低温等离子体消毒灭菌研究毕业论文.doc

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1、湖南铁道职业技术学院学生毕业设计（论文）低温等离子体消毒灭菌研究毕业论文目录摘要I第一章低温等离子体消毒灭菌设备的概述11.1消毒灭菌的定义和介绍11.2低温等离子体的形成11.4低温等离子体的消毒机理11.5等离子空气消毒21.6低温等离子体的用途21.7低温等离子灭菌的优势2第二章低温等离子体发生器电源方案论证32.1电源的系统结构32.2工频整流滤波电路32.3单相半控桥感性负载电路52.4整流电路的选择72.5滤波电路的选择72.5.1滤波的基本概念72.5.2电容滤波电路82.5.3滤波电路工作原理112.6DC/AC逆变电路112.6.1逆变电

2、路的选择122.6.2电压型逆变电路的原理132.6.3逆变方案论证152.6.4脉宽调制（PWM）型逆变电路15第三章控制电路的论证163.1整流控制电路16湖南铁道职业技术学院学生毕业设计（论文）3.1.1单结晶体管触发电路原理163.2LM4651的引脚功能183.2.1LM465主要参数及特点213.2.2LM4651原理和应用电路213.3脉宽调制（PWM）型逆变电路233.4LC滤波电路243.5变压器的计算253.6基准正弦波电路的设计283.7输出电压显示仪的选择333.8频率表的选择343.9设计电路的计算36第四章系统总设计图元器件清单

3、394.1元器件清单394.2系统设计原理图42湖南铁道职业技术学院学生毕业设计（论文）第一章低温等离子体消毒灭菌设备的概述1.1消毒灭菌的定义和介绍所谓消毒，就是用物理、化学等方法杀死病原微生物以防止传染病传播的措施。常用的消毒剂种类很多，有75%酒精、碘酒、红溴汞（红药水）、龙胆紫（紫药水）、氯等。消毒剂一般只对细菌的营养体有效，而对芽孢很少有杀死作用。所谓灭菌，就是用理化方法杀死一定物质中的微生物的微生物学基本技术。灭菌的彻底程度受灭菌时间与灭菌剂强度的制约。微生物对灭菌剂的抵抗力取决于原始存在的群体密度、菌种或环境赋予菌种的抵抗力。灭菌是获得纯培养

4、的必要条件，也是食品工业和医药领域中必需的技术。1.2低温等离子体的形成等离子体是指不断从外部对物质施加能量而使其离解成阴、阳电荷粒子的物质状态。由于按照能级顺序，物质状态依次为固态、液态、气态、等离子体，因此等离子体习惯又称为第四态。除存在于自然界外，等离子体也能通过人工方式获得。通常是对气体施加电场，使荷粒子加速。由于离子较重，所以被加速的都是电子。通过电子与较重粒子碰撞而引起电离，最终形成等离子体。在中低压状态下，作为等离子体质量主体的较重粒子（中性基团和离子）其温度要比电子低至少一个数量级，因此这种等离子体称之为低温等离子体或冷等离子体。根据离子温

5、度与电子温度是否达到热平衡，可把等离子体分为平衡等离子体和非平衡等离子体。在平衡等离子体中，各种粒子的温度几乎相等。在非平衡等离子体中电子温度与离子温度相差很大。通常把电离度小于0.1％的气体称弱电离气体，也称低温等离子体；电离度大于0.1％的称为强电离等离子体，也称高温等离子体。1.4低温等离子体的消毒机理关于低温等离子的杀菌消毒机理，迄今为止人们还不能够给出比较圆满的答案。根据早期的试验，相继出现了各种有关机理的假说。纵观各种假说，无论是从物理还是化学方面对杀菌消毒机理进行探索，归根到底不外乎又一下三种：等离子体形成过程中产生的大量紫外线直接破坏微生物

6、的基因物质;紫外光子固有的光解作用打破微生物分子的化学键，最后生成挥发性的化合物如CO、CHx41湖南铁道职业技术学院学生毕业设计（论文）；通过等离子的蚀刻作用，即等离子体中活性物质与微生物体内的电白和核酸发生化学反应，能够摧毁微生物和扰乱微生物的生存功能。研究表明，在单一气体中，气体对细菌孢子的杀灭作用不尽相同，按杀菌效果强弱依次为O2、CO2、H2、Ar和N2；而利用混合气体激发等离子体，其杀菌消毒效果往往比单一中性气体好。1.5等离子空气消毒当前，空气消毒原理国内外通用的方法主要采用紫外线直接照射、臭氧消毒、喷洒消毒剂、层流洁净通风、等离子、静电吸附

7、等技术。1.6低温等离子体的用途低温等离子体用于切割.焊接.和喷涂以及制造各种新型的电光源与显示器等。在军事上，采用等离子体对武器装备进行隐身具有许多使用其他物质所不具备的优点：第一，具有较大的吸波带宽,高于等离子体频率的雷达波都能进入等离子体并被衰减，强烈吸收雷达波，使飞行器隐身；第二，等离子体还能折射雷达波，这将使雷达回波进一步减弱，而且等离子体对雷达波造成的频谱离散和交叉调制，都不利于雷达发现目标；第三，在隐身的同时能够产生假目标；第四，利用专门设计的具有锐边界的等离子体还能作为转发器和天线，能够将与它共振的雷达波经延迟后转发回去。在农业上，经过农业

8、科技人员进行了不断地探索和研究。在医学上，低温等离子体灭菌器适用于