Influence of photon energy and photon / particle fluxes on the inactivation efficiency of \(\textit {B. subtilis}\) spores in low-pressure plasmas

  • The aim of this thesis is the analysis of the influence of photon and particle fluxes on the inactivation efficiency of \(\textit {B. subtilis}\) spores in low-pressure plasmas. Therefore, plasmas of different gas mixtures are characterized regarding their electron density, electron energy distribution function, gas temperature, as well as their metastable and resonant state densities of argon. Afterwards, the determined plasma parameters are checked for their reproducibility and applicability in collisional radiative models and used in a model for atomic oxygen. Furthermore, the photon flux on the biological samples in the different gas mixtures is measured in the range from 116 nm to 840 nm. By comparing the results with inactivation experiments, the wavelength dependent photon influence as well as the influence of the particle fluxes on the inactivation efficiency of \(\textit {B. subtilis}\) spores is determined.
  • Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung des Einflusses von Photonen- und Teilchenflüssen auf die Inaktivierungseffizienz von \(\textit {B. subtilis}\) Sporen in Niederdruckplasmen. Hierzu wurden Plasmen mit unterschiedlichen Gaszusammensetzungen hinsichtlich ihrer Elektronendichte, Elektronenenergieverteilungsfunktion und Gastemperatur charakterisiert sowie die metastabilen und resonanten Zustände von Argon im Plasma bestimmt. Anschließend wurden die gemessenen Plasmaparameter bzgl. ihrer Reproduzierbarkeit und Eignung zur Anwendung in Stoß-Strahlungsmodellen untersucht und in einem Stoß-Strahlungsmodell für atomaren Sauerstoff verwendet. Weiterhin wurden die Photonenflüsse auf die biologischen Proben in den verschiedenen Plasmen im Bereich von 116 nm bis 840 nm analysiert. Abschließend konnte mit dem Vergleich von Inaktivierungsexperimenten der wellenlängenabhängige Einfluss, sowie der Einfluss von Teilchenflüssen auf die Inaktivierungseffizienz von \(\textit {B. subtilis}\) Sporen bestimmt werden.

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Metadaten
Author:Marcel FiebrandtORCiDGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-59394
Title Additional (German):Einfluss der Photonenenergie und Photonen- /Teilchenflüsse auf die Inaktivierungseffizienz von \(\textit {B. subtilis}\) Sporen in Niederdruckplasmen
Referee:Peter AwakowiczGND, Katharina StapelmannGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2018/07/12
Date of first Publication:2018/07/12
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Date of final exam:2018/05/04
Creating Corporation:Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
GND-Keyword:Plasmadiagnostik; Niederdruckplasma; Ultraviolettspektroskopie; Vakuum-UV-Spektroskopie; Sterilisation
Dewey Decimal Classification:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Elektrotechnik, Elektronik
faculties:Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht