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蛔虫卵高压脉冲电场杀灭方法研究

作　者: 吴双双
导　师: 滕召胜
学　校: 湖南大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 高压脉冲电场蛔虫卵寄生虫病介电模型高压脉冲电源
分类号: R184
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 58次
引　用: 1次
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内容摘要

寄生虫病长期危害人们身体健康,严重影响了经济的发展,制约着人们生活水平的进一步提高。因此,寄生虫病的防治具有重大的社会意义。杀灭寄主排泄出的寄生虫卵,切断感染源,破坏其生命周期,是降低寄生虫感染率的最有力的方法。常用的寄生虫病感染源药物处理方法存在易产生抗药性、污染环境、毒杀其他生物等弊端,改善卫生条件措施存在投资大,推进速度慢等缺点。针对现有措施的不足,本文提出了一种利用高压脉冲电场技术杀灭寄生虫卵的新方法,研究了该方法的可行性,介绍了蛔虫卵生物膜结构的模型,探讨了猪蛔虫卵高压脉冲电场杀灭机理,设计了高压脉冲电源,研制了实验室寄生虫卵杀灭装置,进行了猪蛔虫卵高压脉冲电场杀灭试验。本文共分为六章：第一章描述了常见寄生虫病的危害,介绍了高压脉冲电场技术现状和发展趋势,说明了高压脉冲电场技术应用于寄生虫卵杀灭的重大意义,指出了本文的研究背景和主要内容。第二章介绍了猪蛔虫卵的结构,探讨了猪蛔虫卵的介电模型,研究了猪蛔虫卵高压脉冲电场杀灭技术机理。第三章主要介绍了高压脉冲发生器原理,设计了基于电力电子开关器件的高压脉冲电源。第四章介绍了高压脉冲电场试验装置结构,设计了四种处理电极形式,分析气液两相时电场分布和电压击穿随机过程,讨论了试验安全性防护措施。第五章介绍猪蛔虫卵杀灭试验设计,描述了猪蛔虫卵杀灭试验过程,分析了试验数据和实验现象。最后结论部分总结了本文的创新和不足。寄生虫卵高压脉冲电场杀灭方法避免了现有寄生虫病防治方法的不足,还具有污水降解,杀菌等功效,具有积极的社会意义和广阔的应用前景,为进一步降低寄生虫病感染率提供了一种绿色的的崭新途径。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-18
  1.1 人体寄生虫与寄生虫病  11-14
    1.1.1 人体寄生虫  11
    1.1.2 常见寄生虫病  11-13
    1.1.3 寄生虫病的现有防治措施  13-14
  1.2 高压脉冲电场技术与应用现状  14-16
    1.2.1 高压脉冲电场技术的发展  14-15
    1.2.2 高压脉冲电场技术的应用  15-16
  1.3 项目来源与本文的主要工作  16-18
    1.3.1 项目来源与项目研究目标  16
    1.3.2 本文的工作  16-18
第2章蛔虫卵的介电模型及脉冲电场杀灭机理  18-27
  2.1 蛔虫卵结构及电特性  18-22
    2.1.1 蛔虫卵的结构  19
    2.1.2 蛔虫卵生物膜结构  19-20
    2.1.3 蛔虫卵生物膜结构电特性分析  20-21
    2.1.4 蛔虫卵生物膜结构的介电模型  21-22
    2.1.5 蛔虫卵等效电路  22
  2.2 高压脉冲电场对蛔虫卵的影响分析  22-24
    2.2.1 生物膜极化作用  22-23
    2.2.2 生物膜结构受力分析  23-24
  2.3 高压脉冲电场非热效应假说  24-27
    2.3.1 细胞膜电崩溃效应  24
    2.3.2 细胞膜电穿孔效应  24-25
    2.3.3 电磁机制  25
    2.3.4 粘弹极性形成  25
    2.3.5 电解产物效应  25-26
    2.3.6 臭氧效应  26-27
第3章用于寄生虫卵杀灭的高压脉冲电源设计  27-44
  3.1 高压脉冲电源原理及参数选择  27-29
    3.1.1 高压脉冲发生原理  27-28
    3.1.2 高压脉冲电源参数选择  28
    3.1.3 高压脉冲电源构成  28-29
  3.2 高压脉冲电源设计  29-44
    3.2.1 逆变模块设计  29-31
    3.2.2 高频升压变压器设计  31-33
    3.2.3 充电电路设计  33-34
    3.2.4 开关器件的选用与保护  34-37
    3.2.5 LC脉冲成形网络设计  37-38
    3.2.6 脉冲变压器的设计  38-40
    3.2.7 控制单元设计  40-44
第4章蛔虫卵高压脉冲电场杀灭试验装置设计  44-53
  4.1 基于高压脉冲电场的寄生虫卵杀灭装置  44
  4.2 高压脉冲电场处理电极设计  44-51
    4.2.1 理想电场分布  44-45
    4.2.2 存在媒质的电场分布  45-46
    4.2.3 电极间电场分布仿真  46-48
    4.2.4 气液两相击穿随机过程  48-49
    4.2.5 处理电极设计  49-51
  4.3 试验装置的安全防护  51-53
    4.3.1 病原体传染性防护  51
    4.3.2 高压电隔离与静电防护  51-52
    4.3.3 误操作安全保护  52-53
第5章高压脉冲电场对蛔虫卵的杀灭效果研究  53-65
  5.1 杀灭试验设计  53-54
  5.2 材料和方法  54-55
    5.2.1 试验材料  54
    5.2.2 仪器与设备  54
    5.2.3 试剂  54-55
    5.2.4 检测指标与检验方法  55
  5.3 杀灭试验流程  55-58
  5.4 试验结果及分析  58-65
    5.4.1 试验数据分析  59-62
    5.4.2 杀灭试验结果分析  62-63
    5.4.3 影响杀灭效果的因素  63-64
    5.4.4 试验结论  64-65
结论  65-67
参考文献  67-71
致谢  71-72
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  72-73
附录 B 寄生虫卵杀灭装置与试验现场  73-74

蛔虫卵高压脉冲电场杀灭方法研究

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