В.Б. Байбурин1, В.В. Комаров2, В.П. Мещанов3

1,2 Саратовский государственный технический университет им. Ю.А. Гагарина (г. Саратов, Россия)
3 ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов, Россия)
1 baiburinvb@rambler.ru; 2 vyacheslav.komarov@gmail.com; 3 nika373@bk.ru

Постановка проблемы. Отличительной особенностью технологии микроволновой деконтаминации медицинских инструментов является превалирующее воздействие энергии электромагнитного поля на микрофлору. Процессы, лежащие в основе этой технологии, пока остаются малоизученными, что предопределяет актуальность данного исследования.

Цель работы – исследование факторов, оказывающих влияние на напряженность электромагнитного поля вблизи поверхности медицинских инструментов, облучаемых СВЧ-энергией, для достижения эффекта полной дезактивации микрофлоры.

Результаты. Разработаны математические модели, описывающие процессы распространения и рассеяния электромагнитных волн вблизи металлической поверхности, покрытой слоем воды. Выявлены особенности поведения поля внутри слоя воды при вариациях его высоты и температуры. Найдены условия формирования максимальной напряженности поля, тангенциального металлической поверхности.

Практическая значимость. Результаты моделирования позволили сформулировать практические рекомендации по реализации технологии микроволновой стерилизации хирургических инструментов.

Байбурин В.Б., Комаров В.В., Мещанов В.П. Математическое моделирование электромагнитных полей в рабочей среде СВЧ-стерилизатора хирургических инструментов // Биомедицинская радиоэлектроника. 2023. T. 26. № 6. С. 47−52. DOI: https:// doi.org/10.18127/ j15604136-202306-06

1. Nagatsu M., Zhao Y., Motrescu I., Mizutani R., Fujioka Y., Ogino A. Sterilization method for medical container using microwave-excited volume-wave plasma. Plasma processes and polymers. 2012. № 9. P. 590–596.
2. Tonmitr N., Mori T., Takami M., Yonesu A., Hayashi N. Time-modulated LF-microwave hybrid plasma for surface sterilization. IEEE Transactions on Plasma Science. 2021. V. 49. № 1. P. 154–161.
3. Байбурин В.Б., Балакин М.И., Комаров В.В., Лунева И.О., Никифоров А.А., Мещанов В.П. Быстрый метод полной деконтаминации в СВЧ электромагнитном поле // Вопросы электротехнологии. 2022. № 2(35). С. 27–30.
4. Байбурин В.Б., Комаров В.В., Мещанов В.П. Моделирование электродинамических параметров микроволнового стерилизатора // Физика волновых процессов и радитехнические системы. 2022. Т. 25. № 4. С. 52–58. DOI: https:// doi.org/10.18469/ 1810-3189.2022.25.4.52-58.
5. Ratamadecho P., Aoki K., Akahori M. The characteristics of microwave melting of frozen packed beds using a rectangular waveguide. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2002. V. 50. № 2. P. 1495–1502.
6. Воробьев Е.А. Экранирование СВЧ-конструкций. М.: Сов. радио. 1979. 136 с.
7. Григорьев А.Д. Электродинамика и микроволновая техника. СПб.: Лань. 2007. 704 с.