プラズマ滅菌測定を支援する周波数コム

物質の部分イオン化状態─プラズマが特定の細菌の殺滅と表面の消毒に有用であることはかなり前から知られている。しかし、どのプラズマ源と菌種混合物が滅菌処理工程で最も高効率であるかを決定するには、プラズマ排出物中に存在する過酸化水素(H2O2 )、オゾン(O3)、亜酸化窒素(N2O)、二酸化窒素( NO2 )などの分子ガスの濃度を測定しなければならない。
 標準のフーリエ変換赤外(FTIR)分光計は、分子スペクトルを高い信号対雑音比で測定するのに長時間を要する。そこで、JILA(コロラド大学と国立標準技術研究所〔NIST〕の共同研究機関)、コロラド大学、および米スーパー・パルス社の研究チームは、代わりに周波数コムを使って超高速かつリアルタイムでのガス測定を実施し、これらの広帯域光源の利用をさらに生物医学光学とバイオフォトニクスの領域へと拡大した(1)。

プラズマ発生

間接(遠隔)または直接(処理領域が近接近)の両プラズマ生成法を抗菌用途において試験した。研究チームは、H2O2添加物による誘電体障壁放電(DBD)を使って、プラズマ誘起排出物を生成した。プラズマによって生成されたフリーラジカルや活性酸素種が含まれるので、閉ループのフローシステムを使った。排出物の流量は118リットル/分であった。最大滅菌作用を得るために
50%H2O2 溶液バブラーをDBDとともに能動的に使用した。

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出典元
https://ex-press.jp/wp-content/uploads/2012/12/201210-11_0014wn02.pdf