JP2017107641A - Atmospheric pressure plasma apparatus - Google Patents

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佐々木 彰
Akira Sasaki
彰 佐々木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an atmospheric pressure plasma apparatus excellent in versatility, in which a plasma irradiation area can be changed.SOLUTION: An atmospheric pressure plasma apparatus P includes: a plurality of plasma irradiation paths X1-X5 through which an object C to be irradiated is irradiated with atmospheric pressure plasma; a first exhaust path 6a formed on an outer periphery of the plasma irradiation paths X1-X5 and exhausting atmospheric pressure plasma after irradiation; and a first valve body 2 selectively supplying gas into the plasma irradiation paths X1-X5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、被照射対象物の特定部位に大気圧プラズマを照射する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for irradiating a specific part of an object to be irradiated with atmospheric pressure plasma.

生物細胞および外皮系の特定部位にケアを目的として大気圧プラズマを照射する装置が知られている。具体例を挙げると、特許文献1に記載の装置がある。この大気圧プラズマ装置の装置構成を概略すると、次のようなものである。   Devices that irradiate atmospheric pressure plasma to biological cells and specific parts of the outer skin system for the purpose of care are known. As a specific example, there is an apparatus described in Patent Document 1. The apparatus configuration of this atmospheric pressure plasma apparatus is outlined as follows.

筒状の囲環部の内側に絶縁部材で構成された別の筒体が設けられている。この筒体内にプラズマの元となるガスが供給される。筒体内側に棒状の内側電極を配置し、筒体外側に筒体外周を覆い電気的に接地された外側電極を配置する。内側電極に所定電圧を印加して、筒体内に供給されたガスのプラズマ化が行われる。   Another cylindrical body made of an insulating member is provided inside the cylindrical surrounding ring portion. Gas that is the source of plasma is supplied into the cylinder. A rod-shaped inner electrode is arranged inside the cylinder, and an outer electrode that covers the outer periphery of the cylinder and is electrically grounded is arranged outside the cylinder. A predetermined voltage is applied to the inner electrode, and the gas supplied into the cylinder is turned into plasma.

プラズマ化されたガスは、筒体内を流れるガスによって生物細胞側に移動し、生物細胞の患部表面に照射される。生物細胞に照射された大気圧プラズマは、筒状の囲環部とその内側に配置される筒体との間に形成される間隙を通して、生物細胞と反対側に排気される。   The gas converted into plasma moves to the living cell side by the gas flowing in the cylinder, and is irradiated on the surface of the affected part of the living cell. The atmospheric pressure plasma irradiated to the biological cells is exhausted to the opposite side of the biological cells through a gap formed between the cylindrical surrounding ring portion and the cylindrical body disposed inside thereof.

特開2014−212839JP2014-212839

特許文献1の大気圧プラズマ装置では、生物細胞に照射されるプラズマの照射領域が一定であることから汎用性に欠ける。医療、美容分野への適用を考慮すると、照射対象となる部位の形状、大きさが個体ごとに異なることからプラズマ照射領域は一定ではなく、プラズマ照射領域の大きさが変更できることが望まれる。また、他の分野でも被照射対象物の大きさは常に一定という訳ではなく、被照射対象物の種類によって様々に変化することが考えられる。   The atmospheric pressure plasma apparatus of Patent Document 1 lacks versatility because the irradiation region of plasma irradiated on biological cells is constant. Considering application to the medical and cosmetic fields, the shape and size of the site to be irradiated varies from individual to individual, so that the plasma irradiation region is not constant, and it is desirable that the size of the plasma irradiation region can be changed. Also, in other fields, the size of the object to be irradiated is not always constant, and may vary depending on the type of the object to be irradiated.

例えば、特許文献1では装置を生物細胞から離間させることで、プラズマ照射領域を広げることが可能となる。ただし、大気圧プラズマ内のラジカルは寿命が短いので、生物細胞から装置を離間させることで生物細胞に対して大気圧プラズマ中のラジカルが効果的に作用しなくなる。また、プラズマ生成に用いるガスが生物にとって異臭、刺激等の害を成すガスである場合、プラズマ照射領域を広げるために装置を生物細胞から離間させることで装置外部にガスが漏れ出して生物に悪影響を与えてしまうことが懸念される。   For example, in Patent Document 1, it is possible to widen the plasma irradiation region by separating the device from the biological cells. However, since the radical in the atmospheric pressure plasma has a short life, the radical in the atmospheric pressure plasma does not effectively act on the biological cell by separating the device from the biological cell. In addition, if the gas used for plasma generation is harmful to the organism, such as a bad odor or irritation, the device can be separated from the biological cells to widen the plasma irradiation area, causing the gas to leak out of the device and adversely affect the organism. It is concerned that it will give.

また、装置のプラズマ照射領域が必要以上に大きい場合、生物細胞の不要な部位にプラズマが照射されるので、プラズマ化されるガスの種類によっては被照射対象ではない部位が異常を来してしまうことが懸念される。さらに、プラズマ照射領域が必要以上に大きいと、不要なプラズマの生成に余分なガスが必要となるので、装置の稼働、維持に係る費用が高くなることが懸念される。   In addition, when the plasma irradiation area of the device is larger than necessary, plasma is irradiated to an unnecessary part of the biological cell, so that the part that is not the irradiation target is abnormal depending on the type of gas to be converted into plasma. There is concern. Furthermore, if the plasma irradiation area is larger than necessary, extra gas is required for generating unnecessary plasma, and there is a concern that the cost for operating and maintaining the apparatus will increase.

上記事項を鑑み、本発明ではプラズマ照射領域の変更可能な汎用性に優れた大気圧プラズマ装置を提供することを主たる目的とする。   In view of the above matters, the main object of the present invention is to provide an atmospheric pressure plasma apparatus having excellent versatility in which the plasma irradiation region can be changed.

本発明に係る大気圧プラズマ装置は、被照射対象物に大気圧プラズマを照射する複数のプラズマ照射路と、前記プラズマ照射路の外周に形成されて、照射後の大気圧プラズマを排気する第一の排気路と、前記プラズマ照射路へのガス供給を選択的に行う第一の弁体と、を備えている。   An atmospheric pressure plasma apparatus according to the present invention includes a plurality of plasma irradiation paths for irradiating an object to be irradiated with atmospheric pressure plasma, and a first plasma exhaust path formed on an outer periphery of the plasma irradiation path to exhaust the atmospheric pressure plasma after irradiation. And a first valve body that selectively supplies gas to the plasma irradiation path.

このような大気圧プラズマ装置であれば、プラズマ照射路の選択に応じて、被照射対象物上のプラズマ照射領域の変更を適宜行うことが可能となる。また、不要なガスの使用が控えられることから、装置の稼働、維持に係る費用を低減することが可能となる。   With such an atmospheric pressure plasma apparatus, it is possible to appropriately change the plasma irradiation region on the irradiation target object in accordance with the selection of the plasma irradiation path. Moreover, since the use of unnecessary gas is refrained, it is possible to reduce the cost for operating and maintaining the apparatus.

より具体的な大気圧プラズマ装置の構成としては、前記プラズマ照射路の外周に巻回されたコイルと、前記コイルに接続された高周波電源と、を備えている。   A more specific configuration of the atmospheric pressure plasma apparatus includes a coil wound around the outer periphery of the plasma irradiation path and a high-frequency power source connected to the coil.

誘導結合プラズマ方式を用いることで、プラズマ照射路内にプラズマ生成用の電極を配置する必要がない。これにより、プラズマ照射路内の電極がプラズマによってスパッタされることや電極から生じるスパッタ粒子が被照射対象物に飛散することを防止することが可能となる。   By using the inductively coupled plasma method, it is not necessary to arrange an electrode for plasma generation in the plasma irradiation path. This makes it possible to prevent the electrodes in the plasma irradiation path from being sputtered by the plasma and the sputtered particles generated from the electrodes from being scattered to the irradiation target.

さらに、プラズマ照射領域の大きさをより正確に制御したい場合には、大気圧プラズマ装置は、前記プラズマ照射路に個別に接続された第二の排気路と、前記第二の排気路を選択的に開閉する第二の弁体と、を備えていることが望ましい。   Furthermore, when it is desired to control the size of the plasma irradiation region more precisely, the atmospheric pressure plasma apparatus selectively selects a second exhaust path individually connected to the plasma irradiation path and the second exhaust path. And a second valve body that opens and closes.

上記構成であれば、未使用のプラズマ照射路で発生しうる濃度の薄いプラズマが被照射対象物に照射されることを確実に防止することが可能となる。これにより、プラズマ照射領域の大きさをより正確に制御することが可能となる。   If it is the said structure, it will become possible to prevent reliably that the plasma of the thin density | concentration which can be generated in an unused plasma irradiation path is irradiated to a to-be-irradiated object. Thereby, the size of the plasma irradiation region can be controlled more accurately.

また、被照射対象物へのプラズマ照射領域を2次元的に変更したい場合には、前記プラズマ照射路が多重管で構成されていることが望ましい。   Moreover, when it is desired to change the plasma irradiation region to the irradiation target two-dimensionally, it is desirable that the plasma irradiation path is composed of multiple tubes.

プラズマ照射路の選択に応じて、被照射対象物上のプラズマ照射領域の変更を適宜行うことが可能となる。また、不要なガスの使用が控えられることから、装置の稼働、維持に係る費用を低減することが可能となる。   Depending on the selection of the plasma irradiation path, it is possible to appropriately change the plasma irradiation region on the irradiation target. Moreover, since the use of unnecessary gas is refrained, it is possible to reduce the cost for operating and maintaining the apparatus.

本発明に係る大気圧プラズマ装置の模式的な断面図Schematic sectional view of an atmospheric pressure plasma apparatus according to the present invention 図1記載の1−1線断面図1-1 sectional view of FIG. プラズマ温度調整機構を備えた大気圧プラズマ装置のブロック図Block diagram of atmospheric pressure plasma device with plasma temperature control mechanism 本発明に係る大気圧プラズマ装置の変形例を示す模式図The schematic diagram which shows the modification of the atmospheric pressure plasma apparatus which concerns on this invention 本発明に係る大気圧プラズマ装置の変形例を示す模式的な断面図Typical sectional drawing which shows the modification of the atmospheric pressure plasma apparatus which concerns on this invention 本発明に係る大気圧プラズマ装置の変形例を示す模式的な断面図Typical sectional drawing which shows the modification of the atmospheric pressure plasma apparatus which concerns on this invention 図6記載の1−1線断面図1-1 sectional view of FIG. 本発明に係る大気圧プラズマ装置の変形例を示す模式的な断面図Typical sectional drawing which shows the modification of the atmospheric pressure plasma apparatus which concerns on this invention

以下、図1、図2を参照し、本発明の基本となる実施形態について説明する。   Hereinafter, the basic embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1には本発明に係る大気圧プラズマ装置Pの模式的な断面図が描かれている。この大気圧プラズマ装置Pは被照射対象物C(例えば、生物細胞)に大気圧プラズマを照射する装置である。大気圧プラズマ装置Pはプラズマ化されるガスが導入されるプラズマ照射路X1〜X3を複数備えている。ガス供給部1から各々のプラズマ照射路X1〜X3へのガス供給が選択的になされるように、ガス供給部1とプラズマ照射路X1〜X3との間には第一の弁体2が設けられている。図1の実施形態では、例えば、第一の弁体2として4方弁が使用されている。   FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an atmospheric pressure plasma apparatus P according to the present invention. The atmospheric pressure plasma apparatus P is an apparatus that irradiates an object to be irradiated C (for example, a biological cell) with atmospheric pressure plasma. The atmospheric pressure plasma apparatus P includes a plurality of plasma irradiation paths X1 to X3 into which gas to be converted into plasma is introduced. A first valve body 2 is provided between the gas supply unit 1 and the plasma irradiation paths X1 to X3 so that gas supply from the gas supply unit 1 to each of the plasma irradiation paths X1 to X3 is selectively performed. It has been. In the embodiment of FIG. 1, for example, a four-way valve is used as the first valve body 2.

図2には図1に記載の1−1線で、大気圧プラズマ装置Pを切断したときの断面図が描かれている。図2に描かれているように、図1の実施形態ではプラズマ照射路X1〜X3は同心円状の多重管である。最も外側に設けられるプラズマ照射路X3の外周にはコイル3が巻回されている。プラズマ照射路X3の外周に巻回されたコイル3の両端には高周波電源4が接続されている。また、プラズマ照射路X3を囲むように囲環部7が設けられている。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of the atmospheric pressure plasma apparatus P taken along line 1-1 shown in FIG. As illustrated in FIG. 2, in the embodiment of FIG. 1, the plasma irradiation paths X1 to X3 are concentric multiple tubes. The coil 3 is wound around the outer periphery of the plasma irradiation path X3 provided on the outermost side. A high frequency power source 4 is connected to both ends of the coil 3 wound around the outer periphery of the plasma irradiation path X3. An encircling ring portion 7 is provided so as to surround the plasma irradiation path X3.

プラズマ化されるガスによっては生物にとって異臭、刺激等の害となることが考えられる。囲環部7の先端には緩衝部材7aが取付けられていて、緩衝部材7aを被照射対象物Cの表面に密着させることで、生成されたプラズマが生物側に流出することが防止される。ただし、プラズマ化されるガスが生物にとって害の無いものであれば、緩衝部材7aを設けずに囲環部7の先端を被照射対象物Cに近接配置するようにしてもよい。   Depending on the gas to be converted into plasma, it may be harmful to organisms such as odor and irritation. A buffer member 7a is attached to the tip of the surrounding ring portion 7, and the generated plasma is prevented from flowing out to the living organism side by bringing the buffer member 7a into close contact with the surface of the irradiation target C. However, if the gas to be converted into plasma is harmless to living organisms, the tip of the surrounding ring portion 7 may be disposed close to the irradiation target C without providing the buffer member 7a.

緩衝部材7aを被照射対象物Cに密着させた後、第一の弁体2でプラズマ照射路X1〜X3の選択が行われる。プラズマ照射路X1〜X3の選択については、被照射対象物の大きさに応じて種々の組み合わせが考えられる。具体例を挙げると、プラズマ照射路X1のみを選択する場合やプラズマ照射路X1とプラズマ照射路X2の2つの照射路を選択する場合、あるいは、プラズマ照射路X1〜X3の全てを選択する場合、といった種々の選択が行われる。プラズマ照射路の選択の後、ガス供給部1からガスの供給を行い、所定のプラズマ照射路X1〜X3へのガスの供給が行われる。   After the buffer member 7a is brought into close contact with the irradiation target C, the plasma irradiation paths X1 to X3 are selected by the first valve body 2. Regarding the selection of the plasma irradiation paths X1 to X3, various combinations are conceivable depending on the size of the object to be irradiated. Specifically, when only the plasma irradiation path X1 is selected, when two irradiation paths of the plasma irradiation path X1 and the plasma irradiation path X2 are selected, or when all of the plasma irradiation paths X1 to X3 are selected, Various selections are made. After the selection of the plasma irradiation path, the gas is supplied from the gas supply unit 1, and the gas is supplied to the predetermined plasma irradiation paths X1 to X3.

プラズマ照射路X1〜X3へのガスの供給にあわせて、コイル3には高周波電流が通電される。これにより、所定のプラズマ照射路内に流れるガスがプラズマ化される。プラズマ化されたガスは、照射路内を流れるガス流によってプラズマ照射路のプラズマ噴出部5側に押し出されて、被照射対象物Cに照射される。   A high-frequency current is applied to the coil 3 in accordance with the supply of gas to the plasma irradiation paths X1 to X3. Thereby, the gas flowing in the predetermined plasma irradiation path is turned into plasma. The plasmaized gas is pushed out by the gas flow flowing in the irradiation path toward the plasma ejection part 5 side of the plasma irradiation path, and is irradiated on the irradiation target C.

被照射対象物Cに照射されたプラズマは、囲環部7とプラズマ照射路X3との間の第一の排気路6aを通して、プラズマ排気部6(例えば、排気用のポンプ)で装置外部に排出される。なお、特許文献1と同様にここで排気されるガスの再利用を目的として、排気されるガスをガス供給部1に送り戻すようにしてもいい。   The plasma irradiated on the object C to be irradiated passes through the first exhaust path 6a between the surrounding ring section 7 and the plasma irradiation path X3, and is discharged outside the apparatus by the plasma exhaust section 6 (for example, an exhaust pump). Is done. Note that the exhausted gas may be sent back to the gas supply unit 1 for the purpose of reusing the exhausted gas here as in Patent Document 1.

このような大気圧プラズマ装置であれば、プラズマ照射路の選択に応じて、被照射対象物上のプラズマ照射領域の変更を適宜行うことが可能となる。また、不要なガスの使用が控えられることから、装置の稼働、維持に係る費用を低減することが可能となる。   With such an atmospheric pressure plasma apparatus, it is possible to appropriately change the plasma irradiation region on the irradiation target object in accordance with the selection of the plasma irradiation path. Moreover, since the use of unnecessary gas is refrained, it is possible to reduce the cost for operating and maintaining the apparatus.

被照射対象物Cが生物細胞の場合、照射されるプラズマ温度は低温で制御可能であることが望まれる。この点を鑑み、従来技術として知られる特開2010‐61938に開示のプラズマ温度制御機構を取り入れてもよい。図3のブロック図には、本発明の構成にプラズマ温度制御機構を取り入れた構成が描かれている。   When the irradiation target C is a biological cell, it is desired that the irradiated plasma temperature can be controlled at a low temperature. In view of this point, the plasma temperature control mechanism disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-61938, which is known as the prior art, may be incorporated. The block diagram of FIG. 3 shows a configuration in which a plasma temperature control mechanism is incorporated in the configuration of the present invention.

図3の構成について簡単に説明する。図1で説明したガス供給部1と第一の弁体2の間に、冷却器R、加熱器Hを設ける。冷却器Rでは、例えば、液体窒素を使ってガス供給部1から供給されるガスの冷却が行われる。加熱器Hでは、冷却器Rで冷却されたガスの温度調整が行われる。図1で説明した大気圧プラズマ装置Pの第一の排気路6aを通して排出されるガスの温度を計測するための温度計測器Tを設けておき、ここで計測された計測結果を加熱器Hにフィードバックする。この計測結果を用いて、加熱器Hでガスの温度調整を行う。   The configuration of FIG. 3 will be briefly described. A cooler R and a heater H are provided between the gas supply unit 1 and the first valve body 2 described in FIG. In the cooler R, for example, the gas supplied from the gas supply unit 1 is cooled using liquid nitrogen. In the heater H, the temperature of the gas cooled by the cooler R is adjusted. A temperature measuring device T for measuring the temperature of the gas discharged through the first exhaust passage 6a of the atmospheric pressure plasma apparatus P described in FIG. 1 is provided, and the measurement result measured here is given to the heater H. give feedback. Using this measurement result, the gas temperature is adjusted by the heater H.

図1で説明した第一の弁体2によるプラズマ照射路X1〜X3の選択については、装置のオペレーターが手動で行ってもいいし、制御装置を用いて自動で行うようにしてもよい。   The selection of the plasma irradiation paths X1 to X3 by the first valve body 2 described in FIG. 1 may be performed manually by an operator of the apparatus or automatically using a control device.

プラズマ照射路X1〜X3の選択を手動で行う場合には、次の構成を用いることが考えられる。   When manually selecting the plasma irradiation paths X1 to X3, it is conceivable to use the following configuration.

図4には大気圧プラズマ装置Pの外観が描かれている。例えば、この図4に描かれているように囲環部7の外周面に目印Mを設けておく。この目印Mは、プラズマ照射路X1〜X3に対応している。プラズマ照射路X1〜X3の各々の領域を示す目印Mは、被照射対象物上のプラズマ照射領域に対応している。装置のオペレーターが、被照射部の大きさと目印Mとを比較して、プラズマ照射路X1〜X3のうち、所望のプラズマ照射路X1〜X3の組み合わせを選択する。   FIG. 4 shows the external appearance of the atmospheric pressure plasma apparatus P. For example, a mark M is provided on the outer peripheral surface of the surrounding ring portion 7 as depicted in FIG. This mark M corresponds to the plasma irradiation paths X1 to X3. The mark M indicating each region of the plasma irradiation paths X1 to X3 corresponds to the plasma irradiation region on the irradiation target. The operator of the apparatus compares the size of the irradiated portion with the mark M and selects a desired combination of the plasma irradiation paths X1 to X3 among the plasma irradiation paths X1 to X3.

図4の構成では、被照射対象物Cと目印Mとが離間しているため、プラズマ照射路が誤って選択されてしまう恐れがある。この点を考慮し、図5に示すように プラズマ照射路X1〜X3のプラズマ噴出部5側の端部にLEDを設けておき、被照射対象物Cの表面にプラズマ照射路X1〜X3の領域が直接映し出されるように構成しておいてもよい。図示されるL1、L2、L3は各々のプラズマ照射路X1、X2、X3に対応している。
また、被照射対象物Cの表面に各LEDの光を一挙に照射すると視認し難い為、L1、L2、L3の各々のLEDをプラズマ照射路ごとに点灯できるように構成しておく。なお、L1、L2、L3のLEDは、各々のプラズマ照射路X1〜X3の領域が認識できる程度の個数が設けられている。
In the configuration of FIG. 4, the irradiation target C and the mark M are separated from each other, so that there is a possibility that the plasma irradiation path may be selected by mistake. Considering this point, as shown in FIG. 5, an LED is provided at the end of the plasma irradiation path X1 to X3 on the plasma ejection part 5 side, and the area of the plasma irradiation path X1 to X3 on the surface of the irradiation target C May be configured to be projected directly. L1, L2, and L3 shown correspond to the respective plasma irradiation paths X1, X2, and X3.
Further, since it is difficult to visually recognize the light of each LED irradiated on the surface of the object C to be irradiated, the LEDs L1, L2, and L3 can be turned on for each plasma irradiation path. The LEDs L1, L2, and L3 are provided in such a number that the regions of the plasma irradiation paths X1 to X3 can be recognized.

一方、プラズマ照射路X1〜X3の選択を自動で行う場合には、次の構成を用いることが考えられる。   On the other hand, when the plasma irradiation paths X1 to X3 are automatically selected, it is conceivable to use the following configuration.

被照射対象物Cへのプラズマ照射に先立って、カメラを用いて被照射部位を撮像しておく。この撮像データを制御装置に送信し、制御装置が送信されたデータを画像処理して被照射部位の大きさを特定する。制御装置にはプラズマ照射路X1〜X3の種々の組み合わせに対応したプラズマ照射領域の大きさに関するデータが記憶されている。制御装置は、このデータと特定された被照射部位の大きさとを比較して、プラズマ照射路X1〜X3の適切な組み合わせを選択し、所定のプラズマ照射路にガスの供給がなされるよう、第一の弁体2の開閉を行う。   Prior to the plasma irradiation of the irradiation target C, the irradiated portion is imaged using a camera. The imaging data is transmitted to the control device, and the transmitted data is subjected to image processing to specify the size of the irradiated part. The controller stores data relating to the size of the plasma irradiation region corresponding to various combinations of the plasma irradiation paths X1 to X3. The control device compares this data with the size of the specified irradiated region, selects an appropriate combination of the plasma irradiation paths X1 to X3, and supplies the gas to the predetermined plasma irradiation path. One valve body 2 is opened and closed.

図1に示す実施形態では円環状のプラズマ照射路X1〜X3を多重に配置する構成であったが、個々のプラズマ照射路の配置、形状、大きさはこのような構成に限られない。   In the embodiment shown in FIG. 1, the annular plasma irradiation paths X <b> 1 to X <b> 3 are arranged in a multiple manner, but the arrangement, shape, and size of the individual plasma irradiation paths are not limited to such a configuration.

例えば、図5および図6に描かれているように、一方向に沿って複数のプラズマ照射路を並べるようにしてもよい。図6は図5に記載の1−1線で、大気圧プラズマ装置Pを切断したときの断面図である。図中で使用されている符号で、図1と共通しているものは図1で説明した部位と同様の機能を有しているため、説明を省略する。
図5、図6の実施形態では、5つのプラズマ照射路X1〜X5が設けられている。各々のプラズマ照射路X1〜X5は、図6に図示されているように一方向に沿って並べて配置されている。この実施形態では、図5に記載の第一の弁体2として6方弁が使用されている。
For example, as illustrated in FIGS. 5 and 6, a plurality of plasma irradiation paths may be arranged along one direction. FIG. 6 is a cross-sectional view of the atmospheric pressure plasma apparatus P taken along line 1-1 of FIG. The reference numerals used in the figure that are common to those in FIG. 1 have the same functions as the parts described in FIG.
In the embodiment of FIGS. 5 and 6, five plasma irradiation paths X1 to X5 are provided. Each plasma irradiation path X1 to X5 is arranged side by side along one direction as shown in FIG. In this embodiment, a 6-way valve is used as the first valve body 2 shown in FIG.

この実施形態のように、プラズマ照射路の配置、形状、大きさは図1、図2の実施形態のものから変更してもこれまでの実施形態と同等の効果を奏することができる。ただし、生物細胞へのプラズマ照射を考慮した場合、照射対象部位は個体差に応じて生物細胞表面で2次元的に変化することが考えられるので、図1、図2の実施形態で述べたプラズマ照射領域を2次元的に変更することが可能な多重管構造を用いることが望まれる。なお、複数のプラズマ照射路を多重管構造とする場合、必ずしも同心円状に構成する必用はない。例えば、プラズマ照射路の断面を矩形状にすることや楕円形状にすることも考えられる。   As in this embodiment, even if the arrangement, shape, and size of the plasma irradiation path are changed from those of the embodiment of FIGS. 1 and 2, the same effects as those of the previous embodiments can be obtained. However, in consideration of plasma irradiation on biological cells, it is considered that the irradiation target site changes two-dimensionally on the surface of the biological cells depending on individual differences, so the plasma described in the embodiment of FIGS. It is desirable to use a multi-tube structure that can change the irradiation region two-dimensionally. In addition, when making a several plasma irradiation path into a multiple tube structure, it does not necessarily need to comprise concentric form. For example, it is conceivable to make the cross section of the plasma irradiation path rectangular or elliptical.

また、装置の使用環境によっては、周囲の機器への影響を考慮して大気圧プラズマ装置Pの周囲を電磁シールドで囲っておくようにしてもよい。   Further, depending on the use environment of the apparatus, the surroundings of the atmospheric pressure plasma apparatus P may be surrounded by an electromagnetic shield in consideration of the influence on surrounding equipment.

これまでに述べた実施形態では、誘導結合型のプラズマ生成方法が使用されていたが、特許文献1と同様の構成を用いて各々のプラズマ照射路内でプラズマの生成を行うようにしてもよい。この場合、例えば、各々のプラズマ照射路の内部に棒状の内側電極を配置し、各々のプラズマ照射路の外周に外側電極を配置する。その上で、ガスが導入されるプラズマ照射路の内側電極に電圧を印加して、特定照射路内でのプラズマの生成を行う。   In the embodiments described so far, the inductively coupled plasma generation method is used. However, plasma generation may be performed in each plasma irradiation path using the same configuration as that of Patent Document 1. . In this case, for example, a rod-shaped inner electrode is disposed inside each plasma irradiation path, and an outer electrode is disposed on the outer periphery of each plasma irradiation path. Then, a voltage is applied to the inner electrode of the plasma irradiation path into which the gas is introduced to generate plasma in the specific irradiation path.

しかしながら、このような構成を用いた場合、プラズマ照射路内の内側電極がプラズマに曝されるので、電極がプラズマによりスパッタされて浸食されてしまうことが懸念される。また、電極からのスパッタ粒子が被照射対象物側へ飛散することから、被照射対象物に悪影響を及ぼすことも考えられる。これらの点を鑑み、これまでの実施形態で説明した誘導結合型のプラズマ生成方法を用いることが望ましい。   However, when such a configuration is used, since the inner electrode in the plasma irradiation path is exposed to plasma, there is a concern that the electrode may be sputtered by the plasma and eroded. Moreover, since the sputtered particles from the electrode are scattered toward the irradiated object side, it can be considered that the irradiated object is adversely affected. In view of these points, it is desirable to use the inductively coupled plasma generation method described in the above embodiments.

図1の実施形態で、プラズマ照射路X1だけにガスが供給されている場合、プラズマ排気部6による排気作用を受けて、プラズマ照射路X1のプラズマ噴出部5から放出されたガスが未使用のプラズマ照射路X2、X3内に微量に流入して、プラズマ照射路X2、X3内でもプラズマが生成されることが考えられる。
未使用のプラズマ照射路X2、X3内で生成されるプラズマの濃度は非常に薄いものであり、被照射対象物Cに対する影響はほぼないものであると考えられるが、予期せぬ悪影響が懸念されるので、未使用のプラズマ照射路X2、X3で生成された薄いプラズマであっても被照射対象物Cに照射されないようにしておくことが望まれる。
In the embodiment of FIG. 1, when the gas is supplied only to the plasma irradiation path X1, the gas discharged from the plasma ejection section 5 of the plasma irradiation path X1 due to the exhaust action of the plasma exhaust section 6 is unused. It is conceivable that a small amount of gas flows into the plasma irradiation paths X2 and X3, and plasma is also generated in the plasma irradiation paths X2 and X3.
The concentration of the plasma generated in the unused plasma irradiation paths X2 and X3 is very thin, and it is considered that there is almost no influence on the irradiated object C, but there is a concern about an unexpected adverse effect. Therefore, it is desirable to prevent the irradiation target C from being irradiated even with thin plasma generated in the unused plasma irradiation paths X2 and X3.

これまでの実施形態では、プラズマ排気部6による排気は囲環部7とプラズマ照射路との間に形成された排気路6aを通して行われるものであったが、この構成に加えて、ガスの供給が行われていないプラズマ照射路内も排気できるようにしておいてもよい。図8には同構成に係る実施形態が描かれている。   In the embodiments described so far, the exhaust by the plasma exhaust unit 6 is performed through the exhaust path 6a formed between the surrounding ring part 7 and the plasma irradiation path. It may be possible to exhaust the inside of the plasma irradiation path where no air pressure is performed. FIG. 8 shows an embodiment according to the same configuration.

図8の構成は、ガスの供給が行われていないプラズマ照射路内を排気する構成を除くと図1の構成と同じ構成である。図8に示すプラズマ照射路X1〜X3には、照射路内の排気を行うための第二の排気路6bが接続されている。また、各排気路の開閉を選択できるように、各排気用には第二の弁体9が接続されている。この第二の弁体9を通して、プラズマ照射路X1〜X3の管内のガスがプラズマ排気部6により装置外部に排出される。   The configuration in FIG. 8 is the same as the configuration in FIG. 1 except for a configuration in which the inside of the plasma irradiation path where no gas is supplied is exhausted. A plasma exhaust path X1 to X3 shown in FIG. 8 is connected to a second exhaust path 6b for exhausting the irradiation path. Further, a second valve element 9 is connected to each exhaust so that opening and closing of each exhaust passage can be selected. Through the second valve body 9, the gas in the tubes of the plasma irradiation paths X1 to X3 is discharged to the outside of the apparatus by the plasma exhaust unit 6.

一連の排気動作について具体例を挙げて説明する。被照射対象物の大きさに応じて、プラズマ照射領域の選択が行われる。プラズマ照射領域の選択は、ガス供給用の第一の弁体2の開閉を選択することで行われる。このガス供給用の第一の弁体2の開閉に併せて排気用の第二の弁体9の開閉も行われる。   A series of exhaust operations will be described with specific examples. The plasma irradiation area is selected according to the size of the object to be irradiated. Selection of the plasma irradiation region is performed by selecting opening / closing of the first valve body 2 for gas supply. Along with opening and closing of the first valve body 2 for gas supply, the second valve body 9 for exhaust is also opened and closed.

一例を挙げて説明すると、プラズマ照射路X1、X2にガス供給部1からのガス供給がなされるようにガス供給用の第一の弁体2の開閉操作が行われたとき、プラズマ照射路X1、X2へのガスの供給路が開けられて、プラズマ照射路X3へのガスの供給路が閉められる。第一の弁体2の開閉操作に併せて、排気用の第二の弁体9の開閉操作も行われる。第二の弁体9の開閉操作では、プラズマ照射路X1、X2の第二の排気路6bが閉じられ、プラズマ照射路X3の第二の排気路6bが開けられる。その結果、被照射対象物Cに対するプラズマ照射領域は、プラズマ照射路X1、X2に対応する領域のみとなり、プラズマの噴出が行われないプラズマ照射路で発生される濃度の薄いプラズマが被照射対象物Cに照射されることを防止できる。なお、第二の弁体9の開閉状態に関わらず、第一の弁体6による排気操作は常に行われている。   For example, when the gas supply first valve body 2 is opened and closed so that the gas is supplied from the gas supply unit 1 to the plasma irradiation paths X1 and X2, the plasma irradiation path X1. The gas supply path to X2 is opened, and the gas supply path to the plasma irradiation path X3 is closed. In conjunction with the opening / closing operation of the first valve body 2, the opening / closing operation of the second valve body 9 for exhaust is also performed. In the opening / closing operation of the second valve body 9, the second exhaust path 6b of the plasma irradiation paths X1 and X2 is closed, and the second exhaust path 6b of the plasma irradiation path X3 is opened. As a result, the plasma irradiation area for the object C to be irradiated is only the area corresponding to the plasma irradiation paths X1 and X2, and the plasma with a low concentration generated in the plasma irradiation path where the plasma is not ejected is the object to be irradiated. C can be prevented from being irradiated. The exhaust operation by the first valve body 6 is always performed regardless of the open / closed state of the second valve body 9.

これまでの実施形態では、複数のプラズマ照射路に対して1つのガス供給部1を用いる構成であったが、本発明の構成はこれに限定されない。例えば、個々のプラズマ照射路に対して第一の弁体2、ガス供給部1を個別に設けておき、第一の弁体2の各々の開閉を操作することで所定のプラズマ照射路へのガス供給が行われるようにしてもよい。また、第二の弁体9についても、個々のプラズマ照射路に対して個別に設けるようにしてもよい。   In the embodiments described so far, the configuration is such that one gas supply unit 1 is used for a plurality of plasma irradiation paths, but the configuration of the present invention is not limited to this. For example, the first valve body 2 and the gas supply unit 1 are individually provided for each plasma irradiation path, and each opening and closing of the first valve body 2 is operated to open a predetermined plasma irradiation path. Gas supply may be performed. The second valve body 9 may also be provided individually for each plasma irradiation path.

また、特許文献1と同様に、囲環部7の内部に被照射対象部へミスト化された薬剤を投与する為の管を設けておいてもよい。   Similarly to Patent Document 1, a tube for administering the misted drug to the irradiation target portion may be provided inside the surrounding ring portion 7.

前述した以外に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。   Of course, various improvements and modifications other than those described above may be made without departing from the scope of the present invention.

1 ガス供給部
2 第一の弁体
3 コイル
4 高周波電源
5 プラズマ噴出部
6 プラズマ排気部
6a 第一の排気路
6b 第二の排気路
9 第二の弁体
X1〜X5 プラズマ照射路
P 大気圧プラズマ装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas supply part 2 1st valve body 3 Coil 4 High frequency power supply 5 Plasma ejection part 6 Plasma exhaust part 6a 1st exhaust path 6b 2nd exhaust path 9 2nd valve body X1-X5 Plasma irradiation path P Atmospheric pressure Plasma device

Claims (4)

被照射対象物に大気圧プラズマを照射する複数のプラズマ照射路と、前記プラズマ照射路の外周に形成されて、照射後の大気圧プラズマを排気する第一の排気路と、前記プラズマ照射路へのガス供給を選択的に行う第一の弁体と、を備えた大気圧プラズマ装置。   A plurality of plasma irradiation paths for irradiating an object to be irradiated with atmospheric pressure plasma, a first exhaust path formed on the outer periphery of the plasma irradiation path for exhausting the atmospheric pressure plasma after irradiation, and the plasma irradiation path A first valve body that selectively supplies the gas. 前記プラズマ照射路の外周に巻回されたコイルと、
前記コイルに接続された高周波電源と、を備えた請求項1記載の大気圧プラズマ装置。
A coil wound around the outer periphery of the plasma irradiation path;
The atmospheric pressure plasma apparatus of Claim 1 provided with the high frequency power supply connected to the said coil.
前記プラズマ照射路の外周に巻回されたコイルと、
前記コイルに接続された高周波電源と、を備えた請求項1または2記載の大気圧プラズマ装置。
A coil wound around the outer periphery of the plasma irradiation path;
The atmospheric pressure plasma apparatus of Claim 1 or 2 provided with the high frequency power supply connected to the said coil.
前記プラズマ照射路が多重管で構成されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の大気圧プラズマ装置。   The atmospheric pressure plasma apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the plasma irradiation path is formed of a multiple tube.
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