WO2021187513A1 - 保持部材、照射器具及びプラズマ装置 - Google Patents

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axis
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達也 松尾
喜重 瀧川
悠 長原
斎藤 直道
政樹 岩▲崎▼
貴也 大下
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積水化学工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a holding member, an irradiation device, and a plasma device.
  • the handpiece for a plasma irradiation device disclosed in JP2017-35281A sterilizes the affected area by irradiating the affected area with plasma from the tip.
  • the handpiece for the plasma irradiation device of JP2017-35281A includes a second electrode (33) electrically connected to the electric connector (40), an insulating tube (36) that electrically insulates and covers the electrode, and the like. It is provided with a housing for accommodating these electrodes and an insulating tube.
  • the insulating tube (36) is formed in a cylindrical shape so as to cover the root side of the second electrode (33), one end of which is attached to the electric connector (40), and the other end of which is a glass support member (38) or the like. Members are attached.
  • the holding member that holds the electrodes has a divided structure.
  • a split structure is adopted for the holding member to improve assembling property, there is a possibility that a short circuit may occur between the electrode and an object outside the holding member.
  • An object of the present invention is to provide a holding member, an electrode holder, an irradiation device, and a plasma device that can effectively solve such a problem.
  • the irradiation apparatus includes a first electrode to which a voltage is applied to generate plasma and a holding member for holding the first electrode, and the holding member includes a first member and a second member.
  • the first member and the second member come into contact with each other to form a storage space for accommodating the first electrode, and the contact surface between the first member and the second member is the first member.
  • any perpendicular line to the axis passing through the non-vertical contact surface may be non-parallel to the non-vertical contact surface.
  • the non-vertical contact surface may have an angle larger than 45 ° with respect to the radial direction perpendicular to the axis.
  • the non-vertical contact surface may surround the first electrode from the periphery around the axis.
  • the non-vertical contact surface includes a first non-vertical contact surface and a second non-vertical contact surface separated from the first non-vertical contact surface in a radial direction perpendicular to the axis. It may be.
  • the first electrode has a terminal portion connected to an external power source, and the non-vertical contact surface is located outside the terminal portion in a radial direction perpendicular to the axis. You may.
  • the contact surface includes a vertical contact surface perpendicular to the axis, and the vertical contact surface may be different from the region where the terminal portion is located in the extending direction of the axis.
  • the first electrode has a diameter-expanded portion having the largest outward protrusion length in the radial direction perpendicular to the axis, and the non-vertical contact surface has the diameter. It may be located outside the enlarged diameter portion in the direction.
  • the contact surface includes a vertical contact surface perpendicular to the axis, and the vertical contact surface is located in a region different from the region where the enlarged diameter portion is located in the extending direction of the axis. You may.
  • a second electrode is attached to the holding member so as to face a part of the first electrode, and the non-vertical contact surface has the second electrode in the direction in which the axis extends. It may be located in a region different from the region in which it is located.
  • the irradiation device includes an outer cylinder member that is electrically grounded and accommodates the entire first electrode, and the non-vertical contact surface is located between the first electrode and the outer cylinder member. You may.
  • the plasma apparatus according to the present invention includes the above-mentioned irradiation device.
  • the holding member according to the present invention is a holding member that holds a first electrode to which a voltage is applied to generate plasma, and the holding member has a first member and a second member, and the first member. And the second member come into contact with each other to form a storage space for accommodating the first electrode, and the contact surface between the first member and the second member is not perpendicular to the axis of the first electrode. Includes non-vertical contact surfaces.
  • the holding member the irradiating device, and the plasma device of the present invention, it is possible to suppress a short circuit between the electrode and an external object of the holding member while improving the assembling property.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an irradiation device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of the irradiation device of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line VV of the irradiation device of FIG.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view of an irradiation device according to an embodiment of the present invention.
  • the perspective view of the 1st member and the 2nd part of the holding member which concerns on one Embodiment of this invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an irradiation device according to a third modification.
  • the plasma device of the present invention is a plasma jet irradiation device or an active gas irradiation device. Both the plasma jet irradiator and the active gas irradiator generate plasma.
  • the plasma jet irradiation device directly irradiates the irradiated object with the generated plasma and the active species.
  • the active species is produced by the reaction of the gas in the plasma or the gas around the plasma with the plasma.
  • the active species are, for example, active oxygen species, active nitrogen species and the like.
  • the active oxygen species are, for example, hydroxyl radical, singlet oxygen, ozone, hydrogen peroxide, superoxide anion radical and the like.
  • Reactive nitrogen species include, for example, nitric oxide, nitrogen dioxide, peroxynitrite, nitrite peroxide, dinitrogen trioxide and the like.
  • the active gas irradiation device irradiates the object to be irradiated with an active gas containing an active species.
  • the active species is produced by the reaction of the gas in the plasma or the gas around the plasma with the plasma.
  • the plasma device of this embodiment is, for example, an active gas irradiation device.
  • the active gas irradiation device 100 of the present embodiment includes an irradiation device 10, a supply unit 20, a gas pipeline 30, a voltage supply line 40, a supply source 70, and a notification unit. It includes 80 and a control unit 90 (calculation unit).
  • the irradiation device 10 discharges the active gas generated in the irradiation device 10.
  • the irradiation device 10 is operated by a doctor or the like, and has a shape, size, and weight that can be easily operated by a human hand.
  • the irradiation device 10 is connected to the supply unit 20 by a gas pipe line 30, a ground line 31, and a voltage supply line 40.
  • the irradiation device 10 includes an outer cylinder member 8 described later, and a nozzle 9 constituting the tip of the irradiation device 10.
  • the nozzle 9 is attached to the tip of the holding member 1 described later.
  • the nozzle 9 has a flow path for an active gas inside.
  • the flow path of the active gas in the nozzle 9 communicates with the flow path of the plasma generating gas inside the holding member 1 described later.
  • the active gas passes through the irradiation port 1c1 of the third member 1c of the holding member 1 described later and the flow path inside the nozzle 9, and the nozzle irradiation located at the tip of the nozzle 9 is performed. It is discharged from the mouth 9a.
  • the gas pipeline 30 and the voltage supply line 40 are housed in one cable 32.
  • the supply unit 20 supplies electric power and plasma generating gas to the irradiation device 10.
  • the supply unit 20 houses the supply source 70.
  • the supply source 70 contains a gas for generating plasma.
  • the supply unit 20 receives power from a power source such as a 100 V household power source. Further, the supply unit 20 may be equipped with a rechargeable battery as a power source inside.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view (longitudinal cross section) of the surface of the irradiation device 10 along the extending direction of the irradiation device 10.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross section of the irradiation device 10 of FIG. 3 along the IV-IV line.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a cross section of the irradiation device 10 of FIG. 3 along the VV line.
  • the outer cylinder member 8 and the nozzle 9 are not shown.
  • the irradiation device 10 includes an electrode holder 7.
  • the electrode holder 7 includes a first electrode 4 and a holding member 1 that holds the first electrode 4.
  • the electrode holder 7 further includes a second electrode 5, a tubular dielectric 3, and O-rings 6a, 6b, and 6c.
  • the irradiation device 10 may include an electrically grounded outer cylinder member 8 in addition to the electrode holder 7.
  • FIG. 6 is a diagram showing a range surrounded by a two-dot chain line with reference numeral VI of FIG. 3 for an irradiation device 10 further provided with an outer cylinder member 8 in addition to the electrode holder 7 shown in FIG.
  • the outer cylinder member 8 is a conductive member having a substantially cylindrical shape and accommodating the entire first electrode 4 inside.
  • the outer cylinder member 8 may accommodate the entire electrode holder 7.
  • the outer cylinder member 8 houses the electrode holder 7 inside.
  • the first electrode 4 is an electrode to which a voltage is applied to generate plasma.
  • the first electrode 4 has a terminal portion 4a connected to an external power source via a voltage supply line 40, and a voltage is applied by the external power source.
  • the terminal portion 4a is a soldered portion when the voltage supply line 40 is soldered to the first electrode 4.
  • the first electrode 4 has an axis O1.
  • the axis O1 of the first electrode 4 is, for example, a virtual line segment extending in the extending direction d1 of the first electrode 4 and located in a range where the first electrode 4 is located in the direction d1.
  • the extending direction d1 of the axis O1 is also referred to as the axis direction d1.
  • the first electrode 4 has a diameter-expanded portion 4b having the largest outward protrusion length in the radial direction d2 perpendicular to the axis O1.
  • the first electrode 4 has a diameter-expanded portion 4b and a detail 4c having a smaller outward protrusion length in the radial direction d2 than the diameter-expanded portion 4b.
  • a part of the enlarged diameter portion 4b is connected to an external power source to form a terminal portion 4a.
  • the enlarged diameter portion 4b and the detail 4c each have a substantially cylindrical shape extending in the axial direction d1.
  • the outer diameter d of the portion of the first electrode 4 facing the second electrode 5, which will be described later, can be appropriately determined in consideration of the application of the active gas irradiation device 100 (that is, the size of the irradiation device 10) and the like.
  • the outer diameter d is preferably 0.5 mm to 20 mm, more preferably 1 mm to 10 mm.
  • the outer diameter d is at least the above lower limit value, the first electrode 4 can be easily manufactured.
  • the outer diameter d is at least the above lower limit value, the surface area of the first electrode 4 becomes large, plasma can be generated more efficiently, and healing and the like can be further promoted.
  • the outer diameter d is not more than the above upper limit value, plasma can be generated more efficiently and healing or the like can be further promoted without making the irradiation device 10 excessively large.
  • the material of the first electrode 4 is not particularly limited as long as it is a conductive material, and a metal that can be used as an electrode of a known plasma device can be applied.
  • Examples of the material of the first electrode 4 include metals such as stainless steel, copper and tungsten, carbon and the like.
  • the voltage applied to the first electrode 4 is not particularly limited as long as plasma is generated between the first electrode 4 and the second electrode 5.
  • the voltage applied to the first electrode 4 is, for example, 0.5 kVpp or more and 20 kVpp or less.
  • the voltage applied to the first electrode 4 is more preferably 2 kVpp or more and 18 kVpp or less, and further preferably 5 kVpp or more and 15 kVpp or less.
  • pp" in "kVpp” is an abbreviation for peak to peak.
  • the second electrode 5 is an electrode facing a part of the first electrode 4.
  • the second electrode 5 is a cylindrical electrode that orbits a part of the first electrode 4.
  • the second electrode 5 faces a part of the detail 4c of the first electrode 4 in the radial direction d2.
  • the second electrode 5 is electrically grounded.
  • the second electrode 5 is electrically grounded by being connected to the ground wire 31.
  • the effect of the second electrode 5 facing a part of the first electrode 4 will be described. Assuming that the length of the second electrode 5 in the axial direction d1 is larger than the length of the first electrode 4 in the axial direction d1, and the second electrode 5 faces the entire first electrode 4 in the axial direction d1. think. In this case, the area where the first electrode 4 and the second electrode 5 face each other becomes larger. The temperature of the generated plasma increases as the area of the electrodes used increases. Therefore, when the second electrode 5 faces the entire first electrode 4, the generated plasma becomes hotter.
  • the second electrode 5 faces a part of the first electrode 4, it is possible to prevent the generated plasma from becoming hot. Therefore, for example, it is possible to generate a lower temperature plasma suitable for irradiating the teeth and skin of humans and animals. In particular, even when a higher voltage is applied to the electrodes, it is possible to suppress the temperature rise of the generated plasma. Therefore, it can be said that the form in which the second electrode 5 faces a part of the first electrode 4 is particularly suitable when a high voltage is applied to the electrodes.
  • the tip portion 4d of the first electrode 4 protrudes toward the tip end side (left side in FIG. 3) of the irradiation device 10 with respect to the tip portion 5a of the second electrode 5.
  • plasma can be stably generated over the entire length of the second electrode 5 in the axial direction d1.
  • the material of the second electrode 5 is not particularly limited as long as it is a conductive material, and a metal used for an electrode of a known plasma device can be applied.
  • Examples of the material of the second electrode 5 include metals such as stainless steel, copper and tungsten, carbon and the like.
  • the tubular dielectric 3 is a member having an inner space 3a.
  • the tubular dielectric 3 is a cylindrical member extending in the axial direction d1.
  • the first electrode 4 is arranged in the inner space 3a of the tubular dielectric 3.
  • a part of the detail 4c of the first electrode 4 is arranged in the inner space 3a.
  • the first electrode 4 is arranged so as to be separated from the inner surface of the tubular dielectric 3. Further, the second electrode 5 is arranged so as to be in contact with the outer surface of the tubular dielectric 3.
  • the material of the tubular dielectric 3 As the material of the tubular dielectric 3, a dielectric material used in a known plasma device can be applied.
  • the material of the tubular dielectric 3 is, for example, glass, ceramics, synthetic resin, or the like. The lower the dielectric constant of the tubular dielectric 3, the more preferable.
  • the inner diameter R of the tubular dielectric 3 can be appropriately determined in consideration of the outer diameter d of the portion of the first electrode 4 facing the second electrode 5, which will be described later.
  • the inner diameter R is determined so that the distance s described later is within a desired range.
  • the distance s between the outer surface of the first electrode 4 and the inner surface of the tubular dielectric 3 is preferably 0.05 mm to 5 mm, preferably 0.1 mm to 0.1 mm. 1 mm is more preferable.
  • the distance s is equal to or greater than the above lower limit value, a desired amount of plasma generating gas can be easily passed when the inner space 3a of the tubular dielectric 3 is used as a flow path for the plasma generating gas as described later. ..
  • the distance s is equal to or less than the above upper limit value, plasma can be generated more efficiently and the temperature of the active gas can be lowered.
  • the holding member 1 is a member that holds the electrodes. As an example, the holding member 1 electrically insulates the first electrode 4. Further, as an example, as shown in FIG. 3, the holding member 1 contacts the first electrode 4 and holds the first electrode 4. Further, as an example, the holding member 1 directly faces the first electrode 4 and holds the first electrode 4. In other words, a region where other members are not located is formed at least partially between the holding member 1 and the first electrode 4. As shown in FIG. 3, the holding member 1 has a first member 1a and a second member 1b. The first member 1a and the second member 1b come into contact with each other to form a storage space 1d that accommodates at least a part of the first electrode 4. In the example shown in FIG. 3, the enlarged diameter portion 4b of the first electrode 4 is housed in the storage space 1d.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the first member 1a and the second member 1b. Note that in FIG. 7, the screw holes used for fixing the first member 1a and the second member 1b to each other are not shown.
  • the first member 1a and the second member 1b are both substantially cylindrical members extending in the axial direction d1.
  • the second member 1b has a shape in which at least a part thereof can be inserted into the first member 1a. Specifically, the second member 1b has an outer diameter smaller than the inner diameter of the first member 1a, at least in part.
  • the first member 1a and the second member 1b come into contact with each other, and a storage space 1d is formed.
  • the first member 1a and the second member 1b may come into contact with each other to form a storage space 1d by inserting at least a part of the first member 1a into the second member 1b.
  • the second member 1b is provided with a screw hole 1b1 for inserting a screw.
  • the first member 1a is also provided with a screw hole. The first member 1a and the second member 1b are fixed to each other in a state of being in contact with each other by screws (not shown) inserted into the screw holes of the first member 1a and the second member 1b.
  • the first member 1a contacts the first electrode 4 from one side along the axis O1 (right side in FIG. 3), and the first member 1a is in contact with the first electrode 4 and one side along the axis O1 of the first electrode 4. It regulates the movement to. Further, the second member 1b contacts the first electrode 4 from the other side (left side in FIG. 3) along the axis O1 and restricts the movement of the first electrode 4 to the other side along the axis O1. ing. In the example shown in FIG. 3, the second member 1b is in contact with the enlarged diameter portion 4b of the first electrode 4 from the other side along the axis O1 via the O-ring 6a.
  • the O-ring 6a is a member made of an elastic resin member, is sandwiched between the diameter-expanded portion 4b and the second member 1b, and is in close contact with the diameter-expanded portion 4b and the second member 1b. As a result, the first electrode 4 is held in a state where the movement in the axial direction d1 is restricted.
  • the holding member 1 further includes a third member 1c. Then, the holding member 1 further holds the second electrode 5 and the tubular dielectric 3 by the second member 1b and the third member 1c.
  • the third member 1c is a substantially cylindrical member extending in the axial direction d1.
  • the second member 1b has a shape in which at least a part thereof can be inserted into the third member 1c. Specifically, the second member 1b has an outer diameter smaller than the inner diameter of the third member 1c, at least in part.
  • the second member 1b and the third member 1c come into contact with each other, and a space for accommodating the second electrode 5 and the tubular dielectric 3 is created. It is formed.
  • the second member 1b and the third member 1c come into contact with each other, and the second electrode 5 and the tubular dielectric 3 are formed.
  • a space for accommodating may be formed.
  • the second member 1b contacts the second electrode 5 from one side along the axis O1 and restricts the movement of the second electrode 5 to the other side along the axis O1.
  • the third member 1c contacts the second electrode from the other side along the axis O1 and restricts the movement of the second electrode 5 to the other side along the axis O1.
  • the second electrode 5 is held in a state where the movement in the axial direction d1 is restricted.
  • the second member 1b contacts the tubular dielectric 3 from one side along the axis O1 via the O-ring 6b, and moves the tubular dielectric 3 to one side along the axis O1. It is regulated.
  • the third member 1c contacts the tubular dielectric 3 from the other side along the axis O1 via the O-ring 6c, and moves the tubular dielectric 3 to the other side along the axis O1. It is regulated.
  • the O-rings 6b and 6c are members made of an elastic resin member, and have an inner diameter that is in close contact with the outer peripheral surface of the tubular dielectric 3. As a result, the tubular dielectric 3 is held in a state in which movement in the axial direction d1 is restricted.
  • An irradiation port 1c1 is provided at the tip of the third member 1c on the tip side (left side in FIG. 3) of the irradiation device 10.
  • the irradiation port 1c1 communicates the inner space 3a of the tubular dielectric 3 with the outside of the irradiation device 10.
  • the holding member 1 has a part of the voltage supply line 40 so that the voltage supply line 40 can be connected to the terminal portion 4a and extend to the outside of the holding member 1. It further has a voltage supply line accommodating portion 1e for accommodating. Further, in the examples shown in FIGS. 3 and 5, the holding member 1 is a part of the grounding wire 31 so that the grounding wire 31 can be connected to the second electrode 5 and extend to the outside of the holding member 1. Further has a ground wire accommodating portion 1f for accommodating the above.
  • the shapes of the first member 1a, the second member 1b, and the third member 1c are substantially cylindrical.
  • the shapes of the first member 1a, the second member 1b, and the third member 1c may be polygonal cylinders such as a square cylinder, a hexagonal cylinder, and an octagonal cylinder.
  • the material of the first member 1a, the second member 1b, and the third member 1c is not particularly limited, but a material having an insulating property is preferable.
  • the insulating material is, for example, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or the like.
  • Thermoplastic resins include, for example, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene resin (ABS resin), polyetheretherketone (PEEK), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF).
  • thermosetting resin is, for example, a phenol resin, a melamine resin, a urea resin, an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a silicon resin, or the like.
  • a composite of polyethylene terephthalate (PET) as a main raw material filled with short glass fibers, an inorganic filler, or the like can also be used. Examples of such a material include Unilate (registered trademark) manufactured by Unitika Ltd.
  • PEEK or mPPE has the physical characteristics of a resin suitable for the materials of the first member 1a, the second member 1b and the third member 1c. Therefore, it is more preferable.
  • the holding member 1 When the holding member 1 includes the first member 1a and the second member 1b, and further includes the third member 1c, the holding member 1 can be disassembled into a plurality of members. Therefore, the first electrode 4, the second electrode 5, the tubular dielectric 3, and the like held by the holding member 1 can be easily removed from the holding member 1. Further, it is also possible to easily assemble the electrode holder 7 and the irradiation device 10 by using the first member 1a, the second member 1b, and the third member 1c.
  • the irradiation device 10 shown in FIG. 3 can be assembled by the following procedure, for example. First, the first member 1a, the second member 1b, and the first electrode 4 are arranged so that the first member 1a and the second member 1b face each other with the first electrode 4 interposed therebetween.
  • the first member 1a and the second member 1b are brought into contact with each other and fixed to each other so that at least a part of the first electrode 4 is accommodated in the storage space 1d.
  • the first member is such that at least the enlarged diameter portion 4b is located inside the first member 1a and at least a part of the details 4c is located outside the first member 1a.
  • the electrode 4 is inserted into the first member 1a from the diameter-expanded portion 4b side. As a result, the first electrode 4 and the first member 1a come into contact with each other in the axial direction d1, and the movement of the first electrode 4 is suppressed.
  • the second member 1b is brought closer from the detail 4c side of the first electrode 4, the detail 4c passes through the inside of the second member 1b, and the second member 1b covers the enlarged diameter portion 4b.
  • the second member 1b is brought into contact with each other and fixed to each other. As a result, the first electrode 4 is held by the first member 1a and the second member 1b.
  • the third member 1c, the second electrode 5, and the tubular dielectric 3 are arranged so that the second member 1b and the third member 1c face each other with the second electrode 5 and the tubular dielectric 3 interposed therebetween.
  • the second member 1b and the third member 1c are brought into contact with each other and fixed to each other so that the second electrode 5 and the tubular dielectric 3 are accommodated between the second member 1b and the third member 1c. do.
  • the irradiation device 10 According to the irradiation device 10 according to the present embodiment, it can be assembled according to the above procedure, and the first electrode 4 and the second member 1b buffer when the first member 1a and the second member 1b are brought into contact with each other. It becomes difficult to assemble and the assembleability becomes good.
  • the contact surface 2 between the first member 1a and the second member 1b includes a non-vertical contact surface 2a that is not perpendicular to the axis O1.
  • the contact surface 2 includes the non-vertical contact surface 2a and the vertical contact surface 2b perpendicular to the axis O1.
  • the non-vertical contact surface 2a is located outside the radial direction d2 with respect to the first electrode 4.
  • the angle ⁇ formed by the non-vertical contact surface 2a with respect to the radial direction d2 is 90 °.
  • the non-vertical contact surface 2a Surrounds the first electrode 4 from the periphery centered on the axis O1 as shown in FIG.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the periphery of the contact surface 2 in the irradiation device 10 including the electrode holder 7 and the outer cylinder member 8 according to the reference example.
  • a conductive object such as the outer cylinder member 8 shown in FIG. 8 may be arranged outside the first electrode 4 in the radial direction d2 and outside the holding member 1.
  • the contact surface 2 according to the reference example does not have the non-vertical contact surface 2a and is a surface perpendicular to the axis O1.
  • the contact surface 2 includes the non-vertical contact surface 2a.
  • the non-vertical contact surface 2a is provided so that the perpendicular line to the axis O1 includes a line intersecting the non-vertical contact surface 2a. Since the contact surface 2 includes the non-vertical contact surface 2a, the holding member extends from the first electrode 4 in the radial direction d2 at a position where the non-vertical contact surface 2a is located outside the radial direction d2 of the first electrode 4. The lines of electric force directed to the external object of 1 are blocked by the first member 1a and the second member 1b.
  • the creepage distance between the first electrode 4 and the external object of the holding member 1 can be increased. Then, it is possible to suppress a short circuit between the first electrode 4 and an external object of the holding member 1 via between the first member 1a and the second member 1b. In particular, it is possible to suppress a short circuit between the first member 1a and the second member 1b while facilitating the disassembly and assembly of the holding member 1.
  • the non-vertical contact surface 2a is located between the first electrode 4 and the outer cylinder member 8. Therefore, it is possible to suppress a short circuit between the first electrode 4 and the outer cylinder member 8 via between the first member 1a and the second member 1b.
  • the non-vertical contact surface 2a is provided so that an arbitrary perpendicular line to the axis O1 passing through the non-vertical contact surface 2a is non-parallel to the non-vertical contact surface O1.
  • a perpendicular line to the axis O1 passing through the non-vertical contact surface 2a is drawn, it is always non-parallel to the non-vertical contact surface 2a and a perpendicular line parallel to the non-vertical contact surface 2a is drawn.
  • a non-vertical contact surface 2a is provided so that the non-vertical contact surface 2a cannot be provided.
  • the terminal portion 4a of the first electrode 4 has a configuration for connecting the first electrode 4 to an external power source, such as solder and a portion of the voltage supply line 40 to be soldered to the first electrode 4. Elements can be placed. Therefore, in the terminal portion 4a, the first electrode 4 and the first electrode 4 are electrically connected to each other as much as the components for connecting the first electrode 4 to the external power source are arranged. It is considered that the distance between the element and the object outside the holding member 1 is likely to be short, and a short circuit is likely to occur.
  • the non-vertical contact surface 2a is located outside the terminal portion 4a in the radial direction d2. As a result, a short circuit between the terminal portion 4a and an external object of the holding member 1 can be effectively suppressed.
  • the enlarged diameter portion 4b of the first electrode 4 is the portion of the first electrode 4 having the largest outward protrusion length in the radial direction d2, it is an object outside the holding member 1. It is considered that the distance between the two is likely to be short and a short circuit is likely to occur.
  • the non-vertical contact surface 2a is located outside the enlarged diameter portion 4b in the radial direction d2. As a result, a short circuit between the enlarged diameter portion 4b and an external object of the holding member 1 can be effectively suppressed.
  • the second electrode 5 faces a part of the first electrode 4.
  • the portion of the first electrode 4 that does not face the second electrode 5 is short-circuited with an external object of the holding member 1 by the amount that the second electrode 5 does not exist between the portions that face the second electrode 5. It is thought that it is likely to occur.
  • the non-vertical contact surface 2a is located in a region different from the region in which the second electrode 5 is located in the extending direction of the axis O1. As a result, it is possible to effectively suppress a short circuit between the portion of the first electrode 4 that does not face the second electrode 5 and an external object of the holding member 1.
  • a part of the first electrode 4 is arranged in the inner space 3a of the tubular dielectric 3.
  • the non-vertical contact surface 2a is located in a region different from the region where the tubular dielectric 3 is located in the axial direction d1 where the axis O1 extends.
  • the non-vertical contact surface 2a surrounds the first electrode 4 from the periphery centered on the axis O1. Therefore, it is possible to suppress a short circuit between the first electrode 4 and an external object of the holding member 1 in the entire circumferential direction centered on the axis O1.
  • the contact surface 2 includes the vertical contact surface 2b.
  • the vertical contact surface 2b is located in the region where the first electrode 4 is located in the axial direction d1.
  • the thickness of the holding member 1 extending from the first electrode 4 in the radial direction d2 and blocking the electric lines of force toward the external object of the holding member 1 becomes small. ..
  • the vertical contact surface 2b is located in a region different from the region in which the terminal portion 4a is located in the axial direction d1. Therefore, it is possible to secure the thickness of the holding member 1 in the region where the terminal portion 4a is located. As a result, for example, even when a high voltage is applied to the first electrode 4, the terminal portion 4a and the external object of the holding member 1 are short-circuited through the portion where the thickness of the holding member 1 is small. , Can be suppressed.
  • the vertical contact surface 2b is located in a region different from the region in which the enlarged diameter portion 4b is located in the axial direction d1. As a result, it is possible to prevent the enlarged diameter portion 4b and the external object of the holding member 1 from being short-circuited through the portion where the thickness of the holding member 1 is small.
  • the first electrode 4 includes a first portion 4e located in the inner space 3a of the tubular dielectric 3 and a second portion 4f located outside the inner space 3a.
  • the vertical contact surface 2b is located in a region different from the region in which the second portion 4f is located in the axial direction d1.
  • the vertical contact surface 2b is located in a region different from the region in which the first electrode 4 is located in the axial direction d1.
  • the thickness of the holding member 1 in the entire region where the first electrode 4 is located can be secured.
  • plasma generation gas is supplied from the supply unit 20 between the first electrode 4 and the second electrode 5.
  • the first electrode 4 and the tubular dielectric 3 are arranged apart from each other.
  • the inner space 3a of the tubular dielectric 3 may be used as a flow path for the plasma generating gas to supply the plasma generating gas between the first electrode 4 and the second electrode 5.
  • the gap between the second electrode 5 and the tubular dielectric 3 is used as a flow path for the plasma generating gas.
  • a plasma generating gas may be supplied between the first electrode 4 and the second electrode 5.
  • the method of supplying the plasma generating gas between the first electrode 4 and the second electrode 5 is not particularly limited.
  • the inside of the first electrode 4 may be hollow.
  • the plasma generating gas supplied to the irradiation device 10 via the gas pipeline 30 passes through the inside of the first electrode 4 and is provided on the first electrode 4 facing the second electrode 5. By exiting the hole, it is supplied between the first electrode 4 and the second electrode 5.
  • the holding member 1 described later may be provided with a through hole. In this case, the plasma generating gas supplied to the irradiation device 10 via the gas pipeline 30 is supplied between the first electrode 4 and the second electrode 5 through the through hole of the holding member 1. ..
  • the supply unit 20 as shown in FIG. 1 supplies electricity and plasma generating gas to the irradiation device 10.
  • the supply unit 20 can adjust the voltage and frequency applied between the first electrode 4 and the second electrode 5.
  • the supply unit 20 includes a housing 21 that houses the supply source 70.
  • the housing 21 houses the supply source 70 in a detachable manner. As a result, when the gas in the supply source 70 housed in the housing 21 runs out, the plasma generation gas supply source 70 can be replaced.
  • the supply source 70 supplies a plasma generating gas between the first electrode 4 and the second electrode 5.
  • the supply source 70 is a pressure-resistant container in which a gas for plasma generation is housed. As shown in FIG. 2, the supply source 70 is detachably attached to the pipe 75 arranged in the housing 21.
  • the pipe 75 connects the supply source 70 and the gas pipe line 30.
  • a solenoid valve 71, a pressure regulator 73, a flow rate controller 74, and a pressure sensor 72 (remaining amount sensor) are attached to the pipe 75.
  • the solenoid valve 71 When the solenoid valve 71 is opened, the plasma generating gas is supplied from the supply source 70 to the irradiation device 10 via the pipe 75 and the gas pipeline 30.
  • the solenoid valve 71 does not have a configuration in which the valve opening degree can be adjusted, but has a configuration in which only opening and closing can be switched.
  • the solenoid valve 71 may have a configuration in which the valve opening degree can be adjusted.
  • the pressure regulator 73 is arranged between the solenoid valve 71 and the supply source 70. The pressure regulator 73 reduces the pressure of the plasma generating gas (reducing the plasma generating gas) from the supply source 70 toward the solenoid valve 71.
  • the flow rate controller 74 is arranged between the solenoid valve 71 and the gas pipeline 30.
  • the flow rate controller 74 adjusts the flow rate (supply amount per unit time) of the plasma generating gas that has passed through the solenoid valve 71.
  • the flow rate controller 74 adjusts the flow rate of the plasma generating gas to, for example, 3 L / min.
  • the pressure sensor 72 detects the remaining amount V1 of the plasma generating gas at the supply source 70.
  • the pressure sensor 72 measures the pressure (residual pressure) in the supply source 70 as the remaining amount V1.
  • the pressure sensor 72 measures the pressure (primary pressure) of the plasma generating gas passing between the pressure regulator 73 and the supply source 70 (primary side of the pressure regulator 73) as the pressure of the supply source 70.
  • the pressure sensor 72 for example, Keyence's AP-V80 series (specifically, for example, AP-15S) or the like can be adopted.
  • the actual remaining amount V1 (volume) of the supply source 70 is calculated from the residual pressure measured by the pressure sensor 72 and the capacity (internal volume) of the supply source 70.
  • the capacity for calculation is set by selecting the actual capacity of the supply source 70 on the system screen of an input unit (not shown). You may. Further, in the case of using a fixed-dose supply source 70 as the supply source 70, the control unit 90 may store the capacity in advance.
  • a joint 76 is provided at the end of the pipe 75 on the supply source 70 side.
  • a supply source 70 is detachably attached to the joint 76.
  • plasma is generated while the solenoid valve 71, the pressure regulator 73, the flow rate controller 74, and the pressure sensor 72 (hereinafter referred to as “solenoid valve 71, etc.”) are fixed to the housing 21.
  • the gas supply source 70 can be replaced.
  • a common solenoid valve 71 or the like can be used for both the supply source 70 before replacement and the supply source 70 after replacement.
  • the solenoid valve 71 and the like may be fixed to the supply source 70 and may be integrally detachable from the housing 21 together with the supply source 70.
  • the gas pipeline 30 is a path for supplying plasma generation gas from the supply unit 20 to the irradiation device 10.
  • the gas pipeline 30 is connected to the rear end of the tubular dielectric 3 of the irradiation device 10.
  • the material of the gas pipe 30 is not particularly limited, and a known material used for the gas pipe can be applied.
  • a resin pipe, a rubber tube, or the like can be exemplified, and a flexible material is preferable.
  • the voltage supply line 40 is a wiring that supplies a voltage from the supply unit 20 to the irradiation device 10. As described above, the voltage supply line 40 is connected to the first electrode 4 of the irradiation device 10 and is connected to a foot switch (not shown).
  • the material of the voltage supply line 40 is not particularly limited, and a known material used for the voltage supply line can be applied. As the material of the voltage supply wire 40, a metal conductor or the like coated with an insulating material can be exemplified.
  • the control unit 90 as shown in FIG. 2 is configured by using an information processing device. That is, the control unit 90 includes a CPU (Central Processor Unit), a memory, and an auxiliary storage device connected by a bus. The control unit 90 operates by executing a program. The control unit 90 may be built in the supply unit 20, for example. The control unit 90 controls the irradiation device 10, the supply unit 20, and the notification unit 80.
  • a CPU Central Processor Unit
  • the control unit 90 controls the irradiation device 10, the supply unit 20, and the notification unit 80.
  • a foot switch (not shown) is electrically connected to the control unit 90.
  • the control unit 90 When the foot switch is operated by the user of the irradiation device 10, an electric signal is sent from the foot switch to the control unit 90.
  • the control unit 90 receives the electric signal, the control unit 90 operates the solenoid valve 71 and the flow rate controller 74, and applies a voltage to the first electrode 4.
  • the control unit 90 when the user presses the foot switch once, the control unit 90 receives an electric signal. Then, the control unit 90 opens the solenoid valve 71 for a predetermined time, causes the flow controller 74 to adjust the flow rate of the plasma generating gas that has passed through the solenoid valve 71, and applies a voltage to the first electrode 4 for a predetermined time. do. As a result, a certain amount of plasma generating gas is supplied from the supply source 70 between the first electrode 4 and the second electrode 5, and the active gas is discharged from the nozzle irradiation port 9a for a certain period of time (for example, about several seconds to several tens of seconds). , 30 seconds in this embodiment), and the gas is continuously discharged.
  • a certain period of time for example, about several seconds to several tens of seconds. , 30 seconds in this embodiment
  • the amount of active gas discharged per time the user presses the foot switch is fixed.
  • Such an operation of discharging an active gas having a predetermined discharge amount is called a unit operation.
  • the unit operation is one pressing of the foot switch by the user.
  • the amount of active gas discharged per unit operation (the amount of plasma generating gas supplied from the supply source 70 to the first electrode 4 and the second electrode 5 per unit operation) is set in advance. It may be a fixed value or a variable value that can be set by operating an operation panel (not shown).
  • the control unit 90 calculates at least one of the remaining number N and the remaining time T of the plasma generating gas as residual information. In the present embodiment, the control unit 90 calculates only the remaining number N of the remaining number N and the remaining time T as the remaining information.
  • the remaining number N is the number of remaining unit operations in which the plasma generating gas remaining in the supply source 70 can supply the plasma generating gas between the first electrode 4 and the second electrode 5 from the supply source 70. Is.
  • the remaining time T is the remaining time during which the plasma generating gas remaining in the supply source 70 can supply the plasma generating gas between the first electrode 4 and the second electrode 5 from the supply source 70.
  • Both the remaining number of times N and the remaining time T can be calculated from the remaining amount V1 of the plasma generating gas at the supply source 70.
  • the average value V2 (average value) of the amount of plasma generation gas used (supply amount) in the last few times is calculated, and the average value V2 (average value) is divided by the remaining amount V1 of the plasma generation gas.
  • the remaining number of times N is calculated.
  • the notification unit 80 notifies at least one of the remaining number of times N and the remaining time T.
  • the notification unit 80 displays the remaining number of times N.
  • the notification unit 80 displays the remaining number N calculated by the control unit 90 as a number.
  • a display device capable of displaying an arbitrary number may be adopted, or a mechanical counter may be adopted.
  • the notification unit 80 is provided on the outer surface of the housing 21 integrally with the housing 21, but may be provided independently of the supply unit 20. Further, the notification unit 80 may display the remaining number of times N in a form different from the number. For example, the notification unit 80 may adopt a configuration in which an analog display formed by a dial and hands is used. Further, for example, the notification unit 80 may notify the remaining number of times N depending on the color display mode and the light lighting mode.
  • the notification unit 80 may notify the remaining number of times N by voice.
  • a speaker or the like can be adopted as the notification unit 80.
  • a user such as a doctor moves the irradiation device 10 with the irradiation device 10 and directs the nozzle irradiation port 9a toward an object to be irradiated, which will be described later.
  • the user presses the foot switch to supply electricity and plasma generating gas from the supply source 70 to the irradiation device 10.
  • the plasma generating gas supplied to the irradiation device 10 flows into the inner space 3a of the tubular dielectric 3 from the rear end of the tubular dielectric 3.
  • the plasma generating gas is ionized at a position where the first electrode 4 and the second electrode 5 face each other to become plasma.
  • the first electrode 4 and the second electrode 5 face each other in a direction orthogonal to the flow direction of the plasma generating gas.
  • the plasma generated at the position where the outer peripheral surface of the first electrode 4 and the inner peripheral surface of the second electrode 5 face each other changes the gas composition while flowing through the inner space 3a of the tubular dielectric 3, and activates radicals and the like. It becomes an active gas containing seeds.
  • the generated active gas is discharged from the nozzle irradiation port 9a.
  • the discharged active gas further activates a part of the gas in the vicinity of the nozzle irradiation port 9a to generate an active species.
  • the active gas containing these active species is irradiated to the object to be irradiated.
  • Examples of the irradiated object include cells, biological tissues, and individual organisms.
  • Examples of the biological tissue include organs such as internal organs, epithelial tissue covering the inner surface of the body surface and body cavity, periodontal tissue such as gingiva, alveolar bone, periodontal ligament and cementum, teeth and bone.
  • the individual organism may be any of mammals such as humans, dogs, cats and pigs; birds; fish and the like.
  • the plasma generating gas examples include rare gases such as helium, neon, argon, and krypton; nitrogen; and the like. These gases may be used alone or in combination of two or more.
  • the plasma generating gas preferably contains nitrogen as a main component.
  • nitrogen is the main component means that the content of nitrogen in the plasma generating gas is more than 50% by volume. That is, the nitrogen content in the plasma generating gas is preferably more than 50% by volume, more preferably 70% by volume or more, and particularly preferably 90% by volume to 100% by volume.
  • the gas components other than nitrogen in the plasma generating gas are not particularly limited, and examples thereof include oxygen and rare gases.
  • the invention according to the present embodiment is described above. As described above, in the invention according to the present embodiment, since the second electrode 5 faces a part of the first electrode 4, a high voltage is particularly applied to the electrodes. Suitable for cases. Therefore, it can be said that the invention according to the present embodiment is particularly suitable when the plasma generating gas contains nitrogen gas as a main component.
  • the oxygen concentration of the plasma generating gas introduced into the tubular dielectric 3 is preferably 1% by volume or less. If the oxygen concentration is not more than the upper limit, the generation of ozone can be reduced.
  • the flow rate of the plasma generating gas introduced into the tubular dielectric 3 is preferably 1 L / min to 10 L / min.
  • the flow rate of the plasma generating gas introduced into the tubular dielectric 3 is at least the lower limit value, it is easy to suppress an increase in the temperature of the irradiated surface of the irradiated object.
  • the flow rate of the plasma generating gas is not more than the upper limit value, the cleaning, activation or healing of the irradiated object can be further promoted.
  • the temperature of the active gas irradiated from the nozzle irradiation port 9a is preferably 50 ° C. or lower, more preferably 45 ° C. or lower, and even more preferably 40 ° C. or lower.
  • the temperature of the irradiated surface is likely to be 40 ° C. or less.
  • the lower limit of the temperature of the active gas irradiated from the nozzle irradiation port 9a is not particularly limited, and is, for example, 10 ° C. or higher.
  • the temperature of the active gas is a value obtained by measuring the temperature of the active gas at the nozzle irradiation port 9a with a thermocouple.
  • the distance (irradiation distance) from the nozzle irradiation port 9a to the irradiated surface is preferably, for example, 0.01 mm to 10 mm.
  • the irradiation distance is equal to or more than the above lower limit value, the temperature of the irradiated surface can be lowered and the irritation to the irradiated surface can be further alleviated.
  • the irradiation distance is not more than the above upper limit value, the effect of healing and the like can be further enhanced.
  • the temperature of the irradiated surface at a position separated from the nozzle irradiation port 9a by 1 mm or more and 10 mm or less is preferably 40 ° C. or less.
  • the lower limit of the temperature of the irradiated surface is not particularly limited, but is, for example, 10 ° C. or higher.
  • the temperature of the irradiated surface is the AC voltage applied between the first electrode 4 and the second electrode 5, the discharge amount of the activated gas to be irradiated, the distance from the tip 4d of the first electrode 4 to the nozzle irradiation port 9a, etc. It can be adjusted by the combination of.
  • the temperature of the irradiated surface can be measured using a thermocouple.
  • Active species (radicals, etc.) contained in the active gas include hydroxyl radical, singlet oxygen, ozone, hydrogen peroxide, superoxide anion radical, nitric oxide, nitrogen dioxide, peroxynitrite, nitrite peroxide, and trioxide.
  • hydroxyl radical singlet oxygen
  • ozone hydrogen peroxide
  • superoxide anion radical nitric oxide
  • nitrogen dioxide peroxynitrite
  • nitrite peroxide nitrite peroxide
  • trioxide trioxide.
  • Nitric oxide and the like can be exemplified.
  • the type of active species contained in the active gas can be further adjusted to, for example, the type of plasma generating gas.
  • the density of hydroxyl radicals (radical density) in the active gas is preferably 0.1 ⁇ mol / L to 300 ⁇ mol / L.
  • the radical density is at least the lower limit value, it is easy to promote the cleaning, activation or healing of abnormalities of the irradiated object selected from cells, biological tissues and individual organisms.
  • the radical density is not more than the upper limit value, the irritation to the irradiated surface can be reduced.
  • the radical density can be measured by, for example, the following method. 0.2 mL of a 0.2 mol / L solution of DMPO (5,5-dimethyl-1-pyrroline-N-oxide) is irradiated with an active gas for 30 seconds. At this time, the distance from the nozzle irradiation port 9a to the liquid surface is set to 5.0 mm. The hydroxyl radical concentration of the solution irradiated with the active gas is measured by using the electron spin resonance (ESR) method, and this is used as the radical density.
  • ESR electron spin resonance
  • the density of singlet oxygen (singlet oxygen density) in the active gas is preferably 0.1 ⁇ mol / L to 300 ⁇ mol / L.
  • the singlet oxygen density is at least the lower limit value, it is easy to promote the cleaning, activation or healing of abnormalities of irradiated objects such as cells, biological tissues and individual organisms.
  • it is not more than the upper limit value, the irritation to the irradiated surface can be reduced.
  • the singlet oxygen density can be measured by, for example, the following method. Irradiate 0.4 mL of a 0.1 mol / L solution of TPC (2,2,5,5-tetramethyl-3-pyrroline-3-carboxamide) with an active gas for 30 seconds. At this time, the distance from the nozzle irradiation port 9a to the liquid surface is set to 5.0 mm. The singlet oxygen concentration of the solution irradiated with the active gas is measured by using the electron spin resonance (ESR) method, and this is defined as the singlet oxygen density.
  • ESR electron spin resonance
  • the flow rate of the active gas irradiated from the nozzle irradiation port 9a is preferably 1 L / min to 10 L / min.
  • the flow rate of the active gas irradiated from the nozzle irradiation port 9a is at least the lower limit value, the effect of the active gas acting on the irradiated surface can be sufficiently enhanced.
  • the flow rate of the active gas irradiated from the nozzle irradiation port 9a is less than the upper limit value, it is possible to prevent the temperature of the surface to be irradiated with the active gas from rising excessively. In addition, when the irradiated surface is wet, rapid drying of the irradiated surface can be prevented.
  • the flow rate of the active gas to be irradiated from the nozzle irradiation port 9a can be adjusted by the amount of plasma generating gas supplied to the tubular dielectric 3.
  • the active gas generated by the active gas irradiation device 100 has the effect of promoting healing of trauma and abnormalities. By irradiating a cell, a living tissue or an individual organism with an active gas, the cleansing, activation, or healing of the irradiated portion can be promoted.
  • the irradiation frequency When irradiating an active gas for the purpose of promoting healing of trauma or abnormality, there are no particular restrictions on the irradiation frequency, the number of irradiations, and the irradiation period.
  • the irradiation conditions such as once to 5 times a day, 10 seconds to 10 minutes each time, 1 day to 30 days, etc. , Preferred from the viewpoint of promoting healing.
  • the active gas irradiation device 100 of the present embodiment is particularly useful as an oral treatment instrument and a dental treatment instrument.
  • the active gas irradiation device 100 of the present embodiment is also suitable as an instrument for animal treatment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the irradiation device 10 according to the first modification.
  • the angle ⁇ is not 90 °.
  • the contact surface 2 does not include the vertical contact surface 2b.
  • the non-vertical contact surface 2a preferably has an angle ⁇ larger than 45 ° with respect to the radial direction d2. In this case, the creepage distance between the first electrode 4 and the external object of the holding member 1 can be made longer than when the angle ⁇ is 45 ° or less.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the irradiation device 10 according to the second modification.
  • the non-vertical contact surface 2a includes a first non-vertical contact surface 2a1 and a second non-vertical contact surface 2a2 separated from the first non-vertical contact surface 2a1 in the radial direction d2.
  • each of the first non-vertical contact surface 2a1 and the second non-vertical contact surface 2a2 surrounds the first electrode 4 from the periphery centered on the axis O1.
  • the non-vertical contact surface 2a increases the creepage distance between the first electrode 4 and the external object of the holding member 1. be able to.
  • FIG. 11 is a perspective view of the first member 1a and the second member 1b according to the third modification.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the irradiation device 10 according to the third modification on a plane passing through the terminal portion 4a and perpendicular to the axis O1.
  • a non-vertical contact surface 2a is formed on a part of the circumferential direction centered on the axis O1. Is formed.
  • the non-vertical contact surface 2a is located outside the terminal portion 4a in the radial direction d2. In this case, the non-vertical contact surface 2a can effectively suppress a short circuit between the terminal portion 4a and an external object of the holding member 1.
  • the first member 1a and the second member 1b have a substantially cylindrical shape, and the first member 1a and the second member 1b are brought into contact with each other to form a storage space 1d.
  • An example in which the first member 1a and the second member 1b are lined up in the axial direction d1 has been described.
  • the forms of the first member 1a and the second member 1b are not particularly limited as long as they come into contact with each other to form the storage space 1d and the contact surface 2 including the non-vertical contact surface 2a.
  • both the first member 1a and the second member 1b have a semi-cylindrical shape.
  • a cylindrical shape can be formed by bringing the first member 1a and the second member 1b into contact with each other, and the inside of the cylindrical shape can be used as the storage space 1d.

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Abstract

照射器具は、プラズマを生成するために電圧が印加される第1電極と、第1電極を保持する保持部材と、を備え、保持部材は、第1部材及び第2部材を有し、第1部材と第2部材とが接触することで、第1電極を収容する収納空間を構成し、第1部材と第2部材との接触面は、第1電極の軸線に非垂直な非垂直接触面を含む。

Description

保持部材、照射器具及びプラズマ装置
 本発明は、保持部材、照射器具及びプラズマ装置に関する。
 歯科治療等を目的としてプラズマを利用する技術が提案されている(JP2017-35281A参照)。JP2017-35281Aに開示されたプラズマ照射装置用ハンドピースは、先端からプラズマを患部に照射して殺菌を行うものである。JP2017-35281Aのプラズマ照射装置用ハンドピースは、電気コネクタ(40)に電気的に接続された第2の電極(33)と、該電極を電気的に絶縁して覆う絶縁チューブ(36)と、それら電極と絶縁チューブとを収容する筐体と、を備えている。該絶縁チューブ(36)は、第2の電極(33)の根元側を覆うように筒状に形成され、一端が電気コネクタ(40)に取り付けられ、他端に硝子支持部材(38)等の部材が取り付けられている。
 電極に絶縁チューブの一端を取り付け、更に該絶縁チューブの他端にその他部材を取り付けて、アゼンブリを組立てる場合、組立て性に向上の余地があった。ところで、プラズマを照射する照射器具の組立て性を向上するためには、電極を保持する保持部材を分割構造にすることが好ましいと考えられる。しかし、後述のように、保持部材に分割構造を採用して、組立て性を向上させる場合、電極と保持部材の外部の物体との間に短絡が生じるおそれがあった。
 本発明は、このような課題を効果的に解決し得る保持部材、電極保持体、照射器具及びプラズマ装置を提供することを目的とする。
 本発明による照射器具は、プラズマを生成するために電圧が印加される第1電極と、前記第1電極を保持する保持部材と、を備え、前記保持部材は、第1部材及び第2部材を有し、前記第1部材と前記第2部材とが接触することで、前記第1電極を収容する収納空間を構成し、前記第1部材と前記第2部材との接触面は、前記第1電極の軸線に非垂直な非垂直接触面を含む。
 本発明による照射器具において、前記非垂直接触面を通る前記軸線への任意の垂線が、前記非垂直接触面と非平行となってもよい。
 本発明による照射器具において、前記非垂直接触面は、前記軸線に垂直な径方向に対して45°より大きな角度をなしてもよい。
 本発明による照射器具において、前記非垂直接触面は、前記軸線を中心とした周囲から前記第1電極を囲っていてもよい。
 本発明による照射器具において、前記非垂直接触面は、第1非垂直接触面と、前記第1非垂直接触面から前記軸線に垂直な径方向に離間した第2非垂直接触面と、を含んでもよい。
 本発明による照射器具において、前記第1電極は、外部の電力源に接続する端子部を有し、前記非垂直接触面は、前記軸線に垂直な径方向における前記端子部の外方に位置してもよい。
 本発明による照射器具において、前記接触面は、前記軸線に垂直な垂直接触面を含み、前記垂直接触面は、前記軸線の延びる方向における前記端子部が位置する領域とは異なってもよい。
 本発明による照射器具において、前記第1電極は、前記軸線に垂直な径方向の外方への突出長さが最も大きくなっている拡径部を有し、前記非垂直接触面は、前記径方向における前記拡径部の外方に位置してもよい。
 本発明による照射器具において、前記接触面は、前記軸線に垂直な垂直接触面を含み、前記垂直接触面は、前記軸線の延びる方向における前記拡径部が位置する領域とは異なる領域に位置してもよい。
 本発明による照射器具において、前記保持部材には、前記第1電極の一部に対向するように第2電極が取り付けられ、前記非垂直接触面は、前記軸線の延びる方向において前記第2電極が位置する領域とは異なる領域に位置してもよい。
 本発明による照射器具は、電気的に接地され且つ前記第1電極の全体を収容する外筒部材を備え、前記非垂直接触面は、前記第1電極と前記外筒部材との間に位置してもよい。
 本発明によるプラズマ装置は、上記記載の照射器具を備える。
 本発明による保持部材は、プラズマを生成するために電圧が印加される第1電極を保持する保持部材であって、前記保持部材は、第1部材及び第2部材を有し、前記第1部材と前記第2部材とが接触することで、前記第1電極を収容する収納空間を構成し、前記第1部材と前記第2部材との接触面は、前記第1電極の軸線に非垂直な非垂直接触面を含む。
 本発明の、保持部材、照射器具及びプラズマ装置によれば、組立て性を向上しつつ、電極と保持部材の外部の物体との間の短絡を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係るプラズマ装置を示す模式図。 本発明の一実施形態に係るプラズマ装置の概略構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る照射器具の断面図。 図3の照射器具のIV-IV線に沿った断面図。 図3の照射器具のV-V線に沿った断面図。 本発明の一実施形態に係る照射器具の部分断面図。 本発明の一実施形態に係る保持部材の第1部材及び第2部分の斜視図。 参考例に係る照射器具の部分断面図。 第1の変形例に係る照射器具の断面図。 第2の変形例に係る照射器具の断面図。 第3の変形例に係る保持部材の第1部材及び第2部材の斜視図。 第3の変形例に係る照射器具の断面図。
 以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
 以下、図面を参照して本開示の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
 さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「垂直」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
 本発明のプラズマ装置は、プラズマジェット照射装置又は活性ガス照射装置である。プラズマジェット照射装置と活性ガス照射装置はいずれも、プラズマを発生させる。プラズマジェット照射装置は、発生したプラズマと活性種とを被照射物に直接照射する。活性種は、プラズマ中の気体又はプラズマ周辺の気体とプラズマとが反応して生成される。活性種は、例えば、活性酸素種や活性窒素種等である。活性酸素種は、例えば、ヒドロキシルラジカル、一重項酸素、オゾン、過酸化水素、スーパーオキシドアニオンラジカル等である。活性窒素種は、例えば、一酸化窒素、二酸化窒素、ペルオキシナイトライト、過酸化亜硝酸、三酸化二窒素等である。活性ガス照射装置は、活性種を含む活性ガスを被照射物に照射する。活性種は、プラズマ中の気体又はプラズマ周辺の気体とプラズマとが反応して生成される。
 以下、プラズマ装置、照射器具及び保持部材の一実施形態について説明する。本実施形態のプラズマ装置は、例えば活性ガス照射装置である。図1及び図2に示すように、本実施形態の活性ガス照射装置100は、照射器具10と、供給ユニット20と、ガス管路30と、電圧供給線40と、供給源70と、報知部80と、制御部90(演算部)と、を備える。
 照射器具10は、照射器具10内で発生した活性ガスを吐出する。照射器具10は、医師等により操作されるものであり、人間の手で操作しやすい形状、大きさ及び重量を有する。照射器具10は、ガス管路30、接地線31及び電圧供給線40にて、供給ユニット20と接続されている。図1に示す例において、照射器具10は、後述する外筒部材8、及び照射器具10の先端を構成するノズル9と、を備える。ノズル9は、後述する保持部材1の先端に取り付けられる。ノズル9は、内部に活性ガスの流路を有している。ノズル9内の活性ガスの流路は、後述する保持部材1の内部のプラズマ発生用ガスの流路と連通している。照射器具10がノズル9を有する場合、活性ガスは、後述する保持部材1のうち第3部材1cの照射口1c1及びノズル9の内部の流路を通って、ノズル9の先端に位置するノズル照射口9aから吐出される。ガス管路30と電圧供給線40は、一本のケーブル32内に収納されている。供給ユニット20は、照射器具10に電力及びプラズマ発生用ガスを供給する。供給ユニット20は、供給源70を収容している。供給源70は、プラズマ発生用ガスを収容している。供給ユニット20は、例えば、100Vの家庭用電源等の電力源から電源供給を受ける。また、供給ユニット20は、内部に電力源として充電可能なバッテリを搭載してもよい。
 図3は、照射器具10における、照射器具10の延びる方向に沿う面の断面(縦断面)図である。図4は、図3の照射器具10のIV-IV線に沿った断面を示す断面図である。図5は、図3の照射器具10のV-V線に沿った断面を示す断面図である。なお、図3~5においては、外筒部材8及びノズル9の図示は省略している。図3に示すように、照射器具10は、電極保持体7を備える。図3~5に示すように、電極保持体7は、第1電極4と、第1電極4を保持する保持部材1とを備える。図3に示す例において、電極保持体7は、第2電極5と、管状誘電体3と、Oリング6a,6b,6cと、を更に備える。
 また、上述の通り、照射器具10は、電極保持体7に加えて、電気的に接地された外筒部材8を備えていてもよい。図6は、図3に示す電極保持体7に加えて更に外筒部材8を備える照射器具10について、図3の符号VIを付した二点鎖線で囲まれた範囲を示す図である。一例として、外筒部材8は、略筒状の形状を有し、内部に第1電極4の全体を収容する、導電性の部材である。外筒部材8は、電極保持体7の全体を収容していてもよい。図6に示す例において、外筒部材8は、内部に電極保持体7を収容している。照射器具10が外筒部材8を有することによって、照射器具10が発する電場を抑制し、照射器具10を扱う使用者の感電を効果的に防ぐことができる。
 第1電極4は、プラズマを生成するために電圧が印加される電極である。図3及び図4に示す例において、第1電極4は、電圧供給線40を介して外部の電力源に接続する端子部4aを有し、外部の電力源によって電圧が印加される。一例として、端子部4aは、第1電極4に電圧供給線40をはんだ付けした場合における、はんだの部分である。
 図3に示すように、第1電極4は軸線O1を有する。なお、第1電極4の軸線O1とは、例えば、第1電極4の延びる方向d1に延び、方向d1において第1電極4が位置する範囲に位置する、仮想の線分である。以下、軸線O1の延びる方向d1を軸線方向d1とも称する。
 また、第1電極4は、軸線O1に垂直な径方向d2の外方への突出長さが最も大きくなっている拡径部4bを有する。図3に示す例において、第1電極4は、拡径部4bと、拡径部4bよりも径方向d2の外方への突出長さが小さい細部4cとを有する。そして、拡径部4bの一部が外部の電力源に接続されて、端子部4aとなっている。図3~5に示す例において、拡径部4b及び細部4cは、それぞれ軸線方向d1に延びる略円柱状の形状を有する。
 第1電極4のうち、後述する第2電極5に対向する部分の外径dは、活性ガス照射装置100の用途(即ち、照射器具10の大きさ)等を勘案して、適宜決定できる。活性ガス照射装置100が口腔内用治療器具である場合、外径dは、0.5mm~20mmが好ましく、1mm~10mmがより好ましい。外径dが上記下限値以上であれば、第1電極4を容易に製造できる。加えて、外径dが上記下限値以上であれば、第1電極4の表面積が大きくなり、プラズマをより効率的に発生させて、治癒等をより促進できる。外径dが上記上限値以下であれば、照射器具10を過度に大きくすることなく、プラズマをより効率的に発生し、治癒等をより促進できる。
 第1電極4の材料は、導電材であれば特に制限はなく、公知のプラズマ装置の電極に使用できる金属を適用できる。第1電極4の材料としては、ステンレス、銅、タングステン等の金属、カーボン等を例示できる。
 第1電極4に印加される電圧は、第1電極4と第2電極5との間でプラズマが生成される限り、特に限られない。プラズマ発生用ガスとして、後述する窒素を主成分とするガスを用いてプラズマを生成する場合、第1電極4に印加される電圧は、例えば0.5kVpp以上20kVpp以下である。第1電極4に印加される電圧は、より好ましくは2kVpp以上18kVpp以下であり、更に好ましくは5kVpp以上15kVpp以下である。なお、「kVpp」のうち「pp」は、peak to peakの略である。
 第2電極5は、第1電極4の一部に対向する電極である。図3及び図5に示す例において、第2電極5は、第1電極4の一部の周囲を周回する筒状の電極である。図3及び図5に示す例において、第2電極5は、第1電極4の細部4cの一部に、径方向d2において対向している。本実施の形態において、第2電極5は、電気的に接地されている。図3に示す例において、第2電極5は、接地線31に接続されていることによって、電気的に接地されている。第1電極4と第2電極5との間にプラズマ発生用ガスを供給し、第2電極5と対向する第1電極4に電圧を印加することで、プラズマ発生用ガスを電離させてプラズマを生成することができる。
 第2電極5が、第1電極4の一部に対向することの効果について説明する。仮に、第2電極5の軸線方向d1における長さが、第1電極4の軸線方向d1における長さよりも大きく、第2電極5が、軸線方向d1における第1電極4の全体に対向する場合について考える。この場合、第1電極4と第2電極5とが対向する面積が、より大きくなる。そして、生成されるプラズマの温度は、用いられる電極の面積が大きいほど高くなる。このため、第2電極5が第1電極4の全体に対向する場合、生成されるプラズマが、より高温になってしまう。
 これに対し、第2電極5が、第1電極4の一部に対向することによって、生成されるプラズマが高温となることを抑制することができる。このため、例えば人や動物の歯や肌等への照射に適した、より低温のプラズマを生成することができる。特に、電極に、より高い電圧を印加する場合であっても、生成されるプラズマの高温化を抑制することができる。このため、第2電極5が第1電極4の一部に対向する形態は、特に電極に高電圧を印加する場合に適していると言える。
 なお、図3に示す例において、第1電極4の先端部4dは、第2電極5の先端部5aよりも、照射器具10の先端側(図3における左側)に突き出ている。これによって、軸線方向d1における第2電極5の全長において、プラズマを安定して発生させることができる。
 第2電極5の材料は、導電材であれば特に制限はなく、公知のプラズマ装置の電極に使用する金属を適用できる。第2電極5の材料としては、ステンレス、銅、タングステン等の金属、カーボン等を例示できる。
 管状誘電体3は、内空部3aを有する部材である。図3及び図5に示す例において、管状誘電体3は、軸線方向d1に延びる円筒状の部材である。図3及び図5に示すように、管状誘電体3の内空部3aには、第1電極4が配置される。図3及び図5に示す例においては、内空部3aに、第1電極4のうち、細部4cの一部が配置されている。
 図3及び図5に示す例において、第1電極4は、管状誘電体3の内面と離間して配置されている。また、第2電極5は、管状誘電体3の外面に接するように配置されている。
 管状誘電体3の材料としては、公知のプラズマ装置に使用する誘電体材料を適用できる。管状誘電体3の材料は、例えば、ガラス、セラミックス、合成樹脂等である。管状誘電体3の誘電率は低いほど好ましい。
 管状誘電体3の内径Rは、第1電極4のうち、後述する第2電極5に対向する部分の外径dを勘案して適宜決定できる。内径Rは、後述する距離sを所望の範囲とするように決定する。
 第1電極4と管状誘電体3とを離間して配置する場合において、第1電極4の外面と管状誘電体3の内面との距離sは、0.05mm~5mmが好ましく、0.1mm~1mmがより好ましい。距離sが上記下限値以上であれば、後述するように管状誘電体3の内空部3aをプラズマ発生用ガスの流路として用いる場合に、所望量のプラズマ発生用ガスを容易に通流できる。距離sが上記上限値以下であれば、プラズマをさらに効率的に発生させ、活性ガスの温度を低くできる。
 保持部材1は、電極を保持する部材である。一例として、保持部材1は、第1電極4を電気的に絶縁する。また、一例として、保持部材1は、図3に示すように、第1電極4に接触して、第1電極4を保持する。また、一例として、保持部材1は、第1電極4と直接対面して、第1電極4を保持する。換言すれば、保持部材1と第1電極4との間には、少なくとも部分的に他の部材が位置しない領域が形成されている。図3に示すように、保持部材1は、第1部材1a及び第2部材1bを有する。第1部材1a及び第2部材1bは、互いに接触することによって、第1電極4の少なくとも一部を収容する収納空間1dを形成する。図3に示す例においては、第1電極4のうち拡径部4bが、収納空間1dに収容されている。
 図7は、第1部材1a及び第2部材1bを示す斜視図である。なお、図7においては、第1部材1aと第2部材1bとを互いに対して固定する際に用いるネジ穴の図示は省略している。図3及び図7に示す例において、第1部材1a及び第2部材1bは、ともに軸線方向d1に延びる略筒状の部材である。図3及び図7に示す例において、第2部材1bは、少なくとも一部を第1部材1aに挿入可能な形状を有している。具体的には、第2部材1bは、少なくとも部分的に、第1部材1aの内径よりも小さな外径を有している。そして、第1部材1aに第2部材1bの一部が挿入されることで、第1部材1aと第2部材1bとが互いに接触し、収納空間1dが形成される。図示はしないが、第2部材1bに第1部材1aの少なくとも一部が挿入されることによって、第1部材1aと第2部材1bとが互いに接触し、収納空間1dが形成されてもよい。
 また、図4に示す例において、第2部材1bには、ネジを挿入するためのネジ穴1b1が設けられている。また、図示はしないが、第1部材1aにもネジ穴が設けられている。第1部材1aと第2部材1bとは、第1部材1a及び第2部材1bのネジ穴に挿入された図示しないネジによって、互いに接触した状態で、互いに対して固定される。
 図3に示す例においては、第1部材1aは、軸線O1に沿った一方の側(図3における右側)から第1電極4に接触し、第1電極4の軸線O1に沿った一方の側への移動を規制している。また、第2部材1bは、軸線O1に沿った他方の側(図3における左側)から第1電極4に接触し、第1電極4の軸線O1に沿った他方の側への移動を規制している。なお、図3に示す例において、第2部材1bは、Oリング6aを介して、軸線O1に沿った他方の側から第1電極4の拡径部4bに接触している。Oリング6aは、弾力性のある樹脂部材からなる部材であり、拡径部4bと第2部材1bとによって挟み込まれ、拡径部4b及び第2部材1bに密着する。これによって、第1電極4は、軸線方向d1への移動が規制されている状態で保持される。
 保持部材1には、第2電極5及び管状誘電体3が取り付けられる。図3に示す例において、保持部材1は、第3部材1cを更に有する。そして、保持部材1は、第2部材1bと第3部材1cとによって、更に第2電極5及び管状誘電体3を保持する。図3に示す例において、第3部材1cは、軸線方向d1に延びる略筒状の部材である。図3に示す例において、第2部材1bは、少なくとも一部を第3部材1cに挿入可能な形状を有している。具体的には、第2部材1bは、少なくとも部分的に、第3部材1cの内径よりも小さな外径を有している。そして、第3部材1cに第2部材1bの一部が挿入されることで、第2部材1bと第3部材1cとが互いに接触し、第2電極5及び管状誘電体3を収容する空間が形成される。図示はしないが、第2部材1bに第3部材1cの少なくとも一部が挿入されることによって、第2部材1bと第3部材1cとが互いに接触し、第2電極5及び管状誘電体3を収容する空間が形成されてもよい。
 そして、第2部材1bは、軸線O1に沿った一方の側から第2電極5に接触し、第2電極5の軸線O1に沿った一方の側への移動を規制している。また、第3部材1cは、軸線O1に沿った他方の側から第2電極に接触し、第2電極5の軸線O1に沿った他方の側への移動を規制している。これによって、第2電極5は、軸線方向d1への移動が規制されている状態で保持される。
 さらに、第2部材1bは、軸線O1に沿った一方の側から、Oリング6bを介して、管状誘電体3に接触し、管状誘電体3の軸線O1に沿った一方の側への移動を規制している。また、第3部材1cは、軸線O1に沿った他方の側から、Oリング6cを介して、管状誘電体3に接触し、管状誘電体3の軸線O1に沿った他方の側への移動を規制している。Oリング6b、6cは、弾力性のある樹脂部材からなる部材であり、管状誘電体3の外周面に密着するような内径を有する。これによって、管状誘電体3は、軸線方向d1への移動が規制されている状態で保持される。
 照射器具10の先端側(図3における左側)における第3部材1cの先端には、照射口1c1が設けられている。図3に示す例において、照射口1c1は、管状誘電体3の内空部3aを、照射器具10の外部と通じさせている。
 図3及び図4に示す例において、保持部材1は、電圧供給線40が端子部4aに接続されるとともに保持部材1の外部へ延び出すことができるように、電圧供給線40の一部を収容する、電圧供給線収容部1eを更に有する。また、図3及び図5に示す例において、保持部材1は、接地線31が第2電極5に接続されるとともに保持部材1の外部へ延び出すことができるように、接地線31の一部を収容する、接地線収容部1fを更に有する。
 図3~7に示す例において、第1部材1a、第2部材1b及び第3部材1cの形状は、略円筒状である。図示はしないが、第1部材1a、第2部材1b及び第3部材1cの形状は、四角筒状、六角筒状、八角筒状等の多角筒形状でもよい。
 第1部材1a、第2部材1b及び第3部材1cの材料は、特に制限はないが、絶縁性を有する材料が好ましい。絶縁性の材料は、例えば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等である。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン樹脂(ABS樹脂)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリエチレンイミン(PEI)、ポリアセタール(POM)、変成ポリフェニレンエーテル(mPPE)、等である。熱硬化性樹脂は、例えば、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂等である。その他に、絶縁性の材料として、ポリエチレンテレフタレート(PET)を主原料に、ガラス短繊維や無機フィラー等を充填複合したものを用いることもできる。このような材料としては、例えばユニチカ株式会社製のユニレート(登録商標)が挙げられる。第1部材1a、第2部材1b及び第3部材1cの材料としては、PEEK又はmPPEが、第1部材1a、第2部材1b及び第3部材1cの材料に適した樹脂の物性を有しているため、より好ましい。
 保持部材1が第1部材1a、第2部材1bを含み、また更に第3部材1cを含むことによって、保持部材1を複数の部材に分解することが可能となる。このため、保持部材1によって保持されている第1電極4、第2電極5及び管状誘電体3等を、容易に保持部材1から取り外すことができる。また、第1部材1a、第2部材1b及び第3部材1cを用いて電極保持体7及び照射器具10を組立てることも容易とすることができる。
 図3に示す照射器具10は、例えば以下の手順で組立てることができる。まず、第1部材1aと第2部材1bとが第1電極4を挟んで対向するように、第1部材1a、第2部材1b及び第1電極4を配置する。
 次に、第1電極4の少なくとも一部が収納空間1dに収容されるように、第1部材1aと第2部材1bとを接触させ、互いに対して固定する。特に図3に示す照射器具10の場合、まず、少なくとも拡径部4bが第1部材1aの内部に位置し、少なくとも細部4cの一部が第1部材1aの外部に位置するように、第1電極4を、拡径部4b側から第1部材1aの内部に挿入する。これによって、第1電極4と第1部材1aとが軸線方向d1において接触し、第1電極4の動きが抑制される。次に、第1電極4の細部4c側から第2部材1bを近づけ、細部4cが第2部材1bの内部を通り、第2部材1bが拡径部4bに被さるように、第1部材1aと第2部材1bとを接触させ、互いに対して固定する。これによって、第1電極4が第1部材1aと第2部材1bとによって保持された状態となる。
 次に、第2部材1bと第3部材1cとが第2電極5及び管状誘電体3を挟んで対向するように、第3部材1c、第2電極5及び管状誘電体3を配置する。次に、第2電極5及び管状誘電体3が第2部材1bと第3部材1cとの間に収容されるように、第2部材1bと第3部材1cとを接触させ、互いに対して固定する。
 本実施の形態に係る照射器具10によれば、上記手順の通りに組立てることができ、第1部材1aと第2部材1bとを接触させる際に第1電極4と第2部材1bとが緩衝しにくくなり、組立て性が良好となる。
 ここで、図3及び図4に示すように、第1部材1aと第2部材1bとの接触面2は、軸線O1に非垂直な非垂直接触面2aを含む。図3に示す例において、接触面2は、非垂直接触面2aとともに、軸線O1に垂直な垂直接触面2bを含む。
 図3に示すように、非垂直接触面2aは、第1電極4に対して、径方向d2の外方に位置している。図3に示す例において、非垂直接触面2aが径方向d2に対してなす角度θは、90°となっている。また、上述の通り、第1部材1aに第2部材1bの一部が挿入されることで第1部材1aと第2部材1bとの接触面2が形成されるために、非垂直接触面2aは、図4に示すように、軸線O1を中心とした周囲から第1電極4を囲っている。
 接触面2が非垂直接触面2aを含むことの作用効果について、参考例と比較することによって説明する。まず、参考例として、接触面2が非垂直接触面2aを含まない場合について考える。図8は、参考例に係る、電極保持体7と外筒部材8とを備える照射器具10における、接触面2の周囲を示す断面図である。第1電極4の径方向d2の外方且つ保持部材1の外部には、図8に示す外筒部材8等のように、導電性の物体が配置される場合がある。ここで、参考例に係る接触面2は、非垂直接触面2aを有さず、軸線O1に垂直な面となっている。この場合、軸線O1への垂線であって接触面2上に位置する垂線L1が存在することとなる。この垂線L1上においては、電圧が印加される第1電極4から保持部材1の外部の物体に向かう電気力線が、第1部材1a及び第2部材1bによっては遮られない。このため、第1電極4と保持部材1の外部の物体とが、第1部材1aと第2部材1bとの間を介した沿面放電によって短絡する可能性がある。短絡が生ずると、照射器具10がダメージを受け、故障する懸念がある。
 これに対し、本実施の形態に係る接触面2は、非垂直接触面2aを含む。図3及び図6に示す例において、非垂直接触面2aは、軸線O1への垂線が、非垂直接触面2aと交わる線を含むように設けられている。接触面2が非垂直接触面2aを含むことによって、第1電極4の径方向d2の外方に非垂直接触面2aが位置する箇所で、第1電極4から径方向d2に延びて保持部材1の外部の物体に向かう電気力線が、第1部材1a及び第2部材1bによって遮られる。このため、第1電極4と保持部材1の外部の物体との間の沿面距離を長くすることができる。そして、第1部材1aと第2部材1bとの間を介した第1電極4と保持部材1の外部の物体との短絡を、抑制することができる。特に、保持部材1の分解及び組立てを容易にしつつ、第1部材1aと第2部材1bとの間を介した短絡を抑制することができる。
 図6に示す例においては、非垂直接触面2aが、第1電極4と外筒部材8との間に位置する。このため、第1部材1aと第2部材1bとの間を介した第1電極4と外筒部材8との短絡を、抑制することができる。
 また、本実施の形態において、非垂直接触面2aは、非垂直接触面2aを通る軸線O1への任意の垂線が、非垂直接触面O1と非平行となるように設けられている。換言すれば、本実施の形態においては、非垂直接触面2aを通る軸線O1への垂線を引くと必ず非垂直接触面2aと非平行となり、非垂直接触面2aと平行な垂線を引くことができないように、非垂直接触面2aを設ける。これによって、軸線O1への垂線であって非垂直接触面2aを通る線上において、第1電極4から保持部材1の外部の物体に向かう電気力線が、第1部材1a及び第2部材1bによって遮られる。このため、第1部材1aと第2部材1bとの間を介した第1電極4と保持部材1の外部の物体との短絡を、抑制することができる。
 また、第1電極4のうち端子部4aには、はんだや、電圧供給線40のうち第1電極4にはんだ付けされる部分等、第1電極4を外部の電力源に接続するための構成要素が配置され得る。このため、端子部4aにおいては、第1電極4を外部の電力源に接続するための構成要素が配置される分だけ、第1電極4及び第1電極4と電気的に接続されている構成要素と、保持部材1の外部の物体との距離が短くなりやすく、短絡が生じやすいと考えられる。ここで、図3、図4及び図6に示す例において、非垂直接触面2aは、径方向d2における端子部4aの外方に位置する。これによって、端子部4aと保持部材1の外部の物体との短絡を、効果的に抑制することができる。
 また、第1電極4のうち拡径部4bは、第1電極4のうち径方向d2の外方への突出長さが最も大きくなっている部分であるため、保持部材1の外部の物体との距離が短くなりやすく、短絡が生じやすいと考えられる。ここで、図3、図4及び図6に示す例において、非垂直接触面2aは、径方向d2における拡径部4bの外方に位置する。これによって、拡径部4bと保持部材1の外部の物体との短絡を、効果的に抑制することができる。
 また、図3に示す例においては、第2電極5が、第1電極4の一部に対向する。第1電極4のうち第2電極5と対向しない部分は、第2電極5と対向する部分よりも、間に第2電極5が存在しない分だけ、保持部材1の外部の物体との短絡が生じやすいと考えられる。ここで、図3に示す例において、非垂直接触面2aは、軸線O1の延びる方向において第2電極5が位置する領域とは異なる領域に位置する。これによって、第1電極4のうち第2電極5と対向しない部分と保持部材1の外部の物体との短絡を、効果的に抑制することができる。
 また、図3に示す例においては、管状誘電体3の内空部3aに、第1電極4の一部が配置される。ここで、図3に示す例において、非垂直接触面2aは、軸線O1の延びる軸線方向d1において管状誘電体3が位置する領域とは異なる領域に位置する。
 また、図4に示す例においては、上述の通り、非垂直接触面2aは、軸線O1を中心とした周囲から第1電極4を囲っている。このため、軸線O1を中心とした周方向の全体において、第1電極4と保持部材1の外部の物体との短絡を抑制することができる。
 また、図3及び図6に示す例において、接触面2は垂直接触面2bを含む。ここで、仮に、軸線方向d1において第1電極4が位置する領域に垂直接触面2bが位置する場合について考える。この場合、垂直接触面2bが位置する領域においては、第1電極4から径方向d2に延びて保持部材1の外部の物体に向かう電気力線を遮る保持部材1の厚みが、小さくなってしまう。
 ここで、図3及び図6に示す例においては、垂直接触面2bが、軸線方向d1における端子部4aが位置する領域とは異なる領域に位置する。このため、端子部4aが位置する領域における保持部材1の厚みを確保することができる。これによって、例えば特に高電圧を第1電極4に印加した場合においても、端子部4aと保持部材1の外部の物体とが、保持部材1の厚みが小さい部分を介して短絡してしまうことを、抑制することができる。
 また、図3及び図6に示す例においては、垂直接触面2bが、軸線方向d1における拡径部4bが位置する領域とは異なる領域に位置する。これによって、拡径部4bと保持部材1の外部の物体とが、保持部材1の厚みが小さい部分を介して短絡してしまうことを、抑制することができる。
 なお、図3及び図6に示す例において、第1電極4は、管状誘電体3の内空部3aに位置する第1部分4eと、内空部3aの外に位置する第2部分4fとを有する。そして、垂直接触面2bは、軸線方向d1において第2部分4fが位置する領域とは異なる領域に位置する。
 また、図3及び図6に示す例において、垂直接触面2bは、軸線方向d1における第1電極4が位置する領域とは異なる領域に位置する。これによって、第1電極4が位置する領域の全体における保持部材1の厚みを確保することができる。これによって、第1電極4と保持部材1の外部の物体とが、保持部材1の厚みが小さい部分を介して短絡してしまうことを、抑制することができる。
 照射器具10において、第1電極4と第2電極5との間には、供給ユニット20からプラズマ発生用ガスが供給される。図3及び図5に示す例においては、第1電極4と管状誘電体3とが離間して配置されている。この場合、管状誘電体3の内空部3aをプラズマ発生用ガスの流路として用いて、第1電極4と第2電極5との間にプラズマ発生用ガスを供給してもよい。また、図示はしないが、第2電極5が管状誘電体3と離間して配置されている場合、第2電極5と管状誘電体3との間の隙間をプラズマ発生用ガスの流路として用いて、第1電極4と第2電極5との間にプラズマ発生用ガスを供給してもよい。
 第1電極4と第2電極5との間にプラズマ発生用ガスを供給する方法は、特に限られない。図示はしないが、第1電極4の内部が中空となっていてもよい。この場合、ガス管路30を介して照射器具10に供給されたプラズマ発生用ガスが、第1電極4の内部を通って、第2電極5との対向部に設けられた第1電極4の孔から出ることによって、第1電極4と第2電極5との間に供給される。また、後述する保持部材1に貫通孔が設けられていてもよい。この場合、ガス管路30を介して照射器具10に供給されたプラズマ発生用ガスが、保持部材1の貫通孔を介して、第1電極4と第2電極5との間へと供給される。
 図1に示すような供給ユニット20は、照射器具10に電気およびプラズマ発生用ガスを供給する。供給ユニット20は、第1電極4と第2電極5との間に印加する電圧及び周波数を調節できる。供給ユニット20は、供給源70を収容する筐体21を備えている。筐体21は、供給源70を離脱可能に収容する。これにより、筐体21に収容された供給源70内のガスがなくなったとき、プラズマ発生用ガスの供給源70を交換することができる。
 供給源70は、第1電極4と第2電極5との間にプラズマ発生用ガスを供給する。供給源70は、内部にプラズマ発生用ガスが収容された耐圧容器である。図2に示すように、供給源70は、筐体21内に配置された配管75に対して着脱可能に装着されている。配管75は、供給源70とガス管路30とを接続している。配管75には、電磁弁71、圧力レギュレータ73、流量コントローラ74及び圧力センサ72(残量センサ)が取り付けられている。
 電磁弁71が開状態となると、供給源70から配管75及びガス管路30を介して照射器具10にプラズマ発生用ガスが供給される。図示の例では、電磁弁71は、弁開度が調節できる構成ではなく、開閉の切り替えのみができる構成である。なお電磁弁71は、弁開度が調節できる構成であってもよい。圧力レギュレータ73は、電磁弁71と供給源70との間に配置されている。圧力レギュレータ73は、供給源70から電磁弁71に向かうプラズマ発生用ガスの圧力を低下(プラズマ発生用ガスを減圧)させる。
 流量コントローラ74は、電磁弁71とガス管路30との間に配置されている。流量コントローラ74は、電磁弁71を通過したプラズマ発生用ガスの流量(単位時間当たりの供給量)を調整する。流量コントローラ74は、プラズマ発生用ガスの流量を、例えば3L/minに調整する。
 圧力センサ72は、供給源70におけるプラズマ発生用ガスの残量V1を検出する。圧力センサ72は、残量V1として、供給源70内の圧力(残圧)を測定する。圧力センサ72は、圧力レギュレータ73と供給源70との間(圧力レギュレータ73よりも一次側)を通過するプラズマ発生用ガスの圧力(一次圧)を、供給源70の圧力として測定する。圧力センサ72としては、例えば、キーエンス社のAP-V80シリーズ(具体的には、例えばAP-15S)等を採用することができる。
 なお、供給源70における実際の残量V1(体積)は、圧力センサ72が測定する残圧と、供給源70の容量(内部容積)と、から算出される。供給源70として、多様な容量の供給源70を使用する前提の場合、例えば、実際の供給源70の容量を、図示しない入力部のシステム画面上で選択することで、演算用の容量を設定してもよい。また、供給源70として、定用量の供給源70を使用する前提の場合、制御部90がその容量を予め記憶しておいてもよい。
 配管75の供給源70側の端部には、継手76が設けられている。継手76には、供給源70が着脱可能に装着されている。供給源70を継手76に着脱させることで、電磁弁71、圧力レギュレータ73、流量コントローラ74及び圧力センサ72(以下、「電磁弁71等」という。)を筐体21に固定したまま、プラズマ発生用ガスの供給源70を交換することができる。この場合、交換前の供給源70、交換後の供給源70のいずれについても共通の電磁弁71等を使用することができる。なお電磁弁71等は、供給源70に固定され、供給源70と一体的に筐体21から離脱可能であってもよい。
 図1に示すように、ガス管路30は、供給ユニット20から照射器具10にプラズマ発生用ガスを供給する経路である。ガス管路30は、照射器具10の管状誘電体3の後端部に接続している。ガス管路30の材料は特に制限はなく、公知のガス管に用いる材料を適用できる。ガス管路30の材料としては、例えば、樹脂製の配管、ゴム製のチューブ等を例示でき、可撓性を有する材料が好ましい。
 電圧供給線40は、供給ユニット20から照射器具10に電圧を供給する配線である。電圧供給線40は、上述の通り照射器具10の第1電極4に接続しているとともに、不図示のフットスイッチに接続している。電圧供給線40の材料は特に制限はなく、公知の電圧供給線に用いる材料を適用できる。電圧供給線40の材料としては、絶縁材料で被覆した金属導線等を例示できる。
 図2に示すような制御部90は、情報処理装置を用いて構成される。すなわち、制御部90は、バスで接続されたCPU(Central Processor Unit)、メモリ及び補助記憶装置を備える。制御部90は、プログラムを実行することによって動作する。制御部90は、例えば、供給ユニット20に内蔵されていてもよい。制御部90は、照射器具10、供給ユニット20および報知部80を制御する。
 制御部90には、不図示のフットスイッチが電気的に接続されている。照射器具10の使用者によりフットスイッチが操作されると、フットスイッチから制御部90に電気信号が送られる。制御部90が電気信号を受け付けると、制御部90は電磁弁71及び流量コントローラ74を作動させ、かつ第1電極4に電圧を印加する。
 本実施形態では、使用者がフットスイッチを1回押したときに、制御部90が電気信号を受け付ける。すると制御部90が、電磁弁71を所定の時間、開放して電磁弁71を通過したプラズマ発生用ガスの流量を流量コントローラ74に調整させ、かつ第1電極4に電圧を所定の時間、印加する。その結果、供給源70から第1電極4と第2電極5との間に一定量のプラズマ発生用ガスが供給され、ノズル照射口9aから活性ガスが一定時間(例えば、数秒から数十秒程度、本実施形態では30秒)、継続して吐出される。
 すなわち、本実施形態では、使用者によるフットスイッチを1回押下するあたりの活性ガスの吐出量が定まっている。このような、所定の吐出量の活性ガスを吐出する操作を単位操作と呼ぶ。本実施形態では、単位操作が、使用者によるフットスイッチの1回の押下である。単位操作1回あたりの活性ガスの吐出量(単位操作1回あたりの供給源70から第1電極4と第2電極5との間へのプラズマ発生用ガスの供給量)は、予め設定された固定値であってもよく、図示しない操作盤の操作等により設定可能な変動値であってもよい。
 制御部90は、プラズマ発生用ガスの残回数N及び残時間Tのうちの少なくとも一方を残存情報として演算する。本実施形態では、制御部90は、残回数N及び残時間Tのうちの残回数Nのみを残存情報として演算する。残回数Nは、供給源70に残存するプラズマ発生用ガスによって、供給源70から第1電極4と第2電極5との間にプラズマ発生用ガスを供給することができる残りの単位操作の回数である。残時間Tは、供給源70に残存するプラズマ発生用ガスによって、供給源70から第1電極4と第2電極5との間にプラズマ発生用ガスを供給することができる残りの時間である。
 残回数N及び残時間Tはいずれも、供給源70におけるプラズマ発生用ガスの残量V1から算出することができる。残回数Nは、残量V1と、フットスイッチの単位操作1回あたりのプラズマ発生用ガスの供給量V2と、に基づいて演算(N=V1/V2)することができる。また、直近数回のプラズマ発生用ガスの使用量(供給量)の平均値V2(平均値)を演算し、その平均値V2(平均値)をプラズマ発生用ガスの残量V1で除することにより、残回数Nを算出する。残時間Tは、残量V1と、供給源70から第1電極4と第2電極5との間に単位時間あたり供給されるプラズマ発生用ガスの供給量V3と、に基づいて演算(T=V1/V3)することができる。
 報知部80は、残回数Nおよび残時間Tのうちの少なくとも一方を報知する。本実施形態では、報知部80は、残回数Nを表示する。報知部80は、制御部90が演算した残回数Nを数字で表示する。報知部80として、例えば、任意の数字を表示可能なディスプレイ装置を採用してもよく、機械式のカウンタを採用してもよい。
 なお図示の例では、報知部80は、筐体21の外面に、筐体21と一体に設けられているが、供給ユニット20から独立して設けられていてもよい。また報知部80は、残回数Nを数字とは異なる形態により表示してもよい。例えば報知部80として、文字盤および針により形成されるアナログ表示をする構成を採用してもよい。さらに例えば、報知部80が、色の表示態様や、光の点灯の態様により残回数Nを報知してもよい。
 さらに報知部80は、音声によって残回数Nを報知してもよい。この場合、報知部80としては、例えばスピーカ等を採用することができる。
 本実施形態のように、使用者がフットスイッチを押したときに、供給源70から第1電極4と第2電極5との間に一定量のプラズマ発生用ガスが供給される場合には、残時間Tを報知することよりも残回数Nを報知することの方が使用者の利便性を高めることができる。
 次に、活性ガス照射装置100の使用方法を説明する。例えば医師等の使用者は、照射器具10を持って移動させ、ノズル照射口9aを後述する被照射物に向ける。この状態で使用者がフットスイッチを押し、供給源70から照射器具10に電気及びプラズマ発生用ガスを供給する。照射器具10に供給したプラズマ発生用ガスは、管状誘電体3の後端部から管状誘電体3の内空部3aに流入する。プラズマ発生用ガスは、第1電極4と第2電極5とが対向する位置において電離し、プラズマになる。
 本実施形態においては、第1電極4と第2電極5とが、プラズマ発生用ガスの流れる方向と直交する向きに対向している。第1電極4の外周面と第2電極5の内周面とが対向する位置で発生したプラズマは、管状誘電体3の内空部3aを通流しつつガス組成を変化させ、ラジカル等の活性種を含む活性ガスとなる。
 生じた活性ガスはノズル照射口9aから吐出される。吐出された活性ガスは、ノズル照射口9a近傍の気体の一部をさらに活性化して活性種を生成する。これらの活性種を含む活性ガスは被照射物に照射される。
 被照射物としては、例えば、細胞、生体組織、生物個体等を例示できる。生体組織としては、内蔵等の各器官、体表や体腔の内面を覆う上皮組織、歯肉、歯槽骨、歯根膜及びセメント質等の歯周組織、歯、骨等を例示できる。生物個体としては、ヒト、犬、猫、豚等の哺乳類;鳥類;魚類等のいずれでもよい。
 プラズマ発生用ガスとしては、例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン等の希ガス;窒素;等である。これらのガスは、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。プラズマ発生用ガスは、窒素を主成分とすることが好ましい。ここで、窒素を主成分とするとは、プラズマ発生用ガスにおける窒素の含有量が50体積%超であることをいう。即ち、プラズマ発生用ガスにおける窒素の含有量は、50体積%超が好ましく、70体積%以上がさらに好ましく、90体積%~100体積%が特に好ましい。プラズマ発生用ガス中、窒素以外のガス成分は、特に制限はなく、例えば、酸素、希ガス等を例示できる。
 プラズマ発生用ガスが窒素を主成分とする場合、プラズマを生成するために、特に高電圧が必要となる。ここで、本実施の形態に係る発明は、上述の通り、本実施の形態に係る発明は、第2電極5が第1電極4の一部に対向するため、特に電極に高電圧を印加する場合に適している。このため、本実施の形態に係る発明は、特にプラズマ発生用ガスが窒素ガスを主成分とする場合に適していると言える。
 活性ガス照射装置100が口腔内用治療器具である場合、管状誘電体3に導入するプラズマ発生用ガスの酸素濃度は、1体積%以下が好ましい。酸素濃度が上限値以下であれば、オゾンの発生を低減できる。
 管状誘電体3に導入するプラズマ発生用ガスの流量は、1L/min~10L/minが好ましい。管状誘電体3に導入するプラズマ発生用ガスの流量が下限値以上であると、被照射物における被照射面の温度の上昇を抑制しやすい。プラズマ発生用ガスの流量が上限値以下であると、被照射物の清浄化、賦活化又は治癒をさらに促進できる。
 ノズル照射口9aから照射する活性ガスの温度は、50℃以下が好ましく、45℃以下がより好ましく、40℃以下がさらに好ましい。ノズル照射口9aから照射する活性ガスの温度が上限値以下であると、被照射面の温度を40℃以下にしやすい。被照射面の温度を40℃以下にすることで、被照射部分が患部である場合にも、患部への刺激を低減できる。ノズル照射口9aから照射する活性ガスの温度の下限値は、特に制限はなく、例えば、10℃以上である。活性ガスの温度は、ノズル照射口9aにおける活性ガスの温度を熱電対で測定した値である。
 ノズル照射口9aから被照射面までの距離(照射距離)は、例えば、0.01mm~10mmが好ましい。照射距離が上記下限値以上であれば、被照射面の温度を低くし、被照射面への刺激をさらに緩和できる。照射距離が上記上限値以下であれば、治癒等の効果をさらに高められる。
 ノズル照射口9aから1mm以上10mm以下の距離で離れた位置の被照射面の温度は、40℃以下が好ましい。被照射面の温度が40℃以下であれば、被照射面への刺激を低減できる。被照射面の温度の下限値は特に制限はないが、例えば10℃以上である。被照射面の温度は、第1電極4と第2電極5との間に印加する交流電圧、照射する活性ガスの吐出量、第1電極4の先端部4dからノズル照射口9aまでの道のり等の組み合わせで調節できる。被照射面の温度は、熱電対を用いて測定できる。
 活性ガスに含まれる活性種(ラジカル等)としては、ヒドロキシルラジカル、一重項酸素、オゾン、過酸化水素、スーパーオキシドアニオンラジカル、一酸化窒素、二酸化窒素、ペルオキシナイトライト、過酸化亜硝酸、三酸化二窒素等を例示できる。活性ガスに含まれる活性種の種類は、例えば、プラズマ発生用ガスの種類等にさらに調節できる。
 活性ガス中におけるヒドロキシラジカルの密度(ラジカル密度)は、0.1μmol/L~300μmol/Lが好ましい。ラジカル密度が下限値以上であると、細胞、生体組織及び生物個体から選ばれる被照射物の清浄化、賦活化又は異常の治癒を促進しやすい。ラジカル密度が上限値以下であると、被照射面への刺激を低減できる。
 ラジカル密度は、例えば、以下の方法で測定できる。DMPO(5,5-ジメチル-1-ピロリン-N-オキシド)0.2mol/L溶液0.2mLに対して、活性ガスを30秒間照射する。この際、ノズル照射口9aから液面までの距離を5.0mmとする。活性ガスを照射した溶液について、電子スピン共鳴(ESR)法を利用してヒドロキシルラジカル濃度を測定し、これをラジカル密度とする。
 活性ガス中における一重項酸素の密度(一重項酸素密度)は、0.1μmol/L~300μmol/Lが好ましい。一重項酸素密度が下限値以上であると、細胞、生体組織及び生物個体等の被照射物の清浄化、賦活化又は異常の治癒を促進しやすい。上限値以下であると、被照射面への刺激を低減できる。
 一重項酸素密度は、例えば、以下の方法で測定できる。TPC(2,2,5,5-テトラメチル-3-ピロリン-3-カルボキサミド)0.1mol/L溶液0.4mLに対して、活性ガスを30秒間照射する。この際、ノズル照射口9aから液面までの距離を5.0mmとする。活性ガスを照射した溶液について、電子スピン共鳴(ESR)法を利用して一重項酸素濃度を測定し、これを一重項酸素密度とする。
 ノズル照射口9aから照射する活性ガスの流量は、1L/min~10L/minが好ましい。ノズル照射口9aから照射する活性ガスの流量が下限値以上であると、活性ガスが被照射面に作用する効果を充分に高められる。ノズル照射口9aから照射する活性ガスの流量が上限値未満であると、活性ガスの被照射面の温度が過度に高まることを防止できる。加えて、被照射面が濡れている場合には、被照射面の急速な乾燥を防止できる。さらに、被照射面が患部である場合には、患者への刺激を抑制できる。なお、活性ガス照射装置100において、ノズル照射口9aから照射する活性ガスの流量は、管状誘電体3へのプラズマ発生用ガスの供給量で調節できる。
 活性ガス照射装置100によって生じる活性ガスは、外傷や異常の治癒を促進する効果を有する。活性ガスを細胞、生体組織又は生物個体に照射することによって、その被照射部分の清浄化、賦活化、又はその被照射部分の治癒を促進できる。
 外傷や異常の治癒を促進する目的で活性ガスを照射する場合、その照射頻度、照射回数及び照射期間は特に制限はない。例えば、1L/min~5.0L/minの照射量で活性ガスを患部に照射する場合、1日1回~5回、毎回10秒~10分、1日~30日間、等の照射条件が、治癒を促進する観点から好ましい。
 本実施形態の活性ガス照射装置100は、特に口腔内用治療器具、歯科用治療器具として有用である。また、本実施形態の活性ガス照射装置100は、動物治療用器具としても好適である。
 以上において、具体例を参照しながら一実施の形態を説明してきたが、上述した具体例が一実施の形態を限定することを意図していない。上述した一実施の形態は、その他の様々な具体例で実施されることが可能であり、そ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。
 以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した具体例と同様に構成され得る部分について、上述の具体例における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
 (第1の変形例)
 上述の実施の形態においては、非垂直接触面2aが、径方向d2に対して90°の角度をなしている例について説明した。しかしながら、非垂直接触面2aが径方向d2に対してなす角度θは、これに限られない。図9は、第1の変形例に係る照射器具10を示す断面図である。図9に示す例において、角度θは90°にはなっていない。また、接触面2は垂直接触面2bを含まない。非垂直接触面2aは、径方向d2に対して45°より大きな角度θをなすことが好ましい。この場合、角度θが45°以下の場合よりも、第1電極4と保持部材1の外部の物体との間の沿面距離を、より長くすることができる。
 (第2の変形例)
 図10は、第2の変形例に係る照射器具10を示す断面図である。図10に示す例において、非垂直接触面2aは、第1非垂直接触面2a1と、第1非垂直接触面2a1から径方向d2に離間した第2非垂直接触面2a2と、を含む。本変形例においては、第1非垂直接触面2a1及び第2非垂直接触面2a2のそれぞれが、軸線O1を中心とした周囲から第1電極4を囲っている。非垂直接触面2aが第1非垂直接触面2a1と第2非垂直接触面2a2とを含むことによって、第1電極4と保持部材1の外部の物体との間の沿面距離を、より長くすることができる。
 (第3の変形例)
 上述の実施の形態及び各変形例においては、非垂直接触面2aが、軸線O1を中心とした周囲から第1電極4を囲っている例について説明した。しかしながら、非垂直接触面2aの形態は、これに限られない。図11は、第3の変形例に係る第1部材1a及び第2部材1bの斜視図である。図12は、第3の変形例に係る照射器具10の、端子部4aを通り軸線O1に垂直な面における断面図である。
 図11及び図12に示す例における保持部材1においては、第1部材1aと第2部材1bとを接触させた際に、軸線O1を中心とした周方向の一部に、非垂直接触面2aが形成される。図12に示す例において、非垂直接触面2aは、径方向d2における端子部4aの外方に位置する。この場合、非垂直接触面2aによって、端子部4aと保持部材1の外部の物体との短絡を、効果的に抑制することができる。
 (第4の変形例)
 上述の実施の形態及び各変形例においては、第1部材1a及び第2部材1bが略筒状の形状を有し、第1部材1aと第2部材1bとを接触させて収納空間1dを形成する際には第1部材1aと第2部材1bとが軸線方向d1に並ぶ例について説明した。しかしながら、第1部材1a及び第2部材1bの形態は、互いに接触することによって、収納空間1dと、非垂直接触面2aを含む接触面2とを形成する限り、特に限られない。一例として、第1部材1aと第2部材1bとは、ともに半円筒形状を有する。この場合、第1部材1aと第2部材1bとを接触させることによって円筒形状を形成することができ、該円筒形状の内部を収納空間1dとすることができる。
 (第5の変形例)
 上述の実施の形態及び各変形例においては、第2電極5が電気的に接地されている例について説明した。しかしながら、第2電極5の形態はこれに限られず、第2電極5にも電圧が印加されてもよい。一例として、第1電極4と第2電極5とに、半周期だけずらされた交流が印加される。この場合、上述した第1電極4と接触面2との位置関係は、特に矛盾しない限り、第2電極5と接触面2との位置関係に適用されてもよい。
 本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。

Claims (13)

  1.  プラズマを生成するために電圧が印加される第1電極と、
     前記第1電極を保持する保持部材と、を備え、
     前記保持部材は、第1部材及び第2部材を有し、前記第1部材と前記第2部材とが接触することで、前記第1電極を収容する収納空間を構成し、
     前記第1部材と前記第2部材との接触面は、前記第1電極の軸線に非垂直な非垂直接触面を含む、照射器具。
  2.  前記非垂直接触面を通る前記軸線への任意の垂線が、前記非垂直接触面と非平行となる、請求項1に記載の照射器具。
  3.  前記非垂直接触面は、前記軸線に垂直な径方向に対して45°より大きな角度をなす、請求項1又は2に記載の照射器具。
  4.  前記非垂直接触面は、前記軸線を中心とした周囲から前記第1電極を囲っている、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の照射器具。
  5.  前記非垂直接触面は、第1非垂直接触面と、前記第1非垂直接触面から前記軸線に垂直な径方向に離間した第2非垂直接触面と、を含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の照射器具。
  6.  前記第1電極は、外部の電力源に接続する端子部を有し、
     前記非垂直接触面は、前記軸線に垂直な径方向における前記端子部の外方に位置する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の照射器具。
  7.  前記接触面は、前記軸線に垂直な垂直接触面を含み、
     前記垂直接触面は、前記軸線の延びる方向における前記端子部が位置する領域とは異なる領域に位置する、請求項6に記載の照射器具。
  8.  前記第1電極は、前記軸線に垂直な径方向の外方への突出長さが最も大きくなっている拡径部を有し、
     前記非垂直接触面は、前記径方向における前記拡径部の外方に位置する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の照射器具。
  9.  前記接触面は、前記軸線に垂直な垂直接触面を含み、
     前記垂直接触面は、前記軸線の延びる方向における前記拡径部が位置する領域とは異なる領域に位置する、請求項8に記載の照射器具。
  10.  前記保持部材には、前記第1電極の一部に対向するように第2電極が取り付けられ、
     前記非垂直接触面は、前記軸線の延びる方向において前記第2電極が位置する領域とは異なる領域に位置する、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の照射器具。
  11.  電気的に接地され且つ前記第1電極の全体を収容する外筒部材を備え、
     前記非垂直接触面は、前記第1電極と前記外筒部材との間に位置する、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の照射器具。
  12.  請求項1乃至11のいずれか一項に記載の照射器具を備える、プラズマ装置。
  13.  プラズマを生成するために電圧が印加される第1電極を保持する保持部材であって、
     前記保持部材は、第1部材及び第2部材を有し、前記第1部材と前記第2部材とが接触することで、前記第1電極を収容する収納空間を構成し、
     前記第1部材と前記第2部材との接触面は、前記第1電極の軸線に非垂直な非垂直接触面を含む、保持部材。
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