TWI810994B - 光線治療器及電極棒 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的為，將光線治療器的光線的波長帶域以最佳的方式增強、調整，同時提高光線治療器的便利性，藉此，將電弧放電所產生的光線有效地廣泛應用於病毒感染症等疾病的預防或治療。為了達成上述目的，本發明之光線治療器，包含：一對電極，其包含碳、氮化鈦以及鉀或鉀化合物；支持部，其以該一對電極配置成隔著既定距離的方式，支持該一對電極；以及電子電路，其對該一對電極施加電壓，以在該一對電極之間產生電弧放電。

Description

光線治療器及電極棒
本發明係關於一種光線治療器以及光線治療器所使用的電極棒，其在一對電極之間產生電弧放電，並將電弧放電所產生的光線應用於病毒感染症等疾病的預防或治療。
以往，在產生電弧放電的光線治療器所使用的電極棒中，由於在使用僅含碳的電極時發光強度極微弱，故為了增強發光強度，也混合了某些金屬的電極棒乃為吾人所習知。在專利文獻1中，揭示了「為了增強發光強度，除了碳之外，更混合了鈰、鑭等的鑭系元素稀土類或鹼金屬等」的技術內容。
藉由將金屬混入電極棒，電弧放電所產生的光線的發光頻譜會有所變化。這是因為，金屬具有對應該元素的固有波長帶域的發光頻譜。頻譜的寬度，在單一元素中，不論種類，幾乎都一樣狹窄。另外，若所添加的金屬元素為1個，發光峰值數，基本上為1個。在以往的電極棒中，所添加的金屬種類有限，發光峰值的數量或具有峰值的波長帶域的寬度，無法增加到所添加的金屬元素的種類以上或進一步擴張。然後，以往的光線治療器的用途，僅限於利用溫熱療法減輕身體疼痛或改善循環、調整晝夜節律等。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開昭53－083360號公報
[發明所欲解決的問題]
在以往的光線治療器中，並無「調整電弧放電所產生的光線的發光頻譜」此等想法，利用電弧放電的光線治療器，並未有效地活用於特定用途之外的用途。本發明之目的在於，將光線的波長帶域以最佳的方式增強、調整，同時提高光線治療器的便利性，以將電弧放電所產生的光線有效且廣泛地應用於病毒感染症等疾病的預防或治療。
若考慮在電弧放電的高溫下的安全性或對人體的有害影響，可實際使用於電極棒的金屬元素種類相當有限。例如，就非金屬的碳而言，若吸入更進一步高溫加工的奈米碳管的微粒污染物，恐有肺纖維化之虞，宜為純粹的碳或石墨。就發出紅外線的矽化合物而言，也會有肺塵埃沈著症或致癌性的疑慮等，並非可在電弧放電中使用的元素。在玻璃密封環境下使用的螢光燈，其所使用的鹵磷酸鈣係複合地含有很多有害元素的化合物，無法使用在光線治療器中。如以上所述的，吾人仍必須考慮到添加入電極棒的金屬對人體的不良影響。 [解決問題的手段]
本發明之光線治療器，包含：一對電極，其包含碳、氮化鈦以及鉀或鉀化合物；支持部，其以該一對電極配置成隔著既定距離的方式，支持該一對電極；以及電子電路，其對該一對電極施加令電弧放電在該一對電極之間產生的電壓。在以上述方式構成的光線治療器中，藉由對電極添加氮化鈦，便可利用光的吸收散射效應或電漿子效應，實現增加了若干發光峰值的發光。藉由照射具有遮蔽了紫外線範圍但擴張了波長帶域寬度的圖案的光線，便可發揮對病毒以及細菌感染症的功效。另外，吾人認為，氮化鈦係使用於人工關節等，生物相容性很高，對人體的不良影響很少。
在該構成中，該一對電極，亦可更包含銀或鈣。在以上述方式構成的光線治療器中，藉由對電極添加銀或鈣，便可增強近紅外線範圍的發光強度，進而增進對生物體的治療功效。另外，可令UVB（ultraviolet B，紫外線B）以及UVC（ultraviolet C，紫外線C）等有害的紫外線波長減少。
在該構成中，亦可更具備吸附電弧放電所產生的二氧化碳的吸附材料，且該吸附材料，以包含粘土粉末、木灰、炭以及沸石的方式構成。在以上述方式構成的光線治療器中，燃燒所產生的二氧化碳或金屬氧化物會被吸收材料所吸附，藉此，防止使用者直接吸入所產生的物質，或避免原樣將其排出到外部大氣中。
在該構成中，亦可構成「更具備設置於該一對電極的附近而將該二氧化碳引導至該吸附材料的風扇」的構造。在以上述方式構成的光線治療器中，可促進二氧化碳或金屬氧化物被吸收材料所吸附。
在該構成中，該電子電路，亦可構成包含MOSFET（Metal－Oxide－Semiconductor Field－Effect Transistor，金屬氧化物半導體場效電晶體）或IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣閘雙極電晶體）在內的構造。在以上述方式構成的光線治療器中，相較於以往使用大型變壓器的態樣，更可小型化、輕量化。藉此，便可輕易地手持、搬運光線治療器。
在該構成中，亦可構成「更具備將電弧放電所產生的光線反射的金屬製的反射板，並於該反射板形成了溝槽」的構造。在以上述方式構成的光線治療器中，可增強光線的強度，並以最小限度的電力產生光線。 [發明的功效]
若根據本發明，便可利用電弧放電所產生的光線，將其有效且廣泛地應用於病毒感染症等疾病的預防或治療。
以下，一邊參照揭示作為一例的圖式，一邊說明本發明之實施態樣。圖1，係本發明一實施態樣之光線治療器1的立體圖。光線治療器1，係小型、重量輕且可輕易手持、搬運的攜帶型治療器。如圖1所示的，光線治療器1，係由一對電極棒10、以使用者可手持移動的方式構成的照射部20、於內部內建了電子電路等的本體部30等所構成。一對電極棒10隔著既定距離配置於照射部20的前端附近，並具有電極棒10的周圍被罩部21覆蓋住一部分的構造。本體部30，包含：連接線31，其將照射部20與本體部30電連接；電源線32，其將本體部30與電源連接；電源開關33，其用以切換電源的導通（ON）／切斷（OFF）；以及收納部34，其用以將照射部20以立起狀態收納於本體部30的附近。利用內建於本體部30的電子電路，對一對電極棒10施加電壓，藉此，在一對電極棒10之間產生電弧放電，並利用電弧放電產生光線。藉由將所產生的光線從罩部21的開口部照射於使用者的身體等，而將光線的發光能量用於病毒感染症等疾病的預防或治療。
圖2，係光線治療器1所使用的電極棒10的立體圖。如圖2所示的，電極棒10，係由用以產生電弧放電的圓柱狀的芯材部11以及包覆並保護芯材部11的周圍的骨材部12所構成。骨材部12，係將石油焦、石墨粉末等的碳骨材料以及焦油或熱硬化性樹脂等的結合材料混合，並以1000℃燒成、固化所製得。為了提高燃燒效率，亦可混合20～30％的硫黃。骨材部12，設計成直徑為5～10mm左右的圓柱棒狀。將骨材部12的中心部挖掉2mm左右，並將混合了芯材部11的材料者注入空洞部，然後再度燒成、固化。芯材部11，與石油瀝青或焦油等的結合材料一起，混合碳酸鉀、鐵、氮化鈦、碳酸鈣、氧化鈰、氧化鑭、銀等的細微粉末。將構成芯材部11的材料的混合比例的一例揭示於表1。氮化鈦使用粒徑為1～1.5μm的微小粒子。亦可取代碳酸鉀而使用鉀或其他鉀化合物。亦可取代碳酸鈣而使用鈣或其他鈣化合物。 [表1]
材料 混合比例（重量%）
碳酸鉀（K 2CO 3） 5-15
鐵（Fe） 10-20
氮化鈦（TiN） 10-30
碳酸鈣（CaCO 3） 5-10
氧化鈰（CeO 2） 5-30
氧化鑭（La 2O 3） 5-20
銀（Ag） 5-10
圖3，係表示配置了一對電極棒10的照射部20的內部構造的圖式。將照射部20的外部以虛線表示，將配置於內部的構造以實線表示。照射部20，具有：罩部21、支持部22、風扇23、熱電冷卻器（Thermo Electric Cooler）24，以及吸附部25。支持部22，具有於圓盤狀的平板的頂面設置了傾斜面的形狀。將一對電極棒10從支持部22的下方往上方插通，在令一對電極棒10從平板的上部突出的狀態下支持一對電極棒10。藉由將傾斜面的角度設定成最佳，以將一對電極棒10配置成朝向斜上方。各電極棒10的從支持部22突出的長度相同，各電極棒10，在配置成隔著既定距離的狀態下被固定於支持部22。於支持部22的平板設置了連通孔22H。電弧放電所產生的二氧化碳或金屬等，通過連通孔22H被導入到風扇23或吸附部25該側。
熱電冷卻器24，係利用帕耳帖元件將熱轉換成電的裝置。將熱電冷卻器24配置在電極棒10的下部，以將電弧放電所產生的熱冷卻，同時使用熱電冷卻器24所產生的電驅動風扇23。配置成令熱電冷卻器24的吸熱側朝向電極棒10該側（上方）並令熱電冷卻器24的散熱側與風扇23的散熱器密合。利用組裝於風扇23的馬達驅動風扇23以產生風，藉此冷卻電極棒10的周邊。另外，促進「將電弧放電所產生的氣體（包含二氧化碳或金屬氧化物等）引導至吸附部25，同時將通過吸附部25的氣體從設置於照射部20的側面的排氣孔20H排出到外部」的流動。另外，亦可不使用熱電冷卻器而將風扇23與電源連接以驅動之。
吸附部25，配置在風扇23的下方。吸附部25，係吸附燃燒（電弧放電）所產生的二氧化碳等的氣體或金屬氧化物的部分。圖4，係以示意方式表示吸附部25的構造的圖式。如圖4所示的，吸附部25，係由殼部25A、25B以及吸附材料25C所構成。吸附材料25C，鋪設於殼部25A的下部以及殼部25B的內部。殼部25B，具有圓柱狀的外筒與漏斗狀（三角推狀）的內筒的組合構造。在內筒與外筒之間配置了吸附材料25C。漏斗狀的內筒從上方往下方半徑逐漸縮小，在殼部25B的下端以圓形形狀開口。亦即，殼部25B，在內側具有從上下方向貫通的開口部。在將吸附材料25C配置於殼部25A的狀態下，將殼部25B配置於殼部25A的上方的內側。從殼部25B的上方侵入的氣體等通過鋪設於殼部25B的吸附材料25C，同時送出到下方的氣體通過鋪設於殼部25A的吸附材料25C。此時，氣體所包含的二氧化碳或金屬氧化物等被吸附材料25C所吸附。藉此，當氣體從排氣孔20H排出到外部時，便可將有害物質從該氣體除去。藉由在殼部25A的上部的外周部形成複數個孔部25H，以促進通過吸附材料25C的氣體從排氣孔20H排出。另外，殼部25A與殼部25B，並無必須將兩者組合使用的必要，亦可僅使用其中任一方。
關於吸附材料的條件，「當超過既定使用次數時容易更換」、「可快速吸收有害物質」、「可簡單地製造者」、「亦耐高溫者」、「無臭者」、「為安全性材料」、「不會輕易釋放所吸收的氣體等」，為必要條件。另外，必須考慮到：「即使是一般家庭也可逕行丟棄使用後的吸附材料」、「吸附材料並未包含鋰等與土地或河川等環境污染有所關連的金屬」。茲針對基於上述觀點所開發的吸附材料25C的材料以及製造方法，進行說明。吸附材料25C的材料，係將炭（木炭）以及沸石以體積比2～1：1粉碎為碎粉狀，並以體積比0.5～1：2混入灰分以及長石的粉末，然後混合少量的水以及鹼性電解水，使其適度含有水分，再以體積比1～2.5左右混入矽膠。灰分為木灰等，含有鉀、鎂或鈣。長石，係製作陶器時所使用的白色粘土粉末，成分包含：氧化矽70～80％、氧化鋁18～25％、氧化鉀5～12％、氧化鈉3～10％、氧化鐵0.1％、氧化鈣0.1～0.2％、氧化鎂0.01～0.05％等。長石，係在印度或日本等世界各地採掘，根據産出地的不同，成分、組成或多或少會有所變化。長石，其氧化鈣含有量相較於其他成分較少，故更進一步添加氧化鈣，吸收效率會上升。另外，即使沒有長石，亦可考慮混合陶器或燒製品所使用的若干種粘土粉末（主要增加氧化鉀、氧化鈉、氧化鈣、氧化鎂等的含有量的組合）。與二氧化碳的反應，如下述所示的，係氧化鉀變成碳酸鉀、氧化鈉變成碳酸鈉、氧化鈣變成碳酸鈣。 K 2O＋H 2O→2KOH 2KOH＋CO 2→K 2CO 3＋H 2O Na 2O＋H 2O→2NaOH 2NaOH＋CO 2→Na 2CO 3＋H 2O CaO＋H 2O→Ca（OH） 2Ca（OH） 2＋CO 2→CaCO 3＋H 2O 鹼性電解水，係將水或食鹽水電解，而在負極側所製得者。表2，係將吸附材料25C的構成的一例以質量表示者。 [表2]
材料 質量（g）
沸石 20
木炭 10
灰分 4
長石（粘性粉末） 20
矽膠 15
水 30-35
鹼性電解水 1
圖5，係以示意方式表示形成為反射板的光能量增強機構的圖式。在圖5中，於罩部21的內側配置金屬（不銹鋼）製的反射板21M作為光能量增強機構，同時於反射板21M的表面形成了溝部21G。藉由配置反射板21M，將電弧放電所產生的光線反射，令往使用者該側放射的光線量增加，以增強能量。另外，藉由在反射板21M的表面形成溝部21G，便可利用光的折射反射作用或輻射作用增強光線的強度。溝部21G，係由100μm左右的寬度且平行地並排的溝槽縱橫地正交所形成。複數個溝槽的寬度不限於上述，亦可不必為平行。另外，無須一定形成為格子狀，亦可僅形成縱向溝槽或橫向溝槽。亦可將溝槽形成為蜂巢形狀等。藉由改變溝槽的數量、長度、深度、形狀、配置或組合，便可調整光能量的強度，而可更有效地利用光線治療器1。另外，所謂形成溝部21G，係指於反射板21M的表面形成凹線或凸部。以鋁或銀薄薄地塗覆反射板21M的表面亦可獲得增強能量的功效。另外，形成反射板21M或溝部21G的部位不限於罩部21。亦可於支持電極棒10的支持部22或其他接近光源的部位，形成反射板21M或溝部21G。
接著，針對光線治療器1的本體部30所內建的電子電路，進行說明。圖6，係表示電子電路的概略構造的方塊圖。如圖6所示的，本發明之電子電路，基本構造係由轉換器、逆變器、變壓器、平滑整流電路所構成，並於其組裝了控制電路（control circuit）與電壓電路。於轉換器部分，宜使用利用大容量電容與二極體的二極體＆電容電路或4二極體＆電容整流電路，以盡可能形成簡單的電路。於逆變器部分，可使用圖7所示的利用MOSFET（Metal－Oxide－Semiconductor Field－Effect Transistor，金屬氧化物半導體場效電晶體）的電路、圖8所示的利用IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣閘雙極電晶體）的電路。在IGBT電路中，IGBT每2個成一對，藉由高速實行開、關，形成交流分量。在以高頻變壓器交流轉換之後，以二極體以及抗流線圈實行平滑整流，便可獲得脈動被抑制住的穩定弧光。藉由使用利用MOSFET或IGBT的高頻整流電路，便可令光線治療器小型化、輕量化。為了令電弧放電所產生的光線穩定化，有必要抑制電壓的脈動並提高電流的整流作用，藉由利用可高速開、關的MOSFET或IGBT，便可實現該目的。
圖9，係表示光線治療器的另一實施態樣的立體圖。圖9所示的光線治療器100，係定置型的裝置。如圖9所示的，光線治療器100，係由一對電極棒110、以可朝上下方向移動的方式構成的照射部120、於內部內建了電子電路等的本體部130等所構成。電極棒110、本體部130，各自與電極棒10、本體部30為相同的構造，故說明省略。照射部120，係由以下構件等所構成：罩部121，其將電極棒110的周圍覆蓋住一部分；支持部122，其支持電極棒110；支柱123，其支持支持部122，令該支持部122可朝上下方向移動；感測器124，其用以檢知使用者的位置；以及相機125，其拍攝使用者。支持部122（包含罩部121等），配置成可相對於支柱123往上下方向移動。例如，利用於支柱123設置齒條並於支持部122設置齒輪的齒條＆齒輪方式，令其可往上下方向相對移動。於支持部122內建馬達，便可通電驅動齒輪旋轉。
感測器124，例如為超音波感知感測器。感測器124，安裝於照射部120的罩部121。感測器124，檢知離開光線治療器100的一定距離內是否存在人體。當感測器124判斷存在人體並持續一定時間以上，便驅動內建於支持部122的馬達，以令支持部122相對於支柱123上下移動。此時，一邊檢知感測器124與人體的距離，支持部122一邊移動。例如，實行「將人體的寬度突然變窄的部位識別為人體的頸部等」的判定。藉此，即使在使用者的身高等改變的情況下，仍可令電極棒110的支持部122自動地移動到最佳的位置。
亦可於感測器124組合紅外線感測器。藉由感知人體的溫度，便可防止因為人員以外的其他物體而錯誤動作。另外，亦可利用熱成像儀，原樣讀取熱源的熱顯像影像，並令電極棒110的支持部122移動到頭部的圓形的下部。亦可使用相機125，拍攝人體的頭部，並以影像識別軟體進行解析，藉此令電極棒110的支持部122移動到最佳的位置。另外，雖在圖中未顯示，惟與光線治療器1同樣，光線治療器100的照射部120亦在內部內建了吸附部或風扇。
圖10，係表示光線治療器的另一實施態樣的立體圖。如圖10所示的，光線治療器200，係由一對電極棒210、以可朝上下方向移動的方式構成的照射部220、於內部內建了電子電路等的本體部230等所構成。照射部220，係由以下構件等所構成：罩部221，其將電極棒210的周圍覆蓋住一部分；支持部222，其支持電極棒210；支柱223，其支持著支持部222，令該支持部222可朝上下方向移動；以及保持部224，其為圓環狀，並保持複數個支柱。電極棒210、本體部230、罩部221、支持部222，各自與電極棒110、本體部130、罩部121、支持部122為相同的構造，故說明省略。光線治療器200，具有複數個照射部220，而構成複數人可同時使用的構造。於保持部224的複數個位置配置支柱223，藉此便可隔著既定距離配置複數個照射部220。另外，雖在圖中未顯示，惟光線治療器200亦可與光線治療器100同樣具備感測器或相機。藉由使用感測器或相機，便可配合複數個使用者的身高等調整照射部220的位置。另外，雖在圖中未顯示，惟與光線治療器1同樣，光線治療器200的照射部220亦在內部內建了吸附部或風扇。
圖11，係表示光線治療器的另一實施態樣的立體圖。如圖11所示的，光線治療器300，係由一對電極棒310、以可朝上下方向移動的方式構成的照射部320、於內部內建了電子電路等的本體部330等所構成。照射部320，係由以下構件等所構成：罩部321，其將電極棒310的周圍覆蓋住一部分；支持部322，其支持電極棒310；以及支柱323，其支持支持部322，令該支持部322可朝上下方向移動。電極棒310、本體部330，各自與電極棒110、本體部130為相同的構造，故說明省略。光線治療器300，其照射部320的罩部321的開口大致為矩形形狀，同時開口部的面積形成得很大。藉此，構成「可廣範圍地一次照射使用者的全身，同時複數人可共用1個照射部320」的構造。在圖11中，係揭示支持部322（罩部321）的數量為2個的例子，惟亦可配置3個以上的支持部322（罩部321）。另外，雖在圖中未顯示，惟光線治療器300亦可與光線治療器100同樣具備感測器或相機。藉由使用感測器或相機，便可配合使用者的身高等調整照射部320的位置。另外，雖在圖中未顯示，惟與光線治療器1同樣，光線治療器300亦在內部內建了吸附部或風扇。
圖12，係表示支持部的另一實施態樣的俯視圖。如圖12所示的，支持部422，係由分別獨立支持一對電極棒410、410的一對支持部422A、422B所構成。支持部422A位置固定，相對於此，支持部422B構成可在相對於支持部422A接近的方向以及離開的方向上移動的構造。藉此，構成可將一對電極棒410之間的距離（光源距離）調整為最佳的構造。支持部422A、422B，以附角度狀態配置成越往電極棒410的前端側越互相接近。於支持部422B所連結的軸部423，形成了螺紋溝。軸部423插入形成於固定部424的螺紋孔。藉由旋轉固定於軸部423的前端的調整鈕425，以令軸部423相對於固定部424旋轉。藉此，令支持部422B相對於支持部422A相對地移動。藉由令光源距離變化，便可調整光線的強度，或在電極棒410進一步消耗時等情況下，令一對電極棒420之間的距離接近。亦可藉由組裝馬達等而構成通電移動支持部422B的自動調整機構。若構成令左右支持部雙方均移動的構造，在左右支持部連接的狀態下對雙方施加高電壓，支持部之間可能會發生短路。藉由構成僅令一方的支持部移動的構造，便可防止支持部之間發生短路。
接著，針對電極棒的成分與光線治療器所照射的光線的波長的關係，進行說明。圖13，係表示當使用以鉀以及鐵為主成分的以往的電極棒時光線治療器所照射的光線的頻譜。其係使用HOPOOCOLOR公司製的光波長測定器（OHSP350C以及350UV），在230nm到850nm的帶域內測量電弧放電所發出的光線的波長的結果。橫軸表示波長（nm），縱軸表示各波長的發光強度。如圖13所示的，當使用以往的電極棒時，因為鉀而會在385nm附近出現發光峰值，因為鐵而會在650nm附近出現發光峰值。均在可見光帶域（380nm～780nm）內。另外，在紫外線帶域（小於380nm）內，顯示為低發光強度。
圖14，係表示當對以往的電極棒添加氮化鈦（TiN）時光線治療器所照射的光線的頻譜。藉由添加氮化鈦，便可一邊遮蔽紫外線帶域，一邊抑制紫外線的光強度。另外，可照射出具有「增加了發光峰值的數量或擴張了具有峰值的波長帶域的寬度」的圖案的光線。這是因為，在鈦化合物之中，氮化鈦係具有很硬的性質且具有會吸收可見光以及紫外線帶域的光線的性質的物質，故會發生光的吸收、散射效應。因此，如圖14所示的在鉀特有的發光頻譜385nm附近的短波長側或長波長側均新增了發光峰值。尤其在500nm以下的可見光帶域內發光峰值數增加，峰值的波長帶域亦擴張。吾人亦知散射效應會隨著氮化鈦的添加量的增加而遍及全波長帶域。可知當所添加的氮化鈦為少量時，若電極棒的芯材部分為若干種金屬元素的聚合體且進行電弧放電，則金屬粒子表面的自由電子會因為與光的交互作用而集體振動，在其與所混合的其他元素之間會因為表面電漿子共振以及光繞射而發生螢光共振能量轉移以及來自若干能量位準的發光，故在長波長側發光會增強，發光峰值會增加。
圖15，係表示當對以往的電極棒添加氮化鈦（TiN）以及鈣（Ca）時光線治療器所照射的光線的頻譜。可知藉由添加鈣會提高近紅外線帶域（600nm附近）的光強度。隨著所添加的氮化鈦的量增加，整體光強度會因為被吸收的光量而減弱，藉由添加少量鈣化合物，便可增強整體的光度。發光強度對應在可見光帶域內具有發光頻譜的鈣化合物的添加量而增強，可增強到5倍左右。
圖16，係表示當對以往的電極棒添加氮化鈦（TiN）以及銀（Ag）時光線治療器所照射的光線的頻譜。藉由添加銀，發現從500nm以上的可見光到紅外線帶域的廣範圍發光強度增強作用。另外，可知添加氮化鈦，具有令不算少見的紫外線帶域 [ UVA（ultraviolet A，紫外線A）以及UVB（ultraviolet B，紫外線B）] 大幅減少的功效。表3，係表示當電極棒含有鉀時，藉由添加銀以及鈣，對生物體有害的UVB以及UVC（ultraviolet C，紫外線C）會降低到極度接近零的水準。 [表3]
電極棒材料 紫外線強度（uW／cm 2）
UVA UVB UVC 合計
氮化鈦+鉀 58.9 5.6 3.0 67.5
氮化鈦+鉀+銀+鈣 19.4 0.4 0 19.8
接著，揭示用以確認本發明之吸附材料的功效的實驗結果。將令電極棒因為電弧放電而燃燒1分30秒時所產生的氣體吸引到160cc的注射器，並與包含30cc的吸收材料在內的另一注射器連結，然後實行10次泵的吸引、壓出。針對5個種類的各種吸收材料，用二氧化碳檢知管測定所包含的二氧化碳量，並將結果揭示於表4。 [表4]
No. 吸附材料 吸附前二氧化碳量 吸附後二氧化碳量
1 炭+沸石（碎）+矽膠+水 3000ppm 1800ppm
2 1+木質素 3000ppm 2500ppm
3 1+灰分 3000ppm 1500ppm
4 1+灰分+長石 3000ppm 500～600ppm
5 4+鹼性電解水（取代水） 3000ppm 300ppm（最小）
如表4所示的，燃燒所採取到的氣體之中的二氧化碳濃度為3000ppm。炭、沸石、矽膠、水雖改善到1800ppm，惟添加灰分的吸收材料改善到1500ppm，更進一步添加長石的吸收材料大幅改善到500～600ppm。然後，更進一步添加鹼性電解水的吸收材料可改善到300ppm（亦即1／10）。若使用該安全且發揮偌大功效的二氧化碳吸收材料，便可用來大幅減輕電極棒的燃燒對環境所造成的負擔，而且不限於光線治療器的技術領域，亦可用於減少二氧化碳之目的或用來作為二氧化碳吸收材料。關於吸附材料，「將炭以及沸石粉碎為碎粉狀，並混入灰分以及長石的粉末，然後對少量的水與鹼性電解水加入矽膠攪拌，以形成粘性以及保水性」者，吸收率最好。關於長石的種類，可列舉出：鉀長石、蘇打長石、印度長石、陶石等。關於長石的成分的例子，可列舉出含有SiO 2：60～66％、Al 2O 3：18～24％、CaO：0.1～0.3％、MgO：0.01～0.04％、K 2O：5～12％、Na 2O：3～5％者。電解水，係指將水電解時於負極側所產生者。
接著，揭示用以確認本發明之光能量增強機構的功效的實驗結果。表5，揭示比較光能量增強機構所致的光線強度的實驗結果。將於100mm×100mm×1mm的平板配置了不銹鋼（SUS304）製的平板者、於不銹鋼製的平板形成了縱溝者、於不銹鋼製的平板形成了縱橫溝者，各別與並未配置不銹鋼板者作比較。縱溝的金屬板，於中央附近的縱100mm、橫35mm的範圍內，形成了合計共55條的寬度0.1mm、深度0.5mm的溝槽。縱橫溝的金屬板，於中央附近的縱100mm、橫35mm的範圍內，以寬度0.1mm、深度0.5mm形成合計共55條的縱溝，於縱溝的某一縱長40mm的範圍內以相同的溝寬與深度正交地作成合計共20條的橫溝。於照射部的附近配置平板並測定照射光線時的反射光的光線強度。數值的單位以勒克司（lx）表示之。 [表5]
No. 無不銹鋼 不銹鋼 不銹鋼+縱溝 不銹鋼+縱橫溝
1 1723 1988 --- ---
2 2563 --- 4125 ---
3 2399 --- 4473 ---
4 1682 --- 4014 ---
5 2399 --- 6036 ---
6 3318 --- --- 10690
7 2684 --- --- 21190
8 1684 --- --- 16060
如表5所示的，確認出藉由配置不銹鋼製的平板，光線強度會增強。另外，確認出藉由在不銹鋼製的平板形成縱溝或縱橫溝，光線強度會更進一步增強。形成了縱橫溝的態樣，相較於並未配置不銹鋼板的態樣，光線強度增強了3倍～10倍左右。
接著，用本發明之光線治療器，以感染症病人為對象，實行治療功效的實驗。評價，係在出現急性呼吸道症狀（流鼻水、咳嗽、有痰、打噴嚏、咽喉痛等）的群體中，更進一步以是否發燒進行分組。另外以抽血檢査注意白血球部分。當為細菌感染時，白血球或CRP [ C-Reactive Protein，C反應蛋白（發炎反應指標）] 會配合重症程度而上升，惟當為病毒感染時一般而言並未上升的情況也不少，故會注意白血球部分的核左移。吾人係著眼於當為病毒感染時可觀察到在白血球部分中淋巴球數會上升（嗜中性球數會下降），而當為細菌感染時可觀察到嗜中性球數會上升（淋巴球數會下降）。另外，關於以咳痰檢査的培養結果鑑定出細菌、病毒者，亦針對其過程進行評價。表6，揭示嗜中性球數以及淋巴球數的正常範圍。 [表6]
   男性 女性
嗜中性球數的正常範圍 45.2～68.8% 49.7～72.7%
淋巴球數的正常範圍 26.8～43.8% 24.5～38.9%
關於實驗1，係在年齡層為30～80多歲且顯示出急性呼吸道感染症狀（流鼻水、咳嗽、有痰、打噴嚏、咽喉痛、畏寒等）的合計共40人的患者之中，以發燒37.5度以上的患者20人以及並未發燒的20人為對象，對其頭部到前胸部以及肝臟右上腹部用本發明之光線治療器照射光線，1日照射2～3次、每次照射3～10分鐘。並未發燒的20人，抽血後白血球部分仍在正常範圍內，應為細菌或病毒感染症的最早期的感染時期，以光線治療器照射2日後，確認20人全部症狀都消失。在37.5度以上的發燒患者20人之中，確認出在白血球部分之中嗜中性球上升的10人應為細菌感染症的早期階段，並觀察到CRP亦上升到0.4～7。確認出淋巴球上升的6人應為病毒感染症的早期階段。白血球部分在正常範圍內的4人應為感染症的最早期的階段。以該等患者為對象使用本發明之光線治療器2～5日。在第2～3日20人之中的14人退燒到正常體溫。在第4～5日剩下的6人退燒到正常體溫。呼吸道症狀（流鼻水、咳嗽、有痰、打噴嚏、咽喉痛、畏寒等），在第2日20人之中的8人消失，在第3日6人消失，在第4～5日剩下的6人消失。另外，確認1週到10日後的抽血資料趨向正常化。其教示嗜中性球數增加的群體為細菌感染症，淋巴球數增加的群體為病毒感染症，就呼吸道症狀出現的最早期或並未發燒的輕症患者而言，改善功效顯著，第1日症狀就消失的例子亦很多，並確認第2日全員症狀均有所改善。另外可知即使發燒，藉由連續數日使用光線治療器，改善功效會逐漸提高。若為早期便很快地確認出某種程度的功效。
關於實驗2，係對在咽喉細菌培養檢査結果中MRSA（Methicillin-Resistant Stapbylococcus Aureus，抗二甲苯青黴素金黃色葡萄球菌）陽性結果為6個月連續陽性者（1＋～2＋）2人以及MRSA陽性結果為3個月連續陽性者（1＋）1人合計共3人的患者，對頭部到前胸部以及右上腹部背部，用本發明之光線治療器照射光線，1日照射2次（早上、傍晚），照射5～10分，合計共5日。確認出從開始照射算起第7日的咽喉拭液的檢體，3人均呈現MRSA陰性（－）。
關於實驗3，係在SARS－CoV－2唾液檢査為PCR陽性者4人之中，對發燒37.5度以上的患者2人以及並未發燒的患者2人，對其頭部到前胸部以及右上腹部，用本發明之光線治療器照射光線，1日照射2～3次，每1次5～10分鐘，並連續照射5日。在照射後第5日實行鼻咽喉拭子檢體的PCR檢査，4人均被判定為陰性。
關於實驗1～3中的檢査資料，係醫療機關所屬的檢査中心的分析結果。從實驗1可知，其教示嗜中性球數增加的群體為細菌感染症，以及雖然發燒但並無白血球部分的核偏移或淋巴球數增加的群體為病毒感染症，就呼吸道症狀出現的最早期或輕症而並未發燒的對象患者而言，改善功效顯著，在數小時後症狀消失的例子亦很多，若為早期則可快速、確實地發揮某種程度的功效。另可知就發燒對象患者而言亦同，確認出症狀改善的例子很多，而且係在早期便有所改善。從實驗2、3可知對MRSA以及SARS－CoV－2亦有效。
如以上所說明的，藉由對電極棒添加氮化鈦，便可令以往的發光峰值圖案變化。其可令發光峰值亦出現於在可見光範圍內具有發光峰值的鉀本來的發光頻譜的短波長側並遮蔽UVA範圍，更可利用氮化鈦所致的光吸收散射效應或電漿子效應形成增加了若干發光峰值的圖案。像這樣廣泛地干涉其他元素的發光峰值並造成影響的性質，於其他元素或金屬化合物並未觀察到。藉由添加氮化鈦，便無須添加於紫外線範圍具有發光頻譜的其他有害金屬元素，而可一邊遮蔽紫外線範圍，一邊照射具有波長帶域寬度擴張的圖案的光線。再者，可知藉由添加銀或鈣，會增強近紅外線範圍的發光強度，對生物體的治療功效也會增加。吾人認為，此係生物體容易吸收600nm到900nm附近的近紅外線範圍的光線，吾人便利用此點對生物體發揮功效。吾人認為，對病毒或細菌等的效應，係由「鉀本來的發光頻譜波長從短波長側擴張」、「發光峰值數量亦有所增加」、「利用近紅外線範圍」、「紅外線效應等有效的發光增強」所致者。藉此，便可對病毒以及細菌感染症發揮功效。另外，藉由添加銀或鈣，可令UVB以及UVC等有害的紫外線波長減少。
紫外線殺死病毒或細菌等的功效已為人所習知，然而對人體而言，就這樣沐浴在強力的紫外線下，對皮膚或細胞等的損害太大，故無法直接使用。吾人發現，本發明係配合、利用身體容易吸收的近紅外範圍的光能量，藉此以盡量減少必要的紫外線帶域的光線形態，對人體發揮功效。然後，碳燃燒所致的紅外線溫熱效應促進身體的反應而有效地發揮作用。另外欲對身體所攝入的病原體發揮功效，電弧放電所致的強光能量有其必要。為了獲得紫外線帶域的光，若使用於紫外線帶域具有發光峰值的元素，則紫外線強度會太大，對人體的不良影響也會變大，且電弧放電的燃燒物會更進一步對人體造成不良影響，考慮到此點，藉由利用以往於紫外線帶域不具有發光峰值且於可見光域具有發光峰值的元素，並將發光峰值擴張到紫外線帶域，以確保必要的紫外線光量最小化，便可獲得必要的功效。
本發明之光線治療器，藉由有效強化的廣範圍有效波長的光能量作用，不僅具有紅外線效應所致的溫熱作用或臟器活性化作用，還可預防病毒或細菌的感染症等。即使在將細菌或病毒吸入體內之後，藉由使用光線治療器以防止直到發現症狀為止的體內增殖，若為早期便可防止發病。當病原體在體內大量增殖後，可獲得「減少病原體數，提早改善發病後的情況」的功效。若為預防目的或在發病前階段，在外出後回家時，對頸部到前胸部使用，1日1次到2次左右，每次數十秒到數分鐘左右，便可獲得功效。若為發病後，宜使用其以前胸部或肝臟的右上腹部為中心盡可能照射到全身，1日2～4次左右，每次數分鐘～15分鐘左右。
占電極棒的組成過半的碳（黑炭等）在燃燒時會產生二氧化碳。若將該二氧化碳原樣排出，從環境污染的觀點來看不太適當。另外，燃燒所產生的金屬氧化物，會產生臭味，同時使用者吸入也可能會對人體造成不良影響。藉由使用包含粘土粉末、木灰、炭以及沸石在內的吸收材料，以實現減輕該等問題之目的。燃燒所產生的二氧化碳或金屬氧化物被吸收材料所吸附，以防止使用者直接吸入所產生的物質。再者，藉由使用熱電冷卻器驅動風扇，便可促進二氧化碳或金屬氧化物被吸收材料所吸附。
於光線治療器的電子電路，使用了MOSFET或IGBT。以往的光線治療器係使用大型、重量重的變壓器，藉由使用MOSFET或IGBT，便可令其小型、輕量化。藉此，便可手持、搬運光線治療器。另外，以往的大型變壓器，線圈的發熱、溫度或濕度等，容易受到使用環境的影響，不適合作為可長時間頻繁使用的公共使用型裝置。再者，根據使用環境的不同，會有過電壓的疑慮等安全性的問題，另外鐵損、銅損所致的變壓器的二次側電力損失很大，亦為其缺點。本發明藉由使用MOSFET或IGBT，亦可解決該等問題。
於接近光源的部分配置金屬製的反射板，並於反射板形成溝槽，藉此，便可增強光線的強度。藉由採用該等構造，便可以最小限度的電力產生光線。另外，即使在對象遠離照射部時，仍可使用光線治療器。例如，當對位於遠處的家畜或動物照射光線時，或當對皮膚較厚的大型動物等照射光線時，也有效。另外，當出現欲將其消滅需要較強的光能量的病毒等時，也可能有效。
本發明之光線治療器不限於個人使用或在醫院等處所使用。亦可於機場、車站等交通設施、大樓、商業設施、音樂廳、運動觀看會場等多數人聚集場所設置光線治療器而作公共使用。例如，藉由在飛機的登機口等令乘客全員接受光線照射，便可防止感染症在機內擴散或病原體從國外進入。亦即，吾人認為，對於防止人員移動所導致的感染症擴散，並抑制已區域地或廣泛地擴散的感染症，有其功效。另外，與藥物或疫苗不同，其不問細菌或病毒的種類，且對變異種類亦可期待具有同樣功效，也不易出現抗藥性細菌。再者，不僅人體，對於家畜或動物的傳染病，也可期待其功效。
本發明不限於作為光線治療器的實施樣態。亦可為作為光線治療器的一對電極所使用的包含氮化鈦在內的電極棒的實施態樣。
在該實施例中所示的電極棒的芯材部的材質的混合比例，充其量僅為一例，本發明之構成不限於該比例。另外，電極棒的吸附材料，充其量僅為一例，本發明之構成不限於該比例。以保有粘性以及保水性為參考基準，調整吸附材料的混合比例。另外，在本發明中，鐵或鈣等物質名詞，係包含鐵化合物或鈣化合物在內的概念。
另外，本發明並非僅限於該等實施例，自不待言。若為本領域從業人員不言自明，以下實施方式已被揭示作為本發明一實施態樣： ・將該等實施例中所揭示的彼此可置換的構件以及構造等適當變更其組合並適用之； ・適當置換成「雖未在該等實施例中揭示，但係習知技術，且可與在該實施例中所揭示的構件以及構造等互相置換」的構件以及構造等，或變更其組合並適用之； ・與「雖未在該等實施例中揭示，惟根據習知技術等，本領域從業人員可思及其作為在該實施例中所揭示的構件以及構造等的替代選項」的構件以及構造等適當置換，或變更其組合並適用之。
1,100,200,300:光線治療器
10,110,210,310,410:電極棒
11:芯材部
12:骨材部
123:支柱
124:感測器
125:相機
20,120,220.320:照射部
20H:排氣孔
21,121,221,321:罩部
21G:溝部
21M:反射板
22,122,222,322,422:支持部
223:支柱
224:保持部
22H:連通孔
23:風扇
24:熱電冷卻器
25:吸附部
25A,25B:殼部
25C:吸附材料
25H:孔部
30,130,230,330:本體部
31:連接線
32:電源線
323:支柱
33:電源開關
34:收納部
422A,422B:支持部
423:軸部
424:固定部
425:調整鈕
[圖1] 係本發明一實施態樣之光線治療器的立體圖。 [圖2] 係光線治療器所使用的電極棒的立體圖。 [圖3] 係表示配置了電極棒的照射部的內部構造的圖式。 [圖4] 係以示意方式表示吸附材料的構造的圖式。 [圖5] 係以示意方式表示形成為反射板的光能量增強機構的圖式。 [圖6] 係表示本發明所使用的電子電路的概略構造的方塊圖。 [圖7] 係使用了MOSFET的電子電路的電路圖。 [圖8] 係使用了IGBT的電子電路的電路圖。 [圖9] 係表示光線治療器的另一實施態樣的立體圖。 [圖10] 係表示光線治療器的另一實施態樣的立體圖。 [圖11] 係表示光線治療器的另一實施態樣的立體圖。 [圖12] 係表示支持部的另一實施態樣的俯視圖。 [圖13] 係使用以往的電極棒時的光線的頻譜。 [圖14] 係添加了氮化鈦時的光線的頻譜。 [圖15] 係添加了氮化鈦以及鈣時的光線的頻譜。 [圖16] 係添加了氮化鈦以及銀時的光線的頻譜。
1:光線治療器
10:電極棒
20:照射部
21:罩部
30:本體部
31:連接線
32:電源線
33:電源開關
34:收納部

Claims (7)

  1. 一種光線治療器，包含：一對電極，其包含碳、氮化鈦以及鉀或鉀化合物；支持部，其以該一對電極配置成隔著既定距離的方式，支持該一對電極；以及電子電路，其對該一對電極施加令電弧放電在該一對電極之間產生的電壓。
  2. 如請求項1之光線治療器，其中，該一對電極，更包含銀或鈣。
  3. 如請求項1之光線治療器，其中，更包含吸附材料，其吸附電弧放電所產生的二氧化碳；該吸附材料，包含粘土粉末、木灰、炭以及沸石。
  4. 如請求項3之光線治療器，其中，更包含風扇，其設置於該一對電極的附近，並將該二氧化碳引導至該吸附材料。
  5. 如請求項1之光線治療器，其中，該電子電路，包含金屬氧化物半導體場效電晶體或絕緣閘雙極電晶體。
  6. 如請求項1之光線治療器，其中，更包含反射板，其為金屬製，將電弧放電所產生的光線反射；於該反射板形成了溝槽。
  7. 一種電極棒，作為如請求項1所記載的光線治療器的一對電極而被使用。
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