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辐射法

γ射线灭菌8

γ辐射是在1900年研究镭的辐射时被发现的。随后又发现了其它源，例如锝99m和钴60。γ辐射的工业应用始于20世纪50年代，辐射源为钴60。钴60不会自然发生，在反应器中人工生成。钴60的半衰期为5.2714年。

工作原理9

待灭菌对象置于传送装置上，将其送至强γ辐射源附近，例如钴60。待灭菌对象停止在辐射场后，接受一定的剂量，然后移动传送装置，继续处理下一个对象。传送装置也可不采用停-走的方式，而是以一定的速度(确保剂量合适)连续移动(连续处理)。电离辐射产生激励、电离，当有水存在时，形成游离基结构。游离基是强氧化(OH、HO2)和还原(H)剂，能够破坏活细胞中必不可少的分子。所以，全部三个过程均造成必不可少的细胞成分的裂变，例如酶类和DNA。从而造成细胞死亡。γ辐射的最严重生物损伤形式发生在γ射线窗内，介于3MeV和10MeV之间。钴60发射的γ辐射为1.17MeV和1.33MeV水平，稍低于最有效的范围。

问题10

γ辐射可深入照射对象。它比物理和化学法快，在高于室温及标准大气压下发生。辐照器体积大，用2m厚混凝土墙屏蔽环境，以防辐射。由于放射衰变的原因，需要定期调整照射时间，维持恒定的辐射剂量。除影响活细胞外，γ辐射还影响高分子材料和半导体。对电子器件的影响取决于剂量和剂量率。硅材料中大于5000 rad的总离子持续数秒到数分钟，将长时间影响半导体。电路变得不稳定，将不再符合技术指标。因此，γ射线灭菌不应用于含有半导体的对象。

电子束灭菌11

由于电子束是由电子管(也称为真空管)的阳极发射的，所以最早被称为阳极射线。阳极射线管(CRT)产生和偏转电子束，扫描荧光屏，发明于1897年。随着电视机的推广，它变为一种家用电器。在电视机用的CRT中，用10kV (黑白电视)或25kV (彩色电视)的阳极电压加速成束的电子，电子在到达屏幕时返回金属导体。电子束发生器与CRT类似。然而，加速电压可能高1000倍，屏幕被由钛箔制成的窗口所代替，它使电子离开真空，但防止来自于大气的气体分子进入。电子束用于灭菌始于1956年，当时医疗器械行业推动了其首次商业应用。

工作原理9，12

待灭菌对象置于传送装置，缓慢通过电子束发生器的窗口。选择传送装置的速度，确保辐射剂量合适(连续处理)。达到灭菌所需的穿透深度要求能量水平为5MeV至10MeV数量级。电子束辐射形成游离基，与高分子发生反应，从而破坏DNA，造成细胞死亡。该方法能够破坏所有类型的病原体，包括病毒、真菌、细菌、诸虫、孢子，以及霉菌。

问题

电子束辐射没有γ辐射的穿透力强。然而，它比γ射线灭菌快，不产生核废料，在高于室温及标准大气压下进行。电子束对材料的兼容性比γ辐射更好。当直接照射电子元件时，电子束会造成电荷累积(ESD)，进而造成损坏。因此，电子束不应用于含有半导体的对象。

总结

医疗应用的灭菌方法有物理、化学和辐射法。每种灭菌方法都有其特点，可作用于或不能作用于半导体器件。选择具体方法时，应考虑潜在的副作用，尤其涉及到电子器件时。

关键词： 医疗应用 灭菌 方法 电子元件