用于医疗器械快速灭菌的低温等离子体装置研究

现有低温等离子体技术存在放电范围小、放电电压高等局限性,不适用于大尺寸医疗器械的消毒灭菌。本文研制了一种灭菌装置,在较低击穿电压下(大气压氦气325 V,大气压空气585 V)产生了大面积等离子体,且创新性地在印刷电路板上实现了气体放电。通过COMSOL等离子体仿真以及实际放电实验,同时实现了低气压与大气压环境下的均匀辉光放电,放电实验结果表明:相对气压在-70~-50 kPa范围内,击穿电压值最低。通过灭菌实验,验证了此灭菌装置产生等离子体的灭菌效能,并对影响灭菌效果的因素进行了探究,灭菌实验结果表明:电源频率是影响灭菌效果的最关键因素,灭菌时间其次,氦气气压对灭菌效果影响最小。对于一定浓度的大肠杆菌,6 min即可达到完全灭菌。