Что в архиве:
Оформление квалификационной работы:

Расчетно-пояснительная записка на _111_ листах формата А4.

Перечень графического (иллюстративного) материала (чертежи, плакаты, слайды и т.п.)
Чертежи А1 – 1 шт, плакаты А1 – 6 шт, спецификация – 1 шт.__________________________
РЕФЕРАТ
Расчетно-пояснительная записка 111 с., 60 рис., 11 табл., 11 источников, 1 прил.
ИМПУЛЬСНЫЕ КСЕНОНОВЫЕ ЛАМПЫ, ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ, ЛЕЧЕНИЕ РАН, УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Объект разработки – портативный плазменно-оптический аппарат для обеззараживания поверхностей и лечения ран.
Цель работы – разработка плазменно-оптического аппарата для лечения ран и дезинфекции помещений.
В работе приводится анализ современного уровня развития установок УФ обеззараживания, представлены результаты теоретического расчета импульсной ксеноновой лампы ИНП-5/60, результаты разработки конструкции аппарата, оценены его функциональные возможности; показано, что аппарат позволяет осуществлять дезинфекцию воздуха, поверхностей и ран. Также проведено экспериментальное исследование лампы, оценены опасные и вредные факторы, воздействующие на оператора, даны рекомендации по их снижению; проведен анализ рынка УФ установок обеззараживания и посчитана стоимость разработки и стоимость комплектующих одного аппарата.

СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ.. 5
ВВЕДЕНИЕ. 7
1 Реферативная часть. 8
1.1 Фотобиологическое действие УФ и его применение. 8
1.2 Современный уровень развития средств УФ терапии и источников УФ.. 12
2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ.. 26
2.1 Задача и исходные данные: 26
2.2 Расчет электротехнических параметров. 27
2.3 Расчет термодинамических параметров плазмы.. 36
2.4 Расчет излучательных характеристик лампы.. 44
2.5 Оценка основных эксплуатационных характеристик лампы.. 52
2.6 Оценка теплового режима колбы лампы.. 53
2.7 Расчет времени обеззараживания помещения. 55
3 Конструкторская часть. 60
3.1 Конструкция установки. 60
3.2 Электрическая схема. 65
3.3 Моделирование отражателя в TracePro. 66
3.4 Время обеззараживания поверхностей и лечения ран. 72
4 Научно-исследовательская часть. 74
4.1 Описание диагностического оборудования. 74
4.2 Определение электротехнических характеристик. 77
4.3 Определение излучательных характеристик. 80
4.3 Сравнение эксперимента с теоретическим расчетом.. 86
5 Безопасность жизнедеятельности. 89
6 Экономическая часть. 94
6.1 Оценка спроса и анализ рынка. 94
6.2 Оценка себестоимости производства установки. 96
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 99
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 100
ПРИЛОЖЕНИЕ А Графическая часть выпускной квалификационной работы 102

ВВЕДЕНИЕ

В период пандемии коронавируса (COVID-19) резко обострилась нужда в высокоэффективных методах и устройствах обеззараживания бактерий и вирусов. Сложившаяся ситуация чрезвычайно актуализирует исследования и разработки новых высокоэффективных противоэпидемических и терапевтических методов и соответствующего аппаратурного обеспечения.
При этом ультрафиолетовое (УФ) излучение занимает важное место в обеззараживании патогенов. Широкое признание УФ метода объясняется четким пониманием технологии и регламента ее использования. УФ излучение из бактерицидного диапазона 205–315 нм производит бактерицидное действие, которое заключается в поглощении УФ фотонов молекулами ДНК и РНК внутри клетки, разрывом связей в молекуле ДНК и образованием новых связей, в результате чего микроорганизмы теряют способность к воспроизведению.
Использование импульсных ксеноновых ламп имеет ряд преимуществ по сравнению с другими искусственными источниками УФ излучения. Благодаря широкому сплошному спектру и высокой интенсивностью излучения обеспечивается высокая антимикробная эффективность. Сплошной спектр излучения, непрерывно перекрывающий всю УФ область, обеспечивает биоцидное действие на различные виды микрофлоры независимо от индивидуальных спектральных чувствительности микроорганизмов.
Разрабатываемая установка имеет широкое применение и может использоваться повсеместно. Область применения обеззараживающих установок крайне широка – везде, где находится человек, крайне важно отсутствие потенциальных возбудителей болезней или же снижение их концентрации до минимальной. Разрабатываемое устройство может быть использовано в медицинских, учебных заведениях, на предприятиях, в местах массового скопления людей и т.д., а также в бытовых условиях.

1 Реферативная часть

1.1 Фотобиологическое действие УФ и его применение

Для понимания фотобиологического действия УФ достаточно рассмотреть лишь часть УФ области излучения, нижняя граница которой приходится на длину волны, примерно равную 190 нм, так как она является коротковолновой границей пропускания излучения воздухом. Верхней границей рассматриваемой области является длинноволновая граница всей УФ области излучения, равная 400 нм, при которой происходит переход УФ излучения в видимое. Но даже в таком сокращенном диапазоне кванты излучения имеют достаточно высокую энергию (3-7 эВ) для биологического воздействия на живые организмы. Однако глубина проникновения УФ излучения в ткани является наименьшей среди всех видов излучения. УФ-А может проникать в верхние слои дермы не глубже чем на 1 мм, глубина проникновения более коротковолнового излучения еще меньше. Поэтому влияние УФ излучения на организм человека ограничено верхними слоями кожи и слизистыми.
Все фотобиологическое воздействие УФ на организм человека можно разделить на следующие группы: бактерицидное, иммуностимулирующее, эритемное, пигментирующее, витаминообразующее, анальгетическое и трофостимулирующее воздействия.