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Technisches Gebiet
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Diese Erfindung betrifft ein Behandlungssystem auf Plasmabasis und insbesondere ein Plasma-Behandlungssystem, das wirksam bei Schnitt- oder Brandwunden ist.
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Technischer Hintergrund der Erfindung
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In jüngster Zeit wurde die Verwendung von Plasma auf Gebieten der Biotechnologie angewendet, jenseits von Halbleiterfertigung, Kernfusion und Oberflächenbehandlung. Zusätzlich zu den Hochenergie-Eigenschaften herkömmlichen Plasmas wird eine Vielzahl anderer Eigenschaften im Bereich der Biotechnologie benötigt. Plasma unterscheidet sich in der Art und der Konzentration von aktiven Spezies, die durch die Eigenschaften eines Entladungsgases oder einer angelegten Spannung erzeugt werden, und die Lebensdauer der aktiven Spezies kann ebenfalls variieren. Unterschiede bei diesen Eigenschaften der aktiven Spezies sollten unterschiedlich gesteuert werden, abhängig von den speziellen Umständen, in denen sie angewendet werden sollen, und für eine Kommerzialisierung im Bereich der Biotechnologie müssen Sicherheit und Zuverlässigkeit erzielt werden. Außerdem kann es erforderlich sein, das Plasma größer zu machen, abhängig von der Anwendung, und, wenn es größer gemacht wird, sollte die Gleichmäßigkeit der Plasmadichte erhalten bleiben.
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Das veröffentlichte Patent KR-2018-0015059 verwendet Plasma zum Behandeln der Gesichtshaut, und der Plasmaerzeugungsteil ist getrennt oben auf der Maske angebracht, die das Gesicht bedeckt, und die resultierenden aktiven Spezies und Plasmapartikel sollen sich im Inneren verteilen. Das Problem dieses Aufbaus ist, dass die Zufuhr von Plasma und aktiven Spezies über die Behandlungsfläche nicht gleichmäßig ist.
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Das eingetragene Patent KR 10-1568380 schlägt eine Entladungs-Plasmaquelle mit runden Seiten vor und umfasst mehrere Öffnungen im Boden der Entladungselektrode, wo das Plasma ausgestoßen wird. Die Plasma-Ausstoßfläche ist mit maximal 10 cm2 vorgesehen, was unzureichend zum Behandeln der tatsächlich betroffenen Fläche ist. Außerdem ist es schwierig, eine gleichmäßige Flächenentladung für solche Flächen zu erzielen, und die hohe angelegte Spannung, die erforderlich ist, um Plasma in einer flachen Elektrodenkonfiguration zu entladen, beinhaltet ein Sicherheitsproblem und führt zu übermäßiger Ozonproduktion.
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Durch die Erfindung zu lösende Aufgaben
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Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung einer großflächigen Plasmaquelle, die für eine Behandlung von Schnitt- und Brandwunden geeignet ist, sowie die Bereitstellung von Mitteln für eine gleichmäßige Plasmaentladung aus einer solchen großflächigen Plasmaquelle.
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Zusätzlich zielt diese Erfindung darauf ab, ein Plasma-Behandlungssystem bereitzustellen, das mit einer großflächigen Plasmaquelle ausgestattet ist, jedoch für die gekrümmte Oberfläche einer betroffenen Fläche geeignet ist.
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Mittel zur Lösung der Aufgabe
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Zu dem oben genannten Zweck stellt die Erfindung eine breitflächige Plasmaquelle bereit, die das Merkmal umfasst, dass sie eine breite Elektrodenplatte aufweist, die eine Elektrode mit einer Vielzahl von Entladungspunkten, die auf der Platte ausgebildet und von einer dielektrischen Substanz bedeckt sind, eine Ausgangsplatte mit einer Vielzahl von Öffnungen, wobei diese von der breiten Elektrodenplatte an deren Frontseite beabstandet angeordnet ist und Luftbarrieren umfasst, die längs der zugewandten beiden Enden der Elektrodenplatte ausgebildet sind, sowie Schlitzdüsenmodule umfasst, die in den von der Luftbarriere freien Enden der Elektrodenplatte und der Ausgangsplatte montiert sind, um das Gas in dem Raum einzuschließen, der zwischen den oben genannten Platten ausgebildet ist.
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Zusätzlich stellt diese Erfindung eine großräumige Halterung, mit der eine Vielzahl der oben genannten großen Plasmaquellen montiert werden können, und ein Scharnier an der Anbringung der großen Plasmaquelle bereit, um die Ausrichtung jeder der großen Plasmaquellen zu steuern.
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Das heißt, die Erfindung stellt eine breitflächige Plasmaquelle bereit, die Folgendes umfasst:
- eine breite Elektrodenplatte mit einer Vielzahl von auf der Platte ausgebildeten Entladungspunkten und ein Dielektrikum, das die Elektrode bedeckt;
- eine Ausgangsplatte, die an der Vorderseite der Elektrodenplatte angeordnet ist und mehrere Öffnungen umfasst, mit einer Luftbarriere, die eine bestimmte Höhe hat und an jedem zugewandten Ende der Ausgangsplatte ausgebildet ist; und
- ein Schlitzdüsenmodul, das am Ende der Ausgangsplatte und der Elektrodenplatte an der Seite, wo die Luftbarriere nicht vorhanden ist, montiert ist, so dass eine Düse für die Zufuhr von Gas zwischen der Elektrodenplatte und der Ausgangsplatte gebildet wird, und so dass das Gas in einem Raum eingeschlossen wird, der in dem Spalt zwischen den oben genannten Platten ausgebildet ist.
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Diese Erfindung stellt eine breite Plasmaquelle bereit, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Luftbarriere eine bestimmte Höhe und ein gekrümmtes Ende mit einer Nut aufweist, in die das Ende der flachen Elektrodenplatte eingesetzt werden kann.
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Diese Erfindung stellt eine breite Plasmaquelle bereit, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Schlitzdüsenmodul eine Schlitzstruktur umfasst, die es ermöglicht, die Enden der Elektrodenplatte und der Ausgangsplatte einzupassen, und dass die Schlitzstruktur mit der oben genannten Düse verbunden ist, und die Luftbarriere und die Wand der Schlitzstruktur die Funktion haben, Gas einzuschließen.
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Diese Erfindung stellt eine breite Plasmaquelle bereit, die gekennzeichnet ist durch: eine Plasmaentladungs-Steuerungsplatte, die an der Rückseite der Elektrodenplatte angeordnet ist und eine Wandlerschaltung umfasst, die normale Spannung in eine Hochspannung umwandelt, um eine Plasmaentladung zu ermöglichen, eine Spannungssteuerungs-Schaltung, die die Spannungs-Wellenform der Entladungsspannung und die Tastfrequenz steuert, um die Art und Konzentration der aktiven Spezies zu steuern, sowie eine Gaszufuhrsteuerungs-Schaltung, um die Gaszufuhr zu steuern.
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Diese Erfindung stellt eine breite Plasmaquelle bereit, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Schlitzdüsenmodul einen Fixierungsteil, wo Fixierungselemente, die zum Fixieren der Elektrodenplatte und der Ausgangsplatte benötigt werden, angeordnet sind, sowie eine Drahtleitung und einen Aufnahmeteil für die elektrische Verbindung mit einer Steuerungsplatte, die an die Elektroden der Elektrodenplatte angelegt werden, umfasst.
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Diese Erfindung stellt ein Plasma-Behandlungssystem mit dem Merkmal bereit, dass Schnitt- oder Brandwunden behandelt werden, indem eine oder mehrere der oben genannten breiten Plasmaquellen an einem Plasmakopfteil vorgesehen sind.
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Diese Erfindung stellt ein Plasma-Behandlungssystem bereit, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der oben genannte Plasmakopfteil eine oder mehrere Halterungen umfasst, die die breiten Plasmaquellen aufnehmen können, jedoch ist die Halterung scharnierartig angebracht, um die Ausrichtung jeder der breiten Plasmaquellen zu steuern, und die breiten Plasmaquellen können als Ganzes eine Krümmung bilden.
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Wirkungen der Erfindung
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Diese Erfindung stellt eine breitflächige Plasmaquelle bereit, die die Fläche der Schnitt- oder Brandwunde ausreichend bedeckt und ein gleichmäßiges Niveau der Plasmaentladung über die gesamte breite Fläche erzeugen kann.
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Insbesondere wirkt die gemäß dieser Erfindung hergestellte Ausgangsplatte als Barriere gegenüber Gas, während eine kleine Lücke zu der Elektrodenplatte aufrechterhalten wird, und das Schlitzdüsenmodul stellt ebenfalls eine Abdichtungsfunktion bereit, um Gas für den Raum der Platte bereitzustellen und dort einzuschließen, wodurch das Gas gleichmäßig der gesamten Plattenfläche zugeführt wird. Diese Konfiguration ermöglicht das Erzielen einer gleichmäßigen Plasmaentladung an einer breiten Platte durch das gleichmäßig verteilte Entladungsgas an einer breiten Platte.
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Außerdem ist das erfindungsgemäße Plasma-Behandlungssystem mit mehreren Plasmaquellen im Plasmakopf ausgestattet, weist jedoch eine scharnierartige Anbringungsoberfläche auf, um die Ausrichtung jeder Plasmaquelle zu steuern. Da die Plasmaquellen in einer gekrümmten Fläche angeordnet sind, ist dies ein Vorteil bei der Behandlung einer gekrümmten Wunde.
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Außerdem ermöglicht es diese Erfindung, dass Ozon unterhalb der festgesetzten Menge bleibt, während ausreichend aktive Stickstoffspezies zur Behandlung von Schnitt- oder Brandwunden durch Stickstoff, der durch Schlitzdüsenmodule zugeführt wird, bereitgestellt werden
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Figurenliste
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- 1 zeigt die Vorder- und die Rückseite eines erfindungsgemäßen Plasma-Behandlungssystems.
- 2 zeigt den Plasmakopf von 1 im Detail.
- 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Zusammensetzung der Plasmaquelle zeigt, die an dem Plasmakopf von 2 angebracht ist.
- 4 ist eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration eines Plasmaplattenmoduls mit Elektrodenplatte und Ausgangsplatte und einer Schlitzdüse zeigt, die zwischen den Plasmaquellen von 3 montiert sind.
- 5 ist eine Ansicht von unten, die die Konstruktion der Ausgangsplatte von 4 zeigt.
- 6 zeigt die Cut-off-Linie des Plasmaplattenmoduls von 4 und zeigt die Zufuhr von Stickstoffgas zu der Düse.
- 7 ist ein Querschnitt entlang der Linie A von 6.
- 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B von 6.
- 9 ist ein Spannungswellengraph, der an das Plasmaplattenmodul dieser Erfindung angelegt wird.
- 10 zeigt die Entladungsform für jedes verwendete Gas.
- 11 ist ein Diagramm des Messsystems der Entladungsenergie für Plasmaentladung des erfindungsgemäßen Plasmaplattenmoduls.
- 12 ist ein Ergebnis der Entladungsenergie, gemessen auf der Grundlage von 11.
- 13 zeigt das Ergebnis der aktiven Speziesmessungen durch Plasmaentladung unter Verwendung von Argon.
- 14 zeigt das Ergebnis der aktiven Speziesmessungen durch Plasmaentladung unter Verwendung von Stickstoff.
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Besondere Arten der Ausführung der Erfindung
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Im Folgenden wird die wünschenswerte Praxis im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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Diese Erfindung verwendet Plasmaquellen zur Erzeugung von Plasmaentladung, und die aktiven Spezies, die hier auftreten, stellen eine medizinische Vorrichtung bereit, die bakterielle Infektionen verhindert und die Regeneration der Haut fördert, indem sie auf die Haut mit Schnitt- oder Brandwunde angewandt wird.
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1 zeigt die Vorder- und Rückseite eines erfindungsgemäßen Plasma-Behandlungssystems.
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An der Oberseite des Körpers sind ein Bildschirm und Knöpfe zur Steuerung angeordnet, und ein Kopf zur Anbringung von Plasmaquellen am Ende des Arms erstreckt sich von der Oberseite des Körpers. Der Arm weist eine Schwenkverbindung auf, die in einer beliebigen Richtung ausgerichtet werden kann, und seine Länge kann an der Oberseite des Kopfs eingestellt werden. Der Hauptkörper weist eine Tür an der Rückseite auf, und wenn die Tür geöffnet wird, erscheint ein Raum, in dem eine Gaskammer und verschiedene Steuerungsvorrichtungen untergebracht sind, und ein Kühlungsventilator ist an der Stelle angeordnet, wo die Steuerungsvorrichtungen untergebracht sind, und eine Öffnung für den Kühlungsventilator ist an dem entsprechenden Türabschnitt für den Kühlungsventilator angeordnet.
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2 zeigt den Plasmakopf 100 von 1.
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Der erfindungsgemäße Plasmakopfteil 100 ist mit einer Halterung 200 ausgestattet, die drei Plasmaquellen aufnehmen kann, wobei jede Halterung 200 über ein Scharnier 300 mit einer anderen verbunden ist. Die Anordnung der Plasmaquellen kann durch die oben genannten Scharniere 300 eine gekrümmte Oberfläche bilden. Die erfindungsgemäße Plasmaquelle besteht aus einer relativ breitflächigen Platte. Ein Plasmaplattenmodul von 5 bis 10 cm Breite und 10 bis 20 cm Länge kann zur Behandlung von Schnittwunden ausreichen. Im Fall von Brandwunden kann die betroffene Fläche jedoch größer sein; in diesem Fall können drei Plasmaquellen gleichzeitig verwendet werden, um die betroffene Fläche zu behandeln. Da die betroffene Fläche eines menschlichen Körpers oft eine gekrümmte Oberfläche hat, ermöglichen es die oben genannten Scharniere 300, dass die Plasmaquellen insgesamt gekrümmt sind. Beispielsweise können Plasmaquellenhalterungen an beiden Enden um fast 90 Grad gekrümmt sein, um Wunden zu behandeln, die sich an Armen oder Beinen befinden, um die Plasmabehandlung durchzuführen, während die Plasmaquellen einen Arm oder ein Bein umgeben.
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3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Konfiguration der Plasmaquelle an dem Plasmakopf von 2 angebracht zeigt.
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Die Plasmaquelle umfasst eine Elektrodenplatte 10 mit Elektroden, die auf einem Isolatorsubstrat ausgebildet sind (in diesem Beispiel Glas) und denen anschließend ein Dieletrikum zugeführt wird, eine Ausgangsplatte 20, die an deren Unterseite ausgebildet und mit Plasmaentladungsgas versehen ist, das gleichmäßig über die Elektrodenplatte 10 verteilt werden soll, und mit vielen Öffnungen versehen ist, durch die das Plasma und die aktiven Spezies entladen werden, und eine Entladungs-Steuerungsplatte 30, die Hochspannung an die Elektrodenplatte 10 anlegt. Die Entladungs-Steuerungsplatte 30 ist in einem Raum angeordnet, der durch eine Isolatorwand von der Elektrodenplatte 10 getrennt ist, und sie enthält eine Wandlerschaltung, die Haushaltsspannung in die Hochspannung umwandelt, die für die Plasmaentladung erforderlich ist, eine Spannungssteuerungsschaltung, die eine Spannungs-wellenform, ein Tasten oder eine Frequenz der Entladungsspannung steuert. Sie umfasst auch eine Gaszufuhr-Steuerungsschaltung zum Steuern der Gasventile für die Gaszufuhrsteuerung. Die Spannungssteuerungsschaltung und die Gaszufuhr-Steuerungsschaltung können gemeinsam durch untereinander gekoppelte Signale gesteuert werden.
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Die Gaszufuhr kann entsprechend dem Plasma-Entladungszustand eingestellt werden, und die Ozonproduktion kann gesteuert werden, indem versucht wird, die Zufuhr zu erhöhen oder zu verringern, sogar in dem Fall, wenn der Ozonerfassungssensor einen Anstieg erfasst. Ozonerfassungssensoren können auch an der Steuerungsplatte angebracht werden, und wenn die Ozonerzeugung ansteigt, ermöglicht dies eine Verringerung der angelegten Spannung, eine Erhöhung der Tast-Aus-Zeit oder eine Erhöhung der Stickstoffzufuhr zur Verringerung der Sauerstoffzufuhr um die Plasmaquelle herum.
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Zu diesem Zweck ist es desto besser, je kleiner die Steuerungsplatte ist. Hierfür verwendet die Erfindung nur SNPS-Energie, die von der Stromquelle zu der Steuerungsplatte variiert, anstelle einer variablen Schaltung, die die Initialspannung von 12 V bis 20 V bis 24 V trägt. Die relativ sperrige variable Schaltung wurde von der Steuerungsplatte entfernt, so dass die Steuerungsplatte kompakt genug war, um oben auf die Plasmaplatte zu passen.
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Da die Größe der Plasmaplatte eine relativ breite Fläche hat, besteht das Plasmaelektrodenmodul aus einer DBE-(di-dynamischen Barriereentladungs)-Elektrode. Auf der Grundlage einer Isolatorplatte wie Glas wird sie durch Lithographiestrukturierung einer Elektrode gebildet, die eine Vielzahl von Entladungspunkten aufweist, was eine aktive Entladung durch erneutes Bedecken der Elektrode mit einem Dielektrikum ermöglicht. Das Dielektrikum verlängert die Lebensdauer der Elektrode, um ausreichend aktive Spezies während der Plasmaentladung zu erzielen.
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Da es schwierig ist, eine gleichförmige Oberflächenentladung zu erzielen, weil das Gas nur an der Peripherie des oben genannten Elektrodenmoduls vorhanden ist, und da es schwierig ist, die Konzentration der aktiven Stickstoffspezies zu erhöhen, die für eine Wundheilung wirksam ist, wird außerdem bei dieser Erfindung die Ausgangsplatte 20 unterhalb der Elektrodenplatte 10 angeordnet, so dass Stickstoffgas den Plasmaplatten zugeführt und gleichmäßig über die Platte verteilt werden kann. Die Ausgangsplatte 20 erzeugt einen Raum, wo Stickstoffgas bleiben kann, was es ermöglicht, dass Gas, das über den gesamten Elektrodenplattenbereich gefüllt wird, gleichförmig ist, wodurch die Glätte und Gleichförmigkeit der breitflächigen Oberflächenentladungsfläche erhöht wird. Diese Plattenkonfigurationen sind im Detail in 4 bis 8 gezeigt.
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4 ist eine perspektivische Ansicht, die die Konfiguration eines Plasmaplattenmoduls, das mit einer Elektrodenplatte und einer Ausgangsplatte und einem Schlitzdüsenmodul montiert ist, zwischen Plasmaquellen von 3 zeigt.
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Wie oben bemerkt, ist es schwierig für eine Breitflächen-Plasmaelektrodenplatte, eine gleichmäßige Entladung zu produzieren, und es ist vorteilhaft, Stickstoffgas zuzuführen, um eine aktive Stickstoffspezies zu erzielen, sogar wenn Stickstoffgas zugeführt wird, ist es schwierig, eine Gleichmäßigkeit der Oberflächenentladung zu erzielen, wenn Stickstoff um die Elektrode herum überläuft. Daher ist bei dieser Erfindung die Ausgangsplatte 20 separat unter der Elektrodenplatte 10 angeordnet, wodurch ein Gasspeicherraum bereitgestellt wird, wo Gas sich gleichmäßig zwischen der Elektrodenplatte 10 und der Ausgangsplatte 20 ausbreiten kann. Indem eine Luftbarriere 40 gebildet wird, die aus einer Art gestuftem Teil am horizontalen Ende der Ausgangsplatte 20 besteht, ist es möglich, das Gas abzudichten, so dass die Elektrodenplatte 10 mit der Luftbarriere 40 eingreifen kann, und das Schlitzdüsenmodul 50 wird am vertikalen Ende der Ausgangsplatte montiert, so dass es eine Abdichtung und eine Gaszufuhröffnung zu dem oben genannten Gasspeicherraum bereitstellt. Das Schlitzdüsenmodul ist mit einer Schlitzstruktur ausgestattet, die es ermöglicht, die Enden der Elektrodenplatte 10 und der Ausgangsplatte 20 einzufügen, und die Gaszufuhr von der Düse wird durch die Schlitzstruktur verteilt, indem die Schlitzstruktur mit der Düse verbunden wird. Das bedeutet, dass die vier Wände des Gasspeicherraums durch die Luftbarriere 40 und das Schlitzdüsenmodul 50 gebildet werden. Das führt zu einer gleichmäßigen Verteilung von Stickstoffgas über die gesamte Fläche der Elektrodenplatte, wodurch eine stabile, gleichförmige Oberflächenentladung zu der Fläche zur Verfügung gestellt wird. Bei Obigem wird die Luftbarriere an beiden Enden der längeren Seite der Platte und an beiden Enden der kürzeren Seite der Platte gebildet, zwei Schlitzdüsenmodule 50 werden jeweils so montiert, dass sie die vier Wände in dem Gasspeicherraum bilden, dies kann jedoch so modifiziert werden, dass Luftbarrieren an drei Seiten der Platte und eine Schlitzmodulbaugruppe gebildet werden. Es ist jedoch wünschenswert, dass zwei Schlitzdüsenmodule 50 verwendet werden, um eine schnelle und gleichmäßige Gaszufuhr sicherzustellen. Zwei Schlitzdüsenmodule 50 können auch so konfiguriert sein, dass sie an dem langen Ende der Platte montiert werden.
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Unterdessen ist die oben genannte Ausgangsplatte 20 mit mehreren Öffnungen versehen, da das entladene Plasma und die aktiven Spezies zu der betroffenen Fläche freigegeben werden müssen. In 5 ist die Öffnung in einer Ansicht von unten der Ausgangsplatte 20 gezeigt. Durch Steuern der Größe der Öffnung und der Zufuhrgeschwindigkeit des Stickstoffgases ist es möglich, entladenes Plasma und erzeugte aktive Spezies freizugeben und Stickstoffgas gleichmäßig in einem Gasspeicherraum zu verteilen. Plasma und aktive Spezies, die durch die Entladung erzeugt werden, werden aufgrund des Überdrucks, der innerhalb des Gasspeicherraums entsteht, auf natürlichem Weg durch die Öffnung freigegeben.
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Die oben genannte Ausgangsplatte 20 besteht aus Isolatoren wie Kunststoff und ist dafür ausgebildet, zu verhindern, dass ein elektrisches Feld in Kontakt mit der Haut kommt. Die Luftbarriere 40 und das Schlitzdüsenmodul 50 sind ebenfalls aus Isolatoren aufgebaut. Insbesondere hat die Luftbarriere 40 eine bestimmte Höhe von der Ausgangsplatte 20, und dessen Ende ist gekrümmt, und die flache Elektrodenplatte 10 wird in die gekrümmte Nut eingefügt, die von dem gekrümmte Ende gebildet wird, um die Montage zu erleichtern.
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6 zeigt die Querschnitts-Cut-off-Linie des erfindungsgemäßen Plasmaplattenmoduls und zeigt die Zufuhr von Stickstoffgas zu der Düse.
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Das Schlitzdüsenmodul 50 weist Schlitze wie Nuten auf, um die Längsenden der Elektrodenplatte 10 und der Ausgangsplatte 20 abzudichten, so dass das Längsende der Elektrodenplatte 10 und der Ausgangsplatte 20 in den Schlitz montiert werden. Das Schlitzdüsenmodul 50 weist auch eine an der Oberseite ausgebildete Düse 55 auf, die es ermöglicht, dass Gas aus einer verbundenen Zufuhr von dem Gaskanister einströmt, und die mit einem Fixierungsteil, um die verschiedenen Befestigungselemente anzuordnen, die notwendig sind, um die Platten und Kabelkanäle zu befestigen, und mit einem Aufnahmeteil für die elektrische Verbindung zu der Steuerungsplatte ausgestattet ist. Diese Konfiguration verbessert die Leichtigkeit und Zuverlässigkeit der Montage der Plasmaquellen und erhöht auch die elektrische Sicherheit durch Sichern der elektrischen Verbindungen und der Isolierung.
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7 ist eine Querschnittsansicht in der Richtung A des Plasmaplattenmoduls, die zeigt, dass Plasma und aktive Spezies durch Öffnungen in der Ausgangsplatte aus dem Raum, der durch die Luftbarriere und die Elektrodenplatte und die Ausgangsplatte gebildet wird, freigesetzt werden.
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8 ist eine Querschnittsansicht in der Richtung B des Plasmaplattenmoduls, und die Elektrodenplatte 10 und die Ausgangsplatte 20 sind in den Schlitz eingefügt, der in dem Schlitzdüsenmodul 50 installiert ist, wodurch ein Gasspeicherraum gebildet wird. Dort sind ein Gaseinströmweg durch die Düse 55 aus dem Raum und eine Plasmaentladung durch Ausgangsplattenöffnungen gezeigt.
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Außerdem wird ein MFC (eine Strömungssteuerungsvorrichtung) bei dem oben genannten Plasma-Behandlungssystem angewandt, um die Stickstoffzufuhr zu regeln. Das bedeutet, dass gemäß den Bedingungen, die in dem Steuerungsteil der Steuerungsplatte festgelegt sind, eine bestimmte Menge an Stickstoffgas durch den Massendurchflussregler (mass flow controller, MFC) in das Innere des Plasmaplattenmoduls zugeführt wird. In dem Steuerungsteil können die Zeit einer Plasma-Operation und die Menge einer Entladungsgas-Zufuhr festgelegt werden.
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Als Sicherheitsvorrichtung für das Plasma-Behandlungssystem ist ein Leistungsschalter installiert, und der Hauptkörper der Vorrichtung ist geerdet. Wie oben erwähnt, blockiert eine aus einem isolierenden Material hergestellte Ausgangsplatte 20 das elektrische Feld, so dass es nicht direkt auf die Haut einwirkt, sogar wenn die Plasmaquelle nahe an der betroffenen Fläche des Patienten anliegt. Während der Behandlung ist es desto besser, je geringer der Abstand zu dem Patienten ist. Der Abstand sollte 3 cm nicht überschreiten.
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Im Folgenden wird das Ergebnis der Prüfung der Entladungseigenschaften von erfindungsgemäßen Plasmaplattenmodulen gezeigt.
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Das verwendete Gas war Stickstoff (N2) und Argon (Ar), und der Gasstrom betrug zwischen 0,5 und 1,5 LPE (Liter pro Einheit). Ein Gleichstrom-Wechselstrom (DC-AC)-Wechselrichter mit Burst-Modus wurde verwendet, und wenn Stickstoff verwendet wurde, betrug die Eingangsspannung 17 V und für Argon 12 V, eine Plasmaentladung fand statt. Das Spannungs-Tast-Verhältnis betrug annähernd 6,3% bei 25 ms Einschaltzeit und 370 ms Ausschaltzeit. Das oben genannte Tastverhältnis kann von 1 bis 10% gesteuert werden.
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Die an die oben genannte Plasmaplatte angelegten Elektroden sind vom u-DBD-Elektrodentyp (Micro-Map-Elektrode - dielektrische Barriereentladung). Um erzeugte Radikale zu messen, wurden ein Gasdetektor und ein Ozonsensor verwendet. Die Spannungswelle ist in 9 gezeigt.
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10 zeigt die Entladungsform für jedes verwendete Gas. Argon erzeugt Entladung entlang der Elektrode, für Stickstoff kann die Entladung jedoch nur in der Entladungszelle gesehen werden.
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Das Messsystem, wie in 11 gezeigt, ist dafür konfiguriert, unterschiedliche Entladungsenergien bei der Plasmaentladung zu messen. Die resultierende gemessene Entladungsenergie betrug 0,04 bis 1,22 J/Sek. mit einem Durchschnitt von 0,59 J/Sek. Mit anderen Worten, dies ist der Durchschnittswert der Energie, die von dem erfindungsgemäßen Plasma-Behandlungssystem aufgebracht wird.
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Als Ergebnis der Messung durch den Gasdetektor wurden, wenn Argon als Entladungsgas verwendet wurde, keine Stickstoffspezies gefunden, sondern nur Ozon wurde erfasst, und die Ozonkonzentration betrug weniger als 0,05 ppm.
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Für Stickstoffplasma wurde festgestellt, dass NO weniger als 7 ppm und Ozon weniger als 0,1 ppm betrug, mit anderen Worten 0,031 ppm.
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Daher kann das Entladungsgas für eine Behandlung optimiert werden. Beispielsweise werden Edelgase der Plasmaplatte zunächst zur Desinfektion der Vorrichtung selbst und der Umgebung der Wunde zugeführt, um eine Plasmaentladung vor den Elektroden hervorzurufen, und später kann Stickstoff zugeführt werden, um Wunden zu behandeln, und eine Kombination aus beiden kann eine aktive Entladung zur Desinfektion und Behandlung gleichzeitig hervorrufen.
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Der Schutzbereich dieser Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und nicht durch das oben beschriebene beispielartige Beispiel begrenzt, und es versteht sich von selbst, dass der Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet dieser Erfindung verschiedene Variationen und Anpassungen innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche vornehmen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Plasmakopf
- 200
- Halterung
- 300
- Scharnier
- 10
- Elektrodenplatte
- 20
- Ausgangsplatte
- 30
- Steuerungsplatte
- 40
- Luftbarriere
- 50
- Schlitzdüsenmodul
- 55
- Düse
