JP2015533529A - 低圧プラズマを用いて生体組織を処置するための装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
高周波電磁場を生成するための変圧器と、
変圧器に電気的に結合され得るプローブと、
変圧器により生成される高周波電磁場を制御するための制御デバイスと、
を備え、
変圧器は、一次コイルと、該一次コイルと同軸に配置される二次コイルとを有し、2つのコイルの重なり領域における一次コイルと二次コイルとの間の中間空間は、第1の間隔から、プローブのためのカップリングの方向で更に大きな第2の間隔へと増大する。本発明に係る装置、特に本発明に係る装置の変圧器のこの特別な形態の結果として、コイルの長さにわたる電圧上昇にもかかわらず、コイル間の間隔の増大に起因して、フラッシュオーバーの危険が最小限に抑えられる。コイル間に印加される電圧は、いずれの領域においても、一次コイルと二次コイルとの間にフラッシュオーバーをもたらすのに十分高くない。
a)12V〜600Vの範囲の電気DC電圧または低周波AC電圧の形態の電力を与えて、二次コイルの側の電流強度が0.1μA〜300μAとなるようにするステップと、
b)電気DC電圧または電気低周波AC電圧を10kHz〜50kHzの高周波AC電圧へと変換するステップと、
c)高周波AC電圧を1800V〜35000Vの範囲の電圧へと変圧するステップと、
d)1800V〜35000Vの範囲の電圧の高周波AC電圧を、1mm〜5cmの間隔を伴って処置されるべき生体組織の上側に位置されるプローブ(2)、好ましくはガラスプローブに伝えるステップと、
を含む。
dN/dx=αN (1.1)
⇒N(d)=N0eαd (1.2)
この場合、N0は、例えば宇宙線によって外的に生成される電子の数である。イオン化衝突の数は、圧力pとイオン化衝突の確率とに比例する。
Eion=eEλion (1.3)
この場合、λionは加速経路であり、Eは印加される電界の強度である。非弾性的な衝突に起因して、一部分だけ
がエネルギー損失を伴わずに経路λionを通り抜ける。
この場合、γは、イオンごとに生成される電子の数(第3タウンゼント係数)であり、これを用いると、点火条件は
γ(eαd−1)>1 (1.6)
となる。
この場合、一般に、y<<1が当てはまる。
(2.1)
Te〜1−10eV (2.2)(電子温度)
および
ne〜1020−1021m−3 (2.3)(電子の体積数密度)
となる。
λd=2.35・10−6m (2.4)
となる。
この場合、このデバイ長は、ne=1020m−3の数密度およびTe=10eV=1.16・105Kの電子温度の最も好ましくないケースに関して計算された。
2 プローブ
3 制御デバイス
4 一次コイル
5 二次コイル
7 カップリング
8 変圧器ハウジング
9 カップリング
10 ロッドコア
11 チャンバ
12 接点スプリング
13 電源
14 金属電極
15 誘電体
16 励起電圧
P プラズマフィラメント
B 重なり領域
d1 間隔
d2 間隔
F 指
K 全キャパシタンス
CF キャパシタンス指
L 長さ
SK 共振回路
G 組織
Claims (13)
- a)高周波電磁場を生成するための変圧器(1)と、
b)前記変圧器(1)に電気的に結合され得るプローブと、
c)前記変圧器(1)により生成される高周波電磁場を制御するための制御デバイス(3)と、
を有する、低圧プラズマを使用して生体組織(G)を処置するための装置において、
前記変圧器(1)は、一次コイル(4)と、該一次コイルと同軸に配置される二次コイル(5)とを有し、2つの前記コイル(4、5)の重なり領域(8)における前記一次コイル(4)と前記二次コイル(5)との間の中間空間は、第1の間隔(d1)から、前記プローブ(2)のためのカップリング(7)の方向で、更に大きな第2の間隔(d2)へと増大することを特徴とする装置。 - 前記変圧器(2)は、前記制御デバイス(3)の電気的/電子的な接続のために前記カップリング(7)とは反対側に位置するカップリング(9)を有する変圧器ハウジング(8)を備え、前記変圧器ハウジング(8)は、好ましくはハンドルとして構成されるとともに、それに対応して人間工学的に形成されることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記制御デバイス(3)が前記変圧器ハウジング(8)内に配置されることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記制御デバイス(3)が前記変圧器ハウジング(8)の外側に配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の装置。
- 電源が前記制御デバイス(3)に接続され得ることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記一次コイル(4)および前記二次コイル(5)が同じ長さ(L)を有することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記一次コイル(4)は、前記二次コイル(5)の周囲に、同軸に、好ましくは円錐形に同軸に配置されることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記二次コイル(5)は、好ましくはフェライトから形成されるロッドコア(10)の周囲に配置されることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記二次コイルが複数のチャンバ(11)を有し、これらのチャンバは、好ましくは等距離で離間されるとともに、いずれの場合にも100〜1000巻き、好ましくは250〜750巻き、特に好ましくは500巻きを有することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記プローブ(2)がガラスプローブとして構成されることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ガラスプローブには、負圧下で、好ましくは500Pa〜3000Pa、特に好ましくは2000Paの負圧下で、導電性ガス、好ましくは希ガスまたは希ガス混合物が充填されることを特徴とする請求項10に記載の装置。
- 前記プローブ(2)は、接点スプリング(12)によって前記変圧器(1)に電気的/電子的に結合可能であり、前記接点スプリング(12)が前記変圧器(1)または前記プローブ(2)に配置されることを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の装置。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載の装置により低圧プラズマを用いて生体組織(G)を処置するための方法において、
a)12V〜600Vの範囲の電気DC電圧または低周波AC電圧の形態の電力を与えて、二次コイル(5)の側の電流強度が0.1μA〜300μAとなるようにするステップと、
b)前記電気DC電圧または前記電気低周波AC電圧を10kHz〜50kHzの高周波AC電圧へと変換するステップと、
c)前記高周波AC電圧を1800V〜35000Vの範囲の電圧へと変圧するステップと、
d)1800V〜35000Vの範囲の電圧の前記高周波AC電圧を、1mm〜5cmの間隔を伴って処置されるべき生体組織の上側に位置されるプローブ(2)、好ましくはガラスプローブに伝えるステップと、
を有する方法。
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