JP3405284B2 - 一重項酸素発生装置 - Google Patents

一重項酸素発生装置

Info

Publication number
JP3405284B2
JP3405284B2 JP29238099A JP29238099A JP3405284B2 JP 3405284 B2 JP3405284 B2 JP 3405284B2 JP 29238099 A JP29238099 A JP 29238099A JP 29238099 A JP29238099 A JP 29238099A JP 3405284 B2 JP3405284 B2 JP 3405284B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
singlet oxygen
probe
oxygen generator
tip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP29238099A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001114503A (ja
Inventor
輝男 松浦
英哉 佐藤
Original Assignee
株式会社オプテック
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社オプテック filed Critical 株式会社オプテック
Priority to JP29238099A priority Critical patent/JP3405284B2/ja
Publication of JP2001114503A publication Critical patent/JP2001114503A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3405284B2 publication Critical patent/JP3405284B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Lasers (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、活性酸素(酸素酸
化反応用)として、有機合成・香料・滅菌・医学治療・
水産・林業の分野で使用したり、起動エネルギーとし
て、コンクリート、岩石等の切断、除去用のヨウ素化学
レーザーの励起酸素に使用したりする一重項酸素を発生
させる装置に関する。
【0002】
【従来の技術】アルカリ性過酸化水素の水溶液に塩素ガ
スをバブリングさせて、励起一重項酸素を発生させる方
法は、液−気相法として知られている。液体を使わない
方法としては、酸素ガス又は酸素混合ガスにマイクロウ
ェーブを照射し、励起一重項酸素を分離する方法があ
る。
【0003】前記の方法は、アルカリ性過酸化水素の消
費量が多く、しかもその過酸化水素の価格が高く、ま
た、化学反応で発生する励起一重項酸素内に水蒸気が内
包されて、一重項酸素が失活する欠点がある。その外
に、未反応の塩素ガスや塩化水素ガスの排ガス中和処理
のための装置を必要として、付帯設備の負担が大きい。
【0004】一方、後者の方法は、還元させるガスを介
入させる方法が難しく、また、励起一重項酸素の生成量
が少なく、効率が悪い。
【0005】このようなことから、近時、化学物質の消
費量が極めて少なく、供給用の酸素は大気中から簡単に
得ることができて、製造コストを安くすることができ、
また、操作が簡単で、公害物質である塩素ガスや塩化水
素ガスを発生させず、装置はコンパクトで済む固−気相
法による一重項酸素の製造方法が提案されている。
【0006】この一重項酸素の製造方法は、色素を有す
る光増感剤に酸素を流しながら、光源を照射し、光増感
剤で光源から発するフォトンエネルギーを活性化し、そ
の活性エネルギーにより酸素気体を乖離させ、一重項酸
素を発生させることを特徴とするものである。
【0007】ところで、上記の一重項酸素の製造方法で
得た一重項酸素は、酸素あるいは他のガスとの衝突によ
り容易に失活することは勿論のこと、一重項酸素自身が
活性を維持している時間が発生後、大気中において10
-3/secと極端に短い為、発生後、直ちに使用できる
ようにすること必要であるが、従来の製造装置では発生
させた一重項酸素を配管を通して送給しているので、活
性度が低下し、有効に一重項酸素を使用し得なかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、使用
直前に一重項酸素を発生させ、該一重項酸素を直ちに有
効に使用できるようにしたプローブ型の一重項酸素発生
装置を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記解題を解決するため
に本発明の一重項酸素発生装置は、先端部外周に雄ねじ
を有するステンレスパイプ内に、光ファイバーを集束充
填し、その中心部に酸素供給管を配設して成るプローブ
本体と、該プローブ本体の先端部外周の雄ねじと螺合し
た雌ねじを基端外周に有する短尺のステンレスパイプ内
に、前記光ファイバー及び酸素供給管と僅かに離隔して
光増感剤を担持した高分子樹脂パイプ又は透光性の高い
ガラス系パイプを装入し、そのパイプの先端半球形のヘ
ッドを外部に露出して成るプローブ先端部と、前記プロ
ーブ本体の基端に接続され、酸素供給管にフローメータ
ー、減圧弁を介して酸素を供給する酸素供給源及び前記
光ファイバーに透過させる放射光を発する光源とにより
構成されていることを特徴とするものである。
【0010】上記の一重項酸素発生装置において、プロ
ーブ先端部の光増感剤を担持した高分子樹脂パイプ又は
透光性の高いガラス系パイプは、光増感剤を担持した細
径の高分子樹脂パイプ又は透光性の高いガラス系パイプ
を接着剤で結束の上、ヘッドを半球形に成形したもの
と、光増感剤を担持した高分子樹脂又は透光性の高いガ
ラス系の粉末でヘッドを半球形に閉塞せる中空パイプに
成形したものとがある。高分子樹脂パイプは、アクリル
樹脂又はポリカーボネートより成るパイプであることが
好ましい。透光性の高いガラス系パイプは、石英ガラス
又は多成分系ガラスより成るパイプであることが好まし
い。光増感剤は、メチレンブルー、チオニン、ローズベ
ンガル、エオシン、テトラフェニルポルフィン、フタロ
シアニン系色素、金属ポルフィン等の有機増感剤のいず
れかであることが好ましい。光ファイバーに透過させる
放射光を発する光源は、波長200〜700μmの強い
放射光領域を持つ中圧、高圧、超高圧の水銀灯、タング
ステン・ハロゲンランプ、ナトリウムランプ、キセノン
ランプ、レーザ光の可視光線を発するランプ等のいずれ
かが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の一重項酸素発生装置の一
実施形態を図1によって説明すると、1はプローブ本体
で、該プローブ本体1は先端に長さ4mm、外径8.6
mm、内径7mmの雄ねじ2を突設した長さ500m
m、外径10.2mm、内径7mmのステンレスパイプ
3内に、直径50μm、長さ500mmの光ファイバー
4を約1万本集束充填すると共に、その中心部に内径
1.2mm、外径1.6mm、長さ500mmの酸素供
給管5を1本配設して成るものである。6は前記プロー
ブ本体1の雄ねじ2と螺合するプローブ先端部で、該プ
ローブ先端部6は、基端に長さ5mm、外径10.2m
m、内径8.6mmの雌ねじ7を設けた長さ12mm、
外径10.2mm、内径7mmの短尺のステンレスパイ
プ8内に、光増感剤として、メチレンブルー、チオニ
ン、ローズベンガル、エオシン、テトラフェニルポルフ
ィン、フタロシアニン系色素、金属ポルフィン等の有機
増感剤を選択的に担持、好ましくは励起三重項生成の量
子収率及び一重項酸素生成の量子収率の高い増感剤であ
るメチレンブルー、ローズベンガルのいずれかを3〜1
0wt%担持した高分子樹脂、本例ではアクリル樹脂よ
り成る内径0.5mm、外径0.8mmのパイプ9を1
00本集束して装入し、且つその集束パイプ10の先端
のヘッド10aを3Rの半球形に成形した前部の長さ8
mmをステンレスパイプ8の先端より外部に突出させて
露出したものである。尚、ステンレスパイプ8の先端面
には外方に向かって45度の傾斜面11を形成してあ
る。上記プローブ本体1とプローブ先端部6を、各々の
雄ねじ2と雌ねじ7を螺合して結合した状態では、図2
に示すようにプローブ本体1内の光ファイバー4及び酸
素供給管5とプローブ先端部6内の集束パイプ10とは
5mm離隔していて、酸素供給管5を通して供給される
酸素が集束パイプ10の各アクリル樹脂パイプ9に分散
供給され、光ファイバー4を透過した放射光が各アクリ
ル樹脂パイプ9に照射されるようになっている。前記プ
ローブ本体1の基端には酸素供給管5に酸素を送給する
酸素送給管12が接続され、この酸素供給管12の途中
にフローメーター13、減圧弁14が設けられて基端が
酸素供給源である酸素ボンベ15に接続されている。さ
らに前記プローブ本体1の基端には光ファイバー4に透
過させる放射光を発生させる光源16として、波長20
0〜700μmの強い放射光領域を持つランプである各
種(中圧、高圧、超高圧)の水銀灯、タングステン・ハ
ロゲンランプ、ナトリウムランプ、キセノンランプ、レ
ーザ光の可視光線を発するランプ等のいずれか、本例で
はタングステン・ハロゲンランプを配した遮蔽管17が
接続されている。尚、18は光源16の配線で、途中に
スイッチ19が設けられている。
【0012】本発明の一重項酸素発生装置の他の実施形
態を図3によって説明する。この実施形態の一重項酸素
発生装置が、前記実施形態と異なる点は、プローブ先端
部6の構造のみで、その他は全く同じ構造であるので、
プローブ先端部6のみについて説明すると、基端に長さ
5mm、外径10.2mm、内径8.6mmの雌ねじ7
を設けた長さ12mm、外径10.mm、内径7mmの
短尺のステンレスパイプ8内に、光増感剤として前記実
施形態の場合と同様に励起三重項生成の量子収率及び一
重項酸素生成の量子収率の高い増感剤であるメチレンブ
ルー、ローズベンガルのいずれかを3〜10wt%担持
したアクリル樹脂の300〜500μmの球状粉末で成
形し、ヘッドを外径8mmの半球形に閉塞せる厚さ2m
m、長さ20mm、内径3mm、外径7mmのポーラス
組織の中空パイプ10′を装入し、その先端の半球形の
ヘッド10′aをステンレスパイプ8より外部へ長さ8
mm突出させて露出させたものである。そして、このプ
ローブ先端部6をプローブ本体1と結合した状態では図
4に示すようにプローブ本体1内の光ファイバー4及び
酸素供給管5とプローブ先端部6内のアクリル樹脂の中
空パイプ10′とは5mm離隔していて、酸素供給管5
を通して供給される酸素がアクリル樹脂のポーラス組織
の中空パイプ10′全体に侵透され、光ファイバー4を
透過した放射光が同じくアクリル樹脂のポーラス組織の
中空パイプ10′全体に透過されるようになっている。
【0013】次に本発明の一実施形態の一重項酸素発生
装置の作用について説明する。予めプローブ先端部6内
の集束パイプ10の先端半球形のヘッド10aを所要の
一重項酸素の使用部位に臨設或いは当接する。そして、
図2に示す酸素ボンベ15内の酸素ガスを減圧弁14を
経由し、フローメーター13から150〜225ml/
minの流速、常圧〜50Torrの酸素圧で酸素送給
管12を通してプローブ本体1内の酸素供給管5に送り
込み、この酸素供給管5からプローブ先端部6内の集束
パイプ10の各アクリル樹脂パイプ9に酸素ガスを分散
供給した。と同時に、光源16であるタングステン・ハ
ロゲンランプのスイッチ19を入れ、ランプを点灯し、
その放射光(波長500μm)をプローブ本体1内の光
ファイバー4に透過し、この光ファイバー4からプロー
ブ先端部6内の集束パイプ10の各アクリル樹脂パイプ
9全体に照射した。その結果、各アクリル樹脂パイプ9
に担持された光増感剤が放射光から発するフォトンエネ
ルギーを活性化し、その活性エネルギーにより各アクリ
ル樹脂パイプ9内の酸素ガスが乖離し、一重項酸素が発
生した。この発生した一重項酸素は、先端半球形のヘッ
ド10aから直進噴出されるので、予めその先端半球形
のヘッド10aを臨設或いは当接しておいた所要の使用
部位に、一重項酸素を失活することなく、また活性度を
低下することなく直ちに有効に使用できた。
【0014】次いで本発明の他の実施形態の一重項酸素
発生装置の作用について説明する。前記の一重項酸素発
生装置と同様に、予めプローブ先端部6内のアクリル樹
脂粉末より成るポーラス組織の中空パイプ10´の先端
半球形のヘッド10´aを所要の一重項酸素使用部位に
臨設或いは当接する。そして、図4に示す酸素ボンベ1
5内の酸素ガスを減圧弁14を経由し、フローメーター
13から150〜225ml/minの流速、常圧〜5
0Torrの酸素圧で酸素送給管12を通してプローブ
本体1内の酸素供給管5に送り込み、この酸素供給管5
からプローブ先端部6内のポーラス組織の中空パイプ1
0´内に酸素ガスを供給し、該中空パイプ10´全体の
ポーラス組織に侵透させた。と同時に、光源16である
タングステン・ハロゲンランプのスイッチ19を入れ、
ランプを点灯し、その放射光(波長500μm)をプロ
ーブ本体1内の光ファイバー4に透過し、この光ファイ
バー4からプローブ先端部6内のポーラス組織の中空パ
イプ10´の内面全体に照射し、内部に侵透させた。そ
の結果、中空パイプ10´のアクリル樹脂に担持された
光増感剤が放射光から発するフォトンエネルギーを活性
化し、その活性エネルギーにより中空パイプ10´全体
のポーラス組織に侵透した酸素ガスが乖離し、一重項酸
素が発生した。この発生した一重項酸素は、先端半球形
のヘッド10´aから放射状に全方位に噴出されるの
で、予めその先端半球形のヘッド10´aを臨設或いは
当接しておいた所要の使用部位に、一重項酸素を失活す
ることなく、また活性度を低下することなく直ちに有効
に使用できた。
【0015】
【発明の効果】以上の説明で判るように本発明の一重項
酸素発生装置は、先端半球形のヘッドを有する光増感剤
を担持した高分子樹脂パイプ又は透光性の高いガラス系
パイプに、酸素を供給すると同時に強い放射光を照射し
て、光増感剤により放射光から発生するフォトンエネル
ギーを活性化し、その活性エネルギーにより酸素を乖離
し、一重項酸素を発生させることができ、この発生した
一重項酸素は、先端半球形のヘッドから噴出されるの
で、一重項酸素の使用直前に先端半球形のヘッドを所要
の一重項酸素の使用部位に臨設或いは当接することによ
り、一重項酸素を失活することなく、また活性度を低下
することなく、直ちに有効に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一重項酸素発生装置の一実施形態にお
けるプローブ本体とプローブ先端部を示す縦断面図であ
る。
【図2】図1のプローブ本体とプローブ先端部を結合し
た状態の一重項酸素発生装置を示す縦断面図である。
【図3】本発明の一重項酸素発生装置の他の実施形態に
おけるプローブ本体とプローブ先端部を示す縦断面図で
ある。
【図4】図3のプローブ本体とプローブ先端部を結合し
た状態の一重項酸素発生装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 プローブ本体 2 雄ねじ 3 ステンレスパイプ 4 光ファイバー 5 酸素供給管 6 プローブ先端部 7 雌ねじ 8 短尺のステンレスパイプ 9 光増感剤を担持した高分子樹脂(アクリル樹脂)パ
イプ 10 高分子樹脂(アクリル樹脂)パイプの集束パイプ 10′ 高分子樹脂(アクリル樹脂)粉末を成形した中
空パイプ 10a 先端半球形のヘッド 10′a 先端半球形のヘッド 12 酸素送給管 13 フローメーター 14 減圧弁 15 酸素ボンベ 16 光源
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01B 13/02 H01S 3/095 B01J 19/12

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 先端部外周に雄ねじを有するステンレス
    パイプ内に、光ファイバーを集束充填し、その中心部に
    酸素供給管を配設して成るプローブ本体と、該プローブ
    本体の先端部外周の雄ねじと螺合した雌ねじを基端外周
    に有する短尺のステンレスパイプ内に、前記光ファイバ
    ー及び酸素供給管と僅かに離隔して光増感剤を担持した
    高分子樹脂パイプ又は透光性の高いガラス系パイプを装
    入し、そのパイプの先端半球形のヘッドを外部に露出し
    て成るプローブ先端部と、前記プローブ本体の基端に接
    続され、酸素供給管にフローメータ、減圧弁を介して酸
    素を供給する酸素供給源及び前記光ファイバーに透過さ
    せる放射光を発する光源とにより構成されていることを
    特徴とする一重項酸素発生装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の一重項酸素発生装置にお
    いて、プローブ先端部の光増感剤を担持した高分子樹脂
    パイプ又は透光性の高いガラス系パイプが、光増感剤を
    担持した細径の高分子樹脂パイプ又は透光性の高いガラ
    ス系パイプを接着剤で結束の上、ヘッドを半球形に成形
    したものであることを特徴とする一重項酸素発生装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の一重項酸素発生装置にお
    いて、プローブ先端部の光増感剤を担持した高分子樹パ
    イプ又は透光性の高いガラス系パイプが、光増感剤を担
    持した高分子樹脂又はガラス系の粉末で、ヘッドを半球
    形に閉塞せる中空パイプに成形したものであることを特
    徴とする一重項酸素発生装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の一重項
    酸素発生装置において、プローブ先端部の高分子樹脂パ
    イプが、アクリル樹脂又はポリカーボネートより成るパ
    イプであることを特徴とする一重項酸素発生装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜3のいずれかに記載の一重項
    酸素発生装置において、プローブ先端部の透光性の高い
    ガラス系パイプが、石英ガラス又は多成分系ガラスより
    成るパイプであることを特徴とする一重項酸素発生装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項1〜4のいずれかに記載の一重項
    酸素発生装置において、高分子樹脂パイプ又は透光性の
    高いガラス系パイプに担持した光増感剤が、メチレンブ
    ルー、チオニン、ローズベンガル、エオシン、テトラフ
    ェニルポルフィン、フタロシアニン系色素、金属ポルフ
    ィン等の有機増感剤のいずれかであることを特徴とする
    一重項酸素発生装置。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のいずれかに記載の一重項
    酸素発生装置において、光ファイバーに透過させる放射
    光を発する光源が、波長200〜700μmの強い放射
    光領域を持つ中圧、高圧、超高圧の水銀灯、タングステ
    ン・ハロゲンランプ、ナトリウムランプ、キセノンラン
    プ、レーザー光の可視光線を発するランプのいずれかで
    あることを特徴とする一重項酸素発生装置。
JP29238099A 1999-10-14 1999-10-14 一重項酸素発生装置 Expired - Fee Related JP3405284B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29238099A JP3405284B2 (ja) 1999-10-14 1999-10-14 一重項酸素発生装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29238099A JP3405284B2 (ja) 1999-10-14 1999-10-14 一重項酸素発生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001114503A JP2001114503A (ja) 2001-04-24
JP3405284B2 true JP3405284B2 (ja) 2003-05-12

Family

ID=17781053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29238099A Expired - Fee Related JP3405284B2 (ja) 1999-10-14 1999-10-14 一重項酸素発生装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3405284B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5100473B2 (ja) * 2008-03-31 2012-12-19 古河電気工業株式会社 一重項酸素生成装置
WO2016079726A1 (en) 2014-11-20 2016-05-26 Z5 Global Group Limited Oxidant production

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001114503A (ja) 2001-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Krasnovsky et al. Activation of molecular oxygen by infrared laser radiation in pigment-free aerobic systems
JP3213075U (ja) 水処理装置
JP2004506005A5 (ja)
MXPA03005118A (es) Oxidacion de productos quimicos y substancias biologicas peligrosas.
KR20020005723A (ko) 액체 및 기체를 소독하고 정제하는 방법
JP2010500091A (ja) 超音波によって生理的に有効な物質を活性化する装置及び方法、並びにカプセル
WO2007138490A3 (en) Photodynamic therapy for treatng age-related macular degeneration
JP3405284B2 (ja) 一重項酸素発生装置
CN103610464A (zh) 一种使用led对口腔牙周炎进行光动力治疗的方法及其装置
US20040076559A1 (en) Device and method for the production of singlet oxygen
IL140560A0 (en) Ultraviolet irradiation apparatus for photochemical reaction and preparation process of vitamin d derivatiive making use of the same
US20010056294A1 (en) Discharge lamp for photodynamic therapy and photodynamic diagnosis
JPH0321236Y2 (ja)
JP3863909B2 (ja) 一重項酸素の製造方法
JPH05305125A (ja) 水殺菌装置および超音波加湿機
JP3365819B2 (ja) 水中への溶存酸素生成方法
JP6099262B2 (ja) 水分解方法および水分解装置
JP2004189632A (ja) 光増感色素担持体の製造方法及びpdt用一重項酸素発生装置
CA2339261A1 (en) Device and method for the production of singlet oxygen
JP6971717B2 (ja) 相界面反応装置、植物栽培装置及び反応生成物製造方法
JP6859556B1 (ja) 癌治療装置
GB2470915A (en) Ozone generator
JP4319366B2 (ja) 光線力学的治療用光照射装置
JP2671174B2 (ja) レーザ治療装置
JP2005019414A (ja) 光線力学治療用放電ランプ

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees