第十届全国大气压等离子体及其应用技术研讨会

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第十届全国大气压等离子体及其应用技术研讨会

等离子体活化介质技术及其生物医学应用：

研究背景：

等离子体活化介质技术：采用等离子体对气，液，胶等介质材料进行活化处理，将活性粒子存储到介质中，在使用这些介质实现生物医学等应用。

放电模式协同的空气等离子体技术：解决问题：怎么样有效的来活化介质材料？

装置设计：放电形式与工作气体的选择。根据需求：为了实现高效率的介质活化，等离子体产生的活性粒子必须密度高，寿命长，生物活性强，作用面积大并持续保持稳定（至少10分钟以上）。

电晕放电：太弱了，直接处理一个很微小的点，直接应用的时候可以，但用于活化各种介质材料效率太低。

介质阻挡放电：可以做的体积比较大，功率比较大，也很稳定。

射流放电：因为在实际研究中很多人用活化水，用射流放电来处理水，但是主要是在实验室里边做，真正应用里面比较难：因为常常的射流放电都是基于有稀有气体，稀有气体产生的等离子体，最主要起作用的粒子是超氧阴离子，供氧氧测酸，大部分是短寿命，而长寿命粒子比较少。在实验室里可能取得比较好的效果，但在实际应用时还是有诸多的困难。

滑动弧放电：感觉不太稳定，但其实从长期工作上来说算是比较稳定，因为等离子体活化介质的过程一般都在几分钟，十几分钟的时间尺度，滑动弧单次放电的时候，是不稳定的，两次之间的差异非常之大，但是将时间尺度拉到几分钟上来看，还是可以做的比较稳定的，另有优点：他的效能比较高，设备本身很简单。

射频放电和空心阴极放电也让各有各的弱点。

微波放电可以做的比较大，但是比较复杂，也可以做。

氦气和氩气：在等离子直接治疗中处于主流，作为主要气体来掺杂一些氮气，氧气来提高他的活性，但是在等离子体活化介质技术里面不是特别好，以稀有气体作为主要气体产生的等离子体寿命比较短。

空气：可以实现一个产生长时间的应用，另外就地取材，没有成本，同时要提高效率的话，就变化一些配比的氮氧混合气。

水中放电：主要产生的是过氧化氢，还会产生一些其他活性粒子。

空气等离子体的几种模式：空气等离子体可以经济高效的产生大量活性粒子，其中过渡模式产生的高价态活性氮粒子加载性好且生物活性高，但这种模式很不稳定。

将过渡模式稳定：将滑动弧放电产生的NOx模式活化气体和介质阻挡放电（DBD）产生的O3模式活化气体混合，可以有效且稳定地产生高价态NOx。气体混合还导致O3和NO2相互促进溶解，进一步提高活性粒子在也体中的加载效率。

等离子活化气特性及其冷链消毒应用：特性：良好的弥散性，大面积均匀性，受温度影响小，适合较大空间内（仓库，货柜）和特殊环境下（低温）的高效消毒工作。