大气压介质阻挡放电等离子体在生物灭菌中的应用研究

　　大气压介质阻挡放电等离子体在生物灭菌中的应用研究是一篇大连理工大学博士学位论文，系统探讨了该技术在真菌和微生物失活方面的效果与机理。论文适用于从事等离子体灭菌、生物医学工程及农业病害防治的研究人员和研究生，可为相关实验设计提供数据支撑和理论参考。

　　研究首先针对刷状放电等离子体的均匀性展开分析。在放电峰值电压、频率和间距相同的条件下，当工作气体为氢气与氧气混合气时，氧气含量超过4%或放电间距超过4mm，放电模式会从均匀放电转变为丝状放电。这一发现为维持等离子体均匀性提供了关键参数边界。

　　在白色念珠菌失活实验中，采用99%氢气与1%氧气混合气体，在放电处理180秒、放电间隙3mm的条件下，失活效率高达99%。同时，该效率在与地电极表面平行的方向上未表现出明显差异，表明等离子体处理具有较好的空间均匀性。

　　论文还利用大气压射流放电等离子体对动物和植物病害进行了应用研究。针对柞蚕微粒子病害，在峰值电压6kV、频率9kHz、99%氦气与1%氧气混合气放电条件下，射流等离子体可在5分钟内有效杀除该病害，其中电荷与活性氧在失活过程中起主导作用。对于番茄褐孢霉，采用99%氩气与1%氧气混合气体射流放电，研究揭示放电电荷在细胞表面积累形成静电张力，破坏细胞完整性从而导致褐孢霉失活。

　　此外，论文探索了等离子体活化水的杀菌效果。使用99.5%氩气与0.5%氧气混合气体在水溶液中产生射流放电等离子体活化水，实验表明该活化水对白色念珠菌具有较好的杀菌效果，拓展了等离子体灭菌的应用场景。

　　综合来看，该论文系统验证了大气压介质阻挡放电等离子体在生物灭菌中的有效性，明确了关键工艺参数与失活机理，为等离子体技术在医疗消毒、农业病害防控等领域的实际应用提供了重要参考。