[發(fā)明專利]一種用于皮膚癌細(xì)胞處理的等離子體振蕩射流發(fā)生器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110873442.7
• 申請(qǐng)日: 2021-07-30
• 公開（公告）號(hào): CN113438791A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李欣欣;韓驊;戴亮亮;卞干蘭;陳興娟;胡思雋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué);西北工業(yè)大學(xué)深圳研究院
• 主分類號(hào): H05H1/24
• 分類號(hào): H05H1/24;H05H1/26;A61B18/12
• 代理公司: 西安銘澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 梁靜

本發(fā)明提供一種用于皮膚癌細(xì)胞處理的等離子體振蕩射流發(fā)生器，該等離子體振蕩射流發(fā)生器內(nèi)設(shè)置有流動(dòng)通道，流動(dòng)通道包括氣體進(jìn)口段、振蕩射流發(fā)生段和射流出口段；振蕩射流發(fā)生段包括主流通道和反饋通道，主流通道的出口端的寬度大于射流出口段的入口端的寬度；反饋通道由兩個(gè)C型通道組成，且布設(shè)在主流通道的兩側(cè)。主要利用流體力學(xué)的康達(dá)效應(yīng)，在傳統(tǒng)直通道式等離子體射流發(fā)生器的基礎(chǔ)上增加流體振蕩器件，通過特殊的流道設(shè)計(jì)形成反饋通道，驅(qū)動(dòng)等離子體射流在一定方向產(chǎn)生振蕩效應(yīng)，從而大幅度增加等離子體射流的處理面積，提高等離子體射流處理速度，解決了目前大氣壓非平衡態(tài)等離子體射流發(fā)生裝置存在處理面積小、效率低、速度慢的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及等離子醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于皮膚癌細(xì)胞處理的等離子體振蕩射流發(fā)生器。

背景技術(shù)

大氣壓下低溫等離子體射流具有放電溫度低、放電裝置靈活、化學(xué)活性高、對(duì)人體傷害小等突出優(yōu)點(diǎn)，能夠產(chǎn)生紫外線、高能帶電粒子、活性氧粒子、激發(fā)態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)粒子等活性成分。近年來研究發(fā)現(xiàn)，等離子體射流在滅菌消毒、材料表面改性、牙科治療、美容、止血消炎、傷口愈合、皮膚病治療、癌細(xì)胞殺滅以及腫瘤治療等領(lǐng)域取得越來越多的研究成果。特別是在誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡方面，適量的低溫等離子體能夠有效促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡，但不會(huì)對(duì)周圍的正常細(xì)胞產(chǎn)生明顯的傷害。

但是，大氣壓條件實(shí)現(xiàn)大尺度均勻的非平衡態(tài)等離子體放電非常困難。目前非平衡態(tài)等離子體多由等離子體射流管產(chǎn)生，射流管直徑一般為毫米量級(jí)。這種發(fā)生裝置產(chǎn)生的等離子體體積較小，導(dǎo)致處理面積一般不超過幾平方毫米，嚴(yán)重影響了等離子體處理病灶的速度，限制了快速大規(guī)模殺菌消毒場景的應(yīng)用。雖然，近年來提出來等離子體射流陣列的發(fā)生裝置，將多個(gè)小尺度的等離子體射流發(fā)生裝置按照一定布局形式排列組合為一個(gè)放電單元，能夠在一定程度上增加單次等離子體處理的區(qū)域面積，但是近來研究也表明射流陣列中各個(gè)放電單元存在相互影響，在一定程度上影響了等離子體殺菌消毒的效果。

綜上，目前大氣壓非平衡態(tài)等離子體射流發(fā)生裝置存在處理面積小，效率低，處理速度慢等不足，影響了等離子體殺菌消毒的快速大范圍應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于皮膚癌細(xì)胞處理的大氣壓非平衡態(tài)等離子體振蕩射流發(fā)生器結(jié)構(gòu)，主要利用流體力學(xué)的康達(dá)效應(yīng)，在傳統(tǒng)直通道式等離子體射流發(fā)生器的基礎(chǔ)上增加流體振蕩器件，通過特殊的流道設(shè)計(jì)形成反饋通道，驅(qū)動(dòng)等離子體射流在一定方向產(chǎn)生振蕩效應(yīng)，從而大幅度增加等離子體射流的處理面積，提高等離子體射流處理速度，解決了目前大氣壓非平衡態(tài)等離子體射流發(fā)生裝置存在處理面積小、效率低、速度慢等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。

一種用于皮膚癌細(xì)胞處理的等離子體振蕩射流發(fā)生器，該等離子體振蕩射流發(fā)生器內(nèi)設(shè)置有流動(dòng)通道，所述流動(dòng)通道包括依次連接的氣體進(jìn)口段、振蕩射流發(fā)生段和射流出口段；

所述振蕩射流發(fā)生段包括：

主流通道，所述主流通道的出口端的寬度大于所述射流出口段的入口端的寬度；

反饋通道，由兩個(gè)C型通道組成，且布設(shè)在所述主流通道的兩側(cè)。

進(jìn)一步，載氣由所述氣體進(jìn)口段進(jìn)入所述振蕩射流發(fā)生段，并緊貼所述主流通道的一側(cè)壁面流動(dòng)，當(dāng)載氣在所述主流通道的出口端受到阻擋時(shí)，一部分載氣進(jìn)入與其相鄰的反饋通道內(nèi)，并由所述主流通道的入口端進(jìn)入，然后緊貼所述主流通道的另一側(cè)壁面流動(dòng)；如此循環(huán)往復(fù)，載氣在所述振蕩射流發(fā)生段內(nèi)往復(fù)擺動(dòng)；通電后，載氣在所述振蕩射流發(fā)生段內(nèi)放電形成等離子體，并在外部載氣壓力驅(qū)動(dòng)下，放電形成的等離子體從所述射流出口段噴出，并形成掃掠式等離子體射流。

進(jìn)一步，沿載氣流動(dòng)方向，所述主流通道呈擴(kuò)張收斂形狀。

更進(jìn)一步，所述主流通道的入口端的寬度為5～10mm；所述主流通道的出口端的寬度為6～11mm；所述主流通道的入口端與其出口端之間的最大寬度為8～15mm。