JP3529060B2 - Oxidation / reduction method and apparatus using high-pressure pulse - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高圧パルスを用いて被
作用体を酸化あるいは還元する方法及びその装置に関
し、特に生体の皮膚や食品、及び医薬品に対する作用に
おいて効果を奏する、高圧パルスを用いた酸化／還元方
法及びその装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for oxidizing or reducing an object to be treated by using a high-voltage pulse, and particularly, it uses a high-voltage pulse which is effective in the action on the skin of the living body, foods, and pharmaceuticals. Oxidization / reduction method and apparatus therefor.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より物質の酸化還元反応において
は、被作用物質（以下、被作用体と呼ぶ）に直接作用体
を反応させる「化学的あるいは生化学的な手法」が多く
用いられている。例えば、被作用体が生体である場合、
生体内の還元作用を有する抗酸化剤として、生体にとっ
て毒性の低いビタミンＣ（アスコルビン酸）やビタミン
Ｅ（トコフェロール）等を摂取する方法が従来から採ら
れている。この様子は下記化１に示される。2. Description of the Related Art Conventionally, in a redox reaction of a substance, a "chemical or biochemical method" of directly reacting an acted substance with an acted substance (hereinafter referred to as an acted body) is often used. . For example, when the subject is a living body,
As an antioxidant having a reducing effect in the living body, a method of ingesting vitamin C (ascorbic acid), vitamin E (tocopherol) and the like, which are less toxic to the living body, has been conventionally adopted. This state is shown in the following chemical formula 1.

【化１】 [Chemical 1]

【０００３】一方、被作用体に間接的に作用体を反応さ
せる手法としては、直流を用いた手法（以下、「直流
法」と呼ぶ）がある。この直流法は、電気分解に代表さ
れるように、従来より十数ボルト以下の直流電源と導電
体電極を用いた電気的な酸化／還元装置が用いられる。On the other hand, there is a method using direct current (hereinafter referred to as "direct current method") as a method of indirectly reacting the acting body with the acting body. The direct current method, as represented by electrolysis, conventionally uses an electric oxidation / reduction device using a direct current power supply of a dozen or less volts and a conductor electrode.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た「化学的あるいは生化学的な手法」では、被作用体に
直接作用体を反応させる必要があるために、その反応が
制限されてきた。また特に生体に作用させる場合等にお
いては、上記作用体が生体の正常な活動を防げたり、生
体によって作用体が分解されたり、あるいは作用させた
い部位に効果を集中させることが困難な場合が多かっ
た。例えば、生体にとって毒性の低い抗酸化剤としてビ
タミンＣやビタミンＥ等を表皮下の皮膚組織に作用させ
る場合、これらを塗布したのでは組織に吸収される効率
が極めて低いという問題があった。また経口投与した際
には、消化器で吸収後、全身に分散されるので、やはり
効率が悪いという問題があった。However, in the above-mentioned "chemical or biochemical method", since it is necessary to directly react the acting body with the acting body, the reaction has been limited. In particular, when acting on a living body, it is often difficult for the above-mentioned acting body to prevent the normal activity of the living body, the living body to decompose the working body, or to concentrate the effect on the site to be acted on. It was For example, when vitamin C, vitamin E, or the like, which acts as an antioxidant having low toxicity to the living body, is applied to the skin tissue under the epidermis, there is a problem that the efficiency of absorption into the tissue is extremely low when these are applied. Further, when it is orally administered, it is absorbed in the digestive system and then dispersed throughout the body.

【０００５】一方、上述した「直流法」では、次のよう
な問題点があった。まず、用いられる電極の直流導電性
が必要不可欠であり、ガラスやフッ素樹脂など導電性の
低い素材は使用できなかった。次に、電極は被作用体に
とって不活性かつ無害でなくてはならない。特に食品や
生体への反応においては、ほとんどの金属が溶出の危険
性があり使用できない。また白金電極などはイオン化傾
向は低いものの、触媒活性が高く、目的以外の反応を促
進することがあって使用できないことがあった。さら
に、電極や被作用体表面の状況、あるいは反応生成物に
よって、電極と被作用体との接触面全面にわたり継続的
に良好な直流回路を形成させることは困難であることが
多く、効率の低下を招くことがあった。On the other hand, the above-mentioned "DC method" has the following problems. First, the direct current conductivity of the electrodes used is essential, and materials with low conductivity such as glass and fluororesins could not be used. Second, the electrodes must be inert and harmless to the subject. Especially in the reaction to foods and living bodies, most metals cannot be used due to the risk of elution. Although platinum electrodes and the like have a low ionization tendency, they have high catalytic activity and may promote reactions other than the intended purpose, and thus cannot be used in some cases. Further, it is often difficult to continuously form a good DC circuit over the entire contact surface between the electrode and the object depending on the condition of the electrode or the object surface or the reaction product, resulting in a decrease in efficiency. Was sometimes invited.

【０００６】特に被作用体の表面が絶縁性の膜、例えば
酸化膜や、皮膚における表皮などに覆われている場合の
反応はほとんど不可能であった。また、電極接触面に直
流導電性の高い部分とそうでない部分とができ、しかも
導電度の差が大きい場合が多く、これが部分的な電流集
中を招き、被作用体の表面が焼損することすらあった。
上記のように、直流法による物質の還元方法では、実際
の運用においては制限が極めて多く、特に生体に作用さ
せるには特殊な炭素電極を用いた少数の例しかなかっ
た。In particular, the reaction was almost impossible when the surface of the object to be acted on was covered with an insulating film such as an oxide film or the epidermis of the skin. In addition, there are often parts with high direct current conductivity and parts with no direct current conductivity on the electrode contact surface, and in many cases the difference in conductivity is large, which causes partial current concentration and even burns the surface of the object. there were.
As described above, the method of reducing a substance by the direct current method has very many restrictions in actual operation, and there are only a few examples of using a special carbon electrode to act on a living body.

【０００７】ところで、本発明に関連する技術手段が記
載されている外国の文献の例としては、独国特許第２，
５００，４１５号（以下「引例１」とする）、米国特許
第１，３３７，８９４号（以下「引例２」とする）、米
国特許第１，４６３，３９２号（以下「引例３」とす
る）と、米国特許第２，０７３，４２８号（以下「引例
４」とする）が挙げられる。ここで、本発明の特徴を示
すために、本発明と類似するように思える上記外国の引
例１〜引例４を例にとって、本発明との差異について説
明する。ただしまず最初に、上記「引例１」から「引例
４」までの全てについて、それらの目的が本発明の目的
である、被作用体の酸化／還元反応とは全く異なること
を、ここに明確に指摘しておく。By the way, as an example of a foreign document in which technical means relating to the present invention is described, German Patent No. 2,
500,415 (hereinafter referred to as "Reference 1"), U.S. Patent No. 1,337,894 (hereinafter referred to as "Reference 2"), U.S. Patent No. 1,463,392 (hereinafter referred to as "Reference 3"). ) And US Pat. No. 2,073,428 (hereinafter referred to as “Reference 4”). Here, in order to show the features of the present invention, differences from the present invention will be described by taking the above-mentioned foreign references 1 to 4 which seem to be similar to the present invention as an example. However, first of all, it is clearly stated here that all of the above-mentioned "Reference 1" to "Reference 4" are completely different in purpose from the oxidation / reduction reaction of the object, which is the purpose of the present invention. I will point out.

【０００８】まず「引例１」は皮膚表面のバクテリア等
の殺菌を目的としたもので、低い電圧及び周波数の負の
パルスを直流電極を用いて伝達するなど、基本的に上述
した「直流法」に類似したものであることは明らかであ
る。次に「引例２」及び「引例３」は、基本的に電極に
ついての技術であり、後述の本発明の「実施例」で説明
するように、これらの電極の使用は本発明においても有
用である。ただし、その電源についての具体的な表記は
なく、わずかに「引例３」の図２に示されている電子管
を用いた高周波発振器の例があるが、これも正弦波様の
正負対称な波形を期待するのみで、本件で述べるような
単極性の、デューティー比の極端に小さいパルス波形と
は程遠い。First, "Reference 1" is intended for sterilization of bacteria and the like on the skin surface. Basically, the "DC method" described above is used, such as transmitting a negative pulse of low voltage and frequency using a DC electrode. Obviously it is similar to. Next, "Citation 2" and "Citation 3" are basically the technology relating to electrodes, and the use of these electrodes is also useful in the present invention, as described in "Example" of the present invention described later. is there. However, there is no specific notation about the power source, and there is an example of a high-frequency oscillator using the electron tube shown in FIG. 2 of “Reference 3”, but this also shows a positive-negative symmetrical waveform like a sine wave. It is only expected, and it is far from the unipolar pulse waveform with extremely small duty ratio as described in this case.

【０００９】最後に「引例４」は、目的として単に「皮
膚のトリートメント」と書かれているだけで、酸化／還
元に関する記述はないが、比較的高周波の高圧を電子管
で整流した後、容量結合で使用するなど、一見似通った
点が多いように見える。しかしながら、同引例では高電
圧をブザー式の誘導コイルを用いて作成していることな
どから、出力波形のデューティー比の管理は困難と思わ
れ、その比はほとんど１：１に近いと思われる点が、本
願発明の容量結合後の単極性の維持の主旨からは程遠
い。また引例４の回路例においては、蓄積電荷の解放手
段が無いため、使用中に電流が停止するものと考えられ
る。さらに仮に本件のような解放手段（後述）があった
としても、デューティー比が１：１に近いため、ブリー
ダ抵抗を負荷抵抗に比べて大きくできず、電荷解放の際
の逆起電力を抑えた効果的な電荷解放は困難であると推
測できる。従って、上記の引例１〜４を被作用体の酸化
／還元装置に適用したとしても、実際の運用において
は、上述した問題点を解消することができなかったり、
制限事項が多いなど、効果的な反応が期待できないと考
えられる。Finally, "Reference 4" merely describes "skin treatment" for the purpose and does not describe oxidation / reduction, but after rectifying relatively high frequency and high voltage with an electron tube, capacitive coupling is performed. It seems that there are many similarities at first glance, such as when used in. However, in the same reference, since the high voltage is created using a buzzer type induction coil, it is difficult to control the duty ratio of the output waveform, and the ratio is almost 1: 1. However, it is far from the gist of maintaining unipolarity after capacitive coupling of the present invention. Further, in the circuit example of Reference 4, it is considered that the current stops during use because there is no means for releasing the accumulated charge. Furthermore, even if there is a releasing means (described later) like this case, the bleeder resistance cannot be made larger than the load resistance because the duty ratio is close to 1: 1, and the counter electromotive force at the time of releasing the charge is suppressed. It can be assumed that effective charge release is difficult. Therefore, even if the above-mentioned References 1 to 4 are applied to the oxidation / reduction apparatus for the object to be operated, the above-mentioned problems cannot be solved in actual operation,
It is considered that effective reaction cannot be expected due to many restrictions.

【００１０】本発明は上述した事情から成されたもので
あり、本発明の目的は、従来の化学的あるいは生化学的
手法では効果的ではない物質の酸化／還元や、従来の直
流法では困難な物質の還元に有用であり、特に生体の皮
膚や食品、及び医薬品に対する作用において効果を奏す
る、高圧パルスを用いた酸化／還元方法及びその装置を
提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the object of the present invention is to oxidize / reduce substances which are not effective by the conventional chemical or biochemical methods, and to make the conventional DC method difficult. Another object of the present invention is to provide an oxidation / reduction method and apparatus using high-pressure pulse, which is useful for the reduction of various substances and is particularly effective in the action on the skin of the living body, foods, and pharmaceuticals.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、デューティー
比の極めて小さい非対称性の高いパルス波形の負の高圧
パルスを被作用体へ与え、前記負の高圧パルスによる電
子削減／付加反応により前記被作用体を酸化／還元する
ようにしたことを特徴とする高圧パルスを用いた酸化／
還元方法によって達成される。また、本発明はデューテ
ィー比の極めて小さい非対称性の高いパルス波形の負の
高圧パルスを発生する高圧パルス発生器と、前記負の高
圧パルスを被作用体へ導く伝達子とを備え、前記伝達子
自身あるいは前記伝達子と被作用体間あるいはその両方
に主として容量結合を用い、前記負の高圧パルスはさら
に比較的高周波のパルスであることによって達成され
る。さらに、本発明は、前記高圧パルス発生器は、前記
負の高圧パルスのデューティー比を所定の比率に切換え
るデューティー比切換手段を有し、操作部での操作によ
り前記デューティー比を調整し得るようになっているこ
とによって、或いは前記高圧パルス発生器は、前記負の
高圧パルスの電圧が設定電圧となるように制御する電圧
監視手段と、前記設定電圧を可変とする電圧可変手段と
を有し、操作部での操作により前記負の高圧パルスの振
幅を調整し得るようになっていることによってより効果
的に達成される。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a duty cycle.
Negative high voltage of highly asymmetric pulse waveform with extremely low ratio
A pulse is applied to the object, and the negative high-voltage pulse causes
Oxidation / reduction of the above-mentioned object by child reduction / addition reaction
Oxidation using a high-voltage pulse characterized by
This is achieved by the reduction method. In addition, the present invention
Pulse ratio of extremely low asymmetry
A high voltage pulse generator for generating a high voltage pulse,
A transmitter for guiding a pressure pulse to an object, the transmitter
Between itself or the transmitter and the affected body, or both
Mainly using capacitive coupling, the negative high-voltage pulse is
Achieved by being a relatively high frequency pulse
It Furthermore, the present invention provides the high-voltage pulse generator,
Switch the duty ratio of negative high-voltage pulse to a predetermined ratio
It has a duty ratio switching means for
The duty ratio can be adjusted.
Or by the high-voltage pulse generator,
Voltage that controls the voltage of the high-voltage pulse to the set voltage
Monitoring means and voltage varying means for varying the set voltage
The negative high-voltage pulse is shaken by operating the operation unit.
More effective by being able to adjust the width
Will be achieved.

【００１２】[0012]

【作用】本発明にあっては、比較的高周波で非対称性の
高い単極性の高圧パルスを発生させ、電子の削減反応あ
るいは付加反応により被作用体を酸化あるいは還元する
ようにしているので、顕著な酸化／還元効果を得ること
ができる。また、高圧パルスを被作用体へ導く伝達手段
に主として容量結合を用いるので、被作用体の接触面の
材料に高い導電性を要求することがなく、被作用体に目
的以外の反応を誘発する可能性を低くすることができ
る。In the present invention, a unipolar high-voltage pulse having a relatively high frequency and high asymmetry is generated to oxidize or reduce the object by an electron reduction reaction or an addition reaction. It is possible to obtain various oxidation / reduction effects. In addition, since capacitive coupling is mainly used for the transmission means for guiding the high-voltage pulse to the object, the material of the contact surface of the object is not required to have high conductivity, and a reaction other than the purpose is induced in the object. Possibility can be reduced.

【００１３】また、非対称性の極めて高いパルスを発生
させることで、原波形の単極性を保ったままで被作用体
へ伝達することができると共に、パルス出力時間に比べ
て十分な放電時間を確保できるため、静電容量の放電サ
イクルにおける蓄積電荷の滞留を回避することができ
る。さらに、デューティー比切換手段や電圧可変手段を
備えることで、出力波形の各パラメータの調整及び管理
が非常に簡単に行なえるようになり、被作用体の種類や
用途などに応じて最適なパルスを発生することが可能と
なる。Further, by generating a pulse having an extremely high asymmetry, the pulse can be transmitted to the object while maintaining the original polarity of the original waveform, and a sufficient discharge time can be secured as compared with the pulse output time. Therefore, it is possible to avoid accumulation of accumulated charge in the discharge cycle of the capacitance. Furthermore, by providing a duty ratio switching means and a voltage varying means, it becomes possible to adjust and manage each parameter of the output waveform very easily, and to obtain the optimum pulse according to the type and application of the subject. Can occur.

【００１４】[0014]

【実施例】図１は本発明の酸化／還元装置の一例を示す
ブロック構成図である。同図において１は高圧パルスの
発生器であり、この例では、パルス幅５μＳ、波高値−
１５ＫＶ、繰り返し周期１０ｍｓの負のパルスを発生す
る。ここにそのデユーティ比は１／１９９９である。な
お、高圧パルス発生器１の構造の詳細については後述す
る。２は伝達子を示し、ここではガラス放電管を使用し
ている。肉薄のソーダガラスで整形したガラス管１６内
部に、ニッケル電極１７を挿入し、また純粋窒素１８を
約４．５ｍｍＨｇに減圧し、封入している。伝達子２は
リード線１９を介して高圧パルス発生器１の内の回路の
一端（出力端子部）に接続される。なお、高圧パルス発
生器１内の回路の他端はアースに接続される。３は被作
用体を表し、この例では人体の皮膚である。人体は接地
板４を介して大地へ接地してあるが、実際には人体表面
と大地との間に比較的大きな静電容量があるため、これ
は必ずしも必要ではない。1 is a block diagram showing an example of an oxidation / reduction apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is a high-voltage pulse generator. In this example, the pulse width is 5 μS and the peak value is −
A negative pulse of 15 KV and a repetition period of 10 ms is generated. Here, the duty ratio is 1/1999. The details of the structure of the high-voltage pulse generator 1 will be described later. Reference numeral 2 denotes a transfer element, and a glass discharge tube is used here. A nickel electrode 17 is inserted into the glass tube 16 shaped with a thin soda glass, and pure nitrogen 18 is decompressed to about 4.5 mmHg and sealed. The transmitter 2 is connected via a lead wire 19 to one end (output terminal portion) of a circuit in the high voltage pulse generator 1. The other end of the circuit in the high voltage pulse generator 1 is connected to the ground. Reference numeral 3 represents a subject, which is the skin of the human body in this example. Although the human body is grounded to the ground via the ground plate 4, this is not always necessary because in reality there is a relatively large capacitance between the surface of the human body and the ground.

【００１５】このような構成において、本発明装置での
容量結合方式について図１を用いて説明する。伝達子２
を被作用体３の表面に接触させると、ガラス管１６のガ
ラス壁を介した静電容量が発生し、高圧パルス発生器１
の回路が形成され、放電が開始される。この際、伝達子
２のガラス管内部はグロー放電が起こり、管内気体（純
粋窒素）１８は適度なインピーダンスと電圧損失を持つ
導電性の気体となる。例えば、ガラス管１６と被作用体
３の接触対抗面積を５ｃｍ^２、ガラス管壁の厚みを０．
２ｍｍ、ガラスの比誘導率εｒ＝７．５とし、管内気体
１８及び被作用体３の導電率が充分高いと仮定すれば、
接触部分に Ｃｃ＝εｏ＊εｒ＊（５＊１０^-4）／（２＊１０^-4）＝
１６６ｐＦ の静電容量を形成する。パルス電源の基本周波数を１０
０ＫＨｚとすれば、この静電容量Ｃｃの持つインピーダ
ンスＺｃは ｜Ｚｃ｜＝１／（２πｆＣ）＝９．５９ＫΩ となり、パルス電流が流れる。A capacitive coupling system in the device of the present invention having such a configuration will be described with reference to FIG. Transmission 2
When the object is brought into contact with the surface of the object 3, an electrostatic capacitance is generated through the glass wall of the glass tube 16, and the high voltage pulse generator 1
The circuit is formed and the discharge is started. At this time, glow discharge occurs inside the glass tube of the transmitter 2, and the gas (pure nitrogen) 18 in the tube becomes a conductive gas having appropriate impedance and voltage loss. For example, the contact opposing area between the glass tube 16 and the subject 3 is 5 cm ² , and the thickness of the glass tube wall is 0.
Assuming that the specific inductive coefficient εr of the glass is 2 mm and the conductivity of the gas 18 in the tube and the object 3 is sufficiently high,
Cc = εo * εr * (5 * 10 ^-4 ) / (2 * 10 ^-4 ) = at the contact part
A capacitance of 166 pF is formed. The basic frequency of the pulse power supply is 10
At 0 KHz, the impedance Zc of this capacitance Cc is | Zc | = 1 / (2πfC) = 9.59 KΩ, and a pulse current flows.

【００１６】ところで、上記のガラス管型の伝達子２
は、図２に示す等価回路に置き換えることができる。図
２において、Ｒｇは管内気体１８の伝導インピーダンス
であり、Ｚｇは気体放電に伴う電圧損失を表し、ここで
はサイダック（ＳＩＤＡＣ：Silicon Diode for Altern
ating Current ）で近似している。Ｃｃは、前述の通
り、ガラス管面を介して内部気体と被作用物資とで形成
される静電容量である。By the way, the above glass tube type transmitter 2
Can be replaced with the equivalent circuit shown in FIG. In FIG. 2, Rg is the conduction impedance of the gas 18 in the tube, Zg is the voltage loss due to gas discharge, and here, Sidac (SIDAC: Silicon Diode for Altern).
ating Current). As described above, Cc is a capacitance formed by the internal gas and the substance to be acted on via the glass tube surface.

【００１７】もちろん伝達子２は、このようなガラス管
型に限らず、図３に示すように金属板２０の表面にフッ
素樹脂膜２１をコートしたものや、他の特許、例えば米
国特許第１，３３７，８９４号や米国特許第１，４６
３，３９２号等で示された電極を、場合によっては先述
の管内気体の伝導インピーダンスＲｇに相当する電流制
限抵抗を直列に組み合わせることで、使用できる。Needless to say, the transmitter 2 is not limited to such a glass tube type, but the one in which the surface of the metal plate 20 is coated with the fluororesin film 21 as shown in FIG. 3 and other patents such as US Pat. , 337,894 and US Pat. No. 1,46.
The electrode shown in No. 3,392 or the like can be used by combining in series the current limiting resistance corresponding to the conduction impedance Rg of the gas in the tube described above in some cases.

【００１８】これらの電極の採用の利点は、被作用体へ
の接触面の材料に高い導電性を要求することがないため
に、化学的に安定な材料を使用でき、被作用体に目的以
外の反応を誘発する可能性を低くできることにある。The advantage of adopting these electrodes is that, because the material of the contact surface to the subject is not required to have high conductivity, a chemically stable material can be used, and the subject is not intended. It is possible to reduce the possibility of inducing the reaction of.

【００１９】ところで、良く知られているように、容量
結合を行った場合は、現波形の直流分は伝送されない。
このことを図４から図６に示す簡略化した回路図を用い
て説明する。図４において、信号源Ｓｇ１は振幅Ａｏに
正弦波を発生する信号源で、その出力インピーダンスは
充分低いものとする。Ｃｃは前述の静電容量に相当する
コンデンサ、ＲＬは負荷（被作用体）のインピーダンス
（以下、「負荷抵抗」と呼ぶ）とする。ここで、時定数
Ｃｃ＊ＲＬは信号源Ｓｇ１の周期に対して充分大きいも
のとすれば、信号源Ｓｇ１の原波形と負荷抵抗ＲＬの両
端の電圧ＶＬの波形とはほぼ等しくなる。By the way, as is well known, when capacitive coupling is performed, the DC component of the current waveform is not transmitted.
This will be described with reference to the simplified circuit diagrams shown in FIGS. In FIG. 4, a signal source Sg1 is a signal source that generates a sine wave with an amplitude Ao, and its output impedance is sufficiently low. Cc is a capacitor corresponding to the above-mentioned electrostatic capacity, and RL is an impedance of a load (working object) (hereinafter, referred to as “load resistance”). Here, assuming that the time constant Cc * RL is sufficiently large with respect to the cycle of the signal source Sg1, the original waveform of the signal source Sg1 and the waveform of the voltage VL across the load resistor RL become substantially equal.

【００２０】図５は、信号源Ｓｇ２としてパルス高さ−
Ａｏ（Ａｏ＞０）、デューティー比τ１：τ２＝１：１
の「負の単極性の方形波パルス発生器」を用いた場合の
回路である。この場合、前述のように結合容量Ｃｃによ
って、原波形の直流分がカットされるので、負荷抵抗Ｒ
Ｌの両端の電圧ＶＬは、同図のように振幅Ａｏ／２の正
負対称な波形となり、単極性が維持されず、本件の用途
には向かない。このことを別の視点から見ると、結合容
量Ｃｃの負荷抵抗ＲＬ側の電極は、負荷抵抗ＲＬを介し
てアースに接続されているので、充分長い時間の積分値
について下記の数１が成り立ち、負荷抵抗ＲＬの両端の
電圧ＶＬのマイナス側の波高値−Ａｍ（Ａｍ＞０）とプ
ラス側の波高値Ａｐについて、下記の数２が成り立つ。FIG. 5 shows the pulse height − as the signal source Sg2.
Ao (Ao> 0), duty ratio τ1: τ2 = 1: 1
It is a circuit when the "negative unipolar square wave pulse generator" of is used. In this case, since the direct current component of the original waveform is cut by the coupling capacitance Cc as described above, the load resistance R
The voltage VL across L has a positive / negative symmetrical waveform with an amplitude Ao / 2 as shown in the figure, and unipolarity is not maintained, which is not suitable for the present application. From another point of view, since the electrode of the coupling capacitance Cc on the load resistance RL side is connected to the ground via the load resistance RL, the following formula 1 holds for the integral value for a sufficiently long time, For the negative-side peak value −Am (Am> 0) and the positive-side peak value Ap of the voltage VL across the load resistance RL, the following Expression 2 is established.

【００２１】[0021]

【数１】 [Equation 1]

【数２】 （−Ａｍ＊τ１＋Ａｐ＊τ２）／（τ１＋τ２）＝０ ここで、振幅の定義より波高値Ａｍ，Ａｐと振幅Ａｏと
の関係は下記の数３で示され、また、デューティー比が
１：１なので下記の数４が成り立つ。## EQU00002 ## (-Am * .tau.1 + Ap * .tau.2) / (. Tau.1 + .tau.2) = 0 Here, the relationship between the peak values Am and Ap and the amplitude Ao is expressed by the following expression 3 from the definition of the amplitude, and the duty ratio is Since it is 1: 1, the following equation 4 holds.

【００２２】[0022]

【数３】Ａｍ＋Ａｐ＝Ａｏ[Equation 3] Am + Ap = Ao

【数４】τ１＝τ２ 上記数３、数４を上記数２に代入すれば、 Ａｍ＝Ａｐ＝Ａｏ／２ を得ることが出来る。[Formula 4] τ1 = τ2 Substituting the above equations 3 and 4 into the above equation 2, Am = Ap = Ao / 2 Can be obtained.

【００２３】図６は振幅が−Ａｏでデューティー比τ
１：τ２がたいへん小さい信号原Ｓｇ３を用いた場合の
回路図である。この場合も上記の数２及び数３が成り立
ち、これを変形すると、Ａｍ＊τ１＝（Ａｏ＝Ａｍ）＊
τ２となるので、波高値Ａｍは数５で示される。FIG. 6 shows that the amplitude is -Ao and the duty ratio is τ.
1: is a circuit diagram in the case of using a signal source Sg3 having a very small τ2. Also in this case, the above equations 2 and 3 hold, and if this is transformed, Am * τ1 = (Ao = Am) *
Since it becomes τ2, the peak value Am is expressed by Equation 5.

【数５】Ａｍ＝｛τ２／（τ１＋τ２）｝＊Ａｏ## EQU5 ## Am = {τ2 / (τ1 + τ2)} * Ao

【００２４】例えば、τ１：τ２＝１：１９９９であれ
ば、 Ａｍ＝（１９９９／２０００）＊Ａｏ， Ａｐ＝Ａｏ−Ａｍ＝（１／２０００）＊Ａｏ となり、ほとんど原波形の単極性を保ったまま伝送が可
能である。もし出力ピーク電圧Ａｏ＝１５ＫＶであれ
ば、Ａｍ（負荷抵抗ＲＬのマイナス側の電圧Ｖｍ）＝１
４．９９２５ＫＶであるし、プラス側の電圧Ｖｐはわず
かに７．５Ｖにすぎない。これが、本発明において、デ
ューティー比が小さいことが単極性の維持にとって極め
て重要である理由である。なお、上記の数５から容易に
類推できるように、デューティー比τ１：τ２は、τ２
に比べてτ１を充分小さくすることによって、目的とは
逆の反応（酸化反応）を引き起こすと考えられるプラス
側の電圧Ｖｐを実用上十分に低く設定することができ
る。ただし、デューティー比τ１：τ２を小さく設定す
ることは、単位時間当たりの有効反応速度をも小さくす
ることも意味するので、本実施例のように被作用物質が
逆反応を起こさない範囲において、小さすぎることのな
いように選定を行なう。本発明において、被作用物質に
合わせてデューティー比が調整できることは、この観点
からも極めて重要かつ有用な項目である。For example, if τ1: τ2 = 1: 1999, then Am = (1999/2000) * Ao, Ap = Ao-Am = (1/2000) * Ao, and the unipolarity of the original waveform is maintained. It can be transmitted as is. If the output peak voltage Ao = 15 KV, Am (the voltage Vm on the negative side of the load resistance RL) = 1
It is 4.9925 KV, and the positive voltage Vp is only 7.5V. This is the reason why a small duty ratio is very important for maintaining the unipolarity in the present invention. As can be easily inferred from the above equation 5, the duty ratio τ1: τ2 is τ2.
By setting τ1 to be sufficiently smaller than that in (1), the voltage Vp on the positive side, which is considered to cause a reaction (oxidation reaction) opposite to the purpose, can be set to a sufficiently low value for practical use. However, setting the duty ratios τ1: τ2 small also means reducing the effective reaction rate per unit time, so that it is small in the range in which the substance to be reacted does not cause a reverse reaction as in the present embodiment. Make selections so that there is no excess. In the present invention, the fact that the duty ratio can be adjusted according to the substance to be acted on is an extremely important and useful item from this viewpoint as well.

【００２５】次に図１において、高圧パルス発生器１の
構造の詳細について説明する。充電回路５は電源である
１２Ｖ程度の電圧を昇圧しながら、主コンデンサ６を目
標とする中間電圧（例えば＋１００Ｖ）へ急速に充電す
る。主コンデンサ６の電圧は電圧監視回路７により常時
監視されており、目標電圧に達した時点で充電回路５を
停止させる。主コンデンサ６に充電が完了した後、トリ
ガパルス発生回路８によりサイリスタ１０にトリガパル
スが与えられ、サイリスタ１０のアノード−カーソード
間が急速に導通し、主コンデンサ６から昇圧トランス９
の一次側を介してサイリスタ１０へ大きな放電電流が流
れる。Next, referring to FIG. 1, the structure of the high-voltage pulse generator 1 will be described in detail. The charging circuit 5 boosts the voltage of about 12V, which is a power source, and rapidly charges the main capacitor 6 to a target intermediate voltage (for example, + 100V). The voltage of the main capacitor 6 is constantly monitored by the voltage monitoring circuit 7, and the charging circuit 5 is stopped when the target voltage is reached. After charging the main capacitor 6 is completed, a trigger pulse is applied to the thyristor 10 by the trigger pulse generating circuit 8 so that the anode and the cathode of the thyristor 10 are rapidly conducted, and the main capacitor 6 and the step-up transformer 9 are connected.
A large discharge current flows to the thyristor 10 via the primary side of the.

【００２６】この際、昇圧トランス９の２次側には巻き
数比に応じた高圧パルスが得られる。この例ではその巻
き数比を１：１５０にしてあり、極性を反転してあるの
で、＋１００Ｖの１次電圧に対して、２次出力には−１
５ＫＶのパルスが出力される。このパルス出力は高圧ダ
イオード１１を介し、ブリーダ抵抗１３と伝達子２に達
する。At this time, a high voltage pulse corresponding to the winding ratio is obtained on the secondary side of the step-up transformer 9. In this example, the winding number ratio is set to 1: 150 and the polarity is inverted. Therefore, for the primary voltage of + 100V, the secondary output is -1.
A 5 KV pulse is output. This pulse output reaches the bleeder resistor 13 and the transmitter 2 via the high voltage diode 11.

【００２７】一方、主コンデンサ６の放電電流は、昇圧
トランス９のインダクタンスによる逆起電力により、主
コンデンサ６の電圧が０になった後も減衰しながら続く
が、ついにはサイリスタ１０個有の保持電流値を下回
り、これがＯＦＦ状態へ遷移して停止する。この際に、
昇圧トランス９の２次側には、一次側電流停止に伴う、
正のキックバック電圧が現れるが、これは高圧ダイオー
ド１１により阻止され、伝達子２へ伝わることはない。
また同図に示したように、フライホイールダイオード１
２を接続することによっても、このキックバック電圧を
速やかに制御することができる。主コンデンサの放電終
了後、電圧監視回路７の指令により、再び充電回路５が
作動し、主コンデンサ６は次回のパルス発生に備えて充
電され、上記の動作を繰り返す。On the other hand, the discharge current of the main capacitor 6 continues decaying even after the voltage of the main capacitor 6 becomes 0 due to the counter electromotive force due to the inductance of the step-up transformer 9, but finally the holding of 10 thyristors is held. It falls below the current value, which transitions to the OFF state and stops. At this time,
On the secondary side of the step-up transformer 9, due to the stop of the primary side current,
A positive kickback voltage appears, which is blocked by the high voltage diode 11 and is not transmitted to the transmitter 2.
As shown in the figure, the flywheel diode 1
By connecting 2 as well, this kickback voltage can be quickly controlled. After the main capacitor is discharged, the charging circuit 5 is activated again in response to the command from the voltage monitoring circuit 7, the main capacitor 6 is charged in preparation for the next pulse generation, and the above operation is repeated.

【００２８】この装置において、負のパルス高さ−Ａｏ
は、昇圧トランス９の巻き数比が一定の場合、主コンデ
ンサ６の充電到達電圧によって変化するので、言い替え
れば電圧監視回路７の設定電圧を可変とすることで負の
パルス高さ−Ａｏを容易に調整できる。また、出力され
る負のパルス幅τ１は、主として主コンデンサ６のキャ
パシタンスと昇圧トランス９のインダクタンスで決まる
ので、例えば同図に示すように、スイッチ１４を介して
補助コンデンサ１５を並列に接続することで、負のパル
ス幅τ１を広くすることも可能である。さらに、パルス
の繰り返し発生周期τ１＋τ２は、トリガパルス発生回
路８の周期調整により、他のパラメータとは独立に変化
させることが出来るので、デューティ比の管理が容易で
ある。In this device, the negative pulse height-Ao
When the winding ratio of the step-up transformer 9 is constant, it changes depending on the voltage reached by the charging of the main capacitor 6, so in other words, by making the set voltage of the voltage monitoring circuit 7 variable, the negative pulse height -Ao can be easily achieved. Can be adjusted to The output negative pulse width τ1 is mainly determined by the capacitance of the main capacitor 6 and the inductance of the step-up transformer 9. Therefore, for example, as shown in the figure, the auxiliary capacitor 15 should be connected in parallel via the switch 14. Then, it is possible to widen the negative pulse width τ1. Further, the pulse repetition generation period τ1 + τ2 can be changed independently of other parameters by adjusting the period of the trigger pulse generation circuit 8, so that the duty ratio can be easily managed.

【００２９】以上のように、この高圧パルス発生回路１
においては、出力波形の各パラメータの調整及び管理が
非常に簡単に行なえる。なお、各パラメータの調整は、
高圧パルス発生器１或いは伝達子２に設けられた操作
部、或いは遠隔操作手段の操作部（図示せず）から行な
えるようになっており、被作用体３の種類や用途に応じ
て所定の範囲内で任意の値に調整できるようになってい
る。例えば、被作用体３が人体の皮膚である場合、その
人の年齢や体質、皮膚の状態などに合わせて調整するこ
とができる。As described above, this high-voltage pulse generation circuit 1
In, the adjustment and management of each parameter of the output waveform can be performed very easily. In addition, adjustment of each parameter is
It can be performed from an operation unit provided on the high-voltage pulse generator 1 or the transmitter 2 or an operation unit (not shown) of a remote operation means, and a predetermined operation is performed according to the type and use of the subject 3. It can be adjusted to any value within the range. For example, when the object 3 is the skin of a human body, it can be adjusted according to the age and constitution of the person, the condition of the skin, and the like.

【００３０】ここで、前述の高圧パルス発生器１の回路
の動作説明のうち、特に需要な「ブリーダ抵抗の必要
性」について説明する。なお、説明のために図１の回路
を変形して図７とし、図７を用いて以下説明する。Among the explanations of the operation of the circuit of the high-voltage pulse generator 1 described above, the "necessity of the bleeder resistance" which is particularly demanded will be explained. For the sake of explanation, the circuit of FIG. 1 is modified into FIG. 7, and the following description will be given with reference to FIG.

【００３１】図７において、Ｄ１は図１における高圧ダ
イオード１１と等価であり、ＲＢは図１におけるブリー
ダ抵抗１３と同等である。図中Ｓｇ４は図１における高
圧パルス発生器１の上記以外の部分をひとまとめにした
もので、出力ピーク電圧Ａｏの、インピーダンスの充分
低い負のパルス源と定義する。また簡単化のため、伝達
子２として図３に示したテフロンコート型の電極を直接
接続したと仮定し、その被作用体に対する結合容量をＣ
ｃとする。さらに被作用体の対接地インピーダンスをＲ
Ｌとする。In FIG. 7, D1 is equivalent to the high voltage diode 11 in FIG. 1, and RB is equivalent to the bleeder resistor 13 in FIG. In the figure, Sg4 is a collection of the parts of the high-voltage pulse generator 1 in FIG. 1 other than the above, and is defined as a negative pulse source with a sufficiently low impedance of the output peak voltage Ao. Further, for simplification, it is assumed that the Teflon-coated electrode shown in FIG. 3 is directly connected as the transmitter 2, and the coupling capacitance to the object is C
Let be c. In addition, the impedance to ground of the subject is R
Let L.

【００３２】今、ブリーダ抵抗ＲＢが存在しない場合に
ついて考えてみる。まず初期状態において結合容量Ｃｃ
の電荷をゼロとおく。次に、今、パルス源Ｓｇ４から高
さ−Ａｏの負のパルスが出力されたとすると、高圧ダイ
オードＤ１がＯＮになり、ＧＮＤ（アース）→ＲＬ→Ｃ
ｃ→Ｄ１→Ｓｇ４→ＧＮＤの向きに充電電流が流れ、結
合容量Ｃｃのａ側（ダイオードＤ１側）が負に、ｂ側
（負荷抵抗ＲＬ側）が正に充電される。その後パルス源
Ｓｇ４の出力がゼロになると、ダイオードＤ１はＯＦＦ
になり充電電流は停止する。この際、結合容量Ｃｃのｂ
側はＲＬで接地され０Ｖであるが、結合容量Ｃｃのａ側
は充電された電荷のため、いくぶん負の電圧となる。し
かしダイオードＤ１はＯＦＦ状態であるのでこの電荷が
放電されることはない。その後パルス源Ｓｇ４からパル
スが出力される度に結合容量Ｃｃはそのａ側が−Ａｏに
近づくように徐々に充電され、またその充電電流はゼロ
へ近づいてゆき、ついにはダイオードＤ１が常にＯＦＦ
状態となって、動作しなくなってしまう。これは、この
装置にとってきわめて深刻な障害となる。Now, consider the case where the bleeder resistance RB does not exist. First, in the initial state, the coupling capacitance Cc
The electric charge of is set to zero. Next, assuming that the pulse source Sg4 outputs a negative pulse of height -Ao, the high voltage diode D1 is turned on, and GND (ground) → RL → C.
A charging current flows in the direction of c → D1 → Sg4 → GND, the a side (diode D1 side) of the coupling capacitance Cc is charged negative, and the b side (load resistance RL side) is charged positive. After that, when the output of the pulse source Sg4 becomes zero, the diode D1 is turned off.
And the charging current stops. At this time, b of the coupling capacitance Cc
The side is grounded by RL and is 0V, but the side a of the coupling capacitance Cc has a somewhat negative voltage because of the charged electric charge. However, since the diode D1 is in the OFF state, this electric charge is not discharged. After that, every time a pulse is output from the pulse source Sg4, the coupling capacitance Cc is gradually charged so that its a side approaches −Ao, and its charging current approaches zero until finally the diode D1 is always off.
It will be in a state and will not work. This is a very serious obstacle to this device.

【００３３】これを解決するために、ブリーダ抵抗ＲＢ
を接続した場合を考えてみる。パルス源Ｓｇ４からパル
スが出力されている場合は、前述の電流ループに加え
て、ＧＮＤ→ＲＢ→Ｄ１→Ｓｇ４→ＧＮＤの電流ループ
が形成されるが、これは本回路の動作には直接には影響
を及ぼさない。次に、パルス源Ｓｇ４の出力がゼロに遷
移した場合、ダイオードＤ１はもちろんＯＦＦである
が、ＧＮＤ→ＲＢ→Ｃｃ→ＲＬ→ＧＮＤのループで放電
電流が流れて、パルス出力中に結合容量Ｃｃに溜まった
電荷を掃き出すことができる。To solve this, the bleeder resistance RB
Consider the case of connecting. When a pulse is output from the pulse source Sg4, a current loop of GND → RB → D1 → Sg4 → GND is formed in addition to the current loop described above, but this does not directly affect the operation of this circuit. Has no effect. Next, when the output of the pulse source Sg4 transits to zero, the diode D1 is of course OFF, but a discharge current flows in the loop of GND → RB → Cc → RL → GND, and the coupling capacitance Cc is generated during the pulse output. The accumulated charge can be swept out.

【００３４】なお、この動作中には放電電流に対応する
正の電圧が負荷抵抗ＲＬに現れるが、これは結合容量Ｃ
ｃに溜まった電圧をＶｘとしたときに、Ｖｘ＊ＲＬ／
（ＲＢ＋ＲＬ）を越えることはないので、結合容量Ｃｃ
を一回のパルス電荷に比べて大きく設定し、Ｖｘ自体を
小さくするなどと共に、負荷抵抗ＲＬに比べてブリーダ
抵抗ＲＢを大きくすることで、この影響を小さくするこ
とが出来る。しかも本発明の特徴として、パルスのデュ
ーティー比を極めて小さく設定しているので、パルス出
力時間に比べて充分な放電時間を確保することができ、
ブリーダ抵抗ＲＢとして高い抵抗値を設定しても、上記
の障害を回避することができるようになった。During this operation, a positive voltage corresponding to the discharge current appears in the load resistor RL, which is due to the coupling capacitance C.
When the voltage stored in c is Vx, Vx * RL /
Since it does not exceed (RB + RL), the coupling capacitance Cc
Is set to be larger than that of one-time pulse charge, Vx itself is set to be small, and the bleeder resistance RB is set to be larger than that of the load resistance RL. Moreover, as a feature of the present invention, since the duty ratio of the pulse is set to be extremely small, it is possible to secure a sufficient discharge time as compared with the pulse output time,
Even if a high resistance value is set as the bleeder resistance RB, the above obstacle can be avoided.

【００３５】次に、上述した本発明の高圧パルスを用い
た酸化／還元装置の還元効果を得た実験例を説明する。
なお、ここで使用した伝達子は、図１に示したガラス管
型の伝達子２であり、その管内気体１８は、３ｍｍＨｇ
に減圧された純粋窒素である。Next, an experimental example in which the reduction effect of the above-described oxidation / reduction apparatus using the high-pressure pulse of the present invention is obtained will be described.
The transmitter used here is the glass tube type transmitter 2 shown in FIG. 1, and the gas 18 in the tube is 3 mmHg.
Pure nitrogen depressurized to.

【００３６】第１の実験は、本発明装置を使用して、電
子付加によってＭｎ（ＶＩＩ）をＭｎ（ＩＩ）に還元す
ることを証明できた。０．１ｍＭの過マンガン酸カリウ
ムに対する本発明装置の照射を４５分間行った。図８
は、本発明装置の照射前（特性Ａ）及び照射後（特性
Ｂ）の電子スピン共鳴（ＥＳＲ）スペクトルを示してい
る。Ｍｎ（ＶＩＩ）は反磁性特性を有しているので、そ
れはＥＳＲスペクトルを呈していない。照射後、Ｍｎ
（ＩＩ）のＥＳＲスペクトルの特性Ｂは、図８の特性に
示されるようにこの溶液内で観測された。この結果、本
発明装置の電子付加効果によって、下記化２に示す如く
Ｍｎ（ＶＩＩ）がＭｎ（ＩＩ）にされたことが明確に実
証された。The first experiment was able to prove that Mn (VII) is reduced to Mn (II) by electron addition using the device of the present invention. Irradiation of the apparatus of the present invention with 0.1 mM potassium permanganate was performed for 45 minutes. Figure 8
3A shows electron spin resonance (ESR) spectra of the device of the present invention before irradiation (characteristic A) and after irradiation (characteristic B). Since Mn (VII) has diamagnetic properties, it does not exhibit ESR spectrum. After irradiation, Mn
Characteristic B of the ESR spectrum of (II) was observed in this solution as shown in the characteristic of FIG. As a result, it was clearly demonstrated that Mn (VII) was changed to Mn (II) as shown in Chemical Formula 2 below due to the electron addition effect of the device of the present invention.

【化２】Ｍｎ^７＋＋５ｅ⁻→Ｍｎ^２＋ [ ^Image Omitted] Mn ⁷⁺ + 5e ⁻ → Mn ²⁺

【００３７】モデルとして、０．１ｍＭの過マンガン酸
カリウム純窒素飽和の水溶液を用いた。図８は、本発明
装置の伝達子２を上記水溶液中に浸して４５分間作動さ
せたとき、その作動前後の水溶液を電子スピン共鳴（Ｅ
ＳＲ）で分析した結果を示す図である。同図から明らか
なように作動前の水溶液には７価のマンガンイオンＭｎ
（ＶＩＩ）が含まれていたもの（Ａ）が、作動後の水溶
液には２価のマンガンイオンＭｎ（ＩＩ）が含まれてい
るものに変化して（Ｂ）おり、本発明装置の負の電荷付
加効果によりマンガンイオンが還元されたことが実証さ
れた。As a model, an aqueous solution of 0.1 mM potassium permanganate saturated with pure nitrogen was used. FIG. 8 shows that when the transmitter 2 of the device of the present invention is immersed in the above aqueous solution and operated for 45 minutes, the aqueous solution before and after the operation is subjected to electron spin resonance (E).
It is a figure which shows the result analyzed by (SR). As is clear from the figure, the 7-valent manganese ion Mn is contained in the aqueous solution before the operation.
(A) which contained (VII) was changed to (B) which contained divalent manganese ion Mn (II) in the aqueous solution after the operation (B). It was demonstrated that manganese ions were reduced by the charge addition effect.

【００３８】第２の実験は、生体内の過酸化を消去する
酵素スーパーオキシドディスムターゼ（ＳＯＤ）の還元
効果の実験法をモデルにした（大柳善彦著 スーパーオ
キシサイドと医学、共立出版、８〜９Ｐ，１９８１）。
モデルのピロガロール液は塩基性液であって自然酸化し
易く、酸化により着色し、また酸化の度合により着色が
強くなる性質を有するものである。従って、ピロガロー
ル液を分光光度計を用いて一定波長で吸光度（ｏｐｔｉ
ｃａｌ ｄｅｎｓｉｔｙ：Ｏ．Ｄ．）を計ると、着色の
強さ、すなわち酸化の度合が判り、この反応はビタミン
Ｃで阻害される。図９は、ピロガロール液を大気中で自
然酸化させた場合（制御グループ）のＡと、ピロガロー
ル液中に本発明装置の伝達子２を浸して作動させた場合
（照射グループ）のＢとの、４２０ｎＭのＯ．Ｄ．の経
時変化を示す図である。同図から明らかなように本発明
によりピロガロール液の酸化が抑制され、或いは酸化し
たピロガロール液が還元されたことが実証された。ま
た、図１０は、図９に示す特性Ａ（制御グループ）と特
性Ｂ（照射グループ）との間の４２０ｎＭにおけるＯ．
Ｄ．の差の経時変化を示す図である。一定の電圧と一定
の周波数で実施された実験で、ピロガロール液のＯ．
Ｄ．の差は時間の経過と共にほぼ直線的に増加している
ことから、本発明による還元効果が実証された。The second experiment was modeled on an experimental method for the reducing effect of superoxide dismutase (SOD), an enzyme that eliminates peroxidation in the body (Yoshihiko Oyanagi, Super Oxyside and Medicine, Kyoritsu Shuppan, 8-9P). , 1981).
The model pyrogallol solution is a basic solution, which is easily oxidized spontaneously, is colored by oxidation, and has the property of being strongly colored depending on the degree of oxidation. Therefore, using the spectrophotometer, the pyrogallol solution was measured for the absorbance (opti
cal density: O.C. D. ), The intensity of coloring, that is, the degree of oxidation is known, and this reaction is inhibited by vitamin C. FIG. 9 shows A in the case where the pyrogallol solution was naturally oxidized in the atmosphere (control group) and B in the case where the transmitter 2 of the device of the present invention was immersed in the pyrogallol solution to operate (irradiation group). 420 nM O.D. D. It is a figure which shows the time-dependent change of. As is clear from the figure, it was demonstrated that the present invention suppressed the oxidation of the pyrogallol solution or reduced the oxidized pyrogallol solution. Further, FIG. 10 shows that the O.V. at 420 nM between the characteristic A (control group) and the characteristic B (irradiation group) shown in FIG.
D. It is a figure which shows the time-dependent change of the difference of. In experiments carried out at a constant voltage and a constant frequency, the O.V.
D. The difference between the two increases almost linearly with the passage of time, demonstrating the reducing effect of the present invention.

【００３９】第３の実験は、本発明装置を用いてユビキ
ノンのユビキノールへの還元を行なった。ユビキノン及
びユビキノールは生体内の電子の伝達に関与する物質で
ある。近年ユビキノールは生体内で強い抗酸化剤として
作用することが知られている。しかしながら、ユビキノ
ールは自然酸化によってユビキノンに変換され、ユビキ
ノールの抗酸化力は減少する。従って、ユビキノンをユ
ビキノールへ還元することによって、回復することが必
要ある。In the third experiment, ubiquinone was reduced to ubiquinol using the apparatus of the present invention. Ubiquinone and ubiquinol are substances involved in electron transfer in the living body. Recently, ubiquinol is known to act as a strong antioxidant in the body. However, ubiquinol is converted to ubiquinone by natural oxidation, and the antioxidant power of ubiquinol decreases. Therefore, it is necessary to recover by reducing ubiquinone to ubiquinol.

【００４０】図１１は、エタノール（Ｅ_ｔＯＨ）と水
（Ｈ_２Ｏ）を３：１としたものの中にユビキノンを溶解
させ、その液中に本発明装置の伝達子２を浸して作動さ
せた場合のＨＰＬＣ（Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃ
ｅ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍ）による
分析結果を示している。図１１（Ａ）に示されるスター
ト時の分析結果は、ユビキノン（ａ）が１００％の初期
溶液であることを示している。１時間経過後の分析結果
を示す図１１（Ｂ）は、ユビキノン（ａ）が４９％でユ
ビキノール（ｂ）が１８％の溶液になったことを示して
いる。又、図１１（Ｃ）に示される２時間経過後の分析
結果は、溶液がユビキノン（ａ）が２３％でユビキノー
ル（ｂ）が１９％であることを示し、同図（Ｄ）に示さ
れる３時間経過後の分析結果は、ユビキノン（ａ）が２
％でユビキノール（ｂ）が１６％の溶液になったことを
示している。これらの結果は、本発明によって下記化３
に示すように、ユビキノンがユビキノールへ効果的に還
元されたことを意味している。[0040] Figure 11, ethanol (E t _OH) and water (H 2 _O) 3: 1 and then dissolving the ubiquinone in what actuates soak the transmission member 2 of the present invention apparatus in the liquid in HPLC (High Performance)
e Liquid Chromatogram) is shown. The analysis result at the start shown in FIG. 11A shows that the ubiquinone (a) is an initial solution containing 100%. FIG. 11B, which shows the analysis result after 1 hour, shows that the ubiquinone (a) became a solution of 49% and the ubiquinol (b) became a solution of 18%. The analysis results after 2 hours shown in FIG. 11 (C) show that the solution contained 23% of ubiquinone (a) and 19% of ubiquinol (b), and is shown in FIG. 11 (D). Ubiquinone (a) showed 2 after analysis for 3 hours.
% Indicates that the ubiquinol (b) became a 16% solution. According to the present invention, these results are shown below.
This means that ubiquinone was effectively reduced to ubiquinol, as shown in.

【化３】 [Chemical 3]

【００４１】図１２のグラフは、図１１に示されるユビ
キノン（ａ）及びユビキノール（ｂ）の分量間の差の経
時変化と、組成比（％）とを示している。ユビキノール
（ｂ）は２時間以内では時間と共に増加しているので、
ユビキノン（ａ）は本発明によって還元されたことが実
証された。ユビキノンとビタミンＫは同属であり、ユビ
キノンは人間の生体内等でユビキノールに変換される。
ユビキノンは強い還元効果と抗酸化作用とを有する活性
化物質であり、人間の体に効果的である。即ち、ビタミ
ンＫを活性化物質に変換することが可能であり、その活
性化物質はユビキノールに基づく作用後にユビキノール
になる。それから本発明装置は再びユビキノンを活性化
物質に変換することができる。従って、本発明は、又ビ
タミンＫを活性化することができる。The graph of FIG. 12 shows the change with time in the difference between the amounts of ubiquinone (a) and ubiquinol (b) shown in FIG. 11 and the composition ratio (%). Ubiquinol (b) increases with time within 2 hours, so
It was demonstrated that ubiquinone (a) was reduced by the present invention. Ubiquinone and vitamin K are in the same genus, and ubiquinone is converted to ubiquinol in the human body.
Ubiquinone is an activator having a strong reducing effect and antioxidant effect, and is effective for the human body. That is, it is possible to convert vitamin K into an activator, and the activator becomes ubiquinol after the action based on ubiquinol. The device according to the invention can then again convert ubiquinone into the activator. Therefore, the present invention can also activate vitamin K.

【００４２】図１３は、エタノール（Ｅ_ｔＯＨ）とエー
テルを３：１とした溶液にユビキノンを溶解させ、その
液中に本発明装置の伝達子２を浸して作動させた場合の
ユビキノンのＨＰＬＣによる分析結果を示している。図
１３（Ａ）に示すスタート時の分析結果は、ユビキノン
（ａ）の１００％溶液であることを示している。又、図
１３（Ｂ）に示される２時間経過後の分析結果は、同様
にユビキノン（ａ）の１００％溶液であることを示して
いる。これは、ユビキノールは非水溶媒系ではユビキノ
ンを還元して生成されないことを意味している。[0042] Figure 13, ethanol (E t _OH) and the ether 3: 1 and the solution is dissolved ubiquinone, HPLC of ubiquinone when operated by immersing the transmission member 2 of the present invention apparatus in the liquid in Shows the analysis results by. The analysis result at the time of start shown in FIG. 13 (A) shows that the solution is a 100% solution of ubiquinone (a). The analysis result after 2 hours shown in FIG. 13 (B) also shows that the solution is a 100% solution of ubiquinone (a). This means that ubiquinol is not produced by reducing ubiquinone in a non-aqueous solvent system.

【００４３】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、従来の直流電源を用い
た手法に替わり、高周波の高圧の非対称性のパルス電源
を用いることにより、次のような著しい効果を得ること
ができる。まず第一に、パルス電源の使用により、静電
容量結合構造の電極が使用可能となり、従来直流導電性
が低いために使用出来なかった、ガラスやフッ素樹脂な
どの化学的にきわめて安定な電極材料の使用も可能にな
り、従来困難だった被還元体への応用が大幅に開けた。
同様の理由で、被作用体の表面が薄い絶縁膜、例えば酸
化膜や、皮膚における表皮などに覆われていても、反応
を起こすことが可能になった。また、静電容量結合を主
体とするので、接触面の全面にわたってインピーダンス
のばらつきを小さくでき、電流集中に起こりにくく、焼
損の可能性も低くできる。According to the present invention, the following remarkable effects can be obtained by using a high frequency, high voltage, asymmetrical pulse power supply instead of the conventional method using a DC power supply. First of all, the use of a pulsed power supply made it possible to use electrodes with a capacitive coupling structure, which was not possible due to the low DC conductivity of the prior art. Chemically extremely stable electrode materials such as glass and fluororesin. Can also be used, and the application to reducible substances, which was difficult in the past, has been greatly opened up.
For the same reason, it becomes possible to cause a reaction even when the surface of the object to be acted on is covered with a thin insulating film such as an oxide film or the epidermis of the skin. Further, since the capacitance coupling is the main component, it is possible to reduce the variation in impedance over the entire contact surface, make it difficult for current concentration to occur, and reduce the possibility of burnout.

【００４４】一方、容量結合の際に問題となりやすい単
極性の維持の問題も、電源にデューティー比のたいへん
小さな非対称パルス波形を用いることにより、容量結合
後も良好な単極性を持たせることが可能になった。さら
に、高周波かつ高圧パルスの使用により、比較的小さな
結合（電極）容量においても充分低いインピーダンスを
確保でき、被作用体の比較的深部まで充分な電解強度を
確保することができる。また、負のパルス高さ，負のパ
ルス幅，パルスの繰り返し発生周期，及びデューティー
比などの出力波形の各パラメータの値を個別に変更する
ことができる。そのため、出力波形の各パラメータの調
整及び管理が非常に簡単に行なえる。On the other hand, the problem of maintaining unipolarity, which tends to be a problem during capacitive coupling, can be provided with good unipolarity after capacitive coupling by using an asymmetrical pulse waveform with a very small duty ratio for the power supply. Became. Furthermore, by using a high frequency and high voltage pulse, a sufficiently low impedance can be secured even with a relatively small coupling (electrode) capacitance, and a sufficient electrolytic strength can be secured to a relatively deep portion of the object to be acted. Further, the values of the respective parameters of the output waveform such as the negative pulse height, the negative pulse width, the pulse repetitive generation period, and the duty ratio can be individually changed. Therefore, adjustment and management of each parameter of the output waveform can be performed very easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の酸化／還元装置の一例を示すブロック
構成図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of an oxidation / reduction apparatus according to the present invention.

【図２】ガラス管型伝達子の等価回路の一例を示す構成
図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of an equivalent circuit of a glass tube type transmitter.

【図３】フッ素コート電極の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a fluorine-coated electrode.

【図４】正弦波の容量結合による伝達を説明するための
図である。FIG. 4 is a diagram for explaining transmission of a sine wave by capacitive coupling.

【図５】デューティー５０％のパルスの容量結合による
伝達を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining transmission by capacitive coupling of a pulse having a duty of 50%.

【図６】デューティー比の極めて小さいパルスの容量結
合による伝達を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining transmission of a pulse having an extremely small duty ratio by capacitive coupling.

【図７】ブリーダ抵抗の必要性の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of the necessity of a bleeder resistance.

【図８】本発明による還元の効果を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an effect of reduction according to the present invention.

【図９】本発明による還元の効果を経時的に示す図であ
る。FIG. 9 is a diagram showing the effect of reduction according to the present invention over time.

【図１０】本発明装置による還元の効果を経時的に示す
図である。FIG. 10 is a diagram showing the effect of reduction by the device of the present invention over time.

【図１１】本発明によりユビキノンがユビキノールに還
元される様子を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing how ubiquinone is reduced to ubiquinol according to the present invention.

【図１２】水溶媒系における本発明の作用を説明するた
めの図である。FIG. 12 is a view for explaining the action of the present invention in a water solvent system.

【図１３】非水溶媒系における本発明の作用を説明する
ための図である。FIG. 13 is a view for explaining the action of the present invention in a non-aqueous solvent system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 高圧パルス発生器 ２ 伝達子（ガラス管型） ３ 被作用体（人体） ４ 接地板 ５ 充電回路 ６ 主コンデンサ ７ 電圧監視回路 ８ トリガパルス発生回路 ９ 昇圧トランス １０ サイリスタ １１ 高圧ダイオード １２ フライホィールダイオード １３ ブリーダ抵抗 １４ スイッチ １５ 補助コンデンサ １６ ソーダガラス管 １７ ニッケル電極 １８ 管内気体（純粋窒素） Ｒｇ 管内気体の伝導インピーダンス Ｚｇ 等価電圧損失素子（サイダック） Ｃｃ 静電容量（結合容量） １９ リード線 ２０ 金属板 ２１ フッ素樹脂膜 Ｓｇ１ 正弦波信号源 ＲＬ 負荷抵抗（負荷インピーダンス） Ｓｇ２ デューティー５０％のパルス信号源 Ｓｇ３ デューティー比の小さなパルス信号源 Ｓｇ４ 負のパルス信号源 Ｄ１ 高圧ダイオード ＲＢ ブリーダ抵抗 1 High-voltage pulse generator 2 Transmitter (glass tube type) 3 Subject (human body) 4 ground plate 5 charging circuit 6 Main capacitor 7 Voltage monitoring circuit 8 Trigger pulse generation circuit 9 Step-up transformer 10 Thyristor 11 High voltage diode 12 Flywheel diode 13 bleeder resistance 14 switch 15 Auxiliary capacitor 16 soda glass tube 17 Nickel electrode 18 Gas in the tube (pure nitrogen) Rg Conduction impedance of gas in tube Zg Equivalent voltage loss element (Sydac) Cc capacitance (coupling capacitance) 19 lead wire 20 metal plate 21 Fluororesin film Sg1 sine wave signal source RL Load resistance (load impedance) Sg2 50% duty pulse signal source Sg3 Pulse signal source with small duty ratio Sg4 Negative pulse signal source D1 High voltage diode RB bleeder resistance

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01J 19/08 A61N 1/32 A23L 1/025 A61K 41/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) B01J 19/08 A61N 1/32 A23L 1/025 A61K 41/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】デューティー比の極めて小さい非対称性の
高いパルス波形の負の高圧パルスを被作用体へ与え、前
記負の高圧パルスによる電子削減／付加反応により前記
被作用体を酸化／還元するようにしたことを特徴とする
高圧パルスを用いた酸化／還元方法。1. An asymmetry with an extremely small duty ratio
Oxidation using a high-voltage pulse, characterized in that a negative high-voltage pulse having a high pulse waveform is applied to the object to be oxidized / reduced by an electron reduction / addition reaction by the negative high-voltage pulse. / Reduction method. 【請求項２】デューティー比の極めて小さい非対称性の
高いパルス波形の負の高圧パルスを発生する高圧パルス
発生器と、前記負の高圧パルスを被作用体へ導く伝達子
とを備え、前記伝達子自身あるいは前記伝達子と被作用
体間あるいはその両方に主として容量結合を用い、前記
負の高圧パルスはさらに比較的高周波のパルスであるこ
とを特徴とする高圧パルスを用いた酸化／還元装置。2. An asymmetry with a very small duty ratio
With high a high-pressure pulse <br/> generator for generating a negative high voltage pulse of the pulse waveform, and a propagator for guiding the high-voltage pulse before Kimake to the working body, the propagator itself or the transmission member and the acted mainly using capacitive coupling body between or on both towards the front Stories
Negative pressure pulses further oxidation / reduction device using a high voltage pulse, wherein pulse der Rukoto of relatively high-frequency. 【請求項３】前記高圧パルス発生器は、前記負の高圧パ
ルスのデューティー比を所定の比率に切換えるデューテ
ィー比切換手段を有し、操作部での操作により前記デュ
ーティー比を調整し得るようになっている請求項２に記
載の高圧パルスを用いた酸化／還元装置。Wherein said high voltage pulse generator has a duty ratio switching means for switching the duty ratio of the negative pressure path <br/> pulse in a predetermined ratio, adjusting the duty ratio by the operation from the operation portion The oxidation / reduction apparatus using a high-pressure pulse according to claim 2, which is adapted to be capable of performing. 【請求項４】前記高圧パルス発生器は、前記負の高圧パ
ルスの電圧が設定電圧となるように制御する電圧監視手
段と、前記設定電圧を可変とする電圧可変手段とを有
し、操作部での操作により前記負の高圧パルスの振幅を
調整し得るようになっている請求項２又は請求項３に記
載の高圧パルスを用いた酸化／還元装置。Wherein said high voltage pulse generator includes a voltage monitoring means voltage of the negative pressure path <br/> ls e is controlled to the set voltage, a voltage-variable means for said setting voltage variable The oxidation / reduction apparatus using a high-voltage pulse according to claim 2 or claim 3, wherein the amplitude of the negative high-voltage pulse can be adjusted by operating the operation unit.