JP7682292B2 - プラズマ照射装置及びプラズマ処理液体製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、被処理体にプラズマを照射する技術に関するものである。

特許文献１には、プラズマ照射される被照射液体が流れる流路と、被照射液体を流路に一定の流量で流す供給部と、流路内に設けられる照射ブロックと、照射ブロックにおいて被照射液体にプラズマガスを照射するプラズマヘッドと、を備える大気圧プラズマ処理装置が記載されている。

国際公開番号 ＷＯ２０２０／０２６３２４ Ａ１

しかし、特許文献１に記載の大気圧プラズマ処理装置では、照射ブロックに貯留された被照射液体を照射ブロックに残留させずに、照射ブロックから迅速に排出することについては言及されていない。

本開示は、貯留容器内に貯留された被処理液体を貯留容器内に残留させずに、貯留容器から迅速に排出することが可能となる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示のプラズマ照射装置は、被処理液体を貯留し、貯留した被処理液体を排液する排液穴を底面に設けた貯留容器と、貯留容器内に貯留された被処理液体に照射するプラズマを発生するプラズマ発生装置と、貯留容器の底面上に立設され、貯留容器内に貯留された被処理液体を排液穴に導くバー状の排液促進部と、を備えている。

本開示によれば、貯留容器内に貯留された被処理液体を貯留容器内に残留させずに、貯留容器から迅速に排出することが可能となる。

大気圧プラズマ照射装置の斜視図である。 プラズマ発生装置の分解図である。 プラズマ発生装置の分解図である。 プラズマ発生装置の断面図である。 大気圧プラズマ照射装置の斜視図である。 大気圧プラズマ照射装置の側面図である。 大気圧プラズマ照射装置の側面図である。 大気圧プラズマ照射装置の斜視図である。 照射ブロックの斜視図（（ａ））及びそのＡＡ線における断面斜視図（（ｂ））である。 図９とは異なる照射ブロックの斜視図（（ａ））及びそのＢＢ線における断面斜視図（（ｂ））である。 制御装置のブロック図である。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本開示の一実施形態に係る大気圧プラズマ照射装置１０を示している。大気圧プラズマ照射装置１０は、大気圧下でプラズマを培養液（「被処理液体」の一例）に照射するための装置であり、プラズマ発生装置２０と、カバーハウジング２２と、開閉機構２４と、ステージ２６と、昇降装置２８と、パージガス供給機構３２（図５参照）、濃度検出機構３４と、排気機構３６と、制御装置３８（図１１参照）とを備えている。なお、大気圧プラズマ照射装置１０の幅方向をＸ方向と、大気圧プラズマ照射装置１０の奥行方向をＹ方向と、Ｘ方向とＹ方向とに直行する方向、つまり、上下方向をＺ方向と称する。

プラズマ発生装置２０は、図２～図４に示すように、カバー５０と、上部ブロック５２と、下部ブロック５４と、１対の電極５６と、ノズルブロック５８とを含む。カバー５０は、概して、有蓋四角筒形状をなし、カバー５０の内部に、上部ブロック５２が配設されている。上部ブロック５２は、概して直方体形状をなし、セラミックにより成形されている。上部ブロック５２の下面には、１対の円柱状の円柱凹部６０が形成されている。

また、下部ブロック５４も、概して直方体形状をなし、セラミックにより成形されている。下部ブロック５４の上面には、凹部６２が形成されており、凹部６２は、１対の円柱状の円柱凹部６６と、それら１対の円柱凹部６６を連結する連結凹部６８とによって構成されている。そして、下部ブロック５４が、カバー５０の下端から突出した状態で、上部ブロック５２の下面に固定されており、上部ブロック５２の円柱凹部６０と、下部ブロック５４の円柱凹部６６とが連通している。なお、円柱凹部６０と円柱凹部６６とは、略同径とされている。また、凹部６２の底面には、下部ブロック５４の下面に貫通するスリット７０が形成されている。

１対の電極５６の各々は、上部ブロック５２の円柱凹部６０と、下部ブロック５４の円柱凹部６６とによって区画される円柱状の空間に配設されている。なお、電極５６の外径は、円柱凹部６０，６６の内径より小さい。また、ノズルブロック５８は、概して平板状をなし、下部ブロック５４の下面に固定されている。ノズルブロック５８には、下部ブロック５４のスリット７０と連通する噴出口７２が形成されており、その噴出口７２は、ノズルブロック５８を上下方向に貫通している。

プラズマ発生装置２０は、さらに、処理ガス供給装置７４（図１１参照）を有している。処理ガス供給装置７４は、酸素等の活性ガスと窒素等の不活性ガスとを任意の割合で混合させた処理ガスを供給する装置であり、円柱凹部６０，６６によって区画される円柱状の空間及び、連結凹部６８の上部に、配管（図示せず）を介して、連結されている。これにより、電極５６と円柱凹部６６との隙間、及び、連結凹部６８の上部から、処理ガスが、凹部６２の内部に供給される。

このような構造により、プラズマ発生装置２０は、ノズルブロック５８の噴出口７２からプラズマを噴出する。詳しくは、凹部６２の内部に、処理ガス供給装置７４によって処理ガスが供給される。この際、凹部６２では、１対の電極５６に電圧が印加されており、１対の電極５６間に電流が流れる。これにより、１対の電極５６間に放電が生じ、その放電により、処理ガスがプラズマ化される。そして、プラズマが、スリット７０を介して、噴出口７２から噴出される。

また、カバーハウジング２２は、図５に示すように、上部カバー７６と、下部カバー７８とを含む。上部カバー７６は、概して有蓋円筒状をなし、上部カバー７６の蓋部には、プラズマ発生装置２０の下部ブロック５４に応じた形状の貫通穴（図示せず）が形成されている。そして、その貫通穴を覆うように、プラズマ発生装置２０のカバー５０が、上部カバー７６の蓋部に立設された状態で固定されている。このため、プラズマ発生装置２０の下部ブロック５４及び、ノズルブロック５８が、上部カバー７６の内部に向かって、Ｚ方向に延びるように、突出している。これにより、プラズマ発生装置２０によって発生されたプラズマが、ノズルブロック５８の噴出口７２から、上部カバー７６の内部に向かって、Ｚ方向に噴出される。

また、上部カバー７６の側面には、３等配の位置に、概して矩形の貫通穴（図示せず）が形成されており、その貫通穴を塞ぐように、透明なガラス板８０が配設されている。これにより、ガラス板８０を介して、上部カバー７６の内部を視認することが可能とされている。

カバーハウジング２２の下部カバー７８は、概して、円板形状とされており、大気圧プラズマ照射装置１０が載置される載置部の筐体（図示せず）に固定されている。下部カバー７８の外径は、上部カバー７６の外径より大きくされており、下部カバー７８の上面には、上部カバー７６と同径の円環状のパッキン８２が配設されている。そして、上部カバー７６が、開閉機構２４によって下方にスライドされることで、上部カバー７６がパッキン８２に密着し、カバーハウジング２２の内部が密閉された状態となる。

詳しくは、開閉機構２４は、図６及び図７に示すように、１対のスライド機構８６とエアシリンダ８８とを含む。各スライド機構８６は、支持軸９０とスライダ９２とを含む。支持軸９０は、上記載置部の筐体に、Ｚ方向に延びるように立設されている。また、スライダ９２は、概して円筒形状をなし、支持軸９０の軸方向にスライド可能に、支持軸９０に外嵌されている。そして、上部カバー７６が、上部ブラケット９６と下部ブラケット９８とによって、スライダ９２に保持されている。これにより、上部カバー７６は、Ｚ方向、つまり、上下方向にスライド可能とされている。

エアシリンダ８８は、ロッド１００とピストン（図示せず）とシリンダ１０２とを含む。ロッド１００は、Ｚ方向に延びるように配設され、上端部において上部カバー７６に固定されている。また、ロッド１００の下端部に、ピストンが固定されている。ピストンは、シリンダ１０２の上端から内部に嵌合されており、シリンダ１０２の内部において摺動可能に移動する。また、シリンダ１０２は、下端部において、上記載置部の筐体に固定されており、シリンダ１０２内部には、所定量のエアが封入されている。

これにより、エアシリンダ８８は、ダンパとして機能し、上部カバー７６の急激な下降が防止される。なお、シリンダ１０２内部のエア圧は、上部カバー７６と共にスライドする一体物、つまり、上部カバー７６，プラズマ発生装置２０，スライダ９２等の重量により圧縮可能な圧力とされている。つまり、作業者が、上部カバー７６を上昇させた状態で、上部カバー７６を離すと、上部カバー７６等の自重によって上部カバー７６が下降する。そして、上部カバー７６が、下部カバー７８のパッキン８２に密着し、図８に示すように、上部カバー７６と下部カバー７８とによって、カバーハウジング２２の内部が密閉された状態となる。

また、作業者が、上部カバー７６を上昇させることで、カバーハウジング２２の内部が開放される。なお、上部カバー７６の上面には、磁石１０６（図１参照）が固定されており、上部カバー７６が上昇されることで、磁石１０６が、上記載置部の筐体に引っ付く。このように、磁石１０６を上記載置部の筐体に引っ付けることで、上部カバー７６を上昇させた状態、つまり、カバーハウジング２２が開放された状態が維持される。

ステージ２６は、概して、円板形状とされており、ステージ２６の上面に、照射ブロック１８０が載置される。また、ステージ２６の外径は、下部カバー７８の外径より小さくされている。そして、ステージ２６は、下部カバー７８の上面に配設されている。

照射ブロック１８０は、送液チューブ１２０により送液された被処理液体を貯留し、貯留した被処理液体にプラズマ発生装置２０から噴出したプラズマを照射することによりプラズマ処理液体を生成するために用いられる。生成されたプラズマ処理液体は、排液チューブ１２２により照射ブロック１８０から排出される。

被処理液体は、カバーハウジング２２の外に設けられた被処理液体供給部（図示せず）からポンプ（図示せず）を用いて送液チューブ１２０により、カバーハウジング２２内の照射ブロック１８０に供給される。また、照射ブロック１８０で生成されたプラズマ処理液体は、ポンプ（図示せず）を用いて照射ブロック１８０から排液チューブ１２２により排液され、カバーハウジング２２の外に設けられた一時保管ビン（図示せず）に保管される。したがって、下部カバー７８の側面には、送液チューブ１２０及び排液チューブ１２２をそれぞれ通す貫通孔１３４，１３６が形成されている。

図９は、照射ブロック１８０の概略構成を示している。そして、図９（ａ）は、照射ブロック１８０全体の外観を示す斜視図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＢＢ線における断面斜視図である。なお、左から右へ向かう方向が、被処理液体が流れる方向である。

照射ブロック１８０は、セラミックにより成形され、概して直方体形状をなす照射ブロック本体部１８１からなる。なお、照射ブロック１８０の長辺方向がＸ方向であり、短辺方向がＹ方向である。照射ブロック本体部１８１には、カバーハウジング２２に設置された場合に、プラズマ発生装置２０と対向する面が開放された溝部１８３及び貯留部１８４が形成されている。

溝部１８３は、ＹＺ断面が上方に向かって開口するＵ字状である。溝部１８３を構成する底面１８３ａは湾曲している。この溝部１８３のＹＺ断面は、送液チューブ１２０（図１参照）の断面形状よりも若干狭くされており、可撓性を有する送液チューブ１２０が溝部１８３に嵌め込まれることで、送液チューブ１２０が固定される。

貯留部１８４は、プラズマ照射するために被処理液体を貯留する。貯留部１８４は、側面１８４ａと底面１８４ｂとからなる円筒状の凹部により構成される。また、貯留部１８４を構成する底面１８４ｂは、溝部１８３を構成する底面１８３ａよりも下方に位置するように形成されている。さらに、貯留部１８４を構成する底面１８４ｂには、被処理液体がプラズマ照射されて生成されたプラズマ処理液体を貯留部１８４から外に排出するための排液穴１８４ｃが形成されている。なお、底面１８４ｂは、側面１８４ａから排液穴１８４ｃに向かって下方に傾斜する傾斜面となっている。これは、プラズマ処理液体を排出する際に、貯留部１８４から迅速に排出させる機能と、貯留部１８４にプラズマ処理液体の一部が排出されないで残留する状態を可及的に防止する機能とを実現させるためである。

さらに、底面１８４ｂ上には、第１バー状部材１８７が、円形状の底面１８４ｂの直径に相当する長さ及び位置に載置されている。第１バー状部材１８７は、概して直方体形状をなし、上面及び底面の各短手方向の辺の長さは、排液穴１８４ｃの直径より短く形成されている。つまり、作業者がＺ方向の上方から第１バー状部材１８７の上面を見た場合、排液穴１８４ｃの一部を視認することができる。第１バー状部材１８７は、貯留部１８４に貯留された被処理液体（プラズマ処理液体も含む）を排液穴１８４ｃから排液するときに、その排液を促進するためのものであるので、排液穴１８４ｃの全部が第１バー状部材１８７によって塞がると、排液が逆に抑制されてしまうからである。貯留部１８４に貯留された被処理液体の排液が終盤に差し掛かると、被処理液体は、排液穴１８４ｃの入り口で弾かれたり、底面１８４ｂの隅部に吸い寄せられたりして、排液が進まず、被処理液体の一部が、貯留部１８４内に残留することがある。しかし、第１バー状部材１８７を上述のように載置すると、排液穴１８４ｃの入り口で弾かれる被処理液体や底面１８４ｂの隅部に吸い寄せられて底面１８４ｂ上に留まる被処理液体が第１バー状部材１８７を伝って排液穴１８４ｃに導かれて排液される。そして、この効果は、底面１８４ｂが側面１８４ａから排液穴１８４ｃに向かって下方に傾斜する傾斜面となっていることにより、さらに増大する。

なお、第１バー状部材１８７は、照射ブロック１８０と同様にセラミックにより成形されているが、照射ブロック１８０とは別体で形成されている。これは、セラミックにより、底面１８４ｂから上方に突出する第１バー状部材１８７を底面１８４ｂと一体的に形成することが困難であるためにそうしているに過ぎない。したがって、第１バー状部材１８７を照射ブロック１８０と一体的に形成するようにしてもよい。

また、第１バー状部材１８７の高さは、側面１８４ａの高さより低いことは言うまでもない。第１バー状部材１８７の高さが側面１８４ａの高さと同じ以上であれば、貯留部１８４に流れ込んだ被処理液体が第１バー状部材１８７により堰き止められてしまうからである。

図１０は、図９とは異なる照射ブロックを示している。図１０と図９とを見比べれば分かるように、図１０の照射ブロック１８０は、図９の照射ブロック１８０の第１バー状部材１８７に替えて第２バー状部材１８８を採用したことが異なっている。それ以外の構成は、図１０と図９とで異ならない。第２バー状部材１８８は、円形状の底面１８４ｂの半径に相当する長さ及び位置に載置されている。このように、第１バー状部材１８７を半分にした第２バー状部材１８８を排液穴１８４ｃから側面１８４ａに至るように載置した場合でも、第１バー状部材１８７と同様の効果が得られることが実験により確認できている。

照射ブロック本体部１８１は、上記構成の他に、排出部１８６を有する。排出部１８６は、照射ブロック本体部１８１の下面１８１ａであって、貯留部１８４の排液穴１８４ｃを含む位置から下方に突出して形成されている。排出部１８６は、基部１８６ａ、フランジ部１８６ｂ及び排出係止部１８６ｃを有し、各構成要素１８６ａ～１８６ｃが下方に連結した状態で一体的に形成されている。また、排出部１８６の中心部には、貫通孔１８６ｄがＺ方向に形成され、貯留部１８４の排液穴１８４ｃと連通している。

排出部１８６の外周面において、照射ブロック本体部１８１の下面１８１ａと連続する部分が基部１８６ａである。基部１８６ａの下方に、フランジ部１８６ｂを挟んで形成された排出係止部１８６ｃの外周の径は、排液チューブ１２２（図１参照）の径よりも大きくされている。また、排出係止部１８６ｃの上部１８６ｃ１の外径は、排出係止部１８６ｃの外径よりも小さくされている。これにより、可撓性を有する排液チューブ１２２が上部１８６ｃ１まで嵌め込まれると、排出係止部１８６ｃの外周に沿って排液チューブ１２２が変形し、排液チューブ１２２が固定される。また、基部１８６ａとステージ２６の切欠き部２６ａ（図１参照）とが嵌め合されることにより、ステージ２６に照射ブロック１８０が固定される。このように、固定具を用いる固定ではないため、照射ブロック１８０はステージ２６に対して容易に着脱することができる。

昇降装置２８は、図７に示すように、支持ロッド１１２と、ラック１１４と、ピニオン１１６と、電磁モータ１１７（図１１参照）とを含む。下部カバー７８には、上下方向に貫通する貫通穴（図示せず）が形成されており、その貫通穴に、支持ロッド１１２が挿通されている。支持ロッド１１２の外径は、貫通穴の内径より小さくされており、支持ロッド１１２は、上下方向、つまり、Ｚ方向に移動可能とされている。その支持ロッド１１２の上端に、ステージ２６の下面が固定されている。

また、ラック１１４は、支持ロッド１１２の軸方向に延びるように、支持ロッド１１２の下部カバー７８から下方に延び出す部分の外周面に固定されている。ピニオン１１６は、ラック１１４に噛合されており、電磁モータ１１７の駆動により回転する。なお、ピニオン１１６は、上記載置部の筐体により回転可能に保持されている。このような構造によって、電磁モータ１１７の駆動によりピニオン１１６が回転することで、支持ロッド１１２がＺ方向に移動し、ステージ２６が昇降する。なお、下部カバー７８の上面には、ステージ２６の隣に、計測ロッド１１８が立設されている。計測ロッド１１８の外周面には、目盛りが記されており、その目盛りによって、ステージ２６のＺ方向の高さ、つまり、ステージ２６の昇降量を目視によって確認することが可能となっている。

パージガス供給機構３２は、図５に示すように、４個のエアジョイント１３０（図では、３個図示されている）と、パージガス供給装置１３２（図１１参照）とを含む。４個のエアジョイント１３０は、上部カバー７６の側面の上端部において、４等配の位置に設けられており、各エアジョイント１３０は、上部カバー７６の内部に開口している。パージガス供給装置１３２は、窒素等の不活性ガスを供給する装置であり、配管（図示せず）を介して、各エアジョイント１３０に接続されている。このような構造により、パージガス供給機構３２は、上部カバー７６の内部に、不活性ガスを供給する。

濃度検出機構３４は、エアジョイント１４０と、配管１４２と、検出センサ１４４（図１１参照）とを含む。下部カバー７８には、下部カバー７８の上面と側面とを連通する貫通穴（図示せず）が形成されている。その貫通穴の下部カバー７８の上面側の開口１４６は、パッキン８２の内側に位置している。一方、貫通穴の下部カバー７８の側面側の開口に、エアジョイント１４０が接続されている。また、検出センサ１４４は、酸素濃度を検出するセンサであり、配管１４２を介して、エアジョイント１４０に接続されている。このような構造により、濃度検出機構３４は、カバーハウジング２２が密閉された際に、カバーハウジング２２の内部の酸素濃度を検出する。

排気機構３６は、図１に示すように、Ｌ型配管１５０と、連結配管１５２と、メイン配管１５４とを含む。下部カバー７８には、図７に示すように、上面と下面とに開口するダクト口１６０が形成されている。ダクト口１６０の下部カバー７８の上面側の開口は、上方に向かうほど内径が大きくなるテーパ面１６２とされている。つまり、カバーハウジング２２が密閉された際に、テーパ面１６２は、上部カバー７６の内壁面に向かって傾斜した状態となる。一方、ダクト口１６０の下部カバー７８の下面側の開口に、Ｌ型配管１５０が接続されている。そして、そのＬ型配管１５０に、連結配管１５２を介して、メイン配管１５４が接続されている。なお、連結配管１５２のＬ型配管１５０側の部分は、省略されている。また、メイン配管１５４の内部には、オゾンフィルタ１６６が配設されている。オゾンフィルタ１６６は、活性炭により形成されており、オゾンを吸着する。

制御装置３８は、図１１に示すように、コントローラ１７０と、複数の駆動回路１７２とを備えている。複数の駆動回路１７２は、電極５６、処理ガス供給装置７４、電磁モータ１１７、パージガス供給装置１３２に接続されている。コントローラ１７０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備え、コンピュータを主体とするものであり、複数の駆動回路１７２に接続されている。これにより、プラズマ発生装置２０、昇降装置２８、パージガス供給機構３２の作動が、コントローラ１７０によって制御される。また、コントローラ１７０は、検出センサ１４４に接続されている。これにより、コントローラ１７０は、検出センサ１４４の検出結果、つまり、カバーハウジング２２の内部の酸素濃度を取得する。

培養液にプラズマを照射することで、培養液が活性化するため、プラズマ照射された培養液を用いた癌の治療等、医療の分野でのプラズマの活用が期待されている。このため、プラズマ照射された培養液の生成等が行われるが、培養液は、プラズマ照射される際の条件が管理された状態でプラズマ照射されることが好ましい。大気圧プラズマ照射装置１０では、上述した構成により、照射ブロック１８０をステージ２６の上に載置し、カバーハウジング２２を密閉することで、所定の条件下で培養液にプラズマを照射することが可能である。以下に、所定の条件下で、培養液にプラズマを照射する手法について、詳しく説明する。

具体的には、まず、照射ブロック１８０をステージ２６の上に載置する。次に、昇降装置２８によってステージ２６を任意の高さに昇降させる。これにより、プラズマの噴出口７２と、プラズマの被照射体としての培養液との間の距離を任意に設定することが可能となる。なお、ステージ２６の昇降高さは、計測ロッド１１８の目盛りにより確認することが可能である。

次に、上部カバー７６を下降させ、カバーハウジング２２を密閉させる。そして、パージガス供給機構３２によって、カバーハウジング２２の内部に不活性ガスが供給される。この際、濃度検出機構３４によって、カバーハウジング２２内の酸素濃度が検出される。そして、検出された酸素濃度が予め設定された閾値以下となった後に、プラズマ発生装置２０によってプラズマが、カバーハウジング２２の内部に噴出される。なお、プラズマが照射されている際も、カバーハウジング２２の内部への不活性ガスの供給は、継続して行われる。また、一定の流量に調整された被処理液体が、送液チューブ１２０を介して照射ブロック１８０の貯留部１８４へ流される。貯留部１８４に所定量の被処理液体が貯留されると、貯留部１８４への送液は停止される。ここで、所定量とは、被処理液体が貯留部１８４から溢れ出ず、かつ、その液面が第１バー状部材１８７の高さ以上の量である。なお、この事情は、第２バー状部材１８８を採用した場合も同様である。貯留部１８４に貯留された被処理液体は、プラズマ発生装置２０からプラズマガスが照射されて活性化される。なお、被処理液体に所定時間、プラズマガスが照射されることで、プラズマ照射された被処理液体による治療効果は発揮されることがわかっている。被処理液体が貯留部１８４に貯留されることにより、所定時間プラズマガスが照射される。また、被処理液体は、プラズマガスが照射されることにより、貯留部１８４内で自然対流する。これにより、治療効果が発揮される均質な活性化された被処理液体とすることができる。

このように、カバーハウジング２２の内部に不活性ガスが供給されることで、カバーハウジング２２内の空気は、カバーハウジング２２の外部に排気される。この際、カバーハウジング２２内の酸素濃度が調整されることで、プラズマ照射に影響を及ぼす条件が管理される。詳しくは、プラズマは、活性ラジカルを含んでいるため、酸素と反応すると、オゾンとなり、プラズマ照射の効果が低下する。このため、カバーハウジング２２内の酸素濃度を調整することで、プラズマ照射された培養液の効果に対する酸素濃度の影響を調べることが可能となる。また、同一条件下で培養液にプラズマを照射することが可能となる。これにより、効率的にプラズマ処理液体を生成することが可能となる。

また、大気圧プラズマ照射装置１０では、上述したように、プラズマの噴出口７２と培養液との間の距離が任意に設定される。これにより、プラズマ照射された培養液の効果に対する照射距離の影響を調べることが可能となり、効率的にプラズマ処理液体を生成することが可能となる。

また、下部カバー７８には、ダクト口１６０が形成されている。このため、カバーハウジング２２内への不活性ガスの供給により、カバーハウジング２２内が正圧となり、カバーハウジング２２内から自然排気される。また、下部カバー７８のダクト口１６０には、下部カバー７８の上面に向かうほど内径の大きいテーパ面１６２が形成されている。これにより、カバーハウジング２２の内部からの気体の排気を促進することが可能となる。さらに、排気機構３６には、オゾンフィルタ１６６が設けられている。これにより、プラズマと酸素とが反応し、オゾンが発生した場合であっても、オゾンの外部への排気を防止することが可能となる。

プラズマ照射が開始された後、所定時間が経過すると、貯留部１８４に貯留されたプラズマ処理液体は、排液チューブ１２２を介して排出される。貯留部１８４からのプラズマ処理液体の排出が開始された後、所定時間が経過すると、貯留部１８４にプラズマ処理液体が残留していないとみなして、貯留部１８４からのプラズマ処理液体の排出を完了する。そして、次にプラズマ処理する被処理液体が、送液チューブ１２０を介して照射ブロック１８０の貯留部１８４へ流される。以下、貯留部１８４に貯留された被処理液体への所定時間のプラズマ照射、プラズマ処理液体の排液、新たな被処理液体の照射ブロック１８０への供給、被処理液体へのプラズマ照射、…というプラズマ処理工程が、所定量のプラズマ処理液体が生成されるまで繰り返し実行される。

以上説明したように、本実施形態の大気圧プラズマ照射装置１０は、被処理液体を貯留し、貯留した被処理液体を排液する排液穴１８４ｃを底面１８４ｂに設けた貯留部１８４と、貯留部１８４内に貯留された被処理液体に照射するプラズマを発生するプラズマ発生装置２０と、貯留部１８４の底面１８４ｂ上に立設され、貯留部１８４内に貯留された被処理液体を排液穴１８４ｃに導くバー状の第１又は第２バー状部材１８７，１８８と、を備えている。

このように、本実施形態の大気圧プラズマ照射装置１０では、排液穴１８４ｃの入り口で弾かれる被処理液体や底面１８４ｂの隅部に吸い寄せられて底面１８４ｂ上に留まる被処理液体が第１又は第２バー状部材１８７，１８８を伝って排液穴１８４ｃに導かれて排液されるので、貯留部１８４内に貯留された被処理液体を貯留部１８４内に残留させずに、貯留部１８４から迅速に排出することが可能となる。これにより、被処理液体への上記プラズマ処理工程の１工程の時間がより短縮されることになる。貯留部１８４にプラズマ処理液体が残留していないとみなされる、上記所定時間が短縮されるからである。

ちなみに、本実施形態において、大気圧プラズマ照射装置１０は、「プラズマ照射装置」の一例である。貯留部１８４は、「貯留容器」の一例である。第１又は第２バー状部材１８７，１８８は、「排液促進部」の一例である。

また、貯留部１８４の底面１８４ｂは、その外縁部から排液穴１８４ｃに向かって下方に傾斜する。これにより、被処理液体への上記プラズマ処理工程の１工程の時間をさらに短縮することが可能となる。

なお、本開示は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

（１）上記実施形態では、被処理体として、培養液が採用されているが、培養液以外の液体を、被処理体として採用することが可能である。また、医療の分野に限られず、工業分野等の種々の分野に、本開示を適用することが可能である。

（２）上記実施形態では、第１バー状部材１８７は、円形状の底面１８４ｂの直径に相当する長さ及び位置としたが、正確に直径に相当する長さ及び位置に合わせなくてもよく、例えば、排液穴１８４ｃに近い弦に相当する長さ及び位置であってもよい。また、上記実施形態では、第１バー状部材１８７の両端部は側面１８４ａと接触しているが、側面１８４ａとの間に隙間を設けるようにしてもよい。さらに、作業者がＺ方向の上方から第１バー状部材１８７の上面を見た場合、排液穴１８４ｃの全部を視認できるように、第１バー状部材１８７の中央部を曲げたり、切り欠いたりしてもよい。第２バー状部材１８８も、本実施形態では、円形状の底面１８４ｂの半径に相当する長さ及び位置としたが、正確に半径に相当する長さ及び位置に合わせなくてもよい。

（３）上記実施形態では、第１バー状部材１８７は、被処理液体が貯留部１８４に流れ込む方向に対して直角の位置に載置されているが、どのような角度の位置に載置してもよい。第２バー状部材１８８についても、同様である。

（４）上記実施形態では、第１及び第２バー状部材１８７，１８８を貯留部１８４に載置することにより、貯留部１８４に貯留される被処理液体の量が減少することについては言及していないが、減少する分だけ貯留部１８４の大きさを大きくするようにしてもよい。

１０…大気圧プラズマ照射装置、２０…プラズマ発生装置、３８…制御装置、７２…噴出口、１３２…パージガス供給装置、１８０…照射ブロック、１８４…貯留部、１８４ａ…側面、１８４ｂ…底面、１８４ｃ…排液穴、１８６…排出部、１８７…第１バー状部材、１８８…第２バー状部材。

Claims (8)

1. 被処理液体を貯留し、貯留した前記被処理液体を排液する排液穴を底面に設けた貯留容器と、
   前記貯留容器内に貯留された前記被処理液体に照射するプラズマを発生するプラズマ発生装置と、
   前記貯留容器の前記底面上に立設され、前記貯留容器内に貯留された前記被処理液体を前記排液穴に導くバー状の排液促進部と、
   を備えたプラズマ照射装置。
2. 前記貯留容器の前記底面は、その外縁部から前記排液穴に向かって下方に傾斜する、
   請求項１に記載のプラズマ照射装置。
3. 前記貯留容器の前記底面は、円形状であり、
   前記排液穴は、前記円形状の底面の略中心に設けられ、
   前記排液促進部は、前記円形状の底面の略直径に相当する長さ及び位置に設けられる、請求項２に記載のプラズマ照射装置。
4. 前記貯留容器の前記底面は、円形状であり、
   前記排液穴は、前記円形状の底面の略中心に設けられ、
   前記排液促進部は、前記円形状の底面の略半径に相当する長さ及び位置に設けられる、請求項２に記載のプラズマ照射装置。
5. 前記排液促進部は、前記貯留容器とは別体で形成され、前記貯留容器の前記底面上に載せることにより立設される、
   請求項１～４のいずれか１項に記載のプラズマ照射装置。
6. 前記排液促進部は、前記貯留容器と一体的に形成される、
   請求項１～４のいずれか１項に記載のプラズマ照射装置。
7. 被処理液体を貯留し、貯留した前記被処理液体を排液する排液穴を底面に設けた貯留容器と、前記貯留容器内に貯留された前記被処理液体に照射するプラズマを発生するプラズマ発生装置と、前記貯留容器の前記底面上に立設され、前記貯留容器内に貯留された前記被処理液体を前記排液穴に導くバー状の排液促進部と、を備えたプラズマ照射装置を用いて、前記貯留容器内に貯留された前記被処理液体にプラズマを照射することによりプラズマ処理液体を製造するプラズマ処理液体製造方法。
8. 前記貯留容器内に貯留された前記被処理液体にプラズマを照射するときには、その液面が前記バー状の排液促進部の高さより高い状態で照射する、
   請求項７に記載のプラズマ処理液体製造方法。

Images