西安航泰航空技术有限责任公司位于西安市阎良区中国飞机工业基地内，隶属中国飞行试验研究院分支企业，在军工方面，主要肩负各种飞行器生产技术开发和试验，为空军现代化装备提供专用电子设备和机械产品。在民品方面，以中央空调除尘净化系统为中心，为纺织、烟草、制药行业的生产环境达标配套产品；近三年来我们与国内大专院校合作，把对医院空气杀菌、复杂医疗器械消毒、微生物试验场所空气净化确定为公司新的研发方向。

    一、研制目的
     我公司在研制过程中，了解到以医院手术室为中心部位的相关部门，其空气质量的现状和急需解决的消毒问题很多，带着问题我们针对手术室空气的杀菌和除尘净化进行了市场调查和分析研究。我公司高级医疗顾问，第四军医大学西京医院骨科张毅教授访问了德国、瑞士、奥地利等西欧国家，发现我国医院手术室空气质量远远低于西欧国家。又据国内部分专家论文介绍，医院感染中经空气传播的下呼吸道疾病(含内源性感染)占全部医院感染的30％左右(全国感染监控网1998～1999年脏测资料分析。吴安华等)，且居各部位医院感染之首，仅院内肺炎，美国每年多花10亿美元，我国每年损失人民币15亿之多。院内空气微生物与院内感染显著相关，感染中约2()％是由空气传播的，且呼吸道医院感染始终处于各种途径医院内感染之首，因此，空气净化与消毒对预防控制院内感染十分重要，开发动态有人情况下对空气连续消毒净化的设备意义非常之大，将不同场所微生物浓度控制在国家标准以内是我们开发空气消毒净化机的目的。
 

   二、国内外动态
     空气消毒与净化在国外是较为科学先进的，等离子体灭菌技术于二十世纪六十年代始于美国。Menashi等首先提出卤索类气体等离子体有很强的杀菌作用。等离子体灭菌技术1987年获专利，美国J0hson 8 J0hson hd的Aavanced stenllzatlclTl Promlcl s，1ivinecollf。rnia研制的starradloo等离子体灭菌器于1993年经FDA批准上市。
    在国内主要利用等离子体技术产生臭氧进行空气消毒，蔬菜水果保鲜，皮肤粉膜消毒，文书保存等。

    三、研制过程及结果
    依据《中国消毒学杂志》2000年第17卷4期222页“我国医院室内空气消毒方法研究进展”一文中结论：“寻找能让病人和医护人员在室内活动的情况下进行消毒的较好方法，要求其效果好，对人安全简便易行，尚值得继续深人研究”。又根据多方因素的综合分析，开发一种投资小，效果好对人安全的动态空气消毒设备迫切需要。在这种情况下。我公司开始了“空气消毒净化机的研制。
    等离子体杀菌方法是最新的物理杀菌方法之一，有人称之为医疗器械杀菌的发展方向。相对于其他杀菌方法来说，气体等离子体的突出特点是低温、快速杀菌、无残留毒性，对于耐湿热和不耐湿热医疗疗器械均很适合。
    所谓等离子体就是分离了的等量的带正电荷的粒子和带负电荷的粒子混合在一起，其密度较大，而作为整体来讲是呈中性状态。它是气体在加热或强电磁场作用下电离而产生的，主要由电子、离子，原子、分子、活性自由基等组成。等离子体是物质第四态，因其中的正电荷总数和负电荷总数在数值上相等，故称其为等离子体。
     等离子体的杀菌机理：
    (一)高速粒子的穿透效应
    等离子体装置能持续不断地产生甚高浓度的正离子，带负电的细菌流经电场时，就会处于正离子的浸渍包围中，迅速发生电解过程。这是个能量释放的过程，细菌的细胞壁会因此而遭受严重的破坏．足够多的高速粒子会穿透多孔的细胞壁，渗透到细胞内部，破坏细胞电解质，损害细胞膜，导致细胞死亡。
    (二)电场效应  
    研究证明，当平均电场强度超过25KV／cm时，细菌细胞膜会被击穿。细菌细胞膜的临界电压为0.5～2.0V，当加在细菌细胞膜上的电压超过这一临界值4～6倍、作用时间超过20～10µs时，将使细胞膜出现不可恢复的击穿，并导致细菌死亡。
    细菌致死作用是由细胞膜开始的。一个6µm厚的细胞膜上存在约1V的电位差时就会受到侵蚀，此时该细胞膜上的场强达(1/6)×109V／m。在低频情况下，细胞膜的容性电抗比细胞内部的阻抗要大的多。故细胞所随的几乎所有的电位差都落在细胞膜上。对于频率低于1MHz的脉冲波若在一个直径为10pm的细胞内部施加的电位差也是1V，那么产生的场强只有(1V)／(10µm≈105µW／m，远远小于细胞膜上的场强。
    (三)紫外光的作用
    在等离子体产生过程中，由于辉光放电，可放出大量紫外线，这种高能紫外光子(能量为3.3～3.6eV)可被DNA等核酸吸收而起到杀菌作用。经过数学推算，等离子体中紫外线强度在距离15cm时可达111.6µW／cm2。所以，紫外线在等离子体的杀菌作用中发挥重要作用。   
    (四)高能粒子和活性自由基的作用  
    氧化性气体等离子体中，含有大量原子氧、自由基等活性物质，它们易与细菌体内蛋白质和核酸发生反应，致细菌死亡。有研究证明，氧化性气体等离子体可直接氧化蛋白质中氨基糖，还可和微生物发生氧化反应产生二氧化碳和水氢链反应，从而使细菌或病毒从物质表面脱落。所以，直接氧化作用是等离子体的另一种杀菌因素。所以，等离子体的杀菌作用是综合因素所致。
    空气消毒净化机由初级过滤、静音风机、产生等离子体的电极、微尘过滤及负离子发生器组成。采用的低温等离子体为大气条件下的高频辉光电晕放电等离子体，且利用高频高压正脉冲电压连线状电极周围产生大范围的稳定的放电等离子体，形成等离子体浸渍效应。工作时，静音分机将室内空气送入机内，先经初级过滤网滤除粒径较大的尘粒和各种异物，然后进入“空气放电等离子体”区域，高能量“空气放电等离子体”快速作用并破坏细菌细胞壁而致其死亡。由于波形阴极板阻挡和导流作用，使气流形成涡流，反复旋转，从而延长气流在等离子体区域的时间，提高杀菌效果。经杀菌后的空气再进人中效吸附过滤装置，对各类异味和微粒再次净化。同时，负离子发生器产生定量浓度的负离子与杀菌后的空气混合成无菌清新空气，通过出风口送入室内。
    经测试，细菌通过电极的时间为60mµs，出风口的细菌数为0。
    模拟现场试验，开机120min，对空气中的金黄色葡萄球菌及白色念珠菌的杀灭率均达到100％。现场于西京医院骨科标准手术室进行试验，空气中初始菌落总数为892cfu／m3，开机120分钟后菌数降至49cfu／m3。，杀菌率达到94.5％。在交大医学院微生物实验室、交大第二附属医院感染科等有关单位试用，结果对空气中自然菌的杀灭率都达到90％以上，空气中的剩余菌数也均达到国家有关卫生标准的要求。

    四、小结
    我公司“放电等离子体空气消毒净化机”已获得国家实用新型专利证书(专利号ZL00261469.3)。取得了国家卫生部许可批件：卫消字（2002）第0129号。
    主要特点，1、杀菌效果好，能使人在动态环境下进行连续的空气消毒，对人体和其它设备没有危害。2、具有净化、除异味功效。3、它的底部安有万向轮，可以自由移动，能针对性地净化关键部位空气。4、使用范围广，可用于医院手术室、产房、烧伤病房、哮喘病房、传染病房以及会议室、图书馆、展览馆等公共场所的空气消毒、净化，减少细菌感染发生和传播。