[发明专利]一种大气压低温等离子体发生装置及其应用

说明书

技术领域

本发明属于等离子体应用技术领域，具体涉及一种利用大气压低温等离子体技术在柞蚕养殖过程中的应用和实现该方法的装置。

背景技术

柞蚕（Tussah）蚕茧是中国的特产之一。我国约有13万农户从事柞蚕生产，年产柞蚕蚕茧约7万吨。辽宁省是中国柞蚕的主产区，柞蚕蚕茧产量约占全国总产量的70%，柞蚕生产是重点蚕区农业生产的重要组成部分，蚕业收入占农业收入的30%以上，柞蚕生产对于发展国民经济、提高人民生活水平具有重要意义。

柞蚕微粒子病（Pebrine Disease）俗称锈病，是由微粒子孢子寄生柞蚕而引起的慢性传染病，是柞蚕的主要病害之一。一般年份的柞蚕微粒子病在丝茧生产上的发病率为30%-70%，对柞蚕种茧的质量影响较大，给柞蚕生产带来了重大的经济损失。柞蚕微粒子孢子自身不能运动，孢子具厚壁，自然活力极强，在幼虫，蛹，蛾的尸体中经数年仍有感染力，散落在环境中的孢子在阴冷潮湿的地方一年以上，在干燥明亮的场所几个月仍具有感染力。近年来柞蚕种蚕微粒子病率呈现上升趋势柞蚕微粒子病已严重威胁到柞蚕产业。柞蚕微粒子病的发生主要是由于卵面消毒不彻底，环境存有微粒子孢子，蚕期食下病源再感染等原因所致。吴启茂等应用水解酶复合剂卵面处理防治效果可达27%-75%；张禹等研制出治疗药剂-残秀康对轻症胚种传染的治疗效果约达77%。但长期使用化学药剂会引发环境污染，微粒子孢子抗药性以及将残留化学物质引入食物链后在人体内积累等危害。大气压低温等离子体可根据处理对象设计不同形式，产生大面积等离子体，进行大面积处理；或小范围等离子体，进行局部处理。通过电离气体中的高能场，电子及电离过程中产生的大量活性自由基与其相互作用，无二次污染，方便易携，能耗低。经过5分钟等离子体处理后，微孢子虫的死亡效率可达100%，完全失去活性。可以为柞蚕微粒子病的防控提供一种有效的手段。

至今为止，利用大气压低温等离子体技术对柞蚕微粒子病的防控尚无报道。利用大气压低温等离子体技术进行柞蚕微粒子病的防控具有十分重要的应用价值。这种防治方法成本低，设备简单，效果明显，对处理对象无损伤，同时处理后不会产生二次污染。

发明内容

本发明的目的是基于传统柞蚕养殖技术，克服柞蚕养殖过程中病害防治方法的不足，提供一种大气压条件下产生冷等离子体的实验装置及其应用方法，本装置结构简单，使用方便灵活，本发明的实施例证明，本装置可对柞蚕卵面消毒、给食和柞蚕生活环境三个方向对柞蚕养殖过程中的病害，尤其是对微粒子虫的感染进行处理和防控，效果明显且成本低廉。

利用大气压低温等离子体对柞蚕微粒子病害防控具有独特的优势：如放电方式简单，无需复杂的真空设备，设备成本低，处理效果明显，能量消耗低，产生的等离子体可人体触摸，操作安全使用方便灵活等。

本发明所述的大气压低温等离子体发生装置由4部分组成，分别为电源、反应装置、样品台和检测装置；其中，

所述的反应装置由两个通气孔、内电极、金属电极、盲孔光纤、绝缘垫片、反应器口组成;

反应装置为长方体结构，中空，采用绝缘材料制得；

两个通气孔设置在反应装置的侧壁，且两个通气孔所在的平面与侧壁轴向垂直，通气孔所在的平面远离反应器口，且通气孔腔体与反应装置的腔体相连通；

反应装置的一端设置有呈漏斗形的反应器口，在反应器口的端部设置有狭缝；在反应装置另一端的腔体内，由绝缘垫片将内电极固定于其轴中心位置；

所述的内电极结构为：由盲孔光纤包裹金属电极而组成的单元，若干单元平行紧密排列构成内电极；盲孔光纤靠近反应器口的一端是封闭的，盲孔光纤远离反应器口的一端是裸露金属电极的，使金属电极通过导线与电源连接。

对于以上技术方案中，优选的情况下，反应装置的材料为石英、玻璃、陶瓷、聚四氟或电木。

对于以上技术方案中，优选的情况下，金属电极的材质为铜，钨或铁。

对于以上技术方案中，优选的情况下，反应器口的狭缝与内电极相对应，且内电极末端距离反应器口的狭缝约1mm。

对于以上技术方案中，优选的情况下，所述的电源采用交流电源或脉冲电源，由导线和反应装置及检测装置相连接；其中交流电源参数为电压峰-峰值调节范围为0-30kV，频率调节范围为1-30kHz；脉冲电源参数为电压峰峰值调节范围为0-20kV，频率调节范围为1-10000Hz。