JP7610589B2 - 照射器具及びプラズマ装置 - Google Patents

Description

本発明は、照射器具及びプラズマ装置に関する。

創傷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（ＪＰ２０１７－５０８４８５Ａ参照）。ＪＰ２０１７－５０８４８５Ａに開示された創傷治療用器具は、治療すべき創傷部位にプラズマ流を向けて創傷のプラズマ治療を行うものである。ＪＰ２０１７－５０８４８５Ａの創傷治療用器具は、筐体と、筐体の内部に収容される圧電トランスと、を備える。ＪＰ２０１７－５０８４８５Ａの創傷治療用器具においては、圧電トランスが、高電圧端において発生する高電圧を用いて、プラズマを発生させる。

圧電トランスの高電圧端においてプラズマを発生させる場合、器具のうちプラズマを発生させて照射する先端部分の太さが、圧電トランスの太さに応じて太くなってしまう。この場合、器具の先端部分を狭い隙間に挿入することが求められるような用途、例えば、歯科治療において人や動物の口内に器具の先端部分を挿入する用途には、器具を適用しにくくなってしまう。

本発明は、このような課題を効果的に解決し得る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、筐体に収容される圧電トランスと、前記圧電トランスに接続され、前記圧電トランスから電圧が印加される第１電極と、前期第１電極により発生するプラズマおよび前記プラズマによって生じる活性ガスの少なくとも一方を吐出する照射口と、を備え、前記第１電極の少なくとも一部は、前記圧電トランスと前記照射口との間に配置される。

本発明による照射器具は、前記第１電極の少なくとも一部に対向する第２電極を備えてもよい。

本発明による照射器具において、前記第２電極は、前記第１電極の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、前記第１電極は、前記第１電極の軸線の延びる方向において前記圧電トランスに接続されている側とは反対側に位置する第１端部を有し、本発明による照射器具において、前記第２電極は、前記軸線を中心とした周囲から前記第１端部を囲っていてもよい。

本発明による照射器具において、前記第２電極は、前記第１電極の軸線の延びる方向において、前記第１電極の寸法よりも大きな寸法を有してもよい。

本発明による照射器具において、前記第２電極は、前記第１電極の軸線に垂直な径方向において、前記圧電トランスの寸法よりも小さな寸法を有してもよい。

本発明による照射器具において、前記第１電極は、前記第１電極の軸線に垂直な径方向において、前記圧電トランスの寸法よりも小さな寸法を有してもよい。

本発明によるプラズマ装置は、上記記載の照射器具と、前記圧電トランスに電圧を印加する電力源と、前記圧電トランスと前記電力源とを接続する電圧供給線と、を備える。

本発明の、照射器具及びプラズマ装置によれば、照射器具の先端部分の太さを小さく抑えることができる。

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の照射器具の斜視図。 図３の照射器具のＶ－Ｖ線に沿った断面図。

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。

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、「直交」、「垂直」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、照射器具及びプラズマ装置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、外筒部材８、及び照射器具１０の先端を構成するノズル９を備える。ノズル９は、後述する第２電極５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、照射器具１０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、後述する第１電極４と第２電極５との間、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。特に、電圧供給線４０は、後述する圧電トランス２と外部の電力源とを接続する。電力源は、圧電トランス２に電圧を印加する。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。この場合、電圧供給線４０は、圧電トランス２と供給ユニット２０とを接続していることによって、供給ユニット２０を介して圧電トランス２と電力源とを接続している。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。この場合、電圧供給線４０は、圧電トランス２と供給ユニット２０の内部の電力源とを接続している。

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を示す斜視図である。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、第１電極４と、第１電極４の少なくとも一部に対向する第２電極５とを備える。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。

図３に示す例において、照射器具１０は、筐体１と、圧電トランス２と、管状誘電体３と、Ｏリング６ａ、６ｂと、圧電トランス用ケース７ａと、緩衝材７ｂ、７ｃと、を更に備える。

圧電トランス２は、印加された電圧を昇圧するものである。圧電トランス２によって、電力源から印加された電圧を昇圧して、高電圧を用いてプラズマを生成することができる。図３に示す例において、圧電トランス２は、印加された電圧を機械的な振動に変換する入力領域２ａと、入力領域２ａの振動を電圧に変換する出力領域２ｂとを有する。図３に示すように、入力領域２ａには、電圧供給線４０が接続されている。図３に示す例において、電圧供給線４０は、圧電トランス２を収容する圧電トランス用ケース７ａに設けられた孔部７ａ１を通って延びている。また、出力領域２ｂには、後述する第１電極４が接続されている。電圧供給線４０を介して外部の電力源から印加された電圧は、入力領域２ａによって機械的な振動に変換される。入力領域２ａの振動は、出力領域２ｂによって電圧に変換されて第１電極４に印加される。圧電トランス２によって、電圧を一度機械的な振動に変換し、機械的な振動を再び電圧に変換することで、電力源から印加される電圧を昇圧して第１電極４に印加することができる。

本実施の形態において、圧電トランス２は、後述する筐体１に収容されている。図３に示す例において、圧電トランス２は圧電トランス用ケース７ａに収容されており、圧電トランス用ケース７ａが筐体１に収容されている。

圧電トランス２の形状は、例えば軸線方向ｄ１に延びる直方体である。軸線Ｏ１に垂直な方向ｄ２（以下、径方向ｄ２とも称する。）における圧電トランス２の寸法ｗ１は、例えば３ｃｍ以上２０ｃｍ以下である。

また、図３に示す例において、圧電トランス２と圧電トランス用ケース７ａとの間には、第１緩衝材７ｂが設けられている。第１緩衝材７ｂは、圧電トランス２と圧電トランス用ケース７ａとの位置関係を定めつつ、圧電トランス２の機械的な振動を許容する。第１緩衝材７ｂの材料は、圧電トランス２の機械的な振動を大きく減衰させるものでなければ、特に限られない。第１緩衝材７ｂの材料は、例えばゴム等の弾性的に変形する材料である。また、図３に示す例において、圧電トランス用ケース７ａと筐体１との間には、第２緩衝材７ｃが設けられている。第２緩衝材７ｃの材料は、例えば第１緩衝材７ｂの材料と同様である。図示はしないが、照射器具１０は、第２緩衝材７ｃを備えなくてもよい。

圧電トランス２は、巻線トランス等の他の変圧器と比較して、小さくすることができる。このため、変圧器として圧電トランス２を用いることによって、変圧器を、使用者によって把持される筐体１に収容し、変圧器を照射器具１０の一部としつつ、照射器具１０を小型にすることができる。

第１電極４は、圧電トランス２に接続され、圧電トランス２からプラズマを生成するための電圧が印加される電極である。電圧が印加されることによって、第１電極４はプラズマを発生させる。第１電極４の少なくとも一部は、圧電トランス２と、照射器具１０の後述する照射口５ａとの間に配置される。図３に示す例においては、第１電極４の全体が、圧電トランス２と、照射器具１０の後述する照射口５ａとの間に配置されている。これによって、第１電極４に電圧が印加されることで、圧電トランス２と照射口５ａとの間においてプラズマが発生する。本実施の形態に係る第１電極４は、軸線方向ｄ１に延びる円柱状の形状を有する。第１電極４は、軸線方向ｄ１における両端に位置する、第１端部４ａと第２端部４ｂとを有する。図３に示す例において、照射器具１０は、圧電トランス２の出力領域２ｂ及び第１電極４の第２端部４ｂに接続する導線５０を更に備える。そして、第１電極４は、導線５０を介して、圧電トランス２の出力領域２ｂに接続されている。図３に示す例において、導線５０は、圧電トランス用ケース７ａに設けられた孔部７ａ２を通って延びている。

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。また、導線５０の材料は、導電性を有し、且つ圧電トランス２の機械的な振動が第１電極４に伝わることが抑制されるような柔軟な材料であれば、特に限られない。

圧電トランス２から第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の少なくとも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の一部に対向している。一例として、第２電極５は、軸線Ｏ１を中心とした周囲から第１電極４を囲う。図３に示す例において、第２電極５は、第１電極４の端部４ａ、４ｂのうち、第１電極４の軸線方向ｄ１において圧電トランス２に接続されている側とは反対側に位置する第１端部４ａを、軸線Ｏ１を中心とした周囲から囲っている。図３及び図５に示す例において、第２電極５は、軸線Ｏ１を中心とした周囲から、第１端部４ａを含む第１電極４の一部を囲っている。本実施の形態において、第２電極５は、第１電極４の一部の周囲を周回する略円筒状の電極である。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。図示はしないが、第２電極５は、例えば接地線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。

照射器具１０が、電圧が印加される第１電極４とともに、接地されている第２電極５を備えることによって、第１電極４によりプラズマを発生させる際に、プラズマを生成するための電界を、より強めることができる。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、第１電極４と第２電極５との間に放電を生じさせ、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。この場合、第１電極４と第２電極５とがプラズマを発生させているといえる。また、プラズマは、対向する第１電極４と第２電極５との間において発生する。

また、第１電極４の少なくとも一部に、接地された第２電極５が対向しており、特に第２電極５が軸線Ｏ１を中心とした周囲から第１電極４を囲っていることによって、第１電極４が発する電場を第２電極５により抑制することができる。このため、照射器具１０を把持する使用者の感電を抑制することができる。使用者の感電を抑制する観点からは、図３に示す第２電極５の軸線方向ｄ１における寸法ｗ３は、第１電極４の軸線方向ｄ１における寸法ｗ２よりも大きいことが好ましい。これによって、第１電極４の広い範囲が第２電極５によって覆われ、使用者の感電を、より効果的に抑制することができる。第２電極５によって使用者の感電が十分に抑制されている場合、照射器具１０は、使用者の感電を抑制する保護部材の機能を有する他の部材、例えば、後述する外筒部材８やノズル９等の部材を備えなくてもよくなる。この場合、保護部材の機能を有する他の部材を省略することによって、照射器具１０の先端側に位置する先端部分の太さを、より細くすることができる。

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。

照射器具１０は、発生したプラズマおよびプラズマによって生じる活性ガスの少なくとも一方を吐出する照射口５ａを更に備える。図３において、照射口５ａは、照射器具１０の先端側（図３における左側）における第２電極５の端部に設けられている。照射口５ａは、後述する管状誘電体３の内空部３ａを、照射器具１０の外部と通じさせている。

管状誘電体３は、内空部３ａを有する部材である。図３～５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、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、径方向ｄ２における第１電極４の寸法ｗ４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。

筐体１は、使用者によって把持され、且つ圧電トランス２を収容する部材である。図３に示す例において、筐体１は、圧電トランス用ケース７ａを収容することによって、圧電トランス２を収容している。図３～５に示す例において、筐体１は、軸線方向ｄ１に延びる略筒状の部材である。一例として、筐体１は、圧電トランス２を収容する第１部分１ａと、第１電極４の少なくとも一部を収容する第２部分１ｂと、を有する。図３～５に示す例において、第１部分１ａ及び第２部分１ｂは、ともに軸線方向ｄ１に延びる略円筒状の形状を有する。図示はしないが、第１部分１ａ及び第２部分１ｂ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。

図３に示す例において、第１部分１ａは、内側に、径方向ｄ２に対して傾斜した傾斜面１ｅを有する。また、圧電トランス用ケース７ａは、傾斜面１ｅと接触するように径方向ｄ２に対して傾斜したケース傾斜面７ａ３を有する。圧電トランス用ケース７ａは、筐体１の第１部分１ａ側（図３における右側）から、ケース傾斜面７ａ３が傾斜面１ｅに接触するように第１部分１ａの内部に押し込まれることによって、筐体１に対して固定される。

図３に示す例においては、第２電極５の一部が、筐体１の第２部分１ｂに挿入され、第２部分１ｂと第２電極５とが接触している。一例として、筐体１と第２電極５とは、図示しない固定手段によって、互いに対して固定される。例えば、筐体１及び第２電極５が図示しないネジ穴を有し、第２電極５が筐体１に対してネジ止めされる。

また、管状誘電体３の一部が、筐体１の第２部分１ｂに挿入され、第２部分１ｂと管状誘電体３とが接触している。図３に示す例においては、第２電極５が、軸線Ｏ１に沿った一方の側から、Ｏリング６ａ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、筐体１が、軸線Ｏ１に沿った他方の側から、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に沿った他方の側への移動を規制している。Ｏリング６ａ、６ｂ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。

また、筐体１は、第１電極４に接触する部分を有していてもよく、筐体１が第１電極４に接触することによって第１電極４の移動が規制されていてもよい。また、圧電トランス用ケース７ａが第１電極４に接触することによって、第１電極４の移動が規制されていてもよい。図３に示す例においては、圧電トランス用ケース７ａが、第１電極４の第２端部４ｂに接触し、第１電極４の軸線方向ｄ１への移動を規制している。また、第１電極４は、第２端部４ｂ側に、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４ｃを有する。そして、筐体１が、拡径部４ｃに接触し、第１電極４の径方向ｄ２への移動を抑制している。

筐体１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）、ポリエーテルイミド（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。筐体１の材料としては、ＰＥＥＫ又はｍＰＰＥが、筐体１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。

また、図１に示す例において照射器具１０は、電気的に接地された外筒部材８を備える。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及び第２電極５の全体を収容する、導電性の部材である。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。図示はしないが、照射器具１０は、外筒部材８を備えなくてもよい。

また、図１に示す例において、照射器具１０は、ノズル９を備える。ノズル９は、導電性の部材であってもよく、導電性を有しない樹脂製の部材であってもよい。ノズル９が導電性を有する場合には、ノズル９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。図示はしないが、照射器具１０は、ノズル９を備えなくてもよい。照射器具１０がノズル９を備えない場合、照射器具１０は、第２電極５の照射口５ａから活性ガスを照射する。

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、筐体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、筐体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。

本実施の形態に係る発明において、印加された電圧を昇圧する変圧器である圧電トランス２が筐体１に収容され、照射器具１０の一部となっていることの作用効果について説明する。仮に、変圧器を筐体１に収容せずに、筐体１の外部に配置する場合について考える。この場合、変圧器と、照射器具１０の第１電極４とを、配線によって接続することによって、変圧器を用いて第１電極４に高電圧を印加することができる。

しかしながら、この場合、変圧器が筐体１の外部に配置されているために、変圧器と第１電極４とを、十分な長さを有する配線によって接続する必要がある。そして、変圧器と第１電極４とを接続する配線は、変圧器によって昇圧された高電圧に耐え得る必要があるため、太くなってしまう。このため、十分な長さを有し且つ太い配線を用いる必要が生じる。そして、照射器具１０から延び出す配線が太いと、配線が照射器具１０の操作の邪魔になりやすいために、照射器具１０の操作性が低下する。

また、配線に高電圧が印加されると、配線がコンデンサのように機能し、配線にエネルギーが蓄えられる。この場合、第１電極４に電圧を印加するために、電力源によって、エネルギーが配線に蓄えられる分だけ過剰な電力を供給しなければならない。ここで、変圧器が筐体１の外部に配置されていると、筐体１の外部の変圧器と第１電極４とを配線によって接続する必要があるため、変圧器によって昇圧された高電圧が印加される配線の長さが長くなってしまう。高電圧が印加される配線の長さが長いと、配線に蓄えられるエネルギーが特に大きくなり、電力源によって、特に大きな電力を供給することが必要になってしまう。

これに対し、本実施の形態に係る発明においては、変圧器である圧電トランス２が筐体１に収容され、照射器具１０の一部となっている。このため、圧電トランス２及び第１電極４に接続する導線５０の長さを短くすることができる。また、照射器具１０から照射器具１０の外部へと延び出す長い配線である電圧供給線４０に印加される電圧は、圧電トランス２によって昇圧される前の低電圧となる。このため、電圧供給線４０を細くし、電圧供給線４０が照射器具１０の操作の邪魔になりにくくして、照射器具１０の操作性を向上することができる。また、電圧供給線４０に高電圧が印加されて大きなエネルギーが蓄えられてしまうことが抑制される。このため、電力源によって供給する電力を、小さく抑えることができる。

また、本実施の形態に係る発明においては、圧電トランス２が照射器具１０の一部になっているために、照射器具１０のうち、圧電トランス２と外部の電力源とを接続している部分には、圧電トランス２によって昇圧される前の低電圧が印加される。このため、変圧器が照射器具１０の外部に位置する場合と比較して、照射器具１０の内部における高電圧が印加される部分の割合を小さくすることができる。これによって、使用者等の感電を防ぐために照射器具１０に設けられる保護部材を、減らすことができる。

次に、圧電トランス２に接続される第１電極４及び第１電極４に対向する第２電極５の作用効果について説明する。仮に、照射器具１０が第１電極４を有さず、圧電トランス２の出力領域２ｂ側の端部においてプラズマを発生させる場合について考える。この場合、照射器具１０の先端側に位置する先端部分の太さは、圧電トランス２の出力領域２ｂ側の端部の太さに応じて、太くなってしまう。なお、照射器具１０の先端部分の太さ、及び圧電トランス２の端部の太さとは、図３に示す例においては、照射器具１０の先端部分、及び圧電トランス２の端部の、径方向ｄ２における寸法である。そして、圧電トランス２の寸法は圧電トランス２に求められる変圧器としての性能に応じて定めなければならないため、圧電トランス２の端部を細くすることによって照射器具１０の先端部分を細くすることは困難である。照射器具１０の先端部分が太いと、照射器具１０の先端部分を狭い隙間に挿入することが求められるような用途には、照射器具１０を適用しにくくなってしまう。

また、照射器具１０には、活性ガスを照射する照射対象に対して、圧電トランス２の電場の作用によるダメージを与えないこと、特に、照射対象が人や動物等である場合には、照射対象を感電させないことが求められる。照射対象への電場の作用によるダメージを抑制するためには、圧電トランス２の端部を照射対象から十分に離した状態で、活性ガスを照射することも考えられる。しかしながら、この場合、プラズマが発生する部分と照射対象との距離が長くなってしまうため、照射対象に達するまでに失活する活性ガスの割合が大きくなってしまう。圧電トランス２の端部を照射対象に近づけつつ照射対象への電場の作用によるダメージを抑制するために、圧電トランス２の端部の周囲に、接地された電極を設けることも考えられる。しかしながら、この場合、接地された電極を設けた分だけ、照射器具１０の先端部分が更に太くなってしまう。

これに対して、本実施の形態に係る照射器具１０は、圧電トランス２に接続され、圧電トランス２から電圧が印加される第１電極４を備える。第１電極４の太さは、圧電トランス２の寸法とは無関係に定めることができる。このため、第１電極４を細くすることによって、照射器具１０の先端部分を十分細くし、照射器具１０の先端部分を細くすることが求められる用途、例えば照射器具１０の先端部分を狭い隙間に挿入することが求められる用途にも、照射器具１０を適用することができる。また、接地された第２電極５を、第１電極４の少なくとも一部に対向させることによって、第２電極５によって照射対象への電場の作用によるダメージを抑制しつつ、接地された電極を圧電トランス２の端部の周囲に設ける場合よりも、照射器具１０の先端部分を細くすることができる。照射器具１０の先端部分が十分細いことによって、照射器具１０を、例えば口腔内用治療器具、歯科用治療器具として用いることができる。なお、第２電極５が、第１端部４ａを、軸線Ｏ１を中心とした周囲から囲っている場合、第２電極５によって、特に効果的に照射対象への電場の作用によるダメージを抑制することができる。

径方向ｄ２における第１電極４の寸法ｗ４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、寸法ｗ４は、０．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下がより好ましい。寸法ｗ４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、寸法ｗ４が上記下限値以上であれば、照射器具１０の先端部分を十分細くすることができる。また、寸法ｗ４が上記上限値以下であれば、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。また、寸法ｗ４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。

また、図３に示す例において、第１電極４の径方向ｄ２における寸法ｗ４は、圧電トランス２の径方向ｄ２における寸法ｗ１よりも小さい。これによって、照射器具１０が第１電極４を有さず、圧電トランス２の端部においてプラズマを発生させる場合よりも、照射器具１０の先端部分を細くすることができる。

活性ガス照射装置１００が口腔内用治療器具である場合、径方向ｄ２における第２電極５の寸法ｗ５は、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以上６ｍｍ以下がより好ましい。

また、図３に示す例において、第２電極５の径方向ｄ２における寸法ｗ５は、圧電トランス２の径方向ｄ２における寸法ｗ１よりも小さい。これによって、第２電極５を設けつつ、照射器具１０が圧電トランス２の端部においてプラズマを発生させる場合よりも、照射器具１０の先端部分を細くすることができる。

また、図３に示す例において、径方向ｄ２における筐体１の第２部分１ｂの寸法ｗ７は、径方向ｄ２における筐体１の第１部分１ａの寸法ｗ６よりも小さい。活性ガス照射装置１００が口腔内用治療器具である場合、径方向ｄ２における第２部分１ｂの寸法ｗ７は、３ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましく、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下がより好ましい。これによって、照射器具１０のうち、軸線方向ｄ１において第２部分１ｂが位置する部分の太さを、十分に細くすることができる。

次に、図１を参照して、本実施形態の活性ガス照射装置１００のうち照射器具１０以外の部分の詳細について説明する。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、圧電トランス２を介して第１電極４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を収容する供給ユニット筐体２１を備えている。供給ユニット筐体２１は、供給源７０を離脱可能に収容する。これにより、供給ユニット筐体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、供給ユニット筐体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。）を供給ユニット筐体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と一体的に供給ユニット筐体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、上述の通り圧電トランス２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、かつ圧電トランス２を介して第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、かつ圧電トランス２を介して第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、供給ユニット筐体２１の外面に、供給ユニット筐体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。

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。

上述の実施の形態においては、第１電極４が円柱状の形状を有する例について説明した。しかしながら、第１電極４の形状は、これに限られない。一例として、第１電極４は、角柱状、特に四角柱状の形状を有する。この場合、以下の作用によっても、第１電極４の第１端部４ａ側において、第１電極４によってプラズマを発生させることができる。第１電極４に電圧を印加することによって、第１電極４のうち、第１端部４ａ側に位置する角部に、局所的に特に高い電圧が生じる。これによって、角部の周辺のガスを電離させて、プラズマを発生させることができる。また、他の一例として、第１電極４は、第１端部４ａが尖っている針状の形状を有してもよい。この場合、第１電極４のうち、尖っている第１端部４ａに、局所的に特に高い電圧が生じるため、第１端部４ａの周辺においてプラズマを発生させることができる。第１電極４の形状、又は第１電極４に印加する電圧の条件によっては、第１電極４の第１端部４ａの周辺において、プラズマを発生させることもできる。第１電極４が、第１電極４の第１端部４ａ側においてプラズマを発生させることができる場合、照射器具１０は、第２電極５を有しなくてもよい。

また、上述の実施の形態においては、照射器具１０が、圧電トランス２と圧電トランス用ケース７ａとの間に設けられている第１緩衝材７ｂを備える例について説明した。しかしながら、図示はしないが、照射器具１０は、第１緩衝材７ｂを備えなくてもよい。

また、上述の実施の形態においては、照射器具１０が導線５０を備え、第１電極４が導線５０を介して圧電トランス２の出力領域２ｂに接続されている例について説明した。しかしながら、第１電極４を圧電トランス２の出力領域２ｂに接続する方法は、これに限られない。他の一例として、第１電極４は、はんだ付けによって、圧電トランス２の出力領域２ｂに接続される。

また、照射器具１０は、１つの圧電トランス２を備えてもよいし、複数の圧電トランス２を備えてもよい。照射器具１０が複数の圧電トランス２を備える場合、１つの筐体１に複数の圧電トランス２が収容されていてもよい。照射器具１０が複数の圧電トランス２を備える場合、第１電極４には、複数の圧電トランス２の各々が接続されて、複数の圧電トランス２から電圧が印加される。

第１電極４に複数の圧電トランス２から電圧が印加されることによって、以下の効果が得られる。複数の圧電トランス２の各々の容量が小さい場合であっても、第１電極４と第２電極５との間において、十分な量のプラズマを発生させることができる。また、第１電極４に流れる電流の大きさを確保しつつ、容量の大きな１つの圧電トランス２から第１電極４に電圧が印加される場合と比較して、複数の圧電トランス２の各々に流れる電流を小さくすることができる。言い換えれば、電流を、複数の圧電トランス２の各々に分散することができる。

また、照射器具１０において、第１電極４と第２電極５とが対向する部分の軸線方向ｄ１における寸法ｗ８は、特に３ｍｍより大きく２０ｍｍより小さい長さとすることができる。寸法ｗ８が２０ｍｍより小さいことによって、第１電極４と第２電極５との間に生じる放電の電流が大きくなることが抑制される。このため、大きな電流が流れることによる圧電トランス２の機械的な破損を、より効果的に抑制することができる。また、寸法ｗ８が３ｍｍより大きいことによって、第１電極４と第２電極５との間において、特に十分効率的にプラズマが発生し、十分な量の活性種が生成される。このため、照射器具１０を用いて、十分な量の活性種を被照射物に照射することができる。これによって、例えば照射器具１０を治療器具として用いる場合に、特に十分な治療効果を得ることができる。上記の効果をさらに向上する観点からは、寸法ｗ８を５ｍｍより大きく１５ｍｍより小さい長さとすることが、さらに好ましい。

また、照射器具１０において、第１電極４のうち第２電極５に対向する部分と、圧電トランス２の出力領域２ｂとの軸線方向ｄ１における距離ｗ９は、特に１ｍｍより大きく１００ｍｍより小さい長さとすることができる。距離ｗ９が１００ｍｍより小さいことの効果について説明する。第１電極４のうち第２電極５に対向する部分と圧電トランス２の出力領域２ｂとの間には、圧電トランス２の出力領域２ｂから第１電極４のうち第２電極５に対向する部分へと電圧を伝える伝達部分が位置する。例えば図３に示す例においては、第１電極４のうち第２電極５に対向する部分よりも圧電トランス２側に位置する部分と導線５０とが、伝達部分に相当する。ここで、圧電トランス２から第１電極４のうち第２電極５に対向する部分に電圧を印加する際には、伝達部分にも電圧が印加される。この場合、伝達部分がコンデンサのように機能し、伝達部分にエネルギーが蓄えられる。このため、第１電極４のうち第２電極５に対向する部分に電圧を印加するために、エネルギーが伝達部分に蓄えられる分だけ大きな電力を供給することが必要になってしまう。言い換えれば、伝達部分の浮遊容量の分だけ大きな電力を供給することが必要になってしまう。この場合、圧電トランス２に流れる電流を大きくすることも必要になり得る。これに対し、距離ｗ９が１００ｍｍより小さいことによって、伝達部分の軸線方向ｄ１における長さを小さくすることができる。このため、伝達部分の浮遊容量を小さくして、圧電トランス２に流れる電流を大きくする必要なしに、第１電極４のうち第２電極５に対向する部分に十分な電圧を印加することができる。上記の効果をさらに向上する観点からは、距離ｗ９を１ｍｍより大きく４０ｍｍより小さい長さとすることが、さらに好ましい。

また、第２電極５の照射口５ａが設けられている端部と、筐体１の圧電トランス２を収容する第１部分１ａとの軸線方向ｄ１における距離ｗ１０は、特に１０ｍｍより大きく１５０ｍｍより小さい長さとすることができる。距離ｗ１０が１０ｍｍより大きく１５０ｍｍより小さいことの効果について説明する。照射器具１０は、口腔内用治療器具又は歯科用治療器具などとして用いられると想定される。また、距離ｗ１０は、照射器具１０のうち圧電トランス２を収容する第１部分１ａよりも照射口５ａ側の、圧電トランス２の寸法とは無関係に細く設計される部分の長さに相当する。当該部分の長さが１０ｍｍより大きく１５０ｍｍより小さいことによって、照射器具１０の先端部分を口腔内に挿入して照射器具１０を操作することを、十分に容易にすることができる。上記の効果をさらに向上する観点からは、距離ｗ１０を３０ｍｍより大きく５０ｍｍより小さい長さとすることが、さらに好ましい。

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 (7)

1. 筐体に収容される圧電トランスと、
   前記圧電トランスに接続され、前記圧電トランスから電圧が印加される第１電極と、
   前記第１電極により発生するプラズマおよび前記プラズマによって生じる活性ガスの少なくとも一方を吐出する照射口と、を備え、
   前記第１電極の少なくとも一部は、前記圧電トランスと前記照射口との間に配置され、
   前記第１電極は、前記第１電極の軸線に垂直な径方向において、前記圧電トランスの寸法よりも小さな寸法を有する、照射器具。
2. 前記第１電極の少なくとも一部に対向する第２電極を備える、請求項１に記載の照射器具。
3. 前記第２電極は、前記第１電極の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２に記載の照射器具。
4. 前記第１電極は、前記第１電極の軸線の延びる方向において前記圧電トランスに接続されている側とは反対側に位置する第１端部を有し、
   前記第２電極は、前記軸線を中心とした周囲から前記第１端部を囲っている、請求項３に記載の照射器具。
5. 前記第２電極は、前記第１電極の軸線の延びる方向において、前記第１電極の寸法よりも大きな寸法を有する、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の照射器具。
6. 筐体に収容される圧電トランスと、
   前記圧電トランスに接続され、前記圧電トランスから電圧が印加される第１電極と、
   前記第１電極により発生するプラズマおよび前記プラズマによって生じる活性ガスの少なくとも一方を吐出する照射口と、
   前記第１電極の少なくとも一部に対向する第２電極と、を備え、
   前記第１電極の少なくとも一部は、前記圧電トランスと前記照射口との間に配置され、
   前記第２電極は、前記第１電極の軸線に垂直な径方向において、前記圧電トランスの寸法よりも小さな寸法を有する、照射器具。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照射器具と、
   前記圧電トランスに電圧を印加する電力源と、
   前記圧電トランスと前記電力源とを接続する電圧供給線と、を備える、プラズマ装置。

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