WO2007124945A1 - Method and device for treating seeds with a physical plasma at atmospheric pressure - Google Patents

Method and device for treating seeds with a physical plasma at atmospheric pressure Download PDF

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WO2007124945A1
WO2007124945A1 PCT/EP2007/003815 EP2007003815W WO2007124945A1 WO 2007124945 A1 WO2007124945 A1 WO 2007124945A1 EP 2007003815 W EP2007003815 W EP 2007003815W WO 2007124945 A1 WO2007124945 A1 WO 2007124945A1
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seed
plasma
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physical
atmospheric pressure
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PCT/EP2007/003815
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Wolfgang Viöl
Georg Avramidis
Richard Wascher
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Fachhochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen
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    • B01J2219/0894—Processes carried out in the presence of a plasma

Definitions

  • the invention relates to a method for treating seeds with a physical plasma at atmospheric pressure and an apparatus for carrying out this method, with a treatment chamber in which atmospheric pressure prevails and through which the seed passes, and with a plasma source containing the physical plasma in provides the treatment room.
  • the seed must be introduced into and removed from an evacuated area, where there is a negative pressure, at which the gas discharge is caused.
  • the reduced pressure on the seed has an effect on the moisture content of the seed.
  • the seed must not be heated above 60 ° C. in order to avoid thermal damage, which is not easy to ensure in the known method.
  • a sterilization method in which a surface to be treated is exposed to a gas discharge in a hydrogen and oxygen-containing gas atmosphere at a pressure of 10 4 Pa to 2 x 10 5 Pa.
  • the operating or gas temperature in the known method depends on the expected germs and the temperature stability of the surface to be treated. With a dielectric barrier discharge, for example, cold plasmas can be produced at a temperature which is slightly above the room temperature, usually between 10 and 20 Kelvin. The setting of higher temperatures can be done by a corresponding temperature of the process gases used.
  • the known method can be used in general for the sterilization of biological material, a concrete example of application being the sterilization of seed. Due to the moderate process conditions such as low temperature and harmless gas composition, the inventive method should also be suitable for sensitive surfaces.
  • a method and a device for the treatment of powders and aggregates with electron beams are known.
  • the treatment is carried out at atmospheric pressure.
  • the known method and apparatus are intended, inter alia, for the pasteurization of the surface of agricultural products, such as cereal grains, for the elimination of both spoilage microorganisms and pathogens.
  • the transport of the particles to be treated through the area of the electron beam treatment is to be effected by pneumatic transfer or by a fluidized bed, in which case a fluidized bed is to be understood as meaning a thin layer fluidized with compressed air and moving at high speed overall.
  • the electron energy of the electrons used in the known method is on the order of 100 keV.
  • the electrons that are present in addition to ions and reactive gas species and photons have an energy of the order of only 1 eV.
  • WO 2004/105810 A1 discloses the treatment of living cells containing biological materials with a plasma generated by gas discharge, in which the physical plasma is generated by dielectrically impeded gas discharge at atmospheric pressure by means of a high voltage alternating in the form of individual bipolar voltage pulses.
  • the invention has for its object to provide a method for the treatment of seed with a physical plasma at atmospheric pressure and a device suitable for this purpose, which actively counteract thermal damage to the seed.
  • the object of the invention is achieved by a method for the treatment of seed having the features of patent claim 1 and by a device for the treatment of seed having the features of patent claim 8.
  • Preferred embodiments of the new method are described in the dependent claims 2 to 7, preferred embodiments of the new device in the dependent claims 9 to 16.
  • the cooling of the seed via the gas stream allows the seed to be exposed to the physical plasma until the desired effects of the plasma treatment have occurred, without there being any heating of the seed, which could lead to thermal damage.
  • the seed can be kept in suspension with the gas stream over the desired duration of the plasma treatment in the manner of a fluidized bed vertically through-flowed from the bottom to the top.
  • desired effects are not only biological-chemical effects for the reduction of pathogens on the surface of the seeds, but also physical-chemical effects.
  • the surface of the seed is hydrophilized by performing a physico-mechanical cleaning of the surface and chemical attachment of plasma-generated polar groups to the seed surface. This increased hydrophilicity leads to an improved water and nutrient uptake of the seeds, which, like the pathogen reduction, manifests itself in an increased germination capacity.
  • Treating at atmospheric pressure eliminates the need to inject seed into and out of the area where reduced pressure prevails. If the new process has a slight negative pressure relative to the static ambient pressure in the area of the physical plasma, this is based exclusively on dynamic effects, such as, for example, on a suction from the area of the physical plasma. Also, any overpressure relative to the ambient pressure is limited to such dynamic effects, such as, for example, an injection of reaction gas into the area of the physical plasma.
  • a physical plasma at atmospheric pressure is known in principle.
  • Commercially available plasma sources in the form of so-called plasma jets can be used for this purpose. It can also cause a so-called corona discharge.
  • Another preferred way of producing the physical plasma in the new process is a dielectrically impeded discharge. It is known from WO 2004/105810 A1, living biological cells containing biological material with a by a dielectrically REHBERG HÜPPE + PARTNER - 5 - PCT application
  • the treatment of the seed at atmospheric pressure makes it possible to apply a stream of gas to the seed for cooling.
  • the gas stream can also be used to introduce a special reaction gas into the physical plasma. Even if the gas discharges are ignited to generate the plasma in ambient air, a flow through the treatment area makes sense, if not necessary, because it replaces the substances used by the gas discharges and the reactions of the plasma and thus ensures the same conditions for the production of the plasma become. This is a prerequisite for the generation of a homogeneous plasma as possible within a larger volume.
  • Another function of the gas flow may be the promotion of the seed by the area of the physical plasma or the rotation of the seed within the physical plasma. Depending on the task of the gas flow in the individual case, the direction of the gas flow, its strength and the exact location of the seed to be treated with the gas stream to choose. This location may be located directly within or adjacent to the treatment of the seed with the physical plasma.
  • predetermined maximum temperature can be effected for example by varying the parameters of the physical plasma, the residence time of the seed in the area of the physical plasma and the loading of the seed with a gas stream.
  • the seed In order for the new method to have the maximum positive effect on the seed, the seed must be exposed on all sides to the plasma. To ensure this, the individual grains of seed in the physical plasma must either be singulated and exposed to a fully homogeneous plasma, or they are circulated in the plasma such that uniform treatment of their entire surfaces occurs. As a rule, such a circulation is easier to achieve than a homogenous plasma from all sides, which acts on isolated seeds of the seed.
  • a seed conveyor may be provided with a vibrator; the seed can be fed via a dropping step between two subsections in which the treatment with the physical plasma takes place;
  • the grains of the seeds may be circulated in a turbulent gas flow or the grains may be mechanically rotated by a counter-conveyor.
  • the person skilled in the art also has further detailed solutions available here.
  • the gas discharges may be caused by individual voltage pulses of alternating polarity, bipolar voltage pulse pairs or bipolar voltage pulse groups spaced from each other by a multiple of their duration.
  • the individual voltage pulses a very steep voltage rise can thus be realized compared with their pulse repetition frequency, which makes it possible to ignite a quasi-homogeneous gas discharge at atmospheric pressure.
  • the electrical power fed into the gas discharges is limited by the distance of the voltage pulses. In this way, an unnecessary electrical heating of the plasma and the seed contained therein is prevented. In particular, there is no resistance heating of the seed in the volume of its grains.
  • a compressed gas source and / or a fan is provided to cool the seed in the region and / or in the environment of the treatment with the physical plasma with a gas stream.
  • a temperature sensor may be provided to detect, in the region of the treatment with the physical plasma, a temperature which gives at least an indirect indication of the maximum temperature of the seed due to the plasma treatment.
  • temperature control may limit the temperature of the seed to a predetermined maximum temperature by varying operating parameters of the new device.
  • a seed circulating means in the treatment room may comprise a vibrator engaging on a seed conveyor and / or a dropping stage and / or a source of turbulent gas flow and / or a counterfeiting conveyor mechanically twisting the seed grains.
  • an electrode and a counter electrode of the plasma source may be arranged coaxially with one another and define a vertically open treatment space with the interposition of a dielectric shield. Through this treatment room, the seed can fall through from top to bottom.
  • a gas flow directed counter to the falling seed through the treatment space from bottom to top can define the residence time of the seed in the treatment space and also ensure a circulation of the seed in the treatment space.
  • an electrode of the plasma source is arranged opposite to a conveyor belt serving as a counterelectrode.
  • two electrodes of the plasma source are arranged opposite to a conveyor belt serving as an intermediate electrode, wherein a high voltage generator generates a high AC voltage between the two electrodes.
  • the conveyor belt can be grounded for safety reasons. However, it eliminates the need to ground the high voltage generator.
  • the new method can be combined with the sorting of seeds according to the size and weight of the individual grains.
  • Such separation processes are generally customary in order to achieve a uniform germination behavior of the individual grades of the seed.
  • the new method can for example REHBERG HÜPPE + PARTNER - 8 - PCT application
  • the coated grains can either consist entirely of a seed grain and a layer deposited thereon from the physical plasma, or the physical plasma can also be used only to apply a partial layer or to improve the adhesion of the actual coating, which is then applied in another way .
  • the novel process has particular advantages when at least a substantial proportion of the coating of the seed takes place from the plasma because the atmospheric pressure prevailing in accordance with the invention enables much higher deposition rates than plasma treatment of seed at reduced pressure.
  • Fig. 1 outlines a vertical section through a device for treating seed with a physical plasma at atmospheric pressure a REHBERG HÜPPE + PARTNER - 9 - PCT application
  • Embodiment of the new method in which the seed falls from top to bottom through a treatment room.
  • Fig. 2 outlines a vertical section through a further device for the
  • Fig. 3 outlines a modification of the device according to a vertical section
  • Fig. 2 in terms of ensuring the all-round treatment of the seed with the physical plasma.
  • FIG. 4 outlines a modification of the apparatus of FIG. 2 with respect to the
  • FIG. 5 outlines a further embodiment of the new method by means of a vertical section through yet another device for the treatment of seed with a physical plasma at atmospheric pressure, in which the seed rolls through the area of action of a physical plasma generated by gas discharge between two separate electrodes;
  • Fig. 6 shows a schematic diagram of an apparatus for the treatment of seed with a physical plasma at atmospheric pressure, in which the seed is moved through the area of action of a Plasmajets.
  • the device 1 sketched in FIG. 1 has a charging reservoir 2 from which seed 3 is discharged from above into a treatment space 4.
  • a dosing device of the charging reservoir 2 for the seed 3 used for this purpose is not shown separately here.
  • the treatment space 4 is delimited by an outer tube 5, which serves as a counterelectrode connected to the earth 6 for an electrode 8 arranged on the tube axis, REHBERG HÜPPE + PARTNER - 10 - PCT registration
  • the electrode 8 is acted upon by a high voltage generator 10 with bipolar voltage pulse pairs of an amplitude of a few 10000 volts, which have a pulse duration of less than 10 microseconds at a repetition frequency of the bipolar voltage pulse pairs of less than 100,000 Hz.
  • a high voltage generator 10 with bipolar voltage pulse pairs of an amplitude of a few 10000 volts, which have a pulse duration of less than 10 microseconds at a repetition frequency of the bipolar voltage pulse pairs of less than 100,000 Hz.
  • 4 gas discharges between the electrode 8 and the counter electrode 7 are caused at atmospheric pressure in the treatment chamber, which are dielectrically obstructed by the dielectric shield 9 of the electrode 8.
  • the dielectric barrier limits the current through the gas discharge and thus stabilizes the generation of the plasma by the alternating high voltage applied to the electrode 8.
  • the gas discharges in the treatment space 4 generate a plasma in the treatment space 4, which acts on the seed 3.
  • the quality of the seed, in particular its germination ability is improved.
  • the plasma in the treatment chamber 4 is generated from air.
  • the resulting oxygen radicals can kill microorganisms on the surface of the grains 30 of the seeds. This means a biological disinfection of the seed.
  • reaction gases for generating certain chemical reactions can be introduced through the plasma. 1 indicates a gas flow 11 leading upwards through the treatment space 4.
  • This gas flow 11 provides the gas in which the plasma in the treatment space 4 is ignited by the gas discharges between the electrode 8 and the counter electrode 7. But the gas stream 11 also has other functions. It determines the residence time of the seed 3 in the treatment room 4 by slowing down its falling speed.
  • the device 1 sketched in FIG. 2 has a conveyor belt 13 which transfers the seed 3 here from the charging reservoir 2 through the treatment space 4 into the unloading reservoir 12.
  • the conveyor belt 13 is connected to the ground 6 and serves as an intermediate electrode 14 between two each provided with a dielectric shield 9 electrodes 8, between which the AC high voltage generator 10 here generates the AC high voltage for generating a plasma in the treatment room 4.
  • the intermediate electrode 14 electrically connects the two parts of the treatment space 4, each extending between one of the electrodes 8 and the conveyor belt 13.
  • a shaker 15 is shown in Fig. 2 only schematically indicated, which changes the height of the conveyor belt 13, so that the individual grains 30th of the seed 3 "hop" on the conveyor belt 13. As a result, they are both isolated and rotated, so that the plasma can affect them on all sides.
  • a gas stream is passed over the seed 3 in order to introduce reaction gases into the treatment space 4 and / or to reliably preclude thermal damage to the seed 3 in the treatment space 4 by the seed 3 is cooled specifically. In this case, slight dynamic deviations of the pressure from the ambient pressure may occur in the treatment chamber 4 due to the gas flow. But there are no pressure locks for the seed 3 required by which this would have to be introduced into the device 1 or removed from this, in order to maintain their function.
  • a double arrow vibrator 15 may be formed differently. He can move the entire assembly of the electrodes 8 and the conveyor belt 13 or only the conveyor belt 13 or only a part thereof stochastically or periodically, preferably jerky, in the vertical direction or pivot about a horizontal pivot axis. It is also possible to form the vibrator in the form of a blower acting on the seed 3 from below by the conveyor belt 13, which leads to a rearrangement of the individual grains 30 of the seed 3 on the conveyor belt 13 with the gas flow caused by it.
  • FIG. 3 outlines another possibility for redistributing the seeds 30 of the seed 3 during transport through the treatment space 4 in order to ensure that the seed 3 is treated on all sides with the physical plasma.
  • the conveyor belt 13 has a step 16 between the two sections of the treatment chamber 4. By falling down the step 16, the seed 3 is turned before entering the second part of the treatment room 4.
  • the conveyor belt 13 may additionally be provided in whole or in some areas with a vibrator 15 (not shown here).
  • the conveyor belt 13 connected to the earth 6 serves here as a counter electrode 7 to a single electrode 8 with a dielectric shield 9, which is acted upon by a high voltage generator 10 with respect to the earth 6 generated voltage.
  • the treatment room 4 only a single area.
  • the mode of operation of the device 1 according to FIG. 4 is exactly the same as that of FIG. 2.
  • the device 1 according to FIG. 5 again has two electrodes 8 with dielectric shields 9.
  • the gas discharges are not caused between each electrode 8 and the conveyor belt 13 as an intermediate electrode, but between the two electrodes 8.
  • the plasma thus generated is blown with a passing between the electrodes 8 through gas flow 17 on the seed 3, that of the Aufladereervoir 2 passes through the here inclined conveyor belt 13 into the unloading reservoir 12.
  • the conveyor belt 13 may be inclined so steeply that the seeds 30 of the seed roll down the conveyor belt 13, i. get to the unloader without the conveyor belt 13 is moved.
  • the conveyor belt 13 can even be driven in the opposite direction to the seeds 30 of the seed 3 rolling down into the unloading reservoir 12 in order to adjust the rolling movement of the grains 30 or their residence time in the treatment space 4 in which the physical plasma acts on them.
  • a vibrator 15 may be provided for the conveyor belt 13 here in order to additionally promote the important for their all-round treatment redistribution of the grains 30 of the seed 3.
  • the apparatus 1 sketched in FIG. 6 comprises as a source for the physical plasma a so-called plasma jet 18 in which gas discharges are provided between an electrode 19 and a gas line 20 serving as a counterelectrode 7 coaxially surrounding the electrode 19 by a high voltage alternating voltage generated by a high voltage generator 10 be caused. These gas discharges are generally not dielectrically impeded.
  • a gas flow 17 through the plasma jet 18 blows the plasma generated in this way into a treatment space 4, through which the seed 3 is conveyed here with a gas flow 11 from the charge reservoir 2 to the discharge reservoir 12.
  • Turbulence of the gas flow 11, to which also the gas flow 17 contributes by the Plasmajet 18, ensure a circulation of the seed 3 in the treatment chamber 4 and thus an all-round treatment of the grains 30 of the seed 3 by the physical plasma.

Abstract

Seeds (3) are treated with a physical plasma in a treatment chamber (4) which is at atmospheric pressure.

Description

Anmelderin: HAWK Hochschule für angewandte Wissenschaft und KunstApplicant: HAWK University of Applied Sciences and Arts
31134 Hildesheim; Hohnsen 431134 Hildesheim; Hohnsen 4
Priorität: 28.04.2006 (DE 10 2006 020 483.2)Priority: 28.04.2006 (DE 10 2006 020 483.2)
Amtsaktenzeichen: Noch nicht zugewiesen RHP Ref.: 17594pct /co6Official Records: Not yet assigned RHP Ref .: 17594pct / co6
Datum: 25.04.2007Date: 25.04.2007
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR BEHANDLUNG VON SAATGUT MIT EINEM PHYSIKALISCHEN PLASMA BEI ATMOSPHÄRENDRUCKMETHOD AND DEVICE FOR TREATING SEEDS WITH PHYSICAL PLASMA AT ATMOSPHERIC PRESSURE
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Saatgut mit einem physikalischen Plasma bei Atmosphärendruck und eine Vorrichtung für die Durchführung dieses Verfahrens, mit einem Behandlungsraum, in dem Atmosphärendruck herrscht und durch den das Saatgut hindurch tritt, und mit einer Plasmaquelle, die das physikalische Plasma in dem Behandlungsraum bereitstellt.The invention relates to a method for treating seeds with a physical plasma at atmospheric pressure and an apparatus for carrying out this method, with a treatment chamber in which atmospheric pressure prevails and through which the seed passes, and with a plasma source containing the physical plasma in provides the treatment room.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Aus der US 6,543,460 B1 ist es bekannt, Saatgut mit einem kalten Plasma in einer Reaktionskammer zu behandeln, um die Oberfläche des Saatguts zu ätzen. Auf diese Weise sollen Oberflächenmaterialien, wie beispielsweise Fungizide und Insektizide entfernt und/oder die Oberflächen desinfiziert werden. Dies Plasmabehandlung erfolgt unter Verwendung von Ätzgasen, die das Saatgut nicht schädigen sollen, und für ausgewählte Zeiträume, die zwar ausreichend sind, um die Oberflächenmaterialien zu entfernen, aber nicht so lang, dass die Lebensfähigkeit des Saatguts durch die Behandlung beeinträchtigt wird. Diese bekannte Plasmabehandlung erfolgt bei reduziertem Druck, bei dem das Plasma durch direkte Gasentladungen zwischen einer Elektrode, an die eine hochfrequente Wechselhochspannung angelegt wird, und einer geerdeten Gegenelektrode erzeugt wird. Dabei ist es vorgesehen, ein Reaktionsrohr, in dem die Gasentladung hervorgerufen wird, um seine horizontale Achse zu drehen, um das Saatgut allseitig zu behandeln.From US Pat. No. 6,543,460 B1 it is known to treat seed with a cold plasma in a reaction chamber in order to etch the surface of the seed. In this way, surface materials such as fungicides and insecticides should be removed and / or the surfaces disinfected. This plasma treatment is performed using caustic gases that are not intended to damage the seed and for selected periods of time sufficient to remove the surface materials, but not so long that the viability of the seed is compromised by the treatment. This known plasma treatment is carried out at reduced pressure at which the plasma is generated by direct gas discharges between an electrode to which a high frequency AC high voltage is applied and a grounded counter electrode. It is provided, a reaction tube in which the gas discharge is caused to rotate about its horizontal axis in order to treat the seed on all sides.
Durch die bekannte Plasmabehandlung von Saatgut ist die Keimfähigkeit des Saatguts verbesserbar. Sie ist jedoch aufwändig, komplex und nur für kleine Mengen an Saatgut REHBERG HÜPPE + PARTNER - 2 - PCT-AnmeldungBy the known plasma treatment of seeds, the germination capacity of the seed can be improved. However, it is laborious, complex and only for small amounts of seed REHBERG HÜPPE + PARTNER - 2 - PCT application
17594pct 25.04.200717594pct 25.04.2007
geeignet. Das Saatgut muss in einen evakuierten Bereich eingeschleust und aus diesem wieder ausgeschleust werden, in dem der Unterdruck herrscht, bei dem die Gasentladung hervorgerufen wird. Der auf das Saatgut einwirkende reduzierte Druck hat Auswirkungen auf den Feuchtegehalt des Saatguts. Das Saatgut darf nicht über 60 0C erwärmt werden, um thermische Schädigungen zu vermeiden, was bei dem bekannten Verfahren nicht einfach sicherzustellen ist.suitable. The seed must be introduced into and removed from an evacuated area, where there is a negative pressure, at which the gas discharge is caused. The reduced pressure on the seed has an effect on the moisture content of the seed. The seed must not be heated above 60 ° C. in order to avoid thermal damage, which is not easy to ensure in the known method.
Aus der DE 100 36 550 ist ein Sterilisationsverfahren bekannt, bei dem eine zu behandelnde Oberfläche einer Gasentladung in einer Wasserstoff- und sauerstoffhaltigen Gasatmosphäre bei einem Druck von 104 Pa bis 2x105 Pa ausgesetzt wird. Durch diese weitgehend atmosphärischen Bedingungen wird eine einfachere Handhabung und ein geringerer Geräteaufwand als bei Niederdruckplasmen realisiert. Die Betriebs- bzw. Gastemperatur bei dem bekannten Verfahren richtet sich nach den zu erwartenden Keimen und der Temperaturstabilität der zu behandelnden Oberfläche. Mit einer dielektrischen Barriereentladung können dabei zum Beispiel kalte Plasmen mit einer Temperatur erzeugt werden, die geringfügig, üblicherweise zwischen 10 bis 20 Kelvin, oberhalb der Raumtemperatur liegt. Die Einstellung höherer Temperaturen kann durch eine entsprechende Temperierung der verwendeten Prozessgase erfolgen. Das bekannte Verfahren kann ganz allgemein zur Sterilisation von biologischem Material eingesetzt werden, wobei ein konkretes Anwendungsbeispiel die Sterilisation von Saatgut ist. Aufgrund der moderaten Verfahrensbedingungen wie niedriger Temperatur und unbedenklicher Gaszusammensetzung soll sich das erfindungsgemäße Verfahren auch für empfindliche Oberflächen eignen.From DE 100 36 550 a sterilization method is known in which a surface to be treated is exposed to a gas discharge in a hydrogen and oxygen-containing gas atmosphere at a pressure of 10 4 Pa to 2 x 10 5 Pa. This largely atmospheric conditions simpler handling and a lower expenditure on equipment is realized as in low-pressure plasmas. The operating or gas temperature in the known method depends on the expected germs and the temperature stability of the surface to be treated. With a dielectric barrier discharge, for example, cold plasmas can be produced at a temperature which is slightly above the room temperature, usually between 10 and 20 Kelvin. The setting of higher temperatures can be done by a corresponding temperature of the process gases used. The known method can be used in general for the sterilization of biological material, a concrete example of application being the sterilization of seed. Due to the moderate process conditions such as low temperature and harmless gas composition, the inventive method should also be suitable for sensitive surfaces.
Aus der DE 198 82 253 T1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Behandlung von Pulvern und Aggregaten mit Elektronstrahlen bekannt. Die Behandlung erfolgt bei Atmosphärendruck. Das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung sind unter anderem zur Pasteurisierung der Oberfläche von landwirtschaftlichen Erzeugnissen, wie Getreidekörnen, für die Eliminierung sowohl von verderbend wirkenden Mikroorganismen als auch von Pathogenen vorgesehen. Der Transport der zu behandelnden Partikel durch den Bereich der Elektro- denstrahlbehandlung soll durch pneumatischen Transfer oder durch ein Fließbett erfolgen, wobei hier unter einem Fließbett eine dünne mit Druckluft fluidisierte Schicht zu verstehen ist, die sich insgesamt mit hoher Geschwindigkeit bewegt. Die Elektronenenergie der Elektronen, die bei dem bekannten Verfahren eingesetzt werden, liegt in der Größenordnung von 100 keV. REHBERG HÜPPE + PARTNER - 3 - PCT-AnmeldungFrom DE 198 82 253 T1 a method and a device for the treatment of powders and aggregates with electron beams are known. The treatment is carried out at atmospheric pressure. The known method and apparatus are intended, inter alia, for the pasteurization of the surface of agricultural products, such as cereal grains, for the elimination of both spoilage microorganisms and pathogens. The transport of the particles to be treated through the area of the electron beam treatment is to be effected by pneumatic transfer or by a fluidized bed, in which case a fluidized bed is to be understood as meaning a thin layer fluidized with compressed air and moving at high speed overall. The electron energy of the electrons used in the known method is on the order of 100 keV. REHBERG HÜPPE + PARTNER - 3 - PCT application
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In einem physikalischen Plasma weisen die Elektronen, die dort neben Ionen und reaktiven Gasspezies sowie Photonen vorliegen, eine Energie der Größenordnung von nur 1 eV auf.In a physical plasma, the electrons that are present in addition to ions and reactive gas species and photons have an energy of the order of only 1 eV.
Aus der WO 2004/105810 A1 ist die Behandlung von lebende Zellen enthaltenen biologischen Materialien mit einem durch Gasentladung erzeugten Plasma bekannt, bei dem das physikalische Plasma durch dielektrisch behinderte Gasentladung bei Atmosphärendruck mittels einer Wechselhochspannung in Form einzelner bipolarer Spannungspulse erzeugt wird.WO 2004/105810 A1 discloses the treatment of living cells containing biological materials with a plasma generated by gas discharge, in which the physical plasma is generated by dielectrically impeded gas discharge at atmospheric pressure by means of a high voltage alternating in the form of individual bipolar voltage pulses.
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung von Saatgut mit einem physikalischen Plasma bei Atmosphärendruck und eine hierfür geeignete Vorrichtung aufzuzeigen, die thermischen Schädigungen des Saatguts aktiv entgegenwirken.The invention has for its object to provide a method for the treatment of seed with a physical plasma at atmospheric pressure and a device suitable for this purpose, which actively counteract thermal damage to the seed.
LÖSUNGSOLUTION
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Behandlung von Saatgut mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung für die Behandlung von Saatgut mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen des neuen Verfahrens sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 7, bevorzugte Ausführungsformen der neuen Vorrichtung in den abhängigen Patentansprüchen 9 bis 16 beschrieben.The object of the invention is achieved by a method for the treatment of seed having the features of patent claim 1 and by a device for the treatment of seed having the features of patent claim 8. Preferred embodiments of the new method are described in the dependent claims 2 to 7, preferred embodiments of the new device in the dependent claims 9 to 16.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Bei dem neuen Verfahren erfolgt die Behandlung mit dem physikalischen Plasma bei Atmosphärendruck unter Kühlung des Saatguts im Bereich der Behandlung mit dem physikalischen Plasma mit einem Gasstrom.In the new method, the treatment with the physical plasma at atmospheric pressure while cooling the seed in the area of the treatment with the physical plasma with a gas flow.
Die Kühlung des Saatguts über den Gasstrom erlaubt es, das Saatgut dem physikalischen Plasma so lange auszusetzen, bis die gewünschten Effekte der Plasmabehandlung eingetreten sind, ohne dass dabei eine Erwärmung des Saatguts erfolgt, die zu thermischen Schädigungen führen könnte. Insbesondere kann das Saatgut mit dem Gasstrom über die gewünschte Dauer der Plasmabehandlung nach Art eines von unten nach oben vertikal durchströmten Wirbelbettsbetts in Schwebe gehalten werden. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren REHBERG HÜPPE + PARTNER - 4 - PCT-AnmeldungThe cooling of the seed via the gas stream allows the seed to be exposed to the physical plasma until the desired effects of the plasma treatment have occurred, without there being any heating of the seed, which could lead to thermal damage. In particular, the seed can be kept in suspension with the gas stream over the desired duration of the plasma treatment in the manner of a fluidized bed vertically through-flowed from the bottom to the top. The with the inventive method REHBERG HÜPPE + PARTNER - 4 - PCT application
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angestrebten Effekte sind nicht nur biologisch-chemische Effekte zur Reduzierung von Pathogenen an der Oberfläche des Saatguts, sondern auch physikalisch-chemische Effekte. So wird die Oberfläche des Saatguts hydrophilisiert, indem eine physikalisch-mechanische Reinigung der Oberfläche und chemische Anlagerung von im Plasma erzeugten polaren Gruppen an die Saatgutoberfläche erfolgt. Diese vergrößerte Hydrophilität führt zu einer verbesserten Wasser- und Nährstoffaufnahme des Saatguts, was sich ebenso wie die Pathogenreduzierung in einer erhöhten Keimfähigkeit bemerkbar macht.desired effects are not only biological-chemical effects for the reduction of pathogens on the surface of the seeds, but also physical-chemical effects. Thus, the surface of the seed is hydrophilized by performing a physico-mechanical cleaning of the surface and chemical attachment of plasma-generated polar groups to the seed surface. This increased hydrophilicity leads to an improved water and nutrient uptake of the seeds, which, like the pathogen reduction, manifests itself in an increased germination capacity.
Durch die Behandlung bei Atmosphärendruck entfällt die Notwendigkeit, dass Saatgut in einen Bereich einzuschleusen und aus diesem wieder auszuschleusen, in dem ein reduzierter Druck herrscht. Wenn bei dem neuen Verfahren ein leichter Unterdruck gegenüber dem statischen Umgebungsdruck im Bereich des physikalischen Plasmas vorliegt, so beruht dieser ausschließlich auf dynamischen Effekten, wie beispielsweise auf einer Absaugung aus dem Bereich des physikalischen Plasmas. Auch ein etwaiger Überdruck gegenüber dem Umgebungsdruck ist auf derartige dynamische Effekte, wie beispielsweise eine Einblasung von Reaktionsgas in den Bereich des physikalischen Plasmas beschränkt.Treating at atmospheric pressure eliminates the need to inject seed into and out of the area where reduced pressure prevails. If the new process has a slight negative pressure relative to the static ambient pressure in the area of the physical plasma, this is based exclusively on dynamic effects, such as, for example, on a suction from the area of the physical plasma. Also, any overpressure relative to the ambient pressure is limited to such dynamic effects, such as, for example, an injection of reaction gas into the area of the physical plasma.
Neben der einfachen Einführbarkeit des zu behandelnden Saatguts in den Bereich des physikalischen Plasmas entfällt bei dem neuen Verfahren auch ein unerwünschter Einfluss auf den Feuchtegehalt des Saatguts durch einen einwirkenden Unterdruck. Weiterhin ist beachtlich, dass die Einhaltung einer Maximaltemperatur des Saatguts, damit dieses keine thermischen Schäden erleidet, bei Atmosphärendruck viel einfacher ist, weil bei Atmosphärendruck im Gegensatz zu einer Umgebung auf Unterdruck viel bessere Möglichkeiten der Abführung überschüssiger Wärmeenergie durch Konvektion gegeben sind. Auch die Förderung des Saatguts und seine Umwälzung, um eine allseitige Behandlung zu erreichen, erweist sich in einer Umgebung auf Atmosphärendruck viel einfacher als in einer immer räumlich begrenzten Vakuumkammer.In addition to the simple applicability of the seed to be treated in the field of physical plasma in the new process also has an undesirable effect on the moisture content of the seed by an acting negative pressure. Furthermore, it is noteworthy that maintaining a maximum seed temperature so that it does not suffer thermal damage is much easier at atmospheric pressure, because at atmospheric pressure, as opposed to an underpressure environment, there are much better ways of evacuating excess heat energy by convection. Also, the promotion of seed and its transformation to achieve universal treatment is much easier in an atmospheric pressure environment than in an always confined vacuum chamber.
Die Erzeugung eines physikalischen Plasmas bei Atmosphärendruck ist grundsätzlich bekannt. Hierzu können handelsübliche Plasmaquellen in Form so genannter Plasmajets eingesetzt werden. Es kann auch eine so genannte Coronaentladung hervorgerufen werden. Eine weitere und bei dem neuen Verfahren bevorzugte Möglichkeit, das physikalische Plasma zu erzeugen, besteht in einer dielektrisch behinderten Entladung. Aus der WO 2004/105810 A1 ist es bekannt, lebende Zellen enthaltendes biologisches Material mit einem durch eine dielektrisch REHBERG HÜPPE + PARTNER - 5 - PCT-AnmeldungThe generation of a physical plasma at atmospheric pressure is known in principle. Commercially available plasma sources in the form of so-called plasma jets can be used for this purpose. It can also cause a so-called corona discharge. Another preferred way of producing the physical plasma in the new process is a dielectrically impeded discharge. It is known from WO 2004/105810 A1, living biological cells containing biological material with a by a dielectrically REHBERG HÜPPE + PARTNER - 5 - PCT application
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behinderte Gasentladung erzeugten physikalischen Plasma bei Atmosphärendruck zu behandeln. Hier wird aber weder Saatgut als zu behandelndes Material angesprochen, noch irgendein anderes Material mit sphärisch stark gekrümmter Oberfläche, wie sie insbesondere bei Saatgut mit kleinem Korndurchmesser von in aller Regel maximal 10 mm und häufig 1 mm oder weniger auftritt. Auch ein Schüttgut, worum es sich bei Saatgut aus einzelnen Körnern letztlich handelt, wird in der internationalen Anmeldung nicht erwähnt. Hier geht es ausschließlich um die Behandlung vergleichsweise großflächiger Objekte, wie der Haut. Die kleinsten hier erwähnten Objekte sind Zähne, bei denen eine Kariesbehandlung erfolgen soll. Gerade die Situation, in der Zähne, an denen eine Kariesbehandlung vorzunehmen ist, vorgefunden werden, unterscheidet sich ganz erheblich von derjenigen einzelner Körner in einer Menge Saatgut.obstructed gas discharge to treat generated physical plasma at atmospheric pressure. Here, however, neither seed is addressed as material to be treated, nor any other material with a spherically strongly curved surface, as occurs in particular with seeds with a small grain diameter of usually a maximum of 10 mm and often 1 mm or less. Also, a bulk material, which is ultimately seeds of individual grains, is not mentioned in the international application. Here it is all about the treatment of relatively large-scale objects, such as the skin. The smallest objects mentioned here are teeth for which caries should be treated. Especially the situation in which teeth are to be caried on are found to be very different from those of individual grains in a lot of seed.
Die Behandlung des Saatguts bei Atmosphärendruck ermöglicht es, das Saatgut zur Kühlung mit einem Gasstrom zu beaufschlagen. Der Gasstrom kann auch dazu verwendet werden, ein spezielles Reaktionsgas in das physikalische Plasma einzuführen. Auch wenn die Gasentladungen zur Erzeugung des Plasmas in Umgebungsluft gezündet werden, ist eine Durchströmung des Behandlungsbereichs sinnvoll, wenn nicht gar notwendig, weil hierdurch sich durch die Gasentladungen und die Reaktionen des Plasmas verbrauchende Substanzen ersetzt und so gleich bleibende Bedingungen für die Erzeugung des Plasmas sichergestellt werden. Dies ist Voraussetzung für die Erzeugung eines möglichst homogenen Plasmas innerhalb eines größeren Volumens. Eine weitere Funktion des Gasstroms kann die Förderung des Saatguts durch den Bereich des physikalischen Plasmas oder auch die Umwälzung des Saatguts innerhalb des physikalischen Plasmas sein. Je nach der Aufgabe des Gasstroms im Einzelfall sind die Richtung des Gasstroms, seine Stärke und der genaue Ort der Beaufschlagung des Saatguts mit dem Gasstrom zu wählen. Dieser Ort kann unmittelbar im Bereich oder auch im angrenzenden Umfeld der Behandlung des Saatguts mit dem physikalischen Plasma liegen.The treatment of the seed at atmospheric pressure makes it possible to apply a stream of gas to the seed for cooling. The gas stream can also be used to introduce a special reaction gas into the physical plasma. Even if the gas discharges are ignited to generate the plasma in ambient air, a flow through the treatment area makes sense, if not necessary, because it replaces the substances used by the gas discharges and the reactions of the plasma and thus ensures the same conditions for the production of the plasma become. This is a prerequisite for the generation of a homogeneous plasma as possible within a larger volume. Another function of the gas flow may be the promotion of the seed by the area of the physical plasma or the rotation of the seed within the physical plasma. Depending on the task of the gas flow in the individual case, the direction of the gas flow, its strength and the exact location of the seed to be treated with the gas stream to choose. This location may be located directly within or adjacent to the treatment of the seed with the physical plasma.
Um die bei dem neuen Verfahren angesichts der grundsätzlich verbesserten Kühlung durch Konvektion bereits verringerte Gefahr einer thermischen Schädigung des Saatguts gänzlich auszuschließen, kann eine Temperatur des Saatguts oder eine andere Temperatur im Bereich der Behandlung mit dem physikalischen Plasma, die Rückschlüsse auf die Temperatur des Saatguts zulässt, erfasst werden, um in Abhängigkeit hiervon die Parameter des neuen Verfahrens zu steuern oder zu regeln. Eine Begrenzung der Temperatur des Saatguts auf eine REHBERG HÜPPE + PARTNER - 6 - PCT-AnmeldungIn order to completely eliminate the risk of thermal damage to the seed, which has already been reduced in the new method in view of the fundamentally improved convection cooling, a temperature of the seed or another temperature in the area of the treatment with the physical plasma allows conclusions to be drawn about the temperature of the seed , in order to control or regulate the parameters of the new method depending thereon. A limitation of the temperature of the seed on one REHBERG HÜPPE + PARTNER - 6 - PCT application
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vorgegebene Maximaltemperatur kann dabei beispielsweise durch Variation der Parameter des physikalischen Plasmas, der Verweildauer des Saatguts in dem Bereich des physikalischen Plasmas und der Beaufschlagung des Saatguts mit einem Gasstrom bewirkt werden.predetermined maximum temperature can be effected for example by varying the parameters of the physical plasma, the residence time of the seed in the area of the physical plasma and the loading of the seed with a gas stream.
Damit das neue Verfahren seine maximale positive Wirkung auf das Saatgut entfalten kann, muss das Saatgut allseitig dem Plasma ausgesetzt werden. Um dies sicherzustellen, müssen die einzelnen Körner des Saatguts in dem physikalischen Plasma entweder vereinzelt werden und einem vollständig homogenen Plasma ausgesetzt werden, oder sie werden in dem Plasma derart umgewälzt, dass sich eine gleichmäßige Behandlung ihrer gesamten Oberflächen einstellt. In der Regel ist eine derartige Umwälzung einfacher zu erreichen als ein von allen Seiten her homogenes Plasma, das auf vereinzelte Körner des Saatguts einwirkt. Zum Umwälzen des Saatguts kann ein Förderer für das Saatgut mit einem Rüttler versehen sein; das Saatgut kann über eine Fallstufe zwischen zwei Teilbereichen, in denen die Behandlung mit dem physikalischen Plasma erfolgt, geführt werden; die Körner des Saatguts können in einer turbulenten Gasströmung umgewälzt werden oder die Körner können durch einen Gegenförderer mechanisch gedreht werden. Dem Fachmann stehen hier auch noch weitere Detaillösungen zur Verfügung.In order for the new method to have the maximum positive effect on the seed, the seed must be exposed on all sides to the plasma. To ensure this, the individual grains of seed in the physical plasma must either be singulated and exposed to a fully homogeneous plasma, or they are circulated in the plasma such that uniform treatment of their entire surfaces occurs. As a rule, such a circulation is easier to achieve than a homogenous plasma from all sides, which acts on isolated seeds of the seed. For circulating the seed, a seed conveyor may be provided with a vibrator; the seed can be fed via a dropping step between two subsections in which the treatment with the physical plasma takes place; The grains of the seeds may be circulated in a turbulent gas flow or the grains may be mechanically rotated by a counter-conveyor. The person skilled in the art also has further detailed solutions available here.
Wenn das physikalische Plasma, was bevorzugt ist, durch dielektrisch behinderte Gasentladungen bei Atmosphärendruck erzeugt wird, können die Gasentladungen durch untereinander um ein Vielfaches ihrer Dauer beabstandete einzelne Spannungspulse wechselnder Polarität, bipolare Spannungspulspaare oder bipolare Spannungspulsgruppen hervorgerufen werden. Bei den einzelnen Spannungspulsen kann so verglichen mit ihrer Pulsfolgefrequenz ein sehr steiler Spannungsanstieg realisiert werden, der das Zünden einer quasihomogenen Gasentladung bei Atmosphärendruck ermöglicht. Zugleich wird die in die Gasentladungen eingespeiste elektrische Leistung durch den Abstand der Spannungspulse begrenzt. Auf diese Weise wird auch eine unnötige elektrische Aufheizung des Plasmas und des sich darin befindlichen Saatguts verhindert. Insbesondere kommt es nicht zu einer Widerstandsaufheizung des Saatguts im Volumen seiner Körner.When the physical plasma, which is preferred, is produced by dielectrically hindered gas discharges at atmospheric pressure, the gas discharges may be caused by individual voltage pulses of alternating polarity, bipolar voltage pulse pairs or bipolar voltage pulse groups spaced from each other by a multiple of their duration. In the case of the individual voltage pulses, a very steep voltage rise can thus be realized compared with their pulse repetition frequency, which makes it possible to ignite a quasi-homogeneous gas discharge at atmospheric pressure. At the same time, the electrical power fed into the gas discharges is limited by the distance of the voltage pulses. In this way, an unnecessary electrical heating of the plasma and the seed contained therein is prevented. In particular, there is no resistance heating of the seed in the volume of its grains.
Bei der neuen Vorrichtung für die Behandlung von Saatgut mit einem physikalischen Plasma bei Atmosphärendruck ist eine Druckgasquelle und/oder ein Ventilator vorhanden, um das Saatgut im Bereich und/oder im Umfeld der Behandlung mit dem physikalischen Plasma mit einem Gasstrom zu kühlen. REHBERG HÜPPE + PARTNER - 7 - PCT-AnmeldungIn the new device for the treatment of seed with a physical plasma at atmospheric pressure, a compressed gas source and / or a fan is provided to cool the seed in the region and / or in the environment of the treatment with the physical plasma with a gas stream. REHBERG HÜPPE + PARTNER - 7 - PCT application
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Ein Temperatursensor kann vorgesehen sein, um im Bereich der Behandlung mit dem physikalischen Plasma eine Temperatur zu erfassen, die zumindest einen mittelbaren Hinweis auf die Maximaltemperatur des Saatguts aufgrund der Plasmabehandlung gibt. So kann eine Temperatursteuerung die Temperatur des Saatguts auf eine vorgegebene Maximaltemperatur beschränken, indem sie Betriebsparameter der neuen Vorrichtung variiert.A temperature sensor may be provided to detect, in the region of the treatment with the physical plasma, a temperature which gives at least an indirect indication of the maximum temperature of the seed due to the plasma treatment. Thus, temperature control may limit the temperature of the seed to a predetermined maximum temperature by varying operating parameters of the new device.
Eine Umwälzeinrichtung für das Saatgut in den Behandlungsraum kann einen an einem Förderer für das Saatgut angreifenden Rüttler und/oder eine Fallstufe und/oder eine Quelle für eine turbulente Gasströmung und/oder einen Gegenförderer, der die Körner des Saatguts mechanisch verdreht, aufweisen.A seed circulating means in the treatment room may comprise a vibrator engaging on a seed conveyor and / or a dropping stage and / or a source of turbulent gas flow and / or a counterfeiting conveyor mechanically twisting the seed grains.
Wenn die Plasmaquelle der neuen Vorrichtung das Plasma durch dielektrisch behinderte Gasentladungen bei Atmosphärendruck erzeugt, können eine Elektrode und eine Gegenelektrode der Plasmaquelle koaxial zueinander angeordnet sein und unter Zwischenordnung einer dielektrischen Abschirmung einen vertikal offenen Behandlungsraum begrenzen. Durch diesen Behandlungsraum kann das Saatgut von oben nach unten hindurch fallen. Dabei kann eine dem fallenden Saatgut entgegen gerichtete Gasströmung durch den Behandlungsraum von unten nach oben die Verweildauer des Saatguts in dem Behandlungsraum definieren und auch für eine Umwälzung des Saatguts in dem Behandlungsraum sorgen.When the plasma source of the new device generates the plasma by dielectrically hindered gas discharges at atmospheric pressure, an electrode and a counter electrode of the plasma source may be arranged coaxially with one another and define a vertically open treatment space with the interposition of a dielectric shield. Through this treatment room, the seed can fall through from top to bottom. In this case, a gas flow directed counter to the falling seed through the treatment space from bottom to top can define the residence time of the seed in the treatment space and also ensure a circulation of the seed in the treatment space.
In einer anderen Ausführungsform der neuen Vorrichtung ist eine Elektrode der Plasmaquelle gegenüber einem als Gegenelektrode dienenden Förderband angeordnet. In einer Variation dieser Ausführungsform sind zwei Elektroden der Plasmaquelle gegenüber einem als Zwischenelektrode dienenden Förderband angeordnet, wobei ein Hochspannungsgenerator eine Wechselhochspannung zwischen den beiden Elektroden erzeugt. Auch in diesem Fall kann das Förderband aus Sicherheitsgründen geerdet sein. Es entfällt aber die Notwendigkeit, den Hochspannungsgenerator zu erden.In another embodiment of the new device, an electrode of the plasma source is arranged opposite to a conveyor belt serving as a counterelectrode. In a variation of this embodiment, two electrodes of the plasma source are arranged opposite to a conveyor belt serving as an intermediate electrode, wherein a high voltage generator generates a high AC voltage between the two electrodes. Also in this case, the conveyor belt can be grounded for safety reasons. However, it eliminates the need to ground the high voltage generator.
Das neue Verfahren ist mit der Sortierung von Saatgut nach Größe und Gewicht der einzelnen Körner kombinierbar. Derartige Trennverfahren sind grundsätzlich üblich, um ein uniformes Keimverhalten der einzelnen Sortierungen des Saatguts zu erzielen.The new method can be combined with the sorting of seeds according to the size and weight of the individual grains. Such separation processes are generally customary in order to achieve a uniform germination behavior of the individual grades of the seed.
Da das physikalische Plasma auch die Möglichkeit eröffnet, Substanzen aus dem Plasma auf den Körnern des Saatguts abzuscheiden, kann das neue Verfahren beispielsweise dazu REHBERG HÜPPE + PARTNER - 8 - PCT-AnmeldungSince the physical plasma also opens up the possibility of depositing substances from the plasma on the grains of the seed, the new method can for example REHBERG HÜPPE + PARTNER - 8 - PCT application
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benutzt werden, das Saatgut zu pillieren, d. h. mit einer Hülle aus Pflanzenschutzmitteln zu versehen, oder es auch mit anderen Funktionsschichten zu umhüllen. Dabei können die beschichteten Körner entweder ganz aus einem Korn des Saatguts und einer hierauf aus dem physikalischen Plasma abgeschiedenen Schicht bestehen, oder das physikalische Plasma kann auch nur zum Aufbringen einer Teilschicht oder zur Haftungsverbesserung der eigentlichen Beschichtung eingesetzt werden, die anschließend in anderer Weise aufgebracht wird. Besondere Vorteile weist das neue Verfahren auf, wenn zumindest ein wesentlicher Anteil der Beschichtung des Saatguts aus dem Plasma heraus erfolgt, weil der hierbei erfindungsgemäß herrschende Atmosphärendruck viel höhere Abscheidungsraten ermöglicht als eine Plasmabehandlung von Saatgut bei reduziertem Druck.be used to pillage the seeds, d. H. provided with a shell of pesticides, or to wrap it with other functional layers. In this case, the coated grains can either consist entirely of a seed grain and a layer deposited thereon from the physical plasma, or the physical plasma can also be used only to apply a partial layer or to improve the adhesion of the actual coating, which is then applied in another way , The novel process has particular advantages when at least a substantial proportion of the coating of the seed takes place from the plasma because the atmospheric pressure prevailing in accordance with the invention enables much higher deposition rates than plasma treatment of seed at reduced pressure.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.Advantageous developments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the introduction to the description are merely exemplary and can come into effect alternatively or cumulatively, without the advantages having to be achieved by embodiments according to the invention. Further features are the drawings - in particular the illustrated geometries and the relative dimensions of several components to each other and their relative arrangement and operative connection - refer. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different claims is also possible deviating from the chosen relationships of the claims and is hereby stimulated. This also applies to those features which are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be combined with features of different claims. Likewise, in the claims listed features for further embodiments of the invention can be omitted.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Im Folgenden wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben.In the following the invention will be further explained and described with reference to preferred embodiments shown in the figures.
Fig. 1 skizziert anhand eines Vertikalschnitts durch eine Vorrichtung zur Behandlung von Saatgut mit einem physikalischen Plasma bei Atmosphärendruck eine REHBERG HÜPPE + PARTNER - 9 - PCT-AnmeldungFig. 1 outlines a vertical section through a device for treating seed with a physical plasma at atmospheric pressure a REHBERG HÜPPE + PARTNER - 9 - PCT application
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Ausführungsform des neuen Verfahrens, bei dem das Saatgut von oben nach unten durch einen Behandlungsraum hindurch fällt.Embodiment of the new method in which the seed falls from top to bottom through a treatment room.
Fig. 2 skizziert anhand eines Vertikalschnitts durch eine weitere Vorrichtung für dieFig. 2 outlines a vertical section through a further device for the
Behandlung von Saatgut mit einem physikalischen Plasma bei Atmosphären- druck eine weitere Ausführungsform des neuen Verfahrens, bei dem das Saatgut mit einem als Zwischenelektrode für dielektrisch behinderte Gasentladungen dienenden Förderband gefördert wird.Treatment of seed with a physical plasma at atmospheric pressure another embodiment of the new method in which the seed is conveyed with a serving as an intermediate electrode for dielectrically impeded gas discharges conveyor belt.
Fig. 3 skizziert anhand eines Vertikalschnitts eine Abwandlung der Vorrichtung gemäßFig. 3 outlines a modification of the device according to a vertical section
Fig. 2 in Bezug auf die Sicherstellung der allseitigen Behandlung des Saatguts mit dem physikalischen Plasma.Fig. 2 in terms of ensuring the all-round treatment of the seed with the physical plasma.
Fig. 4 skizziert eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß Fig. 2 in Bezug auf dieFig. 4 outlines a modification of the apparatus of FIG. 2 with respect to the
Erzeugung der dielektrisch behinderten Gasentladung, bei der hier das Förderband als Gegenelektrode dient.Generation of dielectrically impeded gas discharge, in which here the conveyor belt serves as a counter electrode.
Fig. 5 skizziert anhand eines Vertikalschnitts durch noch eine weitere Vorrichtung für die Behandlung von Saatgut mit einem physikalischen Plasma bei Atmosphärendruck noch eine weitere Ausführungsform des neuen Verfahrens, bei dem das Saatgut durch den Einwirkungsbereich eines durch Gasentladung zwischen zwei separaten Elektroden erzeugten physikalischen Plasmas hindurchrollt; undFIG. 5 outlines a further embodiment of the new method by means of a vertical section through yet another device for the treatment of seed with a physical plasma at atmospheric pressure, in which the seed rolls through the area of action of a physical plasma generated by gas discharge between two separate electrodes; and
Fig. 6 zeigt eine Prinzipskizze einer Vorrichtung für die Behandlung von Saatgut mit einem physikalischen Plasma bei Atmosphärendruck, in der das Saatgut durch den Einwirkungsbereich eines Plasmajets hindurchbewegt wird.Fig. 6 shows a schematic diagram of an apparatus for the treatment of seed with a physical plasma at atmospheric pressure, in which the seed is moved through the area of action of a Plasmajets.
FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES
Die in Fig. 1 skizzierte Vorrichtung 1 weist ein Aufladereservoir 2 auf, aus dem heraus Saatgut 3 von oben in einen Behandlungsraum 4 abgegeben wird. Eine hierbei zum Einsatz kommende Dosiereinrichtung des Aufladereservoirs 2 für das Saatgut 3 ist hier nicht separat wiedergegeben. Der Behandlungsraum 4 wird durch ein äußeres Rohr 5 begrenzt, das als mit der Erde 6 verbundene Gegenelektrode für eine auf der Rohrachse angeordnete Elektrode 8 dient, REHBERG HÜPPE + PARTNER - 10 - PCT-AnmeldungThe device 1 sketched in FIG. 1 has a charging reservoir 2 from which seed 3 is discharged from above into a treatment space 4. A dosing device of the charging reservoir 2 for the seed 3 used for this purpose is not shown separately here. The treatment space 4 is delimited by an outer tube 5, which serves as a counterelectrode connected to the earth 6 for an electrode 8 arranged on the tube axis, REHBERG HÜPPE + PARTNER - 10 - PCT registration
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die mit einer dielektrischen Abschirmung 9 versehen ist. Die Elektrode 8 wird von einem Hochspannungsgenerator 10 mit bipolaren Spannungspulspaaren einer Amplitude von einigen 10000 Volt beaufschlagt, die eine Pulsdauer von unter 10 μs bei einer Wiederholungsfrequenz der bipolaren Spannungspulspaare von weniger als 100.000 Hz aufweisen. Hierdurch werden bei Atmosphärendruck in dem Behandlungsraum 4 Gasentladungen zwischen der Elektrode 8 und der Gegenelektrode 7 hervorgerufen, die durch die dielektrische Abschirmung 9 der Elektrode 8 dielektrisch behindert sind. Die dielektrische Behinderung begrenzt den Strom durch die Gasentladung und stabilisiert damit die Erzeugung des Plasmas durch die an der Elektrode 8 anliegende Wechselhochspannung. Die Gasentladungen in dem Behandlungsraum 4 erzeugen ein Plasma in dem Behandlungsraum 4, das auf das Saatgut 3 einwirkt. Durch diese Einwirkung wird die Qualität des Saatguts, insbesondere seine Keimfähigkeit verbessert. Dies gilt bereits dann, wenn das Plasma in dem Behandlungsraum 4 aus Luft erzeugt wird. So können die dabei entstehenden Sauerstoffradikale Mikroorganismen auf der Oberfläche der Körner 30 des Saatguts abtöten. Dies bedeutet eine biologische Desinfizierung des Saatguts. In dem Behandlungsraum 4 können aber auch Reaktionsgase zur Erzeugung bestimmter chemischer Reaktionen durch das Plasma eingeführt werden. Angedeutet ist in Fig. 1 ein aufwärts durch den Behandlungsraum 4 führender Gasstrom 11. Dieser Gasstrom 11 stellt das Gas bereit, in dem das Plasma in dem Behandlungsraum 4 durch die Gasentladungen zwischen der Elektrode 8 und der Gegenelektrode 7 gezündet wird. Der Gasstrom 11 hat aber auch noch andere Funktionen. Er bestimmt die Verweildauer des Saatguts 3 in dem Behandlungsraum 4, indem er dessen Fallgeschwindigkeit abbremst. Zudem ruft er Turbulenzen hervor, die zu einer Umwälzung des Saatguts in dem Behandlungsraum 4 führen, so dass dessen Körner 30 umgewälzt und durchmischt und von allen Seiten her gleichmäßig mit dem Plasma in dem Behandlungsraum 4 behandelt werden, bis sie nach ihrer Behandlung in ein Abladereservoir 12 am unteren Ende der Vorrichtung 1 eintreten.which is provided with a dielectric shield 9. The electrode 8 is acted upon by a high voltage generator 10 with bipolar voltage pulse pairs of an amplitude of a few 10000 volts, which have a pulse duration of less than 10 microseconds at a repetition frequency of the bipolar voltage pulse pairs of less than 100,000 Hz. As a result, 4 gas discharges between the electrode 8 and the counter electrode 7 are caused at atmospheric pressure in the treatment chamber, which are dielectrically obstructed by the dielectric shield 9 of the electrode 8. The dielectric barrier limits the current through the gas discharge and thus stabilizes the generation of the plasma by the alternating high voltage applied to the electrode 8. The gas discharges in the treatment space 4 generate a plasma in the treatment space 4, which acts on the seed 3. By this action, the quality of the seed, in particular its germination ability is improved. This already applies if the plasma in the treatment chamber 4 is generated from air. Thus, the resulting oxygen radicals can kill microorganisms on the surface of the grains 30 of the seeds. This means a biological disinfection of the seed. In the treatment chamber 4 but also reaction gases for generating certain chemical reactions can be introduced through the plasma. 1 indicates a gas flow 11 leading upwards through the treatment space 4. This gas flow 11 provides the gas in which the plasma in the treatment space 4 is ignited by the gas discharges between the electrode 8 and the counter electrode 7. But the gas stream 11 also has other functions. It determines the residence time of the seed 3 in the treatment room 4 by slowing down its falling speed. In addition, it causes turbulence, which lead to a circulation of seed in the treatment room 4, so that its grains 30 are circulated and mixed and treated uniformly from all sides with the plasma in the treatment room 4, until after their treatment in a Abladereservoir 12 at the lower end of the device 1 enter.
Die in Fig. 2 skizzierte Vorrichtung 1 weist ein Förderband 13 auf, das das Saatgut 3 hier von dem Aufladereservoir 2 durch den Behandlungsraum 4 in das Abladereservoir 12 überführt. Dabei ist das Förderband 13 mit der Erde 6 verbunden und dient als Zwischenelektrode 14 zwischen zwei jeweils mit einer dielektrischen Abschirmung 9 versehenen Elektroden 8, zwischen denen der Wechselhochspannungsgenerator 10 hier die Wechselhochspannung für das Erzeugen eines Plasmas in dem Behandlungsraum 4 generiert. Die Zwischenelektrode 14 verbindet die beiden Teile des Behandlungsraums 4 elektrisch miteinander, die sich jeweils zwischen einer der Elektroden 8 und dem Förderband 13 erstrecken. Um das Saatgut 3 allseitig REHBERG HÜPPE + PARTNER - 11 - PCT-AnmeldungThe device 1 sketched in FIG. 2 has a conveyor belt 13 which transfers the seed 3 here from the charging reservoir 2 through the treatment space 4 into the unloading reservoir 12. In this case, the conveyor belt 13 is connected to the ground 6 and serves as an intermediate electrode 14 between two each provided with a dielectric shield 9 electrodes 8, between which the AC high voltage generator 10 here generates the AC high voltage for generating a plasma in the treatment room 4. The intermediate electrode 14 electrically connects the two parts of the treatment space 4, each extending between one of the electrodes 8 and the conveyor belt 13. To the seed 3 all sides REHBERG HÜPPE + PARTNER - 11 - PCT application
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gleichmäßig mit dem Plasma zu behandeln, das durch dielektrisch behinderte Gasentladungen zwischen den Elektroden 8 und der Zwischenelektrode 14 gezündet wird, ist ein in Fig. 2 nur schematisch angedeuteter Rüttler 15 vorgesehen, der die Höhenlage des Förderbands 13 verändert, so dass die einzelnen Körner 30 des Saatguts 3 auf dem Förderband 13 "hüpfen". Hierdurch werden sie sowohl vereinzelt als auch gedreht, so dass das Plasma allseitig auf sie einwirken kann. Zusätzlich kann bei der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 2, was hier aber nicht dargestellt ist, ein Gasstrom über das Saatgut 3 geführt werden, um Reaktionsgase in den Behandlungsraum 4 einzuführen und/oder um eine thermische Schädigung des Saatguts 3 in dem Behandlungsraum 4 sicher auszuschließen, indem das Saatgut 3 gezielt gekühlt wird. Hierbei können sich in dem Behandlungsraum 4 durch den Gasstrom leichte dynamische Abweichungen des Drucks gegenüber dem Umgebungsdruck einstellen. Es sind aber keine Druckschleusen für das Saatgut 3 erforderlich, durch die dieses in die Vorrichtung 1 eingebracht oder aus dieser entnommen werden müsste, um deren Funktion aufrecht zu erhalten.uniformly treated with the plasma, which is ignited by dielectrically impeded gas discharges between the electrodes 8 and the intermediate electrode 14, a shaker 15 is shown in Fig. 2 only schematically indicated, which changes the height of the conveyor belt 13, so that the individual grains 30th of the seed 3 "hop" on the conveyor belt 13. As a result, they are both isolated and rotated, so that the plasma can affect them on all sides. In addition, in the device 1 according to FIG. 2, which is not shown here, a gas stream is passed over the seed 3 in order to introduce reaction gases into the treatment space 4 and / or to reliably preclude thermal damage to the seed 3 in the treatment space 4 by the seed 3 is cooled specifically. In this case, slight dynamic deviations of the pressure from the ambient pressure may occur in the treatment chamber 4 due to the gas flow. But there are no pressure locks for the seed 3 required by which this would have to be introduced into the device 1 or removed from this, in order to maintain their function.
Der in Fig. 2 nur durch einen Doppelpfeil angedeutete Rüttler 15 kann unterschiedlich ausgebildet sein. Er kann die gesamte Anordnung aus den Elektroden 8 und dem Förderband 13 oder nur das Förderband 13 oder nur einen Teil davon stochastisch oder periodisch, vorzugsweise stoßartig, in vertikaler Richtung verlagern oder um eine horizontale Schwenkachse verschwenken. Es ist auch möglich, den Rüttler in Form eines das Saatgut 3 von unten durch das Förderband 13 beaufschlagenden Gebläses auszubilden, das mit dem von ihm hervorgerufenen Gasstrom zu einer Umlagerung der einzelnen Körner 30 des Saatguts 3 auf dem Förderband 13 führt.The indicated in Fig. 2 only by a double arrow vibrator 15 may be formed differently. He can move the entire assembly of the electrodes 8 and the conveyor belt 13 or only the conveyor belt 13 or only a part thereof stochastically or periodically, preferably jerky, in the vertical direction or pivot about a horizontal pivot axis. It is also possible to form the vibrator in the form of a blower acting on the seed 3 from below by the conveyor belt 13, which leads to a rearrangement of the individual grains 30 of the seed 3 on the conveyor belt 13 with the gas flow caused by it.
Fig. 3 skizziert eine andere Möglichkeit, die Körner 30 des Saatguts 3 beim Transport durch den Behandlungsraum 4 umzuverteilen, um eine allseitige Behandlung des Saatguts 3 mit dem physikalischen Plasma sicherzustellen. Hier weist das Förderband 13 eine Stufe 16 zwischen den beiden Teilbereichen des Behandlungsraumes 4 auf. Indem es die Stufe 16 hinunterfällt, wird das Saatgut 3 wird vor dem Eintreten in den zweiten Teil des Behandlungsraums 4 gewendet. Auch bei der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 2 kann das Förderband 13 zusätzlich insgesamt oder bereichsweise mit einem Rüttler 15 (hier nicht dargestellt) versehen sein.FIG. 3 outlines another possibility for redistributing the seeds 30 of the seed 3 during transport through the treatment space 4 in order to ensure that the seed 3 is treated on all sides with the physical plasma. Here, the conveyor belt 13 has a step 16 between the two sections of the treatment chamber 4. By falling down the step 16, the seed 3 is turned before entering the second part of the treatment room 4. Also in the apparatus 1 according to FIG. 2, the conveyor belt 13 may additionally be provided in whole or in some areas with a vibrator 15 (not shown here).
Bei der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 4 ist in Abweichung von Fig. 2 nicht ein Paar von Elektroden 8 mit dielektrischen Abschirmungen 9 vorgesehen, zwischen denen das Förderband 13 als REHBERG HÜPPE + PARTNER - 12 - PCT-AnmeldungIn the device 1 according to FIG. 4, in deviation from FIG. 2, not a pair of electrodes 8 with dielectric shields 9 are provided, between which the conveyor belt 13 as REHBERG HÜPPE + PARTNER - 12 - PCT registration
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Zwischenelektrode wirkt. Vielmehr dient das mit der Erde 6 verbundene Förderband 13 hier als Gegenelektrode 7 zu einer einzigen Elektrode 8 mit dielektrischer Abschirmung 9, die von einem Hochspannungsgenerator 10 mit einer gegenüber der Erde 6 erzeugten Spannung beaufschlagt wird. Hierdurch weist der Behandlungsraum 4 nur einen einzigen Bereich auf. Grundsätzlich ist die Funktionsweise der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 4 aber genauso wie diejenige gemäß Fig. 2.Intermediate electrode acts. Rather, the conveyor belt 13 connected to the earth 6 serves here as a counter electrode 7 to a single electrode 8 with a dielectric shield 9, which is acted upon by a high voltage generator 10 with respect to the earth 6 generated voltage. As a result, the treatment room 4 only a single area. In principle, however, the mode of operation of the device 1 according to FIG. 4 is exactly the same as that of FIG. 2.
Die Vorrichtung 1 gemäß Fig. 5 weist wieder 2 Elektroden 8 mit dielektrischen Abschirmungen 9 auf. Hier werden die Gasentladungen jedoch nicht zwischen jeder Elektrode 8 und dem Förderband 13 als Zwischenelektrode hervorgerufen, sondern zwischen den beiden Elektroden 8. Das derart erzeugte Plasma wird mit einer zwischen den Elektroden 8 hindurch verlaufenden Gasströmung 17 auf das Saatgut 3 geblasen, das von dem Aufladereservoir 2 über das hier geneigte Förderband 13 in das Abladereservoir 12 gelangt. Das Förderband 13 kann dabei so steil geneigt sein, dass die Körner 30 des Saatguts das Förderband 13 hinabrollen, d.h. zu dem Abladereservoir gelangen, ohne dass das Förderband 13 bewegt wird. Das Förderband 13 kann sogar in Gegenrichtung zu den in das Abladereservoir 12 hinabrollenden Körnern 30 des Saatguts 3 angetrieben werden, um die Rollbewegung der Körner 30 bzw. ihre Verweildauer in dem Behandlungsraum 4, in dem das physikalische Plasma auf sie einwirkt, einzustellen. Zusätzlich kann auch hier ein Rüttler 15 für das Förderband 13 vorgesehen sein, um die für ihre allseitige Behandlung wichtige Umverteilung der Körner 30 des Saatguts 3 zusätzlich zu fördern.The device 1 according to FIG. 5 again has two electrodes 8 with dielectric shields 9. Here, however, the gas discharges are not caused between each electrode 8 and the conveyor belt 13 as an intermediate electrode, but between the two electrodes 8. The plasma thus generated is blown with a passing between the electrodes 8 through gas flow 17 on the seed 3, that of the Aufladereervoir 2 passes through the here inclined conveyor belt 13 into the unloading reservoir 12. The conveyor belt 13 may be inclined so steeply that the seeds 30 of the seed roll down the conveyor belt 13, i. get to the unloader without the conveyor belt 13 is moved. The conveyor belt 13 can even be driven in the opposite direction to the seeds 30 of the seed 3 rolling down into the unloading reservoir 12 in order to adjust the rolling movement of the grains 30 or their residence time in the treatment space 4 in which the physical plasma acts on them. In addition, a vibrator 15 may be provided for the conveyor belt 13 here in order to additionally promote the important for their all-round treatment redistribution of the grains 30 of the seed 3.
Die in Fig. 6 skizzierte Vorrichtung 1 umfasst als Quelle für das physikalische Plasma einen so genannten Plasmajet 18, in dem zwischen einer Elektrode 19 und einer als Gegenelektrode 7 dienenden, die Elektrode 19 koaxial umgebenden Gasleitung 20 durch eine von einem Hochspannungsgenerator 10 erzeugte Wechselhochspannung Gasentladungen hervorgerufen werden. Diese Gasentladungen sind im Allgemeinen nicht dielektrisch behindert. Eine Gasströmung 17 durch den Plasmajet 18 bläst das auf diese Weise erzeugte Plasma in einen Behandlungsraum 4, durch den das Saatgut 3 hier mit einer Gasströmung 11 von dem Aufladereservoir 2 zu dem Abladereservoir 12 gefördert wird. Turbulenzen der Gasströmung 11 , zu denen auch die Gasströmung 17 durch den Plasmajet 18 beiträgt, stellen eine Umwälzung des Saatguts 3 in dem Behandlungsraum 4 und damit eine allseitige Behandlung der Körner 30 des Saatguts 3 durch das physikalische Plasma sicher. REHBERG HÜPPE + PARTNER - 13 - PCT-Anmeldung 17594pct 25.04.2007The apparatus 1 sketched in FIG. 6 comprises as a source for the physical plasma a so-called plasma jet 18 in which gas discharges are provided between an electrode 19 and a gas line 20 serving as a counterelectrode 7 coaxially surrounding the electrode 19 by a high voltage alternating voltage generated by a high voltage generator 10 be caused. These gas discharges are generally not dielectrically impeded. A gas flow 17 through the plasma jet 18 blows the plasma generated in this way into a treatment space 4, through which the seed 3 is conveyed here with a gas flow 11 from the charge reservoir 2 to the discharge reservoir 12. Turbulence of the gas flow 11, to which also the gas flow 17 contributes by the Plasmajet 18, ensure a circulation of the seed 3 in the treatment chamber 4 and thus an all-round treatment of the grains 30 of the seed 3 by the physical plasma. REHBERG HÜPPE + PARTNER - 13 - PCT-Application 17594pct 25.04.2007
BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Vorrichtung 16 Stufe1 device 16 stage
2 Aufladereservoir 17 Gasströmung2 Charging reservoir 17 Gas flow
3 Saatgut 18 Plasmajet3 seeds 18 Plasmajet
4 Behandlungsraum 19 Elektrode4 treatment room 19 electrode
5 Rohr 20 Gasleitung5 pipe 20 gas line
6 Erde6 earth
7 Gegenelektrode7 counter electrode
8 Elektrode8 electrode
9 dielektrische Abschirmung9 dielectric shielding
10 Hochspannungsgenerator 30 Korn10 high voltage generator 30 grit
11 Gasströmung11 gas flow
12 Abladereservoir12 unloading reservoir
13 Förderband13 conveyor belt
14 Zwischenelektrode14 intermediate electrode
15 Rüttler 15 shakers

Claims

REHBERG HÜPPE + PARTNER - 14 - PCT-Anmeldung17594pct 25.04.2007PATENTANSPRÜCHE REHBERG HÜPPE + PARTNER - 14 - PCT-Anmeldung17594pct 25.04.2007PATENTENSPRÜCHE
1. Verfahren zur Behandlung von Saatgut mit einem physikalischen Plasma bei Atmosphärendruck, dadurch gekennzeichnet, dass das Saatgut (3) im Bereich der Behandlung mit dem physikalischen Plasma mit einem Gasstrom (11 ) gekühlt wird.A process for the treatment of seeds with a physical plasma at atmospheric pressure, characterized in that the seed (3) is cooled in the region of the treatment with the physical plasma with a gas stream (11).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur im Bereich der Behandlung mit dem physikalischen Plasma erfasst wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a temperature in the region of the treatment with the physical plasma is detected.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur des Saatguts (3) im Bereich der Behandlung mit dem physikalischen Plasma auf eine vorgegebene Maximaltemperatur begrenzt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a temperature of the seed (3) is limited in the range of treatment with the physical plasma to a predetermined maximum temperature.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Saatgut (3) allseitig dem Plasma ausgesetzt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the seed (3) is exposed to the plasma on all sides.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Saatgut (3) durch den Gasstrom (11 ) im Bereich der Behandlung mit dem physikalischen Plasma umgewälzt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the seed (3) by the gas flow (11) is circulated in the region of the treatment with the physical plasma.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das physikalische Plasma durch dielektrisch behinderte Gasentladungen bei Atmosphärendruck erzeugt wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the physical plasma is generated by dielectrically impeded gas discharges at atmospheric pressure.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrisch behinderten Gasentladungen durch untereinander um ein Vielfaches Ihrer Dauer beabstandete einzelne Spannungspulse wechselnder Polarität, bipolare Spannungspulspaare oder bipolare Spannungspulsgruppen hervorgerufen werden.7. The method according to claim 6, characterized in that the dielectrically impeded gas discharges are caused by mutually spaced by a multiple of their duration individual voltage pulses of alternating polarity, bipolar Spannungspulpaare or bipolar voltage pulse groups.
8. Vorrichtung für die Behandlung von Saatgut mit einem physikalischen Plasma, mit einem Behandlungsraum, in dem Atmosphärendruck herrscht und durch den das Saatgut hindurch tritt, und mit einer Plasmaquelle, die das physikalische Plasma in dem Behandlungsraum REHBERG HÜPPE + PARTNER - 15 - PCT-Anmeldung8. A device for the treatment of seed with a physical plasma, with a treatment chamber in which atmospheric pressure prevails and through which the seed passes, and with a plasma source containing the physical plasma in the treatment chamber REHBERG HÜPPE + PARTNER - 15 - PCT registration
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bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckgasquelle und/oder ein Ventilator vorhanden sind, um das Saatgut (3) im Bereich der Behandlung mit dem physikalischen Plasma mit einem Gasstrom (11 ) zu kühlen.provides, characterized in that a compressed gas source and / or a fan are provided to cool the seed (3) in the region of the treatment with the physical plasma with a gas stream (11).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor eine Temperatur im Bereich der Behandlung mit dem physikalischen Plasma erfasst.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that a temperature sensor detects a temperature in the region of the treatment with the physical plasma.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatursteuerung eine Temperatur des Saatguts (3) auf eine vorgegebene Maximal- temperatur beschränkt.10. Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that a temperature control limits a temperature of the seed (3) to a predetermined maximum temperature.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umwälzeinrichtung für das Saatgut (3) in dem Behandlungsraum (4) vorgesehen ist.11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that a circulation device for the seed (3) in the treatment chamber (4) is provided.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzeinrichtung einen an einem Förderer für das Saatgut (3) angreifenden Rüttler (15) und/oder eine Fallstufe und/oder eine Quelle für eine turbulente Gasströmung (11 ) und/oder einen Gegenförderer aufweist.12. The device according to claim 11, characterized in that the circulating means acting on a conveyor for the seed (3) vibrator (15) and / or a drop stage and / or a source of turbulent gas flow (11) and / or a counter-conveyor having.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Plasmaquelle das Plasma durch dielektrisch behinderte Gasentladungen bei Atmosphärendruck erzeugt.13. Device according to one of claims 8 to 12, characterized in that the plasma source generates the plasma by dielectrically impeded gas discharges at atmospheric pressure.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrode (8) und eine Gegenelektrode (7) der Plasmaquelle koaxial zueinander angeordnet sind und unter Zwischenordnung einer dielektrischen Abschirmung (9) einen vertikal offenen Behandlungs- räum (4) begrenzen.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that an electrode (8) and a counter electrode (7) of the plasma source are arranged coaxially to each other and with the interposition of a dielectric shield (9) a vertically open treatment cavities (4) limit.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrode (8) der Plasmaquelle gegenüber einem als Gegenelektrode dienenden Förderband (13) angeordnet ist15. Device according to claim 13, characterized in that an electrode (8) of the plasma source is arranged opposite a conveyor belt (13) serving as a counterelectrode
16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Elektroden (8) der Plasmaquelle gegenüber einem als Zwischenelektrode (14) dienenden Förderband (13) REHBERG HÜPPE + PARTNER - 16 - PCT-Anmeldung16. The apparatus according to claim 13, characterized in that two electrodes (8) of the plasma source with respect to an intermediate electrode (14) serving as conveyor belt (13) REHBERG HÜPPE + PARTNER - 16 - PCT application
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angeordnet sind, wobei ein Hochspannungsgenerator (10) eine Wechselhochspannung zwischen den beiden Elektroden (8) erzeugt. are arranged, wherein a high voltage generator (10) generates a high voltage alternating between the two electrodes (8).
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