[发明专利]用氙准分子臭氧对微生物培养箱消毒的方法及其装备

说明书

本发明涉及的技术领域是低温消毒领域和新型微生物培养箱的制造领域，其技术核心是利用氙准分子光源发射的172nm的窄频光激发氧气产生臭氧的臭氧现用现制方式，解决微生物培养箱内部细菌孢子体消毒困难的问题。使用该方法可以有效地解决微生物对微生物培养箱内部的污染，并以此为核心技术制造出具有低温自消毒功能的新型微生物培养箱，本发明所表述的消毒方法还可以广泛地应用于低温消毒领域。

技术领域

本发明涉及的技术领域是低温消毒领域和新型微生物培养箱的制造领域，其技术核心是利用氙准分子光源发射的172nm的窄频光激发氧气产生臭氧的臭氧现用现制方式，解决微生物培养箱及其类似装备中的内部细菌孢子体消毒困难的问题。使用该方法可以有效地解决微生物对微生物培养箱内部的污染，并以此为核心技术制造出具有低温自消毒功能的新型微生物培养箱，本发明所表述的消毒方法还可以广泛地应用于微生物培养需要低温消毒的装备制造领域。

背景技术

微生物培养箱的作用是创造一个适合微生物生长的小环境，在这个环境中培养所需要的微生物，使其茁壮生长。这个装备在生命科学领域、食品、药品、临床医学、农业等领域有着广泛的用途。但是在微生物培养箱的应用实践中，由于微生物培养箱非常有利于微生物的生长，所以在培养所需要的微生物的同时，一些不希望出现的微生物也会滋生其中，这将对所需要的微生物的生长造成干扰，这样将会对微生物的检测产生影响。

已有的微生物培养箱内部的消毒方法大多采用低压汞灯辐射照射灭菌、化学消毒剂擦拭或熏蒸灭菌，比较好的是微生物培养箱自带高温加热功能，采用高温加热对微生物培养箱内部高温灭菌。

低压汞灯辐射照射灭菌主要是利用低压汞灯所发射的254nm的宽频紫外光的辐射导致微生物吸收紫外光后细胞壁变异而杀灭微生物。一些低压汞灯可以发射185nm的窄频紫外光， 185nm的窄频紫外光可以激发氧气产生臭氧，新制备的臭氧具有很强的氧化性，对微生物的杀灭非常有效。但是遗憾的是低压汞灯发射的185nm光谱的辐射能约在120kcal/mol左右，而可以导致氧分子双键断裂形成氧离子所需要的吸收能约在118kcal/mol左右，也就是说低压汞灯所发射的185nm的窄频紫外光的能级勉强超过氧分子裂解成为氧离子所需要的能级，所以激发氧气转化为臭氧的能力非常有限。另外一个不利的因素是臭氧在254nm有吸收，吸收 254nm的辐射光后臭氧被还原成氧分子。这样本来臭氧产能就低，还被自身的光谱还原。所以低压汞灯杀菌的作用主要是来自于254nm的辐射吸收，低压汞灯所产生的臭氧对杀菌做出的贡献从理论上分析是非常有限的。但是要通过实验证明却非常困难，实验模型很难构建。由于人对臭氧的嗅觉阈值很低，空气中有0.02ppm左右的臭氧时，人类就可以明显的嗅到。所以低压汞灯辐射消毒臭氧消毒的双消毒功能普遍被接受。但是在微生物培养箱内部面对孢子体的消杀时却暴露出无能为力的尴尬窘境。

化学消毒剂可以有很多种的选择，一些具有很好的消毒效果。但是化学消毒剂对人体的侵害、不安全和对环境的污染是众所周知的，也并不是一些可以有效杀灭孢子体的化学消毒剂(如环氧乙烷、甲醛等)都可以使用在微生物培养箱内部的消毒场合。

自身具有加热功能的微生物培养箱是当前解决微生物培养箱内部消毒的有效方式，也被广泛地使用。但是高的耗能是这种装备的缺陷。

基于上述状况，寻找更好的低温消毒方法应用于微生物培养箱的内部消毒，显然是具有积极的意义。

随着人类技术的发展，氙准分子光源的应用为人类低温消毒领域带来了一缕清新的技术春风。氙准分子在等离子体的环境下，可以发射172nm的窄频紫外光(如图1所示)，其辐射能接近170kcal/mol左右，这样远远的超过氧分子双键断裂所需要的辐射能，因此具有强大的臭氧制备能力。但是氙准分子光源所具备的辐射能却远远的低于将氮分子的三键打开形成活性氮原子所需要的225kcal/mol左右的辐射能，所以不会产生氮氧化合物有害气体。我们将使用氙准分子发射的172nm的紫外光辐射氧气所产生的不含氮氧化合物的臭氧简称为“氙准分子臭氧”。