特許 7642637 照射器具及びプラズマ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-28

(45)【発行日】2025-03-10

(54)【発明の名称】照射器具及びプラズマ装置

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/30 20060101AFI20250303BHJP

   A61N 1/44 20060101ALI20250303BHJP

   A61C 19/06 20060101ALI20250303BHJP

【ＦＩ】

H05H1/30

A61N1/44

A61C19/06 Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022532303

(86)(22)【出願日】2021-03-17

(86)【国際出願番号】 JP2021010783

(87)【国際公開番号】W WO2021256030

(87)【国際公開日】2021-12-23

【審査請求日】2024-01-18

(31)【優先権主張番号】P 2020106330

(32)【優先日】2020-06-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100120617

【弁理士】

【氏名又は名称】浅野 真理

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100210790

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 大策

(72)【発明者】

【氏名】松尾 達也

(72)【発明者】

【氏名】長原 悠

(72)【発明者】

【氏名】大下 貴也

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 直道

【審査官】藤本 加代子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０７３３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２７８１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３４０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／２３０６９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－１０４６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１９６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／００３４３３３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｈ １／２４－１／４４

Ａ６１Ｎ １／４４

Ａ６１Ｃ １９／０６

Ｂ２３Ｋ １０／００－１０／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラズマ発生用ガスが流通するガス供給路を内部に有する内部電極と、
前記内部電極の外側に、前記内部電極と離間して配置される外部電極と、
プラズマおよ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を吐出する照射口と、
前記内部電極を保持する保持部材と、
前記内部電極に接続されるとともに前記保持部材の外部へ延び出す電圧供給線と、を備える、照射器具であって、
前記内部電極は、内部に導入された前記プラズマ発生用ガスを排出する排出口を有し、
前記外部電極は、前記排出口よりも、前記照射口の側において、前記内部電極と対向しており、
前記照射器具は、前記プラズマ発生用ガスを前記内部電極に導入するガス管を更に有し、
前記電圧供給線及び前記ガス管は、前記保持部材に設けられた同一の貫通孔を通過して前記保持部材の外部へ延び出す、照射器具。

【請求項2】

前記内部電極は、前記内部電極の軸線の方向において、前記照射口の側とは反対側の端部に、前記プラズマ発生用ガスが導入される導入口を有し、
前記ガス管と、前記内部電極の前記ガス供給路と、は、前記導入口を介し、平行に接続されている、請求項１に記載の照射器具。

【請求項3】

前記内部電極は、前記内部電極の軸線に垂直な径方向の寸法において、前記排出口が形成される部分よりも大きい拡径部を有し、
前記拡径部は、前記内部電極のうち、前記外部電極と対向する部分に形成される、請求項１又は２に記載の照射器具。

【請求項4】

前記内部電極は、前記外部電極と対向する部分に、凹凸形状を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照射器具。

【請求項5】

前記ガス供給路は、前記内部電極の軸線の方向に延びる第１部分と、前記第１部分に対して９０°より大きな角度をなして前記第１部分に接続し且つ前記排出口に接続する第２部分と、を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照射器具。

【請求項6】

前記第２部分は、前記第１部分に対して１３５°より大きな角度をなす、請求項５に記載の照射器具。

【請求項7】

前記ガス供給路は、第１部分と、前記第１部分に接続する第２部分と、を有し、
前記第２部分の延びる方向に延び、前記第２部分の中心を通る直線は、前記第１部分の延びる方向に延び、前記第１部分の中心を通る直線と交わらない、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照射器具。

【請求項8】

前記第１部分は、前記内部電極の軸線の方向に延び、
前記第２部分は、前記第１部分に対して９０°より大きな角度をなして前記第１部分に接続し且つ前記排出口に接続する、請求項７に記載の照射器具。

【請求項9】

請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照射器具を備える、プラズマ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、照射器具及びプラズマ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

医療の分野にプラズマを利用する技術が提案されている（ＪＰ６３０４６４５Ｂ２参照）。ＪＰ６３０４６４５Ｂ２に開示されたプラズマ発生装置は、患者の患部に向けてプラズマを照射するのに用いられるものである。ＪＰ６３０４６４５Ｂ２のプラズマ発生装置は、先端部にマイクロホローを有する突出部が形成されている第１の電極を有する。これによって、マイクロホローの周辺で放電を生じさせてプラズマを生成する。

【発明の開示】

【0003】

プラズマ発生装置には、発生させるプラズマの強さや温度などの条件を、装置の用途に応じて求められる条件に適合させることが求められる。ここで、ＪＰ６３０４６４５Ｂ２の装置は、第１の電極のマイクロホローの周辺で放電を生じさせてプラズマを発生させるものである。ＪＰ６３０４６４５Ｂ２の装置の場合、発生させるプラズマの条件を調整するためには、第１の電極の表面のうちプラズマ放電に用いられる部分の面積（プラズマ放電面積）を変えるように、第１の電極の寸法を変更すればよい。

【0004】

ただし、ＪＰ６３０４６４５Ｂ２の装置の場合、求められるプラズマの条件によっては、第１の電極の径方向の寸法（第１の電極の太さ）を大きくすることが必要になる場合がある。この場合、装置の先端部分の径方向の寸法が大きくなってしまう。このため、プラズマ発生装置を、例えば口腔の奥に装置の先端部を入り込ませる用途等、装置の先端部の径方向の大きさに制限を伴う用途に使用する場合には、発生させるプラズマの条件を、十分に求められる条件に適合するように調整しきれないおそれがある。

【0005】

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、発生させるプラズマの条件の調整の自由度が高い照射器具及びプラズマ装置を提供することを目的とする。

【0006】

本発明による照射器具は、プラズマ発生用ガスが流通するガス供給路を内部に有する内部電極と、前記内部電極の外側に、前記内部電極と離間して配置される外部電極と、プラズマおよ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を吐出する照射口と、を備え、前記内部電極は、内部に導入された前記プラズマ発生用ガスを排出する排出口を有し、前記外部電極は、前記排出口よりも、前記照射口の側において、前記内部電極と対向している。

【0007】

本発明による照射器具において、前記プラズマ発生用ガスを前記内部電極に導入するガス管を更に有し、前記内部電極は、前記内部電極の軸線の方向において、前記照射口の側とは反対側の端部に、前記プラズマ発生用ガスが導入される導入口を有し、前記ガス管と、前記内部電極の前記ガス供給路と、は、前記導入口を介し、平行に接続されていてもよい。

【0008】

本発明による照射器具において、前記内部電極は、前記内部電極の軸線に垂直な径方向の寸法において、前記排出口が形成される部分よりも大きい拡径部を有し、前記拡径部は、前記内部電極のうち、前記外部電極と対向する部分に形成されてもよい。

【0009】

本発明による照射器具において、前記内部電極は、前記外部電極と対向する部分に、凹凸形状を有してもよい。

【0010】

本発明による照射器具において、前記ガス供給路は、前記内部電極の軸線の方向に延びる第１部分と、前記第１部分に対して９０°より大きな角度をなして前記第１部分に接続し且つ前記排出口に接続する第２部分と、を有してもよい。

【0011】

本発明による照射器具において、前記第２部分は、前記第１部分に対して１３５°より大きな角度をなしてもよい。

【0012】

本発明によるプラズマ装置は、上記記載の照射器具を備える。

【0013】

本発明の照射器具及びプラズマ装置によれば、発生させるプラズマの条件の調整の自由度が高い照射器具及びプラズマ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【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の概略構成を示すブロック図。

【図3】本発明の一実施形態に係る照射器具の断面図。

【図4】図３の照射器具のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図。

【図5】図３の照射器具のＶ－Ｖ線に沿った断面図。

【図6】比較例に係る照射器具の断面図。

【図7】第１の変形例に係る照射器具の断面図。

【図8】第２の変形例に係る照射器具の断面図。

【図9】第２の変形例に係る照射器具の断面図。

【図10】第３の変形例に係る照射器具の断面図。

【図11】第４の変形例に係る照射器具の断面図。

【図12】図１１の照射器具のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿った断面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して本発明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、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。

【0016】

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」、「垂直」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。

【0017】

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。

【0018】

以下、照射器具及び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及び図２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、供給ユニット２０と、供給源７０と、報知部８０と、制御部９０（演算部）と、を備える。

【0019】

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。図１に示す例において、照射器具１０は、ガス管３０、接地線３１及び電圧供給線４０を有し、ガス管３０、接地線３１及び電圧供給線４０にて、供給ユニット２０と接続されている。

【0020】

ガス管３０と電圧供給線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の家庭用電源等の電力源から電源供給を受ける。また、供給ユニット２０は、内部に電力源として充電可能なバッテリを搭載してもよい。

【0021】

図１に示すように、ガス管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。

【0022】

電圧供給線４０は、供給ユニット２０から内部電極４に電圧を供給する配線である。電圧供給線４０の材料は特に制限はなく、公知の電圧供給線に用いる材料を適用できる。電圧供給線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。

【0023】

図３は、照射器具１０における、照射器具１０の延びる方向に沿う面の断面（縦断面）図である。図４は、図３の照射器具１０のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面を示す断面図である。図５は、図３の照射器具１０のＶ－Ｖ線に沿った断面を示す断面図である。なお、図３～５においては、外筒部材８及びノズル９の図示は省略している。図３に示すように、照射器具１０は、内部電極４と、内部電極４の外側に内部電極４と離間して配置される外部電極５と、プラズマおよびプラズマによって生じる活性ガスの少なくとも一方を吐出する照射口２とを備える。プラズマ装置が活性ガス照射装置である場合には、照射口２は、特にプラズマによって生じる活性ガスを吐出する。

【0024】

図３に示す例において、照射器具１０は、保持部材１と、管状誘電体３と、Ｏリング６ａ、６ｂ、６ｃと、ガス管３０と、電圧供給線４０と、を更に備える。

【0025】

内部電極４は、プラズマを生成するための電圧が印加される電極である。図３及び図４に示す例において、内部電極４は、電圧供給線４０を介して外部の電力源に接続する端子部４ａを有し、外部の電力源によって電圧が印加される。一例として、端子部４ａは、内部電極４に電圧供給線４０をはんだ付けした場合における、はんだの部分である。

【0026】

図３に一点鎖線によって示すように、内部電極４は軸線Ｏ１を有する。なお、内部電極４の軸線Ｏ１とは、例えば、内部電極４の延びる方向ｄ１に延び、方向ｄ１において内部電極４が位置する範囲に位置する、仮想の線分である。以下、軸線Ｏ１の延びる方向ｄ１を軸線方向ｄ１とも称する。

【0027】

内部電極４は、プラズマ発生用ガスが流通するガス供給路４ｇを内部に有する。また、内部電極４は、内部に導入されたプラズマ発生用ガスを排出する排出口４ｈを有する。図３に示す例において、排出口４ｈは、内部電極４のうち細部４ｃに形成されている。また、内部電極４は、プラズマ発生用ガスが導入される導入口４ｉを有する。図３に示す例では、導入口４ｉは、軸線方向ｄ１において、照射口２の側とは反対側の端部に設けられている。ガス供給路４ｇは、排出口４ｈ及び導入口４ｉに接続し、排出口４ｈ及び導入口４ｉを介して内部電極４の外部に通じている。

【0028】

照射器具１０のガス管３０は、プラズマ発生用ガスを内部電極４に導入するように設けられている。ガス管３０とガス供給路４ｇとは、導入口４ｉを介して接続されている。図３に示す例において、内部電極４は、導入口４ｉが設けられている端部に、ガス管３０が接続される接続部４ｊを有する。そして、接続部４ｊがガス管３０に挿入されていることによって、ガス管３０とガス供給路４ｇとが、導入口４ｉを介して接続されている。このため、導入口４ｉを介して、内部電極４の内部のガス供給路４ｇにプラズマ発生用ガスを導入することができる。導入口４ｉを介してガス供給路４ｇに導入されたプラズマ発生用ガスは、ガス供給路４ｇを流通し、排出口４ｈを介してガス供給路４ｇの外部に排出される。

【0029】

図４に示す例において、接続部４ｊは、複数の略円錐台形状を結合させた形状を有する。より具体的には、接続部４ｊは、底面のうち面積がより大きい方の底面を照射口２側に向けて並ぶ複数の略円錐台形状を結合させた形状を有する。これによって、接続部４ｊをガス管３０に挿入した際に、接続部４ｊがガス管３０から抜けにくくすることができる。

【0030】

図３に示す例において、ガス管３０とガス供給路４ｇとは、平行に接続されている。ここで、ガス管３０とガス供給路４ｇとが平行に接続されている、とは、例えば、導入口４ｉの位置において、ガス管３０の延びる方向とガス供給路４ｇの延びる方向とが平行であることを指す。図３に示す例においては、接続部４ｊの位置において、ガス管３０の延びる方向とガス供給路４ｇの延びる方向とが平行となっている。

【0031】

ガス管３０とガス供給路４ｇとが平行に接続されていることによって、ガス管３０とガス供給路４ｇとが非平行に接続されている場合よりも、ガス管３０からガス供給路４ｇへと流れるプラズマ発生用ガスの圧力損失を抑制することができる。このため、プラズマ発生用ガスを、より小さな圧力で、ガス管３０からガス供給路４ｇへと流すことができる。

【0032】

また、ガス供給路４ｇは、軸線方向ｄ１に延びる第１部分４ｇ１と、第１部分４ｇ１に対して角度θをなして第１部分４ｇ１に接続し且つ排出口４ｈに接続する第２部分４ｇ２と、を有する。一例として、第２部分４ｇ２が第１部分４ｇ１に対してなす角度θは、９０°より大きい。第２部分４ｇ２が第１部分４ｇ１に対してなす角度θは、１３５°よりも大きいことがより好ましい。角度θが上記の範囲であることによって、第１部分４ｇ１から第２部分４ｇ２へと流れるプラズマ発生用ガスの圧力損失を抑制することができる。このため、プラズマ発生用ガスを、より小さな圧力で、第１部分４ｇ１から第２部分４ｇ２へと流すことができる。図３に示す例において、照射器具１０は一つの排出口４ｈを備え、ガス供給路４ｇは一つの第２部分４ｇ２を有する。図示はしないが、照射器具１０は複数の排出口４ｈを備えてもよい。照射器具１０が複数の排出口４ｈを備える場合、ガス供給路４ｇは、一つの第１部分４ｇ１と、第１部分４ｇ１に接続するとともに複数の排出口４ｈのそれぞれに接続する複数の第２部分４ｇ２とを有してもよい。

【0033】

また、図３に示す例において、内部電極４は、軸線Ｏ１に垂直な径方向ｄ２の外方への突出長さが最も大きくなっている、基部拡径部４ｂを有する。図３に示す例において、内部電極４は、基部拡径部４ｂと、基部拡径部４ｂよりも照射口２の側に位置し、基部拡径部４ｂよりも径方向ｄ２の外方への突出長さが小さい細部４ｃとを有する。そして、基部拡径部４ｂの一部が外部の電力源に接続されて、端子部４ａとなっている。図３～５に示す例において、基部拡径部４ｂ及び細部４ｃは、それぞれ軸線方向ｄ１に延びる略円柱状の形状を有する。

【0034】

内部電極４のうち、後述する外部電極５に対向する部分の外径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させて、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。

【0035】

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。

【0036】

内部電極４に印加される電圧は、内部電極４と外部電極５との間でプラズマが生成される限り、特に限られない。プラズマ発生用ガスとして、後述する窒素を主成分とするガスを用いてプラズマを生成する場合、内部電極４に印加される電圧は、例えば０．５ｋＶｐｐ以上２０ｋＶｐｐ以下である。内部電極４に印加される電圧は、より好ましくは２ｋＶｐｐ以上１８ｋＶｐｐ以下であり、更に好ましくは５ｋＶｐｐ以上１５ｋＶｐｐ以下である。なお、「ｋＶｐｐ」のうち「ｐｐ」は、ｐｅａｋ ｔｏ ｐｅａｋの略である。

【0037】

外部電極５は、内部電極４と離間して配置される電極である。図３に示すように、外部電極５は、排出口４ｈよりも照射口２の側において内部電極４と対向する。外部電極５は、内部電極４の一部と対向している。特に、外部電極５は、内部電極４の軸線Ｏ１に垂直な径方向ｄ２において、内部電極４と対向している。図３及び図５に示す例において、外部電極５は、内部電極４の一部の周囲を周回する筒状の電極である。本実施の形態において、外部電極５は、電気的に接地されている。図示はしないが、外部電極５は、例えば接地線に接続されていることによって、電気的に接地されている。内部電極４と外部電極５との間には、排出口４ｈから排出されたプラズマ発生用ガスが供給される。内部電極４と外部電極５との間にプラズマ発生用ガスを供給しつつ、内部電極４に電圧を印加することで、プラズマ発生用ガスを電離させてプラズマを生成することができる。

【0038】

本実施の形態に係る照射器具１０においては、外部電極５と対向する内部電極４に電圧を印加することで、内部電極４と外部電極５との間にプラズマを生成する。本実施の形態に係る照射器具１０の場合、内部電極４及び外部電極５の軸線方向ｄ１における寸法を変更し、内部電極４の表面のうち外部電極５と対向する部分の面積を変えることによって、発生させるプラズマの条件を調整することができる。このため、先端部にマイクロホローを有する電極を用いる場合と異なって、電極の径方向の寸法を変えることなく、発生させるプラズマの条件を調整することができる。このため、発生させるプラズマの条件の調整の自由度を高くすることができる。特に、照射器具１０を装置の先端部の径方向の大きさに制限を伴う用途に使用する場合においても、発生させるプラズマの条件を調整し易くすることができる。

【0039】

外部電極５が、特に内部電極４の一部と対向することの効果について説明する。仮に、外部電極５が、軸線方向ｄ１における内部電極４の全体に対向する場合について考える。この場合、内部電極４と外部電極５とが対向する面積が、より大きくなる。そして、生成されるプラズマの温度は、用いられる電極の面積が大きいほど高くなる。このため、外部電極５が内部電極４の全体に対向する場合、生成されるプラズマは、より高温となる。

【0040】

これに対し、外部電極５が内部電極４の一部に対向することによって、例えば人や動物の歯や肌等への照射に適した、より低温のプラズマを生成することができる。また、電極に、特に高い電圧を印加する場合であっても、生成されるプラズマの高温化を抑制することができる。このため、外部電極５が内部電極４の一部に対向する形態は、特に電極に高電圧を印加する際において生成されるプラズマの高温化を抑制しようとする場合に適していると言える。

【0041】

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。

【0042】

管状誘電体３は、内空部３ａを有する部材である。図３及び図５に示す例において、管状誘電体３は、軸線方向ｄ１に延びる円筒状の部材である。管状誘電体３の内空部３ａには、内部電極４が配置される。

【0043】

図３及び図５に示す例において、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。また、外部電極５は、管状誘電体３の外面に接するように配置されている。そして、管状誘電体３の内空部３ａがプラズマ発生用ガスの流路として用いられる。この場合、プラズマ発生用ガスは、ガス管３０から導入口４ｉを介してガス供給路４ｇに導入され、さらに排出口４ｈを介してガス供給路４ｇから内空部３ａへと排出され、内空部３ａを通って内部電極４と外部電極５との間に供給される。

【0044】

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。

【0045】

管状誘電体３の内径Ｒは、内部電極４のうち、外部電極５に対向する部分の外径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。

【0046】

内部電極４と管状誘電体３とを離間して配置する場合において、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、後述するように管状誘電体３の内空部３ａをプラズマ発生用ガスの流路として用いる場合に、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、内部電極４に印加する電圧を低くすることができるため、低電力でプラズマを生成できる。

【0047】

内部電極４と外部電極５との間において生じたプラズマ、およびプラズマによって生じる活性ガスの少なくとも一方は、照射口２を介して、管状誘電体３の内空部３ａから管状誘電体３の外部へと吐出される。照射口２は、プラズマが発生する空間を区画している部材に設けられた、プラズマおよび活性ガスの少なくとも一方をプラズマが発生する空間から吐出するための開口である。図３に示す例において、照射口２は、後述する保持部材１に設けられた開口である。

【0048】

保持部材１は、電極を保持する部材である。図３に示す例において、保持部材１は、第１部材１ａ、第２部材１ｂ及び第３部材１ｃを有する。第１部材１ａ、第２部材１ｂ及び第３部材１ｃは、ともに軸線方向ｄ１に延びる略筒状の部材である。そして、第１部材１ａ及び第２部材１ｂによって内部電極４が保持されるとともに、第２部材１ｂ及び第３部材１ｃによって外部電極５及び管状誘電体３が保持される。また、保持部材１のうち第３部材１ｃに設けられた開口が、照射口２となっている。

【0049】

図３に示す例においては、第１部材１ａ及び第２部材１ｂは、互いに接触することによって、内部電極４の基部拡径部４ｂを収容する収納空間１ｄを形成して、内部電極４を保持している。図３に示す例において、第１部材１ａは、軸線Ｏ１に沿った一方の側（図３における右側）から内部電極４の基部拡径部４ｂに接触し、内部電極４の軸線Ｏ１に沿った一方の側への移動を規制している。また、第２部材１ｂは、内部電極４の基部拡径部４ｂに接触するＯリング６ａを介して、内部電極４の軸線Ｏ１に沿った他方の側（図３における左側）への移動を規制している。また、第２部材１ｂは、軸線Ｏ１に沿った一方の側から外部電極５に接触し、外部電極５の軸線Ｏ１に沿った一方の側への移動を規制している。また、第３部材１ｃは、軸線Ｏ１に沿った他方の側から外部電極に接触し、外部電極５の軸線Ｏ１に沿った他方の側への移動を規制している。また、第２部材１ｂは、管状誘電体３に接触するＯリング６ｂを介して、管状誘電体３の軸線Ｏ１に沿った一方の側への移動を規制している。また、第３部材１ｃは、管状誘電体３に接触するＯリング６ｃを介して、管状誘電体３の軸線Ｏ１に沿った他方の側への移動を規制している。

【0050】

Ｏリング６ａは、弾力性のある樹脂部材からなる部材であり、基部拡径部４ｂと第２部材１ｂとによって挟み込まれ、基部拡径部４ｂ及び第２部材１ｂに密着する。また、Ｏリング６ｂ、６ｃは、弾力性のある樹脂部材からなる部材であり、管状誘電体３の外周面に密着するような内径を有する。これによって、内部電極４、外部電極５及び管状誘電体３は、軸線方向ｄ１への移動が規制されている状態で保持される。

【0051】

また、図４に示す例において、第２部材１ｂには、ネジを挿入するためのネジ穴１ｂ１が設けられている。また、図示はしないが、第１部材１ａにもネジ穴が設けられている。第１部材１ａと第２部材１ｂとは、第１部材１ａ及び第２部材１ｂのネジ穴に挿入された図示しないネジによって、互いに接触した状態で、互いに対して固定される。

【0052】

第３部材１ｃの、照射器具１０の先端側（図３における左側）における先端には開口が設けられ、照射口２となっている。図３に示す例において、照射口２は、管状誘電体３の内空部３ａを、照射器具１０の外部と通じさせている。

【0053】

図３及び図４に示す例において、保持部材１は、電圧供給線４０が端子部４ａに接続されるとともに保持部材１の外部へ延び出すことができるように、電圧供給線４０の一部を収容する、電圧供給線収容部１ｅを更に有する。

【0054】

一例として、第１部材１ａ、第２部材１ｂ及び第３部材１ｃの材料には、絶縁性を有する材料が用いられる。これによって、電圧が印加される内部電極４を、照射器具１０の外部から電気的に絶縁することができる。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）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、変成ポリフェニレンエーテル（ｍＰＰＥ）、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。その他に、絶縁性の材料として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を主原料に、ガラス短繊維や無機フィラー等を充填複合したものを用いることもできる。このような材料としては、例えばユニチカ株式会社製のユニレート（登録商標）が挙げられる。第１部材１ａ、第２部材１ｂ及び第３部材１ｃの材料としては、ＰＥＥＫ又はｍＰＰＥが、第１部材１ａ、第２部材１ｂ及び第３部材１ｃの材料に適した樹脂の物性を有しているため、より好ましい。

【0055】

活性ガス照射装置１００が口腔内用治療器具である場合、軸線方向ｄ１において内部電極４と外部電極５とが対向している領域での、径方向ｄ２における照射器具１０の寸法ｗ１は、３ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下がより好ましい。なお、図３に示す例において、寸法ｗ１は径方向ｄ２における第３部材１ｃの寸法に相当する。

【0056】

図１に示す例において、照射器具１０は、電気的に接地された外筒部材８を備える。一例として、外筒部材８は、略筒状の形状を有し、内部に内部電極４及び外部電極５の全体を収容する、導電性の部材である。照射器具１０が外筒部材８を有することによって、照射器具１０が発する電場を抑制し、照射器具１０を扱う使用者の感電を効果的に防ぐことができる。図示はしないが、照射器具１０は、外筒部材８を備えなくてもよい。

【0057】

また、図１に示す例において、照射器具１０は、照射器具１０の先端を構成するノズル９を備える。ノズル９は、外部電極５の先端に取り付けられる。ノズル９は、内部に活性ガスの流路を有している。ノズル９内の活性ガスの流路は、照射器具１０の内部のプラズマ発生用ガスの流路と連通している。照射器具１０がノズル９を有する場合、活性ガスは、内部電極４と外部電極５との間から照射口２を介して吐出された後、ノズル９の内部の流路を通って、ノズル９の先端に位置するノズル照射口９ａから照射器具１０の外部に照射される。ノズル９は、導電性の部材であってもよく、導電性を有しない樹脂製の部材であってもよい。ノズル９が導電性を有する場合には、ノズル９によって電極が発する電場を抑制し、照射器具１０を扱う使用者の感電を効果的に防ぐことができる。図示はしないが、照射器具１０は、ノズル９を備えなくてもよい。照射器具１０がノズル９を備えない場合、照射器具１０は、照射口２から照射器具１０の外部に活性ガスを照射する。

【0058】

本実施の形態に係る発明の作用効果について、特に韓国公開特許１０－２００９－０１１２８３１号公報に記載のプラズマ発生装置と比較することによって説明する。韓国公開特許１０－２００９－０１１２８３１号公報には、内部が空いている接地電極と、接地電極の内部空間に挿入された内部電極と、接地電極及び内部電極を取り囲むモールドとを有するプラズマ発生装置が開示されている。このプラズマ発生装置は、接地電極と内部電極との間に放電空間を形成し、放電空間においてプラズマを生成する。

【0059】

ここで、本実施の形態に係る照射器具１０や韓国公開特許１０－２００９－０１１２８３１号公報のように、対向する電極の間においてプラズマを生成する場合、対向する電極の間にプラズマ発生用ガスを供給するための流路をどのように設けるかが問題となる。この点に関し、韓国公開特許１０－２００９－０１１２８３１号公報のプラズマ発生装置は、接地電極及びモールドを貫通するように形成されているガス注入口をさらに有し、ガス注入口を介してガスを放電空間に供給できるようになっている。

【0060】

しかしながら、韓国公開特許１０－２００９－０１１２８３１号公報のプラズマ発生装置のガス注入口は、接地電極及びモールドに設けられ、プラズマ発生装置の延びる方向に対して直交する方向に延びている。このため、ガス管をガス注入口に取り付けると、ガス管が、プラズマ発生装置の延びる方向に対して直交する方向に取り付けられることになる。したがって、使用者がプラズマ発生装置を把持する際にガス管が邪魔になりやすく、プラズマ発生装置の操作性が低下してしまう。仮に、ガス管を、Ｌ字継ぎ手等を介してガス注入口に取り付けたとしても、プラズマ発生装置の側面に取り付けられるＬ字継ぎ手等が邪魔になるために、プラズマ発生装置の操作性は低下してしまう。また、韓国公開特許１０－２００９－０１１２８３１号公報のプラズマ発生装置は、接地電極及びモールドのうち、内部電極の側方に位置する部分にガス注入口を形成しているため、ガス注入口を介して内部電極と外部の物体との間に短絡が生じる懸念がある。

【0061】

これに対して、本実施の形態に係る照射器具１０においては、ガス管３０とガス供給路４ｇとが平行に接続されている。特に、内部電極４が軸線方向ｄ１において照射口２の側とは反対側の端部に導入口４ｉを有し、ガス管３０とガス供給路４ｇとが導入口４ｉを介して平行に接続されている。このため、使用者が照射器具１０を把持する際に、ガス管３０が邪魔になりにくくすることができる。また、本実施の形態に係る照射器具１０においては、ガス供給路４ｇが内部電極４の内部に設けられており、外部電極５が排出口４ｈよりも照射口２の側において内部電極４と対向している。このため、例えば外部電極５や保持部材１等にプラズマ発生用ガスの流路を設ける場合よりも、内部電極４と外部の物体との間の短絡を抑制しつつ、内部電極４と外部電極５との間にプラズマ発生用ガスを供給することができる。

【0062】

本実施の形態に係る発明の更なる作用効果について、比較例と比較することによって説明する。比較例として、保持部材１にプラズマ発生用ガスの流路を設けた照射器具１０について考える。図６は、比較例に係る照射器具１０を示す断面図である。図６に示す例においては、内部電極４がガス供給路４ｇを有さず、プラズマ発生用ガスの流路４ｇ´が保持部材１の第１部材１ａ及び第２部材１ｂに設けられている。比較例において、流路４ｇ´は、内部電極４の延びる方向に沿うように、軸線方向ｄ１に延びている。この場合、内部電極４の周辺に位置する部分のうち、軸線方向ｄ１における広範囲に、流路４ｇ´が位置することとなる。そして、保持部材１の材料を絶縁体としたとしても、流路４ｇ´が位置する部分においては絶縁体の無い空間が生じてしまう。このため、絶縁体の無い空間を介した内部電極４と外部の物体との間の短絡が生じやすくなり、高電圧に対する絶縁設計上不利となる。特に、比較例においては、基部拡径部４ｂの周辺に流路４ｇ´が位置している。基部拡径部４ｂは、内部電極４のうち、特に径方向ｄ２の外方への突出長さが最も大きくなっている部分であるため、保持部材１の外部の物体との距離が短くなりやすい。このため、基部拡径部４ｂの周辺に流路４ｇ´が位置することによって、内部電極４のうち基部拡径部４ｂと外部の物体との短絡がより生じやすくなる懸念がある。

【0063】

これに対して、本実施の形態におけるプラズマ発生用ガスの流路であるガス供給路４ｇは、内部電極４の内部に設けられている。このため、プラズマ発生用ガスの流路に起因して内部電極４と外部の物体との間に短絡が生じることを抑制することができる。特に、基部拡径部４ｂの周辺に絶縁体の無い空間が生じないため、基部拡径部４ｂと外部の物体との短絡を抑制することができる。

【0064】

次に、図１を参照して、本実施形態の活性ガス照射装置１００のうち照射器具１０以外の部分の詳細について説明する。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。

【0065】

供給源７０は、内部電極４と外部電極５との間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２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。

【0066】

電磁弁７１が開状態となると、供給源７０から配管７５を介して照射器具１０のガス管３０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。

【0067】

流量コントローラ７４は、電磁弁７１とガス管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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

図２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。

【0072】

電圧供給線４０は、上述の通り内部電極４に接続しているとともに、不図示のフットスイッチに接続している。そして、制御部９０には、不図示のフットスイッチが電気的に接続されている。照射器具１０の使用者によりフットスイッチが操作されると、フットスイッチから制御部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に電圧を印加する。

【0073】

本実施形態では、使用者がフットスイッチを１回押したときに、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に電圧を所定の時間、印加する。その結果、供給源７０から内部電極４と外部電極５との間に一定量のプラズマ発生用ガスが供給され、ノズル照射口９ａ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。

【0074】

すなわち、本実施形態では、使用者によるフットスイッチを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、使用者によるフットスイッチの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から内部電極４と外部電極５との間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。

【0075】

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から内部電極４と外部電極５との間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から内部電極４と外部電極５との間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。

【0076】

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、フットスイッチの単位操作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から内部電極４と外部電極５との間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。

【0077】

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。

【0078】

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。

【0079】

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。

【0080】

本実施形態のように、使用者がフットスイッチを押したときに、供給源７０から内部電極４と外部電極５との間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。

【0081】

次に、活性ガス照射装置１００の使用方法を説明する。例えば医師等の使用者は、照射器具１０を持って移動させ、ノズル照射口９ａを後述する被照射物に向ける。この状態で使用者がフットスイッチを押し、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３ａ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。

【0082】

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、管状誘電体３の内空部３ａを通流しつつガス組成を変化させ、ラジカル等の活性種を含む活性ガスとなる。

【0083】

生じた活性ガスはノズル照射口９ａから吐出される。吐出された活性ガスは、ノズル照射口９ａ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。

【0084】

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。

【0085】

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。

【0086】

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。

【0087】

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。

【0088】

ノズル照射口９ａ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。ノズル照射口９ａ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。ノズル照射口９ａ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、ノズル照射口９ａにおける活性ガスの温度を熱電対で測定した値である。

【0089】

ノズル照射口９ａ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。

【0090】

ノズル照射口９ａ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の先端部４ｄからノズル照射口９ａ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。

【0091】

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。

【0092】

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。

【0093】

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、ノズル照射口９ａ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。

【0094】

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。上限値以下であると、被照射面への刺激を低減できる。

【0095】

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、ノズル照射口９ａ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。

【0096】

ノズル照射口９ａから照射する活性ガスの流量は、１Ｌ／ｍｉｎ～１０Ｌ／ｍｉｎが好ましい。ノズル照射口９ａ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。ノズル照射口９ａから照射する活性ガスの流量が上限値未満であると、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、ノズル照射口９ａ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。

【0097】

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。

【0098】

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。

【0099】

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。

【0100】

以上において、具体例を参照しながら一実施の形態を説明してきたが、上述した具体例が一実施の形態を限定することを意図していない。上述した一実施の形態は、その他の様々な具体例で実施されることが可能であり、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

【0101】

以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した具体例と同様に構成され得る部分について、上述の具体例における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。

【0102】

（第１の変形例）
上述の実施の形態においては、内部電極４が基部拡径部４ｂと細部４ｃとを有する例について説明した。しかしながら、内部電極４の形状は、これに限られない。図７は、第１の変形例に係る照射器具１０を示す断面図である。図７に示す例において、内部電極４は、径方向ｄ２の寸法において、排出口４ｈが形成される部分よりも大きい拡径部４ｋを有する。拡径部４ｋは、内部電極４のうち、外部電極５と対向する部分に形成される。図７に示す例においては、排出口４ｈが内部電極４のうち細部４ｃに形成されており、拡径部４ｋの径方向ｄ２における寸法が細部４ｃよりも大きくなっている。

【0103】

内部電極４が拡径部４ｋを有することの作用効果について説明する。内部電極４の排出口４ｈの付近には、径方向ｄ２の外方に突出した突出部が形成される可能性がある。例えば、ドリルを用いて内部電極４に孔を空けて排出口４ｈ及びガス供給路４ｇを形成する場合には、内部電極４に孔を空けた際に、排出口４ｈの付近に、径方向ｄ２の外方に突出したバリが生じる可能性がある。内部電極４が、外部電極５と対向する拡径部４ｋを有することによって、内部電極４のうち外部電極５と対向する部分が、内部電極４のうち排出口４ｈが位置する部分よりも、径方向ｄ２の外方に位置するようになる。これによって、内部電極４のうち外部電極５に対向する部分と外部電極５との距離を小さくし、内部電極４のうち外部電極５に対向する部分と外部電極５との間において安定的に放電を生じさせることができる。また、内部電極４のうち排出口４ｈが位置する部分と外部電極５との距離、及び内部電極４のうち排出口４ｈが位置する部分と内部電極４の径方向ｄ２の外方に位置する外部電極５以外の導体との距離を大きくすることができる。このため、内部電極４のうち排出口４ｈの付近にバリ等の突出部が形成されている場合であっても、突出部と外部電極５又は外部電極以外の導体との間で放電が生じることを抑制することができる。

【0104】

（第２の変形例）
上述の実施の形態及び変形例においては、内部電極４のうち外部電極５に対向する部分が円柱状の形状を有する例について説明した。しかしながら、内部電極４の形状は、これに限られない。図８は、第２の変形例に係る照射器具１０の一例を示す断面図である。図９は、第２の変形例に係る照射器具１０の他の一例を示す断面図である。図８及び図９に示す例において、内部電極４は、外部電極と対向する部分に、凹凸形状を有する。図８及び図９に示す例において、内部電極４は、軸線方向ｄ１において排出口４ｈよりも照射口２側の位置に、凹凸形状を有する凹凸部４ｍを有している。図８及び図９の破線は、凹凸部４ｍの立体的な形状を示している。

【0105】

図８に示す例において、内部電極４は、軸線方向ｄ１において排出口４ｈよりも照射口２側の位置に、軸線Ｏ１を中心とした周囲を周回する螺旋状のねじ山形状を有する。この場合、ねじ山形状のうちねじ山先端部が凹凸形状の凸部に相当し、ねじ山形状のうちねじ山先端部同士の間が凹凸形状の凹部に相当する。図８に示す例において、ねじ山形状は、雄ねじと同様の形状である。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。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。

【0106】

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。

【0107】

図９に示す例において、内部電極４は、軸線方向ｄ１において排出口４ｈよりも照射口２側の位置に、軸線Ｏ１を中心とした周囲を周回する円環状の複数の凹部と、軸線Ｏ１を中心とした周囲を周回する円環状の複数の凸部とを有する。複数の凹部と複数の凸部とは、軸線方向ｄ１に交互に並んでいる。内部電極４は、外周面に凸部を有することで、凸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、図９に示す例においても、低電力でプラズマを生成し、維持できる。

【0108】

内部電極４が、図８又は図９に示すような凹凸形状を有することによって、排出口４ｈから排出されて照射口２に向かうプラズマ発生用ガスの流れる方向が、凹凸形状によって変更される。このため、内部電極４の周囲を周回する方向のプラズマ発生用ガスの流れを生じさせて、プラズマ発生用ガスを内空部３ａ内に均一に拡散させることができる。

【0109】

（第３の変形例）
上述の実施の形態においては、照射口２が、保持部材１のうち第３部材１ｃに設けられた開口である例について説明した。しかしながら、照射口２の形態は、これに限られない。図１０は、第３の変形例に係る照射器具１０を示す断面図である。図１０に示す例において、保持部材１は第３部材１ｃを有さない。また、外部電極５が、軸線Ｏ１を中心とした周囲から内部電極４の先端部４ｄを覆っている。そして、外部電極５の先端部５ａに設けられた開口が照射口２となっている。

【0110】

接地された外部電極５が、電圧が印加される内部電極４の先端部４ｄを、軸線Ｏ１を中心とした周囲から覆っていることによって、内部電極４の先端部４ｄ側の部分が発する電場を外部電極５により抑制することができる。このため、内部電極４の先端部４ｄを保持部材１等の他の部材によって覆わなくとも、外部電極５によって、内部電極４の先端部４ｄ側における内部電極４と照射器具１０の外部の導体との短絡を抑制することができる。この場合、内部電極４の先端部４ｄを覆う他の部材を省略して、照射器具１０の照射口２側の部分の太さを、より細くすることもできる。

【0111】

（第４の変形例）
図１１は、第４の変形例に係る照射器具１０を示す断面図である。図１２は、図１１の照射器具１０のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿った断面を示す断面図である。第４の変形例に係るガス供給路４ｇについて、第１部分４ｇ１の延びる方向に延び、第１部分４ｇ１の中心を通る直線を直線Ｌ１とする。図１１及び図１２に示す例において、直線Ｌ１は軸線Ｏ１に一致している。また、第４の変形例に係るガス供給路４ｇについて、第２部分４ｇ２の延びる方向に延び、第２部分４ｇ２の中心を通る直線を直線Ｌ２とする。図１２に、直線Ｌ２を破線によって示す。この場合、図１２に示すように、直線Ｌ２は直線Ｌ１と交わらない。なお、図１２に示す例において、第２部分４ｇ２は、第１部分４ｇ１の延びる方向に対して垂直な方向に延びている。図示はしないが、第２部分４ｇ２は、第１部分４ｇ１の延びる方向に対して傾斜した方向に延びていてもよい。

【0112】

第２部分４ｇ２の直線Ｌ２が第１部分４ｇ１の直線Ｌ１と交わらないことによって、排出口４ｈから、内部電極４の周囲を周回する方向にプラズマ発生用ガスが排出される。このため、内部電極４の周囲を周回する方向のプラズマ発生用ガスの流れを生じさせて、プラズマ発生用ガスを内空部３ａ内に均一に拡散させることができる。

【0113】

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。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】