低温等离子技术：医疗与环保领域的”隐藏高手“
低温等离子技术：医疗与环保领域的”隐藏高手“
低温等离子技术是一种集物理学、化学、生物学和环境科学于一体的交叉综合性技术。它在医疗和环保领域的应用日益广泛，特别是在废气处理和微创手术中展现出独特优势。本文将详细介绍低温等离子技术的基本概念、产生方法及其在不同领域的具体应用。
基本概念
低温等离子体是一种在较低温度下（通常低于 300°C）产生的电离气体，它是由气体分子通过高能电子撞击或其他方式电离而产生的。其电子温度较高，可上万度，但离子和中性粒子的温度却可低至室温，整个体系的表观温度较低，所以称为非平衡态等离子体，常见的气体放电产生的等离子体多属于这一类型。
产生方法
辉光放电：在低压下通过对气体施加高压电场，使气体分子被电离产生等离子体。这是较常用的产生低温等离子体的方法之一，能够在相对较低的温度和压力条件下产生稳定的等离子体。
微波放电：通过微波辐射来激发气体分子，使其电离产生等离子体。该方法可以产生较为均匀的等离子体，并且能够在较大的空间范围内实现等离子体的产生。
射频放电：通过射频辐射来激发气体分子，使其电离产生等离子体。射频放电在一些工业应用中较为常见，例如在材料表面处理和薄膜沉积等领域。
激光放电：通过激光辐射来激发气体分子，使其电离产生等离子体。这种方法可以产生高能量密度的等离子体，但设备成本较高，应用范围相对较窄。
应用领域
废气处理
在废气处理中，低温等离子体技术可以有效去除各种污染物，如塑料厂废气、污水泵站废气、餐饮油烟、污水处理厂臭气、烟草行业废气等。其原理是利用等离子体中的高能电子、离子、自由基等活性粒子与废气中的污染物相互作用，使污染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应，从而降解污染物。该技术具有反应快、不受气速限制、操作简单、节能、环保、应用范围广等优点。
医疗领域
低温等离子消融术：这是一种微创手术技术，在耳鼻喉科、脊柱外科、关节镜手术等领域应用广泛。例如，在鼻内窥镜下可对引起鼻炎的增生组织进行消融，利用低温等离子射频能量，以较低温度（40 - 70°C 左右）进行切割，达到一边切割一边止血的目的，可保持局部黏膜组织结构的安全性，减轻术后水肿与疼痛的症状，缩短康复周期。
伤口治疗：低温等离子体可以用来消灭细菌，对于一些不适合用高温处理的伤口，低温等离子体技术能够起到较好的杀菌消毒作用，促进伤口愈合。
材料表面处理
可以提升材料的粘附力和表面的亲水性，改善材料的表面性能，使材料能够更好地进行粘接、贴合、印刷、涂覆等后续加工处理。例如在薄膜类产品的加工中，低温等离子表面处理技术能够改善薄膜的表面能状态，提高其与其他材料的结合强度。
技术优势
- 兼具物理效应、化学效应和生物效应，可以对污染物进行多方面的处理。
- 能耗低、效率高，能够在较低的能量消耗下实现较好的处理效果。
- 无二次污染，处理过程中不会产生新的污染物，对环境友好。
- 设备启动、停止迅速，随用随开，不受气温影响，气阻小，适用于高流速、大风量的废气处理。
医疗领域的具体应用
低温等离子消融术：这是一种比较常见的微创手术方式。在耳鼻喉科应用广泛，比如用于治疗鼻炎、扁桃体炎等。它是利用低温等离子射频的能量，以相对较低的温度（40 - 70°C左右）来消融引起病症的增生组织。在消融过程中可以边切割边止血，能很好地保护局部黏膜组织结构，减轻术后水肿和疼痛，缩短患者的康复时间。在脊柱外科、关节镜手术等领域也会用到该技术。
伤口治疗：对于部分不适合高温处理的伤口，低温等离子体可以用于杀菌消毒。其能产生多种活性粒子，这些粒子与细菌的细胞壁、细胞膜等结构相互作用，从而破坏细菌结构，起到消毒的作用，有助于伤口的愈合。