежных областях для обеззараживания и стерилизации различных объектов: инструмента, жидких и порошкообразных препаратов, перевязочных и шовных материалов, прозрачных контейнеров, упаковочных полимерных материалов и др., в особенности - объектов с пониженной стойкостью к действию высоких (ЮО°С и более) температур.

Известно устройство для стерилизации, содержащее источник непрерывного f -излучения lJ . Это устройство имеет существенные недостатки:

-опасность -излучения для персонала,

-большая продолжительность обеззараживания (несколько часов и более),

-изменение оптических и прочностных характеристик облучаемых объектов.

Известен облучатель для обеззараживания парикмахерского инструмента, содержащий источник непрерывного УФ-излучения с длиной волны / 0,254 мкм -две газоразрядные лампы низкого давления, установленные внутри непрозрачного контейнера и облучающие расположенные между ними сетчатые лотки с инструментами 2. Это устройство имеет существенные недостатки:

МКИ A6I/r 2/10

-большая продолжительность обеззараживания (15 минут для снижения бактериальной обсеменённости на 95%),

-использование в лампах токсичной ртути.

Известно устройство для обеззараживания воздуха и поверхностей, включающее в себя облучатель с источником УФ-излучения бактерицидного диапазона (0,22 - 0,32 мкм) - импульсной газоразрядной кварцевой лампой и сменным отражателем 3 J .

Это устройство, принятое авторами в качестве прототипа данной заявки, имеет существенные недостатки:

-опасность бактерицидного УФ-излучения для персонала и окружающих (как при непосредственном воздействии на организм, так и вследствие выделения в процессе облучения токсичных веществ - озона, окислов азота);

-высокие энергозатраты, обусловленные низкой эффективностью ламп в области бактерицидного УФ-излучения (до 5/0;

-необходимость использования дефицитных и дорогостоящих материалов, прозрачных для бактерицидного УФ-излучения: кварцевого или увиолевого стекла, лейкосапфира и др.

Предполагаемое изобретение позволяет достичь следующих технических результатов:

-повышение безопасности обслуживающего персонала и окружающих ,

-снижение энергозатрат,

- 2 УФ-излучения (изделия из стекла, текстильные материалы,

жидкие среды и т.п.).

Это достигается тем, что в облучателе для обеззараживания и стерилизации объектов, содержащем импульсный источник оптического излучения и отражатель, источником облучения выбрана лампа с колбой, выполненной из поглощающего излучение с длиной волны менее 0,3 мкм материала, расположенная внутри охватывающего её отражателя замкнутого типа.

Существенными отличиями предлагаемого облучателя для обеззараживания и стерилизации объектов являются следующие:

1)Источником импульсного излучения выбрана газоразрядная лампа с колбой, выполненной из поглощающего излучение с длиной волны менее 0,3 мкм материала,

2)Лампа установлена внутри охватывающего её отражателя замкнутого типа.

Все признаки заявляемого устройства являются новыми по отношению к прототипу, существенной новизны не несут, но в совокупности дают технический результат, выражающийся в:

-повышении безопасности персонала и окружающих,

-снижении энергозатрат,

-расширении сферы холодного обеззараживания оптическим излучением на непрозрачные для бактерицидного УФ-излучения объекты.

- 3 кия настольного облучателя для обеззараживания и стерилизации медицинского инструмента, на фигЛ - вид облучателя сбоку, на фиг.2 - разрез по линии А-А фигуры I.

Облучатель содержит: импульсную разрядную лампу I, колба которой выполнена из материала, поглощающего коротковолновую (,3 мкм) компоненту излучения газового разряда и прозрачного в длинноволновой ( 0,3 мкм) области спектра (стекла, легированного редкоземельными окислами кварца и т.п.), стерилизационную камеру 2, выполненную из прозрачного для оптического излучения с Я 0,3 мкм материала (стекла, полиэтилена,полипропилена и др.); замкнутый отражатель оптического излучения 3 с высоким коэффициентом отражения (,9) в видимой и инфракрасной областях спектра, охватывающий лампу I и стерилизационную камеру 2. Внутри стерилизационной камеры 2 размещаются стерилизуемые объекты 4 ( в данном примере - скальпели), установленные в прозрачном для оптического излучения штативе-держателе 5. В непосредственной близости от облучателя располагается энергетический отсек б, содержащий элементы систем питания,гзажигания и управления работой лампы. Облучатель и энергетический отсек б закрыты снаружи светонепроницаемым кожухом 7. Стерилизация объектов, помещенных в прозрачные контейнеры (жидкие препараты в стеклянных ампулах, перевязочные материалы в полимерной упаковке и т.п.) может производиться и при отсутствии стерилизационной камеры 2.

- 4 РАБОТА ОБЛУЧАТЕЛЯ

При вспышке разрядной лампы I её излучение как прямое, так и отраженное отражателем 3, через прозрачные стенки стерилизационной камеры 2 попадает на обеззараживавши объект 4. Микроорганизмы, находящиеся на поверхности объекта 4, под действием импульсного оптического излучения инактивируются (погибают или теряют способность к размножению). Наиболее вероятной причиной инактивации микроорганизмов является деструктивное действие квантов оптического излучения на молекулы белков, нуклеиновых кислот, ферментов, липидов и др.веществ, содержащихся в клетке: в результате разнообразных фотобиохимических реакций образуются вещества, приводящие к разрушению клеточных систем (мембран и др.) и гибели клетки или необратимым изменениям в механизме размножения клеток, что приводит в итоге к гибели популяции. Процесс обеззараживания происходит без заметного повышения температуры поверхности обрабатываемого объекта 4: расчеты показывают, что при дозе облучения 0,1 ДЖ/CNT за один импульс и длительности импульса

10 сек нагрев поверхности металла не превышает 1°С, стекла -0,1°С.

Авторами изготовлен и испытан опытный образец облучателя, содержащий стеклянную импульсную лампу ШШ20, цилиндрический отражатель из кварцевой керамики - керсила с полостью размерами 0 55 х 60 мм, расположенной горизонтально и разделенной пластиной из стекла на два сегмента: в

- 5 нижнем сегменте располагалась разрядная лампа, в верхний сегмент на пластину помещали тест-объекты -стеклянные подложки размерами 10 х 10 мм, контаминированные микроорганизмами. При питании лампы от конденсатора емкостью 10 мкФ, заряжаемого до 300 В, выделяемая в лампе электрическая энергия составляла около 0,5 Дж, длительность светового импульса t & 50 мкс, энергетическая экспозиция на поверхности подложек ,01 (в спектральной области 0,3 -г 2,7 мкм -полосе пропускания силикатного стекла). В общем излучении лампы видимое излучение (0,4

0,7 мкм) составляло 40$, инфракрасное излучение в диапазонах 0,7 I мкм и I 2,7 мкм - по 25%, коротковолновая компонента ( ,4 мкм) - менее 10$.

В проведенных экспериментах подложки контаминировались спорами бактерий SuBtUteia. Вче$ц& иЖьфыЫь, стойкими к действию -излучения, бактерицидного УФ-излучения и нагреванию. Начальная численность бактерий на подложке составляла /4(1 - 2)10 клеток. После облучения подложек одним или несколькими импульсами количество жизнеспособных бактерий уменьшалось в 2000 раз для спор

Ц. $ $iiCt$ и в 400 раз.для спор В- . При облучении объектов сериями импульсов интервал между импульсами не превышал I сек, потребляемая электрическая мощность составила доли ватта.

- 6 ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

I. Патент РФ № 2 017 500 кл. A6IJ 2/08, 1994г. 2.Облучатель типа ОДПИ-2х8-01 для дезинфекции парикмахерского инструмента II Светотехника, 1991г, №1, cfp.30. 3. Патент РФ № 2 031 659, кл. A6U 2/10, 1995г.

- 7 ФОРМУЛА

Claims (1)

1. Облучатель для обеззараживания и стерилизации объектов, содержащий импульсный источник оптического излучения и отражатель, отличающийся тем, что импульсным источником излучения выбрана разрядная лампа с колбой, выполненной из поглощающего излучение с длиной волны менее 0,3 мкм материала, установленная внутри охватывающего ее отражателя замкнутого типа.