脉冲放电生成一氧化氮的规律及呼吸衰竭救治仪的研究

《脉冲放电生成一氧化氮的规律及呼吸衰竭救治仪的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华中科技大学博士学位论文脉冲放电生成一氧化氮的规律及呼吸衰竭救治仪的研究姓名：胡辉申请学位级别：博士专业：高电压与绝缘技术指导教师：李劲20050514*摘要自从1987年一氧化氮NO被证明是生命机体内的一种重要信号因子以来一氧化氮已经作为救治像急性呼吸衰竭综合症高血压以及与肺有关的许多疾病的新方法而受到重视但常规治疗用的NO供气系统存在NO泄漏并转化为有毒二氧化氮NO2气体的潜在危险等问题因此一个能随时产生并能提供有效的可吸入性NO系统对患者和医生是必要的本文从理论和实验两个方面进行了大气压下干燥空气中的脉冲电弧放电产

2、生一氧化氮的规律和呼吸衰竭救治仪的研究研究成果包括如下几点1针对医疗救治对NO的要求通过对产生NO的等离子体放电形式热平衡化学动力学和介质阻挡放电合成O3的化学反应机理分析提出可以用电弧放电产生的热平衡等离子体合成医疗救治需要的NO建立了干燥空气中电弧放电热平衡等离子体合成NO的化学动力学模型给出了理论计算电弧放电等离子体中NO浓度的近似方程式2通过对放电频率电极间距和电极材料等参数对电弧放电实验研究和理论分析找到了能高效率产生NO同时尽量少产生NO2且NO2/(NO+NO2)的比值优于国外目前最高水平的放电条件放电生成

3、气中NO2/(NO+NO2)的比值小于13%而国外发表最好效果的比值高达25%发现在电极间距约3.5mm处NO2/(NO+NO2)的比值最低不同材料的针板电极组合优于同种材料构成的针板电极和不同材料针-针电极组合钼材料作板电极优于其它材料不锈钢材料是可选的阳极材料电弧放电形式放电频率电极材料等可能是影响NONO2浓度和NO2/(NO+NO2)比值的主要原因3针对放电中NO浓度不稳定情况实验研究了气体流向流量和反应器工作时间对NONO2浓度和NO2/(NO+NO2)比值的影响发现反应器内气体流场状态可能是影响NO浓度稳定性

4、的主要因素不同气体流向下NO2/(NO+NO2)比值在气体流量小于2.5L/min和大于2.5L/min时的情况正好相反因此可以选择适当的气体流量改变反应器内气体流场的方法获得稳定的NO浓度和低比值的NO2/(NO+NO2)4采用催化还原法消除脉冲电弧放电中产生的少量临床救治中不需要的物质*国家自然科学基金资助项目50347009国家科技攻关项目SARS专项基金2003A12I通过实验研究和理论计算找到了能有效将NO2催化还原为NO的催化剂及控制条件结果表明一定温度下的金属钼和钨能够将放电中产生的少量不需要的NO2N2O

5、和O3等物质完全去除5综合理论和实验研究结果设计研制了一台临床试验用的一氧化氮呼吸衰3竭救治仪样机该样机产生的可吸入性NO浓度在0-200mL/m内可调NO2/NO小于5%或NO2/NOX小于4.7%在距离救治仪1m处的环境噪声级为45.7dB(A)达到了国家区域环境噪声中的I类标准因此设计的救治仪达到了目前国内外临床应用的相关标准要求完全可以作为医用NO呼吸衰竭包括非典引起呼吸衰竭救治的供气源关键词一氧化氮急性呼吸衰竭综合症脉冲电弧放电催化还原II*AbstractSincenitricoxide(NO)wasiden

6、tifiedasanimportantsignalfactorinorganismin1987,NOhasgotgreatattentionsasanewtechnictotreatacuterespiratorydistresssyndrome,highbloodpressure,orotherillnessesrelatedtolung.Currently,thesupplyofNOfortraditionalmedicalapplicationshasapotentialriskcausedbytheformati

7、onoftoxicnitricdioxide(NO2)duetothepossibleleakageofNOintank.Therefore,itisnecessarytoprovideanon-siteandeffectivesupplysystemofinhaledNO(INO)forpatientsanddoctors.ThispaperinvestigatesthecharacteristicsofNOproductioninducedbypulsedarcdischargeindryairat1atm,andt

8、heperformanceoftreatmentequipmentforrespiratorydistress.Someachievementsareasfollows:(1)TheproductionofmedicalINOduetothermalplasmainducedbyarcdischargehasbeen