高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金(200338)
- 作品数：12 被引量：108H指数：8
- 相关作者：张冠军马跃许桂敏邵先军李娅西更多>>
- 相关机构：西安交通大学更多>>
- 发文基金：高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金西安市科技创新支撑计划基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：理学电气工程自动化与计算机技术医药卫生更多>>
- 低温等离子体对细菌芽孢的灭活研究被引量：8
- 2009年
- 目的探讨低温等离子体对细菌芽孢的灭活效果及相关机制。方法采用介质阻挡放电产生大气压低温等离子体,对枯草杆菌黑色变种芽孢进行处理,设定3个放电电极间距和7个处理时间,采用平板记数法记数存活芽孢数,并计算杀灭对数值(KLV)。另外,研究高压电场灭菌效果并对低温等离子体处理后的枯草杆菌黑色变种芽孢进行透射电镜观察,用以初步探讨低温等离子体对细菌芽孢的灭活机制。结果在电极间距分别为3、4和5mm时,低温等离子体对枯草杆菌黑色变种芽孢的KLV超过5时的处理时间依次为25、30、35s。机制研究发现,低温等离子体中的高压电场效应对枯草杆菌黑色变种芽孢的杀灭效果很差;透射电镜结果显示,低温等离子体对枯草杆菌黑色变种芽孢表面和内部结构都有损伤作用。结论低温等离子体对细菌芽孢有良好的杀灭效果,且具有时间剂量依赖性。带电粒子的击穿作用和活性氧的氧化作用可能在低温等离子体杀灭芽孢的过程中起主要作用,而低温等离子体中的高压电场效应可以忽略不计。
- 石兴民张冠军袁育康马跃许桂敏顾宁
- 关键词：低温等离子体枯草杆菌黑色变种芽孢灭活效果
- 气体流速对大气压氩气等离子体射流影响的实验与仿真被引量：19
- 2011年
- 为了研究气体流速对Ar大气压等离子体射流(APPJ)的影响,首先对其进行了实验研究,并通过建立二维轴对称模型,数值仿真了Ar气流在空气中的流速与摩尔分数分布。考虑了高流速下湍流对APPJ的影响,耦合求解了连续性方程、N-S方程、K-ε湍流方程以及混合气体的组分输运方程。实验结果表明,随Ar流速的变化APPJ表现为层流、过渡态和湍流3种模式,当流动为过渡态时APPJ长度为最长。仿真结果表明,当流动处于层流时,随着流速的增加,径向的Ar速度与摩尔分数逐渐增大,这与APPJ长度随Ar流速逐渐变长的实验结果相符合;当流动处于湍流时,Ar的径向扩散陡然上升,Ar头部的摩尔分数下降,这也与实验中观察到的当Ar流速很大时射流长度反而变短的现象基本相符合。
- 邵先军张冠军詹江杨李娅西张增辉彭兆裕
- 关键词：数值仿真湍流模型
- 介质阻挡放电等离子体射流装置的实验研究被引量：7
- 2010年
- 基于介质阻挡放电的形式,设计并制作了两种等离子体射流装置:一种内电极裸露;另一种内电极覆盖有石英玻璃。笔者对两种不同电极等离子体射流装置的特性进行了测量。在中频正弦电源通入Ar的情况下,测量了放电的李萨如(Lissajous)图、放电的图像和放电的光谱图;并且分别由放电的Lissajous图和光谱图,计算得到了放电的功率和电子激发温度。实验结果表明:在外施电压保持不变的情况下,气流对于放电的功率和电子的温度几乎没有影响;通过对比两种射流装置的电学和光学特性发现,与内电极覆盖有石英玻璃的等离子体射流装置相比,内电极裸露的情况下,其放电的功率和电子激发温度均比较大。
- 马跃张冠军许桂敏李娅西李倩
- 关键词：介质阻挡放电等离子体射流光谱电子激发温度
- 低气压直流氩气辉光放电的数值模拟研究被引量：5
- 2010年
- 建立了一维氩气直流辉光放电自洽流体模型,采用对流与扩散方程来描述带电粒子在间隙中迁移、扩散以及电子的能量变化过程,并考虑了空间电荷对电场的影响以及离子撞击阴极产生的二次电子发射作用.采用有限元法对放电模型进行数值求解,得到了放电电流随时间的演化波形,以及放电稳定后带电粒子的浓度与总通量密度的空间分布,同时也求得了电子能量与电场的空间分布.计算结果表明:加压25μs后,放电逐渐趋于稳定状态;当放电稳定后,在阴极位降区附近,离子密度比电子密度高几个数量级,在正柱区附近两者浓度几乎相等;电子能量在阴极位降区内达到峰值29 eV,而在负辉区及正柱区几乎保持不变;放电电流密度在阴极位降区主要由流向阴极的氩离子及其产生的二次电子所贡献,而在负辉区和正柱区,电子成了放电电流密度的主要贡献者.
- 邵先军马跃李娅西张增辉张冠军
- 关键词：直流辉光放电低温等离子体电子能量
- 低温等离子体对白色念珠菌影响的电镜观察被引量：4
- 2009年
- 目的研究低温等离子体对白色念珠菌结构的影响,探讨低温等离子体对白色念珠菌的灭活机制。方法选择白色念珠菌ATCC10231作为实验菌株,以介质阻挡放电方法产生的低温等离子体对其进行处理,使用扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)分别观察白色念珠菌细胞表面和细胞内部的变化情况。结果低温等离子体处理30 s后,SEM观察显示一些白色念珠菌细胞表面明显出现缺损,而TEM观察显示一些白色念珠菌细胞的细胞壁及细胞膜断裂,核心溶解,菌体近似空壳。结论低温等离子体可破坏白色念珠菌表面和内部结构,这可能是低温等离子体中的带电粒子的击穿作用和活性氧种的氧化作用所致。
- 石兴民张冠军袁育康马跃许桂敏顾宁
- 关键词：低温等离子体白色念珠菌扫描电镜透射电镜
- 大气氛围中氩气等离子体射流的数值模拟被引量：5
- 2011年
- 为了分析大气压空气环境中氩气等离子体射流的特性,建立了二维轴对称的等离子体射流喷射模型;考虑待处理材料对等离子体射流的影响,利用Jets&Poudres软件耦合求解了等离子体射流的可压缩N-S方程、能量方程以及K-ε湍流方程;采用自由边界条件来处理射流等离子体的外边界条件,分析了射流等离子体的温度、速度以及所含空气组分等特性,并研究了工作气体体积流量以及喷口直径对喷射特性的影响。结果表明,射流等离子体的温度和轴向速度分布呈倒锥形分布,温度与轴向速度沿径向呈高斯分布衰减;等离子体径向速度的最大值出现在射流的尾部,且径向速度的峰值约为轴向速度峰值的1%;随着氩气体积流量的增加,等离子体的轴向体积流量显著增加,而等离子体温度逐渐降低,说明体积流量的增加提高了等离子体的冷却效应;随着喷口直径的增加,等离子体温度逐渐升高,而轴向速度的峰值显著减小,其最小值则几乎不变;在靠近喷嘴的等离子体射流高温高速区域,空气难以进入,该区域内的空气体积分数为3%～5%。
- 邵先军张冠军李娅西张增辉詹江杨
- 关键词：等离子体射流湍流模型
- 大气压短间隙Ar介质阻挡辉光放电的模拟分析被引量：12
- 2010年
- 为了分析短间隙Ar介质阻挡放电(DBD)大气压辉光放电(APGD)的放电机理,建立了一维自洽流体模型,采用有限元法进行计算。得到了气体间隙压降、放电电流密度以及介质表面电荷的演化波形,及放电电流密度峰值时粒子和电场的分布。结果表明,该APGD为容性放电,每半个周期内发生一次击穿放电;表面电荷有着抑制当前放电,降低下一次放电起始电压的作用;依据场强与粒子分布可将放电空间分为阴极位降区、负辉区、正柱区及阳极辉光区,说明该放电为典型的辉光放电。在此基础上分析了材料介电常数ε对放电的影响,表明随着ε的增大,放电电流与表面电荷的幅值也相应增大,击穿时间略有提前。
- 邵先军马跃李娅西张增辉张冠军
- 关键词：气体放电流体模型
- 等离子体射流对医疗器械的消毒效果研究被引量：8
- 2009年
- 为了探索低温等离子体对医疗器械的消毒效果,设计了一种同轴介质阻挡型等离子射流装置,采用中频谐振电源在大气压下的氩气中得到类辉光放电。使用该装置对医疗器械消毒,其试验结果表明,对血压计袖带、医用弯盘以及外科镊子表面自然菌杀灭率>90%的时间分别为90、60和90s。分析表明,大气压DBD氩等离子体射流对医疗器械的消毒效果很好,并推断等离子射流中的带电粒子和活性氧在其灭菌过程中起主要作用。
- 石兴民张冠军许桂敏马跃吴喜利
- 关键词：介质阻挡放电低温等离子体医疗器械微生物杀灭率
- 基于OH基团二级光谱的氩大气压等离子体射流温度诊断被引量：8
- 2012年
- 为了应用OH基团的二级光谱来诊断大气压等离子体射流(APPJs)的温度,首先采用线性场电极结构产生了氩大气压等离子体射流,利用增强型电荷耦合器件(ICCD)和三光栅光谱仪,拍摄了200～900nm波长范围内氩APPJs的光谱,并对光谱进行了辨认及分析,结果表明,除了氩原子的2p-1s(帕邢符号)跃迁谱线外,还存在一些分子基团的一级和二级光栅光谱,且其二级光谱的分辨率远高于一级光谱,其中OH(其相应跃迁为A2∑+→X2П)自由基尤为明显。然后选择OH(A2∑+→X2П)自由基的二级光谱诊断了OH自由基的转动温度(近似为等离子体射流的温度),并探讨了该温度随外施电压幅值、气体体积流量的变化,结果表明,在其他实验条件(如管径、电极间距和电极宽度)给定的情况下,氩APPJs的温度随外施电压幅值和气体体积流量的增大而都呈现先下降后上升的趋势,当外施电压幅值为10kV、气体体积流量为4L/min时,温度达到最小值348K。上述结果将为氩AP-PJs的参数调节及应用提供重要的帮助。
- 常正实邵先军张冠军
- 关键词：等离子体光谱转动温度
- 空气条件下介质阻挡放电影响因素的研究被引量：19
- 2007年
- 为了解决低气压等离子体用于工业生产时存在真空系统昂贵和难以实现试品的批量处理等缺点,采用环氧树脂和聚四氟乙烯(PTFE)作为介质阻挡放电(DBD)的阻挡介质,探讨了在不同放电间距d(2-5 mm)、气压p(10-100 kPa)和外施电压U下的放电特性。结果表明,PTFE为阻挡介质,d≤3 mm时,在大气压下可利用DBD的形式产生辉光放电,当d>4 mm时,则不能得到稳定的DBD;在不同气压下,DBD稳定放电对应的电压区间范围在d为3 mm时最大;次大气压下辉光放电的特征较大气压下更明显,辉光放电更易获得,稳定放电的电压区间也更大。
- 杨芸张冠军杨国清张源斌张文元
- 关键词：介质阻挡放电辉光放电丝状放电影响因素放电特性
