DE102007030915A1 - Vorrichtung zur Behandlung von Oberflächen mit einem mittels einer Elektrode über ein Feststoff-Dielektrikum durch eine dielektrische behinderte Gasentladung erzeugten Plasma - Google Patents

Vorrichtung zur Behandlung von Oberflächen mit einem mittels einer Elektrode über ein Feststoff-Dielektrikum durch eine dielektrische behinderte Gasentladung erzeugten Plasma Download PDF

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Abstract

Erfindungsgemäß wird u. a. eine Vorrichtung zur Behandlung von Oberflächen bereitgestellt, mit einem mittels einer Elektrode über ein Feststoff-Dielektrikum durch eine dielektrisch behinderte Gasentladung erzeugten Plasma, wobei die Vorrichtung eine flexible Wirkoberfläche aufweist, die während der Behandlung unmittelbar an das Plasma angrenzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Oberflächen mit einem mittels einer Elektrode über ein Feststoff-Dielektrikum durch eine dielektrisch behinderte Gasentladung erzeugten Plasma.
  • DE 103 24 926 B3 offenbart insbesondere eine Vorrichtung zur Behandlung eines lebende Zellen enthaltenden biologischen Materials mit einem durch eine Gasentladung erzeugten Plasma, bei der eine Elektrode mit Abstand zu dem biologischen Material angeordnet ist. Ein Dielektrikum wird mit Abstand zu dem biologischen Material zwischen der Elektrode und dem biologischen Material angeordnet und zum Zünden der durch das Dielektrikum behinderten Gasentladung zwischen einer aktiven Fläche des Dielektrikums und dem biologischen Material eine Wechselhochspannung an die Elektrode angelegt. Als Dielektrikum wird dabei ein Festkörperdielekrikum ohne Abstand vor der Elektrode angeordnet. Nachteilig hierbei ist, daß die biologischen Materialien in der Regel unterschiedliche Topologien aufweisen, so daß aufgrund von nicht homogenen Abständen zur eigentlichen Oberfläche eine unregelmäßige Behandlung für das erzeugte Plasma stattfindet.
  • Das der Erfindung zugrundeliegende Problem liegt daher darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung bereit zustellen, die bei unterschiedlichsten Topologien, insbesondere der Oberflächen, der zu behandelnden Materialien, insbesondere von Haut, eine gleichmäßige Behandlung über ein erzeugtes Plasma gewährleistet.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1, Verwendungen nach den Ansprüchen 17 bis 20 sowie ein Verfahren nach Anspruch 21 gelöst.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß diese eine flexible Wirk-Oberfläche aufweist, die während der Behandlung unmittelbar an das Plasma angrenzt.
  • Erfindungsgemäß ist unter dem Begriff Wirk-Oberfläche eine Oberfläche der Vorrichtung zu verstehen, die während der Behandlung – also bei existierendem Plasma – unmittelbar an das Plasma angrenzt und aufgrund der allgemeinen Materialeigenschaften das Material eine Dielektrizitätskonstante von ungleich Null aufweist, so daß eine dielektrische Behinderung der Gasentladung und somit eine entsprechende Wirkung stattfindet. Das Dielektrikum selbst ist vom Aggregatzustand her fest und kann, muß jedoch nicht, mit einem oder mehreren Materialien beschichtet sein, welche erst eine gewisse Flexibilität ermöglicht, beispielsweise, wenn das Dielektrikum zwar fest jedoch als Pulver vorliegt und dieses Pulver aufgebracht bzw. eingebracht ist in ein kautschukähnliches Material, welches viskoelastische Eigenschaften aufweist und entsprechend geformt werden kann.
  • Somit ist eine mechanische Anpaßbarkeit an die örtlichen Gegebenheiten möglich bei gleichzeitiger Wirkung hinsichtlich der Behinderung einer dielektrischen Behinderung hinsichtlich einer entsprechenden Gasentladung. Selbstverständlich ist es auch denkbar, daß ein körniges oder pulverförmiges festes Dielektrikum auf einem flexiblen Träger sich befindet/angeordnet ist.
  • Wie bereits oben erwähnt, ist es jedoch auch denkbar, daß – quasi diametral dazu – ein an sich starres – im Sinne von Nichtbiegsamkeit – vorhandenes Feststoffdielektrikum mit einer Beschichtung versehen ist, die als solche flexibel ist bzw. die Flexibilität als solche erst ermöglicht bzw. verbessert, so daß in Bezug auf die Wirkung des Feststoffdielektrikums und seiner Ausgestaltung im erfindungsgemäßen Sinne eine flexible Wirk-Oberfläche bereitgestellt wird.
  • Das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung beruht darauf, ein zu behandelndes Objekt einem mittels einer Elektrode und Gegenelektrode erzeugten Plasmas zu unterwerfen, wobei zwischen dem zu behandelnden Objekt und der Elektrode ein Dielektrikum angeordnet ist, so daß ein Plasma mittels einer dielektrisch behinderten Gasentladung erzeugt wird, wobei dieses dann auf das zu behandelnde Objekt angewandt wird.
  • Durch dieses Anregungsprinzip entsteht zwischen Elektrode und Behandlungsareal eine kalte Gasentladung (Plasma). Dadurch wird es ermöglicht, Oberflächen und/oder Hohlräume in einem geringen Abstand (0,1–50 mm), also berührungslos und/oder anliegend in einem lokal eng begrenzten Bereich und/oder durch Aneinanderreihung mehrerer flexibler Elektroden oder einer gewebeartigen Struktur auch großflächig mit unterschiedlicher Topologie zu behandeln. Aus den speziellen Eigenschaften des Plasmas ergeben sich neben einer Anwendung zur Behandlung, Aktivierung, Funktionalisierung und Desinfektion der entsprechenden Oberflächen und/oder Hohlräume auch Einsatzgebiete im medizinischen Bereich, insbesondere bei der Anwendung auf Haut ober aber auch für innere Anwendungen.
  • Die dabei nutzbaren Effekte setzen sich beispielsweise aus einer geringen Dosis UV-Bestrahlung im nützlichen UV-A- bzw. UV-B-Wellenlängenbereich und aus den reaktiven Gasspezies in der Gasentladung (Plasma) zusammen. Damit kombiniert das Verfahren mehrere wirkungsvolle Effekte, woraus eine Minderung des Juckreizes, eine Förderung der Mikrozirkulation, eine immunmodulatorische Wirkung und eine bakterizide und fungizide Wirkung resultiert, was wiederum bei einer Applikation für zumindest einen Teil von Schuheinlagen sehr nützlich ist. Gleichzeitig kann die Vorrichtung auch zum Abtasten von Oberflächen und/oder Hohlräumen, insbesondere von Haut, verwendet werden, da dadurch die Behandlung von Hautkrankheiten mit begleitendem, intensiven Juckreiz aber auch die Behandlung von chronischen Wundheilungsstörungen auf der Basis von Mikrozirkulationsstörungen ermöglicht wird.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird mit Spannungen im Bereich von 100 bis 100.000 Volt gearbeitet. Die angelegte Spannung (siehe 13) kann sinusförmig (a), pulsförmig (b1, b2, c1, c2, d1, d2) (unipolar oder bipolar), die Form eines Hochfrequenzpulses (e) oder die Form einer Gleichspannung (f) aufweisen. Auch Kombinationen von unterschiedlichen Spannungsformen sind einsetzbar. Die Elektrode kann aus elektrisch gut leitenden Materialien bestehen, wobei die Gegenelektrode aus den selben Materialien bestehen und/oder das zu behandelnde Objekt bildet die Gegenelektrode. Üblicherweise bestehen die Festkörperdielektrika aus Gläsern, Keramiken oder Kunststoffen.
  • Die Wechselspannungfrequenz beträgt üblicherweise 1 bis 100.000.000 s–1. Die Einwirkzeiten der Plasmabehandlung richten sich nach dem Einsatzgebiet und können von einigen Millisekunden über mehrere Minuten bis hin zu einigen Stunden betragen.
  • Erfindungswesentlich ist u. a. die Tatsache, daß die Vorrichtung eine flexible Wirk-Oberfläche aufweist, die während der Behandlung unmittelbar an das Plasma angrenzt, insbesondere, wenn das Feststoffdielektrikum mit einer flexiblen Oberfläche ausgestattet ist, was beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden kann, daß das Dielektrikum als Granulat und/oder als Pulver ausgestaltet ist. Dies kann jedoch auch dadurch realisiert werden, daß das Dielektrikum, beispielsweise als feines Pulver, an und/oder in einer flexiblen Hohlfaser, beispielsweise aus Gläsern, Keramiken oder Kunststoffen angeordnet ist oder das Dielektrikum selbst eine flexible Hohlfaser darstellt. Die Hohlfaser kann einen Innendurchmesser von 0,5 μm bis 2000 μm besitzen. Die Wandstärken liegen im Bereich von 10 μm bis 2000 μm. Die Länge der Hohlfasern und die damit verbundene effektive aktive Länge kann von einigen Millimetern bis zu einigen Metern betragen. Die Sicherstellung der elektrischen Verbindung von einem Anschluß zur Elektrode bzw. Gegenelektrode erfolgt insbesondere und beispielsweise über eine metallische Kontaktierung am Ende der Hohlfaser. Diese ist beispielsweise und insbesondere derart in die Hohlfaser eingebracht, daß sie diese verschließt, wenn notwendig auch gasdicht, und somit eine leitende Verbindung ermöglicht. Hohlfaser, Kontaktierung und Anschluß sind derart in einer Halterung untergebracht, daß eine sichere Verbindung von der Spannungsversorgung zur Kontaktierung ermöglicht wird.
  • Aufgrund der Flexibilität der Wirk-Oberfläche kann die Vorrichtung auch in schwierigen Situationen wie beispielsweise Hohlräumen – wie bei offenen Wunden – deart appliziert werden, daß eine gleichmäßige und homogene Einwirkung des Plasmas auf die zu behandelnde Oberfläche gewährleistet ist.
  • In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Elektrode zumindest teilweise direkt an der Oberfläche des Dielektrikums anliegt, um eine möglichst hohe Feldstärke des zwischen Elektrode und Gegenelektrode aufgebauten elektrischen Feldes im Dielektrikum und bei Anordnung der zu behandelnden Oberfläche eines bestimmten Objektes/Subjektes, beispielsweise bei Haut, sich zwischen Elektrode und Gegenelektrode befindend, aufzubauen.
  • In diesem Zusammenhang und als alternative Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn die Elektrode zumindest teilweise mittels eines Spacers beabstandet zur Oberfläche des Dielektrikums ist. Da auf diese Weise bei Ausgestaltung des Spacers als leitfähiges Material und somit nicht als Dielektrikum, so daß bei entsprechender Auslegung des Spacers hinsichtlich seiner elektrischen Leitfähigkeit zwischen der elektrischen Leitfähigkeit der Elektrode (sehr gut leitend) und der elektrischen Leitfähigkeit des Dielektrikums (schlecht bis isolierend wirkend) liegt, um auf diese Weise die elektrischen Feldvektoren zu homogenisieren, was zu einer besseren und gleichmäßigeren flächenmäßigeren Ausbreitung des Plasmas führt.
  • In diesem Kontext ist es vorteilhaft, wenn die Elektrode zumindest teilweise als Beschichtung am Dielektrikum anliegt, da auf diese Weise insbesondere bei Ausgestaltung des Dielektrikums als flexibler Hohlleiter eine hochgradig flexible Ausgestaltung realisiert wird.
  • Denkbar ist jedoch auch, daß die Elektrode vollmaterialig ausgestaltet ist, so daß bei Ausgestaltung des Dielektrikums als flexible Hohlfaser die Elektrode als Vollmaterial sicher in der flexiblen Hohlfaser an geordnet ist.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Elektrode als Granulat und/oder als Pulver ausgestaltet ist, um auf diese Art und Weise die Flexibilität (beispielsweise Biegbarkeit) zumindest eines Teils der Vorrichtung zu gewährleisten.
  • Denkbar und vorteilhaft ist es jedoch auch, wenn die Elektrode im Betriebszustand ein ionisiertes Gas ist, so daß bei einer entsprechenden Ausgestaltung des Dielektrikums an und/oder in einer flexiblen Hohlfaser bzw. als Hohlfaser selbst eine besonders hohe Flexibilität (u. a. Biegbarkeit) der Faser gegeben ist, da kein Kernmaterial als Feststoff vorliegt.
  • Bei der Applikation des Plasmas auf eine Oberfläche ist es besonders vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Gegenelektrode aufweist, da auf diese Art und Weise die Applikation und Führung des Plasmas besser gesteuert werden kann, im Gegensatz zu Ausführungsformen, bei denen das zu behandelnde Objekt quasi als Gegenelektrode fungiert.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung eine insbesondere flexible Gasabsaugeinrichtung und/oder eine insbesondere flexible Gaszuführungseinrichtung aufweist, um auf diese Weise das erzeugte Plasma mittels Gasentladung gezielt steuern zu können, um beispielsweise eventuell unerwünschte Sauerstoffradikale oder Stickoxide so schnell wie möglich zu entfernen bzw. um gezielt Gase zuzuführen, um beispielsweise das Behandlungsareal zu kühlen und/oder gezielt Reaktionen auf der Oberläche und/oder in den Hohlräumen hervorzurufen und/oder das Plasma zu stabilisieren. Unter dem Begriff "flexibel" ist die Ausrichtbarkeit und/oder die Platzierbarkeit der entsprechenden Einrichtung zu verstehen, um unterschiedlichen topischen Anforderungen zu entsprechen. Dabei kann es sich beispielsweise bei der Gaszuführungs- als auch der Gasabsaugeinrichtung im wesentlichen um biegsame Schläuche handeln.
  • Die Gasabsaugeinrichtung bzw. die Gaszuführungseinrichtung kann beispielsweise auch aus flexiblen Hohlfasern gebildet werden, da dies besonders vorteilhaft ist, um dadurch die Flexibilität des Gesamtsystems zu erhalten und/oder zu verbessern.
  • Schließlich ist es von Vorteil, wenn mindestens die eine Hohlfaser mit sich oder mit mindestens einem anderen Stützelement, beispielsweise in Form von einer Faser, ein gewebeartiges Element, beispielsweise in Form eines Flieses, bilden, da auf diese Art und Weise eine relativ große zu behandelnde Oberfläche dennoch bei unterschiedlicher Topographie gleichmäßig behandelt werden kann. Ein solches gewebeartiges Element, beispielsweise in Form eines Flies, kann in Geweben, und/oder Heilvorrichtungen wie Verbände oder Prothesen eingearbeitet werden.
  • Die Gewebeform kann ihrem Zweck entsprechend gestaltet sein. Mögliche Formen sind beispielsweise und insbesondere rund oder eckig aufgebaut. Die Oberfläche eines solchen gewebeartigen Elementes kann eine aktive Fläche von 10 mm2 bis hin zu 1 m2 und mehr aufweisen.
  • Denkbar und vorteilhaft ist es jedoch auch, wenn flexible Elektroden, insbesondere flexible Gaszuführung und/oder insbesondere flexible Gasabsaugung derart angeordnet sind, daß eine freie Plasmaflamme ausgebildet wird. Die flexiblen Elektroden können dabei einseitig oder beidseitig dielektrisch behindert (abgeschirmt) sein. Mit dieser Ausführungsform ist es möglich, Oberflächen und/oder Hohlräume mit einem größeren Abstand als die anderen genannten Ausführungsformen (bis einige cm) mit einem Plasma zu beaufschlagen. Diese Ausführungsform arbeitet unabhängig von der Leitfähigkeit der Oberfläche sowie von dessen Oberflächenstruktur.
  • Die flexiblen Elektroden ermöglichen zudem, daß die Plasmaflamme durch Aktuatoren und/oder einer Positioniereinheit in X- und/oder Y-Richtung (in einem beliebigen kartesischen System gewählt) ablenkbar ist. Dies ist besonders vorteilhaft, da somit die Plasmaflamme über die Oberfläche geführt werden kann.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter erläutert und beschrieben.
  • 1 stellt skizzenartig das Funktionsprinzip einer Ausführungsform aus dem Stand der Technik dar;
  • 2. stellt skizzenartig das Funktionsprinzip einer weiteren Ausführungsform aus dem Stand der Technik dar;
  • 3 stellt skizzenhaft das Funktonsprinzip einer dritten Ausführungsform aus dem Stand der Technik dar;
  • 4 stellt skizzenhaft im Querschnitt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform dar;
  • 5 stellt im Querschnitt skizzenhaft eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar;
  • 6 stellt im Querschnitt und skizzenhaft eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar;
  • 7 stellt im Querschnitt und skizzenhaft eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar;
  • 8 stellt skizzenartig und im Querschnitt eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar;
  • 9 stellt skizzenhaft und im Querschnitt eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar;
  • 10 stellt eine skizzenhaft und im Querschnitt eine siebte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar;
  • 11 stellt skizzenartig und im Querschnitt eine medizinische Applikation dar;
  • 12 stellt als Funktionsskizze eine übliche Applikation einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dar;
  • 13 stellt skizzenartig verschiedene Spannungsformen dar, die an die Elektrode angelegt werden können;
  • 14–17 stellen skizzenhaft und im Querschnitt achte bis elfte Ausführungsformen dar.
  • In 1 ist das Funktionsschema der erfindungsgemäßen Vorrichtung – wie aus dem Stand der Technik bekannt – zu erkennen, bei der eine Elektrode (1) und das zu untersuchende Objekt O (leitend) als Gegenelektrode 7 fungierend bei einer Wechselspannung von einigen tausend Volt mit einer Frequenzen bis in den Megehertzbereich ein elektrisches Feld erzeugen, bei dem Luft durch eine entsprechende Gasentladung zu einem Plasma 2 zwischen den Elektroden umgewandelt wird, so daß das zu behandelnde Objekt als Gegenelektrode 7 direkt topisch mit dem Plasma behandelt wird.
  • Das in 2 gezeigte Prinzip (Stand der Technik) unterscheidet sich lediglich von dem in 1 offenbarten dahingehend, daß das zu behandelnde Objekt zwischen einer Elektrode 1 und einer Gegenelektrode 7 angeordnet ist und sich somit mitten im erzeugten Plasma findet.
  • In 3 (Stand der Technik) ist zu erkennen, daß über eine röhrenförmige Zuführung eines zu ionisierenden Gases mittels Elektrode 1 und Gegenelektrode 7 über eine Gasentladung ein entsprechender Plasmastrahl 2 entsteht, der direkt auf ein zu behandelndes Objekt geleitet wird.
  • Bei den in den 1 bis 2 dargestellten Prinzipien befindet sich grundsätzlich zwischen Elektrode und dem zu behandelnden Objekt ein entsprechendes Festkörperdielektrikum, wobei in 2 darüber hinaus auch zwischen Gegenelektrode 7 und dem zu behandelnden Objekt ein entsprechendes Festkörperdielektrikum 3 vorhanden ist.
  • Die folgenden Figuren erläutern beispielhaft verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsformen.
  • In 4 besteht das dielektrische Material aus Glas, Keramik oder Kunststoff und ist als flexible Hohlfaser 5 ausgestaltet, wobei die Innenwandung der Hohlfaser 5 beschichtet ist mit einem elektrisch leitenden Material wie beispielsweise Metalle, dotierte Halbleiter oder leitende Metalloxidschichten (ITO) (Indium-Tin-Oxid), wobei die Beschichtung als Elektrode 1 fungiert. Bei einer solchen Ausgestaltung wird in der Regel bei Anwendung lediglich einer Hohlfaser 5 das zu behandelnde Objekt als Gegenelektrode fungieren.
  • Die in 5 aufgezeigte Ausführungsform unterscheidet sich zu der in 4 lediglich dahingehend, daß die Elektrode 1 als Vollmaterial ausgestaltet ist und aus leitenden Materialien wie Metalle und/oder Metall-Legierungen oder ähnliches besteht.
  • Die in 6 aufgezeigte Ausführungsform unterscheidet sich zu denen in den 4 und 5 dargestellten dahingehend, daß die Elektrode 1 als Pulver, bestehend aus leitenden Materialien wie Metalle und/oder Metall-Legierungen oder ähnliches, ausgestaltet ist.
  • Die in 7 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich zu den vorherigen dadurch, daß die Elektrode als ionisiertes Gas, beispielsweise Edelgase oder andere Inertgase oder Gasgemische davon oder aus anderen ionisierbaren Gasen besteht, wobei das ionisierte Gas beispielsweise dadurch erzeugt wird, daß durch das Anlegen einer Hochspannung größer als die Durchbruchspannung das Gas ionisiert (Plasma) wird. Das ionisierte Gas ist nun elektrisch leitend und kann somit als Elektrode genutzt werden.
  • Die in 8 aufgezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von den in den 4, 5, 6 und 7 aufgezeigten dadurch, daß zwei entsprechende Hohlfasern 5 aus dielektrischem Material und jeweils mit vollmaterialigen Elektroden benachbart zueinander in Längsrichtung angeordnet sind, so daß bei Anlegen einer entsprechenden Spannung die obere Elektrode als Elektrode 1 und die untere Elektrode als Gegenelektrode 5 fungieren, so daß sich durch die geometrische Anordnung dieser beiden Hohlfasern eine bestimmte Geometrie des Plasmas einstellt, wobei darüber hinaus auch mehrere Hohlfasern denkbar sind, um eine entsprechende Geometrie des Plasmas zu erzeugen.
  • 9 unterscheidet sich zu den in den 4, 5, 6 und 7 aufgezeigten Ausführungsformen dahingehend, daß in Längsrichtung benachbart zur Hohlfaser 5 eine entsprechende Absaugeinrichtung 6 angeordnet ist, so daß ggf. unerwünschte Komponenten, beispielsweise erzeugte Sauerstoffradikale, schnell von dem zu behandelnden Objekt entfernt werden, beispielsweise, um empfindliche Hautpartikel nicht zu reizen.
  • 14 unterscheidet sich zu denen in den 4, 5, 6 und 7 aufgezeigten Ausführungsformen dahingehend, daß in Längsrichtung benachbart zur Hohlfaser 5 eine entsprechende, flexible Gasabsaugeinrichtung 6 und eine flexible Gaszuführungseinrichtung 8 angeordnet ist, so daß ggf. unerwünschte Komponenten, beispielsweise erzeugte Sauerstoffradikale, schnell von dem zu behandelnden Objekt entfernt werden aber auch um gezielt Gase zuzuführen, um beispielsweise das Behandlungsareal zu kühlen und/oder gezielt Reaktionen hervorzurufen.
  • In 10 ist zu erkennen, daß mehrere Hohlfasern 5 aus dielektrischem Material oder mit einer dielektrischen Beschichtung aus Glas, Keramik oder Kunststoff und mit Elektroden versehen, beispielsweise in Form einer inneren Beschichtung (s. Ausführungsform der 4) im Verbund mit weiteren Stützelementen 9 in Form von Fasern ein gewebeartiges Element 10 bilden, so daß auch bei schwierigen Topologien (s. 11) eine entsprechend adäquate und angepaßte Formung und somit Applikation möglich ist.
  • Schließlich ist in 12 skizzenhaft eine übliche Applikation der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezüglich eines Teils eines Hautareals H (in diesem Fall ist die Haut H das zu behandelnde Objekt O), als Gegenelektrode und Objekt fungierend, dargestellt.
  • In den 15 bis 17 sind unterschiedliche Ausführungsformen dargestellt, die sich zu den vorherigen dadurch unterscheiden, daß Elektrode/Elektroden und/oder Gaszuführungseinrichtung derart angeordnet sind, daß eine freie Plasmaflamme ausgebildet wird. Die aus der flexiblen Vorrichtung austretende freie Plasmaflamme des Plasmas 2 kann zur direkten topischen Applizierung verwendet werden.
  • Bei der in 15 dargestellten Ausführungsform ist das Plasma in Bezug auf Elektrode 1 und Gegenelektrode 7 dielektrisch in direktem Kontakt gehindert durch entsprechende Festkörperdielektrika 3.
  • Bei den Ausführungsformen in den 16 und 17 ist lediglich eine einfache dielektrische Behinderung dahingehend gegeben, daß das Plasma an einem unmittelbaren direkten Kontakt mit der Elektrode 1 durch das Festkörperdielektrikum 3 gehindert wird, jedoch einen direkten Kontakt mit der Gegenelektrode 7 aufweist, da diese sich im Plasma selbst befindet und beispielsweise als elektrisch leitend flexibler Draht ausgestaltet ist.
  • Die Ausführungsform in 17 unterscheidet sich im wesentlichen von der in 16 dahingehend, daß die Elektrode 1 spiralförmig als Außenelektrode um das Festkörperdielektrikum (hier: Hohl fasermaterial) angeordnet ist, um eine gewisse mechanische Flexibilität zu erhalten bzw. zu unterstützen. Selbstverständlich ist es auch denkbar, daß die in den 15 bis 17 gezeigten Ausführungsformen mit einer Gasabsaugungseinrichtung wie in 14 gezeigt ausgestattet sein kann.
    • O
    Objekt
    H
    Haut
    1
    Elektrode
    2
    Plasma
    3
    Festkörperdielektrikum
    4
    Wirkoberfläche
    5
    Hohlfaser
    6
    Gasabsaugeinrichtung
    7
    Gegenelektrode
    8
    Gaszuführungseinrichtung
    9
    Stützelement
    10
    Gewebeartiges Element
    11
    Halterung
    12
    Kontaktierung
    13
    Anschluß, elektrischer
    14
    Gaseinlaß
    15
    Gasauslaß
    16
    Gasfluß
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10324926 B3 [0002]

Claims (21)

  1. Vorrichtung zur Behandlung von Oberflächen mit einem mittels einer Elektrode (1) über ein Feststoff-Dielektrikum (3) durch eine dielektrisch behinderte Gasentladung erzeugten Plasma (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine flexible Wirk-Oberfläche (4) aufweist, die während der Behandlung unmittelbar an das Plasma (2) angrenzt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum (3) eine flexible Oberfläche (4) aufweist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum (3) an und/oder in einer flexiblen Hohlfaser (5) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum (3) eine flexible Hohlfaser (5) ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dielektrikum (3) als Granulat und/oder als Pulver ausgestaltet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die Elektrode (1) zumindest teilweise direkt an der Wirk-Oberfläche des Dielektrikums (3) anliegt.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (1) zumindest teilweise mittels eines Spacers beabstandet zur Wirkoberfläche des Dielektrikums ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (1) zumindest teilweise als Beschichtung am Dielektrikum (3) anliegt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (1) vollmaterialig ausgestaltet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (1) als Granulat und/oder als Pulver ausgestaltet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (1) im Betriebszustand ein ionisiertes Gas ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Gegenelektrode (7) aufweist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Gasabsaugeinrichtung (6) und/oder eine Gaszuführungseinrichtung (8) aufweist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabsaugeinrichtung (6) und/oder die Gaszuführungseinrichtung (8) flexibel ausgestaltet sind/ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die eine Hohlfaser (5) mit sich oder mit mindestens einem anderen Stützelement (9) ein gewebeartiges Element (10) bilden.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode und/oder die Gaszuführungseinrichtung und/oder Gasabsaugeinrichtung derart angeordnet ist/sind, daß eine freie Plasmaflamme ausgebildet wird.
  17. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zur Behandlung, Aktivieren und Funktionalisierung von Oberflächen und/oder Hohlräumen, insbesondere von Haut.
  18. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zum Abtasten von Oberflächen und/oder Hohlräumen, insbesondere von Haut.
  19. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zum Desinfizieren und/oder Reinigen von Oberflächen und/oder Hohlräumen, insbesondere von Haut.
  20. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 zumindest als Teil von Schuheinlagen und/oder Textileinlagen und/oder medizinischer Verband und/oder Heil- und/oder Stützvorrichtung.
  21. Verfahren zur Behandlung und/oder zum Abtasten und/oder zum Desinfizieren von Oberflächen und/oder Hohlräumen, insbesondere von Haut, mit einem durch eine dielektrisch behinderte Gasentladung erzeugten Plasma, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
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