特開 2024-139852 プラズマ照射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024139852

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】プラズマ照射装置

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/26 20060101AFI20241003BHJP

   A61B 18/00 20060101ALI20241003BHJP

   A61N 1/44 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H05H1/26

A61B18/00

A61N1/44

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023050775

(22)【出願日】2023-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】000004547

【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000497

【氏名又は名称】弁理士法人グランダム特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 馨

(72)【発明者】

【氏名】中埜 吉博

(72)【発明者】

【氏名】松元 裕次

(72)【発明者】

【氏名】杉山 有美

(72)【発明者】

【氏名】安部 快彦

(72)【発明者】

【氏名】曽根 伸一郎

【テーマコード（参考）】

2G084

4C053

4C160

【Ｆターム（参考）】

2G084AA24

2G084BB03

2G084CC20

2G084DD15

2G084DD21

2G084DD22

2G084DD66

2G084EE12

2G084GG04

2G084GG11

4C053MM02

4C160KK04

(57)【要約】

【課題】ガス誘導路内で発生したプラズマが放出口から放出され易いプラズマ照射装置を提供する。
【解決手段】プラズマ照射装置１０は、ガスを放出口５１Ｂに誘導するガス誘導路５１と、ガス誘導路５１を構成する筒状の誘電体７３と、ガス誘導路５１内に面する第１電極７１と、誘電体７３の内部に設けられる第２電極７２と、を有し、ガス誘導路５１内でプラズマ放電を発生させる放電部７０と、誘電体７３の外周面に露出し、第２電極７２に接続される構成である外部電極７５と、第１電極７１に接続されて誘電体７３の外周面に露出する第１パッド７１Ｂと、を備えている。外部電極７５の全体は、第１パッド７１Ｂよりも放出口５１Ｂ側に配置される。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガスを放出口に誘導するガス誘導路と、
前記ガス誘導路を構成する筒状の誘電体と、前記ガス誘導路内に面する放電電極と、前記誘電体の内部に設けられる基準電極と、を有し、前記ガス誘導路内でプラズマ放電を発生させる放電部と、
前記誘電体の外周面に露出し、前記基準電極に接続される構成又は接地される構成である外部電極と、
前記放電電極に接続されて前記誘電体の外周面に露出するパッドと、
を備え、
前記外部電極の少なくとも一部は、前記パッドよりも前記放出口側に配置される、
プラズマ照射装置。

【請求項2】

前記外部電極は、接地される構成であり、
前記基準電極に接続されて前記誘電体の外周面に露出する第２パッドを備え、
前記外部電極の少なくとも一部は、前記第２パッドよりも前記放出口側に配置される、
請求項１に記載のプラズマ照射装置。

【請求項3】

前記外部電極は、前記誘電体の外周を覆うように環状に配置される、
請求項１又は請求項２に記載のプラズマ照射装置。

【請求項4】

前記外部電極は、前記誘電体において前記放出口から離れた位置に配置される、
請求項１又は請求項２に記載のプラズマ照射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、プラズマ照射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示されるプラズマ照射装置は、ガス誘導路と、沿面放電部と、を備える。沿面放電部は、放電電極が流路に面しつつ、周期的に変化する電圧が放電電極に印加されることに応じて流路内で沿面放電を発生させる。接地電極の一部は、放電電極よりも放出口側に配置される構成となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１９８２３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されるようなプラズマ照射装置では、放出口からより多くのプラズマを放出することを目的にしているが、より一層プラズマを放出させ易い構成が求められている。

【0005】

本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ガス誘導路内で発生したプラズマが放出口から放出され易いプラズマ照射装置を提供することを一つの目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のプラズマ照射装置は、
ガスを放出口に誘導するガス誘導路と、
前記ガス誘導路を構成する筒状の誘電体と、前記ガス誘導路内に面する放電電極と、前記誘電体の内部に設けられる基準電極と、を有し、前記ガス誘導路内でプラズマ放電を発生させる放電部と、
前記誘電体の外周面に露出し、前記基準電極に接続される構成又は接地される構成である外部電極と、
前記放電電極に接続されて前記誘電体の外周面に露出するパッドと、
を備え、
前記外部電極の少なくとも一部は、前記パッドよりも前記放出口側に配置される。

【発明の効果】

【0007】

本開示の発明は、ガス誘導路内で発生したプラズマが放出口から放出され易い。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態のプラズマ照射システムの構成を概略的に示す図である。

【図2】着脱部が基部から離間した状態のプラズマ照射装置の一部の側面図である。

【図3】プラズマ照射装置の一部の側断面図である。

【図4】着脱部が基部から離間した状態のプラズマ照射装置の一部の側断面図である。

【図5】プラズマ照射システムの電気的構成を示すブロック図である。

【図6】外部電極が組み付けられた放電部の下側から見た斜視図である。

【図7】外部電極が組み付けられた放電部の平面図である。

【図8】外部電極が組み付けられた放電部の側面図である。

【図9】外部電極が組み付けられた放電部の底面図である。

【図10】外部電極が組み付けられた放電部の側断面図である。

【図11】第２実施形態における外部電極が組み付けられた放電部の下側から見た斜視図である。

【図12】第２実施形態における外部電極が組み付けられた放電部の側断面図である。

【図13】第３実施形態における外部電極が組み付けられた放電部の側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。
〔１〕ガスを放出口に誘導するガス誘導路と、
前記ガス誘導路を構成する筒状の誘電体と、前記ガス誘導路内に面する放電電極と、前記誘電体の内部に設けられる基準電極と、を有し、前記ガス誘導路内でプラズマ放電を発生させる放電部と、
前記誘電体の外周面に露出し、前記基準電極に接続される構成又は接地される構成である外部電極と、
前記放電電極に接続されて前記誘電体の外周面に露出するパッドと、
を備え、
前記外部電極の少なくとも一部は、前記パッドよりも前記放出口側に配置される、
プラズマ照射装置。

【0010】

この構成によれば、誘電体の外周面に露出して基準電極に接続される構成又は接地される構成である外部電極が設けられるため、ガス誘導路内で発生したプラズマが外部電極に誘導されて放出口から放出され易くなる。特に、外部電極の少なくとも一部が、パッド（放電電極に接続されて誘電体の外周面に露出するパッド）よりも放出口側に配置される構成であるため、パッドに対して放出口とは反対側に配置される構成に比べて、放電電極と外部電極との間の放出口を介した距離が短くなる。そのため、ガス誘導路内で発生したプラズマが外部電極に誘導されて放出口からより一層放出され易くなる。

【0011】

〔２〕前記外部電極は、接地される構成であり、
前記基準電極に接続されて前記誘電体の外周面に露出する第２パッドを備え、
前記外部電極の少なくとも一部は、前記第２パッドよりも前記放出口側に配置される、
〔１〕に記載のプラズマ照射装置。

【0012】

この構成によれば、ガス誘導路内で発生したプラズマが、接地された外部電極によって誘導されて放出口から放出され易くなる。そして、外部電極の少なくとも一部が、第２パッド（基準電極に接続されて誘電体の外周面に露出するパッド）よりも放出口側に配置される構成であるため、放電電極と外部電極との間の放出口を介した距離がより一層短くなる。そのため、ガス誘導路内で発生したプラズマが外部電極に誘導されて放出口からより一層放出され易くなる。

【0013】

〔３〕前記外部電極は、前記誘電体の外周を覆うように環状に配置される、
〔１〕又は〔２〕に記載のプラズマ照射装置。

【0014】

この構成によれば、外部電極が誘電体の外周を覆うような環状ではない構成に比べて、放電電極と外部電極との間の導電パスが増加する。そのため、ガス誘導路内で発生したプラズマが外部電極に誘導されて放出口からより一層放出され易くなる。

【0015】

〔４〕前記外部電極は、前記誘電体において前記放出口から離れた位置に配置される、
〔１〕から〔３〕のいずれかに記載のプラズマ照射装置。

【0016】

この構成によれば、外部電極が誘電体において放出口に比較的近い位置に配置される構成に比べて、プラズマが外部電極に誘導され過ぎなくなり、ガス誘導路内で発生したプラズマが外部電極に短絡することがなく、効率的に放出口から照射対象物に放出される。

【0017】

＜第１実施形態＞
１．プラズマ照射システム１００の構成
本開示の一例であるプラズマ照射システム１００を図１に示す。図１のプラズマ照射システム１００は、例えば、低侵襲の低エネルギーのプラズマを照射する。プラズマ照射システム１００は、例えば施術対象の生体組織に対して止血などを行い得る手術用装置として構成される。プラズマ照射システム１００は、プラズマ照射装置１０と、制御装置２０と、を備えている。制御装置２０は、プラズマ照射装置１０に電力を供給する。

【0018】

２．プラズマ照射装置１０の構成
プラズマ照射装置１０は、例えば、手術を行う術者によって把持されて使用される器具である。プラズマ照射装置１０は、図２に示すように、基部１１と、着脱部１３と、第１コネクタ部１５（図１参照）と、ケーブル１７と、を有している。基部１１は、把持部として機能する。着脱部１３は、後述する放出口５１Ｂが設けられ、基部１１に対して着脱可能に取り付けられる。

【0019】

プラズマ照射装置１０は、長手形状である。プラズマ照射装置１０の長手方向（図２のＸ軸方向）を、前後方向と定義する。図２におけるＸ軸の正方向を前方と定義し、Ｘ軸の負方向を後方と定義する。また、図２において、プラズマ照射装置１０の長手方向と直交する方向（図２のＹ軸方向）を、上下方向と定義する。図２におけるＹ軸の正方向を上方と定義し、Ｙ軸の負方向を下方と定義する。また、図６において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向であるＺ軸方向を、左右方向と定義する。

【0020】

基部１１は、図２に示すように、前後方向に長い形態をなしている。基部１１は、第１ケース３１を有する。第１ケース３１は、基部１１の外殻をなす。第１ケース３１は、絶縁性を有し、例えば樹脂材料を用いて構成される。第１ケース３１は、前後方向に長い筒状をなしている。基部１１の先端には、着脱部１３が着脱可能に取り付けられる。

【0021】

着脱部１３は、図２に示すように、第２ケース４１を有する。第２ケース４１は、着脱部１３の外殻をなす。第２ケース４１は、絶縁性を有し、例えば樹脂材料を用いて構成される。第２ケース４１は、筒状をなす。第２ケース４１の前端には、後述する放出口５１Ｂが設けられている。放出口５１Ｂは前方に向かって開放されている。

【0022】

第１コネクタ部１５は、制御装置２０に接続される。ケーブル１７の一端は、第１コネクタ部１５に接続されている。ケーブル１７の他端は、基部１１に接続されている。ケーブル１７は、可撓性を有する。ケーブル１７は、例えば、中継配線と、中継流路と、中継配線及び中継流路の外周を一括して覆うシースと、を有する。中継配線は、後述する第１導電路５５Ｃの一端（後端）及び第３導電路５５Ｅの一端（後端）が接続されている。中継流路は、後述する第１流路５１Ｄの導入口５１Ａに接続されている。

【0023】

プラズマ照射装置１０は、図３に示すように、前端に向かってガス（例えば希ガス）を誘導するガス誘導路５１と、ガス誘導路５１内でプラズマを発生させる放電部７０と、を有する。ガス誘導路５１は、ケーブル１７の中継流路を介して、後述するガス供給部２５から供給されたガスを、ガス誘導路５１の前端に向かって誘導する。

【0024】

ガス誘導路５１は、図３に示すように、ガスを導入する導入口５１Ａと、ガスを放出する放出口５１Ｂと、導入口５１Ａと放出口５１Ｂとの間に設けられる流路５１Ｃと、を有する。ガス誘導路５１は、後述するガス供給部２５から供給されるガスを導入口５１Ａから導入し、導入口５１Ａ側から導入されたガスを流路５１Ｃ内の空間を通して放出口５１Ｂに誘導する誘導路となっている。ガス誘導路５１は、流動するガスを放出口５１Ｂを介して放出する。

【0025】

放電部７０は、ガス誘導路５１内でプラズマ放電を発生させる。放電部７０は、図３に示すように、着脱部１３に設けられている。放電部７０は、着脱部１３における前端側に配置されている。放電部７０は、第１電極７１と、第２電極７２と、誘電体７３と、を具備している。放電部７０には、外部電極７５が設けられている。第１電極７１は、本発明の「放電電極」に相当する。第２電極７２は、本発明の「基準電極」に相当する。放電部７０は、筒状をなしており、ガス誘導路５１の少なくとも一部を構成している。放電部７０は、着脱部１３の長手方向（前後方向）に沿った長い形態をなしている。

【0026】

第１電極７１及び第２電極７２は、それぞれ着脱部１３の長手方向（前後方向）に沿って延びる形態をなしている。第１電極７１及び第２電極７２は、誘電体７３と一体的に設けられている。第１電極７１及び第２電極７２は、互いに離間して配置され、誘電体７３を介在させて上下方向で互いに対向して配置される。第１電極７１は、ガス誘導路５１内に面している。第２電極７２は、誘電体７３の内部に設けられている。

【0027】

誘電体７３は、筒状をなしており、ガス誘導路５１の少なくとも一部を構成している。誘電体７３は、基部１１の長手方向（先後方向）に長い形態をなしている。誘電体７３は、例えばアルミナなどのセラミック材料、ガラス材料、樹脂材料などを好適に用いることができる。誘電体７３の先端は、第１電極７１及び第２電極７２のいずれよりも先端側に配置されている。

【0028】

放電部７０は、第１電極７１と第２電極７２との間に電圧が印加されることに応じてガス誘導路５１内でプラズマを発生させる。放電部７０は、所定の電圧値の駆動電圧が印加されることでプラズマ放電を発生させる。より具体的には、放電部７０は、第１電極７１と第２電極７２との電位差に基づく電界をガス誘導路５１内で発生させて、放電（より具体的には、沿面放電）によるプラズマ（より具体的には、低温プラズマ）をガス誘導路５１内で発生させるように機能する。放電部７０は、第２電極７２の電位を一定の基準電位（例えば、０Ｖのグラウンド電位）に保ちつつ、周期的に変化する電圧が第１電極７１に印加されることに応じてガス誘導路５１内で沿面放電させ、プラズマ（より具体的には、低温プラズマ）を発生させる。

【0029】

上述したガス誘導路５１の流路５１Ｃは、基部１１に設けられる第１流路５１Ｄと、着脱部１３に設けられる第２流路５１Ｅと、を有する。第１流路５１Ｄは、第１ケース３１の内部に配置される。第１流路５１Ｄは、第２流路５１Ｅよりも後述するガス供給部２５側に配置される。第１流路５１Ｄには、ガス供給部２５側から供給されるガスが導入される。第１流路５１Ｄは、ガス供給部２５側から供給されたガスを、第２流路５１Ｅ側に流す。第２流路５１Ｅは、第１流路５１Ｄ側から供給されたガスを放出口５１Ｂ側に誘導し、放出口５１Ｂから放出させる。なお、放電部７０は、第２流路５１Ｅ内でプラズマを発生させる。

【0030】

プラズマ照射装置１０は、第１電極７１に電気的に接続される第１配線５５Ａと、第２電極７２に電気的に接続される第２配線５５Ｂと、を有する。第１配線５５Ａと第２配線５５Ｂとの間には、後述する電源部２６に基づく電圧が印加される。第１配線５５Ａと第２配線５５Ｂとの間に印加された電圧は、第１電極７１と第２電極７２との間に印加される。

【0031】

第１配線５５Ａは、基部１１に設けられる第１導電路５５Ｃと、着脱部１３に設けられる第２導電路５５Ｄと、を有する。第２配線５５Ｂは、基部１１に設けられる第３導電路５５Ｅと、着脱部１３に設けられる第４導電路５５Ｆと、を有する。第１導電路５５Ｃ及び第３導電路５５Ｅは、第１ケース３１内に配置される。第２導電路５５Ｄ及び第４導電路５５Ｆは、第２ケース４１内に配置される。

【0032】

第１導電路５５Ｃの一端（後端）及び第３導電路５５Ｅの一端（後端）は、ケーブル１７（具体的には中継配線）を介して、電源部２６に電気的に接続されている。

【0033】

基部１１は、第２コネクタ部５７Ａを有する。第２コネクタ部５７Ａは、第１ケース３１の前端側に設けられている。着脱部１３は、第３コネクタ部５７Ｂを有する。第３コネクタ部５７Ｂは、第２ケース４１の後端に設けられている。第２コネクタ部５７Ａと第３コネクタ部５７Ｂは、前後方向で互いに接続される。

【0034】

第１流路５１Ｄの一端（前端）は、第２コネクタ部５７Ａに設けられている。第１流路５１Ｄの他端（後端）には、導入口５１Ａが設けられている。第１導電路５５Ｃの他端（前端）及び第３導電路５５Ｅの他端（前端）は、第２コネクタ部５７Ａに設けられている。

【0035】

第２流路５１Ｅの一端（後端）は、第３コネクタ部５７Ｂに設けられている。第２流路５１Ｅの他端（前端）には、放出口５１Ｂが設けられている。第２導電路５５Ｄの一端（後端）、及び第４導電路５５Ｆの一端（後端）は、それぞれ第３コネクタ部５７Ｂに設けられている。第２導電路５５Ｄの他端（前端）は、第１電極７１に電気的に接続されている。第４導電路５５Ｆの他端（前端）は、第２電極７２に電気的に接続されている。

【0036】

基部１１に着脱部１３が取り付けられると、第２コネクタ部５７Ａに第３コネクタ部５７Ｂが接続される。第２コネクタ部５７Ａに第３コネクタ部５７Ｂが接続されたときに、第１流路５１Ｄから第２流路５１Ｅにガスを供給可能な状態となる。また、第２コネクタ部５７Ａに第３コネクタ部５７Ｂが接続されたとき、第１導電路５５Ｃに第２導電路５５Ｄが電気的に接続されるとともに、第３導電路５５Ｅに第４導電路５５Ｆが電気的に接続される。

【0037】

例えば、第１流路５１Ｄを構成する第１管部と、第２流路５１Ｅを構成する第２管部とが、ガス漏れを防止した状態で接続される。例えば、第１導電路５５Ｃと第２導電路５５Ｄは、一方に雌端子が設けられ、他方に雄端子が設けられ、雌端子と雄端子が接続されることで互いに電気的に接続される。また、第３導電路５５Ｅと第４導電路５５Ｆの構造も、一方に雌端子が設けられ、他方に雄端子が設けられ、雌端子と雄端子が接続されることで互いに電気的に接続される。

【0038】

基部１１には、図３に示すように、トランス６３と、スイッチ６５と、が設けられている。トランス６３及びスイッチ６５は、例えば第１ケース３１内に設けられる回路基板（図示略）に搭載される。トランス６３は、制御装置２０から出力される電圧を昇圧して放電部７０側に出力する昇圧トランスとして構成される。トランス６３は、１次側の第１巻線部と、２次側の第２巻線部と、を備えている。トランス６３は、第１巻線部の両端に交流電圧が印加された場合に、第１巻線部の両端に印加される交流電圧を昇圧した交流電圧を第２巻線部の両端に印加するように変圧する。トランス６３は、後述する電源部２６に基づく入力電圧を昇圧し、昇圧した電圧を第１導電路５５Ｃと第３導電路５５Ｅとの間に印加する。これにより、トランス６３は、第１電極７１と第２電極７２との間に所望の電圧を印加する。

【0039】

トランス６３は、高周波電圧発生回路として機能する。トランス６３は、第２電極７２を基準電位に保ちつつ、第１電極７１と第２電極７２との間に所定周波数の交流電圧を印加する。トランス６３は、高周波数（例えば、２０ｋＨｚ－３００ｋＨｚ程度）の高電圧（例えば、振幅が０．５ｋＶ－１０ｋＶの高電圧）を生成し得る回路であれば、公知の様々な回路を採用し得る。なお、トランス６３が発生させる高電圧の周波数は、一定値に固定された周波数であってもよく、変動してもよい。また、トランス６３が第１電極７１と第２電極７２との間に印加する電圧は、周期的に変化する電圧であればよく、正弦波の交流電圧であってもよく、非正弦波（例えば、矩形波、三角波など）の交流電圧であってもよい。

【0040】

スイッチ６５は、第２ケース４１の上面側に露出している。スイッチ６５は、プラズマ照射装置１０からプラズマを照射する状態と、プラズマの照射を停止する状態とを切り替える操作部である。例えば、スイッチ６５は、押圧式スイッチであり、押圧状態でプラズマを照射する状態となり、押圧解除状態でプラズマの照射を停止する状態となる。なお、図３、図４では、スイッチ６５の周辺構成（スイッチ６５の操作に基づいて放電部７０の放電等を制御する回路等）を省略しているが、一般的な制御回路等を採用することができる。スイッチ６５の操作結果は、例えばケーブル１７に配される通信線（図示略）を介して制御装置２０に送信される。

【0041】

３．制御装置２０の構成
制御装置２０は、図５に示すように、制御部２１と、入力部２２と、出力部２３と、記憶部２４と、ガス供給部２５と、電源部２６と、を有する。

【0042】

制御部２１は、電源部２６の動作を制御する。制御部２１は、例えばＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｕｎｉｔ）を含んで構成される。制御部２１は、例えば、記憶部２４に記憶されたプログラム等に基づいて、プラズマ照射装置１０に入力電圧を入力する制御等を実行する。

【0043】

入力部２２は、例えば公知の入力装置を用いて構成される。公知の入力装置は、例えばキーボード、マウス、タッチパネルなどである。入力部２２によって入力された情報は、制御部２１に入力される。

【0044】

出力部２３は、例えば公知の出力装置を用いて構成される。公知の出力装置は、例えば表示部（例えば液晶表示部）、音声出力部（例えば、スピーカ）などである。

【0045】

記憶部２４は、例えば公知の半導体メモリ等によって構成される。記憶部２４には、制御部２１の実行するプログラム等が記憶されている。

【0046】

ガス供給部２５は、制御部２１によって制御される。ガス供給部２５は、ヘリウムガス等の不活性ガス（以下、単にガスともいう）を供給する装置である。ガス供給部２５は、例えば、プラズマ照射装置１０とガス供給部２５との間に介在する可撓性の管路（ケーブル１７内の中継流路）を介してガス誘導路５１に不活性ガスを供給する。ガス供給部２５は、例えばボンベ等から供給される高圧ガスを減圧するレギュレータ、流量制御を行うコントローラ等を含む。

【0047】

電源部２６は、公知の制御回路等を含み、放電部７０の第１電極７１と第２電極７２との間に所望の電圧を印加するように機能する。電源部２６は、例えばＤＣＤＣコンバータ、インバータ等を含む。電源部２６は、第１電極７１と第２電極７２との間に所定周波数の交流電圧を印加する。なお、電源部２６が発生させる高電圧の周波数は、一定値に固定された周波数であってもよく、変動してもよい。また、電源部２６が第１電極７１と第２電極７２との間に印加する電圧は、周期的に変化する電圧であればよく、正弦波の交流電圧であってもよく、非正弦波（例えば、矩形波、三角波など）の交流電圧であってもよい。

【0048】

４．放電部７０の詳細構成
次に、放電部７０の詳細構成について説明する。
誘電体７３は、図６、図１０に示すように、ガス誘導路５１の一部を構成する流路７４を有している。流路７４の前端には、放出口５１Ｂが設けられている。図１０に示すように、流路７４の後端には、開口７４Ａが設けられている。開口７４Ａは、ガス誘導路５１における流路７４の後方側の部分と連なっている。流路７４の断面形状（前後方向に直交する断面形状）は、四角形状である。流路７４の断面形状は、前後方向の全体に亘って同じサイズの四角形状である。

【0049】

図６～図９に示すように、誘電体７３は、本体部７３Ａと、前側構成部７３Ｂと、後側構成部７３Ｃと、を有している。本体部７３Ａは、前後方向に長い四角筒状である。前側構成部７３Ｂは、本体部７３Ａの前端から前方に突出する四角筒状である。後側構成部７３Ｃは、本体部７３Ａの後端から後方に突出する四角筒状である。例えば、前側構成部７３Ｂの突出長さは、後側構成部７３Ｃの突出長さよりも大きい。左右方向（Ｚ軸方向）において、前側構成部７３Ｂの幅及び後側構成部７３Ｃの幅は、本体部７３Ａの幅よりも小さくなっている。

【0050】

図１０に示すように、第１電極７１は、流路７４における下面に設けられている。なお、第１電極７１は、薄い膜等に覆われていてもよい。第１電極７１は、流路７４の中央部分から後端に亘って位置している。第１電極７１は、ビア７１Ａを介して第１パッド７１Ｂに接続されている。ビア７１Ａは、例えば誘電体７３の下面側に設けられたビアホールを貫通して設けられている。第１パッド７１Ｂは、誘電体７３の下面における後端側に配されている。第１パッド７１Ｂは、誘電体７３の外周面に露出している。第１パッド７１Ｂは、第２導電路５５Ｄの他端（前端）に電気的に接続されている。

【0051】

図１０に示すように、第２電極７２は、誘電体７３における流路７４の下方に埋設されている。第２電極７２は、誘電体７３において、前後方向の中央部分に配されている。第２電極７２は、流路７４内に露出しておらず、誘電体７３の外部にも露出していない。第２電極７２は、例えば、図示しないビア等を介して第４導電路５５Ｆの他端（前端）に電気的に接続されている。

【0052】

放電部７０には、図６～図１０に示すように、外部電極７５が設けられている。外部電極７５は、誘電体７３の外周面に露出している。外部電極７５は、四角環状である。外部電極７５は、導電性部材である。外部電極７５は、例えば、電気抵抗率の比較的低い金属（銅、アルミニウム等）によって構成されている。外部電極７５は、環状部７５Ａと、延出部７５Ｂと、を具備している。外部電極７５は、四角環状である。延出部２７５Ｂは、四角板状である。延出部７５Ｂは、環状部７５Ａの一端の１つの辺（図６では後端の下側の辺）から後方に延出している。延出部７５Ｂの左右方向の幅は、環状部７５Ａの左右方向の幅よりも小さい。

【0053】

外部電極７５は、図６～図１０に示すように、誘電体７３の前側構成部７３Ｂの外周を覆うように環状に配置されている。外部電極７５は、前側構成部７３Ｂの外周（上下両面及び左右両面の４面）を一周覆っている。ここで、外部電極７５が環状であるとは、外部電極７５が周方向に部分的に途切れる箇所がある形状も含まれる。延出部７５Ｂは、誘電体７３の本体部７３Ａの下面の一部を覆っている。例えば、環状部７５Ａの後端は、誘電体７３の本体部７３Ａの前端に接触している。

【0054】

外部電極７５は、図１０に示すように、第２電極７２に接続されている。具体的には、外部電極７５は、ビア７２Ａを介して第２電極７２に接続されている。ビア７２Ａは、例えば誘電体７３の下面側に設けられたビアホールを貫通して設けられている。ビア７２Ａは、第２電極７２の前端付近に接続されている。ビア７２Ａは、外部電極７５の後端付近（具体的には延出部７５Ｂ）に接続されている。例えば、外部電極７５は、半田付け等によって接合されている。このような外部電極７５が設けられることで、ガス誘導路５１内で発生したプラズマが外部電極７５に誘導されて放出口５１Ｂから放出され易くなる。

【0055】

図１０に示すように、外部電極７５の全体が、第１パッド７１Ｂよりも放出口５１Ｂ側（前方側）に配置されている。そのため、第１パッド７１Ｂに対して放出口５１Ｂとは反対側に配置される構成に比べて、第１電極７１と第２電極７２との間の放出口５１Ｂを介した距離が短くなる。そのため、ガス誘導路５１内で発生したプラズマが外部電極７５に誘導されて放出口５１Ｂからより一層放出され易くなる。

【0056】

外部電極７５は、図１０に示すように、誘電体７３において放出口５１Ｂから離れた位置に配置されている。すなわち、外部電極７５は、放出口５１Ｂよりも後端側（開口７４Ａ側）に配されている。外部電極７５は、放出口５１Ｂと一定の間隔があることで、ガス誘導路５１内のプラズマが外部電極７５に誘導され過ぎることを抑制し、ガス誘導路５１内のプラズマが効率的に放出口５１Ｂから放出される。

【0057】

５．効果の例
本開示のプラズマ照射システム１００では、誘電体７３の外周面に露出して第２電極７２に接続される構成である外部電極７５が設けられるため、ガス誘導路５１内で発生したプラズマが外部電極７５に誘導されて放出口５１Ｂから放出され易くなる。特に、外部電極７５の全体が、第１パッド７１Ｂ（第１電極７１に接続されて誘電体７３の外周面に露出するパッド）よりも放出口５１Ｂ側に配置される構成であるため、第１パッド７１Ｂに対して放出口５１Ｂとは反対側に配置される構成に比べて、第１電極７１と外部電極７５との間の放出口５１Ｂを介した距離が短くなる。そのため、ガス誘導路５１内で発生したプラズマが外部電極７５に誘導され、放電が伝搬するためのエネルギーが下がり、放出口５１Ｂからより一層放出され易くなる。

【0058】

例えば、プラズマ照射量を増やそうとしたとき、プラズマ発生量を増やすために、第１電極７１と第２電極７２との間の沿面（絶縁）距離を短くしたり、放電温度を高めたりする必要がある。しかしながら、構造上の工夫が必要となり、装置の大型化を招くことになってしまう。そこで、第１実施形態のプラズマ照射装置１０のように、外部電極７５を設けることで、放出口５１Ｂから照射されるプラズマの照射量を増やすことができ、構造上の制約や大型化を抑制できる。

【0059】

更に、本開示のプラズマ照射システム１００では、外部電極７５は、誘電体７３の外周を覆うように環状に配置されている。この構成によれば、外部電極７５が誘電体７３の外周を覆うような環状ではない構成に比べて、第１電極７１と外部電極７５との間の導電パスが増加する。そのため、ガス誘導路５１内で発生したプラズマが外部電極７５に誘導されて放出口５１Ｂからより一層放出され易くなる。

【0060】

更に、本開示のプラズマ照射システム１００では、外部電極７５は、誘電体７３において放出口５１Ｂから離れた位置に配置されている。この構成によれば、外部電極７５が誘電体７３において放出口５１Ｂに比較的近い位置に配置される構成に比べて、プラズマが外部電極７５に誘導され過ぎなくなり、ガス誘導路５１内で発生したプラズマが外部電極７５に短絡することがなく、効率的に放出口５１Ｂから照射対象物に放出される。

【0061】

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、外部電極７５は、誘電体７３の外周を覆う環状であったが、環状でなくてもよい。なお、第２実施形態の説明では、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。

【0062】

図１１、図１２に示すように、第２実施形態の放電部２７０には、外部電極２７５が設けられている。外部電極２７５は、平板状である。外部電極２７５は、誘電体７３の外周面（下面）に露出している。外部電極２７５は、例えば、銅、アルミニウム等によって構成されている。外部電極２７５は、環状部２７５Ａと、延出部２７５Ｂと、を具備している。環状部２７５Ａは、四角板状である。延出部２７５Ｂは、環状部２７５Ａの一端（図１１、図１２では後端）から後方へ延出している。

【0063】

外部電極２７５は、図１１、図１２に示すように、誘電体７３の前側構成部７３Ｂの下面における後端側を覆っている。延出部２７５Ｂは、誘電体７３の本体部７３Ａの下面の一部を覆っている。延出部２７５Ｂの左右方向の幅は、環状部２７５Ａの左右方向の幅よりも小さい。

【0064】

外部電極２７５は、図１２に示すように、ビア７２Ａを介して第２電極７２に接続されている。外部電極２７５の全体が、第１パッド７１Ｂよりも放出口５１Ｂ側（前方側）に配置されている。外部電極２７５は、誘電体７３において放出口５１Ｂから離れた位置に配置されている。

【0065】

第１実施形態と同様に、放電部２７０に外部電極２７５が設けられることで、ガス誘導路５１内で発生したプラズマが外部電極２７５に誘導されて放出口５１Ｂから放出され易くなる。

【0066】

＜第３実施形態＞
第１実施形態では、外部電極７５が、第２電極７２に接続される構成であったが、接続されない構成であってもよい。なお、第３実施形態の説明では、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。

【0067】

図１３に示すように、第３実施形態の放電部３７０には、外部電極３７５が設けられている。外部電極３７５は、第１実施形態の放電部７０において延出部７５Ｂが設けられない構成である。外部電極３７５は、四角環状である。外部電極３７５は、例えば、銅、アルミニウム等によって構成されている。

【0068】

図１３に示すように、第２電極７２は、ビア３７２Ａを介して第２パッド３７２Ｂに接続されている。ビア３７２Ａは、例えば誘電体７３の下面側に設けられたビアホールを貫通して設けられている。第２パッド３７２Ｂは、誘電体７３の下面における中央側（ビア７１Ａよりも前方側）に配されている。第２パッド３７２Ｂは、誘電体７３の外周面に露出している。第２パッド３７２Ｂは、第４導電路５５Ｆの他端（前端）に電気的に接続されている。

【0069】

図１３に示すように、外部電極３７５は、接地される構成である。外部電極３７５の全体が、第１パッド７１Ｂよりも放出口５１Ｂ側（前方側）に配置されている。外部電極３７５は、誘電体７３において放出口５１Ｂから離れた位置に配置されている。外部電極３７５の全体は、第２パッド３７２Ｂよりも放出口５１Ｂ側（前方側）に配置されている。

【0070】

このような構成によって、ガス誘導路５１内で発生したプラズマが、接地された外部電極３７５によって誘導されて放出口５１Ｂから放出され易くなる。そして、外部電極３７５の全体が、第２パッド３７２Ｂ（第２電極７２に接続されて誘電体７３の外周面に露出するパッド）よりも放出口５１Ｂ側に配置される構成であるため、第１電極７１と外部電極３７５との間の放出口５１Ｂを介した距離がより一層短くなる。そのため、ガス誘導路５１内で発生したプラズマが外部電極３７５に誘導されて放出口５１Ｂからより一層放出され易くなる。

【0071】

＜他の実施形態＞
本開示は、上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。

【0072】

上記第１実施形態では、外部電極７５の全体が、第１パッド７１Ｂよりも放出口５１Ｂ側（前方側）に配置されていたが、外部電極７５の一部（前端等）のみが、第１パッド７１Ｂよりも放出口５１Ｂ側（前方側）に配置される構成であってもよい。

【0073】

上記第３実施形態では、外部電極３７５の全体が、第２パッド３７２Ｂよりも放出口５１Ｂ側（前方側）に配置されていたが、外部電極３７５の一部（前端等）のみが、第２パッド３７２Ｂよりも放出口５１Ｂ側（前方側）に配置される構成であってもよい。

【0074】

上記第１実施形態では、外部電極７５が前側構成部７３Ｂの外周（上下両面及び左右両面の４面）を覆っていたが、４つ以下の数の面を覆っていてもよい。

【0075】

上記第１実施形態では、外部電極７５が環状（誘電体７３を連続的に囲む形状）であったが、誘電体７３周りの複数の位置に設けられる構成であってもよい。

【0076】

なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0077】

１０： プラズマ照射装置
１１： 基部
１３： 着脱部
１５： 第１コネクタ部
１７： ケーブル
２０： 制御装置
２１： 制御部
２２： 入力部
２３： 出力部
２４： 記憶部
２５： ガス供給部
２６： 電源部
３１： 第１ケース
４１： 第２ケース
５１： ガス誘導路
５１Ａ： 導入口
５１Ｂ： 放出口
５１Ｃ： 流路
５１Ｄ： 第１流路
５１Ｅ： 第２流路
５５Ａ： 第１配線
５５Ｂ： 第２配線
５５Ｃ： 第１導電路
５５Ｄ： 第２導電路
５５Ｅ： 第３導電路
５５Ｆ： 第４導電路
５７Ａ： 第２コネクタ部
５７Ｂ： 第３コネクタ部
６３： トランス
６５： スイッチ
７０： 放電部
７１： 第１電極（放電電極）
７１Ａ： ビア
７１Ｂ： 第１パッド（パッド）
７２： 第２電極（基準電極）
７２Ａ： ビア
７３： 誘電体
７３Ａ： 本体部
７３Ｂ： 前側構成部
７３Ｃ： 後側構成部
７４： 流路
７４Ａ： 開口
７５： 外部電極
７５Ａ： 環状部
７５Ｂ： 延出部
１００： プラズマ照射システム
２７０： 放電部
２７５： 外部電極
２７５Ａ： 環状部
２７５Ｂ： 延出部
３７０： 放電部
３７２Ａ： ビア
３７２Ｂ： 第２パッド
３７５： 外部電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】