利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112492736 A(43)申请公布日 2021.03.12

(21)申请号 202011126404.7(22)申请日 2020.10.20

(71)申请人 南京工业大学

地址 211800 江苏省南京市浦口区浦珠南

路30号(72)发明人 方志　李劲卓　刘诗筠　梅丹华　(74)专利代理机构 苏州慧通知识产权代理事务

所(普通合伙) 32239

代理人 丁秀华(51)Int.Cl.

H05H 1/24(2006.01)A61N 1/44(2006.01)

权利要求书2页 说明书7页 附图4页

(54)发明名称

利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置(57)摘要

本发明公开了杀菌消毒设备技术领域的利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置，由高压电源和悬浮电极构成，所述高压电源由市电提供电能，市电经过高压电源变换得到高压电作用在悬浮电极上，本发明可以针对皮肤清洁和灭菌的需求，结合大气压低温等离子体在生物医学应用的优势，根据悬浮电极介质阻挡放电的技术特点，设计出带有多种结构电极的广谱杀菌装置，既能灵活、高效、低成本地消毒杀菌，又能促进人体伤口的自然愈合。

CN 112492736 ACN 112492736 A

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1.利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置，其特征在于：由高压电源(100)和悬浮电极(200)构成，

市电经过高压电源(100)变换得到高压电作用在所述高压电源(100)由市电提供电能，

悬浮电极(200)上。

2.根据权利要求1所述的利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置，其特征在于：所述高压电源(100)的外部包括采用金属材质的电源外壳(101)和电压显示屏(102)、电源开关(103)、电压调节旋钮(104)以及电源背面的高压输出端口(105)和电源插座(106)，所述电源外壳(101)的长为25cm～35cm，宽为20cm～25cm，高为20cm～25cm，通过所述电源插座(106)连接三角插头从市电电网获取电能，所述电源开关(103)用于控制整个装置的工作状态，所述电压调节旋钮(104)用于调节输出电压，所述电压显示屏(102)用于显示电压高低运行状态，所述高压输出端口(105)通过接线端子与悬浮电极(200)连接。

3.根据权利要求1所述的利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置，其特征在于：所述悬浮电极(200)由高压导线通道(201)、手持握柄一(202)、外螺纹一(203)、铜箔覆盖面(204)、内螺纹一(205)、阻挡介质盖(206)和圆形紫铜片(207)构成，所述外螺纹一(203)设置在手持握柄一(202)的一端端头外侧壁上，所述铜箔覆盖面(204)设置在所述手持握柄一(202)的一端端头端面上，所述阻挡介质盖(206)的内侧壁上设有与所述外螺纹一(203)相连接的内螺纹一(205)，所述圆形紫铜片(207)设置在所述阻挡介质盖(206)的内侧端面上，所述铜箔覆盖面(204)与圆形紫铜片(207)相接触，所述高压导线通道(201)沿所述手持握柄一(202)的轴向开设，所述高压导线通道(201)通过导线与高压输出端口(105)连接。

4.根据权利要求3所述的利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置，其特征在于：所述高压导线通道(201)的内径为8mm～15mm，所述手持握柄一(202)的直径为30mm～50mm，长度为50mm～100mm，所述铜箔覆盖面(204)厚度为0.1mm～0.2mm，所述阻挡介质盖(206)厚度为1.5mm～3mm，所述圆形紫铜片(207)厚度为3mm～8mm。

5.根据权利要求1所述的利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置，其特征在于：所述悬浮电极(200)由铜柱(211)、聚四氟乙烯介质管(212)、管口(213)、外螺纹二(214)、内螺纹二(215)和手持握柄二(216)构成，所述聚四氟乙烯介质管(212)的一端封闭，另一端设置管口(213)，所述聚四氟乙烯介质管(212)呈试管形状，管壁厚1.5mm～2.5mm，所述铜柱(211)从所述聚四氟乙烯介质管(212)的管口(213)插入，与所述聚四氟乙烯介质管(212)内壁接触，所述外螺纹二(214)设置在聚四氟乙烯介质管(212)的外壁且位于所述管口(213)的一端，所述手持握柄二(216)的内壁一端设置与所述外螺纹二(214)配合的内螺纹二(215)，所述铜柱(211)长为80mm～120mm，直径为5mm～10mm，所述手持握柄二(216)长为90mm～130mm，材料为聚四氟乙烯或树脂，所述铜柱(211)通过导线与高压电源输出端口(105)连接。

6.根据权利要求1所述的利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置，其特征在于：所述悬浮电极(200)由电极头部分、固定架构部分及握柄部分构成，所述电极头部分包括柱形放电介质(221)、电极填充物(222)与固定外螺纹(223)，所述柱形放电介质(221)由石英玻璃、树脂、聚四氟乙烯其中一种材料构成，厚度在1.5mm～2.5mm之间，所述电极填充物(222)采用导电金属粉末或者导电物体作为填充物填充于所述柱形放电介质(221)的内部，所述固定外螺纹(223)设置于柱形放电介质(221)一侧，长为10mm～15mm，所述固定架构部分包括

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绝缘固定架(224)，所述绝缘固定架(224)内设有圆柱形孔洞，孔洞内壁加攻固定内螺纹(225)与电极头相连，所述握柄部分包括用于容纳绝缘固定架(224)的固定框(226)，所述固定框(226)的内侧端面上设置与固定架(224)相接触的金属薄片(227)，所述固定框(226)的侧壁上设有柱形握柄(228)，所述柱形握柄(228)内设有与高压输出端口(105)相连接的孔洞(229)。

7.根据权利要求1所述的利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置，其特征在于：所述悬浮电极(200)由金属外壳(231)、绝缘介质层(232)、导电层(233)、保护壳(234)和手柄(235)组成，所述金属外壳(231)位于所述绝缘介质层(232)的外壁，所述金属外壳(231)可自由滚动，所述绝缘介质层(232)厚度为2mm～3mm，所述导电层(233)固定于所述绝缘介质层(232)内，所述导电层(233)固定在所述手柄(235)上，所述手柄(235)内有与高压输出端口(105)相连的导线，所述金属外壳(231)的端部设有用于屏蔽导电层(233)的保护壳(234)。

8.根据权利要求1所述的利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置，其特征在于：所述高压电源(100)的内部包括市电输入接口(110)、高压输出(119)、接地保护(118)、直流电源模块(111)、电压测量模块(112)、升压模块(113)、散热片(114)、IGBT开关(115)、脉冲发生器(116)和高频变压器(117)，所述市电输入接口(110)输入供电，输入的交流电经过直流电源模块(111)整流、滤波、稳压后转为直流输出，输出电压幅值为0～60V，所述直流电源模块(111)分别给升压模块(113)和脉冲发生器(116)提供电能，所述电压测量模块(112)测量升压模块(113)的电压，并以数码管在电压显示屏(102)上显示，经过升压模块(113)提升的电压送入高频变压器(117)，并通过脉冲发生器(116)的波形控制IGBT开关(115)的闭合与导通，输入高频脉冲，所述高频变压器(117)的原副边比为10:500，其输出分别为高压输出(119)和接地保护(118)，高压输出(119)与高压输出端口(105)相连。

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利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置

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技术领域

[0001]本发明涉及杀菌消毒设备技术领域，具体为利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置。

背景技术

[0002]等离子体是物质的第四态，凭借体系中含有的大量高能电子、离子、激发态原子、自由基等活性成分，被认为是一种新型的分子活化手段。大气压低温等离子体是一种利用气体放电在开放大气压条件下产生的非平衡态等离子体，由于体系中电子温度远高于重粒子温度，产生的等离子体温度可以低至接近室温但同时具有较高化学活性，现已作为一种高效的干式工艺技术，广泛应用于材料表面改性、环境保护、新能源制备和生物医学等领域。

[0003]生物医学应用是大气压低温等离子体科研探索和实践应用的重要方向。大量研究和应用表明，大气压低温等离子体在空气中产生的紫外光、热辐照、ROS和RNS等活性物质，不仅可以有效地破坏微生物的细胞结构导致其凋亡，还能诱导血管内皮细胞中生长因子的表达，促进伤口表皮再生、肉芽组织增生和胶原沉淀，在杀菌消毒、止血凝血和促进伤口愈合等方面表现出积极的作用。另一方面，大气压低温等离子体对于细菌和正常组织细胞具有良好的选择性，可以通过优化调控等离子体的参数，既能灭活有害细菌，又保证健康细胞组织安全。

[0004]安全可靠的等离子体反应器是等离子体生物医学应用的前提。目前对于人体安全可靠性较强的放电方式有两种，分别为介质阻挡放电和射流放电。介质阻挡放电通过在金属电极间插入绝缘阻挡介质的方式来避免电弧放电的发生，从而产生大面积的低温等离子体；射流等离子体则利用气流和电场的共同作用，将放电区域电离产生的活性粒子输送至开放区域，有效地分离放电区域和待处理区域。然而两种方式均存在一定的局限性，介质阻挡放电可以产生大面积等离子体，但其狭窄的放电间隙(一般小于5cm)严重限制了待处理物尺寸，几乎无法用于等离子体医学；射流放电可以在开放空间使用，但其处理截面很小(不超过1cm2)也限制了其灭菌的处理效率。因此，如何突破反应器对待处理物尺寸的限制，提高等离子体的处理效率，成为了生物医学应用关注的重点问题。[0005]悬浮电极介质阻挡放电的发现成为解决问题的关键。悬浮电极介质阻挡放电是一种将高压电极悬空、将待处理物作为接地电极的放电形式，相比于传统的大气压气体放电形式(介质阻挡放电和射流放电)，它不仅突破了大气压下狭窄的放电间隙对待处理物尺寸的限制，还有效地扩大了等离子体的处理面积，这给生物组织表面大面积的杀菌消毒、止血凝血和伤口愈合带来了新的解决思路。

[0006]现有技术大部分采用等离子体射流，少部分使用柔性等离子体，近年还有一些新型等离子体装置。

[0007]1)等离子体射流类灭菌方法是一种利用气流和电场的共同作用产生等离子体射流，将放电区间产生的低温等离子体输送至目标物体表面的一种灭菌手段，适合处理具有

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复杂形状的三维材料表面，满足皮肤表面生物医学处理的需求。正如CN103418086A、CN106488641A、CN106653552A和CN109498997A等专利所示，所产生的射流等离子体温度在10～40℃之间，可以将电离产生的大量活性基团传送至皮肤表面，实现杀菌消毒。

[0008]2)柔性等离子体类灭菌方式是一种采用柔性薄膜材料制作等离子体反应器来紧密贴合待处理物表面，实现复杂三维材料表面消毒的技术手段。柔性等离子体源可以贴合皮肤表面，为活性粒子向伤口深处的扩散提供了有利条件。正如CN107949137A、CN108969889A和CN105848397A等专利公开的装置所示，具有灵活电极结构的柔性等离子体装置可以任意变形，满足不同形状物体的表面处理需求。[0009]3)其他装置如CN108704220A，使用等离子体技术处理水用于应急救援的处理，只要在有水的地方就能使用。再如装置CN110201301A，利用摩擦提供电能，经过装置转换产生

对使用环境的要求较低。等离子体对伤口处理，

[0010]1)像CN106488641A、CN106653552A和CN109498997A等专利中公开的利用大气压低温等离子体射流的皮肤灭菌手段，虽然目前大量研究证明它在杀菌消毒和伤口愈合上有很好的效果，但等离子体射流的作用范围很小，相对来说时间上的处理效率很低，另外对大量昂贵惰性气体的需求也是阻碍大范围临床应用的一个障碍。[0011]2)像CN107949137A、CN108969889A和CN106660336B等专利中公开的利用柔性反应器产生等离子体来灭菌的方法，虽然采用柔软灵活的反应器结构可以为活性粒子伤口深处扩散提供有利条件，但柔性反应器的结构由于技术原因被限定为大面积平面，且其弯曲度存在一定的限制，对于细小或复杂结构处理效果较差。[0012]3)像CN108704220A专利中，虽然其直接制备双氧水的功能适合救援，但相关研究表明等离子体产生的双氧水含量很低，难以取代传统方法。而专利CN110201301A虽然能利用摩擦发电，使用条件相当低，但其处理面积与装置大小相差过大，携带不便且需要持续的手动操作。

[0013]基于此，本发明可以针对皮肤清洁和灭菌的需求，结合大气压低温等离子体在生物医学应用的优势，根据悬浮电极介质阻挡放电的技术特点，设计出带有多种结构电极的广谱杀菌装置，以解决上述提到的问题。发明内容

[0014]本发明的目的在于提供利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置，既能灵活、高效、低成本地消毒杀菌，又能促进人体伤口的自然愈合，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0015]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置，由高压电源和悬浮电极构成，[0016]所述高压电源由市电提供电能，市电经过高压电源变换得到高压电作用在悬浮电极上。

[0017]优选的，所述高压电源的外部包括采用金属材质的电源外壳和电压显示屏、电源开关、电压调节旋钮以及电源背面的高压输出端口和电源插座，所述电源外壳的长为25cm～35cm，宽为20cm～25cm，高为20cm～25cm，通过所述电源插座连接三角插头从市电电网获取电能，所述电源开关用于控制整个装置的工作状态，所述电压调节旋钮用于调节输出电

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压，所述电压显示屏用于显示电压高低运行状态，所述高压输出端口通过接线端子与悬浮电极连接。

[0018]优选的，所述悬浮电极由高压导线通道、手持握柄一、外螺纹一、铜箔覆盖面、内螺纹一、阻挡介质盖和圆形紫铜片构成，所述外螺纹一设置在手持握柄一的一端端头外侧壁上，所述铜箔覆盖面设置在所述手持握柄一的一端端头端面上，所述阻挡介质盖的内侧壁上设有与所述外螺纹一相连接的内螺纹一，所述圆形紫铜片设置在所述阻挡介质盖的内侧端面上，所述铜箔覆盖面与圆形紫铜片相接触，所述高压导线通道沿所述手持握柄一的轴向开设，所述高压导线通道通过导线与高压输出端口连接。[0019]优选的，所述高压导线通道的内径为8mm～15mm，所述手持握柄一的直径为30mm～50mm，长度为50mm～100mm，所述铜箔覆盖面厚度为0.1mm～0.2mm，所述阻挡介质盖厚度为1.5mm～3mm，所述圆形紫铜片厚度为3mm～8mm。[0020]优选的，所述悬浮电极由铜柱、聚四氟乙烯介质管、管口、外螺纹二、内螺纹二和手持握柄二构成，所述聚四氟乙烯介质管的一端封闭，另一端设置管口，所述聚四氟乙烯介质管呈试管形状，管壁厚1.5mm～2.5mm，所述铜柱从所述聚四氟乙烯介质管的管口插入，与所述聚四氟乙烯介质管内壁接触，所述外螺纹二设置在聚四氟乙烯介质管的外壁且位于所述管口的一端，所述手持握柄二的内壁一端设置与所述外螺纹二配合的内螺纹二，所述铜柱长为80mm～120mm，直径为5mm～10mm，所述手持握柄二长为90mm～130mm，材料为聚四氟乙烯或树脂，所述铜柱通过导线与高压电源输出端口连接。[0021]优选的，所述悬浮电极由电极头部分、固定架构部分及握柄部分构成，所述电极头部分包括柱形放电介质、电极填充物与固定外螺纹，所述柱形放电介质由石英玻璃、树脂、聚四氟乙烯其中一种材料构成，厚度在1.5mm～2.5mm之间，所述电极填充物采用导电金属粉末或者导电物体作为填充物填充于所述柱形放电介质的内部，所述固定外螺纹设置于柱形放电介质一侧，长为10mm～15mm，所述固定架构部分包括绝缘固定架，所述绝缘固定架内设有圆柱形孔洞，孔洞内壁加攻固定内螺纹与电极头相连，所述握柄部分包括用于容纳绝缘固定架的固定框，所述固定框的内侧端面上设置与固定架相接触的金属薄片，所述固定框的侧壁上设有柱形握柄，所述柱形握柄内设有与高压输出端口相连接的孔洞。[0022]优选的，所述悬浮电极由金属外壳、绝缘介质层、导电层、保护壳和手柄组成，所述金属外壳位于所述绝缘介质层的外壁，所述金属外壳可自由滚动，所述绝缘介质层厚度为2mm～3mm，所述导电层固定于所述绝缘介质层内，所述导电层固定在所述手柄上，所述手柄内有与高压输出端口相连的导线，所述金属外壳的端部设有用于屏蔽导电层的保护壳。[0023]优选的，所述高压电源的内部包括市电输入接口、高压输出、接地保护、直流电源模块、电压测量模块、升压模块、散热片、IGBT开关、脉冲发生器和高频变压器，所述市电输入接口输入供电，输入的交流电经过直流电源模块整流、滤波、稳压后转为直流输出，输出电压幅值为0～60V，所述直流电源模块分别给升压模块和脉冲发生器提供电能，所述电压测量模块测量升压模块的电压，并以数码管在电压显示屏上显示，经过升压模块提升的电压送入高频变压器，并通过脉冲发生器的波形控制IGBT开关的闭合与导通，输入高频脉冲，所述高频变压器的原副边比为10:500，其输出分别为高压输出和接地保护，高压输出与高压输出端口相连。

[0024]与现有技术相比，本发明的有益效果是：

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1)本发明涉及的基于悬浮电极的杀菌治疗效果，与基于等离子体射流的装置相

比，处理面积更大，处理效率更高。

[0026]2)与现有柔性等离子体灭菌的方法相比，本装置使用市电供能，除了自身的保护机制外还有市电保险的保护，使用更加安全，且本装置可根据人体不同部位使用不同的反应器处理，使用更加贴合人体。

[0027]3)与其他等离子体灭菌技术相比，本装置使用脉冲功率变换，能量利用效率更高，装置发热少，对散热要求更低，不会对人体造成烫伤。[0028]4)与其他几种利用等离子体灭菌的技术相比，本装置操作更简单，按下开关即可使用，能自由调节功率，使用更加快捷方便。使用了可更换的电极结构，并提供了多种电极参考方案，可以更灵活地使用。附图说明

[0029]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0030]图1为本发明结构示意图；

[0031]图2为本发明高压电源外部结构示意图；

[0032]图3为本发明实施例2中悬浮电极结构示意图；[0033]图4为本发明实施例3中悬浮电极结构示意图；[0034]图5为本发明实施例4中悬浮电极结构示意图；[0035]图6为本发明实施例5中悬浮电极结构示意图；[0036]图7为本发明高压电源内部结构示意图；[0037]图8为本发明实际使用电压波形图。

具体实施方式

[0038]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。[0039]实施例1

[0040]请参阅图1，本发明提供一种技术方案：利用低温等离子体的多功能杀菌消毒装置，由高压电源100和悬浮电极200构成，悬浮电极200有多种形状结构，可根据使用方法或使用对象的差异进行不同的选取，

[0041]高压电源100由市电提供电能，市电经过高压电源100变换得到高压电作用在悬浮电极200上。

[0042]使用时用标准三角插头将电源100接入市电，将悬浮电极200与高压输出端口105连接，打开高压电源正面的电源开关103，使用电源正面的电压调节旋钮104调节到合适电压，即可在悬浮电极工作面产生大面积的低温等离子体。使用结束后，先将电压调节旋钮

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104旋至初始零位置，再关闭电源开关即可安全结束使用。较长时间不使用的情况下，建议拔除市电电源。

[0043]作为本实施例的一种实施方式：请参阅图2，高压电源100的外部包括采用金属材质的电源外壳101和电压显示屏102、电源开关103、电压调节旋钮104以及电源背面的高压输出端口105和电源插座106，电源外壳101的长为25cm～35cm，宽为20cm～25cm，高为20cm～25cm，通过电源插座106连接三角插头从市电电网获取电能，可以有效利用的电压频率为40Hz～70Hz，且市电的输入电压在110V～240V范围内时不影响电源正常工作。电源开关103用于控制整个装置的工作状态，电压调节旋钮104用于调节输出电压，电压显示屏102用于显示电压高低运行状态，高压输出端口105通过接线端子与悬浮电极200连接，可以根据不同需要快速更换，不需要对高压电源100部分拆装，提高了装置的安全性和便捷性。[0044]请参阅图7，高压电源100的内部包括市电输入接口110、高压输出119、接地保护118、直流电源模块111、电压测量模块112、升压模块113、散热片114、IGBT开关115、脉冲发生器116和高频变压器117，市电输入接口110输入供电，正常工作的输入电压可在110V～240V之间；输入的交流电经过直流电源模块111整流、滤波、稳压后转为直流输出，输出电压幅值为0～60V，直流电源模块111不仅给升压模块113供电，也给脉冲发生器116提供电能；提供给升压模块113的电压由电压测量模块112测量得到，并以数码管在电压显示屏102上显示，提供给脉冲发生器116的电压是恒定不变的，用以产生幅值5V，占空比1％～90％，频率1Hz～1kHz的方波信号。经过升压模块113提升的电压送入高频变压器117，并通过脉冲发生器116的波形控制IGBT开关115的闭合与导通，输入高频脉冲，高频变压器117的原副边比为10:500，其输出分别为高压输出119和接地保护118，高压输出119与高压输出端口105相连。打开电源开关103后，高压电源100可以产生频率1Hz～1kHz，幅值0～10kV的高电压，电压波形为单极性脉冲波。[0045]实施例2

[0046]请参阅图3，给出了悬浮电极200的一种结构，悬浮电极基体材料由聚四氟乙烯加工而成，加工难度较低，另外也可以使用树脂等材料，不影响处理效果。悬浮电极200由高压导线通道201、手持握柄一202、外螺纹一203、铜箔覆盖面204、内螺纹一205、阻挡介质盖206和圆形紫铜片207构成，外螺纹一203设置在手持握柄一202的一端端头外侧壁上，铜箔覆盖面204设置在手持握柄一202的一端端头端面上，阻挡介质盖206的内侧壁上设有与外螺纹一203相连接的内螺纹一205，圆形紫铜片207设置在阻挡介质盖206的内侧端面上，在组装完成时，铜箔覆盖面204与圆形紫铜片207直接接触，可以使电场更加均匀，高压导线通道201沿手持握柄一202的轴向开设，高压导线通道201通过导线与高压输出端口105连接。[0047]高压导线通道201的内径为8mm～15mm，内径可以配合使用的导线直径自由调整，手持握柄一202的直径为30mm～50mm，长度为50mm～100mm，铜箔覆盖面204厚度为0.1mm～0.2mm，阻挡介质盖206的厚度为1.5mm～2.5mm，如果使用树脂材料，相应厚度需要更改为2mm～3mm，适当的材料厚度可以在保证安全的前提下减少放电的衰减，这是悬浮电极能够大面积处理的关键，圆形紫铜片207厚度为3mm～8mm。[0048]实施例3

[0049]请参阅图4，给出了另一种悬浮电极结构100的展开图，悬浮电极200由铜柱211、聚四氟乙烯介质管212、管口213、外螺纹二214、内螺纹二215和手持握柄二216构成，聚四氟乙

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烯介质管212的一端封闭，另一端设置管口213，聚四氟乙烯介质管212呈试管形状，管壁厚1.5mm～2.5mm，铜柱211从聚四氟乙烯介质管212的管口213插入，与聚四氟乙烯介质管212内壁接触，外螺纹二214设置在聚四氟乙烯介质管212的外壁且位于管口213的一端，手持握柄二216的内壁一端设置与外螺纹二214配合的内螺纹二215，铜柱211长为80mm～120mm，直径为5mm～10mm，手持握柄二216长为90mm～130mm，材料为聚四氟乙烯或树脂，铜柱211通过导线与高压电源输出端口105连接，与其他悬浮电极一样，本电极可以通过插拔接口直接更换。

[0050]实施例4

[0051]请参阅图5，给出了第三种悬浮电极的结构示意图，悬浮电极200由电极头部分、固定架构部分及握柄部分构成，电极头部分包括柱形放电介质221、电极填充物222与固定外螺纹223，柱形放电介质221由石英玻璃、树脂、聚四氟乙烯其中一种材料构成，形状可有小幅改动，厚度在1.5mm～2.5mm之间，电极填充物222采用导电金属粉末或者导电物体作为填

固定外螺纹223设置于柱形放电介质221一侧，长为充物填充于柱形放电介质221的内部，

10mm～15mm，固定架构部分使用聚四氟乙烯作为基体材料，包括绝缘固定架224，绝缘固定架224内设有圆柱形孔洞，孔洞内壁加攻固定内螺纹225与电极头相连，握柄部分由树脂或聚四氟乙烯材料制成，包括用于容纳绝缘固定架224的固定框226，固定框226的内侧端面上设置与固定架224相接触的金属薄片227，固定框226的侧壁上设有柱形握柄228，柱形握柄228内设有与高压输出端口105相连接的孔洞229。[0052]实施例5

[0053]图6给出了悬浮电极的第四种结构，由圆柱形滚筒及手柄部分构成，悬浮电极200由金属外壳231、绝缘介质层232、导电层233、保护壳234和手柄235组成，金属外壳231位于绝缘介质层232的外壁，金属外壳231可自由滚动，金属外壳231的厚度可以任意选择，为减轻重量可取1mm～5mm，绝缘介质层232厚度为2mm～3mm，穿在圆柱形滚筒之中，导电层233固定于绝缘介质层232内，导电层233固定在手柄235上，手柄235内有与高压输出端口105相连的导线，金属外壳231的端部设有用于屏蔽导电层233的保护壳234，达到安全可靠的效果。[0054]实施例6

[0055]在本实施例中，高压电源100可以将220V的交流电转化输出脉冲电压。图8给出了电源模块输出的高压波形图，可以看出，电源输出波形为脉冲波，电压幅值为在0～24kV范围内可调。在利用本装置进行灭菌的过程中，可以通过调节高压电源模块100的输出电压幅值改变产生等离子体的密度，进而改变灭菌效率适应不同的皮肤处理需求。

[0056]1)本发明提供了一种基于悬浮电极产生低温等离子体进行人体皮肤表面灭菌及促进伤口愈合的方法，利用大气压低温等离子体电离空气产生OH、H2O2、HO2、O3、NO和N2O等活性粒子，对微生物灭活并促进人体细胞分化。[0057]2)装置设计包含一种小型脉冲电源，通过改变便携式高压电源参数调节作用于皮肤表面的等离子体强度和活性粒子浓度，可以根据处理目的的不同选择不同的灭菌强度，可用于日常杀菌也可用于伤口处理。

[0058]3)电源设计中使用了脉冲功率技术，可以降低能源消耗，减少热量产生，提高等离子体的产生效率，同时也保证了人体接触时的电气安全性以及温度舒适性。[0059]4)采用了形式各异的反应器结构，每种电极均可通过插拔方式直接更换，每种电

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极能够针对不同处理对象，在不同的环境使用，无需对电极部分拆卸保证了使用的安全性，同时也提升了装置了灵活性和实用性。

[0060]5)反应器设计使用了应用FE‑DBD原理的悬浮电极技术，所用电极可直接接触人体，并在接触面产生低温等离子体，直接处理的效果更佳。[0061]6)反应器设计中包含一种圆头多针型电极，可以方便进行头皮等位置的杀菌处理，可用于缓解头皮毛囊炎、头螨以及相关炎症。[0062]7)反应器设计中包含一种滚轮式电极，可以方便进行大面积的皮肤消毒，操作方便，快速高效。

[0063]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0064]以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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图1

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图8

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