JP2021026849A

JP2021026849A - Plasma generator

Info

Publication number: JP2021026849A
Application number: JP2019142238A
Authority: JP
Inventors: 恭胤高藤; Yasutane Takato
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-08-01
Filing date: 2019-08-01
Publication date: 2021-02-22
Anticipated expiration: 2039-08-01
Also published as: JP6788078B1

Abstract

To achieve high operability of a plasma generator.SOLUTION: The plasma generator, irradiating a target with plasma, includes a first electrode applied with a negative pole of a DC power supply and a second electrode applied with a positive pole of the DC power supply, which are arranged so that front ends thereof face each other, and a first magnet and a second magnet forming a magnetic field in such a direction as to move to the target around the front ends of the first electrode and the second electrode facing each other.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明の実施形態は、プラズマ発生装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a plasma generator.

プラズマは、自動車部品、機械部品、電子部品の浄化やアセトアルデヒドなどの有害物質の分解に利用されている。最近では、プラズマは、医療分野への応用が期待されている。 Plasma is used for purification of automobile parts, mechanical parts, electronic parts and decomposition of harmful substances such as acetaldehyde. Recently, plasma is expected to be applied to the medical field.

一般的なプラズマ発生装置では、真空容器内に設けられた電極に高電圧を印加してアークを発生させることによりプラズマを生成し、生成したプラズマを別途設けられたポンプ等により真空容器から排出している。この種のプラズマ発生装置では、真空容器やポンプ等を必要とするため、装置が大きくなるという問題がある。 In a general plasma generator, a high voltage is applied to an electrode provided in a vacuum vessel to generate an arc to generate plasma, and the generated plasma is discharged from the vacuum vessel by a separately provided pump or the like. ing. Since this type of plasma generator requires a vacuum container, a pump, or the like, there is a problem that the device becomes large.

特開２０１７−４６７８号公報JP-A-2017-4678

しかしながら、プラズマ発生装置を医療分野に応用する場合、患部に限定してプラズマを照射することが考えられる。また、プラズマを患部に照射する際には、プラズマ発生装置の操作性が良いことが好ましい。 However, when the plasma generator is applied to the medical field, it is conceivable to irradiate the plasma only to the affected area. Further, when irradiating the affected area with plasma, it is preferable that the operability of the plasma generator is good.

本発明は、操作性が良いプラズマ発生装置を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a plasma generator having good operability.

上記課題を解決するため、本実施形態に係るプラズマ発生装置は、ターゲットに向かってプラズマを照射するプラズマ発生装置であって、先端が相互に対向するように配置され、直流電源の負極が印加される第１電極、及び、直流電源の正極が印加される第２電極と、相互に離間して配置され、相互に対向する第１電極の先端と第２電極の先端の周囲に、ターゲットへ向かう方向の磁界を形成する第１磁石及び第２磁石と、を備える。 In order to solve the above problems, the plasma generator according to the present embodiment is a plasma generator that irradiates plasma toward a target, and the tips are arranged so as to face each other, and a negative electrode of a DC power supply is applied. The first electrode and the second electrode to which the positive electrode of the DC power supply is applied are arranged apart from each other, and face the target around the tip of the first electrode and the tip of the second electrode facing each other. It includes a first magnet and a second magnet that form a magnetic field in the direction.

第１の実施形態に係るプラズマ発生装置の斜視図である。It is a perspective view of the plasma generator which concerns on 1st Embodiment. 図１のケースを除いた斜視図である。It is a perspective view excluding the case of FIG. 第１の実施形態に係るプラズマ発生装置の断面図である。It is sectional drawing of the plasma generator which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係る第２磁石の配置について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the arrangement of the 2nd magnet which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係るプラズマ発生装置の電気配線について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the electric wiring of the plasma generator which concerns on 1st Embodiment. 第１の実施形態に係るプラズマ発生装置の動作について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation of the plasma generator which concerns on 1st Embodiment. プラズマ発生装置のプラズマの動きについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the movement of plasma of a plasma generator. 第１の実施形態に係るプラズマ発生装置の寸法の一例を記載した図である。It is a figure which described an example of the dimension of the plasma generator which concerns on 1st Embodiment. 第２の実施形態に係るプラズマ発生装置の電極について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the electrode of the plasma generator which concerns on 2nd Embodiment. 第３の実施形態に係るプラズマ発生装置の断面図である。It is sectional drawing of the plasma generator which concerns on 3rd Embodiment. 第４の実施形態に係るプラズマ発生装置の断面図である。It is sectional drawing of the plasma generator which concerns on 4th Embodiment.

以下、本実施形態を、図面を用いて説明する。説明には、適宜、相互に直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなるＸＹＺ座標系を用いる。 Hereinafter, this embodiment will be described with reference to the drawings. For the description, an XYZ coordinate system including an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis that are orthogonal to each other is appropriately used.

（第１の実施形態）
図１は、実施形態に係るプラズマ発生装置１の斜視図である。プラズマ発生装置１は、プラズマ発生部１０と高圧電源３０を備えている。プラズマ発生部１０は、円筒形状のケース２０と、ケース２０に収容される第１電極１１を備えている。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of the plasma generator 1 according to the embodiment. The plasma generator 1 includes a plasma generator 10 and a high-voltage power supply 30. The plasma generating unit 10 includes a cylindrical case 20 and a first electrode 11 housed in the case 20.

図２は、プラズマ発生部１０を、ケース２０を省略して示す斜視図である。図３は、図１のＡＡ断面を示す断面図である。図２及び図３に示されるように、プラズマ発生部１０は、第１電極１１、第２電極１５、第１磁石１７、８つの第２磁石１８、金属部材１９、ケース２０を有している。図２では、第２磁石１８の記載が省略されている。 FIG. 2 is a perspective view showing the plasma generating unit 10 with the case 20 omitted. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the AA cross section of FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the plasma generating unit 10 has a first electrode 11, a second electrode 15, a first magnet 17, eight second magnets 18, a metal member 19, and a case 20. .. In FIG. 2, the description of the second magnet 18 is omitted.

図３に示されるように、ケース２０は、ケース本体２１とキャップ２２を有している。ケース本体２１は、上端部が閉塞され、下端部が開放された、ケーシングである。ケース本体２１の上面（＋Ｚ側の面）の中央には、Ｚ軸方向に貫通する開口２１ａが形成されている。ケース本体２１は、例えば、樹脂からなり、厚さが約４ｍｍ、Ｚ軸方向の寸法が約６０ｍｍ、内径が約４０ｍｍである。また、開口２１ａの内径は、約５ｍｍである。 As shown in FIG. 3, the case 20 has a case body 21 and a cap 22. The case body 21 is a casing in which the upper end is closed and the lower end is open. An opening 21a penetrating in the Z-axis direction is formed in the center of the upper surface (+ Z side surface) of the case body 21. The case body 21 is made of, for example, a resin, has a thickness of about 4 mm, a dimension in the Z-axis direction of about 60 mm, and an inner diameter of about 40 mm. The inner diameter of the opening 21a is about 5 mm.

キャップ２２は、中央部に開口２２ａが形成された環状の部材である。キャップ２２は、外径がケース本体２１の外径と同等になるように整形され、ケース本体２１の−Ｚ側端部に固定される。キャップ２２は、例えば、樹脂からなる。 The cap 22 is an annular member having an opening 22a formed in the central portion. The cap 22 is shaped so that the outer diameter is equal to the outer diameter of the case body 21, and is fixed to the −Z side end of the case body 21. The cap 22 is made of, for example, resin.

図３に示されるように、第１電極１１は、長手方向をＺ軸方向とし、第１放電部１１ａ、及び導電部１１ｂの２部分を有する部材である。導電部１１ｂは、下端部に雄ネジ部が形成されたＭ５サイズのボルトからなる。第１放電部１１ａは、直径が1ｍｍで、長さが２０ｍｍ程度の下端部が鋭利な部材である。第１放電部１１ａは、その上端部が導電部１１ｂの下端に溶接されることで、導電部１１ｂと一体化されている。第１電極１１を構成する第１放電部１１ａ、及び導電部１１ｂは、鉄、ステンレス鋼などを素材とする。 As shown in FIG. 3, the first electrode 11 is a member having a longitudinal direction in the Z-axis direction and having two portions, a first discharge portion 11a and a conductive portion 11b. The conductive portion 11b is made of an M5 size bolt having a male screw portion formed at the lower end portion. The first discharge portion 11a is a member having a diameter of 1 mm and a length of about 20 mm and a sharp lower end portion. The first discharge portion 11a is integrated with the conductive portion 11b by welding the upper end portion thereof to the lower end portion of the conductive portion 11b. The first discharge portion 11a and the conductive portion 11b constituting the first electrode 11 are made of iron, stainless steel, or the like.

第１磁石１７は、円形板状の部材である。第１磁石１７の中央には、Ｚ軸方向に貫通する貫通孔１７ａが形成されている。第１磁石１７は、例えば、ネオジウム磁石などの磁力の強い磁石である。第１磁石１７は、厚さが約５ｍｍで外径が約３０ｍｍである。また、貫通孔１７ａの内径は約５ｍｍである。第１磁石１７は、上面側（＋Ｚ側の面）がＳ極となり、下面側（−Ｚ側の面）がＮ極となるように着磁されている。 The first magnet 17 is a circular plate-shaped member. A through hole 17a penetrating in the Z-axis direction is formed in the center of the first magnet 17. The first magnet 17 is a magnet having a strong magnetic force, such as a neodymium magnet. The first magnet 17 has a thickness of about 5 mm and an outer diameter of about 30 mm. The inner diameter of the through hole 17a is about 5 mm. The first magnet 17 is magnetized so that the upper surface side (+ Z side surface) has an S pole and the lower surface side (−Z side surface) has an N pole.

図３に示されるように、上述のように構成される第１電極１１は、ケース本体２１の上方から、ワッシャ１２を介して、開口２１ａに挿入される。第１磁石１７の貫通孔１７ａに、ケース本体２１の内部に突出する第１電極１１を挿入した状態で、導電部１１ｂにワッシャ１３及びナット１４を嵌合することで、ケース本体２１、第１電極１１、及び第１磁石１７が一体化される。 As shown in FIG. 3, the first electrode 11 configured as described above is inserted into the opening 21a from above the case body 21 via the washer 12. By fitting the washer 13 and the nut 14 into the conductive portion 11b with the first electrode 11 protruding inside the case body 21 inserted into the through hole 17a of the first magnet 17, the case body 21, the first The electrode 11 and the first magnet 17 are integrated.

図２及び図３に示されるように、第２電極１５は、第２放電部１５ａと導電部１５ｂを有している。導電部１５ｂは、金属からなるメッシュである。導電部１５ｂは、例えば、金属のメッシュを円形に切り出すことにより形成することができる。導電部１５ｂの直径は、ケース本体２１の内径よりやや大きく、約４５ｍｍである。導電部１５ｂを構成する金属線の配列ピッチｄ１は、約５ｍｍである。また、金属線の外径は約０．２ｍｍである。導電部１５ｂの中央には、第２放電部１５ａが溶接されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the second electrode 15 has a second discharge portion 15a and a conductive portion 15b. The conductive portion 15b is a mesh made of metal. The conductive portion 15b can be formed, for example, by cutting out a metal mesh in a circular shape. The diameter of the conductive portion 15b is slightly larger than the inner diameter of the case body 21, and is about 45 mm. The arrangement pitch d1 of the metal wires constituting the conductive portion 15b is about 5 mm. The outer diameter of the metal wire is about 0.2 mm. A second discharge portion 15a is welded to the center of the conductive portion 15b.

第２放電部１５ａは、直径が１ｍｍであり、長さが約８ｍｍ程度の上端部が鋭利な部材である。第２放電部１５ａは、その下端が導電部１５ｂの中心部に溶接されることで、導電部１５ｂと一体化されている。第２電極１５を構成する第２放電部１５ａ、及び導電部１５ｂは、鉄、又はステンレス鋼などを素材とする。 The second discharge portion 15a is a member having a diameter of 1 mm and a length of about 8 mm and a sharp upper end portion. The second discharge portion 15a is integrated with the conductive portion 15b by welding the lower end thereof to the central portion of the conductive portion 15b. The second discharge portion 15a and the conductive portion 15b constituting the second electrode 15 are made of iron, stainless steel, or the like.

上述のように構成される第２電極１５は、導電部１５ｂの外縁部が、ケース本体２１とキャップ２２に挟持されることで、ケース２０に組み付けられる。この状態のときには、第１電極１１の第１放電部１１ａと、第２電極１５の第２放電部１５ａは、図３に示されるように、Ｚ軸に平行な直線Ｓ上に配置される。また、第１放電部１１ａの先端と、第２放電部１５ａの先端とが、所定のギャップを介して対向することで、放電ギャップが形成される。 The second electrode 15 configured as described above is assembled to the case 20 by sandwiching the outer edge portion of the conductive portion 15b between the case body 21 and the cap 22. In this state, the first discharge portion 11a of the first electrode 11 and the second discharge portion 15a of the second electrode 15 are arranged on a straight line S parallel to the Z axis as shown in FIG. Further, a discharge gap is formed by the tip of the first discharge portion 11a and the tip of the second discharge portion 15a facing each other via a predetermined gap.

金属部材１９は、円筒状の部材である。金属部材１９は、厚さが１ｍｍの金属板を、ケース本体２１の内周面に沿って湾曲させることにより形成されている。金属部材１９の高さ（Ｚ軸方向の寸法）は、約１０ｍｍであり、外径はケース本体２１の内径とほぼ等しい。金属部材１９は、例えば、外周面がケース本体２１の内周面に接着されることで、ケース本体２１に取り付けられている。金属部材１９は、磁石が吸着する鉄などの金属からなる。 The metal member 19 is a cylindrical member. The metal member 19 is formed by bending a metal plate having a thickness of 1 mm along the inner peripheral surface of the case body 21. The height (dimension in the Z-axis direction) of the metal member 19 is about 10 mm, and the outer diameter is substantially equal to the inner diameter of the case body 21. The metal member 19 is attached to the case main body 21, for example, by adhering the outer peripheral surface to the inner peripheral surface of the case main body 21. The metal member 19 is made of a metal such as iron that the magnet attracts.

８つの第２磁石１８それぞれは、例えば、ネオジウム磁石などの磁力の強い磁石である。第２磁石１８それぞれは、直径が約４ｍｍの円形板状に整形されている。第２磁石１８それぞれは、一側の面がＳ極となり、他側の面がＮ極となるように着磁されている。そして、第２磁石１８それぞれは、Ｎ極が現れる面が金属部材１９に接着されることで、金属部材１９に取り付けられている。第２磁石１８それぞれは、直線Ｓを中心に、金属部材１９の内周面に沿って、等間隔に配列される。また、第２磁石１８それぞれは、隣接する第２磁石同士が上下にオフセットするように配列される。図４に示されるように、第２磁石１８それぞれは、Ｓ極が現れる面が相互に対向するように配置される。 Each of the eight second magnets 18 is a magnet having a strong magnetic force, such as a neodymium magnet. Each of the second magnets 18 is shaped into a circular plate having a diameter of about 4 mm. Each of the second magnets 18 is magnetized so that one surface has an S pole and the other surface has an N pole. Then, each of the second magnets 18 is attached to the metal member 19 by adhering the surface on which the N pole appears to the metal member 19. Each of the second magnets 18 is arranged at equal intervals along the inner peripheral surface of the metal member 19 with the straight line S as the center. Further, each of the second magnets 18 is arranged so that the adjacent second magnets are offset vertically. As shown in FIG. 4, each of the second magnets 18 is arranged so that the surfaces on which the S poles appear face each other.

プラズマ発生装置１では、図２及び図３に示されるように、金属部材１９が、第１放電部１１ａの先端と第２放電部１５ａの先端との間の放電ギャップの下方に配置される。そのため、複数の第２磁石１８は、第２放電部１５ａを包囲するように配置される。 In the plasma generator 1, as shown in FIGS. 2 and 3, the metal member 19 is arranged below the discharge gap between the tip of the first discharge section 11a and the tip of the second discharge section 15a. Therefore, the plurality of second magnets 18 are arranged so as to surround the second discharge portion 15a.

図１に示されるように高圧電源３０は、ケース本体２１に固定されている。高圧電源３０は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータを備える電源である。高圧電源３０は、例えば、商用電源からの電力を直流電力へ変換する直流電源１００に接続される。そして、高圧電源３０は、直流電源１００から出力される出力電圧を昇圧して、プラズマ発生部１０へ出力する。直流電源１００としては、出力電圧が３Ｖ乃至５Ｖ程度のものを使用することが考えられる。 As shown in FIG. 1, the high-voltage power supply 30 is fixed to the case body 21. The high-voltage power supply 30 is, for example, a power supply including a DC / DC converter. The high-voltage power supply 30 is connected to, for example, a DC power supply 100 that converts power from a commercial power supply into DC power. Then, the high-voltage power supply 30 boosts the output voltage output from the DC power supply 100 and outputs it to the plasma generation unit 10. As the DC power supply 100, it is conceivable to use a DC power supply 100 having an output voltage of about 3 V to 5 V.

図５は、プラズマ発生装置１の電気配線を示す図である。図５に示されるように、高圧電源３０は、負極が第１電極１１に接続され、正極が第２電極１５に接続されている。高圧電源３０は、５万Ｖから１００万Ｖの直流電圧を、第１電極１１及び第２電極に印加する。これによって、第１放電部１１ａと第２放電部１５ａの間の放電ギャップにアーク放電が生じる。第１放電部１１ａと第２放電部１５ａとの距離、第１放電部１１ａと第２放電部１５ａの先端の形状、気圧、湿度等の条件に応じて、高圧電源３０の出力電圧が調整される。ここでは、例えば、高圧電源３０の出力電圧が約４０万Ｖに調整される。 FIG. 5 is a diagram showing the electrical wiring of the plasma generator 1. As shown in FIG. 5, in the high voltage power supply 30, the negative electrode is connected to the first electrode 11 and the positive electrode is connected to the second electrode 15. The high voltage power supply 30 applies a DC voltage of 50,000 V to 1 million V to the first electrode 11 and the second electrode. As a result, an arc discharge is generated in the discharge gap between the first discharge section 11a and the second discharge section 15a. The output voltage of the high-voltage power supply 30 is adjusted according to the distance between the first discharge unit 11a and the second discharge unit 15a, the shape of the tip of the first discharge unit 11a and the second discharge unit 15a, the atmospheric pressure, the humidity, and the like. To. Here, for example, the output voltage of the high-voltage power supply 30 is adjusted to about 400,000 V.

次に、プラズマ発生装置１の動作について図６を参照しながら説明する。金属部材１９は、第２磁石１８によって磁化されている。具体的には、第２磁石１８のＮ極が金属部材１９と磁気的に接しているので、金属部材１９は、第２磁石１８のＮ極と接する内周面がＳ極に磁化される。 Next, the operation of the plasma generator 1 will be described with reference to FIG. The metal member 19 is magnetized by the second magnet 18. Specifically, since the north pole of the second magnet 18 is magnetically in contact with the metal member 19, the inner peripheral surface of the metal member 19 in contact with the north pole of the second magnet 18 is magnetized to the south pole.

図６の矢印に示されるように、ケース本体２１の内部には、第１磁石１７のＮ極から第２磁石１８のＳ極及び金属部材１９の内周面に向かう磁界が形成される。第２磁石１８及び金属部材１９が第１放電部１１ａの−Ｚ側の先端よりも−Ｚ側に位置しているので、第１放電部１１ａ及び第２放電部１５ａの近傍には、開口２２ａへ向かう方向（−Ｚ方向）の磁界が形成される。開口２２ａやその近傍では、一部の磁界が第２磁石１８及び金属部材１９側に向かって形成されるが、大部分の磁界は、第２放電部１５ａから開口２２ａへ向かって形成される。 As shown by the arrows in FIG. 6, a magnetic field is formed inside the case body 21 from the north pole of the first magnet 17 to the south pole of the second magnet 18 and the inner peripheral surface of the metal member 19. Since the second magnet 18 and the metal member 19 are located on the -Z side of the tip of the first discharge portion 11a on the -Z side, the opening 22a is located in the vicinity of the first discharge portion 11a and the second discharge portion 15a. A magnetic field is formed in the direction toward (−Z direction). In the opening 22a and its vicinity, a part of the magnetic field is formed toward the second magnet 18 and the metal member 19, but most of the magnetic field is formed from the second discharge portion 15a toward the opening 22a.

直流電源１００から直流電圧が出力されると、高圧電源３０は、約４０万Ｖの直流電圧を出力する。これによって、約４０万Ｖの直流電圧が第１電極１１と第２電極１５の間に印加される。そして、第１放電部１１ａと第２放電部１５ａとの間でアークが発生する。アークが発生すると、第１放電部１１ａ及び第２放電部１５ａの周囲の大気を構成する分子の一部がプラスイオンと電子とに分離され、プラズマが生成される。 When the DC voltage is output from the DC power supply 100, the high voltage power supply 30 outputs a DC voltage of about 400,000 V. As a result, a DC voltage of about 400,000 V is applied between the first electrode 11 and the second electrode 15. Then, an arc is generated between the first discharge unit 11a and the second discharge unit 15a. When an arc is generated, a part of the molecules constituting the atmosphere around the first discharge section 11a and the second discharge section 15a is separated into positive ions and electrons, and plasma is generated.

上述したように、ケース本体２１の内部には、第１放電部１１ａ及び第２放電部１５ａから開口２２ａに向かう方向の磁界が形成されている。プラズマは、磁界の向きを示す磁力線に沿って移動する性質がある。したがって、生成されたプラズマの多くは、ケース２０の内部に滞留することなく、開口２２ａからケース２０の外に射出される。 As described above, a magnetic field is formed inside the case body 21 in the direction from the first discharge portion 11a and the second discharge portion 15a toward the opening 22a. Plasma has the property of moving along magnetic field lines that indicate the direction of the magnetic field. Therefore, most of the generated plasma is ejected from the opening 22a to the outside of the case 20 without staying inside the case 20.

ここで、参考までに、図７に示されるように、第２磁石１８及び金属部材１９が、第１放電部１１ａの−Ｚ側の先端よりも＋Ｚ側に配置されている場合について説明する。 Here, for reference, a case where the second magnet 18 and the metal member 19 are arranged on the + Z side of the tip on the −Z side of the first discharge portion 11a will be described as shown in FIG.

図７に示されるように、第２磁石１８及び金属部材１９の−Ｚ側の端が第１放電部１１ａの−Ｚ側の先端よりも＋Ｚ側に配置されている場合、開口２２ａやその近傍では、十分な強度の磁界は発生していない。プラズマは、磁界の向きを示す磁力線に沿って移動する性質がある。そのため、ケース２０の内部で生成されたプラズマは、ケース２０の外に排出されずケース２０の内部に滞留する。 As shown in FIG. 7, when the −Z end of the second magnet 18 and the metal member 19 is arranged on the + Z side of the −Z side tip of the first discharge portion 11a, the opening 22a or its vicinity However, a magnetic field of sufficient strength is not generated. Plasma has the property of moving along magnetic field lines that indicate the direction of the magnetic field. Therefore, the plasma generated inside the case 20 is not discharged to the outside of the case 20 and stays inside the case 20.

図６及び図７を用いた説明から、第１放電部１１ａ、第２放電部１５ａ、第１磁石１７、第２磁石１８及び金属部材１９、開口２２ａの位置を調整することにより、第２放電部１５ａの近傍から開口２２ａに向かう磁界を形成したり、磁界の向きを調整することができることが分かる。磁界の向きを調整することで、開口２２ａから射出されるプラズマの射出量を調整することができる。 From the explanation using FIGS. 6 and 7, the second discharge is performed by adjusting the positions of the first discharge portion 11a, the second discharge portion 15a, the first magnet 17, the second magnet 18, the metal member 19, and the opening 22a. It can be seen that a magnetic field can be formed from the vicinity of the portion 15a toward the opening 22a and the direction of the magnetic field can be adjusted. By adjusting the direction of the magnetic field, the amount of plasma emitted from the opening 22a can be adjusted.

なお、第１磁石１７のＳ極を形成する面が−Ｚ方向を向き、第２磁石１８のＮ極を形成する面がケース２０の内側を向いている場合、第２放電部１５ａの近傍には、向きが＋Ｚ方向となる磁界が形成される。この場合にも、生成されたプラズマはケース２０の外に排出されず、ケース２０内に滞留する。 When the surface of the first magnet 17 forming the S pole faces the −Z direction and the surface of the second magnet 18 forming the N pole faces the inside of the case 20, it is located near the second discharge portion 15a. Is formed with a magnetic field whose direction is the + Z direction. Also in this case, the generated plasma is not discharged to the outside of the case 20 but stays in the case 20.

図８は、プラズマ発生装置１の寸法の一例をまとめて記載した図である。ケース本体２１のＺ軸方向の長さＬ１は、約６０ｍｍである。ケース本体２１の内径Ｌ２は、約４０ｍｍである。導電部１１ｂの長さＬ１１は、２４ｍｍ〜２９ｍｍである。第１放電部１１ａの長さＬ１２は、１８ｍｍ〜２３ｍｍである。第１放電部１１ａの先端から第２放電部１５ａの先端までの距離Ｌ１３は、２ｍｍ〜５ｍｍである。第２放電部１５ａの長さＬ１４は、約８ｍｍである。金属部材１９の−Ｚ側の端から導電部１５ｂまでの距離Ｌ１５は、短い方が好ましいが、金属部材１９と導電部１５ｂとが接触しないようにする。金属部材１９の−Ｚ側の端からケース２０の開口２２ａまでの距離Ｌ１６は、例えば、２０ｍｍ以下である。距離Ｌ１６は、短い方が好ましい。導電部１５ｂから開口２２ａまでの距離Ｌ１７は、高電圧が印加されている導電部１５ｂが人体に接触しないように設定する。Ｌ１７は、例えば、約８ｍｍである。開口２２ａの内径Ｌ２１は、例えば、１０ｍｍ〜３０ｍｍである。Ｌ２１は、プラズマを照射したい面積を考慮して決める。第１磁石１７の外径Ｌ２２は、例えば、３０ｍｍ〜４０ｍｍである。ただし、これらの数値は一例でありこれに限定されるものではない。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the dimensions of the plasma generator 1 collectively. The length L1 of the case body 21 in the Z-axis direction is about 60 mm. The inner diameter L2 of the case body 21 is about 40 mm. The length L11 of the conductive portion 11b is 24 mm to 29 mm. The length L12 of the first discharge portion 11a is 18 mm to 23 mm. The distance L13 from the tip of the first discharge section 11a to the tip of the second discharge section 15a is 2 mm to 5 mm. The length L14 of the second discharge portion 15a is about 8 mm. The distance L15 from the −Z side end of the metal member 19 to the conductive portion 15b is preferably short, but the metal member 19 and the conductive portion 15b are prevented from coming into contact with each other. The distance L16 from the −Z end of the metal member 19 to the opening 22a of the case 20 is, for example, 20 mm or less. The distance L16 is preferably short. The distance L17 from the conductive portion 15b to the opening 22a is set so that the conductive portion 15b to which a high voltage is applied does not come into contact with the human body. L17 is, for example, about 8 mm. The inner diameter L21 of the opening 22a is, for example, 10 mm to 30 mm. L21 is determined in consideration of the area to be irradiated with plasma. The outer diameter L22 of the first magnet 17 is, for example, 30 mm to 40 mm. However, these numerical values are examples and are not limited to these.

容器の大きさは、操作性と生成したいプラズマの量とを考慮して決める。Ｌ１を長くした場合、Ｌ１１もしくはＬ１２を長くして、第２放電部１５ａの先端から開口２２ａまでの距離が大きくならないように調整する。また、導電部１５ｂが人体に接触しないようにＬ１７とＬ２１の比率を決める。 The size of the container is determined in consideration of operability and the amount of plasma to be generated. When L1 is lengthened, L11 or L12 is lengthened so that the distance from the tip of the second discharge portion 15a to the opening 22a does not increase. Further, the ratio of L17 and L21 is determined so that the conductive portion 15b does not come into contact with the human body.

次に、プラズマ発生装置１を医療分野に応用した場合の使用方法について説明する。図５に示されるように、プラズマ発生装置１の電気配線を行う。そして、図６に示されるように、開口２２ａで患部２０１を覆うようにプラズマ発生装置１を人体２００に当接させる。直流電源１００から高圧電源３０に電圧が印加されると、第１放電部１１ａと第２放電部１５ａとの間でアークが発生する。アークが発生すると、第１放電部１１ａ及び第２放電部１５ａの周囲の大気を構成する分子の一部がプラスイオンと電子とに分離され、プラズマが生成される。 Next, a usage method when the plasma generator 1 is applied to the medical field will be described. As shown in FIG. 5, the electrical wiring of the plasma generator 1 is performed. Then, as shown in FIG. 6, the plasma generator 1 is brought into contact with the human body 200 so as to cover the affected portion 201 with the opening 22a. When a voltage is applied from the DC power source 100 to the high voltage power source 30, an arc is generated between the first discharge unit 11a and the second discharge unit 15a. When an arc is generated, a part of the molecules constituting the atmosphere around the first discharge section 11a and the second discharge section 15a is separated into positive ions and electrons, and plasma is generated.

生成されたプラズマは、第２放電部１５ａから開口２２ａに向かう方向の磁界の向きを示す磁力線に沿って移動する。そして、生成されたプラズマは、開口２２ａからケース２０の外に射出され、患部２０１に照射される。プラズマ発生装置１は、生成されたプラズマの多くを開口２２ａからターゲットである患部２０１に集中して照射することができる。これにより、患部２０１に照射されるプラズマの濃度を高めることができ、プラズマによる医療効果を高めることができる。 The generated plasma moves along a magnetic field line indicating the direction of the magnetic field in the direction from the second discharge portion 15a toward the opening 22a. Then, the generated plasma is ejected from the opening 22a to the outside of the case 20 and irradiates the affected portion 201. The plasma generator 1 can concentrate and irradiate most of the generated plasma from the opening 22a to the affected portion 201 which is the target. As a result, the concentration of plasma irradiated to the affected area 201 can be increased, and the medical effect of plasma can be enhanced.

本実施形態に係るプラズマ発生装置１を癌の治療に応用する場合について説明する。プラズマ発生装置１を癌の治療に応用する場合、図６に示される患部２０１が癌細胞である。病気で弱った細胞の水素イオン指数（ＰＨ）は、７．０より小さい値となり、酸性になることが知られている。細胞が弱るにしたがって、細胞の酸性度は高くなっていく。癌細胞の周囲の細胞の酸性度は、癌の進行に伴って高くなっていく。細胞の酸性度が高くなると、癌細胞は急激に増殖する傾向がある。癌細胞が急激に増殖すると、病気は深刻な状況になる。 A case where the plasma generator 1 according to the present embodiment is applied to the treatment of cancer will be described. When the plasma generator 1 is applied to the treatment of cancer, the affected area 201 shown in FIG. 6 is a cancer cell. It is known that the hydrogen ion index (PH) of cells weakened by illness becomes less than 7.0 and becomes acidic. As cells weaken, the acidity of the cells increases. The acidity of the cells around the cancer cells increases as the cancer progresses. When cells become more acidic, cancer cells tend to proliferate rapidly. When cancer cells proliferate rapidly, the disease becomes serious.

弱った細胞にプラズマを照射することにより、弱った細胞は活性化される。活性化された細胞の水素イオン指数は、７．０より小さい値から７．０よりも大きな値となり、酸性からアルカリ性に推移する。周囲の細胞の水素イオン指数が７．０よりも大きな値になると、癌細胞は弱って減少する傾向がある。図６に示されるように、患部２０１の周囲の細胞に高濃度のプラズマを照射して癌細胞の周囲の細胞を活性化させてアルカリ性にすることにより、癌細胞を減少させることができる。 By irradiating the weakened cells with plasma, the weakened cells are activated. The hydrogen ion index of the activated cell changes from a value smaller than 7.0 to a value larger than 7.0, and changes from acidic to alkaline. When the hydrogen ion index of surrounding cells reaches a value higher than 7.0, cancer cells tend to weaken and decrease. As shown in FIG. 6, the number of cancer cells can be reduced by irradiating the cells around the affected area 201 with high-concentration plasma to activate the cells around the cancer cells and make them alkaline.

以上説明したように、本実施形態に係るプラズマ発生装置１では、ケース２０の開口２２ａの近傍に、第２放電部１５ａから開口２２ａに向かう方向の磁界が形成される。したがって、本実施形態に係るプラズマ発生装置１は、ポンプ等の機械的なプラズマ排出機構を用いることなく、プラズマを、開口２２ａを介してケース２０の外部に射出することができる。これにより、装置の構造を簡素化するとともに、装置を小型化することができる。したがって、装置の操作性を向上することができる。 As described above, in the plasma generator 1 according to the present embodiment, a magnetic field in the direction from the second discharge portion 15a toward the opening 22a is formed in the vicinity of the opening 22a of the case 20. Therefore, the plasma generator 1 according to the present embodiment can inject plasma to the outside of the case 20 through the opening 22a without using a mechanical plasma discharge mechanism such as a pump. As a result, the structure of the device can be simplified and the device can be miniaturized. Therefore, the operability of the device can be improved.

また、本実施形態に係るプラズマ発生装置１は、プラズマを発生するための真空容器を必要としない。これにより、装置の構造を簡素化するとともに、装置を小型化することができる。したがって、装置の操作性を向上することができる。 Further, the plasma generator 1 according to the present embodiment does not require a vacuum container for generating plasma. As a result, the structure of the device can be simplified and the device can be miniaturized. Therefore, the operability of the device can be improved.

また、本実施形態に係るプラズマ発生装置１では、図３及び図４を参照するとわかるように、複数の第２磁石１８が、金属部材１９の上に直線Ｓを中心にして配置されることで、ケース２０の内部に強度分布が直線Ｓを中心に均一になる磁界が形成される。例えば、複数の磁石を用いることなく、ケース２０に強度分布が均一になるように磁界を形成しようとすると、小型のケース２０の形状に合わせて、均一に磁化された環状の磁石などをこの装置の専用部品として製造する必要がある。本実施形態では、金属板などを板金加工することで製造可能な金属部材１９と、汎用磁石からなる第２磁石１８を用いることで、ケース２０の内部に強度分布が直線Ｓを中心に均一になる磁界を形成している。これにより、プラズマ発生装置１の製造コストを削減することができる。 Further, in the plasma generator 1 according to the present embodiment, as can be seen with reference to FIGS. 3 and 4, a plurality of second magnets 18 are arranged on the metal member 19 with the straight line S as the center. , A magnetic field is formed inside the case 20 so that the intensity distribution becomes uniform around the straight line S. For example, if an attempt is made to form a magnetic field in the case 20 so that the intensity distribution is uniform without using a plurality of magnets, this device uses an annular magnet or the like that is uniformly magnetized according to the shape of the small case 20. It is necessary to manufacture it as a dedicated part for. In the present embodiment, by using a metal member 19 that can be manufactured by sheet metal processing of a metal plate or the like and a second magnet 18 made of a general-purpose magnet, the strength distribution inside the case 20 is uniform around a straight line S. A magnetic field is formed. As a result, the manufacturing cost of the plasma generator 1 can be reduced.

（変形例１）
第1の実施形態では、高圧電源３０には、商用電源からの電力を直流電力へ変換する直流電源１００から電力が供給されることとした。これに限らず、高圧電源３０には、乾電池やバッテリーなどから、電力が供給されることとしてもよい。また、高圧電源３０への入力電圧は３Ｖ乃至５Ｖに限定されるものではない。例えば、高圧電源３０への入力電圧は、ＤＣ９ＶでもＤＣ１２Ｖ等であってもよい。高圧電源３０は、入力電圧にかかわらず約４０万Ｖを出力するように構成されていればよい。 (Modification example 1)
In the first embodiment, the high-voltage power supply 30 is supplied with power from the DC power supply 100 that converts the power from the commercial power supply into DC power. Not limited to this, electric power may be supplied to the high voltage power source 30 from a dry battery, a battery, or the like. Further, the input voltage to the high voltage power supply 30 is not limited to 3V to 5V. For example, the input voltage to the high voltage power supply 30 may be DC9V, DC12V, or the like. The high-voltage power supply 30 may be configured to output about 400,000 V regardless of the input voltage.

高圧電源３０の駆動に、出力電圧がＤＣ１．５Ｖであり、電流容量が１２００ｍＡである単３アルカリ乾電池を２本直列に接続して使用した場合、３０分以上の駆動時間を得ることができた。高圧電源３０の駆動にアルカリ乾電池を用いると、商用電源と直流電源１００を接続するケーブルを必要としないので、プラズマ発生装置１の操作性が向上する。 When two AA alkaline batteries having an output voltage of DC1.5V and a current capacity of 1200mA were connected in series to drive the high-voltage power supply 30, a driving time of 30 minutes or more could be obtained. .. When an alkaline dry battery is used to drive the high-voltage power supply 30, the operability of the plasma generator 1 is improved because a cable for connecting the commercial power supply and the DC power supply 100 is not required.

また、高圧電源３０は、商用電力を入力としアーク放電に必要な電圧を出力するＡＣ／ＤＣコンバータであってもよい。 Further, the high-voltage power supply 30 may be an AC / DC converter that inputs commercial power and outputs a voltage required for arc discharge.

（変形例２）
第１の実施形態では、プラズマ発生装置１の第２磁石１８が円形板状に整形されている場合について説明したが、第２磁石１８の形状をこれに限定する必要はない。例えば、第２磁石１８が四角柱に整形されていてもよい。また、第２磁石１８のＺ軸方向の長さを金属部材１９のＺ軸方向の長さと同じ長さにしてもよい。また、第２磁石１８をリング状に形成してもよい。第２磁石１８は、いずれの場合もＳ極を形成する面がケース２０の内側を向くように配置される。 (Modification 2)
In the first embodiment, the case where the second magnet 18 of the plasma generator 1 is shaped into a circular plate has been described, but the shape of the second magnet 18 need not be limited to this. For example, the second magnet 18 may be shaped into a quadrangular prism. Further, the length of the second magnet 18 in the Z-axis direction may be the same as the length of the metal member 19 in the Z-axis direction. Further, the second magnet 18 may be formed in a ring shape. In each case, the second magnet 18 is arranged so that the surface forming the S pole faces the inside of the case 20.

なお、第１の実施形態では、第１磁石１７のＮ極を形成する面がＺ軸と直交し、第２磁石１８のＳ極を形成する面がＺ軸と平行する場合を例にして説明したが、第１磁石１７及び第２磁石１８の配置をこれに限定する必要はない。例えば、第１磁石１７は、Ｎ極を形成する面とＺ軸との成す角度が９０度ではなく、８０度とか８５度となるように配置されてもよい。また、第２磁石１８は、Ｓ極を形成する面とＺ軸とのなす角度が０度ではなく、５度とか１０度になるように配置されてもよい。第１磁石１７、第２磁石１８は、第２放電部１５ａ近傍の磁界が、第２放電部１５ａから開口２２ａに向かう方向に形成されるように配置されていればよい。 In the first embodiment, the case where the surface forming the N pole of the first magnet 17 is orthogonal to the Z axis and the surface forming the S pole of the second magnet 18 is parallel to the Z axis will be described as an example. However, it is not necessary to limit the arrangement of the first magnet 17 and the second magnet 18 to this. For example, the first magnet 17 may be arranged so that the angle formed by the surface forming the north pole and the Z axis is 80 degrees or 85 degrees instead of 90 degrees. Further, the second magnet 18 may be arranged so that the angle formed by the surface forming the S pole and the Z axis is not 0 degrees but 5 degrees or 10 degrees. The first magnet 17 and the second magnet 18 may be arranged so that the magnetic field in the vicinity of the second discharge portion 15a is formed in the direction from the second discharge portion 15a toward the opening 22a.

また、第１の実施形態では、プラズマ発生装置１が金属部材１９を有する場合について説明した。しかし、所望する形状の第２磁石１８を入手できる場合、プラズマ発生装置１は、金属部材１９を有さなくてもよい。 Further, in the first embodiment, the case where the plasma generator 1 has the metal member 19 has been described. However, if a second magnet 18 having a desired shape is available, the plasma generator 1 does not have to have the metal member 19.

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、プラズマ発生装置１の第１放電部１１ａ及び第２放電部１５ａがそれぞれ１本の場合について説明した。第２の実施形態では、第１放電部１１ａ及び第２放電部１５ａがそれぞれ複数本ある場合につて説明する。第１の実施形態と同じ構成の説明は省略する。 (Second Embodiment)
In the first embodiment, the case where the first discharge unit 11a and the second discharge unit 15a of the plasma generator 1 are one each has been described. In the second embodiment, the case where there are a plurality of first discharge units 11a and a plurality of second discharge units 15a will be described. The description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.

図９に示されるように、第２の実施形態に係る第１電極１１は、複数の第１放電部１１ａ、及び導電部１１ｂ、円盤部１１ｆの３部分を有する部材である。円盤部１１ｆは、直径が１２ｍｍで、厚さが１ｍｍ程度の円形板状の部材である。円盤部１１ｆは、＋Ｚ側の面が導電部１１ｂの下端に溶接されている。複数の第１放電部１１ａは、それぞれの上端部が円盤部１１ｆの−Ｚ側の面に溶接されている。円盤部１１ｆは、鉄、ステンレス鋼などを素材とする。 As shown in FIG. 9, the first electrode 11 according to the second embodiment is a member having a plurality of first discharge portions 11a, a conductive portion 11b, and a disk portion 11f. The disk portion 11f is a circular plate-shaped member having a diameter of 12 mm and a thickness of about 1 mm. The surface of the disk portion 11f on the + Z side is welded to the lower end of the conductive portion 11b. The upper ends of the plurality of first discharge portions 11a are welded to the −Z side surface of the disk portion 11f. The disk portion 11f is made of iron, stainless steel, or the like.

第２の実施形態に係る第２電極１５は、複数の第２放電部１５ａと１個の導電部１５ｂを有している。複数の第２放電部１５ａは、それぞれの下端が導電部１５ｂに溶接されることで、導電部１５ｂと一体化されている。複数の第１放電部１１ａと複数の第２放電部１５ａとは、対向して配置されている。 The second electrode 15 according to the second embodiment has a plurality of second discharge portions 15a and one conductive portion 15b. The plurality of second discharge portions 15a are integrated with the conductive portion 15b by welding the lower ends thereof to the conductive portion 15b. The plurality of first discharge units 11a and the plurality of second discharge units 15a are arranged so as to face each other.

第２の実施形態に係るプラズマ発生装置１では、第１放電部１１ａと第２放電部１５ａとを複数有しているので、同時に複数のアークを発生させることができ、短時間に多くのプラズマを生成することができる。これにより、開口２２ａから射出するプラズマの濃度を高めることができる。 Since the plasma generator 1 according to the second embodiment has a plurality of first discharge units 11a and a plurality of second discharge units 15a, it is possible to generate a plurality of arcs at the same time, and a large number of plasmas can be generated in a short time. Can be generated. As a result, the concentration of plasma emitted from the opening 22a can be increased.

（第３の実施形態）
第１の実施形態では、プラズマ発生装置１の第２磁石１８のＳ極を形成する面がケース２０の内側を向くように配置されている場合について説明した。第３の実施形態では、プラズマ発生装置１の第２磁石の他の実装方法について説明する。第１の実施形態と同じ構成の説明は省略する。 (Third Embodiment)
In the first embodiment, the case where the surface forming the S pole of the second magnet 18 of the plasma generator 1 is arranged so as to face the inside of the case 20 has been described. In the third embodiment, another mounting method of the second magnet of the plasma generator 1 will be described. The description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.

図１０は、第３の実施形態に係るプラズマ発生装置１の断面図である。第３の実施形態に係るプラズマ発生装置１は、金属部材１９を有しない。また、第２磁石の形状および配置が第１の実施形態に係るプラズマ発生装置１と異なる。 FIG. 10 is a cross-sectional view of the plasma generator 1 according to the third embodiment. The plasma generator 1 according to the third embodiment does not have the metal member 19. Further, the shape and arrangement of the second magnet are different from those of the plasma generator 1 according to the first embodiment.

第３の実施形態に係る第２磁石１８ｂは、円形板状の部材である。第２磁石１８ｂの中央には、Ｚ軸方向に貫通する開口１８ｃが形成されている。第２磁石１８ｂは、例えば、ネオジウム磁石等の磁力の強い磁石である。第２磁石１８ｂは、厚さが約５ｍｍであり、外径が約４０ｍｍである。また、開口１８ｃの内径は、約１０ｍｍである。第２磁石１８ｂは、上面側（＋Ｚ側の面）がＳ極となり、下側の面（−Ｚ側の面）がＮ極となるように配置されている。第２磁石１８ｂのＳ極を形成する面は、第２放電部１５ａの＋Ｚ側の先端より−Ｚ側に位置するように配置されている。 The second magnet 18b according to the third embodiment is a circular plate-shaped member. An opening 18c penetrating in the Z-axis direction is formed in the center of the second magnet 18b. The second magnet 18b is a magnet having a strong magnetic force, such as a neodymium magnet. The second magnet 18b has a thickness of about 5 mm and an outer diameter of about 40 mm. The inner diameter of the opening 18c is about 10 mm. The second magnet 18b is arranged so that the upper surface side (+ Z side surface) is the S pole and the lower surface side (−Z side surface) is the N pole. The surface of the second magnet 18b forming the S pole is arranged so as to be located on the −Z side from the tip on the + Z side of the second discharge portion 15a.

図１０に示されるように、第１磁石１７のＮ極から第２磁石１８ｂのＳ極に向う磁界の方向は、Ｚ軸と平行する。第２放電部１５ａ近傍においても、磁界の方向は、Ｚ軸と平行する。プラズマは、磁界の向きを示す磁力線に沿って移動する性質があるので、第２放電部１５ａ近傍で生成されたプラズマは、開口１８ｃを通って開口２２ａからケース２０の外に射出される。第３の実施形態に係るプラズマ発生装置１は、ポンプ等の機械的なプラズマ排出機構がなくてもプラズマを開口２２ａの外に射出することができるので、小型であり操作性に優れている。 As shown in FIG. 10, the direction of the magnetic field from the north pole of the first magnet 17 to the south pole of the second magnet 18b is parallel to the Z axis. Even in the vicinity of the second discharge portion 15a, the direction of the magnetic field is parallel to the Z axis. Since the plasma has a property of moving along a magnetic field line indicating the direction of the magnetic field, the plasma generated in the vicinity of the second discharge portion 15a is ejected from the opening 22a to the outside of the case 20 through the opening 18c. The plasma generator 1 according to the third embodiment is compact and has excellent operability because plasma can be ejected to the outside of the opening 22a without a mechanical plasma discharge mechanism such as a pump.

また、第３の実施形態に係るプラズマ発生装置１は、第２磁石１８ｂに設ける開口１８ｃの内径を調整することにより、開口１８ｃ近傍における磁界の方向を調整することができる。 Further, the plasma generator 1 according to the third embodiment can adjust the direction of the magnetic field in the vicinity of the opening 18c by adjusting the inner diameter of the opening 18c provided in the second magnet 18b.

なお、第３の実施形態においても、第１放電部１１ａおよび第２放電部１５ａを複数設けるようにしてもよい。 In the third embodiment, a plurality of first discharge units 11a and second discharge units 15a may be provided.

（第４の実施形態）
第４の実施形態では、プラズマ発生装置１の第１放電部１１ａから第２放電部１５ａに向かう方向に並行する軸がＺ軸と平行していない場合について説明する。第１の実施形態と同じ構成の説明は省略する。 (Fourth Embodiment)
In the fourth embodiment, a case where the axis parallel to the direction from the first discharge unit 11a to the second discharge unit 15a of the plasma generator 1 is not parallel to the Z axis will be described. The description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted.

図１１は、第４の実施形態に係るプラズマ発生装置１の断面図である。図１１に示されるように、第４の実施形態に係るプラズマ発生装置１のケース２０は、ケース本体２１のみで、キャップ２２を有していない。ケース本体２１の側面には、２個の穴２０ｆが形成されている。穴２０ｆの内径は、第１放電部１１ａ及び第２放電部１５ａの外径と同じであり、約１ｍｍである。穴２０ｆから開口２２ａまでの距離は、約１２ｍｍである。ケース本体２１の＋Ｚ側の面に開口２１ａが形成されていない。 FIG. 11 is a cross-sectional view of the plasma generator 1 according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 11, the case 20 of the plasma generator 1 according to the fourth embodiment is only the case main body 21 and does not have the cap 22. Two holes 20f are formed on the side surface of the case body 21. The inner diameter of the hole 20f is the same as the outer diameter of the first discharge portion 11a and the second discharge portion 15a, and is about 1 mm. The distance from the hole 20f to the opening 22a is about 12 mm. The opening 21a is not formed on the + Z side surface of the case body 21.

第１放電部１１ａは、直径が約１ｍｍで、長さが約３０ｍｍの＋Ｘ側の先端が鋭利な部材である。第１放電部１１ａは、穴２０ｆに挿通され、接着剤で固定されている。第１放電部１１ａの−Ｘ側の先端は、ケース本体２１の外に突き出ている。 The first discharge portion 11a is a member having a diameter of about 1 mm and a length of about 30 mm with a sharp tip on the + X side. The first discharge portion 11a is inserted into the hole 20f and fixed with an adhesive. The tip of the first discharge portion 11a on the −X side projects out of the case body 21.

第２放電部１５ａは、直径が約１ｍｍで、長さが約３０ｍｍの−Ｘ側の先端が鋭利な部材である。第２放電部１５ａは、穴２０ｆに挿通され、接着剤で固定されている。第２放電部１５ａの＋Ｘ側の先端は、ケース本体２１の外に突き出ている。第１放電部１１ａの＋Ｘ側の先端と第２放電部１５ａの−Ｘ側の先端とが、所定のギャップを介して対向することにより、放電ギャップが形成される。放電ギャップは、例えば、２ｍｍ〜５ｍｍである。 The second discharge portion 15a is a member having a diameter of about 1 mm and a length of about 30 mm with a sharp tip on the −X side. The second discharge portion 15a is inserted into the hole 20f and fixed with an adhesive. The tip of the second discharge portion 15a on the + X side projects out of the case body 21. A discharge gap is formed by the tip of the first discharge section 11a on the + X side and the tip of the second discharge section 15a on the −X side facing each other with a predetermined gap. The discharge gap is, for example, 2 mm to 5 mm.

高圧電源３０の負極側出力は、第１放電部１１ａの−Ｘ側の端に接続され、高圧電源３０の正極側出力は、第２放電部１５ａの＋Ｚ側の端に接続される。 The negative electrode side output of the high voltage power supply 30 is connected to the −X side end of the first discharge unit 11a, and the positive electrode side output of the high voltage power supply 30 is connected to the + Z side end of the second discharge unit 15a.

次に、プラズマ発生装置１の動作について図１１を参照しながら説明する。プラズマ発生部１０内に形成される磁界についての説明は、第１の実施形態における説明と同じである。第２磁石１８及び金属部材１９は、第２放電部１５ａの先端よりも−Ｚ側に位置するように配置されているので、第１放電部１１ａ及び第２放電部１５ａ近傍には、開口２２ａへ向かう方向（−Ｚ方向）の磁界が形成されている。 Next, the operation of the plasma generator 1 will be described with reference to FIG. The description of the magnetic field formed in the plasma generating unit 10 is the same as the description in the first embodiment. Since the second magnet 18 and the metal member 19 are arranged so as to be located on the −Z side of the tip of the second discharge portion 15a, the opening 22a is located near the first discharge portion 11a and the second discharge portion 15a. A magnetic field is formed in the direction toward (−Z direction).

高圧電源３０から約４０万Ｖの直流電圧が第１放電部１１ａと第２放電部１５ａの間に印加されると、第１放電部１１ａと第２放電部１５ａとの間でアークが発生する。アークが発生すると、第１放電部１１ａ及び第２放電部１５ａの周囲の大気を構成する分子の一部がプラスイオンと電子とに分離され、プラズマが生成される。生成されたプラズマの多くは、第１放電部１１ａ及び第２放電部１５ａから開口２２ａに向かう方向の磁界に沿って移動し、開口２２ａからケース２０の外に射出される。 When a DC voltage of about 400,000 V is applied between the first discharge section 11a and the second discharge section 15a from the high voltage power supply 30, an arc is generated between the first discharge section 11a and the second discharge section 15a. .. When an arc is generated, a part of the molecules constituting the atmosphere around the first discharge section 11a and the second discharge section 15a is separated into positive ions and electrons, and plasma is generated. Most of the generated plasma moves along the magnetic field in the direction from the first discharge portion 11a and the second discharge portion 15a toward the opening 22a, and is ejected from the opening 22a to the outside of the case 20.

第４の実施形態に係るプラズマ発生装置１は、導電部１５ｂ及びキャップ２２を有していない。したがって、プラズマ発生装置１の部品数を減らすことができる。また、導電部１５ｂが無いので、第２磁石１８及び金属部材１９を開口２２ａの近くに配置することができる。 The plasma generator 1 according to the fourth embodiment does not have the conductive portion 15b and the cap 22. Therefore, the number of parts of the plasma generator 1 can be reduced. Further, since there is no conductive portion 15b, the second magnet 18 and the metal member 19 can be arranged near the opening 22a.

（変形例３）
図１１を用いた説明では、第１放電部１１ａと第２放電部１５ａが、Ｘ軸に平行な軸上に位置する場合について説明した。しかし、第１放電部１１ａと第２放電部１５ａの位置は、Ｘ軸に平行な軸上に限定されない。例えば、Ｚ軸方向の位置が異なる２つの穴２０ｆをケース２０に設ける。そして、第１放電部１１ａの＋Ｘ側の先端と第２放電部１５ａの−Ｘ側の先端が、Ｚ軸に平行な軸上に配置されるようにしてもよい。 (Modification 3)
In the description using FIG. 11, the case where the first discharge unit 11a and the second discharge unit 15a are located on an axis parallel to the X axis has been described. However, the positions of the first discharge section 11a and the second discharge section 15a are not limited to the axis parallel to the X axis. For example, the case 20 is provided with two holes 20f having different positions in the Z-axis direction. Then, the tip on the + X side of the first discharge section 11a and the tip on the −X side of the second discharge section 15a may be arranged on an axis parallel to the Z axis.

（変形例４）
第４の実施形態に係るプラズマ発生装置１の第２磁石１８及び金属部材１９を、第３の実施形態で説明した第２磁石１８ｂと置き換えてもよい。 (Modification example 4)
The second magnet 18 and the metal member 19 of the plasma generator 1 according to the fourth embodiment may be replaced with the second magnet 18b described in the third embodiment.

なお、第１から第４の実施形態および変形例１から４における説明では、プラズマ発生装置１の第１磁石１７が円形板状に形成された１つの磁石で構成されている場合について説明したが、これに限定する必要はない。例えば、第１磁石１７は、第１電極１１の周りに配置された複数の磁石で構成されてもよい。第１磁石１７は、複数の磁石それぞれのＮ極を形成する面が−Ｚ方向を向くように配置される。また、複数の磁石で第１磁石１７を構成する場合、金属部材をケース本体２１に貼り付け、金属部材に複数の磁石を磁気的に接続してもよい。 In the description of the first to fourth embodiments and the first to fourth modifications, the case where the first magnet 17 of the plasma generator 1 is composed of one magnet formed in a circular plate shape has been described. , It is not necessary to limit to this. For example, the first magnet 17 may be composed of a plurality of magnets arranged around the first electrode 11. The first magnet 17 is arranged so that the surfaces forming the north poles of the plurality of magnets face in the −Z direction. When the first magnet 17 is composed of a plurality of magnets, a metal member may be attached to the case body 21 and the plurality of magnets may be magnetically connected to the metal member.

また、第１磁石１７は、第１放電部１１ａから第２放電部１５ａに向かう方向に並行する軸に対向する面にＮ極が形成されるように配置されてもよい。具体的には、第１磁石１７は、第１の実施形態における第２磁石１８のように、Ｎ極を形成する面がケース２０の内側を向くように配置されてもよい。第１磁石１７と第２磁石１８とが、開口２２ａに向かう方向の磁界を形成するように配置されていればよい。 Further, the first magnet 17 may be arranged so that an N pole is formed on a surface facing an axis parallel to the direction from the first discharge portion 11a to the second discharge portion 15a. Specifically, the first magnet 17 may be arranged so that the surface forming the north pole faces the inside of the case 20, as in the second magnet 18 in the first embodiment. The first magnet 17 and the second magnet 18 may be arranged so as to form a magnetic field in the direction toward the opening 22a.

また、第１の実施形態から第３の実施形態の説明では、第２電極１５の導電部１５ｂが、金属メッシュで形成された円盤状の部材である場合について説明した。しかし、第２電極１５をこれに限定する必要はない。例えば、金属メッシュの導電部１５ｂを設けないで、高圧電源３０の正極側出力と第２放電部１５ａとを直接接続してもよい。 Further, in the description of the first to third embodiments, the case where the conductive portion 15b of the second electrode 15 is a disk-shaped member formed of a metal mesh has been described. However, it is not necessary to limit the second electrode 15 to this. For example, the positive electrode side output of the high-voltage power supply 30 and the second discharge portion 15a may be directly connected without providing the conductive portion 15b of the metal mesh.

また、第１の実施形態から第４の実施形態の説明では、ケース２０の形状が円筒であり、ケース２０の内径Ｌ２が約４０ｍｍ、Ｚ軸方向の長さＬ１が約６０ｍｍである場合について説明したが、ケースの形状をこれに限定する必要はない。ケースの大きさは操作性の良い大きさであればよい。また、ケースの形状を円筒に限定する必要はない。例えば、ケースの形状は、四角柱や円錐台等であってもよい。 Further, in the description of the first to fourth embodiments, the case where the shape of the case 20 is a cylinder, the inner diameter L2 of the case 20 is about 40 mm, and the length L1 in the Z-axis direction is about 60 mm will be described. However, it is not necessary to limit the shape of the case to this. The size of the case may be a size that is easy to operate. Moreover, it is not necessary to limit the shape of the case to a cylinder. For example, the shape of the case may be a quadrangular prism, a truncated cone, or the like.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施しうるものであり、発明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。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

１…プラズマ発生装置
１０…プラズマ発生部
１１…第１電極
１１ａ…第１放電部
１１ｂ…導電部
１１ｆ…円盤部
１２，１３…ワッシャ
１４…ナット
１５…第２電極
１５ａ…第２放電部
１５ｂ…導電部
１７…第１磁石
１７ａ…貫通孔
１８，１８ｂ…第２磁石
１８ｃ…開口
１９…金属部材
２０…ケース
２１…ケース本体
２１ａ、２２ａ…開口
２２…キャップ
２０ｆ…穴
３０…高圧電源
１００…直流電源
２００…人体
２０１…患部 1 ... Plasma generator 10 ... Plasma generator 11 ... 1st electrode 11a ... 1st discharge part 11b ... Conductive part 11f ... Disc part 12, 13 ... Washer 14 ... Nut 15 ... 2nd electrode 15a ... 2nd discharge part 15b ... Conductive part 17 ... 1st magnet 17a ... Through hole 18, 18b ... 2nd magnet 18c ... Opening 19 ... Metal member 20 ... Case 21 ... Case body 21a, 22a ... Opening 22 ... Cap 20f ... Hole 30 ... High-voltage power supply 100 ... DC Power supply 200 ... Human body 201 ... Affected area

Claims

A plasma generator that irradiates plasma toward a target.
A first electrode in which the tips are arranged so as to face each other and a negative electrode of a DC power supply is applied, and a second electrode to which a positive electrode of the DC power supply is applied.
The first magnet and the second magnet, which are arranged apart from each other and form a magnetic field in the direction toward the target around the tip of the first electrode and the tip of the second electrode facing each other,
A plasma generator equipped with.

The first electrode and the second electrode are arranged on a predetermined axis, and the first electrode and the second electrode are arranged on a predetermined axis.
The plasma generator according to claim 1, wherein the first magnet and the second magnet form a magnetic field from the first electrode to the second electrode along the axis.

The plasma generator according to claim 2, wherein the first magnet and the second magnet are arranged around the axis.

The plasma generator according to claim 2 or 3, wherein the first magnet has an N pole formed on a surface orthogonal to the axis.

The plasma generator according to claim 2 or 3, wherein the first magnet has an N pole formed on a surface facing the axis.

The plasma generator according to any one of claims 2 to 5, wherein the second magnet has an S pole formed on a surface facing the axis.

A cylindrical metal member provided around the shaft and
A plurality of the second magnets provided on the metal member, and
The plasma generator according to claim 6.

The plasma generator according to any one of claims 2 to 5, wherein the second magnet has an S pole formed on a surface orthogonal to the axis.

The plasma generator according to any one of claims 1 to 8, further comprising a casing containing the first electrode and the second electrode and having an opening formed in a surface facing the target.

The plasma generator according to claim 9, wherein a metal mesh to which the second electrode is fixed is provided in the opening of the casing.

The first electrode has a plurality of first discharge portions, and has a plurality of first discharge portions.
The plasma generator according to any one of claims 1 to 10, wherein the second electrode has a plurality of second discharge portions facing the first discharge portion.