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公開番号2024070654
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-23
出願番号2022181278
出願日2022-11-11
発明の名称プラズマ発生装置及びそれを用いた治療装置並びに植物処理装置
出願人独立行政法人国立高等専門学校機構,国立大学法人九州大学
代理人個人,個人,個人
主分類H05H 1/24 20060101AFI20240516BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】液相と接触する環境でもプラズマにより生成した活性種が供給可能であり、プラズマ発生部もコンパクトなプラズマ発生装置を提供すること。
【解決手段】
内部空間を画定するチューブ状部材1(10)を有し、該チューブ状部材1の一部に開口部11が形成されると共に、該開口部11を覆う多孔質膜2が配置されており、該チューブ状部材1の内部に放電用電極3を配置し、該チューブ状部材の内部にガスを供給するガス供給手段5を有し、該放電用電極により該ガスの少なくとも一部を活性種に変換すると共に、該開口部を介して該活性種を外部に導出することを特徴とするプラズマ発生装置である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内部空間を画定するチューブ状部材を有し、
該チューブ状部材の一部に開口部が形成されると共に、該開口部を覆う多孔質膜が配置されており、
該チューブ状部材の内部に放電用電極を配置し、
該チューブ状部材の内部にガスを供給するガス供給手段を有し、
該放電用電極により該ガスの少なくとも一部を活性種に変換すると共に、該開口部を介して該活性種を外部に導出することを特徴とするプラズマ発生装置。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
該チューブ状部材は可撓性を有し、
該放電用電極に通電する配線は、該チューブ状部材の内部に配置されていることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項３】
請求項１に記載のプラズマ発生装置において、
該放電用電極は、表面に絶縁性被膜を設けた一本の導線と、前記一本の導線の周りに該絶縁性被膜を介して巻き付けた他の導線とからなることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項４】
請求項３に記載のプラズマ発生装置において、
該放電用電極に通電する配線は、前記一本の導線と前記他の導線に接続する２本の配線を備え、前記２本の配線は共に絶縁体被覆されていることを特徴とするプラズマ発生装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマ発生装置を用いた治療装置において、
該チューブ状部材の一部は、人体又は動物の体内に挿入可能であり、
該多孔質膜が配置された部位が処置すべき箇所又はその近傍に到達可能となっていることを特徴とする治療装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマ発生装置を用いた植物処理装置において、
該チューブ状部材の一部は、植物に接触又は近接可能であり、
該多孔質膜が配置された部位が処理すべき箇所又はその近傍に到達可能となっていることを特徴とする植物処理装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ発生装置及びそれを用いた治療装置並びに植物処理装置に関し、特に、患部など体内等の処置すべき場所や植物の処理を施す場所に近接してプラズマ発生部を配置可能なプラズマ発生装置及びそれを用いた治療装置並びに植物処理装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、プラズマを種々の処理対象物に照射し、例えば、コーティング処理、親水化処理、撥水化処理、殺菌処理などの種々の処理を行うことが提案されている（特許文献１参照）。また一方では、「がん」などの疾患に対して、プラズマ照射を活用することにも、注目が集まっている。
【０００３】
「がん」は日本人の死因第１位の疾患であり、効果的な治療法の開発は喫緊の課題である。近年、プラズマ照射によるがん細胞の不活化は世界的に注目され、副作用が少なく低侵襲な新しい治療法として有望視されている。
【０００４】
がん細胞へのプラズマ照射は、皮膚や口腔内など体外に露出した部位に発生したがんについては、プラズマを直接照射できるが、多くのがんが発生する内臓では、他の臓器や体液によりプラズマ生成が阻害されるため、内臓へのプラズマ照射は困難を極める。
【０００５】
また、農業分野においても、植物の生長促進、発芽促進、発芽勢の制御、収穫量の増加・品質改善、水耕栽培の培養液の殺菌や窒素供給などに、プラズマ照射を活用することも提案されている。植物処理に際しても、空気中に露出している部位には、種々のプラズマ発生装置が利用可能であるが、水中など液層と接触している部位にプラズマを照射することは極めて困難である。
【０００６】
特許文献２において、多孔質構造体を使用するオゾナイザが提案されている。これは、多孔質構造体の表面に電極を密着配置しており、多孔質構造体の一側面側を液相とし、他側面側を気相とした状態で、気相側から酸素を供給しながら電極に交流電圧を印加することで、液相側の表面発生する微細気泡内で放電を発生し、オゾンを生成するものである。
【０００７】
多孔質構造体は、多孔質ガラス又はセラミックから形成する板状体もしくは筒状体であり、酸素を供給する配管や電源に係る配線等も考慮すると、装置自体が大きくなり、人体等の内部に挿入又は配置することが極めて難しい。また、密集する植物の中で、特定の植物のみにアプローチしてプラズマ処理を施す場合も、装置が大きく、取り扱いも煩雑なものとなる。
【０００８】
液中に存在する微生物または細胞を、不活化または活性化可能とする技術が確立できれば、医療や食品等の多くの分野に大きく貢献する技術となる。しかしながら、液中に存在する微生物または細胞にピンポイント的に化学活性種を到達させ、不活化または活性化に必要な反応を生じさせることは非常に困難である。現状では、液中に存在する微生物または細胞に到達するまでの経路上に存在する菌や細胞、その他タンパク質等の生体物質にも影響を与えてしまい、副作用の原因となっている。
【０００９】
外部で生成した化学活性種をバブリング等で液中に輸送することも可能であるが、液中で放出した気泡とともに活性種は速やかに液面位に到達し揮散することから、微生物または細胞と十分に反応する時間が得られず、不活化または活性化させることは困難であった。また、生体内での気泡の生成は生体に大きなダメージを与える。
【００１０】
プラズマを用いれば化学活性種を局所的に発生させることが可能であるが、プラズマ（電子、イオン）は気相中でのみ発生し、液中で発生させることは不可能である。液中に浸漬した二つの電極間で、外部よりガスを導入せず放電を発生させる場合でも、電極間で必ず気泡が生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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