利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备和方法技术

利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备和方法,它涉及微生物诱变育种的设备和方法。本发明专利技术为解决现有技术无法提供常温常压等离子体技术大面积处理微生物诱变育种的设备和方法的问题。壳体内部设置有高压高频电源、气体流量调节装置、温度调节装置和反应舱；反应舱贴在壳体内表面进行固定，等离子体发生器设置在反应舱内；阳极外表面包裹着绝缘介质，阳极与阴极呈上下对应设置，培养皿遮挡在阳极与阴极之间；高压高频电源给等离子体发生器提供电压，温度调节装置的制冷/制热端连接反应舱以调节反应舱内的温度，气体流量调节装置的输出端连接反应舱以给等离子体发生器提供反应气体，并调节反应舱内的气压和气体流量。

【技术实现步骤摘要】
利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备和方法
：本专利技术属于微生物诱变育种设备和方法领域，特别涉及用大气压低温等离子体技术对微生物进行诱变育种的设备和方法。
技术介绍
：微生物诱变育种的目的是人为使某些代谢产物过量积累，把生物合成的代谢途径朝人们所希望的方向加以引导,或者促使细胞内发生基因的重新组合优化遗传性状，获得所需要的高产、优质和低耗的菌种。由于等离子体物理过程较为复杂，并具有非线性、强耦合、变负载等特点，在实际应用中需要采用一套完善的系统对其进行监测和控制，因而限制了该技术在微生物育种领域的应用推广。目前随着等离子体技术的应用领域的不断扩展，特别是常压低温等离子体的出现和技术进步，大大克服了常规等离子体需要真空装置的缺点，将大力推动其在微生物育种、消毒、化学反应、材料处理等领域的应用和发展。大气压条件下放电产生等离子体不需要真空设备，具有成本低、效率高、无毒无污染等特点，放电时产生的等离子体温度低，因此该技术具有广阔的微生物诱变育种应用前景。近年来一些研究者使用射流技术产生大气压低温等离子体，拟在研究放电产生机理并进行微生物诱变育种处理。然而，市面上已有的射流技术产生的等离子体作用面积小，且通常放电气体单一，无法大量高效处理微生物，不能满足工业化生产需求。
技术实现思路
本专利技术需要解决的问题是：现有技术无法提供一种采用常温常压等离子体技术大面积处理微生物诱变育种的设备和方法，进而提供了一种在大气压环境下，采用介质阻挡放电技术产生等离子体，根据所需要保留的微生物特性，调节等离子体放电参数，实现不同微生物的诱变育种功能。本专利技术为解决上述技术问题采用的技术方案是:所述的利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备包括：壳体、高压高频电源、等离子体发生器、气体流量调节装置、温度调节装置和反应舱；壳体内部设置有高压高频电源、气体流量调节装置、温度调节装置和反应舱；反应舱的一侧贴在壳体内表面的一侧进行固定，等离子体发生器设置在反应舱内，壳体内外表面之间设置有第二气体进出口，第二气体进出口外接气瓶,第二气体进出口内接气体流量调节装置的输入端；等离子体发生器还包括绝缘介质、阳极和阴极，阳极外表面包裹着绝缘介质，阴极上表面上设置培养皿，阳极与阴极呈上下对应设置，培养皿遮挡在阳极与阴极之间；高压高频电源的高压输出端连接阳极，接地端连接阴极，高压高频电源给等离子体发生器提供电压，温度调节装置的制冷/制热端连接反应舱以调节反应舱内的温度，气体流量调节装置的输出端连接反应舱以给等离子体发生器提供反应气体，并调节反应舱内的气压和气体流量。本专利技术的有益效果是：采用介质阻挡放电技术加大对微生物进行诱变处理的面积，并且通过更换放电电极的大小以适应科研或者工业化生产对微生物处理量的需求；根据所需要保留的微生物特性，调节等离子体放电参数，实现不同微生物的诱变育种功能。附图说明图1为利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备的控制关系示意图；图2为利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备的结构示意图；图3为利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备的放电电极结构示意图；具体实施方式具体实施方式一：如图1至图3所示，本实施方式利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备包括：壳体1、高压高频电源3、等离子体发生器4、气体流量调节装置5、温度调节装置6和反应舱8；壳体1内部设置有高压高频电源3、气体流量调节装置5、温度调节装置6和反应舱8；反应舱8的一侧贴在壳体1内表面的一侧进行固定，等离子体发生器4设置在反应舱8内，壳体1内外表面之间设置有第二气体进出口1-1，第二气体进出口1-1外接气瓶,第二气体进出口1-1内接气体流量调节装置5的输入端；等离子体发生器4还包括绝缘介质4-1、阳极4-2和阴极4-3，阳极4-2外表面包裹着绝缘介质4-1，阴极4-3上表面上设置培养皿7，阳极4-2与阴极4-3呈上下对应设置，培养皿7遮挡在阳极4-2与阴极4-3之间；高压高频电源3的高压输出端连接阳极4-2，接地端连接阴极4-3，高压高频电源3给等离子体发生器4提供电压，温度调节装置6的制冷/制热端连接反应舱8以调节反应舱8内的温度，气体流量调节装置5的输出端连接反应舱8以给等离子体发生器4提供反应气体，并调节反应舱8内的气压和气体流量；采用介质阻挡放电产生等离子体，在阴、阳电极之间放置装有微生物培养液的培养皿，增加了等离子体作用的面积，同时可以更换阴、阳极的大小调节等离子体作用的面积,以适应科研或者工业化生产对微生物处理量的需求；等离子体发生器4和温度调节装置6可以外接动力电源。具体实施方式二：如图1所示，本实施方式的高压高频电源3还包括调压器3-1、电压表3-2、电流表3-3、示波器3-4、继电器3-7和主电源3-6，电压表3-2、电流表3-3和示波器3-4的信号输入端与主电源3-6信号输出端连接，主电源3-6与继电器3-7相连，继电器3-7与调压器3-1相连接；温度调节装置6还包括温度感应器6-1,温度感应器6-1设置在反应舱8内；气体流量调节装置5还包括气体流量调节阀5-1、电磁阀5-2、微压表5-4和气体流量计5-5，微压表5-4的波纹膜盒设置在反应舱8内,微压表5-4的表盘设置在壳体1外表面上，气体流量计5-5的输入端连接在电磁阀5-2的输出端上,气体流量调节阀5-1的气体输出端与电磁阀5-2的气体输入端相连接；封闭的反应舱8与壳体1相连接的一侧上还开有舱门8-1，反应舱8内外表面之间还设置有第一气体进出口8-2,第一气体进出口8-2的输入端与气体流量调节装置5的输出端相连通；调压器调节主电源的输出电压，电压表、电流表、示波器采集主电源的输出参数，调压器与主电源之间由继电器连接，继电器平时处于断开状态，由于调压器的输出电压与主电源输出电压有严格的线性关系，可以调节调压器到预设值，当继电器断开时主电源不输出电压，给等离子体发生器供电时控制模块会给继电器一个信号，继电器闭合，电路接通，主电源按预设值给电极输出电压；通过舱门可将装有培养液的培养皿放在等离子体发生器上；温度调节装置中的制冷/制热系统可调节反应舱内的温度；其他组成及连接方式与具体实施方式一相同。具体实施方式三：如图1、2所示，本实施方式的等离子体发生器4还包括电极升降驱动装置14，电极升降驱动装置14与阳极4-2相连接以调节阳极4-2与阴极4-3之间的间隙，在壳体1外部设置有控制电极升降驱动装置14的电极位置调节按钮15；电极升降驱动装置14可以选用电机驱动的机械传动装置；其他组成及连接方式与具体实施方式二相同。具体实施方式四：如图1所示，本实施方式还包括工控机2、第一控制模块3-5、第二控制模块6-3和第三控制模块5-6，工控机2设置在壳体1的内部，工控机2通过第一控制模块3-5与高压高频电源3的控制信号输入端连接，工控机2通过第三控制模块5-6与气体流量调节装置5的控制信号输入端连接,工控机2还通过第二控制模块6-3与温度调节装置6的控制信号输入端相连接；电压表3-2、电流表3-3、示波器3-4和气体流量计5-5分别设置在壳体1内，电压表3-2、电流表3-3和示波器3-4的信号输出端与工控机2的信号输入端相连接，温度感应器6-1的信号输出端与工控机2的信号输入端相连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备，其特征在于：所述的利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备包括：壳体(1)、高压高频电源(3)、等离子体发生器(4)、气体流量调节装置(5)、温度调节装置(6)和反应舱(8)；壳体(1)内部设置有高压高频电源(3)、气体流量调节装置(5)、温度调节装置(6)和反应舱(8)；反应舱(8)的一侧贴在壳体(1)内表面的一侧进行固定，等离子体发生器(4)设置在反应舱(8)内，壳体(1)内外表面之间设置有第二气体进出口(1‑1)，第二气体进出口(1‑1)外接气瓶,第二气体进出口(1‑1)内接气体流量调节装置(5)的输入端；等离子体发生器(4)还包括绝缘介质(4‑1)、阳极(4‑2)和阴极(4‑3)，阳极(4‑2)外表面包裹着绝缘介质(4‑1)，阴极(4‑3)上表面上设置培养皿(7)，阳极(4‑2)与阴极(4‑3)呈上下对应设置，培养皿(7)遮挡在阳极(4‑2)与阴极(4‑3)之间；高压高频电源(3)的高压输出端连接阳极(4‑2)，接地端连接阴极(4‑3)，高压高频电源(3)给等离子体发生器(4)提供电压，温度调节装置(6)的制冷/制热端连接反应舱(8)以调节反应舱(8)内的温度，气体流量调节装置(5)的输出端连接反应舱(8)以给等离子体发生器(4)提供反应气体，并调节反应舱(8)内的气压和气体流量。...

【技术特征摘要】
1.一种利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备，其特征在于：所述的利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备包括：壳体(1)、高压高频电源(3)、等离子体发生器(4)、气体流量调节装置(5)、温度调节装置(6)和反应舱(8)；壳体(1)内部设置有高压高频电源(3)、气体流量调节装置(5)、温度调节装置(6)和反应舱(8)；反应舱(8)的一侧贴在壳体(1)内表面的一侧进行固定，等离子体发生器(4)设置在反应舱(8)内，壳体(1)内外表面之间设置有第二气体进出口(1-1)，第二气体进出口(1-1)外接气瓶,第二气体进出口(1-1)内接气体流量调节装置(5)的输入端；等离子体发生器(4)还包括绝缘介质(4-1)、阳极(4-2)和阴极(4-3)，阳极(4-2)外表面包裹着绝缘介质(4-1)，阴极(4-3)上表面上设置培养皿(7)，阳极(4-2)与阴极(4-3)呈上下对应设置，培养皿(7)遮挡在阳极(4-2)与阴极(4-3)之间；高压高频电源(3)的高压输出端连接阳极(4-2)，接地端连接阴极(4-3)，高压高频电源(3)给等离子体发生器(4)提供电压，温度调节装置(6)的制冷/制热端连接反应舱(8)以调节反应舱(8)内的温度，气体流量调节装置(5)的输出端连接反应舱(8)以给等离子体发生器(4)提供反应气体，并调节反应舱(8)内的气压和气体流量。2.根据权利要求1所述的一种利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备，其特征在于：高压高频电源(3)还包括调压器(3-1)、电压表(3-2)、电流表(3-3)、示波器(3-4)、继电器(3-7)和主电源(3-6)，电压表(3-2)、电流表(3-3)和示波器(3-4)的信号输入端与主电源(3-6)信号输出端连接，主电源(3-6)与继电器(3-7)相连接，继电器(3-7)与调压器(3-1)相连接；温度调节装置(6)还包括温度感应器(6-1),温度感应器(6-1)设置在反应舱(8)内；气体流量调节装置(5)还包括气体流量调节阀(5-1)、电磁阀(5-2)、微压表(5-4)和气体流量计(5-5)，微压表(5-4)的波纹膜盒设置在反应舱(8)内,微压表(5-4)的表盘设置在壳体(1)外表面上，气体流量计(5-5)的输入端连接在电磁阀(5-2)的输出端上,气体流量调节阀(5-1)的气体输出端与电磁阀(5-2)的气体输入端相连接；封闭的反应舱(8)与壳体(1)相连接的一侧上还开有舱门(8-1)，反应舱(8)内外表面之间还设置有第一气体进出口(8-2),第一气体进出口(8-2)的输入端与气体流量调节装置(5)的输出端相连通。3.根据权利要求2所述的一种利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备，其特征在于：等离子体发生器(4)还包括电极升降驱动装置(14)，电极升降驱动装置(14)与阳极(4-2)相连接以调节阳极(4-2)与阴极(4-3)之间的间隙，在壳体(1)外部设置有控制电极升降驱动装置(14)的电极位置调节按钮(15)。4.根据权利要求2或3所述的一种利用介质阻挡放电技术对微生物诱变育种的设备，其特征在于：它还包括工控机(2)、第一控制模块(3-5)、第二控制模块(6-3)和第三控制模块(5-6)，工控机(2)设置在壳体(1)的内部，工控机(2)通过第一控制模块(3-5)与高压高频电源(3)的控制信号输入端连接，工控机(2)通过第三控制模块(5-6)与气体流...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄庆利，肖青梅，
申请(专利权)人：哈尔滨极光纬度科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23