JP2018170216A - Plasma generator and plasma generation method by use thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device capable of producing a high-density long plasma jet.SOLUTION: A plasma generator 1 of the present invention comprises: a tubular body 2 having a front end and a back end, and arranged to blow out plasma from a front end side; a gas supply unit connected to the tubular body 2, and serving to supply a medium gas into the tubular body 2; a first electrode 11 provided on an outer surface of the tubular body 2, and connected to a constant potential including a ground potential; and a second electrode 12 provided behind a back end of the first electrode 11 on the outer surface of the tubular body 2, to which a high frequency potential of 100 kHz or higher is applied. In a longitudinal direction of the tubular body 2, a length L1 of the first electrode 11 is shorter than a length L2 of the second electrode 12.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は電極に高周波電位を印加することでプラズマを生成する装置、およびこれを用いたプラズマ生成方法に関する。   The present invention relates to an apparatus for generating plasma by applying a high-frequency potential to an electrode, and a plasma generation method using the apparatus.

真空設備を必要とせず、大気圧下で使用可能な大気圧低温プラズマジェット（プラズマ噴出流）は、ポリマーの親水化処理等の工業用のほか、止血や創傷治癒等の医療目的で使用されている。例えば、特許文献１には、管状体の外表面に設けられた電極に１０ｋＨｚ程度の低周波電圧を印加して放電させることにより、噴出口から細く延びる低周波プラズマジェットを生成することができるＬＦ（低周波）プラズマジェット生成装置が開示されている。しかし、従来の装置によれば、最大約６０ｍｍのジェット長を得ることができるものの、高密度プラズマを生成することが困難である。   Atmospheric pressure low-temperature plasma jet (plasma jet flow) that can be used under atmospheric pressure without the need for vacuum equipment is used for medical purposes such as hemostasis and wound healing in addition to industrial applications such as polymer hydrophilization. Yes. For example, Patent Document 1 discloses an LF that can generate a low-frequency plasma jet that extends narrowly from a jet outlet by applying a low-frequency voltage of about 10 kHz to an electrode provided on the outer surface of a tubular body to cause discharge. A (low frequency) plasma jet generator is disclosed. However, according to the conventional apparatus, although a jet length of about 60 mm at the maximum can be obtained, it is difficult to generate high-density plasma.

そこで、ＭＨｚオーダーの周波数帯の高周波電位を印加することで駆動する高周波プラズマジェット生成装置が開発されている。非特許文献１には、石英管内に針状電極が配置され、石英管の外表面であって先端側に接地電極が配置されている高周波プラズマジェット生成装置が開示されている。非特許文献２には、石英管の外表面に単一電極が配置されている高周波プラズマジェット生成装置が開示されている。高周波プラズマジェット生成装置によれば、電子やイオンを放電空間に効率的に閉じ込めることができるため、高密度にプラズマや反応性の高い中性の活性種を生成することができる。   In view of this, a high-frequency plasma jet generation device that is driven by applying a high-frequency potential in a frequency band of the MHz order has been developed. Non-Patent Document 1 discloses a high-frequency plasma jet generating apparatus in which a needle-like electrode is disposed in a quartz tube, and a ground electrode is disposed on the outer surface of the quartz tube on the tip side. Non-Patent Document 2 discloses a high-frequency plasma jet generating apparatus in which a single electrode is disposed on the outer surface of a quartz tube. According to the high-frequency plasma jet generating apparatus, electrons and ions can be efficiently confined in the discharge space, so that neutral active species having high density and high reactivity can be generated.

特許第４６７７５３０号公報Japanese Patent No. 4767530

Weltmannet al.,“Atmospheric Pressure Plasma Jet for Medical Therapy: Plasma Parameters and Risk Estimation”,Contributions to Plasma Physics,2009, vol.49,pages 631-640.Weltmannet al., “Atmospheric Pressure Plasma Jet for Medical Therapy: Plasma Parameters and Risk Estimation”, Contributions to Plasma Physics, 2009, vol.49, pages 631-640. Walsh et al., “Contrasting characteristics of linear-field and cross-field atmospheric plasma jets”,Applied Physics Letters, 2008, vol.93, 111501.Walsh et al., “Contrasting characteristics of linear-field and cross-field atmospheric plasma jets”, Applied Physics Letters, 2008, vol.93, 111501.

しかし、非特許文献１〜２に開示されているような高周波電源を用いたプラズマ生成装置により生成されたプラズマのジェット長はせいぜい１０ｍｍ程度であり、高密度かつ長尺なプラズマジェットを得るという観点からは改善の余地がある。
そこで、本発明は、高密度かつ長尺なプラズマジェットを生成することができる装置を
提供することを目的とする。 However, the viewpoint of obtaining a high-density and long plasma jet is that the jet length of the plasma generated by the plasma generation apparatus using the high-frequency power source as disclosed in Non-Patent Documents 1 and 2 is at most about 10 mm. There is room for improvement.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus capable of generating a high-density and long plasma jet.

上記課題を解決し得た本発明のプラズマ生成装置は、先端と後端を有しており、先端側からプラズマを噴出させるための管状体と、管状体に接続されて、管状体内に媒質ガスを供給するガス供給部と、管状体の外表面に設けられ、接地電位を含む定電位に接続されている第１電極と、管状体の外表面であって第１電極の後端よりも後方に設けられ、１００ｋＨｚ以上の高周波電位が印加される第２電極と、を有し、管状体の長軸方向において、第１電極の長さＬ１が第２電極の長さＬ２よりも短い点に要旨を有する。このように第１電極の長さを第２電極の長さよりも短くすることによって、管状体の先端から噴出するプラズマ（プラズマジェット）を高密度かつ長尺に生成することができる。   The plasma generation apparatus of the present invention that has solved the above problems has a front end and a rear end, a tubular body for ejecting plasma from the front end side, and a medium gas connected to the tubular body, into the tubular body A gas supply unit for supplying the first electrode, a first electrode provided on the outer surface of the tubular body and connected to a constant potential including a ground potential, and an outer surface of the tubular body and behind the rear end of the first electrode And a second electrode to which a high-frequency potential of 100 kHz or more is applied, and the length L1 of the first electrode is shorter than the length L2 of the second electrode in the long axis direction of the tubular body Has a gist. Thus, by making the length of the first electrode shorter than the length of the second electrode, plasma (plasma jet) ejected from the tip of the tubular body can be generated with high density and length.

第２電極の長さＬ２に対する第１電極の長さＬ１の比率（Ｌ１／Ｌ２）が０．８以下であることが好ましい。このようにＬ１／Ｌ２を設定することによって長尺なプラズマジェットが得られやすくなる。   The ratio (L1 / L2) of the length L1 of the first electrode to the length L2 of the second electrode is preferably 0.8 or less. By setting L1 / L2 in this way, a long plasma jet can be easily obtained.

管状体の長軸方向において、第１電極の長さＬ１が０．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましい。第１電極の長さＬ１を上記範囲に設定することによって長尺なプラズマジェットが得られやすくなる。   In the long axis direction of the tubular body, the length L1 of the first electrode is preferably 0.5 mm or more and 50 mm or less. By setting the length L1 of the first electrode within the above range, a long plasma jet can be easily obtained.

管状体の長軸方向において、第１電極の後端から第２電極の先端までの長さが、第１電極の長さの０．１倍以上であることが好ましい。このように第１電極の後端から第２電極の先端までの長さを設定することで、第１電極と第２電極の間で放電が起こりやすくなる。   In the major axis direction of the tubular body, the length from the rear end of the first electrode to the front end of the second electrode is preferably 0.1 times or more the length of the first electrode. In this way, by setting the length from the rear end of the first electrode to the front end of the second electrode, discharge is likely to occur between the first electrode and the second electrode.

管状体の長軸方向における第２電極の長さＬ２が、管状体の外径の１倍以上の長さであることが好ましい。管状体の外径と第２電極の長さを上記範囲に設定することによって長尺なプラズマジェットが得られやすくなる。   It is preferable that the length L2 of the second electrode in the major axis direction of the tubular body is one or more times longer than the outer diameter of the tubular body. By setting the outer diameter of the tubular body and the length of the second electrode within the above ranges, a long plasma jet can be easily obtained.

第１電極の先端が、管状体の先端から２０ｍｍ以内の領域に設けられていることが好ましい。このように第１電極の先端を設けることにより、管状体の先端から噴出するプラズマジェットの長さを確保することができる。   It is preferable that the tip of the first electrode is provided in a region within 20 mm from the tip of the tubular body. Thus, by providing the front-end | tip of a 1st electrode, the length of the plasma jet ejected from the front-end | tip of a tubular body is securable.

第１電極の外表面および第２電極の外表面が絶縁体により被覆されていることが好ましい。このように第１電極と第２電極の双方が絶縁体により被覆されていれば、管状体の外側でのプラズマジェットや他の電極との間での意図しない放電の発生を抑制することができる。   It is preferable that the outer surface of the first electrode and the outer surface of the second electrode are covered with an insulator. In this way, if both the first electrode and the second electrode are covered with the insulator, it is possible to suppress the occurrence of unintended discharge between the plasma jet and other electrodes outside the tubular body. .

本発明のプラズマ生成装置は、管状体の外表面であって第２電極の後端よりも後方に設けられ、接地電位を含む定電位に接続されている第３電極と、管状体の外表面であって第３電極の後端よりも後方に設けられ、直流パルス電位または低周波電位が印加される第４電極と、を有していてもよい。このように第３電極と第４電極を設けることにより、第３電極と第４電極間で放電が起こりプラズマが生成される。生成されたプラズマ中の荷電粒子や励起粒子が第２電極付近まで到達することにより、これら荷電粒子や励起粒子が第１電極と第２電極の間の放電における種火として機能するため、第１電極と第２電極との間で放電が起こりやすくなる。   The plasma generating apparatus of the present invention includes a third electrode provided on the outer surface of the tubular body and behind the rear end of the second electrode and connected to a constant potential including a ground potential, and the outer surface of the tubular body. And a fourth electrode which is provided behind the rear end of the third electrode and to which a direct-current pulse potential or a low-frequency potential is applied. By providing the third electrode and the fourth electrode in this way, a discharge occurs between the third electrode and the fourth electrode, and plasma is generated. Since the charged particles and the excited particles in the generated plasma reach the vicinity of the second electrode, the charged particles and the excited particles function as a seed fire in the discharge between the first electrode and the second electrode. Discharge easily occurs between the electrode and the second electrode.

本発明はまた、プラズマ生成方法も提供する。本発明のプラズマ生成方法は、上記プラズマ生成装置を用いて、管状体の先端からプラズマを噴出させる方法であって、第１媒質ガスを管状体内に供給するステップＡと、第４電極に直流パルス電位または低周波電位を印加するステップＢと、さらに第２媒質ガスを管状体内に供給するステップＣと、第１媒質ガスの供給を停止するステップＤと、第２電極に高周波電位を印加するステップＥと、第４電極への直流パルス電位または低周波電位の印加を解除するステップＦと、を有するものである。上記方法により、高密度かつ長尺なプラズマジェットを生成することができる。なお、上記プラズマ生成方法において、第１媒質ガスがヘリウムガス、アルゴンガス、またはヘリウムとアルゴンの混合ガスであり、第２媒質ガスがアルゴンガスであることが好ましい。   The present invention also provides a plasma generation method. The plasma generation method of the present invention is a method of ejecting plasma from the tip of a tubular body using the above plasma generation apparatus, wherein the first medium gas is supplied into the tubular body, and a DC pulse is applied to the fourth electrode. A step B of applying a potential or a low-frequency potential; a step C of supplying a second medium gas into the tubular body; a step D of stopping the supply of the first medium gas; and a step of applying a high-frequency potential to the second electrode E and step F of canceling the application of the DC pulse potential or the low-frequency potential to the fourth electrode. A high-density and long plasma jet can be generated by the above method. In the plasma generation method, it is preferable that the first medium gas is helium gas, argon gas, or a mixed gas of helium and argon, and the second medium gas is argon gas.

本発明のプラズマ生成装置によれば、管状体の先端から噴出するプラズマ（プラズマジェット）を高密度かつ長尺に生成することができる。   According to the plasma generator of the present invention, plasma (plasma jet) ejected from the tip of the tubular body can be generated with high density and length.

本発明のプラズマ生成装置を示す正面図を表す。The front view which shows the plasma production apparatus of this invention is represented. 本発明のプラズマ生成装置の他の例を示す正面図を表す。The front view which shows the other example of the plasma production apparatus of this invention is represented. 本発明のプラズマ生成方法を示す模式図を表す。The schematic diagram which shows the plasma production | generation method of this invention is represented. 本発明のプラズマ生成方法を示す模式図を表す。The schematic diagram which shows the plasma production | generation method of this invention is represented. 本発明のプラズマ生成方法を示す模式図を表す。The schematic diagram which shows the plasma production | generation method of this invention is represented. 本発明のプラズマ生成方法を示す模式図を表す。The schematic diagram which shows the plasma production | generation method of this invention is represented. 本発明のプラズマ生成方法を示す模式図を表す。The schematic diagram which shows the plasma production | generation method of this invention is represented. 本発明のプラズマ生成方法を示す模式図を表す。The schematic diagram which shows the plasma production | generation method of this invention is represented. 従来のプラズマ生成装置を示す正面図を表す。The front view which shows the conventional plasma production apparatus is represented. 第１電極および第２電極の長さ比とジェット長の関係を示すグラフを表す。The graph which shows the relationship between the length ratio of a 1st electrode and a 2nd electrode, and jet length is represented. 第２電極への印加電圧とジェット長の関係を示すグラフを表す。The graph which shows the relationship between the voltage applied to the second electrode and the jet length is shown. アルゴンガスの流量とジェット長の関係を示すグラフを表す。The graph which shows the relationship between the flow volume of argon gas and jet length is represented.

まず、図１を参照してプラズマ生成装置の構成について説明する。本発明のプラズマ生成装置１（１Ａ）は、先端と後端を有しており、先端側からプラズマ２０（プラズマジェット２１）を噴出させるための管状体２と、管状体２に接続されて、管状体２内に媒質ガスを供給するガス供給部５と、管状体２の外表面に設けられ、接地電位を含む定電位に接続されている第１電極１１と、管状体２の外表面であって第１電極１１の後端よりも後方に設けられ、１００ｋＨｚ以上の高周波電位が印加される第２電極１２と、を有し、管状体２の長軸方向において、第１電極１１の長さＬ１が第２電極１２の長さＬ２よりも短いものである。なお、本発明では、管状体２の長軸方向において、管状体２の先端から露出しているプラズマジェット２１の長さを「プラズマジェット長」あるいは「ジェット長」と称することがある。   First, the configuration of the plasma generation apparatus will be described with reference to FIG. The plasma generation apparatus 1 (1A) of the present invention has a front end and a rear end, and is connected to the tubular body 2 for ejecting plasma 20 (plasma jet 21) from the front end side, and the tubular body 2, On the outer surface of the tubular body 2, a gas supply unit 5 for supplying a medium gas into the tubular body 2, a first electrode 11 provided on the outer surface of the tubular body 2 and connected to a constant potential including a ground potential, And a second electrode 12 provided behind the rear end of the first electrode 11 and applied with a high-frequency potential of 100 kHz or more, and the length of the first electrode 11 in the long axis direction of the tubular body 2 The length L1 is shorter than the length L2 of the second electrode 12. In the present invention, the length of the plasma jet 21 exposed from the tip of the tubular body 2 in the major axis direction of the tubular body 2 may be referred to as “plasma jet length” or “jet length”.

管状体２は、先端と後端を有しており、先端側からプラズマ２０を噴出させる。ここで、管状体２の先端側とはプラズマ２０が噴出する側であり、管状体２の後端側とは先端側と反対側である。図１において、紙面上方向が管状体２の後端側に相当し、紙面下方向が管状体２の先端側に相当する。   The tubular body 2 has a front end and a rear end, and ejects plasma 20 from the front end side. Here, the distal end side of the tubular body 2 is the side from which the plasma 20 is ejected, and the rear end side of the tubular body 2 is the opposite side to the distal end side. In FIG. 1, the upper direction on the paper corresponds to the rear end side of the tubular body 2, and the lower direction on the paper corresponds to the front end side of the tubular body 2.

管状体２は、管状に形成されている誘電体であることが好ましく、例えば、石英管等のガラス管、プラスチックパイプであることが好ましく、石英管であることがより好ましい。石英管は金属の不純物が少なく耐熱温度が高いことから適している。   The tubular body 2 is preferably a dielectric formed in a tubular shape. For example, the tubular body 2 is preferably a glass tube such as a quartz tube or a plastic pipe, and more preferably a quartz tube. Quartz tubes are suitable because they have few metal impurities and high heat resistance.

管状体２の外径は、生成したいプラズマジェットの長さや径に応じて設定すればよいが、例えば、４ｍｍ以上、５ｍｍ以上、または６ｍｍ以上であってもよく、１００ｍｍ以下、８０ｍｍ以下、または５０ｍｍ以下とすることもできる。   The outer diameter of the tubular body 2 may be set according to the length and diameter of the plasma jet to be generated, but may be, for example, 4 mm or more, 5 mm or more, or 6 mm or more, and is 100 mm or less, 80 mm or less, or 50 mm. It can also be as follows.

ガス供給部５は、管状体２に接続されて、管状体２内に媒質ガスを供給するものである。ガス供給部５は、例えば、媒質ガスボンベと、当該媒質ガスボンベと管状体２を接続するチューブから構成される。チューブには、媒質ガスの流量を監視するための流量計や、媒質ガスの流量を制御するための制御弁が好ましく設けられる。プラズマの生成原料である媒質ガスとしてはアルゴンガスやヘリウムガスを用いることができる。ガス供給部５は、管状体２の長軸方向の中心位置よりも後方に接続されていることが好ましく、より好ましくは管状体２の後端に接続される。   The gas supply unit 5 is connected to the tubular body 2 and supplies a medium gas into the tubular body 2. The gas supply unit 5 includes, for example, a medium gas cylinder and a tube that connects the medium gas cylinder and the tubular body 2. The tube is preferably provided with a flow meter for monitoring the flow rate of the medium gas and a control valve for controlling the flow rate of the medium gas. Argon gas or helium gas can be used as a medium gas which is a raw material for generating plasma. The gas supply unit 5 is preferably connected to the rear of the central position of the tubular body 2 in the major axis direction, and more preferably is connected to the rear end of the tubular body 2.

管状体２の外表面には少なくとも第１電極１１と第２電極１２が設けられる。以下、第１電極１１と第２電極１２をまとめて「電極」と称することがある。電極は、導電性を有する電極材料から構成されていればよく、例えばＡｌ、Ａｇ、Ｃ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｃｕ等の金属材料から構成される。電極は、蒸着、スパッタリング、塗布、フォトリソグラフィ等の方法で形成されてもよく、別途形成されたシート状や円筒状の電極部材を管状体２の外表面に固定することで形成されていてもよい。   At least a first electrode 11 and a second electrode 12 are provided on the outer surface of the tubular body 2. Hereinafter, the first electrode 11 and the second electrode 12 may be collectively referred to as “electrodes”. The electrode should just be comprised from the electrode material which has electroconductivity, for example, is comprised from metal materials, such as Al, Ag, C, Ni, Au, Cu. The electrode may be formed by a method such as vapor deposition, sputtering, coating, or photolithography, or may be formed by fixing a separately formed sheet-like or cylindrical electrode member to the outer surface of the tubular body 2. Good.

電極は、管状体２の周方向の一部にのみ設けられていてもよく、周方向の全体にわたって設けられていてもよいが、周方向の全体にわたって設けられて環状に形成されていることが好ましい。これにより、管状体２の全周方向から電子を加速することができるため、効率良くプラズマを生成することができる。   The electrode may be provided only on a part of the tubular body 2 in the circumferential direction or may be provided over the entire circumferential direction, but may be provided over the entire circumferential direction and formed in an annular shape. preferable. Thereby, since an electron can be accelerated from the perimeter direction of the tubular body 2, a plasma can be produced | generated efficiently.

第１電極１１は、管状体２の外表面に設けられ、接地電位を含む定電位に接続されている。第１電極１１に付与される定電位は時間的に一定の電位とすることができ、第２電極１２に付与される電位に対して十分低い値であることが好ましい。第１電極１１は、例えば、２Ｖ以下、または１Ｖ以下の定電位に接続されていることが好ましく、より好ましくは接地電位（０Ｖ）に接続されている。   The first electrode 11 is provided on the outer surface of the tubular body 2 and is connected to a constant potential including a ground potential. The constant potential applied to the first electrode 11 can be a temporally constant potential, and is preferably sufficiently low with respect to the potential applied to the second electrode 12. For example, the first electrode 11 is preferably connected to a constant potential of 2 V or less or 1 V or less, and more preferably connected to a ground potential (0 V).

管状体２の長軸方向において、第１電極１１の長さＬ１は特に制限されないが、電極を容易に形成するためには例えば０．５ｍｍ以上、１ｍｍ以上、または２ｍｍ以上にすることができる。また、第１電極１１の長さＬ１は、５０ｍｍ以下、４０ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、８ｍｍ以下、または５ｍｍ以下であってもよい。第１電極の長さＬ１が短い程、プラズマジェット長は増大する。このように第１電極１１の長さＬ１を上記範囲に設定しても長尺なプラズマジェットが得られる。   In the major axis direction of the tubular body 2, the length L1 of the first electrode 11 is not particularly limited. However, in order to easily form the electrode, it can be set to, for example, 0.5 mm or more, 1 mm or more, or 2 mm or more. Further, the length L1 of the first electrode 11 may be 50 mm or less, 40 mm or less, 30 mm or less, 20 mm or less, 10 mm or less, 8 mm or less, or 5 mm or less. The shorter the length L1 of the first electrode, the longer the plasma jet length. Thus, even if the length L1 of the first electrode 11 is set within the above range, a long plasma jet can be obtained.

管状体２の長軸方向において、第１電極１１が設けられる位置は特に制限されないが、第１電極１１の先端が、管状体２の先端から２０ｍｍ以内の領域に設けられていることが好ましく、より好ましくは１０ｍｍ以内、さらに好ましくは８ｍｍ以内、さらにより好ましくは５ｍｍ以内の領域に設けられる。第１電極１１の先端が、管状体２の先端から２０ｍｍ以内の領域に設けられることにより、ジェット長を確保することができる。   The position where the first electrode 11 is provided is not particularly limited in the long axis direction of the tubular body 2, but the tip of the first electrode 11 is preferably provided in a region within 20 mm from the tip of the tubular body 2, More preferably, it is provided in an area within 10 mm, more preferably within 8 mm, and even more preferably within 5 mm. By providing the tip of the first electrode 11 in a region within 20 mm from the tip of the tubular body 2, the jet length can be ensured.

第１電極１１の外表面は絶縁体により被覆されていることが好ましい。これにより、第１電極１１とプラズマジェット２１との間の管状体２の外側での意図しない放電の発生を抑制できる。   The outer surface of the first electrode 11 is preferably covered with an insulator. Thereby, generation | occurrence | production of the unintended discharge on the outer side of the tubular body 2 between the 1st electrode 11 and the plasma jet 21 can be suppressed.

第１電極１１の外表面の一部のみが絶縁体に被覆されていてもよく、例えば、第１電極１１の外表面の長軸方向の中心位置よりも先端側のみが被覆されていてもよい。このように第１電極１１の一部のみが被覆されていることでも第１電極１１とプラズマジェット２１の間の管状体２の外側での意図しない放電を抑制することができる。より確実に放電を抑制するためには、第１電極１１の外表面の全部が絶縁体に被覆されていることが好ましい。   Only a part of the outer surface of the first electrode 11 may be covered with an insulator. For example, only the tip side of the outer surface of the first electrode 11 may be covered with respect to the center position in the major axis direction. . Thus, even when only a part of the first electrode 11 is covered, an unintended discharge outside the tubular body 2 between the first electrode 11 and the plasma jet 21 can be suppressed. In order to suppress discharge more reliably, it is preferable that the entire outer surface of the first electrode 11 is covered with an insulator.

第２電極１２は、管状体２の外表面であって第１電極１１の後端よりも後方に設けられ、１００ｋＨｚ以上の高周波電位が印加されるものである。第２電極１２が第１電極１１の先端よりも先方に設けられた場合、プラズマジェットが管状体２の特に後端側に向かって伸びる傾向にあるため、第２電極１２は、第１電極１１の後端よりも後方に設けられる。   The second electrode 12 is provided on the outer surface of the tubular body 2 and behind the rear end of the first electrode 11, and is applied with a high-frequency potential of 100 kHz or more. When the second electrode 12 is provided ahead of the front end of the first electrode 11, the plasma jet tends to extend particularly toward the rear end side of the tubular body 2, so the second electrode 12 is the first electrode 11. It is provided behind the rear end.

第２電極１２への印加電位の周波数は、１００ｋＨｚ以上であればよく、５００ｋＨｚ以上、１ＭＨｚ以上、１０ＭＨｚ以上であってもよく、また、１ＧＨｚ以下や１００ＭＨｚ以下であってもよい。印加電位の周波数が高いほど、低い電圧でも長尺なジェットが得られるため、プラズマ生成装置の小型化に有利である。第２電極１２の印加電位の周波数は、可変であってもよく、一定であってもよい。第２電極１２への電位印加には、公知の高周波高電圧電源を用いることができる。   The frequency of the potential applied to the second electrode 12 may be 100 kHz or more, 500 kHz or more, 1 MHz or more, 10 MHz or more, or 1 GHz or less or 100 MHz or less. As the frequency of the applied potential is higher, a longer jet can be obtained even at a lower voltage, which is advantageous for downsizing the plasma generation apparatus. The frequency of the applied potential of the second electrode 12 may be variable or constant. A known high-frequency high-voltage power supply can be used for applying a potential to the second electrode 12.

第２電極１２への印加電位は特に制限されないが、０．３ｋＶ以上、０．５ｋＶ以上、または１ｋＶ以上であることが好ましい。第２電極１２への印加電圧が大きいほどプラズマ密度やジェット長は増大する。また、第２電極１２への印加電位は特に制限されないが、例えば１００ｋＶ以下、または１０ｋＶ以下であってもよい。ここで、印加電位はピークピーク値を表している。   The potential applied to the second electrode 12 is not particularly limited, but is preferably 0.3 kV or more, 0.5 kV or more, or 1 kV or more. The plasma density and jet length increase as the applied voltage to the second electrode 12 increases. Further, the potential applied to the second electrode 12 is not particularly limited, but may be, for example, 100 kV or less, or 10 kV or less. Here, the applied potential represents a peak peak value.

管状体２の長軸方向における第２電極１２の長さは特に限定されないが、例えば、５ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、または１５ｍｍ以上であってもよく、５０ｍｍ以下、４０ｍｍ以下、または３０ｍｍ以下であってもよい。   The length of the second electrode 12 in the major axis direction of the tubular body 2 is not particularly limited, but may be, for example, 5 mm or more, 10 mm or more, or 15 mm or more, and is 50 mm or less, 40 mm or less, or 30 mm or less. Also good.

本発明のプラズマ生成装置１は、管状体２の長軸方向において、第１電極１１の長さＬ１が第２電極１２の長さＬ２よりも短いものである。このように第１電極１１の長さを第２電極１２の長さよりも短くすることによって、プラズマ２０が管状体２外の空間に向かって伸びやすくなる。このため、管状体２の先端から噴出するプラズマ２０（プラズマジェット２１）を高密度かつ長尺に生成することができる。また、印加電位の周波数、電極の長さ等のパラメータを調整し、さらにアルゴンガスに、例えば微量の酸素ガス及び窒素ガスを添加することで、生成されたプラズマを照射した細胞培養液等の溶液に含まれる活性種濃度比（例えばＮＯ2 -／Ｈ2Ｏ2）を制御することができるため、がん細胞を死滅させるのに適した活性種濃度比に調整することができ、そのためがん細胞を選択的に殺傷することも期待できる。 In the plasma generating apparatus 1 of the present invention, the length L1 of the first electrode 11 is shorter than the length L2 of the second electrode 12 in the long axis direction of the tubular body 2. Thus, by making the length of the first electrode 11 shorter than the length of the second electrode 12, the plasma 20 can easily extend toward the space outside the tubular body 2. For this reason, the plasma 20 (plasma jet 21) ejected from the front-end | tip of the tubular body 2 can be produced | generated at high density and long. In addition, by adjusting parameters such as the frequency of the applied potential and the length of the electrode, and further adding, for example, a trace amount of oxygen gas and nitrogen gas to the argon gas, a solution such as a cell culture solution irradiated with the generated plasma Can control the active species concentration ratio (eg, NO 2 − / H 2 O 2 ) contained in the cell, so that it can be adjusted to an active species concentration ratio suitable for killing cancer cells. It can also be expected to selectively kill cells.

第２電極１２の長さＬ２に対する第１電極１１の長さＬ１の比率（Ｌ１／Ｌ２）は小さければ小さいほどよく、例えば、０．８以下であることが好ましく、０．７以下であることがより好ましく、０．３以下であることがさらに好ましい。第２電極１２の長さＬ２に対する第１電極１１の長さＬ１の比率（Ｌ１／Ｌ２）が小さいほどジェット長は増大するからである。第２電極１２の長さＬ２に対する第１電極１１の長さＬ１の比率（Ｌ１／Ｌ２）の下限値は特に限定されず、０を超えていればよく、０．０１以上、０．０５以上、あるいは０．１以上であってもよい。   The smaller the ratio (L1 / L2) of the length L1 of the first electrode 11 to the length L2 of the second electrode 12, the better. For example, it is preferably 0.8 or less, preferably 0.7 or less. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 0.3 or less. This is because the jet length increases as the ratio (L1 / L2) of the length L1 of the first electrode 11 to the length L2 of the second electrode 12 decreases. The lower limit value of the ratio (L1 / L2) of the length L1 of the first electrode 11 to the length L2 of the second electrode 12 is not particularly limited as long as it exceeds 0, and is 0.01 or more and 0.05 or more. Or 0.1 or more.

管状体２の長軸方向における第２電極１２の長さＬ２が、管状体２の外径の１倍以上の長さであることが好ましく、より好ましくは１．３倍以上、さらに好ましくは１．５倍以上、さらにより好ましくは３倍以上である。管状体２の外径と第２電極１２の長さを上記範囲に設定することによって長尺なプラズマジェットが得られやすくなる。また、管状体２の外径に対して第２電極１２の長さが大きいほどジェット長が増大しやすくなる。管状体２の外径に対する第２電極１２の長さＬ２の上限は特に制限されないが、例えば、第２電極１２の長さＬ２は管状体２の外径の１０倍以下、８倍以下、または５倍以下の長さにすることもできる。   The length L2 of the second electrode 12 in the major axis direction of the tubular body 2 is preferably 1 or more times the outer diameter of the tubular body 2, more preferably 1.3 times or more, and even more preferably 1 .5 times or more, even more preferably 3 times or more. By setting the outer diameter of the tubular body 2 and the length of the second electrode 12 within the above ranges, a long plasma jet can be easily obtained. Further, the jet length is likely to increase as the length of the second electrode 12 increases with respect to the outer diameter of the tubular body 2. The upper limit of the length L2 of the second electrode 12 with respect to the outer diameter of the tubular body 2 is not particularly limited. For example, the length L2 of the second electrode 12 is not more than 10 times, not more than 8 times the outer diameter of the tubular body 2, or The length can be 5 times or less.

管状体２の外径は、管状体２の長軸方向における第２電極１２の長さＬ２よりも短く、管状体２の長軸方向における第１電極１１の長さＬ１よりも長くてもよい。このように管状体２の外径と電極の長さを設定することにより、長尺なプラズマジェットが得られる。   The outer diameter of the tubular body 2 may be shorter than the length L2 of the second electrode 12 in the major axis direction of the tubular body 2 and may be longer than the length L1 of the first electrode 11 in the major axis direction of the tubular body 2. . By setting the outer diameter of the tubular body 2 and the length of the electrode in this manner, a long plasma jet can be obtained.

管状体２の長軸方向において、第１電極１１の後端から第２電極１２の先端までの長さ、すなわち第１電極１１と第２電極１２の間隔が、第１電極１１の長さの０．１倍以上、０．５倍以上、１倍以上、または２倍以上であってもよく、１０倍以下、または５倍以下であってもよい。具体的には、第１電極１１の後端から第２電極１２の先端までの長さは、例えば０．５ｍｍ以上、１ｍｍ以上、または２ｍｍ以上であってもよく、１０ｍｍ以下、８ｍｍ以下、または５ｍｍ以下であってもよいが、より好ましくは５ｍｍ以下である。このように第１電極１１の後端から第２電極１２の先端までの長さを設定することで、第１電極１１と第２電極１２の間で放電が起こりやすくなる。   In the major axis direction of the tubular body 2, the length from the rear end of the first electrode 11 to the tip of the second electrode 12, that is, the distance between the first electrode 11 and the second electrode 12 is the length of the first electrode 11. It may be 0.1 times or more, 0.5 times or more, 1 time or more, or 2 times or more, or 10 times or less, or 5 times or less. Specifically, the length from the rear end of the first electrode 11 to the tip of the second electrode 12 may be, for example, 0.5 mm or more, 1 mm or more, or 2 mm or more, or 10 mm or less, 8 mm or less, or Although it may be 5 mm or less, it is more preferably 5 mm or less. In this way, by setting the length from the rear end of the first electrode 11 to the front end of the second electrode 12, a discharge is likely to occur between the first electrode 11 and the second electrode 12.

第２電極１２の外表面が絶縁体により被覆されていてもよい。これにより、管状体２の外側で他の電極との間での意図しない放電が発生することを抑制できる。第２電極１２の外表面の一部のみが絶縁体に被覆されていてもよく、例えば、第２電極１２の外表面の端部分が被覆されていてもよい。このように第２電極１２の一部のみが被覆されていることでも管状体２の外側で第２電極１２と他の電極との間での意図しない放電を抑制することができる。より確実に放電を抑制するためには、第２電極１２の外表面の全部が絶縁体に被覆されていることが好ましい。また、第１電極１１の外表面および第２電極１２の外表面が絶縁体により被覆されていてもよい。このように第１電極１１と第２電極１２の双方が絶縁体により被覆されていれば、管状体２の外側でのプラズマジェットや他の電極との間の意図しない放電の発生を抑制することができる。   The outer surface of the second electrode 12 may be covered with an insulator. Thereby, it can suppress that the discharge which is not intended between other electrodes outside the tubular body 2 generate | occur | produces. Only a part of the outer surface of the second electrode 12 may be covered with an insulator. For example, an end portion of the outer surface of the second electrode 12 may be covered. Thus, even when only a part of the second electrode 12 is covered, an unintended discharge between the second electrode 12 and another electrode outside the tubular body 2 can be suppressed. In order to suppress discharge more reliably, it is preferable that the entire outer surface of the second electrode 12 is covered with an insulator. Further, the outer surface of the first electrode 11 and the outer surface of the second electrode 12 may be covered with an insulator. Thus, if both the 1st electrode 11 and the 2nd electrode 12 are coat | covered with the insulator, generation | occurrence | production of the unintentional discharge between the plasma jet in the outer side of the tubular body 2 and another electrode will be suppressed. Can do.

次に、図２を用いて、第１電極１１および第２電極１２に加えてさらに複数の電極が設けられるプラズマ生成装置１の構成例を説明する。プラズマ生成装置１（１Ｂ）は、さらに管状体２の外表面であって第２電極１２の後端よりも後方に設けられ、接地電位を含む定電位に接続されている第３電極１３と、管状体２の外表面であって第３電極１３の後端よりも後方に設けられ、直流パルス電位または低周波電位が印加される第４電極１４と、を有していてもよい。このように第３電極１３と第４電極１４を設けることにより、第３電極１３と第４電極１４間で放電が起こりプラズマが生成される。生成されたプラズマ中の荷電粒子や励起粒子が第２電極１２付近まで到達することにより、これら荷電粒子や励起粒子が第１電極１１と第２電極１２の間の放電における種火として機能するため、第１電極１１と第２電極１２との間で放電が起こりやすくなる。   Next, a configuration example of the plasma generation apparatus 1 in which a plurality of electrodes are provided in addition to the first electrode 11 and the second electrode 12 will be described with reference to FIG. The plasma generation apparatus 1 (1B) is further provided on the outer surface of the tubular body 2 and behind the rear end of the second electrode 12, and is connected to a constant potential including a ground potential. And a fourth electrode 14 provided on the outer surface of the tubular body 2 and behind the rear end of the third electrode 13 to which a DC pulse potential or a low-frequency potential is applied. By providing the third electrode 13 and the fourth electrode 14 in this way, a discharge occurs between the third electrode 13 and the fourth electrode 14 to generate plasma. Since the charged particles and excited particles in the generated plasma reach the vicinity of the second electrode 12, these charged particles and excited particles function as a seed fire in the discharge between the first electrode 11 and the second electrode 12. In addition, discharge is likely to occur between the first electrode 11 and the second electrode 12.

第３電極１３は、管状体２の外表面に設けられ、接地電位を含む定電位に接続されている。第３電極１３に付与される定電位は時間的に一定の電位とすることができ、第４電極１４に付与される電位に対して十分低い値であることが好ましい。第３電極１３は、例えば、２Ｖ以下、または１Ｖ以下の定電位に接続されていることが好ましく、より好ましくは接地電位（０Ｖ）に接続されている。   The third electrode 13 is provided on the outer surface of the tubular body 2 and is connected to a constant potential including a ground potential. The constant potential applied to the third electrode 13 can be a constant potential in terms of time, and is preferably a sufficiently low value with respect to the potential applied to the fourth electrode 14. For example, the third electrode 13 is preferably connected to a constant potential of 2 V or less, or 1 V or less, and more preferably connected to a ground potential (0 V).

第４電極１４は、管状体２の外表面であって第３電極１３の後端よりも後方に設けられ、直流パルス電位または低周波電位が印加されるものである。   The fourth electrode 14 is provided on the outer surface of the tubular body 2 and behind the rear end of the third electrode 13, and is applied with a DC pulse potential or a low-frequency potential.

第４電極１４への印加電位の周波数は、例えば５０ｋＨｚ以下であり、１０ｋＨｚ以下、または５ｋＨｚ以下であってもよく、下限は特に限定されないが、例えば０．１ｋＨｚ以上、または１ｋＨｚ以上に設定することもできる。第４電極１４の印加電位の周波数は、可変であってもよく、一定であってもよい。第４電極１４への電位印加には、公知の直流パルス電源や低周波高電圧電源を用いることができる。   The frequency of the potential applied to the fourth electrode 14 is, for example, 50 kHz or less, and may be 10 kHz or less, or 5 kHz or less. The lower limit is not particularly limited, but is set to, for example, 0.1 kHz or more, or 1 kHz or more. You can also. The frequency of the applied potential of the fourth electrode 14 may be variable or constant. A known DC pulse power supply or a low-frequency high-voltage power supply can be used for potential application to the fourth electrode 14.

第４電極１４への印加電位は特に制限されないが、０．３ｋＶ以上、０．５ｋＶ以上、または１ｋＶ以上であってもよく、１００ｋＶ以下、または１０ｋＶ以下であってもよい。   The potential applied to the fourth electrode 14 is not particularly limited, but may be 0.3 kV or more, 0.5 kV or more, or 1 kV or more, or 100 kV or less, or 10 kV or less.

第３電極１３と第４電極１４は、上述した第１電極１１と第２電極１２と同様の材料から構成することができ、また、第１電極１１および第２電極１２と同様の方法で形成することができる。第３電極１３と第４電極１４は、それぞれ管状体２の周方向の一部にのみ設けられていてもよく、周方向の全体にわたって設けられていてもよいが、周方向の全体にわたって設けられて環状に形成されていることが好ましい。これにより、管状体２の全周方向から電子を加速することができるため、効率良くプラズマを生成することができる。   The 3rd electrode 13 and the 4th electrode 14 can be comprised from the material similar to the 1st electrode 11 and the 2nd electrode 12 mentioned above, and are formed by the method similar to the 1st electrode 11 and the 2nd electrode 12. can do. The third electrode 13 and the fourth electrode 14 may be provided only in a part of the tubular body 2 in the circumferential direction, or may be provided over the entire circumferential direction, but may be provided over the entire circumferential direction. It is preferably formed in a ring shape. Thereby, since an electron can be accelerated from the perimeter direction of the tubular body 2, a plasma can be produced | generated efficiently.

第３電極１３の外表面および第４電極１４の外表面が絶縁体により被覆されていることが好ましい。このように第３電極１３と第４電極１４の双方が絶縁体により被覆されていれば、管状体２の外側での第３電極１３と第４電極との間の意図しない放電の発生を抑制することができる。第３電極１３の外表面および第４電極の外表面の一部のみが絶縁体に被覆されていてもよく、例えば、第３電極１３の外表面の後端と第４電極１４の先端が被覆されていてもよい。このように第３電極１３および第４電極１４の一部のみが被覆されていることでも管状体２の外側での意図しない放電を抑制することができる。   The outer surface of the third electrode 13 and the outer surface of the fourth electrode 14 are preferably covered with an insulator. Thus, if both the 3rd electrode 13 and the 4th electrode 14 are coat | covered with the insulator, generation | occurrence | production of the unintended discharge between the 3rd electrode 13 and the 4th electrode in the outer side of the tubular body 2 will be suppressed. can do. Only a part of the outer surface of the third electrode 13 and the outer surface of the fourth electrode may be covered with an insulator. For example, the rear end of the outer surface of the third electrode 13 and the tip of the fourth electrode 14 are covered. May be. Thus, even when only a part of the third electrode 13 and the fourth electrode 14 is covered, an unintended discharge outside the tubular body 2 can be suppressed.

管状体２の長軸方向において、第３電極１３と第４電極１４の長さは同じであってもよく、異なっていてもよいが、第３電極１３の長さＬ３が第４電極１４の長さＬ４よりも短いことが好ましい。中でも、第４電極１４の長さＬ４に対する第３電極１３の長さＬ３の比率（Ｌ３／Ｌ４）は０．１以上、０．２５以上、０．５以上、０．７５以上、または１以上であってもよい。一方、第４電極１４の長さＬ４に対する第３電極１３の長さＬ３の比率（Ｌ３／Ｌ４）の上限値は特に限定されないが、例えば、５以下、４以下、または３以下であってもよい。このように第３電極１３と第４電極１４の長さを設定することで、第３電極１３および第４電極１４により生成されたプラズマが第２電極１２付近まで到達しやすくなり、第１電極１１と第２電極１２の間で放電が起こりやすくなる。   In the major axis direction of the tubular body 2, the lengths of the third electrode 13 and the fourth electrode 14 may be the same or different, but the length L 3 of the third electrode 13 is the same as that of the fourth electrode 14. It is preferable that the length is shorter than the length L4. Among them, the ratio of the length L3 of the third electrode 13 to the length L4 of the fourth electrode 14 (L3 / L4) is 0.1 or more, 0.25 or more, 0.5 or more, 0.75 or more, or 1 or more. It may be. On the other hand, the upper limit value of the ratio (L3 / L4) of the length L3 of the third electrode 13 to the length L4 of the fourth electrode 14 is not particularly limited, but may be, for example, 5 or less, 4 or less, or 3 or less. Good. By setting the lengths of the third electrode 13 and the fourth electrode 14 in this way, the plasma generated by the third electrode 13 and the fourth electrode 14 can easily reach the vicinity of the second electrode 12, and the first electrode A discharge easily occurs between the first electrode 11 and the second electrode 12.

第２電極１２の後端から第３電極１３の先端までの長さＤ２は、第１電極１１の後端から第２電極１２の先端までの長さＤ１よりも長いことが好ましい。このように第１電極１１〜第３電極１３を配置することにより、第２電極１２と第３電極１３の間での意図しない放電が起こることを抑制する。第２電極１２と第３電極１３の放電により生成されるプラズマは管状体２の後方側に伸びる傾向にあるため、ジェット長が短くなるおそれがあるからである。Ｄ１に対するＤ２の比率（Ｄ２／Ｄ１）は１．２以上であることが好ましく、より好ましくは１．５以上、さらに好ましくは２以上である。一方、第３電極１３と第４電極１４により生成されたプラズマを第２電極１２付近に到達させやすくする、またはプラズマ生成装置１が過度に長尺になることを抑制するためには、Ｄ２／Ｄ１は５以下であることが好ましく、より好ましくは４以下、さらに好ましくは３以下である。   The length D2 from the rear end of the second electrode 12 to the front end of the third electrode 13 is preferably longer than the length D1 from the rear end of the first electrode 11 to the front end of the second electrode 12. By arranging the first electrode 11 to the third electrode 13 in this manner, unintended discharge between the second electrode 12 and the third electrode 13 is suppressed. This is because the plasma generated by the discharge of the second electrode 12 and the third electrode 13 tends to extend to the rear side of the tubular body 2, so that the jet length may be shortened. The ratio of D2 to D1 (D2 / D1) is preferably 1.2 or more, more preferably 1.5 or more, and further preferably 2 or more. On the other hand, in order to make the plasma generated by the third electrode 13 and the fourth electrode 14 easily reach the vicinity of the second electrode 12, or to prevent the plasma generator 1 from becoming excessively long, D2 / D1 is preferably 5 or less, more preferably 4 or less, and still more preferably 3 or less.

管状体２の長軸方向において、第３電極１３の後端から第４電極１４の先端までの長さＤ３、すなわち第３電極１３と第４電極１４の間隔が、第３電極１３の長さの０．１倍以上、１倍以上、または２倍以上であってもよく、１０倍以下、または５倍以下であってもよい。具体的には、第３電極１３の後端から第４電極１４の先端までの長さは、例えば０．５ｍｍ以上、１ｍｍ以上、または２ｍｍ以上であってもよく、１０ｍｍ以下、８ｍｍ以下であってもよいが、より好ましくは８ｍｍ以下である。このように第３電極１３の後端から第４電極１４の先端までの長さを設定することで、第３電極１３と第４電極１４の間で放電が起こりやすくなる。   In the major axis direction of the tubular body 2, the length D 3 from the rear end of the third electrode 13 to the tip of the fourth electrode 14, that is, the distance between the third electrode 13 and the fourth electrode 14 is the length of the third electrode 13. 0.1 times or more, 1 time or more, or 2 times or more, 10 times or less, or 5 times or less. Specifically, the length from the rear end of the third electrode 13 to the tip of the fourth electrode 14 may be, for example, 0.5 mm or more, 1 mm or more, or 2 mm or more, and may be 10 mm or less, 8 mm or less. However, it is more preferably 8 mm or less. Thus, by setting the length from the rear end of the third electrode 13 to the front end of the fourth electrode 14, the discharge is likely to occur between the third electrode 13 and the fourth electrode 14.

上記電極間隔Ｄ１〜Ｄ３は、Ｄ１＜Ｄ２＝Ｄ３、Ｄ１＜Ｄ３＜Ｄ２、Ｄ３＜Ｄ１＜Ｄ２、Ｄ１＝Ｄ３＜Ｄ２、または、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３の関係を有していてもよい。いずれの場合であっても、第２電極１２と第３電極１３の間での意図しない放電を抑制することができる。   The electrode intervals D1 to D3 may have a relationship of D1 <D2 = D3, D1 <D3 <D2, D3 <D1 <D2, D1 = D3 <D2, or D1 <D2 <D3. In any case, unintended discharge between the second electrode 12 and the third electrode 13 can be suppressed.

次に、第１電極１１〜第４電極１４を有するプラズマ生成装置１（１Ｂ）を用いて管状体２の先端からプラズマを噴出させる方法について図３〜図８を用いて説明する。以下の方法を第１の生成方法と称する。   Next, a method for ejecting plasma from the tip of the tubular body 2 using the plasma generating apparatus 1 (1B) having the first electrode 11 to the fourth electrode 14 will be described with reference to FIGS. The following method is referred to as a first generation method.

まず、図３に示すように、第１媒質ガスを管状体２内に供給する（ステップＡ）。第１媒質ガスは、第３電極１３と第４電極１４の間で放電を発生させるために供給されるものである。第１媒質ガスの供給流量は、０．５Ｌ／ｍｉｎ以上であることが好ましく、より好ましくは１Ｌ／ｍｉｎ以上、更に好ましくは２Ｌ／ｍｉｎ以上、更により好ましくは３Ｌ／ｍｉｎ以上であり、また、６Ｌ／ｍｉｎ以下、または５Ｌ／ｍｉｎ以下であってもよい。第１媒質ガスとしてはヘリウムガス、アルゴンガス、またはヘリウムとアルゴンの混合ガスを用いることが好ましく、ヘリウムガスを用いることがより好ましい。図３では、第１媒質ガスがヘリウムガスの例を示した。   First, as shown in FIG. 3, the first medium gas is supplied into the tubular body 2 (step A). The first medium gas is supplied to generate a discharge between the third electrode 13 and the fourth electrode 14. The supply flow rate of the first medium gas is preferably 0.5 L / min or more, more preferably 1 L / min or more, still more preferably 2 L / min or more, still more preferably 3 L / min or more, It may be 6 L / min or less, or 5 L / min or less. As the first medium gas, helium gas, argon gas, or a mixed gas of helium and argon is preferably used, and helium gas is more preferably used. FIG. 3 shows an example in which the first medium gas is helium gas.

次いで、図４に示すように、第４電極１４に直流パルス電位または低周波電位を印加する（ステップＢ）。具体的には直流パルス電源８または低周波高電圧電源（図示せず）をＯＮにして第４電極１４に電位を印加する。これにより、第３電極１３と第４電極１４の間で放電が起こり管状体２内にプラズマ２０が生成される。ステップＢは、第３電極１３と第４電極１４で放電を発生させることを意図しているため、第２電極１２には高周波電位を印加していないことが好ましい。なお、ステップＡとステップＢはいずれのステップを先に行ってもよい。   Next, as shown in FIG. 4, a DC pulse potential or a low-frequency potential is applied to the fourth electrode 14 (step B). Specifically, the DC pulse power supply 8 or the low frequency high voltage power supply (not shown) is turned on to apply a potential to the fourth electrode 14. As a result, discharge occurs between the third electrode 13 and the fourth electrode 14, and plasma 20 is generated in the tubular body 2. Since Step B is intended to generate a discharge at the third electrode 13 and the fourth electrode 14, it is preferable that no high-frequency potential is applied to the second electrode 12. Note that either step A or step B may be performed first.

図５に示すように、さらに第２媒質ガスを管状体２内に供給する（ステップＣ）。第２媒質ガスは、第１電極１１と第２電極１２の間で放電を発生させるために供給されるものである。第２媒質ガスとしては、アルゴンガスを用いることが好ましい。第１媒質ガスと第２媒質ガスの混合比は特に制限されないが、例えば１：９９〜９９：１であってもよく、３０：７０であってもよく、また、５０：５０であってもよい。ここで第１媒質ガスと第２媒質ガスの合計流量は、０．５Ｌ／ｍｉｎ以上であることが好ましく、より好ましくは１Ｌ／ｍｉｎ以上、更に好ましくは２Ｌ／ｍｉｎ以上、更により好ましくは３Ｌ／ｍｉｎ以上であり、また、１０Ｌ／ｍｉｎ以下、または８Ｌ／ｍｉｎ以下であってもよい。
図５では、第２媒質ガスがアルゴンガスである例を示した。 As shown in FIG. 5, the second medium gas is further supplied into the tubular body 2 (step C). The second medium gas is supplied to generate a discharge between the first electrode 11 and the second electrode 12. Argon gas is preferably used as the second medium gas. The mixing ratio of the first medium gas and the second medium gas is not particularly limited, but may be, for example, 1:99 to 99: 1, 30:70, or 50:50. Good. Here, the total flow rate of the first medium gas and the second medium gas is preferably 0.5 L / min or more, more preferably 1 L / min or more, still more preferably 2 L / min or more, and even more preferably 3 L / min. It is min or more, and may be 10 L / min or less, or 8 L / min or less.
FIG. 5 shows an example in which the second medium gas is argon gas.

図６に示すように、第１媒質ガスの供給を停止する（ステップＤ）。ステップＡ〜Ｂにおいて、第３電極１３と第４電極１４の間の放電によりプラズマ２０が生成されているため、第１媒質ガスの供給を停止しても、第２媒質ガスによってプラズマ２０の生成を継続できる。この場合、第２媒質ガスの流量を、ステップＣで供給していた第１媒質ガスと第２媒質ガスの合計流量まで増やすことが好ましい。長尺なプラズマジェットを得るにはステップＤにおける第２媒質ガスの流量は１Ｌ／ｍｉｎ以上であることが好ましく、より好ましくは２Ｌ／ｍｉｎ以上、さらに好ましくは３Ｌ／ｍｉｎ以上であり、また、６Ｌ／ｍｉｎ以下であってもよく、５Ｌ／ｍｉｎ以下であってもよい。   As shown in FIG. 6, the supply of the first medium gas is stopped (step D). In Steps A to B, since the plasma 20 is generated by the discharge between the third electrode 13 and the fourth electrode 14, even if the supply of the first medium gas is stopped, the plasma 20 is generated by the second medium gas. Can continue. In this case, it is preferable to increase the flow rate of the second medium gas to the total flow rate of the first medium gas and the second medium gas supplied in Step C. In order to obtain a long plasma jet, the flow rate of the second medium gas in step D is preferably 1 L / min or more, more preferably 2 L / min or more, still more preferably 3 L / min or more, and 6 L / Min or less, or 5 L / min or less.

図７に示すように、第２電極１２に高周波電位を印加する（ステップＥ）。これにより、第１電極１１と第２電極１２の間で放電が起こりプラズマが生成される。なお、ステップＤとステップＥは、いずれのステップを先に行ってもよい。   As shown in FIG. 7, a high-frequency potential is applied to the second electrode 12 (step E). As a result, discharge occurs between the first electrode 11 and the second electrode 12 to generate plasma. Note that either step D or step E may be performed first.

図８に示すように、第４電極１４への直流パルス電位または低周波電位の印加を解除する（ステップＦ）。ステップＥにおいて、第１電極１１と第２電極１２の間で放電が起こりプラズマ２０（プラズマジェット２１）が生成されるため、第４電極１４への電位の印加を解除しても、必要なジェット長が得られる。   As shown in FIG. 8, the application of the DC pulse potential or the low frequency potential to the fourth electrode 14 is canceled (step F). In step E, discharge occurs between the first electrode 11 and the second electrode 12 to generate plasma 20 (plasma jet 21). Therefore, even if the application of the potential to the fourth electrode 14 is canceled, the necessary jet The length is obtained.

第１電極１１〜第２電極１２を有するプラズマ生成装置１（１Ａ）では、以下の第２の生成方法によっても管状体２の先端からプラズマを噴出させることができる。   In the plasma generator 1 (1A) having the first electrode 11 to the second electrode 12, plasma can be ejected from the tip of the tubular body 2 also by the following second generation method.

まず、第２媒質ガスを管状体２内に供給する（ステップＧ）。ステップＧは、上記ステップＣと同様の方法で行うことができる。   First, the second medium gas is supplied into the tubular body 2 (Step G). Step G can be performed in the same manner as Step C above.

第２電極１２に高周波電位を印加する（ステップＨ）。ステップＨは、上記ステップＥと同様の方法で行うことができる。   A high frequency potential is applied to the second electrode 12 (step H). Step H can be performed in the same manner as Step E described above.

第２の生成方法によれば、第３電極１３〜第４電極１４によって第１電極１１と第２電極１２の間の放電における種火となる荷電粒子や励起粒子を生成する必要がないため、簡易な構成のプラズマ生成装置で高密度かつ長尺なプラズマジェットを得ることが可能である。   According to the second generation method, it is not necessary to generate charged particles or excited particles that serve as a seed fire in the discharge between the first electrode 11 and the second electrode 12 by the third electrode 13 to the fourth electrode 14, It is possible to obtain a high-density and long plasma jet with a plasma generator having a simple configuration.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. Of course, it is possible to implement them, and they are all included in the technical scope of the present invention.

（プラズマ生成装置の製造）
［実施例１〜１２、比較例１〜３］
管状体２としては、外径６ｍｍ、内径４ｍｍのガラス管を用いた。第１電極１１〜第２電極１２の長さを表１のように設定した。第３電極１３の長さは１５ｍｍ、第４電極１４の長さは４５ｍｍであった。各電極としては銅板をガラス管の外表面に周方向全体にわたって延在するように円筒状に巻き付けたものを用いた。第１電極１１の先端は管状体２の先端から５ｍｍの位置に配置した。管状体２の長軸方向における第１電極１１と第２電極１２の間隔は５ｍｍ、第２電極１２と第３電極１３の間隔は１５ｍｍ以上、第３電極１３と第４電極１４の間隔は８ｍｍに設定した。第２電極１２は高周波高電圧電源に、第４電極１４は直流パルス電源に接続した。第１電極１１、第３電極１３はいずれも接地電位（０Ｖ）に接続した。高周波高電圧電源は、アジレント・テクノロジー社製の型番８１１５０Ａの高周波信号発生装置とサムウェイ社製の型番Ｔ１４５―５７６８Ｂの高周波増幅装置で構成した。直流パルス電源としては、栗田製作所社製の型番ＭＰＳ―０１Ｋ０１Ｃの直流パルス電源装置を用いた。 (Manufacture of plasma generator)
[Examples 1 to 12, Comparative Examples 1 to 3]
As the tubular body 2, a glass tube having an outer diameter of 6 mm and an inner diameter of 4 mm was used. The lengths of the first electrode 11 and the second electrode 12 were set as shown in Table 1. The length of the third electrode 13 was 15 mm, and the length of the fourth electrode 14 was 45 mm. As each electrode, the thing which wound the copper plate in the cylindrical shape so that it extended over the whole circumferential direction on the outer surface of the glass tube was used. The tip of the first electrode 11 was placed at a position 5 mm from the tip of the tubular body 2. The distance between the first electrode 11 and the second electrode 12 in the major axis direction of the tubular body 2 is 5 mm, the distance between the second electrode 12 and the third electrode 13 is 15 mm or more, and the distance between the third electrode 13 and the fourth electrode 14 is 8 mm. Set to. The second electrode 12 was connected to a high frequency high voltage power source, and the fourth electrode 14 was connected to a direct current pulse power source. Both the first electrode 11 and the third electrode 13 were connected to the ground potential (0 V). The high-frequency high-voltage power source was composed of a high-frequency signal generator of model number 81150A manufactured by Agilent Technologies and a high-frequency amplifier of model number T145-5768B manufactured by Thumbway. As the DC pulse power supply, a DC pulse power supply apparatus of model number MPS-01K01C manufactured by Kurita Manufacturing Co., Ltd. was used.

［比較例４］
比較例４で製造したプラズマ生成装置１００の平面図を図９に示す。管状体２としては、外径６ｍｍ、内径４ｍｍのガラス管を用いた。先端側電極３１の長さＬ３１を４５ｍｍ、後端側電極３２の長さＬ３２を１５ｍｍとした。各電極としては、銅板をガラス管の外表面に周方向全体にわたって延在するように円筒状に巻き付けたものを用いた。先端側電極３１の先端は、管状体２の先端から４ｍｍの位置に配置した。管状体２の長軸方向における先端側電極３１と後端側電極３２の間隔（Ｄ５）は８ｍｍに設定した。先端側電極３１は直流パルス電源８に接続し、後端側電極３２は接地電位（０Ｖ）に接続した。直流パルス電源８は、エヌエフ回路設計ブロック社製の型番ＷＦ１９７４の電圧波形発生装置とエヌエフ回路設計ブロック社製の型番ＨＶＡ４３２１の電圧増幅装置で構成した。 [Comparative Example 4]
A plan view of the plasma generation apparatus 100 manufactured in Comparative Example 4 is shown in FIG. As the tubular body 2, a glass tube having an outer diameter of 6 mm and an inner diameter of 4 mm was used. The length L31 of the front end side electrode 31 was 45 mm, and the length L32 of the rear end side electrode 32 was 15 mm. As each electrode, the thing which wound the copper plate in the cylindrical shape so that it might extend over the outer peripheral surface of the glass tube over the whole circumferential direction was used. The distal end of the distal electrode 31 was disposed at a position 4 mm from the distal end of the tubular body 2. The distance (D5) between the front end side electrode 31 and the rear end side electrode 32 in the major axis direction of the tubular body 2 was set to 8 mm. The front end side electrode 31 was connected to the DC pulse power supply 8 and the rear end side electrode 32 was connected to the ground potential (0 V). The DC pulse power supply 8 was composed of a voltage waveform generator of model number WF1974 manufactured by NF Circuit Design Block and a voltage amplifier of model number HVA4321 manufactured by NF Circuit Design Block.

Figure 2018170216
Figure 2018170216

（電極比依存性）
表１に示すプラズマ生成装置１について、上述したプラズマ生成方法の第１の生成方法（ステップＡ〜Ｆ）に従って、第１電極１１および第２電極１２によりプラズマを生成した。第２電極１２への印加電圧を１．７７ｋＶ（ピークピーク値）、第２媒質ガスをアルゴンガス、第２媒質ガスの流量を３Ｌ／ｍｉｎとして、第１電極１１と第２電極１２の長さを変化させたときの第１電極１１の長さ／第２電極１２の長さ（Ｌ１／Ｌ２）とジェット長の関係を求めた。結果を表１および図１０に示す。Ｌ１／Ｌ２が１の場合と比較して、Ｌ１／Ｌ２が１未満の場合にはジェット長が大きくなる。このようにＬ１をＬ２よりも短くすることによって、長尺なプラズマジェットを生成することができた。 (Electrode ratio dependency)
For the plasma generation apparatus 1 shown in Table 1, plasma was generated by the first electrode 11 and the second electrode 12 in accordance with the first generation method (steps A to F) of the plasma generation method described above. The applied voltage to the second electrode 12 is 1.77 kV (peak peak value), the second medium gas is argon gas, and the flow rate of the second medium gas is 3 L / min. The lengths of the first electrode 11 and the second electrode 12 The relationship between the length of the first electrode 11 / the length of the second electrode 12 (L1 / L2) and the jet length when the distance was changed was obtained. The results are shown in Table 1 and FIG. Compared with the case where L1 / L2 is 1, when L1 / L2 is less than 1, the jet length is increased. Thus, by making L1 shorter than L2, a long plasma jet could be generated.

（第１電極長、ならびに印加電圧（ピークピーク値）依存性）
実施例６〜７、９、比較例２で製造したプラズマ生成装置１について、上述したプラズマ生成方法の第１の生成方法（ステップＡ〜Ｆ）に従って、第１電極１１および第２電極１２によりプラズマを生成した。第２電極１２への印加電圧（ピークピーク値）に対するジェット長の変化を測定した。結果を表２および図１１に示す。 (Dependence on first electrode length and applied voltage (peak peak value))
For the plasma generation apparatus 1 manufactured in Examples 6 to 7, 9 and Comparative Example 2, plasma was generated by the first electrode 11 and the second electrode 12 in accordance with the first generation method (steps A to F) of the plasma generation method described above. Was generated. The change in jet length with respect to the applied voltage (peak peak value) to the second electrode 12 was measured. The results are shown in Table 2 and FIG.

Figure 2018170216
Figure 2018170216

（原子状酸素密度、電子密度の測定）
実施例７で製造したプラズマ生成装置について、上述したプラズマ生成方法の第１の生成方法（ステップＡ〜Ｆ）に従って、第１電極１１および第２電極１２によりプラズマを生成した。このとき、第２媒質ガスとしては３Ｌ／ｍｉｎのアルゴンガスを用いた。また、比較例４で製造した従来型の低周波プラズマジェット生成装置について、媒質ガスとして５Ｌ／ｍｉｎのヘリウムガスを用いて、プラズマを生成した。実施例７、比較例４で製造したプラズマ生成装置で生成したプラズマについて、ＮＵシステム社製の真空紫外線源（型番ＤＰＬＳ―ＮＵ）と分光器（型番ＶＵＶ−ＮＵ）を用いて真空紫外吸収分光法により、原子状酸素密度を測定した。従来型の低周波プラズマジェット生成装置は、直流パルス電源の周波数５ｋＨｚ、印加電圧１０ｋＶのときに原子状酸素密度は９．８×１０12ｃｍ-3、これに対して、実施例７のプラズマ生成装置において、高周波高電圧電源の周波数１３．５６ＭＨｚ、印加電圧３ｋＶのときに原子状酸素密度は９．３×１０14ｃｍ-3であった。また、アルゴンガス３Ｌ／ｍｉｎに水素ガス９ｓｃｃｍ（１．５２１×１０-3Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ）を微量添加し、水素原子からの発光スペクトル線を分光器（マクファーソン社製、型番２０３５）で測定し、そのスペクトル線のシュタルク広がりを用いて電子密度を測定した。実施例７のプラズマ生成装置において、周波数８０ＭＨｚのときに電子密度は７×１０13ｃｍ-3であった。 (Measurement of atomic oxygen density and electron density)
For the plasma generation apparatus manufactured in Example 7, plasma was generated by the first electrode 11 and the second electrode 12 in accordance with the first generation method (steps A to F) of the plasma generation method described above. At this time, argon gas of 3 L / min was used as the second medium gas. In addition, with respect to the conventional low-frequency plasma jet generator manufactured in Comparative Example 4, plasma was generated using 5 L / min helium gas as the medium gas. For the plasma generated by the plasma generation apparatus manufactured in Example 7 and Comparative Example 4, vacuum ultraviolet absorption spectroscopy using a vacuum ultraviolet ray source (model number DPLS-NU) and a spectroscope (model number VUV-NU) manufactured by NU System. Was used to measure the atomic oxygen density. In the conventional low frequency plasma jet generator, the atomic oxygen density is 9.8 × 10 12 cm −3 when the frequency of the DC pulse power supply is 5 kHz and the applied voltage is 10 kV. In the apparatus, the atomic oxygen density was 9.3 × 10 14 cm −3 when the frequency of the high-frequency high-voltage power source was 13.56 MHz and the applied voltage was 3 kV. Moreover, a small amount of hydrogen gas 9 sccm (1.521 × 10 −3 Pa · m 3 / sec) is added to 3 L / min of argon gas, and emission spectrum lines from hydrogen atoms are measured with a spectroscope (manufactured by McPherson, model 2035). The electron density was measured using the Stark broadening of the spectral line. In the plasma generating apparatus of Example 7, the electron density was 7 × 10 13 cm −3 when the frequency was 80 MHz.

（ガス流量依存性）
実施例７で製造したプラズマ生成装置について、上述したプラズマ生成方法の第１の生成方法（ステップＡ〜Ｆ）に従って、第１電極１１および第２電極１２によりプラズマを生成した。高周波高電圧電源の周波数を１３．５６ＭＨｚ、印加電圧を２．６ｋＶ（ピークピーク値）として、第２媒質ガスであるアルゴンガスの流量を変化させたときのジェット長の変化を測定した。結果を表３および図１２に示す。 (Depending on gas flow rate)
For the plasma generation apparatus manufactured in Example 7, plasma was generated by the first electrode 11 and the second electrode 12 in accordance with the first generation method (steps A to F) of the plasma generation method described above. The frequency of the high-frequency high-voltage power source was set to 13.56 MHz, the applied voltage was set to 2.6 kV (peak peak value), and the change in jet length when the flow rate of argon gas as the second medium gas was changed was measured. The results are shown in Table 3 and FIG.

Figure 2018170216
Figure 2018170216

１、１Ａ、１Ｂ：プラズマ生成装置
２：管状体
５：ガス供給部
７：高周波高電圧電源
８：直流パルス電源
１１：第１電極
１２：第２電極
１３：第３電極
１４：第４電極
２０：プラズマ
２１：プラズマジェット
３１：従来のプラズマ生成装置の先端側電極
３２：従来のプラズマ生成装置の後端側電極
Ｌ１：第１電極の長さ
Ｌ２：第２電極の長さ
Ｌ３：第３電極の長さ
Ｌ４：第４電極の長さ
Ｌ３１：先端側電極の長さ
Ｌ３２：後端側電極の長さ
１００：従来のプラズマ生成装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B: Plasma generator 2: Tubular body 5: Gas supply part 7: High frequency high voltage power supply 8: DC pulse power supply 11: 1st electrode 12: 2nd electrode 13: 3rd electrode 14: 4th electrode 20 : Plasma 21: Plasma jet 31: Front-end side electrode 32 of conventional plasma generator: Rear-end electrode L1 of conventional plasma generator L1: First electrode length L2: Second electrode length L3: Third electrode Length L4: length of the fourth electrode L31: length of the tip side electrode L32: length of the back end side electrode 100: conventional plasma generating apparatus

Claims (10)

先端と後端を有しており、前記先端側からプラズマを噴出させるための管状体と、
前記管状体に接続されて、前記管状体内に媒質ガスを供給するガス供給部と、
前記管状体の外表面に設けられ、接地電位を含む定電位に接続されている第１電極と、
前記管状体の外表面であって前記第１電極の後端よりも後方に設けられ、１００ｋＨｚ以上の高周波電位が印加される第２電極と、を有し、
前記管状体の長軸方向において、前記第１電極の長さＬ１が前記第２電極の長さＬ２よりも短いことを特徴とするプラズマ生成装置。 A tubular body having a front end and a rear end, for ejecting plasma from the front end side;
A gas supply unit connected to the tubular body for supplying a medium gas into the tubular body;
A first electrode provided on the outer surface of the tubular body and connected to a constant potential including a ground potential;
A second electrode provided on the outer surface of the tubular body and behind the rear end of the first electrode, to which a high frequency potential of 100 kHz or more is applied,
The plasma generating apparatus, wherein a length L1 of the first electrode is shorter than a length L2 of the second electrode in a major axis direction of the tubular body. 前記第２電極の長さＬ２に対する前記第１電極の長さＬ１の比率（Ｌ１／Ｌ２）が０．８以下である請求項１に記載のプラズマ生成装置。   The plasma generating apparatus according to claim 1, wherein a ratio (L1 / L2) of a length L1 of the first electrode to a length L2 of the second electrode is 0.8 or less. 前記管状体の長軸方向において、前記第１電極の長さＬ１が０．５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である請求項１または２に記載のプラズマ生成装置。   The plasma generating apparatus according to claim 1 or 2, wherein a length L1 of the first electrode is 0.5 mm or more and 50 mm or less in a major axis direction of the tubular body. 前記管状体の長軸方向において、前記第１電極の後端から前記第２電極の先端までの長さが、前記第１電極の長さの０．１倍以上である請求項１〜３のいずれか一項に記載のプラズマ生成装置。   The length from the rear end of the first electrode to the front end of the second electrode in the longitudinal direction of the tubular body is 0.1 times or more the length of the first electrode. The plasma generation apparatus according to any one of the above. 前記管状体の長軸方向における前記第２電極の長さＬ２が、前記管状体の外径の１倍以上の長さである請求項１〜４のいずれか一項に記載のプラズマ生成装置。   The plasma generating apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a length L2 of the second electrode in a major axis direction of the tubular body is one or more times longer than an outer diameter of the tubular body. 前記第１電極の先端が、前記管状体の先端から２０ｍｍ以内の領域に設けられている請求項１〜５のいずれか一項に記載のプラズマ生成装置。   The plasma generating apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a tip of the first electrode is provided in a region within 20 mm from a tip of the tubular body. 前記第１電極の外表面および前記第２電極の外表面が絶縁体により被覆されている請求項１〜６のいずれか一項に記載のプラズマ生成装置。   The plasma generating apparatus according to claim 1, wherein an outer surface of the first electrode and an outer surface of the second electrode are covered with an insulator. 前記管状体の外表面であって前記第２電極の後端よりも後方に設けられ、接地電位を含む定電位に接続されている第３電極と、
前記管状体の外表面であって前記第３電極の後端よりも後方に設けられ、直流パルス電位または低周波電位が印加される第４電極と、を有する請求項１〜７のいずれか一項に記載のプラズマ生成装置。 A third electrode provided on the outer surface of the tubular body behind the rear end of the second electrode and connected to a constant potential including a ground potential;
A fourth electrode provided on the outer surface of the tubular body and behind the rear end of the third electrode, to which a DC pulse potential or a low-frequency potential is applied. The plasma generation apparatus according to item. 請求項８に記載のプラズマ生成装置を用いて、前記管状体の前記先端からプラズマを噴出させる方法であって、
第１媒質ガスを前記管状体内に供給するステップＡと、
前記第４電極に直流パルス電位または低周波電位を印加するステップＢと、
さらに第２媒質ガスを前記管状体内に供給するステップＣと、
前記第１媒質ガスの供給を停止するステップＤと、
前記第２電極に高周波電位を印加するステップＥと、
前記第４電極への直流パルス電位または低周波電位の印加を解除するステップＦと、を有するプラズマ生成方法。 A method for ejecting plasma from the tip of the tubular body using the plasma generation device according to claim 8,
Supplying a first medium gas into the tubular body;
Applying a DC pulse potential or a low-frequency potential to the fourth electrode;
Supplying a second medium gas into the tubular body;
Step D for stopping the supply of the first medium gas;
Applying a high frequency potential to the second electrode;
And a step F of canceling the application of the DC pulse potential or the low-frequency potential to the fourth electrode. 前記第１媒質ガスがヘリウムガス、アルゴンガス、またはヘリウムとアルゴンの混合ガスであり、前記第２媒質ガスがアルゴンガスである請求項９に記載のプラズマ生成方法。
The plasma generation method according to claim 9, wherein the first medium gas is helium gas, argon gas, or a mixed gas of helium and argon, and the second medium gas is argon gas.
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