特許 7000523 プラズマ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-27

(45)【発行日】2022-01-19

(54)【発明の名称】プラズマ装置

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/26 20060101AFI20220112BHJP

   A61N 1/44 20060101ALI20220112BHJP

   A61N 1/04 20060101ALI20220112BHJP

   A61C 19/06 20060101ALI20220112BHJP

   A61C 17/00 20060101ALI20220112BHJP

【ＦＩ】

H05H1/26

A61N1/44

A61N1/04

A61C19/06 Z

A61C17/00 E

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020155474

(22)【出願日】2020-09-16

【審査請求日】2020-09-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(72)【発明者】

【氏名】長原 悠

(72)【発明者】

【氏名】瀧川 喜重

(72)【発明者】

【氏名】中村 元城

【審査官】小河 了一

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０３０１４１２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－０５０２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８４２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１５－０１４２７２２（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２００７－１８８８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１４９９５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｈ １／２６

Ａ６１Ｃ １９／０６

Ａ６１Ｃ １７／００

Ａ６１Ｍ ２５／００

Ａ６１Ｎ １／０４

Ａ６１Ｎ １／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラズマ発生部を備える照射器具と、
前記プラズマ発生部にプラズマ発生用ガスを供給する供給源と、を備え、
前記プラズマ発生部にて発生したプラズマ及び前記プラズマによって生じる活性ガスの少なくとも一方が前記照射器具から照射され、
前記プラズマ発生部は、
前記プラズマ発生用ガスの流路である内空部を有する管状誘電体と、
前記内空部に配置され、前記管状誘電体の軸線方向に延びる内部電極と、
前記管状誘電体の外周面に沿って前記内部電極に対向する位置に配置される外部電極と、
前記管状誘電体に対して前記外部電極を固定させる固定部材と、を備え、
前記固定部材は、前記管状誘電体の外周面に密着して配置される弾性部材を有し、
前記弾性部材を前記外部電極の軸線方向の少なくとも一方の端部に面接触させることにより、前記外部電極の軸線方向の両端部にて、前記管状誘電体に対して前記外部電極を固定させる、プラズマ装置。

【請求項2】

前記固定部材は、前記管状誘電体の外周面に前記外部電極を接触させた状態で、前記管状誘電体に対して前記外部電極を固定させる、請求項１に記載のプラズマ装置。

【請求項3】

前記固定部材は、前記管状誘電体の外周面から前記外部電極を離隔させた状態で、前記管状誘電体に対して前記外部電極を固定させる、請求項１に記載のプラズマ装置。

【請求項4】

前記固定部材は、前記管状誘電体の外周面、前記外部電極の外周面、及び前記外部電極の軸線方向の両端部を覆う薄膜部材を備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプラズマ装置。

【請求項5】

前記薄膜部材は、前記管状誘電体の外周面、前記外部電極の外周面、及び前記外部電極の軸線方向の両端部に接着する接着層を備える、請求項４に記載のプラズマ装置。

【請求項6】

前記管状誘電体は、ガラス管であり、
前記外部電極は、前記ガラス管の外径よりも大きい内径を有する、中空の円筒状の金属管である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のプラズマ装置。

【請求項7】

前記外部電極の外周面には、接地線が接合されており、
前記薄膜部材は、前記接地線と前記外部電極との接合箇所を含めて、前記管状誘電体の外周面、前記外部電極の外周面、及び前記外部電極の軸線方向の両端部を覆う、請求項４又は５に記載のプラズマ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プラズマ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

歯科治療等を目的としてプラズマを利用する技術が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に開示されたプラズマジェット照射装置は、先端ノズルからプラズマジェットを歯牙に照射して減菌や殺菌を行うものである。歯科治療用のプラズマジェット照射装置は、主に歯科医師により操作されるため、操作性重視のために、照射器具の把持部を把持した状態で、先端ノズルの位置や角度を自由に変更できるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５４４１０６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

プラズマを発生させるには、２つの電極間に１０ｋＶ程度の高圧電圧を印加しなければならないため、２つの電極間に管状誘電体を配置して絶縁を図る必要がある。管状誘電体としては、絶縁破壊が生じにくい観点で、ガラスやセラミックなどが用いられる。

【0005】

しかしながら、ガラスやセラミックなどは割れやすいという問題がある。照射器具には、プラズマ発生用ガスのタンクから延びるチューブや高圧電圧を供給する配線などを束ねたケーブルが接続されており、ケーブルを引き回す際に照射器具が床や壁等に衝突して、その衝撃で管状誘電体が割れてしまうことがある。

【0006】

照射器具は、高圧電圧を取り扱うことから、簡単には分解できない構造になっていることが多く、管状誘電体が割れてしまうと、その保守交換作業に手間がかかる。

【0007】

本発明は、上述した問題点を解決するためのものであり、管状誘電体が壊れにくい構造にしたプラズマ装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様では、プラズマ発生部を備える照射器具と、
前記プラズマ発生部にプラズマ発生用ガスを供給する供給源と、を備え、
前記プラズマ発生部にて発生したプラズマ及び前記プラズマによって生じる活性ガスの少なくとも一方が前記照射器具から照射され、
前記プラズマ発生部は、
前記プラズマ発生用ガスの流路である内空部を有する管状誘電体と、
前記内空部に配置され、前記管状誘電体の軸線方向に延びる内部電極と、
前記管状誘電体の外周面に沿って前記内部電極に対向する位置に配置される外部電極と、
前記管状誘電体に対して前記外部電極を固定させる固定部材と、を備える、プラズマ装置が提供される。

【0009】

前記固定部材は、前記管状誘電体の外周面に前記外部電極を接触させた状態で、前記管状誘電体に対して前記外部電極を固定させてもよい。

【0010】

前記固定部材は、前記管状誘電体の外周面から前記外部電極を離隔させた状態で、前記管状誘電体に対して前記外部電極を固定させてもよい。

【0011】

前記固定部材は、前記外部電極の軸線方向の両端部にて、前記管状誘電体に対して前記外部電極を固定させてもよい。

【0012】

前記固定部材は、前記管状誘電体の外周面に密着して配置される弾性部材を有し、
前記弾性部材を前記外部電極の軸線方向の少なくとも一方の端部に面接触させることにより、前記管状誘電体に対して前記外部電極を固定させてもよい。

【0013】

前記固定部材は、前記管状誘電体の外周面、前記外部電極の外周面、及び前記外部電極の軸線方向の両端部を覆う薄膜部材を備えてもよい。

【0014】

前記薄膜部材は、前記管状誘電体の外周面、前記外部電極の外周面、及び前記外部電極の軸線方向の両端部に接着する接着層を備えてもよい。

【0015】

前記管状誘電体は、ガラス管であり、
前記外部電極は、前記ガラス管の外径よりも大きい内径を有する、中空の円筒状の金属管であってもよい。

【0016】

前記金属管の外周面には、接地線が接合されており、
前記薄膜部材は、前記接地線と前記金属管との接合箇所を含めて、前記管状誘電体の外周面、前記外部電極の外周面、及び前記外部電極の軸線方向の両端部を覆ってもよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、プラズマ発生部内の管状誘電体を壊れにくい構造にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係るプラズマ装置を示す模式図。

【図2】本発明の一実施形態に係るプラズマ装置を構成する照射器具の部分断面図。

【図3】図２の照射器具のｘ－ｘ断面図。

【図4】図２の照射器具のｙ－ｙ断面図。

【図5】本発明の一実施形態に係るプラズマ装置の概略構成を示すブロック図。

【図6】胴体部から第２胴体部を取り外した状態を示す図。

【図7】図６に管状誘電体を挿入した状態を示す図。

【図8】外部電極を管状誘電体に固定させる第１方策を示す図。

【図9】外部電極を管状誘電体に固定させる第２方策を示す図。

【図10】管状誘電体を軸線方向から僅かに傾けて配置した状態で固定させた図。

【図11】管状誘電体と外部電極の表面を薄膜部材で覆った図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して本開示の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

【0020】

さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

【0021】

本発明のプラズマ装置は、プラズマジェット照射装置又は活性ガス照射装置である。プラズマジェット照射装置と活性ガス照射装置はいずれも、プラズマを発生させる。プラズマジェット照射装置は、発生したプラズマと活性種とを被照射物に直接照射する。活性種は、プラズマ中の気体又はプラズマ周辺の気体とプラズマとが反応して生成される。活性種は、例えば、活性酸素種や活性窒素種等である。活性酸素種は、例えば、ヒドロキシルラジカル、一重項酸素、オゾン、過酸化水素、スーパーオキシドアニオンラジカル等である。活性窒素種は、例えば、一酸化窒素、二酸化窒素、ペルオキシナイトライト、過酸化亜硝酸、三酸化二窒素等である。活性ガス照射装置は、活性種を含む活性ガスを被照射物に照射する。活性種は、プラズマ中の気体又はプラズマ周辺の気体とプラズマとが反応して生成される。

【0022】

以下、プラズマ装置の一実施形態について説明する。本実施形態のプラズマ装置は、例えば活性ガス照射装置である。図１から図５に示すように、本実施形態の活性ガス照射装置１００は、照射器具１０と、検出部１５と、供給ユニット２０と、ガス管路３０と、電気配線４０と、供給源７０と、報知部８０と、制御部９０（演算部）と、を備える。

【0023】

照射器具１０は、照射器具１０内で発生した活性ガスを吐出する。照射器具１０は、医師等により操作されるものであり、人間の手で操作しやすい形状、大きさ及び重量を有する。照射器具１０は、ガス管路３０、接地線３１及び電気配線４０にて、供給ユニット２０と接続されている。ガス管路３０と電気配線４０は、一本のケーブル３２内に収納されている。供給ユニット２０は、照射器具１０に電力及びプラズマ発生用ガスを供給する。供給ユニット２０は、供給源７０を収容している。供給源７０は、プラズマ発生用ガスを収容している。供給ユニット２０は、例えば、１００Ｖの家庭用電源等から電源供給を受ける。また、供給ユニット２０内に充電可能なバッテリを搭載してもよい。

【0024】

図２は、照射器具１０における軸線に沿う面の断面（縦断面）図である。図２に示すように、照射器具１０は、長尺状のカウリング２と、カウリング２の先端から突出するノズル１と、カウリング２内に位置するプラズマ発生部１２とを備える。
カウリング２は、円筒形で中空の胴体部２ｂと、胴体部２ｂの先端を塞ぐヘッド部２ａとを備える。なお、胴体部２ｂは、円筒形に限らず、四角筒、六角筒、八角筒等の多角筒形でもよい。

【0025】

ヘッド部２ａは、先端に向かって漸次窄んでいる。即ち、本実施形態におけるヘッド部２ａは、円錐形である。なお、ヘッド部２ａは、円錐形に限らず、四角錘、六角錘、八角錘等の多角錘形でもよい。

【0026】

ヘッド部２ａは、先端に嵌合孔２ｃを有している。嵌合孔２ｃは、ノズル１を受け入れる孔である。ノズル１は、ヘッド部２ａの嵌合孔２ｃに着脱可能になっている。ヘッド部２ａは、管軸Ｏ１方向に延びる第１の活性ガス流路７を内部に有している。管軸Ｏ１は、胴体部２ｂの管軸である。ノズル１は、管軸Ｏ１から傾斜した方向に延びる管軸Ｏ２に沿って第２の活性ガス流路８を有する。胴体部２ｂは、外周面に操作スイッチ９（操作部）を備えている。

【0027】

図２及び図３に示すように、プラズマ発生部１２は、管状誘電体３（誘電体）と、内部電極４と、外部電極５とを備える。

【0028】

管状誘電体３は、管軸Ｏ１方向に延びる円筒状の中空部材である。管状誘電体３は、管軸Ｏ１方向に延びるガス流路６を内部に有している。第１の活性ガス流路７とガス流路６とは連通している。なお、管軸Ｏ１は、管状誘電体３の管軸と同じである。

【0029】

管状誘電体３の内部の中空部分には、内部電極４が配置されている。内部電極４は、管軸Ｏ１方向に延びる略円柱状の部材である。内部電極４は、管状誘電体３の内面と離間して配置されている。

【0030】

管状誘電体３の外周面の一部には、内部電極４に対向して配置される外部電極５を備えている。外部電極５は、管状誘電体３の外周面に沿って周回する環状の電極である。外部電極５は、胴体部２ｂの内周面の凹部に配置されている。

【0031】

このように、カウリング２の胴体部２ｂの内周面に沿って外部電極５が配置され、外部電極５の内周面に沿って管状誘電体３が配置され、管状誘電体３の中空部分に内部電極４が配置されている。すなわち、図３に示すように、管状誘電体３と内部電極４と外部電極５とは、管軸Ｏ１を中心として同心円状に位置している。また、本実施形態において、内部電極４の外周面と外部電極５の内周面とは、管状誘電体３を挟んで互いに対向している。なお、図２や図３では、管状誘電体３と外部電極５が面接触しているように描かれているが、両者の間に若干の隙間がある場合もありえる。本実施形態では、保守性を向上させるために、管状誘電体３を胴体部２ｂの先端側から挿脱できるようにしており、管状誘電体３と外部電極５との間に若干の隙間を設けることで、管状誘電体３の挿脱が容易になる。

【0032】

ノズル１は、嵌合孔２ｃに嵌合する台座部１ｂと、台座部１ｂから突出する照射管１ｃとを備える。台座部１ｂと照射管１ｃとは一体になっている。ノズル１は、その内部に、第２の活性ガス流路８を有している。ノズル１は、先端に照射口１ａを有している。第２の活性ガス流路８と第１の活性ガス流路７とは、連通している。

【0033】

胴体部２ｂの材料は、特に制限はないが、絶縁性を有する材料が好ましい。絶縁性の材料は、例えば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等である。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）等である。熱硬化性樹脂は、例えば、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂等である。胴体部２ｂの大きさは、特に制限はなく、手指で把持しやすい大きさとすることができる。

【0034】

ヘッド部２ａの材料は、特に制限はなく、絶縁性を有してもよいし、絶縁性を有しなくてもよい。ヘッド部２ａの材料は、耐摩耗性、耐腐食性に優れる材料が好ましい。耐摩耗性、耐腐食性に優れる材料としては、ステンレス等の金属を例示できる。ヘッド部２ａと胴体部２ｂとの材料は、同じでもよく、異なってもよい。

【0035】

ヘッド部２ａの大きさは、活性ガス照射装置１００の用途等を勘案して決定できる。例えば、活性ガス照射装置１００が口腔内用治療器具である場合、ヘッド部２ａの大きさは、口腔内に挿入できる大きさが好ましい。

【0036】

管状誘電体３の材料としては、公知のプラズマ装置に使用する誘電体材料を適用できる。管状誘電体３の材料は、例えば、ガラス、セラミックス、合成樹脂等である。管状誘電体３の誘電率は低いほど好ましい。

【0037】

管状誘電体３の内径Ｒは、内部電極４の外径ｄを勘案して適宜決定できる。内径Ｒは、後述する距離ｓを所望の範囲とするように決定する。

【0038】

内部電極４は、管軸Ｏ１方向に延びる軸部と、軸部の外周面のねじ山とを備える。軸部は、中実でもよいし、中空でもよい。中でも、軸部は中実が好ましい。軸部が中実であれば、加工が容易であり、かつ機械的な耐久性を高められる。内部電極４のねじ山は、軸部の周方向に周回する螺旋状のねじ山である。内部電極４の形態は、雄ねじと同様の形態である。内部電極４は、外周面にねじ山を有することで、ねじ山先端部の電界が局所的に強くなり、放電開始電圧が低くなる。このため、低電力でプラズマを生成し、維持できる。

【0039】

内部電極４の外径ｄは、活性ガス照射装置１００の用途（即ち、照射器具１０の大きさ）等を勘案して、適宜決定できる。活性ガス照射装置１００が口腔内用治療器具である場合、外径ｄは、０．５ｍｍ～２０ｍｍが好ましく、１ｍｍ～１０ｍｍがより好ましい。外径ｄが上記下限値以上であれば、内部電極４を容易に製造できる。加えて、外径ｄが上記下限値以上であれば、内部電極４の表面積が大きくなり、プラズマをより効率的に発生して、治癒等をより促進できる。外径ｄが上記上限値以下であれば、照射器具１０を過度に大きくすることなく、プラズマをより効率的に発生し、治癒等をより促進できる。

【0040】

内部電極４のねじ山の高さｈは、内部電極４の外径ｄを勘案して適宜決定できる。内部電極４のねじ山のピッチｐは、内部電極４の長さや外径ｄ等を勘案して適宜決定できる。

【0041】

内部電極４の材料は、導電材であれば特に制限はなく、公知のプラズマ装置の電極に使用できる金属を適用できる。内部電極４の材料としては、ステンレス、銅、タングステン等の金属、カーボン等を例示できる。

【0042】

内部電極４としては、ＪＩＳ Ｂ ０２０５：２００１のメートルねじの規格品（Ｍ２、Ｍ２．２、Ｍ２．５、Ｍ３、Ｍ３．５等）、ＪＩＳ Ｂ ２０１６：１９８７のメートル台形ねじの規格品（Ｔｒ８×１．５、Ｔｒ９×２、Ｔｒ９×１．５等）、ＪＩＳ Ｂ ０２０６：１９７３のユニファイ並目ねじの規格品（Ｎｏ．１－６４ＵＮＣ、Ｎｏ．２－５６ＵＮＣ、Ｎｏ．３－４８ＵＮＣ等）等と同等の仕様が好ましい。これらの規格品と同等の仕様であれば、コスト面で優位である。

【0043】

内部電極４の外面と管状誘電体３の内面との距離ｓは、０．０５ｍｍ～５ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ～１ｍｍがより好ましい。距離ｓが上記下限値以上であれば、所望量のプラズマ発生用ガスを容易に通流できる。距離ｓが上記上限値以下であれば、プラズマがさらに効率的に発生し、活性ガスの温度を低くできる。

【0044】

外部電極５の材料は、導電材であれば特に制限はなく、公知のプラズマ装置の電極に使用する金属を適用できる。外部電極５の材料としては、ステンレス、銅、タングステン等の金属、カーボン等を例示できる。
管状誘電体３と外部電極５の組み合わせとしては、例えば、管状誘電体３をガラス管とし、外部電極５をガラス管の外径よりも大きい内径を有する、中空の円筒状の金属管とすることができる。

【0045】

ノズル１の材料は、特に制限はなく、絶縁性を有してもよいし、導電性を有してもよい。ノズル１の材料としては、耐摩耗性、耐腐食性に優れる材料が好ましい。耐摩耗性、耐腐食性に優れる材料としては、ステンレス等の金属を例示できる。

【0046】

ノズル１における照射管１ｃ内の流路の長さ（即ち、距離Ｌ２）は、活性ガス照射装置１００の用途等を勘案して、適宜決定できる。照射口１ａの開口径は、例えば、０．５ｍｍ～５ｍｍが好ましい。開口径が上記下限値以上であれば、活性ガスの圧力損失を抑制できる。開口径が上記上限値以下であれば、照射する活性ガスの流速を高めて、患部の治癒等を促進できる。照射管１ｃは、管軸Ｏ１に対して屈曲している。照射管１ｃの管軸Ｏ２と管軸Ｏ１とのなす角度θは、活性ガス照射装置１００の用途等を勘案して決定できる。

【0047】

内部電極４の先端Ｑ１からヘッド部２ａの先端Ｑ２までの距離Ｌ１と、先端Ｑ２から照射口１ａまでの距離Ｌ２との合計（即ち、内部電極４から照射口１ａまでの道のり）は、活性ガス照射装置１００に求める大きさや、照射した活性ガスが当たる面（被照射面）における温度等を勘案して適宜決定する。距離Ｌ１と距離Ｌ２の合計が長ければ、被照射面の温度を低くできる。距離Ｌ１と距離Ｌ２の合計が短ければ、活性ガスのラジカル密度をさらに高めて、被照射面における清浄化、賦活化、治癒等の効果をさらに高められる。なお、先端Ｑ２は、管軸Ｏ１と管軸Ｏ２との交点である。

【0048】

図２、図４及び図５に示すように、検出部１５は、照射器具１０に設けられている。図２及び図４に示すように、検出部１５は、照射器具１０に加えられた外力（衝撃力）を検出する。検出部１５は、ノズル１よりもプラズマ発生部１２に近い位置に配置されている。照射器具１０に外力が加えられると、プラズマ発生部１２に備えられた管状誘電体３と、その内部に配置された内部電極４とが衝突し、あるいは管状誘電体３と、その外周面に沿って配置された外部電極５とが衝突し、管状誘電体３が破損することがある。そこで、検出部１５を、ノズル１よりもプラズマ発生部１２に近い位置に設けることにより、プラズマ発生部１２が受けた外力を検知することが好ましい。これにより、管状誘電体３に衝撃が加わったか否かを判別することができる。

【0049】

ここで、「ノズル１よりもプラズマ発生部１２に近い」とは、管軸Ｏ１に沿って離間して設けられているノズル１とプラズマ発生部１２とに関して、検出部１５の外部電極５側の端部から外部電極５の先端部までの距離Ａが、検出部１５のノズル１側の端部からノズル１の付け根（ノズル１とカウリング２との境界）までの距離Ｂよりも短い（即ち、距離Ｂ／距離Ａの比が１未満である）ことを意味する。

【0050】

上記のことから明らかな通り、管状誘電体３の破損は、管状誘電体３と内部電極４とが対向している箇所、又は管状誘電体３と外部電極５とが対向している箇所で発生し易い。特に、衝撃等により、外部電極５の先端部が管状誘電体３の外周面に接触したときに管状誘電体３が最も破損しやすくなる。したがって、検出部１５は、外部電極５の先端部の近傍に配置するのがより好ましい。

【0051】

検出部１５は、胴体部２ｂの凹部１６に配置されている。凹部１６は、胴体部２ｂの内周面に形成されている。管軸Ｏ１に直交する方向を径方向とすると、検出部１５は、管状誘電体３に対して径方向の外側に配置されている。検出部１５は、管軸Ｏ１方向に所定の幅を持つ管状に形成されている。検出部１５が管状であることにより、照射器具１０内の狭いエリアに、検出部１５を設置することができる。なお、検出部１５は管状のものに限定されず、後述する機能を有するものであれば、如何なる形状であってもよい。

【0052】

なお、本明細書において、外力とは衝撃等により照射器具１０が外部から受ける力をいい、より具体的には、照射器具が床などに落下した際の衝撃力や、照射器具に接続されている配線により、照射器具が振り子として動き、照射器具が壁などに衝突した際の衝撃力や、照射器具の上に重量物が落下した際の衝撃力等をいう。

【0053】

検出部１５は、照射器具１０に外力が加えられたときに変色する。本実施形態では、検出部１５の色は、検出部１５に所定の大きさ以上の外力が加えられる前後で異なる。検出部１５の色は、検出部１５に所定の大きさ以上の外力が加えられた後、元の色に戻らず変色したままである。検出部１５を照射器具１０の外部から視認できるように、カウリング２には、のぞき窓１７が設けられている。のぞき窓１７は、検出部１５（凹部１６）に対して径方向の外側に配置されている。検出部１５は、のぞき窓１７を通して照射器具１０の外部から視認される。本プラズマ装置の使用者は、のぞき窓１７を通して検出部１５の色を確認したときに、変色していれば、管状誘電体３が破損した可能性があることを把握できる。

【0054】

図１に示すような供給ユニット２０は、照射器具１０に電気およびプラズマ発生用ガスを供給する。供給ユニット２０は、内部電極４と外部電極５との間に印加する電圧及び周波数を調節できる。供給ユニット２０は、供給源７０を収容する筐体２１を備えている。筐体２１は、供給源７０を離脱可能に収容する。これにより、筐体２１に収容された供給源７０内のガスがなくなったとき、プラズマ発生用ガスの供給源７０を交換することができる。

【0055】

供給源７０は、プラズマ発生部１２にプラズマ発生用ガスを供給する。供給源７０は、内部にプラズマ発生用ガスが収容された耐圧容器である。図５に示すように、供給源７０は、筐体２１内に配置された配管７５に対して着脱可能に装着されている。配管７５は、供給源７０とガス管路３０とを接続している。配管７５には、電磁弁７１、圧力レギュレータ７３、流量コントローラ７４及び圧力センサ７２（残量センサ）が取り付けられている。

【0056】

電磁弁７１が開状態となると、供給源７０から配管７５及びガス管路３０を介して照射器具１０にプラズマ発生用ガスが供給される。図示の例では、電磁弁７１は、弁開度が調節できる構成ではなく、開閉の切り替えのみができる構成である。なお電磁弁７１は、弁開度が調節できる構成であってもよい。圧力レギュレータ７３は、電磁弁７１と供給源７０との間に配置されている。圧力レギュレータ７３は、供給源７０から電磁弁７１に向かうプラズマ発生用ガスの圧力を低下（プラズマ発生用ガスを減圧）させる。

【0057】

流量コントローラ７４は、電磁弁７１とガス管路３０との間に配置されている。流量コントローラ７４は、電磁弁７１を通過したプラズマ発生用ガスの流量（単位時間当たりの供給量）を調整する。流量コントローラ７４は、プラズマ発生用ガスの流量を、例えば３Ｌ／ｍｉｎに調整する。

【0058】

圧力センサ７２は、供給源７０におけるプラズマ発生用ガスの残量Ｖ１を検出する。圧力センサ７２は、残量Ｖ１として、供給源７０内の圧力（残圧）を測定する。圧力センサ７２は、圧力レギュレータ７３と供給源７０との間（圧力レギュレータ７３よりも一次側）を通過するプラズマ発生用ガスの圧力（一次圧）を、供給源７０の圧力として測定する。圧力センサ７２としては、例えば、キーエンス社のＡＰ－Ｖ８０シリーズ（具体的には、例えばＡＰ－１５Ｓ）等を採用することができる。

【0059】

なお、供給源７０における実際の残量Ｖ１（体積）は、圧力センサ７２が測定する残圧と、供給源７０の容量（内部容積）と、から算出される。供給源７０として、多様な容量の供給源７０を使用する前提の場合、例えば、実際の供給源７０の容量を、図示しない入力部のシステム画面上で選択することで、演算用の容量を設定してもよい。また、供給源７０として、定用量の供給源７０を使用する前提の場合、制御部９０がその容量を予め記憶しておいてもよい。

【0060】

配管７５の供給源７０側の端部には、継手７６が設けられている。継手７６には、供給源７０が着脱可能に装着されている。供給源７０を継手７６に着脱させることで、電磁弁７１、圧力レギュレータ７３、流量コントローラ７４及び圧力センサ７２（以下、「電磁弁７１等」という。）を筐体２１に固定したまま、プラズマ発生用ガスの供給源７０を交換することができる。この場合、交換前の供給源７０、交換後の供給源７０のいずれについても共通の電磁弁７１等を使用することができる。なお電磁弁７１等は、供給源７０に固定され、供給源７０と一体的に筐体２１から離脱可能であってもよい。

【0061】

図１に示すように、ガス管路３０は、供給ユニット２０から照射器具１０にプラズマ発生用ガスを供給する経路である。ガス管路３０は、照射器具１０の管状誘電体３の後端部に接続している。ガス管路３０の材料は特に制限はなく、公知のガス管に用いる材料を適用できる。ガス管路３０の材料としては、例えば、樹脂製の配管、ゴム製のチューブ等を例示でき、可撓性を有する材料が好ましい。

【0062】

電気配線４０は、供給ユニット２０から照射器具１０に電気を供給する配線である。電気配線４０は、照射器具１０の内部電極４、外部電極５及び操作スイッチ９に接続している。電気配線４０の材料は特に制限はなく、公知の電気配線に用いる材料を適用できる。電気配線４０の材料としては、絶縁材料で被覆した金属導線等を例示できる。

【0063】

図５に示すような制御部９０は、情報処理装置を用いて構成される。すなわち、制御部９０は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processor Unit）、メモリ及び補助記憶装置を備える。制御部９０は、プログラムを実行することによって動作する。制御部９０は、例えば、供給ユニット２０に内蔵されていてもよい。制御部９０は、照射器具１０、供給ユニット２０および報知部８０を制御する。

【0064】

制御部９０には、照射器具１０の操作スイッチ９が電気的に接続されている。操作スイッチ９が操作されると、操作スイッチ９から制御部９０に電気信号が送られる。制御部９０が電気信号を受け付けると、制御部９０は電磁弁７１及び流量コントローラ７４を作動させ、かつ内部電極４と外部電極５との間に電圧を印加する。

【0065】

本実施形態では、操作スイッチ９が押釦であり、使用者が操作スイッチ９を１回押した（使用者が操作スイッチ９を操作した）ときに、制御部９０が電気信号を受け付ける。すると制御部９０が、電磁弁７１を所定の時間、開放して電磁弁７１を通過したプラズマ発生用ガスの流量を流量コントローラ７４に調整させ、かつ内部電極４と外部電極５との間に電圧を所定の時間、印加する。その結果、供給源７０からプラズマ発生部１２に一定量のプラズマ発生用ガスが供給され、ノズル１から活性ガスが一定時間（例えば、数秒から数十秒程度、本実施形態では３０秒）、継続して吐出される。

【0066】

すなわち、本実施形態では、使用者による操作スイッチ９を１回押下するあたりの活性ガスの吐出量が定まっている。このような、所定の吐出量の活性ガスを吐出する操作を単位操作と呼ぶ。本実施形態では、単位操作が、使用者による操作スイッチ９の１回の押下である。単位操作１回あたりの活性ガスの吐出量（単位操作１回あたりの供給源７０からプラズマ発生部１２へのプラズマ発生用ガスの供給量）は、予め設定された固定値であってもよく、図示しない操作盤の操作等により設定可能な変動値であってもよい。

【0067】

制御部９０は、プラズマ発生用ガスの残回数Ｎ及び残時間Ｔのうちの少なくとも一方を残存情報として演算する。本実施形態では、制御部９０は、残回数Ｎ及び残時間Ｔのうちの残回数Ｎのみを残存情報として演算する。残回数Ｎは、供給源７０に残存するプラズマ発生用ガスによって、供給源７０からプラズマ発生部１２にプラズマ発生用ガスを供給することができる残りの単位操作の回数である。残時間Ｔは、供給源７０に残存するプラズマ発生用ガスによって、供給源７０からプラズマ発生部１２にプラズマ発生用ガスを供給することができる残りの時間である。

【0068】

残回数Ｎ及び残時間Ｔはいずれも、供給源７０におけるプラズマ発生用ガスの残量Ｖ１から算出することができる。残回数Ｎは、残量Ｖ１と、操作スイッチ９の単位操作１回あたりのプラズマ発生用ガスの供給量Ｖ２と、に基づいて演算（Ｎ＝Ｖ１／Ｖ２）することができる。また、直近数回のプラズマ発生用ガスの使用量（供給量）の平均値Ｖ２（平均値）を演算し、その平均値Ｖ２（平均値）をプラズマ発生用ガスの残量Ｖ１で除することにより、残回数Ｎを算出する。残時間Ｔは、残量Ｖ１と、供給源７０からプラズマ発生部１２に単位時間あたり供給されるプラズマ発生用ガスの供給量Ｖ３と、に基づいて演算（Ｔ＝Ｖ１／Ｖ３）することができる。

【0069】

報知部８０は、残回数Ｎおよび残時間Ｔのうちの少なくとも一方を報知する。本実施形態では、報知部８０は、残回数Ｎを表示する。報知部８０は、制御部９０が演算した残回数Ｎを数字で表示する。報知部８０として、例えば、任意の数字を表示可能なディスプレイ装置を採用してもよく、機械式のカウンタを採用してもよい。

【0070】

なお図示の例では、報知部８０は、筐体２１の外面に、筐体２１と一体に設けられているが、供給ユニット２０から独立して設けられていてもよい。また報知部８０は、残回数Ｎを数字とは異なる形態により表示してもよい。例えば報知部８０として、文字盤および針により形成されるアナログ表示をする構成を採用してもよい。さらに例えば、報知部８０が、色の表示態様や、光の点灯の態様により残回数Ｎを報知してもよい。

【0071】

さらに報知部８０は、音声によって残回数Ｎを報知してもよい。この場合、報知部８０としては、例えばスピーカ等を採用することができる。

【0072】

本実施形態のように、使用者が操作スイッチ９を操作したときに、供給源７０からプラズマ発生部１２に一定量のプラズマ発生用ガスが供給される場合には、残時間Ｔを報知することよりも残回数Ｎを報知することの方が使用者の利便性を高めることができる。

【0073】

次に、活性ガス照射装置１００の使用方法を説明する。例えば医師などの使用者は、照射器具１０を持って移動させ、ノズル１を後述する被照射物に向ける。この状態で操作スイッチ９を押し、供給源７０から照射器具１０に電気及びプラズマ発生用ガスを供給する。照射器具１０に供給したプラズマ発生用ガスは、管状誘電体３の後端部から管状誘電体３の内空部に流入する。プラズマ発生用ガスは、内部電極４と外部電極５とが対向する位置において電離し、プラズマになる。

【0074】

本実施形態においては、内部電極４と外部電極５とが、プラズマ発生用ガスの流れる方向と直交する向きに対向している。内部電極４の外周面と外部電極５の内周面とが対向する位置で発生したプラズマは、ガス流路６と、第１の活性ガス流路７と、第２の活性ガス流路８とをこの順に通流する。この間、プラズマは、ガス組成を変化しつつ通流し、ラジカル等の活性種を含む活性ガスとなる。

【0075】

生じた活性ガスは照射口１ａから吐出される。吐出された活性ガスは、照射口１ａ近傍の気体の一部をさらに活性化して活性種を生成する。これらの活性種を含む活性ガスは被照射物に照射される。

【0076】

被照射物としては、例えば、細胞、生体組織、生物個体等を例示できる。生体組織としては、内蔵等の各器官、体表や体腔の内面を覆う上皮組織、歯肉、歯槽骨、歯根膜及びセメント質等の歯周組織、歯、骨等を例示できる。生物個体としては、ヒト、犬、猫、豚等の哺乳類；鳥類；魚類等のいずれでもよい。

【0077】

プラズマ発生用ガスとしては、例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン等の希ガス；窒素；等である。これらのガスは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。プラズマ発生用ガスは、窒素を主成分とすることが好ましい。ここで、窒素を主成分とするとは、プラズマ発生用ガスにおける窒素の含有量が５０体積％超であることをいう。即ち、プラズマ発生用ガスにおける窒素の含有量は、５０体積％超が好ましく、７０体積％以上がさらに好ましく、９０体積％～１００体積％が特に好ましい。プラズマ発生用ガス中、窒素以外のガス成分は、特に制限はなく、例えば、酸素、希ガス等を例示できる。

【0078】

活性ガス照射装置１００が口腔内用治療器具である場合、管状誘電体３に導入するプラズマ発生用ガスの酸素濃度は、１体積％以下が好ましい。酸素濃度が上限値以下であれば、オゾンの発生を低減できる。

【0079】

管状誘電体３に導入するプラズマ発生用ガスの流量は、１Ｌ／ｍｉｎ～１０Ｌ／ｍｉｎが好ましい。管状誘電体３に導入するプラズマ発生用ガスの流量が下限値以上であると、被照射物における被照射面の温度の上昇を抑制しやすい。プラズマ発生用ガスの流量が上限値以下であると、被照射物の清浄化、賦活化又は治癒をさらに促進できる。

【0080】

内部電極４と外部電極５との間に印加する交流電圧は、５ｋＶｐｐ以上２０ｋＶｐｐ以下が好ましい。ここで、交流電圧を表す単位「Ｖｐｐ（Ｖｏｌｔ ｐｅａｋ ｔｏ ｐｅａｋ）」は、交流電圧波形の最高値と最低値との電位差である。印加する交流電圧が上限値以下であれば、発生するプラズマの温度を低く抑えられる。印加する交流電圧が下限値以上であれば、さらに効率的にプラズマを発生できる。

【0081】

内部電極４と外部電極５との間に印加する交流の周波数は、０．５ｋＨｚ以上２０ｋＨｚ未満が好ましく、１ｋＨｚ以上１５ｋＨｚ未満がより好ましく、２ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ未満がさらに好ましく、３ｋＨｚ以上９ｋＨｚ未満が特に好ましく、４ｋＨｚ以上８ｋＨｚ未満が最も好ましい。交流の周波数が上限値未満であれば、発生するプラズマの温度を低く抑えられる。交流の周波数が下限値以上であれば、さらに効率的にプラズマを発生できる。

【0082】

ノズル１の照射口１ａから照射する活性ガスの温度は、５０℃以下が好ましく、４５℃以下がより好ましく、４０℃以下がさらに好ましい。ノズル１の照射口１ａから照射する活性ガスの温度が上限値以下であると、被照射面の温度を４０℃以下にしやすい。被照射面の温度を４０℃以下にすることで、被照射部分が患部である場合にも、患部への刺激を低減できる。ノズル１の照射口１ａから照射する活性ガスの温度の下限値は、特に制限はなく、例えば、１０℃以上である。活性ガスの温度は、照射口１ａにおける活性ガスの温度を熱電対で測定した値である。

【0083】

照射口１ａから被照射面までの距離（照射距離）は、例えば、０．０１ｍｍ～１０ｍｍが好ましい。照射距離が上記下限値以上であれば、被照射面の温度を低くし、被照射面への刺激をさらに緩和できる。照射距離が上記上限値以下であれば、治癒等の効果をさらに高められる。

【0084】

照射口１ａから１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の距離で離れた位置の被照射面の温度は、４０℃以下が好ましい。被照射面の温度が４０℃以下であれば、被照射面への刺激を低減できる。被照射面の温度の下限値は特に制限はないが、例えば１０℃以上である。被照射面の温度は、内部電極４と外部電極５との間に印加する交流電圧、照射する活性ガスの吐出量、内部電極４の先端Ｑ１から照射口１ａまでの道のり等の組み合わせで調節できる。被照射面の温度は、熱電対を用いて測定できる。

【0085】

活性ガスに含まれる活性種（ラジカル等）としては、ヒドロキシルラジカル、一重項酸素、オゾン、過酸化水素、スーパーオキシドアニオンラジカル、一酸化窒素、二酸化窒素、ペルオキシナイトライト、過酸化亜硝酸、三酸化二窒素等を例示できる。活性ガスに含まれる活性種の種類は、例えば、プラズマ発生用ガスの種類等にさらに調節できる。

【0086】

活性ガス中におけるヒドロキシラジカルの密度（ラジカル密度）は、０．１μｍｏｌ／Ｌ～３００μｍｏｌ／Ｌが好ましい。ラジカル密度が下限値以上であると、細胞、生体組織及び生物個体から選ばれる被照射物の清浄化、賦活化又は異常の治癒を促進しやすい。ラジカル密度が上限値以下であると、被照射面への刺激を低減できる。

【0087】

ラジカル密度は、例えば、以下の方法で測定できる。ＤＭＰＯ（５，５－ジメチル－１－ピロリン－Ｎ－オキシド）０．２ｍｏｌ／Ｌ溶液０．２ｍＬに対して、活性ガスを３０秒間照射する。この際、照射口１ａから液面までの距離を５．０ｍｍとする。活性ガスを照射した溶液について、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）法を利用してヒドロキシルラジカル濃度を測定し、これをラジカル密度とする。

【0088】

活性ガス中における一重項酸素の密度（一重項酸素密度）は、０．１μｍｏｌ／Ｌ～３００μｍｏｌ／Ｌが好ましい。一重項酸素密度が下限値以上であると、細胞、生体組織及び生物個体等の被照射物の清浄化、賦活化又は異常の治癒を促進しやすい。一重項酸素密度が上限値以下であると、被照射面への刺激を低減できる。

【0089】

一重項酸素密度は、例えば、以下の方法で測定できる。ＴＰＣ（２，２，５，５－テトラメチル－３－ピロリン－３－カルボキサミド）０．１ｍｏｌ／Ｌ溶液０．４ｍＬに対して、活性ガスを３０秒間照射する。この際、照射口１ａから液面までの距離を５．０ｍｍとする。活性ガスを照射した溶液について、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）法を利用して一重項酸素濃度を測定し、これを一重項酸素密度とする。

【0090】

照射口１ａから照射する活性ガスの流量は、１Ｌ／ｍｉｎ～１０Ｌ／ｍｉｎが好ましい。照射口１ａから照射する活性ガスの流量が下限値以上であると、活性ガスが被照射面に作用する効果を充分に高められる。照射口１ａから照射する活性ガスの流量が上限値以下であると、活性ガスの被照射面の温度が過度に高まることを防止できる。加えて、被照射面が濡れている場合には、被照射面の急速な乾燥を防止できる。さらに、被照射面が患部である場合には、患者への刺激を抑制できる。なお、活性ガス照射装置１００において、照射口１ａから照射する活性ガスの流量は、管状誘電体３へのプラズマ発生用ガスの供給量で調節できる。

【0091】

活性ガス照射装置１００によって生じる活性ガスは、外傷や異常の治癒を促進する効果を有する。活性ガスを細胞、生体組織又は生物個体に照射することによって、その被照射部分の清浄化、賦活化、又はその被照射部分の治癒を促進できる。

【0092】

外傷や異常の治癒を促進する目的で活性ガスを照射する場合、その照射頻度、照射回数及び照射期間は特に制限はない。例えば、１Ｌ／ｍｉｎ～５．０Ｌ／ｍｉｎの照射量で活性ガスを患部に照射する場合、１日１回～５回、毎回１０秒～１０分、１日～３０日間、等の照射条件が、治癒を促進する観点から好ましい。

【0093】

本実施形態の活性ガス照射装置１００は、特に口腔内用治療器具、歯科用治療器具として有用である。また、本実施形態の活性ガス照射装置１００は、動物治療用器具としても好適である。

【0094】

本実施形態における胴体部２ｂは、保守性を向上させるために二重構造になっており、分解できるようにしている。より具体的には、胴体部２ｂは、軸線方向に延びる中空の第１胴体部２ｄと、第１胴体部２ｄの周囲を覆う第２胴体部２ｅとを有する。第１胴体部２ｄと第２胴体部２ｅはいずれも例えば樹脂で形成されている。第２胴体部２ｅの外側を金属部材で覆ってもよい。図６及び図７は胴体部２ｂから第２胴体部２ｅを取り外した状態を示す図である。図６に示すように、第１胴体部２ｄの先端部に外部電極５の後端部が当接されており、第１胴体部２ｄの内部には、軸線方向に沿って内部電極４が配置されている。内部電極４の先端部は、外部電極５の先端部よりも突き出ている。これにより、外部電極５の軸線方向の全長において、プラズマを安定して発生させることができる。また、外部電極５の外周面には、供給ユニット２０からの接地線３１が接合されている。接地線３１の先端部は例えば半田３５により外部電極５の外周面に接合されている。

【0095】

管状誘電体３は、外部電極５の先端側から挿脱可能とされている。図６は管状誘電体３を取り外した状態を示し、図７は管状誘電体３を外部電極５と内部電極４の間に挿入した状態を示している。このように、管状誘電体３を挿脱可能とすることにより、管状誘電体３が破損した場合に、その交換を容易に行うことができる。

【0096】

しかしながら、管状誘電体３が内部電極４と外部電極５に対して固定されていない状態では、管状誘電体３と外部電極５との間にわずかな隙間が存在することから、照射器具１０が何らかの衝撃を受けたときに、外部電極５が管状誘電体３に衝突して、管状誘電体３が破損するおそれがある。上述したように、管状誘電体３と内部電極４の間にも隙間が存在するため、内部電極４が管状誘電体３に衝突して管状誘電体３が破損するおそれもあるが、本発明者が種々の検討を行ったところ、内部電極４よりも、外部電極５が管状誘電体３に接触して管状誘電体３が破損する頻度が高いことがわかった。そこで、外部電極５を管状誘電体３に固定させる方策を種々検討した。

【0097】

以下に具体的に説明するように、本実施形態では、固定部材を設けて、管状誘電体３に対して外部電極５を固定させた。固定部材は、管状誘電体３の外周面に外部電極５を接触させた状態で、管状誘電体３に対して外部電極５を固定させてもよい。あるいは、固定部材は、管状誘電体３の外周面から外部電極５を離隔させた状態で、管状誘電体３に対して外部電極５を固定させてもよい。また、固定部材は、外部電極５の軸線方向の両端部にて、管状誘電体３に対して外部電極５を固定させてもよい。また、固定部材は、管状誘電体３の外周面に密着して配置される弾性部材を有し、弾性部材を外部電極５の軸線方向の少なくとも一方の端部に面接触させることにより、管状誘電体３に対して外部電極５を固定させてもよい。また、固定部材は、管状誘電体３の外周面、外部電極５の外周面、及び外部電極５の軸線方向の両端部を覆う薄膜部材を有していてもよい。薄膜部材は、管状誘電体３の外周面、外部電極５の外周面、及び外部電極５の軸線方向の両端部に接着する接着層を有していてもよい。

【0098】

図８は外部電極５を管状誘電体３に固定させる第１方策を示す図である。図８では、管状誘電体３の外周面に、弾力性のある樹脂部材からなるＯリング（弾性部材）３３を取り付けている。このＯリング３３は、管状誘電体３の外周面に密着するような内径を有する。管状誘電体３におけるＯリング３３の取付位置は、管状誘電体３を胴体部２ｂの先端側から挿入したときに、Ｏリングが外部電極５の先端部に当接されるように調整する必要がある。管状誘電体３を胴体部２ｂの先端側から挿入した後にＯリング３３の位置を調整するのは容易ではないため、挿入前に管状誘電体３でのＯリング３３の取付位置を調整し、位置決めされたＯリング３３が取り付けられた管状誘電体３を胴体部２ｂの先端側から挿入する。これにより、管状誘電体３を胴体部２ｂの先端側から挿入したときに、Ｏリング３３を外部電極５の先端部に面接触させることができる。外部電極５の後端部側は胴体部２ｂの第１胴体部２ｄによって動きが規制され、先端部側はＯリング３３によって動きが規制されるため、外部電極５は、軸線方向の両端部で固定されることになり、照射器具１０が衝撃を受けても、外部電極５が管状誘電体３の軸線方向および径方向に移動しなくなる。

【0099】

図８において、Ｏリング３３の外部電極５に当接する側の面に接着材を付着させて、Ｏリング３３を外部電極５の先端部に接着させてもよい。また、外部電極５の後端部と胴体部２ｂの第１胴体部２ｄとを接着材で接着してもよい。外部電極５の両端部を接着材にてＯリング３３と第１胴体部２ｄに接着させることで、照射器具１０が衝撃を受けたときの外部電極５を移動や振動をより抑制できる。

【0100】

図９は外部電極５を管状誘電体３に固定させる第２方策を示す図である。図９では、第１胴体部２ｄの先端部の軸線方向の長さを少し短く加工して、胴体部２ｂの第１胴体部２ｄの先端部と外部電極５の後端部との間に予めＯリング３３を配置している。これにより、Ｏリング３３が取り付けられた管状誘電体３を胴体部２ｂの先端側から挿入したときに、外部電極５の両端部を２つのＯリング３３で固定することができる。Ｏリング３３に接着材を付着して、Ｏリング３３と外部電極５の両端部を接着させれば、より強固に外部電極５を固定できる。

【0101】

図８や図９のようにＯリング３３にて外部電極５を管状誘電体３に固定させる方策は一例であり、外部電極５を管状誘電体３に固定させる固定部材はＯリング３３には限定されない。例えば、Ｏリング３３の代わりに、熱硬化性の樹脂部材にて外部電極５を管状誘電体３に固定させてもよい。この場合、樹脂部材が外部電極５と内部電極４との対向領域内に入り込まないように留意する必要がある。

【0102】

外部電極５が管状誘電体３に衝突するのは、外部電極５と管状誘電体３の間に僅かな隙間があるためである。そこで、図１０に示すように、管状誘電体３を軸線方向から僅かに傾けて配置し、外部電極５の先端部を管状誘電体３の外周面に接触させた状態で、図８や図９のＯリング３３等の固定部材にて外部電極５を管状誘電体３に固定させてもよい。図１０では、外部電極５と管状誘電体３の接触箇所を黒丸で明示している。

【0103】

図８～図１０に示すＯリング３３等の固定部材に加えて、あるいは固定部材に代えて、図１１に示すように管状誘電体３と外部電極５の表面を絶縁性の薄膜部材３４で覆ってもよい。薄膜部材３４は、衝撃を吸収する作用はもたらさないが、管状誘電体３と外部電極５との位置関係を固定させる作用をもたらす。例えば、図１０の場合、予め、外部電極５の先端部を管状誘電体３に接触させた状態で薄膜部材３４で覆うことにより、照射器具１０が衝撃を受けたとしても、外部電極５は管状誘電体３に衝突しなくなり、外部電極５を起因として管状誘電体３が破損する可能性が格段に低くなる。
また、金属管である外部電極５の外周面に接地線３１が接合されている場合、図１１に示すように、薄膜部材３４は、接地線３１と外部電極５との接合箇所を含めて、管状誘電体３の外周面、外部電極５の外周面、及び外部電極５の軸線方向の両端部を覆ってもよい。

【0104】

薄膜部材３４としては、例えばポリイミドやポリエステルを基材とするフィルムを用いることができる。また、フィルムの一方の面にシリコーン等からなる接着材を付着させて接着層を形成し、フィルムに設けた接着層を管状誘電体３の外周面、外部電極５の外周面、及び外部電極５の軸線方向の両端部に接着させてもよい。接着層を有する薄膜部材は、フィルムの剥離を防止できる点でより好ましい。

【0105】

図１１のように管状誘電体３と外部電極５の表面を薄膜部材３４で覆う処理は、図８や図９のようにＯリング３３で外部電極５を管状誘電体３に固定させた場合にも行ってもよい。薄膜部材３４で管状誘電体３と外部電極５を覆うと、外部電極５の軸線方向及び径方向への移動を規制でき、外部電極５が管状誘電体３に激しく衝突することを確実に防止できる。

【0106】

以上説明したような本実施形態に係る活性ガス照射装置１００によれば、Ｏリング３３等の固定部材を用いて管状誘電体３に外部電極５を固定させるため、照射器具１０が衝撃を受けても、外部電極５が管状誘電体３に衝突しなくなる。また、管状誘電体３と外部電極５の表面を薄膜部材３４で覆うことにより、外部電極５の軸線方向及び径方向への移動を規制でき、より堅固に外部電極５を管状誘電体３に固定できる。特に、図１０及び図１１に示すように、管状誘電体３を外部電極５の先端部等に接触させた状態で薄膜部材３４で管状誘電体３と外部電極５の表面を覆うことで、外部電極５の動きをより確実に規制でき、外部電極５による管状誘電体３への衝突による衝撃力を抑制でき、管状誘電体３の破損を防止できる。

【0107】

上述の本実施形態の内部電極４の形状は、ねじ状である。しかしながら、内部電極は、外部電極との間にプラズマを発生できれば、内部電極の形状は限定されない。内部電極は、表面に凹凸を有してもよいし、表面に凹凸を有しなくてもよい。内部電極としては、外周面に凹凸を有する形状が好ましい。例えば、内部電極の形状は、コイル状でもよいし、外周面に突起、穴、貫通孔が複数形成された棒形状又は筒形状でもよい。内部電極の断面形状は、特に限定されず、例えば、真円形、楕円形等の円形、四角形、六角形等の多角形を例示できる。
また、照射器具は、ノズルを備えるものには限定されない。例えば、ヘッド部の先端、すなわちカウリングの先端に形成された照射口からプラズマ及び活性ガスの少なくとも一方を照射する照射器具であってもよい。

【実施例】

【0108】

本発明者は、図１１のように、管状誘電体３と外部電極５の表面を薄膜部材３４で覆った照射器具１０と薄膜部材３４で覆わない照射器具１０について、１ｍの高さから落下させる落下試験を行った。この落下試験では、管状誘電体３として、厚さ１ｍｍで、外径５．３ｍｍのガラス管を用いるとともに、内径５．５ｍｍの銅からなる外部電極５と、外径０．８ｍｍの銅からなる内部電極４を用いた。薄膜部材３４として、ポリイミドフィルムにシリコーン系接着剤を塗布したカプトンテープを用いた。また、照射器具１０の重量は１３５ｇである。

【0109】

図１０と同様に、ガラス管からなる管状誘電体３を外部電極５の先端部に接触させた状態で、ガラス管と外部電極５の外周面をカプトンテープで覆った照射器具１０を１ｍの高さから落下させる落下試験を３回行ったところ、３回ともガラス管は割れなかった。

【0110】

これに対して、カプトンテープでガラス管と外部電極５を固定させない一比較例の照射器具を１ｍの高さから落下させる落下試験を３回行ったところ、３回ともガラス管は割れた。

【0111】

これにより、カプトンテープからなる薄膜部材３４で管状誘電体３と外部電極５の表面を覆うことが、ガラス管の破損を防止できる有効な手段であることが確かめられた。

【0112】

本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

【符号の説明】

【0113】

１ ノズル
９ 操作スイッチ
１０ 照射器具
１２ プラズマ発生部
１５ 検出部
７０ 供給源
８０ 報知部
９０ 制御部（演算部）
１００ プラズマ装置（活性ガス照射装置）

【要約】

【課題】管状誘電体が壊れにくい構造にする。
【解決手段】プラズマ装置は、プラズマ発生部を備える照射器具と、プラズマ発生部にプラズマ発生用ガスを供給する供給源と、を備える。プラズマ発生部は、供給源から供給されたプラズマ発生用ガスの流路である内空部を有する管状誘電体３と、管状誘電体３の内空部に配置され、管状誘電体３の軸線方向に延びる内部電極４と、管状誘電体３の外周面に沿って内部電極４に対向する位置に配置される外部電極５と、管状誘電体３に対して外部電極５を固定させる固定部材であるＯリング３３と、を備える。
【選択図】図８

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】