JP5224560B2 - Plasma generating device, surface treatment device, display device, and fluid reforming device - Google Patents

Plasma generating device, surface treatment device, display device, and fluid reforming device Download PDF

Info

Publication number
JP5224560B2
JP5224560B2 JP2011256827A JP2011256827A JP5224560B2 JP 5224560 B2 JP5224560 B2 JP 5224560B2 JP 2011256827 A JP2011256827 A JP 2011256827A JP 2011256827 A JP2011256827 A JP 2011256827A JP 5224560 B2 JP5224560 B2 JP 5224560B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
plasma
insulating layer
plasma generation
wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011256827A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012104486A (en
Inventor
道 酒井
邦英 橘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyoto University
Original Assignee
Kyoto University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyoto University filed Critical Kyoto University
Priority to JP2011256827A priority Critical patent/JP5224560B2/en
Publication of JP2012104486A publication Critical patent/JP2012104486A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5224560B2 publication Critical patent/JP5224560B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/247Generating plasma using discharges in liquid media
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/2406Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
    • H05H1/2418Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the electrodes being embedded in the dielectric

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Gas-Filled Discharge Tubes (AREA)

Description

本発明は、プラズマ生成装置、およびこのプラズマ生成装置を用いた表面処理装置、表示装置、流体改質装置に関するものである。   The present invention relates to a plasma generation apparatus, and a surface treatment apparatus, a display apparatus, and a fluid reforming apparatus using the plasma generation apparatus.

従来より、大気圧下でプラズマを生成するプラズマ生成装置として、例えば、アーク放電、熱プラズマジェット、誘電体バリア放電などを利用したプラズマ生成装置が提案されている。   Conventionally, as a plasma generating apparatus that generates plasma under atmospheric pressure, for example, a plasma generating apparatus using arc discharge, thermal plasma jet, dielectric barrier discharge, or the like has been proposed.

一例として、誘電体バリア放電の放電形態を説明する。誘電体バリア放電を用いたプラズマ生成装置では、2枚の導体板が互いに離間して対向配置されており、その両方あるいはどちらか一方の表面に絶縁性の誘電体層が配置されている。そして、両導体板の間に交流電圧を印加すると、パッシェンの法則(気体中に置いた2枚の平板間の放電電圧は、気体密度(圧力)と放電距離との積の関数となるという法則)の放電開始条件が整ったときに、プラズマが生成される。プラズマが生成されると両導体板間の電位差によりプラズマ中の荷電粒子が絶縁層の表面に蓄積され、プラズマ生成が終了する。次に、電圧を前回のプラズマ生成時と反対極性で印加すると、前回のプラズマ生成時に絶縁層の表面に蓄積された荷電粒子が作る電界と両導体板間に印加された電圧による電界とによって再びプラズマ生成が開始される。このようなプラズマ生成が繰り返される。   As an example, a discharge form of dielectric barrier discharge will be described. In a plasma generating apparatus using a dielectric barrier discharge, two conductor plates are spaced apart from each other, and an insulating dielectric layer is disposed on either or both surfaces. When an AC voltage is applied between both conductor plates, Paschen's law (the law that the discharge voltage between two flat plates placed in the gas is a function of the product of the gas density (pressure) and the discharge distance) Plasma is generated when the discharge start conditions are met. When the plasma is generated, charged particles in the plasma are accumulated on the surface of the insulating layer due to the potential difference between the two conductor plates, and the plasma generation ends. Next, when the voltage is applied with the opposite polarity to the previous plasma generation, the electric field created by the charged particles accumulated on the surface of the insulating layer at the previous plasma generation and the electric field due to the voltage applied between the two conductor plates again. Plasma generation is started. Such plasma generation is repeated.

また、非特許文献1には、細管状の医療器具の内部滅菌を行うためのプラズマ生成方法として、誘電体によって被覆された直線状の電極の周囲に帯状の電極を螺旋状に取り巻け、両電極間に正弦波電圧を印加することでプラズマを生成する方法が開示されている。   Further, Non-Patent Document 1 discloses a plasma generation method for performing internal sterilization of a thin tubular medical device by surrounding a strip-shaped electrode around a linear electrode covered with a dielectric material in a spiral manner. A method for generating plasma by applying a sinusoidal voltage between electrodes is disclosed.

また、本願発明者の一人は、特許文献1において、複数の貫通孔を有する金属基板の表面に誘電体層を設け、当該金属基板を前記貫通孔が一致するように複数重ね合わせた電極部と、表面処理用ガスないし反応性ガスを前記貫通孔に向けて供給するガス供給部と、前記金属基板間に電圧を印加する電圧印加部とを備えたプラズマ処理装置(プラズマ生成装置)を提案している。   In addition, one of the inventors of the present application disclosed in Patent Document 1 provided with a dielectric layer on the surface of a metal substrate having a plurality of through holes, and an electrode portion in which a plurality of the metal substrates are overlapped so that the through holes coincide with each other. A plasma processing apparatus (plasma generating apparatus) including a gas supply unit that supplies a surface treatment gas or a reactive gas toward the through hole and a voltage application unit that applies a voltage between the metal substrates is proposed. ing.

大野嘉仁、江藤洋幸、荻野明久、永津雅章、「メートル長細線状誘電体バリア放電プラズマの生成特性」、2006年8月29日、応用物理学会、第67回応用物理学会学術講演会講演予稿集Yoshihito Ohno, Hiroyuki Eto, Akihisa Kanno, Masaaki Nagatsu, “Generation Characteristics of Metric-Linear Dielectric Barrier Discharge Plasma”, August 29, 2006, Japan Society of Applied Physics, 67th Japan Society of Applied Physics Collection

特開2004−227990号公報(2004年8月12日公開)JP 2004-227990 A (released on August 12, 2004)

しかしながら、上記従来のプラズマ生成装置は、プラズマ生成条件によってはプラズマを安定かつ均一に生成することが困難であるという問題があった。例えば、大気圧下においてプラズマを安定して均一に生成することは困難であった。   However, the conventional plasma generation apparatus has a problem that it is difficult to generate plasma stably and uniformly depending on plasma generation conditions. For example, it has been difficult to stably and uniformly generate plasma under atmospheric pressure.

なお、従来の誘電体バリア放電を用いたプラズマ生成装置は、プラズマ生成用の気体としてヘリウムを用いた場合には、電極間に比較的均一なプラズマが生成されることが知られている。しかしながら、例えば気体が窒素や酸素や大気の場合には、電極間に多数のフィラメント状放電が発生し、均一で安定なプラズマを得ることは難しかった。   It is known that a conventional plasma generation apparatus using dielectric barrier discharge generates relatively uniform plasma between electrodes when helium is used as a plasma generation gas. However, for example, when the gas is nitrogen, oxygen, or the atmosphere, many filament discharges are generated between the electrodes, and it has been difficult to obtain a uniform and stable plasma.

また、上記非特許文献1および特許文献1の技術では、プラズマ生成領域が両電極間を直線的に結ぶ領域からずれているため、実質的な放電距離が長くなり、放電電圧が高くなるという問題があった。つまり、非特許文献1および特許文献1に開示されている技術は、2枚の平板電極を両電極間に隙間が生じるように対向配置して用いる構成とは異なるものの、パッシェンの法則と同様の傾向を示す。したがって、気体密度が一定の場合(例えば大気圧下でプラズマを生成する場合など)、両電極間の実質的な放電距離が長くなると、放電電圧が大きくなってしまう。   Further, in the techniques of Non-Patent Document 1 and Patent Document 1, since the plasma generation region is deviated from the region that linearly connects both electrodes, there is a problem that a substantial discharge distance is increased and a discharge voltage is increased. was there. That is, the technique disclosed in Non-Patent Document 1 and Patent Document 1 is different from the configuration in which two flat plate electrodes are arranged to face each other so that a gap is generated between both electrodes, but is similar to Paschen's law. Show the trend. Accordingly, when the gas density is constant (for example, when plasma is generated under atmospheric pressure), the discharge voltage increases as the substantial discharge distance between the electrodes increases.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、プラズマ生成を低電圧で安定して行うことのできるプラズマ生成装置、およびこのプラズマ生成装置を用いた表面処理装置、表示装置、流体改質装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a plasma generator capable of stably generating plasma at a low voltage, a surface treatment apparatus using the plasma generator, and a display. An object is to provide an apparatus and a fluid reforming apparatus.

本発明のプラズマ生成装置は、上記の課題を解決するために、第1導電体と、第2導電体と、上記第1導電体と上記第2導電体との間に備えられた少なくとも1層の絶縁層とを備えたプラズマ生成部を有し、上記第1導電体と上記第2導電体との間に電圧を印加することによってプラズマを生成するプラズマ生成装置であって、上記第1導電体と上記第2導電体とは上記絶縁層を介して互いに接触しており、上記第1導電体と上記第2導電体とが上記絶縁層を介して互いに接触する接触部の周囲における、上記第1導電体と上記絶縁層との間、上記第2導電体と上記絶縁層との間、上記絶縁層同士の間のいずれか1つ以上に、プラズマ化する流体に晒された隙間が形成されており、上記プラズマ生成部は、上記第1導電体と上記第2導電体とを含んでなるファブリック構造を有することを特徴としている。ここでいう流体には、気体および液体の両方が含まれる。ここで、ファブリック構造とは、布地状の構造を総称するものであり、例えば、2本以上の線状部材を織り合わせた織物構造、2本以上の線状部材を編み合わせた編物構造、2本以上の線状部材を組み合わせた組物構造、網状部材あるいは多数の穴部を有する板状部材に線状部材を編み込んだ構造などを含む。   In order to solve the above problems, the plasma generation apparatus of the present invention has at least one layer provided between the first conductor, the second conductor, and the first conductor and the second conductor. And a plasma generating unit that generates plasma by applying a voltage between the first conductor and the second conductor, the plasma generating unit including the first conductive layer and the first conductive layer. The body and the second conductor are in contact with each other through the insulating layer, and the first conductor and the second conductor are in contact with each other through the insulating layer, around the contact portion. A gap exposed to a plasma-forming fluid is formed between at least one of the first conductor and the insulating layer, between the second conductor and the insulating layer, or between the insulating layers. And the plasma generator includes the first conductor and the second conductor. It is characterized by having comprising at fabric structure. As used herein, fluid includes both gas and liquid. Here, the fabric structure is a generic term for a fabric-like structure, for example, a woven structure in which two or more linear members are interwoven, a knitted structure in which two or more linear members are interwoven, It includes a braided structure in which two or more linear members are combined, a net-like member, or a structure in which linear members are knitted into a plate-like member having a large number of holes.

上記の構成によれば、第1導電体と第2導電体とが絶縁層を介して互いに接触する接触部の周囲における、上記第1導電体と上記絶縁層との間、上記第2導電体と上記絶縁層との間、上記絶縁層同士の間のいずれか1つ以上に、プラズマ化する流体に晒された隙間が形成されている。上記の隙間は、上記接触部の周囲に形成されているので微小な隙間であり、この隙間において、プラズマ化する流体の流体圧力(気体圧力あるいは液体圧力)を低くすることなく、流体圧力と放電距離との積を小さくすることができる。このため、パッシェンの法則と略同様の放電開始条件を満たすための、両導電体間に印加すべき交流電圧の電圧値を、流体圧力が高い場合であっても低くできる。したがって、低電圧で安定してプラズマを生成することができる。   According to said structure, between the said 1st conductor and the said insulating layer in the circumference | surroundings of the contact part with which a 1st conductor and a 2nd conductor mutually contact via an insulating layer, the said 2nd conductor A gap exposed to a fluid that is converted into plasma is formed between any one of the insulating layers and between the insulating layers. The gap is a minute gap because it is formed around the contact portion. In this gap, the fluid pressure and discharge are reduced without lowering the fluid pressure (gas pressure or liquid pressure) of the fluid to be converted into plasma. The product with the distance can be reduced. For this reason, even when the fluid pressure is high, the voltage value of the alternating voltage to be applied between the two conductors for satisfying the discharge start condition substantially similar to Paschen's law can be reduced. Therefore, plasma can be generated stably at a low voltage.

また、上記の構成によれば、プラズマ生成部が、第1導電体と第2導電体とを含んでなるファブリック構造を有しているので、第1導電体と第2導電体とが絶縁層を介して互いに接触する接触部の周囲に上記の隙間を容易に形成できる。   According to the above configuration, since the plasma generation unit has a fabric structure including the first conductor and the second conductor, the first conductor and the second conductor are formed of the insulating layer. The gap can be easily formed around the contact portions that are in contact with each other via the.

また、上記プラズマ生成部は、上記第1導電体と上記第2導電体とが上記絶縁層を介して互いに接触する接触部が3次元方向に分布した構成である構成としてもよい。   The plasma generation unit may have a configuration in which contact portions where the first conductor and the second conductor are in contact with each other via the insulating layer are distributed in a three-dimensional direction.

上記の構成によれば、上記接触部が3次元方向に分布しているので、3次元方向に分布した形状のプラズマを生成できる。   According to said structure, since the said contact part is distributed in the three-dimensional direction, the plasma of the shape distributed in the three-dimensional direction can be produced | generated.

また、上記プラズマ生成部は、上記ファブリック構造の集合体によって形成されている構成であってもよい。   Further, the plasma generation unit may be formed by an assembly of the fabric structure.

上記の構成によれば、第1導電体と第2導電体とが絶縁層を介して互いに接触する接触部が3次元方向に分布した構成のプラズマ生成部を容易に形成できる。   According to said structure, the plasma production part of the structure which the contact part which a 1st conductor and a 2nd conductor contact mutually through an insulating layer was distributed in the three-dimensional direction can be formed easily.

また、上記プラズマ生成部は、外力を付与することによって形状を変形可能であってもよい。   The plasma generation unit may be deformable by applying an external force.

上記の構成によれば、プラズマ生成部の形状を、プラズマ生成装置の用途に適した形状に変形させて使用することができる。例えば、第1導電体、第2導電体、および絶縁層として柔軟性を有する部材を用いることにより、外力を付与することによって形状を変形可能なプラズマ生成部を容易に形成できる。   According to said structure, the shape of a plasma production | generation part can be changed and used for the shape suitable for the use of a plasma production | generation apparatus. For example, by using a flexible member as the first conductor, the second conductor, and the insulating layer, it is possible to easily form a plasma generator that can be deformed by applying an external force.

なお、従来のプラズマ生成装置の多くは、減圧下でプラズマを生成するプラズマ生成装置を改良したものであり、固定形状のプラズマ生成用電極あるいはプラズマ生成用アンテナを備えたものであった。つまり、電極系の構造がある一定の固定形状であった。このため、生成されるプラズマ形状もほぼ固定形状であり、用途等に応じてプラズマ形状を制御することはできなかった。   Many of the conventional plasma generation apparatuses are improved plasma generation apparatuses that generate plasma under reduced pressure, and include a fixed-shape plasma generation electrode or plasma generation antenna. That is, the electrode system structure has a certain fixed shape. For this reason, the generated plasma shape is also substantially fixed, and the plasma shape cannot be controlled in accordance with the application.

また、非特許文献1および特許文献1の技術においても、プラズマ生成装置の形状を任意に変形可能にすることについては何ら考慮されておらず、用途等に応じてプラズマ形状を制御することはできなかった。   Also, in the techniques of Non-Patent Document 1 and Patent Document 1, no consideration is given to making the shape of the plasma generation device arbitrarily deformable, and the plasma shape can be controlled according to the application or the like. There wasn't.

また、上記プラズマ生成部は、上記第1導電体、上記第2導電体、および上記絶縁層によって上記隙間が形成された構造を保持している構成であってもよい。   The plasma generation unit may have a structure in which the gap is formed by the first conductor, the second conductor, and the insulating layer.

上記の構成によれば、第1導電体、第2導電体、および絶縁層によって上記隙間が形成されたプラズマ生成部の構造が保持される。このため、プラズマ生成部の構造を保持するための支持体を別途設ける必要がないので、プラズマ生成部の構成を簡略化できる。   According to said structure, the structure of the plasma production | generation part in which the said clearance gap was formed of the 1st conductor, the 2nd conductor, and the insulating layer is hold | maintained. For this reason, it is not necessary to separately provide a support for holding the structure of the plasma generation unit, so that the configuration of the plasma generation unit can be simplified.

また、上記第1導電体における上記絶縁層との接触面、上記第2導電体における上記絶縁層との接触面、上記絶縁層における上記第1導電体との接触面、上記絶縁層における上記第2導電体との接触面、上記第1導電体と上記第2導電体との間に配置された複数の絶縁層のうちのいずれか1層以上の絶縁層における他の絶縁層との接触面、のうちのいずれか1つ以上が曲面であってもよい。   A contact surface of the first conductor with the insulating layer; a contact surface of the second conductor with the insulating layer; a contact surface of the insulating layer with the first conductor; Contact surface with two conductors, Contact surface with other insulating layers in any one or more of the plurality of insulating layers disposed between the first conductor and the second conductor , Any one or more of them may be curved.

上記の構成によれば、第1導電体と第2導電体とが絶縁層を介して互いに接触する接触部の周囲に、この接触部から離れるに従って間隔が広くなる微小な隙間を形成できる。このため、この隙間において、流体圧力を低くすることなく、流体圧力と放電距離との積を小さくすることができ、パッシェンの法則と略同様の放電開始条件を満たすための、両導電体間に印加すべき交流電圧の電圧値を低くできる。したがって、低電圧で安定してプラズマを生成することができる。   According to the above configuration, a minute gap can be formed around the contact portion where the first conductor and the second conductor are in contact with each other via the insulating layer. Therefore, in this gap, the product of the fluid pressure and the discharge distance can be reduced without reducing the fluid pressure, and between the two conductors to satisfy the discharge start condition substantially similar to Paschen's law. The voltage value of the alternating voltage to be applied can be lowered. Therefore, plasma can be generated stably at a low voltage.

また、上記隙間の少なくとも一部が、上記第1導電体と上記第2導電体とを結ぶ直線上に位置する構成としてもよい。   Further, at least a part of the gap may be positioned on a straight line connecting the first conductor and the second conductor.

上記の構成によれば、上記隙間の少なくとも一部が、上記第1導電体と上記第2導電体とを結ぶ直線上に位置するので、両導電体間における電界強度の強い領域でプラズマを生成することができる。したがって、プラズマ生成のために印加すべき電圧の電圧値を低くできる。また、プラズマを安定して生成することができる。   According to the above configuration, since at least a part of the gap is located on a straight line connecting the first conductor and the second conductor, plasma is generated in a region having a high electric field strength between the two conductors. can do. Therefore, the voltage value of the voltage to be applied for plasma generation can be lowered. In addition, plasma can be generated stably.

また、上記第1導電体および上記第2導電体のうちの少なくとも一方は、上記絶縁層によって被覆されていてもよい。   Further, at least one of the first conductor and the second conductor may be covered with the insulating layer.

上記の構成によれば、第1導電体と第2導電体とが絶縁層を介して互いに接触する構成を容易に実現できる。   According to said structure, the structure which a 1st conductor and a 2nd conductor contact mutually through an insulating layer is easily realizable.

また、上記プラズマ生成装置は、大気圧の気体をプラズマ化させるものであってもよい。   Moreover, the said plasma production | generation apparatus may convert the gas of atmospheric pressure into plasma.

上記の構成によれば、第1導電体と絶縁層との間、第2導電体と絶縁層との間、絶縁層同士の間のいずれか1つ以上に、大気圧の気体に晒された微小な隙間が形成されるので、この隙間において、気体圧力を低くすることなく、気体圧力と放電距離との積を小さくすることができる。したがって、大気圧の気体であっても安定してプラズマ化させることができる。   According to the above configuration, one or more of the first conductor and the insulating layer, the second conductor and the insulating layer, or the insulating layers are exposed to atmospheric pressure gas. Since a minute gap is formed, the product of the gas pressure and the discharge distance can be reduced in this gap without reducing the gas pressure. Therefore, even gas at atmospheric pressure can be stably converted to plasma.

また、上記プラズマ生成装置は、大気組成の気体をプラズマ化させるものであってもよい。   Moreover, the said plasma production | generation apparatus may convert the gas of atmospheric composition into plasma.

上記の構成によれば、第1導電体と絶縁層との間、第2導電体と絶縁層との間、絶縁層同士の間のいずれか1つ以上に、大気組成の気体に晒された微小な隙間が形成されるので、この隙間において、気体圧力を低くすることなく、気体圧力と放電距離との積を小さくすることができる。したがって、大気組成の気体であっても安定してプラズマ化させることができる。   According to said structure, it exposed to the gas of atmospheric composition in any one or more between the 1st conductor and an insulating layer, between a 2nd conductor and an insulating layer, and between insulating layers. Since a minute gap is formed, the product of the gas pressure and the discharge distance can be reduced in this gap without reducing the gas pressure. Therefore, even a gas having an atmospheric composition can be stably converted to plasma.

また、上記プラズマ生成装置は、液体をプラズマ化させるものであってもよい。   Further, the plasma generation apparatus may be a device that converts liquid into plasma.

上記の構成によれば、第1導電体と絶縁層との間、第2導電体と絶縁層との間、絶縁層同士の間のいずれか1つ以上に、液体に晒された微小な隙間が形成されるので、この隙間において、圧力を低くすることなく、圧力と放電距離との積を小さくすることができる。これにより、液体中に含まれる例えば酸素や水素などをプラズマ化させることができる。   According to said structure, the micro clearance gap exposed to the liquid in any one or more between the 1st conductor and an insulating layer, between a 2nd conductor and an insulating layer, and between insulating layers. In this gap, the product of the pressure and the discharge distance can be reduced without reducing the pressure. Thereby, for example, oxygen or hydrogen contained in the liquid can be turned into plasma.

また、上記の構成において、上記プラズマ生成部に気泡を供給する気泡供給手段を備えていてもよい。   In the above configuration, bubble supply means for supplying bubbles to the plasma generation unit may be provided.

上記の構成によれば、プラズマ生成部に気泡を供給することで、このプラズマ生成部において気体放電を生じさせ、プラズマを安定して生成することができる。   According to said structure, by supplying a bubble to a plasma production | generation part, gas discharge can be produced in this plasma production | generation part, and a plasma can be produced | generated stably.

また、上記気泡供給手段は、上記液体中で電気分解を生じさせることで上記気泡を生成する構成であってもよい。   The bubble supply unit may generate the bubbles by causing electrolysis in the liquid.

上記の構成によれば、液体中で電気分解を生じさせ、この電気分解によって生じる気泡をプラズマ生成部に供給することができる。これにより、プラズマ生成部において気体放電を生じさせ、プラズマを安定して生成することができる。   According to said structure, electrolysis can be produced in a liquid and the bubble produced | generated by this electrolysis can be supplied to a plasma production | generation part. Thereby, gas discharge can be produced in a plasma production | generation part, and a plasma can be produced | generated stably.

本発明の表面処理装置は、上記したいずれかのプラズマ生成装置を用いて被処理材の表面処理を行うことを特徴としている。   The surface treatment apparatus of the present invention is characterized in that a surface treatment of a material to be treated is performed using any of the plasma generation apparatuses described above.

上記の構成によれば、プラズマを用いた表面処理を低電圧で安定して行うことができる。なお、第1導電体、第2導電体、および絶縁層として柔軟性を有する部材を用いることにより、形状を容易に変形可能な表面処理装置を形成してもよい。この場合、曲面形状や凹凸形状を有する被処理材に対しても表面処理を適切に施すことができる。   According to said structure, the surface treatment using plasma can be performed stably at a low voltage. Note that a surface treatment apparatus whose shape can be easily deformed may be formed by using a flexible member as the first conductor, the second conductor, and the insulating layer. In this case, the surface treatment can be appropriately performed even on the material to be processed having a curved surface shape or an uneven shape.

本発明の表示装置は、上記プラズマ生成装置を用いて表示を行う表示装置であって、線状部材からなる上記第1導電体および上記第2導電体をそれぞれ複数備え、上記プラズマ生成部は、上記第1導電体と上記第2導電体と複数の絶縁線とからなるファブリック構造を有し、上記絶縁線によって区画された複数の画素領域を備え、各画素領域において上記第1導電体と上記第2導電体とが上記絶縁層を介して互いに接触していることを特徴としている。   The display device of the present invention is a display device that performs display using the plasma generation device, and includes a plurality of the first conductors and the second conductors each made of a linear member, and the plasma generation unit includes: A fabric structure including the first conductor, the second conductor, and a plurality of insulated wires, and a plurality of pixel regions partitioned by the insulated wires, wherein the first conductor and the The second conductor is in contact with each other through the insulating layer.

上記の構成によれば、線状部材からなる上記第1導電体および上記第2導電体をそれぞれ複数備え、上記プラズマ生成部は、上記第1導電体と上記第2導電体と複数の絶縁線とからなるファブリック構造を有し、上記絶縁線によって区画された複数の画素領域を備え、各画素領域において上記第1導電体と上記第2導電体とが上記絶縁層を介して互いに接触している。このため、各第1導電体および各第2導電体の電位を制御することで、各第1導電体と各第2導電体との絶縁層を介した接触部におけるプラズマ生成を制御し、各画素領域の発光状態を制御して表示を行うことができる。これにより、従来のプラズマディスプレイパネルのように基板上に電極線、誘電体層、リブなどを形成する場合に比べて、製造工程を簡略化し、製造コストを低減できる。また、第1導電体、第2導電体、絶縁層、および絶縁線として柔軟性を有する部材を用いてもよく、その場合には形状を容易に変形可能なフレキシブルなプラズマ表示装置を実現できる。   According to the above configuration, each of the first conductor and the second conductor made of a linear member is provided, and the plasma generation unit includes the first conductor, the second conductor, and a plurality of insulated wires. And a plurality of pixel regions partitioned by the insulating lines, and the first conductor and the second conductor are in contact with each other through the insulating layer in each pixel region. Yes. For this reason, by controlling the potential of each first conductor and each second conductor, the plasma generation in the contact portion between each first conductor and each second conductor via the insulating layer is controlled, Display can be performed by controlling the light emission state of the pixel region. As a result, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced as compared with the case where electrode wires, dielectric layers, ribs, and the like are formed on the substrate as in the conventional plasma display panel. In addition, a flexible member may be used as the first conductor, the second conductor, the insulating layer, and the insulating wire. In that case, a flexible plasma display device whose shape can be easily deformed can be realized.

また、上記第1導電体、上記第2導電体、上記絶縁層のうちのいずれか1つ以上に、蛍光材料が塗布されている構成としてもよい。   In addition, a fluorescent material may be applied to any one or more of the first conductor, the second conductor, and the insulating layer.

上記の構成によれば、上記第1導電体、上記第2導電体、上記絶縁層のうちのいずれか1つ以上に蛍光材料を塗布した後、これら各部材からなるファブリック構造を形成することで、カラー表示が可能な表示装置を容易に形成できる。また、従来のプラズマディスプレイパネルのように各セル毎に蛍光体を塗布する処理を行う必要がないので、製造工程をさらに簡略化し、製造コストをさらに低減できる。   According to said structure, after apply | coating fluorescent material to any one or more of the said 1st conductor, the said 2nd conductor, and the said insulating layer, the fabric structure which consists of these each member is formed. A display device capable of color display can be easily formed. Further, since it is not necessary to perform the process of applying the phosphor for each cell as in the conventional plasma display panel, the manufacturing process can be further simplified and the manufacturing cost can be further reduced.

本発明の流体改質装置は、上記したいずれかのプラズマ生成装置を用いて流体の改質処理を行う流体改質装置であって、上記流体中でプラズマを生成させて上記流体を改質処理することを特徴としている。   The fluid reforming apparatus of the present invention is a fluid reforming apparatus that performs a fluid reforming process using any one of the above-described plasma generating apparatuses, and generates the plasma in the fluid to reform the fluid. It is characterized by doing.

上記の構成によれば、低電圧で安定してプラズマを用いた流体改質処理を行うことができる。   According to the above configuration, the fluid reforming process using plasma can be performed stably at a low voltage.

以上のように、本発明のプラズマ生成装置は、上記第1導電体と上記第2導電体とが上記絶縁層を介して互いに接触する接触部の周囲における、上記第1導電体と上記絶縁層との間、上記第2導電体と上記絶縁層との間、上記絶縁層同士の間のいずれか1つ以上に、プラズマ化する流体に晒された隙間が形成されており、上記プラズマ生成部は、上記第1導電体と上記第2導電体とを含んでなるファブリック構造を有している。   As described above, the plasma generation apparatus of the present invention includes the first conductor and the insulating layer around the contact portion where the first conductor and the second conductor are in contact with each other via the insulating layer. Between the second conductor and the insulating layer, or between the insulating layers, a gap exposed to a fluid to be converted into plasma is formed, and the plasma generating unit Has a fabric structure comprising the first conductor and the second conductor.

それゆえ、上記の隙間において、流体圧力を低くすることなく、流体圧力と放電距離との積を小さくすることができ、低電圧で安定してプラズマを生成することができる。また、プラズマ生成部が、第1導電体と第2導電体とを含んでなるファブリック構造を有しているので、第1導電体と第2導電体とが絶縁層を介して互いに接触する接触部の周囲に上記の隙間を容易に形成できる。   Therefore, in the gap, the product of the fluid pressure and the discharge distance can be reduced without lowering the fluid pressure, and plasma can be generated stably at a low voltage. In addition, since the plasma generation unit has a fabric structure including the first conductor and the second conductor, the first conductor and the second conductor are in contact with each other through the insulating layer. The gap can be easily formed around the portion.

本発明の一実施形態にかかるプラズマ生成装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the plasma production apparatus concerning one Embodiment of this invention. (a)は図1に示したプラズマ生成装置における第1絶縁被覆線と第2絶縁被覆線との接触部近傍の様子を模式的に示した斜視図であり、(b)はその断面図である。(A) is the perspective view which showed typically the mode of the contact part vicinity of the 1st insulation coating wire and the 2nd insulation coating wire in the plasma generator shown in FIG. 1, (b) is the sectional drawing. is there. (a)は図1に示したプラズマ生成装置に備えられるプラズマ生成部の写真である。(b)は(a)に示したプラズマ生成部を大気圧のヘリウム中に配置してプラズマ生成したときの写真である。(A) is a photograph of a plasma generation unit provided in the plasma generation apparatus shown in FIG. (B) is a photograph when the plasma generation unit shown in (a) is arranged in helium at atmospheric pressure to generate plasma. (a)は図1に示したプラズマ生成装置の変形例における、絶縁層を介して互いに当接する導体線(互いに当接する導体線と絶縁被覆線)の接触部近傍の様子を模式的に示した斜視図であり、(b)はその断面図である。(A) schematically shows a state in the vicinity of the contact portion of the conductor wires that contact each other via the insulating layer (the conductor wires that contact each other and the insulation-coated wire) in the modification of the plasma generation apparatus shown in FIG. It is a perspective view, (b) is the sectional view. (a)は撚線構造を2次元正方格子状に整列させたプラズマ生成部を大気圧のヘリウム中に配置して交流電圧を印加したときの写真であり、(b)は(a)に示したプラズマ生成部を約0.04MPaのヘリウム中に配置してプラズマ生成したときの写真である。(A) is a photograph when an AC voltage is applied with a plasma generation unit in which a twisted wire structure is arranged in a two-dimensional square lattice shape, placed in helium at atmospheric pressure, and (b) is shown in (a). It is a photograph when the plasma generation part was arrange | positioned in about 0.04 MPa helium and the plasma was generated. 本発明の他の実施形態にかかるプラズマ生成装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the plasma production apparatus concerning other embodiment of this invention. (a)は図6に示したプラズマ生成装置に備えられるプラズマ生成部の写真であり、(b)は(a)に示したプラズマ生成部を大気圧のヘリウム中に配置してプラズマ生成したときの写真である。(A) is a photograph of the plasma generation unit provided in the plasma generation apparatus shown in FIG. 6, and (b) is a case where the plasma generation unit shown in (a) is arranged in helium at atmospheric pressure to generate plasma. It is a photograph of. 本発明の他の実施形態にかかるプラズマ生成装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the plasma production apparatus concerning other embodiment of this invention. (a)は、図8に示したプラズマ生成装置を大気圧のヘリウム中に配置してプラズマ生成したときの写真である。(b)は、図8に示したプラズマ生成装置を大気圧の空気中に配置してプラズマ生成したときの写真である。(A) is a photograph when the plasma generator shown in FIG. 8 is placed in helium at atmospheric pressure to generate plasma. (B) is a photograph when the plasma generator shown in FIG. 8 is placed in air at atmospheric pressure to generate plasma. 図8に示したプラズマ生成装置よりも第1絶縁被覆線を金網に密に編み込み、大気圧の空気中でプラズマ生成したときの写真である。FIG. 9 is a photograph when the first insulation-coated wire is tightly knitted into a wire mesh than the plasma generator shown in FIG. 8 and plasma is generated in air at atmospheric pressure. 図8に示したプラズマ生成装置をヘリウム中、窒素中、空気中に配置したときの、気体圧力と放電開始電圧との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a gas pressure when the plasma generator shown in FIG. 8 is arrange | positioned in helium, nitrogen, and air. 本発明の他の実施形態にかかるプラズマ生成装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the plasma production apparatus concerning other embodiment of this invention. (a)は、本発明の一実施形態にかかる表面処理装置の概略構成を示す図である。(b)は、(a)に示した表面処理装置に備えられるプラズマ生成部8の形状を非処理物の表面形状に応じて変形させた場合の一例を示す図である。(A) is a figure which shows schematic structure of the surface treatment apparatus concerning one Embodiment of this invention. (B) is a figure which shows an example at the time of changing the shape of the plasma production | generation part 8 with which the surface treatment apparatus shown to (a) is equipped according to the surface shape of a non-processed object. (a)は、図13(a)に示した表面処理装置においてプラズマ生成したときのプラズマ生成部8の様子を模式的に示した断面図である。(b)は、図13(a)に示した表面処理装置の変形例においてプラズマ生成したときのプラズマ生成部8の様子を模式的に示した断面図である。(c)は、図13(a)に示した表面処理装置の他の変形例においてプラズマ生成したときのプラズマ生成部8の様子を模式的に示した断面図である。(A) is sectional drawing which showed typically the mode of the plasma production | generation part 8 when plasma was produced | generated in the surface treatment apparatus shown to Fig.13 (a). FIG. 14B is a cross-sectional view schematically showing the state of the plasma generation unit 8 when plasma is generated in the modification of the surface treatment apparatus shown in FIG. FIG. 14C is a cross-sectional view schematically showing the state of the plasma generation unit 8 when plasma is generated in another modification of the surface treatment apparatus shown in FIG. 本発明の一実施形態にかかる表面処理装置による表面処理効果を調べるために行った実験の実験装置の写真である。It is a photograph of the experimental apparatus of the experiment conducted in order to investigate the surface treatment effect by the surface treatment apparatus concerning one Embodiment of this invention. (a)および(b)は、図15に示した実験装置を用いて行った実験の結果を示す写真である。(A) And (b) is a photograph which shows the result of the experiment conducted using the experimental apparatus shown in FIG. 本発明の一実施形態にかかる表示装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the display apparatus concerning one Embodiment of this invention. 図17に示した表示装置に備えられる表示部の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the display part with which the display apparatus shown in FIG. 17 is equipped. 本発明の一実施形態にかかる流体改質装置の概略構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of the fluid reforming device concerning one embodiment of the present invention. 図19に示した流体改質装置の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the fluid reforming apparatus shown in FIG.

〔実施形態1〕
本発明の一実施形態について説明する。図1は、本実施形態にかかるプラズマ生成装置10の概略構成を示す図である。
Embodiment 1
An embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a plasma generation apparatus 10 according to the present embodiment.

この図に示すように、プラズマ生成装置10は、導体線4が絶縁層5によって被覆されてなる第1絶縁被覆線(第1電極)1と、導体線6が絶縁層7によって被覆されてなる第2絶縁被覆線(第2電極)2と、電源3とを備えている。   As shown in this figure, the plasma generating apparatus 10 includes a first insulating covered wire (first electrode) 1 in which a conductor wire 4 is covered with an insulating layer 5 and a conductor wire 6 covered with an insulating layer 7. A second insulation-coated wire (second electrode) 2 and a power source 3 are provided.

第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とは互いに撚り合わされて撚線構造(撚糸構造)からなるプラズマ生成部8を形成している。つまり、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とは互いに捻れながら当接している。なお、本実施形態では、第1絶縁被覆線1および第2絶縁被覆線2として軟銅線をETFE樹脂で絶縁被覆した絶縁被覆銅線からなり、直径560μm、絶縁層(ETFE樹脂)厚150μmのものを用いた。ただし、第1絶縁被覆線1および第2絶縁被覆線2はこれに限るものではなく、導体線を絶縁層によって被覆した構成であればよい。また、両絶縁被覆線の構成は互いに異なっていてもよい。   The 1st insulation coating wire 1 and the 2nd insulation coating wire 2 are twisted together, and the plasma production | generation part 8 which consists of a twisted wire structure (twisted yarn structure) is formed. That is, the 1st insulation coating wire 1 and the 2nd insulation coating wire 2 contact | abut, twisting mutually. In the present embodiment, the first insulation-coated wire 1 and the second insulation-coated wire 2 are made of insulation-coated copper wires obtained by insulation-coating an annealed copper wire with ETFE resin, having a diameter of 560 μm and an insulation layer (ETFE resin) thickness of 150 μm. Was used. However, the 1st insulation coating wire 1 and the 2nd insulation coating wire 2 are not restricted to this, What is necessary is just the structure which coat | covered the conductor wire with the insulating layer. Moreover, the structure of both insulation coating wires may differ from each other.

電源3は、一端を第1絶縁被覆線1に接続され、他端を第2絶縁被覆線2に接続されており、これら両絶縁被覆線間に交流電圧(高周波電圧)を印加するものである。電源3によって両絶縁被覆線間に電圧が印加されると、両絶縁被覆線の接触部近傍における両絶縁被覆線間の隙間において図1に示すようにプラズマPが生成される。なお、プラズマPは、両絶縁被覆線の接触部がなす螺旋形状に沿った形状に生成される。ここで、両絶縁被覆線間に印加する電圧の波形および電圧値は特に限定されるものではなく、プラズマを生成する流体(気体あるいは液体)の種類、圧力等に応じて適宜設定すればよい。   The power source 3 has one end connected to the first insulation-coated wire 1 and the other end connected to the second insulation-coated wire 2, and applies an AC voltage (high-frequency voltage) between these two insulation-coated wires. . When a voltage is applied between the two insulation-coated wires by the power supply 3, plasma P is generated as shown in FIG. 1 in the gap between the two insulation-coated wires in the vicinity of the contact portion between the two insulation-coated wires. In addition, the plasma P is produced | generated in the shape along the spiral shape which the contact part of both insulation coating wires makes. Here, the waveform and voltage value of the voltage applied between the two insulation-coated wires are not particularly limited, and may be appropriately set according to the type of fluid (gas or liquid) that generates plasma, the pressure, and the like.

次に、プラズマ生成部8におけるプラズマ生成についてより詳細に説明する。図2(a)は、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2との接触点(接触部)Cを模式的に示した斜視図であり、図2(b)はこの接触点Cを含む第1絶縁被覆線1および第2絶縁被覆線2の断面図である。   Next, plasma generation in the plasma generation unit 8 will be described in more detail. FIG. 2A is a perspective view schematically showing a contact point (contact portion) C between the first insulation-coated wire 1 and the second insulation-coated wire 2, and FIG. It is sectional drawing of the 1st insulation coating wire 1 and the 2nd insulation coating wire 2 containing these.

図2(b)に示すように、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2との接触点Cでは両絶縁被覆線間に空間が存在しないのでプラズマは生成し得ない。ただし、絶縁層5、7が存在するので両者が短絡することはない。   As shown in FIG. 2B, no plasma is generated at the contact point C between the first insulating coated wire 1 and the second insulating coated wire 2 because there is no space between the two insulating coated wires. However, since the insulating layers 5 and 7 are present, both are not short-circuited.

一方、接触点Cの近傍では、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2との間に微小な隙間が生じる。この微小な隙間において、パッシェンの法則と同様の放電開始条件が整えば、プラズマが生成される。つまり、この隙間において流体圧力と両絶縁被覆線間の距離との積に応じて決まる放電開始電圧以上の電圧が印加されたときに放電が生じる。   On the other hand, in the vicinity of the contact point C, a minute gap is generated between the first insulating coated wire 1 and the second insulating coated wire 2. In this minute gap, if the same discharge start condition as Paschen's law is prepared, plasma is generated. That is, in this gap, discharge occurs when a voltage equal to or higher than the discharge start voltage determined according to the product of the fluid pressure and the distance between the two insulation coated wires is applied.

そして、プラズマが生成されると両導体線4、6間の電位差によりプラズマ中の荷電粒子が絶縁層5、7の表面に蓄積され、プラズマ生成が終了する。つまり、絶縁層5の表面には導体線4と反対極性の電荷が蓄積され、絶縁層7の表面には導体線6と反対極性の電荷が蓄積される。   When the plasma is generated, charged particles in the plasma are accumulated on the surfaces of the insulating layers 5 and 7 due to the potential difference between the conductor lines 4 and 6, and the plasma generation ends. That is, charges having the opposite polarity to the conductor line 4 are accumulated on the surface of the insulating layer 5, and charges having the opposite polarity to the conductor line 6 are accumulated on the surface of the insulating layer 7.

次に、両導体線に対して反対極性の電圧が印加されると、上記のように蓄積された電荷が作る電界と両導体線間に印加された電圧による電界とにより再びプラズマ生成が開始される。そして、両導体線間に印加される電圧の極性が反転する毎にこの現象が繰り返される。   Next, when a voltage of opposite polarity is applied to both conductor lines, plasma generation starts again due to the electric field created by the accumulated charges as described above and the electric field generated by the voltage applied between the two conductor lines. The This phenomenon is repeated each time the polarity of the voltage applied between the two conductor lines is reversed.

図3(a)は、プラズマ生成部8の写真である。図3(b)は、プラズマ生成部8を大気圧のヘリウム中に配置し、両絶縁被覆線間に交流電圧(+0.6kVの電圧印加期間5μs、電圧無印加期間1μs、−0.6kV負極性の電圧印加期間5μs、電圧無印加期間189μsを1周期とする矩形波の交流電圧)を印加したときの写真である。図3(b)に示すように、両絶縁被覆線の接触部に沿った螺旋状のプラズマが生成された。また、この図に示すように、両絶縁被覆線からなる撚線構造を湾曲させた状態においても、プラズマを安定して生成することができた。   FIG. 3A is a photograph of the plasma generator 8. In FIG. 3B, the plasma generation unit 8 is arranged in helium at atmospheric pressure, and an AC voltage (+0.6 kV voltage application period 5 μs, no voltage application period 1 μs, −0.6 kV negative electrode between both insulation-coated wires. A rectangular wave AC voltage having a period of 5 μs and a voltage non-application period of 189 μs as one cycle is applied. As shown in FIG. 3 (b), a spiral plasma was generated along the contact portion of both insulating coated wires. In addition, as shown in this figure, plasma could be stably generated even in a state where the stranded wire structure composed of both insulating coated wires was curved.

なお、接触点Cから離れて両絶縁被覆線間の距離が長くなりすぎた領域では、放電開始条件を満たさず、プラズマは生成されない。このため、プラズマ生成は、両絶縁被覆線の接触点Cから所定範囲内の空間でなされることになる。この範囲は、両絶縁被覆線間に印加する電圧の大きさ等にも依存するが、本願発明者らの検討によれば、例えば大気圧のヘリウム中では接触点Cから1mm〜2mm程度までであり、大気圧・大気組成の気体中では接触点Cから数100μmまでであった。   Note that in the region where the distance between the two insulating coated wires is too long away from the contact point C, the discharge start condition is not satisfied, and plasma is not generated. For this reason, plasma generation is performed in a space within a predetermined range from the contact point C of both insulating coated wires. This range depends on the magnitude of the voltage applied between the two insulation coated wires, but according to the study by the present inventors, for example, in the helium at atmospheric pressure, the contact point C is about 1 mm to 2 mm. In a gas having an atmospheric pressure and an atmospheric composition, the contact point C was several hundred μm.

以上のように、本実施形態にかかるプラズマ生成装置10は、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とが互いに撚り合わされた撚線構造を有するプラズマ生成部8を備えている。これにより、2本の導体線4、6がそれぞれ捻れた状態で絶縁層5、7を介して互いに当接している。   As described above, the plasma generation apparatus 10 according to the present embodiment includes the plasma generation unit 8 having a twisted wire structure in which the first insulating covered wire 1 and the second insulating covered wire 2 are twisted together. Accordingly, the two conductor wires 4 and 6 are in contact with each other via the insulating layers 5 and 7 in a twisted state.

上記の構成によれば、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とが互いに撚り合わされて撚線構造を形成しているので、両絶縁被覆線の接触部近傍において両絶縁被覆線間にプラズマ化する流体(気体あるいは液体)に晒された微小な隙間を設けることができる。これにより、この隙間において、流体圧力を低くすることなく、流体圧力と両絶縁被覆線間の距離との積を小さくすることができる。このため、両導体線間に交流電圧を印加することでパッシェンの法則と略同様の放電開始条件を満たしてプラズマを生成させることができる。また、高圧(例えば大気圧)の条件下においても低電圧でプラズマを安定して生成することができる。また、プラズマ化する流体の種類によらず、同一の電極形状を用いて容易にプラズマを生成できる。例えば、短距離でプラズマを生成しやすい窒素、酸素等、長距離でプラズマを生成しやすい希ガスなど、プラズマ化する流体の種類によらず単一の電極形状でプラズマ生成を行うことができる。   According to said structure, since the 1st insulation coating wire 1 and the 2nd insulation coating wire 2 are mutually twisted, and form the twisted wire structure, between both insulation coating wires in the contact part vicinity of both insulation coating wires A minute gap exposed to a fluid (gas or liquid) to be converted into plasma can be provided. Thereby, in this gap, the product of the fluid pressure and the distance between the both insulated wires can be reduced without reducing the fluid pressure. For this reason, by applying an AC voltage between the two conductor wires, it is possible to generate plasma while satisfying the discharge start condition substantially similar to Paschen's law. In addition, plasma can be stably generated at a low voltage even under high pressure (for example, atmospheric pressure) conditions. Moreover, plasma can be easily generated using the same electrode shape regardless of the type of fluid to be converted into plasma. For example, plasma can be generated with a single electrode shape regardless of the type of fluid to be converted into plasma, such as nitrogen and oxygen that can easily generate plasma at a short distance, and rare gases that can easily generate plasma at a long distance.

なお、従来の対向電極を用いた誘電体バリア放電方式のプラズマ生成装置では、大気圧下でプラズマ生成を行う場合、制御が困難なアーク放電になってしまう場合がほとんどであった。また、上記した非特許文献1の技術は、絶縁被覆された直線形状の電極(一方の電極)の周囲にテープ状の電極(他方の電極)を螺旋状に巻きつけた形状であり、他方の電極から一方の電極に伸びる放物線状あるいはアーチ状の電界によって放電が生じていた。このため、実質的な放電距離が長くなり、また、電界強度が弱い領域でプラズマ生成を行うことになるので、放電電圧が高くなるという問題があった。また、特許文献1の技術においても、非特許文献1と同様、放物線状あるいはアーチ状の電界によって放電が生じる構成であり、放電電圧が高くなるという問題があった。   In the conventional dielectric barrier discharge type plasma generation apparatus using the counter electrode, when plasma generation is performed under atmospheric pressure, arc discharge is difficult to control. Further, the technique of Non-Patent Document 1 described above is a shape in which a tape-like electrode (the other electrode) is spirally wound around a linear electrode (one electrode) covered with insulation, The discharge was generated by a parabolic or arched electric field extending from one electrode to the other electrode. For this reason, there has been a problem that the discharge voltage becomes high because the substantial discharge distance becomes long and plasma is generated in a region where the electric field strength is weak. Further, in the technique of Patent Document 1, similarly to Non-Patent Document 1, there is a configuration in which discharge is generated by a parabolic or arched electric field, and there is a problem that the discharge voltage becomes high.

これに対して、本実施形態の構成によれば、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とが互いに撚り合わされており、両絶縁被覆線の接触部近傍に生じる両絶縁被覆線間の微小な隙間において放電を生じさせてプラズマを生成できる。これにより、放電距離を短くすることができ、低電圧で効率的にプラズマを生成することができる。したがって、例えば大気圧下であってもプラズマを安定して均一に生成できる。   On the other hand, according to the configuration of the present embodiment, the first insulation-coated wire 1 and the second insulation-coated wire 2 are twisted together, and between the two insulation-coated wires generated in the vicinity of the contact portion between the two insulation-coated wires. Plasma can be generated by generating a discharge in the minute gap. Thereby, the discharge distance can be shortened, and plasma can be efficiently generated at a low voltage. Therefore, for example, plasma can be generated stably and uniformly even under atmospheric pressure.

また、本実施形態では、第1絶縁被覆線1および第2絶縁被覆線2として断面形状が円形の絶縁被覆線を用いている。つまり、第1絶縁被覆線1および第2絶縁被覆線2は、互いの接触面が曲率を有する形状である。これにより、両絶縁被覆線の接触部近傍において、接触部から遠ざかるにつれて徐々に空間寸法が広がる微小な隙間を構成でき、両絶縁被覆線間に微小な隙間を容易に形成することができる。したがって、プラズマを容易かつ安定して生成することができる。   Further, in the present embodiment, as the first insulating covered wire 1 and the second insulating covered wire 2, insulating covered wires having a circular cross section are used. That is, the 1st insulation coating wire 1 and the 2nd insulation coating wire 2 are shapes where a mutual contact surface has a curvature. As a result, in the vicinity of the contact portion between the two insulation-coated wires, it is possible to form a minute gap in which the spatial dimension gradually increases as the distance from the contact portion increases, and it is possible to easily form a minute gap between the two insulation-coated wires. Therefore, plasma can be generated easily and stably.

また、上記の隙間を、導体線4と導体線6とを結ぶ直線上、あるいはこの直線の近傍に形成できる。これにより、強い電界が生じる領域でプラズマを生成させることができるので、より低い電圧で効率的にプラズマを生成することができる。   Moreover, said clearance gap can be formed on the straight line which connects the conductor wire 4 and the conductor wire 6, or the vicinity of this straight line. Thereby, since plasma can be generated in a region where a strong electric field is generated, plasma can be generated efficiently at a lower voltage.

また、本実施形態では、軟銅線を絶縁層で被覆した絶縁被覆線同士を撚り合わせている。すなわち、形状を容易に変形可能な柔軟性(可撓性)を有する導線を撚り合わせてプラズマ生成部を形成している。これにより、プラズマ生成部に外力を付与することによってプラズマ生成部の形状を任意の形状に容易に変形できる。つまり、一旦決めた形状を一定範囲内で変形可能である。また、撚線構造であるため、形状を変形しても絶縁被覆線同士の接触状態が安定して維持されるので、任意の形状に変形させた状態でプラズマを安定して生成できる。   Moreover, in this embodiment, the insulation coated wire which coat | covered the annealed copper wire with the insulating layer is twisted together. That is, the plasma generating part is formed by twisting together conductive wires having flexibility (flexibility) whose shape can be easily deformed. Thereby, the shape of a plasma production | generation part can be easily changed into arbitrary shapes by giving external force to a plasma production | generation part. That is, the shape once determined can be deformed within a certain range. In addition, since it has a twisted wire structure, the contact state between the insulated coated wires is stably maintained even when the shape is deformed, so that plasma can be stably generated in a deformed state.

なお、非特許文献1および特許文献1の技術では、プラズマ生成装置の形状を任意に変形可能にすることについては何ら考慮されておらず、用途等に応じてプラズマ形状を制御することができなかった。また、非特許文献1のプラズマ生成装置において、仮に各部材に柔軟性を有する部材を用いたとしても、電極部を湾曲されるなどして変形させた場合、直線状の電極の周囲に巻き付けた螺旋状の電極が断線してプラズマ生成を行えなくなったり、螺旋状の電極の位置がずれてプラズマ生成を安定して行えなくなったりするという問題が発生する。   In the techniques of Non-Patent Document 1 and Patent Document 1, no consideration is given to making the shape of the plasma generation device arbitrarily deformable, and the plasma shape cannot be controlled according to the application or the like. It was. Further, in the plasma generation apparatus of Non-Patent Document 1, even if a flexible member is used for each member, if the electrode portion is deformed by being bent or the like, it is wound around a linear electrode. There arises a problem that the spiral electrode is disconnected and plasma generation cannot be performed, or the position of the spiral electrode is shifted and plasma generation cannot be performed stably.

また、プラズマ生成装置10では、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とが互いに撚り合わされた撚線構造からなるプラズマ生成部8を備えている。このプラズマ生成部8は、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とによってこれら両絶縁被覆線の接触部近傍に微小な隙間が生じるように自らの構造を保持している。つまり、プラズマ生成部8は、第1絶縁被覆線1および第2絶縁被覆線2(第1導電体、第2導電体、および絶縁層)の弾性力等と、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2との接触部の空間分布とによって自らの構造を保持している。このため、プラズマ生成部8の構造を保持するための支持体を別途設ける必要がないので、プラズマ生成部8の構成を簡略化できる。また、第1導電体、第2導電体、および絶縁層として形状を容易に変形可能な柔軟性(可撓性)を有する部材を用いることで、形状を任意の形状に容易に変形できるプラズマ生成部2を容易に形成できる。   In addition, the plasma generation apparatus 10 includes a plasma generation unit 8 having a twisted wire structure in which the first insulating covered wire 1 and the second insulating covered wire 2 are twisted together. The plasma generating unit 8 holds its own structure so that a minute gap is generated in the vicinity of the contact portion between the first insulating coated wire 1 and the second insulating coated wire 2. That is, the plasma generation unit 8 includes the elastic force of the first insulating coated wire 1 and the second insulating coated wire 2 (first conductor, second conductor, and insulating layer), the first insulating coated wire 1 and the first insulating coated wire 1 2 The structure is maintained by the spatial distribution of the contact portion with the insulated wire 2. For this reason, it is not necessary to separately provide a support for holding the structure of the plasma generation unit 8, so that the configuration of the plasma generation unit 8 can be simplified. In addition, by using a member having flexibility (flexibility) that can be easily deformed as the first conductor, the second conductor, and the insulating layer, plasma generation that can be easily deformed into an arbitrary shape The part 2 can be easily formed.

また、本実施形態では、2本の絶縁被覆線からなる撚線構造を有するプラズマ生成部8を用いているが、これに限らず、2本以上の導体線が絶縁層を介して接触しており(一方の導体線が絶縁層の一方の面に接触し、この絶縁層の他方の面における上記一方の導体線との接触部に対応する位置に他方の導体線が接触しており)、この接触部の周囲に微小な隙間が生じる構成であればよい。例えば、両絶縁被覆線あるいはいずれか一方の絶縁被覆線の断面が楕円、半円、多角形、薄膜形状等の任意の形状であってもよい。また、一方の導線(電極)に絶縁被覆を施していない導線を用いてもよい。また、両方の導線に絶縁被覆を施していない導線を用い、両導線を互いの間に絶縁層を挟んだ状態で撚り合わせてもよい。   Moreover, in this embodiment, although the plasma production | generation part 8 which has the twisted wire structure which consists of two insulation coating wires is used, not only this but two or more conductor wires contact via an insulating layer. (One conductor wire is in contact with one surface of the insulating layer, and the other conductor wire is in contact with a position corresponding to the contact portion with the one conductor wire on the other surface of the insulating layer), Any structure may be used as long as a minute gap is generated around the contact portion. For example, the cross-sections of both the insulation-coated wires or one of the insulation-coated wires may be an arbitrary shape such as an ellipse, a semicircle, a polygon, or a thin film shape. Moreover, you may use the conducting wire which does not provide insulation coating to one conducting wire (electrode). Moreover, you may twist together in the state which pinched | interposed the insulating layer between each other, using the conducting wire which has not provided insulation coating to both conducting wires.

図4(a)は、第1絶縁被覆線1に代えて絶縁被覆されていない導体線4を用いた場合の、導体線4と第2絶縁被覆線2との接触点Cを模式的に示した斜視図であり、図4(b)はこの接触点Cを含む導体線4および第2絶縁被覆線2の断面図である。   FIG. 4A schematically shows a contact point C between the conductor wire 4 and the second insulation-coated wire 2 when a conductor wire 4 that is not insulation-coated is used in place of the first insulation-coated wire 1. 4B is a cross-sectional view of the conductor wire 4 and the second insulation-coated wire 2 including the contact point C. FIG.

この図に示すように、一方の導線として絶縁被覆を施していない導線を用いた場合にも、導体線4と第2絶縁被覆線2との接触点Cの近傍において導体線4と第2絶縁被覆線2との間に微小な隙間を生じさせ、この隙間においてプラズマを生成できる。   As shown in this figure, even when a conductive wire not coated with insulation is used as one conductive wire, the conductor wire 4 and the second insulation are in the vicinity of the contact point C between the conductor wire 4 and the second insulation coated wire 2. A minute gap is generated between the covered wire 2 and plasma can be generated in this gap.

また、3本以上の導体線が絶縁層を介して互いに接触するように撚り合わせた構成であってもよい。また、撚線構造に限らず、複数の導体線を、絶縁層を介して互いに接触するように組み合わせた組紐構造としてもよい。また、直線状の導体線の周囲に、曲面形状を有する導体線が絶縁層を介して接触するように巻きつけた構造としてもよい。   Moreover, the structure twisted so that three or more conductor wires may mutually contact through an insulating layer may be sufficient. Moreover, it is good also as a braid structure which combined not only the twisted wire structure but several conductor wires so that it may mutually contact through an insulating layer. Moreover, it is good also as a structure wound around the linear conductor wire so that the conductor wire which has a curved shape may contact via an insulating layer.

また、本実施形態にかかるプラズマ生成部8は撚線構造あるいは組紐構造からなる1次元形状を有しているので、例えば直管、曲管等の細管内壁面の処理が可能である。   Moreover, since the plasma generation part 8 concerning this embodiment has the one-dimensional shape which consists of a twisted wire structure or a braided structure, it can process the inner wall surface of thin tubes, such as a straight pipe and a curved pipe, for example.

また、本実施形態では、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とからなる撚線構造を1本のみ備えた1次元形状のプラズマ生成部8について説明したが、これに限らず、プラズマ生成部8が第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とからなる撚線構造あるいは組紐構造を複数備えている構成としてもよい。例えば、撚線構造あるいは組紐構造を複数並べて配置することで、2次元形状、あるいは3次元形状のプラズマ生成部8を形成してもよい。   Moreover, in this embodiment, although the one-dimensional-shaped plasma generation part 8 provided with only one strand wire structure which consists of the 1st insulation coating wire 1 and the 2nd insulation coating wire 2 was demonstrated, it is not restricted to this, It is good also as a structure in which the plasma production | generation part 8 is equipped with two or more strand wire structure or braid structure which consists of the 1st insulation coating wire 1 and the 2nd insulation coating wire 2. FIG. For example, the plasma generation unit 8 having a two-dimensional shape or a three-dimensional shape may be formed by arranging a plurality of twisted wire structures or braid structure.

図5(a)は、上記撚線構造を2次元正方格子状に整列させたプラズマ生成部8を大気圧のヘリウム中に配置して交流電圧(+1.0kVの電圧印加期間5μs、電圧無印加期間1μs、−1.0kV負極性の電圧印加期間5μs、電圧無印加期間189μsを1周期とする矩形波の交流電圧)を印加したときの様子を示す写真であり、図5(b)は上記撚線構造を2次元正方格子状に整列させたプラズマ生成部8を約0.04MPaのヘリウム中に配置して交流電圧(+0.8kVの電圧印加期間5μs、電圧無印加期間1μs、−0.8kV負極性の電圧印加期間5μs、電圧無印加期間189μsを1周期とする矩形波の交流電圧)を印加したときの様子を示す写真である。   FIG. 5A shows an AC voltage (+1.0 kV voltage application period of 5 μs, no voltage applied) by arranging the plasma generating unit 8 in which the twisted wire structure is arranged in a two-dimensional square lattice shape in helium at atmospheric pressure. FIG. 5B is a photograph showing a state when a rectangular wave AC voltage having a period of 1 μs, a negative voltage application period of −1.0 kV of 5 μs, and a non-voltage application period of 189 μs is applied. The plasma generator 8 in which the twisted wire structure is arranged in a two-dimensional square lattice is arranged in about 0.04 MPa helium, and an AC voltage (+0.8 kV voltage application period 5 μs, no voltage application period 1 μs, −0. It is a photograph showing a state when an 8 kV negative voltage application period of 5 μs and a non-voltage application period of 189 μs are applied as a rectangular wave AC voltage.

このように、上記撚線構造を複数並べて配置することで、2次元方向あるいは3次元方向に分布したプラズマを安定して生成できる。また、この場合にもプラズマ生成部8の形状は外力によって容易に変形可能なので、用途に応じた多様な分布形状のプラズマを形成できる。   As described above, by arranging a plurality of the twisted wire structures side by side, plasma distributed in a two-dimensional direction or a three-dimensional direction can be stably generated. Also in this case, since the shape of the plasma generator 8 can be easily deformed by an external force, it is possible to form plasma with various distribution shapes according to the application.

〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態1で説明した各部材と同様の機能を有する部材については同じ符号を用い、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本実施形態では、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とからなるファブリック構造のプラズマ生成部8を有するプラズマ生成装置について説明する。なお、ファブリック構造とは、布地状の構造を総称するものであり、例えば、2本以上の線状部材を織り合わせた織物構造、2本以上の線状部材を編み合わせた編物構造、2本以上の線状部材を組み合わせた組物構造、網状部材あるいは多数の穴部が設けられた板状部材に線状部材を編み合わせた(あるいは組み合わせた)構造などを含む。   In the present embodiment, a plasma generation apparatus having a plasma generation unit 8 having a fabric structure composed of a first insulation-coated wire 1 and a second insulation-coated wire 2 will be described. The fabric structure is a general term for a fabric-like structure. For example, a fabric structure in which two or more linear members are woven together, a knitted structure in which two or more linear members are knitted, two It includes an assembly structure in which the above linear members are combined, a net-like member, or a structure in which linear members are knitted (or combined) with a plate-like member provided with a large number of holes.

図6は、本実施形態にかかるプラズマ生成装置20の概略構成を示す図である。この図に示すプラズマ生成装置20は、第1絶縁被覆線1を経糸(縦糸)、第2絶縁被覆線2を緯糸(横糸)として平織(経糸2本、緯糸2本を最小単位として、経糸と緯糸とを交互に上下に交差させる織り方)で織り合せた平織構造(ファブリック構造)からなるプラズマ生成部8を備えている。   FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of the plasma generation apparatus 20 according to the present embodiment. The plasma generating apparatus 20 shown in this figure includes a plain weave (two warp yarns and two weft yarns as a minimum unit) with the first insulation coated wire 1 as a warp (warp), the second insulation coated wire 2 as a weft (weft), A plasma generation unit 8 having a plain weave structure (fabric structure) in which wefts are alternately weaved vertically is provided.

図7(a)は、プラズマ生成装置20におけるプラズマ生成部8の写真である。また、図7(b)は、プラズマ生成部8を大気圧のヘリウム中に配置し、第1絶縁被覆線1および第2絶縁被覆線2に交流電圧(+0.6kVの電圧印加期間5μs、電圧無印加期間1μs、−0.6kV負極性の電圧印加期間5μs、電圧無印加期間189μsを1周期とする矩形波の交流電圧)を印加したときのプラズマ生成部8の写真である。この図に示すように、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2との交差部分においてプラズマを生成することができた。   FIG. 7A is a photograph of the plasma generation unit 8 in the plasma generation apparatus 20. In FIG. 7B, the plasma generation unit 8 is arranged in helium at atmospheric pressure, and the first insulation coating wire 1 and the second insulation coating wire 2 are supplied with an AC voltage (+0.6 kV voltage application period 5 μs, voltage). It is a photograph of the plasma generation unit 8 when a non-application period of 1 μs, a negative voltage application period of −0.6 kV negative voltage application period of 5 μs, and a voltage non-application period of 189 μs of a rectangular wave AC voltage as one cycle. As shown in this figure, plasma was able to be generated at the intersection of the first insulating coated wire 1 and the second insulating coated wire 2.

以上のように、本実施形態にかかるプラズマ生成装置20は、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とを含んでなるファブリック構造を有するプラズマ生成部8を備えている。   As described above, the plasma generation apparatus 20 according to the present embodiment includes the plasma generation unit 8 having a fabric structure including the first insulation-coated wire 1 and the second insulation-coated wire 2.

上記の構成によれば、両絶縁被覆線の接触部近傍において両絶縁被覆線間にプラズマ化する流体に晒された微小な隙間を設けることができる。したがって、上記の隙間において、流体圧力を低くすることなく、流体圧力と両絶縁被覆線間の距離との積を小さくすることができるので、両導体線間に交流電圧を印加することでパッシェンの法則と略同様の放電開始条件を満たしてプラズマを生成させることができる。また、高圧(例えば大気圧)の条件下においても低電圧でプラズマを安定して生成することができる。また、プラズマ化する流体の種類によらず、同一の電極形状を用いて容易にプラズマを生成できる。例えば、短距離でプラズマを生成しやすい窒素、酸素等、長距離でプラズマを生成しやすい希ガスなど、プラズマ化する流体の種類によらず単一の電極形状でプラズマ生成を行うことができる。   According to said structure, the micro clearance gap exposed to the fluid converted into plasma between both insulation coating wires can be provided in the contact part vicinity of both insulation coating wires. Therefore, the product of the fluid pressure and the distance between the two insulation-coated wires can be reduced without lowering the fluid pressure in the gap, so that by applying an AC voltage between the two conductor wires, Paschen's Plasma can be generated while satisfying the discharge start condition substantially similar to the law. In addition, plasma can be stably generated at a low voltage even under high pressure (for example, atmospheric pressure) conditions. Moreover, plasma can be easily generated using the same electrode shape regardless of the type of fluid to be converted into plasma. For example, plasma can be generated with a single electrode shape regardless of the type of fluid to be converted into plasma, such as nitrogen and oxygen that can easily generate plasma at a short distance, and rare gases that can easily generate plasma at a long distance.

なお、従来の対向電極を用いた誘電体バリア放電方式のプラズマ生成装置では、大気圧下でプラズマ生成を行う場合、制御が困難なフィラメント状放電になってしまう場合が多かった。これに対して、上記の構成によれば、大気圧下においてもプラズマ生成を安定して制御できる。   In a conventional dielectric barrier discharge type plasma generation apparatus using a counter electrode, when plasma generation is performed under atmospheric pressure, filament discharge is often difficult to control. On the other hand, according to the above configuration, plasma generation can be stably controlled even under atmospheric pressure.

また、本実施形態では、第1絶縁被覆線1および第2絶縁被覆線2として断面形状が円形の絶縁被覆線を用いている。つまり、第1絶縁被覆線1および第2絶縁被覆線2は、互いの接触面が曲率を有する形状である。これにより、両絶縁被覆線の接触部近傍において、接触部から遠ざかるにつれて徐々に空間寸法が広がる隙間を構成でき、両絶縁被覆線間に微小な隙間を容易に形成することができる。したがって、プラズマを容易かつ安定して生成することができる。   Further, in the present embodiment, as the first insulating covered wire 1 and the second insulating covered wire 2, insulating covered wires having a circular cross section are used. That is, the 1st insulation coating wire 1 and the 2nd insulation coating wire 2 are shapes where a mutual contact surface has a curvature. Thereby, in the vicinity of the contact portion of both insulation-coated wires, a gap in which the spatial dimension gradually increases as the distance from the contact portion is increased, and a minute gap can be easily formed between both insulation-coated wires. Therefore, plasma can be generated easily and stably.

また、上記の隙間を、導体線4と導体線6とを結ぶ直線上、あるいはこの直線の近傍に形成できる。これにより、強い電界が生じる領域でプラズマを生成させることができるので、より低い電圧で効率的にプラズマを生成することができる。   Moreover, said clearance gap can be formed on the straight line which connects the conductor wire 4 and the conductor wire 6, or the vicinity of this straight line. Thereby, since plasma can be generated in a region where a strong electric field is generated, plasma can be generated efficiently at a lower voltage.

また、本実施形態では、軟銅線を絶縁層で被覆した絶縁被覆線同士を織り合わせている。すなわち、形状を容易に変形可能な柔軟性(可撓性)を有する導線を織り合わせてプラズマ生成部を形成している。これにより、プラズマ生成部に外力を付与することによってプラズマ生成部の形状を任意の形状に容易に変形できる。つまり、一旦決めた形状を一定範囲内で変形可能であり、例えば衣類等に用いられる繊維からなる布と同様、任意の曲面形状に変形できる。また、撚線構造であるため、形状を変形しても絶縁被覆線同士の接触状態が安定して維持されるので、任意の形状に変形させた状態でプラズマを安定して生成できる。   Moreover, in this embodiment, the insulation coating wires which coat | covered the soft copper wire with the insulating layer are woven together. That is, the plasma generating unit is formed by weaving conductive wires having flexibility (flexibility) that can be easily deformed. Thereby, the shape of a plasma production | generation part can be easily changed into arbitrary shapes by giving external force to a plasma production | generation part. That is, the shape once determined can be deformed within a certain range, and can be deformed into an arbitrary curved surface shape, for example, like a cloth made of fibers used for clothing or the like. In addition, since it has a twisted wire structure, the contact state between the insulated coated wires is stably maintained even when the shape is deformed, so that plasma can be stably generated in a deformed state.

また、プラズマ生成装置20では、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とが互いに織り合わされたファブリック構造からなるプラズマ生成部8を備えている。このプラズマ生成部8は、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とによってこれら両絶縁被覆線の接触部近傍に微小な隙間が生じるように自らの構造を保持している。つまり、プラズマ生成部8は、第1絶縁被覆線1および第2絶縁被覆線2(第1導電体、第2導電体、および絶縁層)の弾性力等と、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2との接触部の空間分布とによって自らの構造を保持している。このため、プラズマ生成部8の構造を保持するための支持体を別途設ける必要がないので、プラズマ生成部8の構成を簡略化できる。また、第1導電体、第2導電体、および絶縁層として形状を容易に変形可能な柔軟性(可撓性)を有する部材を用いることで、形状を任意の形状に容易に変形できるプラズマ生成部2を容易に形成できる。   In addition, the plasma generation apparatus 20 includes a plasma generation unit 8 having a fabric structure in which the first insulating coated wire 1 and the second insulating coated wire 2 are interwoven. The plasma generating unit 8 holds its own structure so that a minute gap is generated in the vicinity of the contact portion between the first insulating coated wire 1 and the second insulating coated wire 2. That is, the plasma generation unit 8 includes the elastic force of the first insulating coated wire 1 and the second insulating coated wire 2 (first conductor, second conductor, and insulating layer), the first insulating coated wire 1 and the first insulating coated wire 1 2 The structure is maintained by the spatial distribution of the contact portion with the insulated wire 2. For this reason, it is not necessary to separately provide a support for holding the structure of the plasma generation unit 8, so that the configuration of the plasma generation unit 8 can be simplified. In addition, by using a member having flexibility (flexibility) that can be easily deformed as the first conductor, the second conductor, and the insulating layer, plasma generation that can be easily deformed into an arbitrary shape The part 2 can be easily formed.

なお、本実施形態では、2本の絶縁被覆線からなる平織構造のファブリック構造を有するプラズマ生成部8を用いているが、これに限らず、2本以上の導体線が絶縁層を介して互いに接触しており(一方の導体線が絶縁層の一方の面に接触し、この絶縁層の他方の面における上記一方の導体線との接触部に対応する位置に他方の導体線が接触しており)、この接触部の周囲に微小な隙間が生じる構成であればよい。例えば、綾織、朱子織、パイル織などの他の織り方によって織り合わせてもよい。また、種々の編み方によって第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とを編み合わせた編物構造としてもよい。また、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とが互いに接触するように適宜組み合わせた組物構造であってもよい。   In the present embodiment, the plasma generation unit 8 having a plain woven fabric structure composed of two insulation-coated wires is used. However, the present invention is not limited to this, and two or more conductor wires are connected to each other via an insulating layer. (One conductor wire is in contact with one surface of the insulating layer, and the other conductor wire is in contact with a position corresponding to the contact portion with the one conductor wire on the other surface of the insulating layer) In other words, any structure may be used as long as a minute gap is generated around the contact portion. For example, weaving may be performed by other weaving methods such as twill weaving, satin weaving, and pile weaving. Further, a knitted structure in which the first insulating coated wire 1 and the second insulating coated wire 2 are knitted by various knitting methods may be used. Moreover, the braided structure suitably combined so that the 1st insulation coating wire 1 and the 2nd insulation coating wire 2 may mutually contact may be sufficient.

また、両絶縁被覆線あるいはいずれか一方の絶縁被覆線の断面が楕円、半円、多角形、薄膜形状等の任意の形状であってもよい。また、2本の絶縁被覆線を用いた構成に限らず、2本以上の導線が絶縁層を介して接触している構成であればよい。例えば、一方の導線(電極)に絶縁被覆を施していない導線を用いてもよい。また、両方の導線に絶縁被覆を施していない導線を用い、両導線を互いの間に絶縁層を挟んだ状態で織り合わせてもよい。   Moreover, the cross section of both insulation coating wires or any one of the insulation coating wires may be an arbitrary shape such as an ellipse, a semicircle, a polygon, and a thin film shape. In addition, the configuration is not limited to the configuration using two insulating coated wires, and any configuration may be used as long as two or more conductive wires are in contact with each other through an insulating layer. For example, you may use the conducting wire which has not provided insulation coating to one conducting wire (electrode). Moreover, you may use the conducting wire which is not providing insulation coating to both conducting wires, and weaves both conducting wires in the state which pinched | interposed the insulating layer between each other.

また、3本以上の導体線が絶縁層を介して互いに接触するファブリック構造であってもよい。また、実施形態1に示した撚線構造、組紐構造、あるいは撚線構造と組紐構造との組み合わせを織り合わせたり、編み合わせたり、組み合わせるなどしてファブリック構造を形成してもよい。   Further, a fabric structure in which three or more conductor wires are in contact with each other via an insulating layer may be used. Further, the fabric structure may be formed by weaving, knitting, or combining the twisted wire structure, the braid structure, or the combination of the twisted wire structure and the braid structure shown in the first embodiment.

また、線状部材(線状電極)同士を組み合わせた構成に限らず、例えば、網状の電極や多数の穴が設けられた板状の電極に線状電極を編み込むことでファブリック構造を形成してもよい。   In addition, the structure is not limited to a combination of linear members (linear electrodes). For example, a fabric structure is formed by weaving linear electrodes into a plate-like electrode provided with a net-like electrode or a large number of holes. Also good.

図8は、ステンレス製の金網11に絶縁被覆線12を編み込んでファブリック構造を形成し、金網11と絶縁被覆線12との間に交流電圧を印加する構成としたプラズマ生成装置20bの概略構成を示す図である。なお、ここでは、絶縁被覆線12として軟導線をETFE樹脂で絶縁被覆した絶縁被覆線からなり、直径560μm、絶縁層(ETFE樹脂)厚150μmのものを用いた。   FIG. 8 shows a schematic configuration of a plasma generation apparatus 20b in which a fabric structure is formed by weaving an insulation coating wire 12 into a stainless steel wire mesh 11, and an AC voltage is applied between the wire mesh 11 and the insulation coating wire 12. FIG. In this case, the insulation-coated wire 12 is made of an insulation-coated wire obtained by insulatingly coating a soft conductor with ETFE resin, and has a diameter of 560 μm and an insulating layer (ETFE resin) thickness of 150 μm.

図9(a)は、図8に示したプラズマ生成装置20bを大気圧のヘリウム中に配置し、交流電圧(+0.4kVの電圧印加期間5μs、電圧無印加期間1μs、−0.4kV負極性の電圧印加期間5μs、電圧無印加期間189μsを1周期とする矩形波の交流電圧)を印加したときのファブリック構造部分の写真である。また、図9(b)は、図8に示したプラズマ生成装置20bを大気圧の空気中に配置し、電圧の最大値および最小値を±1.9kVとした以外は図9(a)の場合と同じ波形の交流電圧を印加したときのファブリック構造部分の写真である。   In FIG. 9A, the plasma generator 20b shown in FIG. 8 is arranged in helium at atmospheric pressure, and AC voltage (+0.4 kV voltage application period 5 μs, no-voltage application period 1 μs, −0.4 kV negative polarity is shown. Is a photograph of a fabric structure portion when a rectangular wave AC voltage having a period of 5 μs and a voltage non-application period of 189 μs is applied. FIG. 9B is the same as that in FIG. 9A except that the plasma generator 20b shown in FIG. 8 is arranged in air at atmospheric pressure and the maximum and minimum voltages are set to ± 1.9 kV. It is the photograph of the fabric structure part when the alternating voltage of the same waveform as the case is applied.

これらの図に示すように、導電性の金網に絶縁被覆線を編み込み、金網と絶縁被覆線との間に交流電圧を印加するだけで、プラズマを容易に生成できた。なお、これらの図に示す例では、金網と絶縁被覆線との接触部の近傍においてプラズマが生成され、網目内における金網と絶縁被覆線との非接触部ではプラズマは生成されなかった。   As shown in these figures, plasma could be easily generated simply by weaving an insulation coating wire into a conductive wire mesh and applying an AC voltage between the wire mesh and the insulation coating wire. In the examples shown in these drawings, plasma was generated in the vicinity of the contact portion between the metal mesh and the insulation coating wire, and no plasma was generated in the non-contact portion between the metal mesh and the insulation coating wire in the mesh.

図10は、絶縁被覆線を図8よりも密に編み込んだプラズマ生成装置20bを作成し、金網と絶縁被覆線との間に図9(a)の場合と同じ交流電圧を印加したときの様子を示す写真である。この図に示すように、絶縁被覆線を図8よりも密に編み込むことで、図9(b)と同じ条件下において図9(b)よりもプラズマを密に生成できた。   FIG. 10 shows a state in which the plasma generating apparatus 20b in which the insulation coated wire is braided more densely than in FIG. 8 is created, and the same AC voltage as in FIG. 9A is applied between the wire mesh and the insulation coated wire. It is a photograph which shows. As shown in this figure, plasma can be generated more densely than in FIG. 9B under the same conditions as in FIG. 9B by braiding the insulation-coated wire more densely than in FIG.

次に、図8に示したプラズマ生成装置20bを用いてヘリウム中、窒素中、空気中でプラズマを生成するときの気圧と放電開始電圧との関係を調べる実験を行った。なお、金網と絶縁被覆線とに印加する電圧は、正極性の電圧印加期間5μs、電圧無印加期間1μs、負極性の電圧印加期間5μs、電圧無印加期間189μsを1周期とする矩形波の交流電圧とした。   Next, an experiment was conducted to examine the relationship between the atmospheric pressure and the discharge start voltage when generating plasma in helium, nitrogen, and air using the plasma generator 20b shown in FIG. The voltage applied to the wire mesh and the insulation-coated wire is a rectangular wave alternating current with a positive voltage application period of 5 μs, a voltage non-application period of 1 μs, a negative voltage application period of 5 μs, and a voltage non-application period of 189 μs as one cycle. Voltage was used.

図11は、ヘリウム中、窒素中、空気中における圧力と放電開始電圧との関係を示すグラフである。なお、この図における点線、一点鎖線、破線(partial)は、それぞれ、ヘリウム中、窒素中、空気中において金網に絶縁被覆線を編み込んだ領域の一部で放電が生じた条件を示しているまた、○印、■印、●印(entire)は、それぞれ、ヘリウム中、窒素中、空気中において金網に絶縁被覆線を編み込んだ領域における金網と絶縁被覆線との各接触部において放電が生じたときの条件を示している。この図に示すように、大気圧の場合、ヘリウム中では約0.4kV、窒素中では約1.5kV、空気中では約1.6kVで安定して放電させることができた。なお、従来の誘電体バリア放電方式のプラズマ生成装置では、大気圧下の空気中では10kV程度の放電開始電圧が必要であり、また、安定したプラズマ生成を行うことは困難であったが、図8に示した構成により、従来よりもはるかに低い電圧でプラズマを安定して生成できた。   FIG. 11 is a graph showing the relationship between the pressure and discharge start voltage in helium, nitrogen, and air. In addition, the dotted line, the alternate long and short dash line, and the broken line (partial) in this figure indicate the conditions under which discharge occurred in a part of the region in which the insulated wire was woven into the wire mesh in helium, nitrogen, and air, respectively. , ○ mark, ■ mark, and ● mark (entire), discharge occurred at each contact portion between the wire mesh and the insulated wire in the region where the insulated wire was woven into the wire mesh in helium, nitrogen, and air, respectively. Shows the conditions. As shown in this figure, at atmospheric pressure, it was possible to stably discharge at about 0.4 kV in helium, about 1.5 kV in nitrogen, and about 1.6 kV in air. The conventional dielectric barrier discharge type plasma generation apparatus requires a discharge start voltage of about 10 kV in air under atmospheric pressure, and it has been difficult to perform stable plasma generation. With the configuration shown in FIG. 8, it was possible to stably generate plasma at a voltage much lower than that of the prior art.

次に、図8に示したプラズマ生成装置20bを、大気圧の空気を封入したチャンバ内に設置し、交流電圧(1.9kVの電圧印加期間5μs、電圧無印加期間1μs、−1.9kVの電圧印加期間5μs、電圧無印加期間189μsを1周期とする矩形波の交流電圧)を印加してプラズマを生成させ、チャンバ内におけるプラズマ生成の前後でのオゾン濃度を測定した。具体的には、Hgランプをチャンバ内に照射して透過光の変化を測定し、Lambert−Beer則で定量化した。その結果、プラズマ生成に伴って生成されたオゾンがチャンバ内の全域に略均一に広がっていることが確認された。   Next, the plasma generator 20b shown in FIG. 8 is installed in a chamber filled with atmospheric air, and an AC voltage (1.9 kV voltage application period 5 μs, no voltage application period 1 μs, −1.9 kV A rectangular wave AC voltage having a voltage application period of 5 μs and a voltage non-application period of 189 μs was applied to generate plasma, and the ozone concentration before and after plasma generation in the chamber was measured. Specifically, a change in transmitted light was measured by irradiating the chamber with a Hg lamp, and quantified by the Lambert-Beer rule. As a result, it was confirmed that the ozone generated with the plasma generation spread substantially uniformly throughout the chamber.

なお、本実施形態では、ファブリック構造からなる2次元形状のプラズマ生成部8を1層のみ備えた構成について説明したが、これに限らず、例えばファブリック構造を複数層積層することで3次元形状のプラズマ生成部8を形成してもよい。また、図12に示すように、多数の第1絶縁被覆線1と多数の第2絶縁被覆線2との接触部が3次元方向に分布するファブリック構造を形成してもよい。これにより、図12に示すように、3次元形状のプラズマを生成することができる。   In the present embodiment, the configuration in which only one layer of the two-dimensional shape plasma generation unit 8 having a fabric structure is provided has been described. However, the present invention is not limited to this. The plasma generation unit 8 may be formed. Moreover, as shown in FIG. 12, you may form the fabric structure where the contact part of many 1st insulation coating wires 1 and many 2nd insulation coating wires 2 is distributed in a three-dimensional direction. Thereby, as shown in FIG. 12, plasma of a three-dimensional shape can be generated.

〔実施形態3〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上述の実施形態で説明した各部材と同様の機能を有する部材については同じ符号を用い、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
Still another embodiment of the present invention will be described. For convenience of explanation, the same reference numerals are used for members having the same functions as those of the members described in the above embodiment, and the description thereof is omitted.

本実施形態では、上述したプラズマ生成装置を用いて各種固体表面の表面処理を行う表面処理装置の例について説明する。この表面処理装置は、プラズマを用いた種々の表面処理に適用でき、その用途は特に限定されるものではないが、例えば、固体表面の撥水性を制御する処理、固体表面の有機物除去処理、電子部品や液晶基板等の表面を洗浄する処理、粉体等への薄膜堆積処理などに用いることができる。   In this embodiment, an example of a surface treatment apparatus that performs surface treatment of various solid surfaces using the above-described plasma generation apparatus will be described. This surface treatment apparatus can be applied to various surface treatments using plasma, and its use is not particularly limited. For example, a treatment for controlling water repellency on a solid surface, an organic matter removal treatment on a solid surface, an electron It can be used for cleaning a surface of a component, a liquid crystal substrate, etc., or for depositing a thin film on a powder or the like.

図13(a)は、本実施形態にかかる表面処理装置30の概略構成を示す図である。この図に示すように、表面処理装置30は、実施形態2に示したプラズマ生成装置20に加えて、プラズマ生成部8を支持する支持部材21を備えている。   FIG. 13A is a diagram illustrating a schematic configuration of the surface treatment apparatus 30 according to the present embodiment. As shown in this figure, the surface treatment apparatus 30 includes a support member 21 that supports the plasma generation unit 8 in addition to the plasma generation apparatus 20 shown in the second embodiment.

支持部材21は、絶縁材料からなり、プラズマ生成部8を被処理物22に対して所定の間隔を保った状態で支持するためのものである。また、支持部材21は、プラズマ生成部8の形状を任意に変形させた状態で支持することができるように構成されている。つまり、プラズマ生成部8は、形状を容易に変形可能な柔軟性(可撓性)を有する導電体および絶縁層を織り合わせて形成されており、任意の形状に容易に変形可能な構成である。そして、支持部材21は、例えば図13(b)に示すように、プラズマ生成部8を被処理物の表面形状等に応じて形状を変形させた状態で支持するようになっている。したがって、平面に限らず、曲面や凹凸面等の従来はプラズマによる表面処理が困難であった被処理物に対しても、表面処理を行うことができる。   The support member 21 is made of an insulating material, and supports the plasma generation unit 8 with respect to the workpiece 22 in a state where a predetermined interval is maintained. Further, the support member 21 is configured to be able to support the plasma generation unit 8 in a state in which the shape is arbitrarily deformed. That is, the plasma generation unit 8 is formed by interweaving a conductive material having flexibility (flexibility) whose shape can be easily deformed and an insulating layer, and can be easily deformed into an arbitrary shape. . And the support member 21 supports the plasma generation part 8 in the state which deform | transformed the shape according to the surface shape etc. of the to-be-processed object as shown, for example in FIG.13 (b). Therefore, the surface treatment can be performed not only on a flat surface but also on an object to be processed such as a curved surface or an uneven surface, which has conventionally been difficult to perform surface treatment with plasma.

なお、支持部材21は、プラズマ生成部8を所定の形状および位置で支持できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば支持部材21上に載置されたプラズマ生成部8を支持するものであってもよく、プラズマ生成部8を上方あるいは側方から支持するものであってもよい。また、プラズマ生成部8を被処理物22上に載置した状態で表面処理を行う場合には、支持部材21を省略してもよい。   The support member 21 is not particularly limited as long as it can support the plasma generation unit 8 in a predetermined shape and position. For example, the support member 21 supports the plasma generation unit 8 placed on the support member 21. The plasma generating unit 8 may be supported from above or from the side. Further, when the surface treatment is performed with the plasma generation unit 8 placed on the workpiece 22, the support member 21 may be omitted.

図14(a)は、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2との間に交流電圧を印加してプラズマを生成したときの、プラズマ生成部8の様子を示す図である。この図に示すように、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2との間に交流電圧を印加することで、両絶縁被覆線間の領域に1012cm−3を超える高イオン密度のプラズマPが生成され、このプラズマPによってプラズマ生成部8の表面に細かい渦巻き状にガス流Fが誘起される。つまり、プラズマ部で生成された長寿命の励起種(酸素プラズマ内のオゾン等)がガス流誘起層全体に分布する。このため、プラズマあるいはガス流誘起層の表面あるいは内部で酸化、薄膜堆積、エッチング、アッシング等の化学変化などを起こすことにより、被処理物に表面処理を施すことができる。 FIG. 14A is a diagram illustrating a state of the plasma generation unit 8 when plasma is generated by applying an AC voltage between the first insulating coated wire 1 and the second insulating coated wire 2. As shown in this figure, by applying an AC voltage between the first insulating coated wire 1 and the second insulating coated wire 2, a high ion density exceeding 10 12 cm −3 in the region between the two insulating coated wires. The plasma P is generated, and a gas flow F is induced by the plasma P in a fine spiral shape on the surface of the plasma generation unit 8. That is, long-lived excited species (such as ozone in oxygen plasma) generated in the plasma portion are distributed throughout the gas flow inducing layer. For this reason, surface treatment can be performed on the object to be processed by causing chemical changes such as oxidation, thin film deposition, etching, and ashing on the surface or inside of the plasma or gas flow inducing layer.

以上のように、本実施形態にかかる表面処理装置30は、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とを含んでなるファブリック構造を有するプラズマ生成部8を備えている。   As described above, the surface treatment apparatus 30 according to the present embodiment includes the plasma generation unit 8 having a fabric structure including the first insulation-coated wire 1 and the second insulation-coated wire 2.

上記の構成によれば、プラズマを用いた表面処理を低電圧で安定して行うことができる。また、プラズマ生成部の形状を、非処理物の表面形状に応じて任意に形状を変更可能な表面処理装置を形成でき、多様な形状の被処理物の表面処理を行える。つまり、例えば布巾のように面形状に合わせて形状を任意に変更できるので、平坦面はもちろん、凹凸面や曲面の表面処理も好適に行える。また、表面処理装置30の構成を従来のプラズマを用いた表面処理装置よりも簡略化することができる。   According to said structure, the surface treatment using plasma can be performed stably at a low voltage. In addition, a surface treatment apparatus capable of arbitrarily changing the shape of the plasma generation unit according to the surface shape of the non-processed object can be formed, and the surface treatment of various shapes of the object to be processed can be performed. That is, since the shape can be arbitrarily changed in accordance with the surface shape such as a cloth width, surface treatment of uneven surfaces and curved surfaces as well as flat surfaces can be suitably performed. Further, the configuration of the surface treatment apparatus 30 can be simplified as compared with the conventional surface treatment apparatus using plasma.

なお、本実施形態では、平織構造を有するプラズマ生成部を備えた表面処理装置について説明したが、これに限らず、例えば実施形態1あるいは実施形態2に記載した他の構成のプラズマ生成部、あるいはそれらを組み合わせた構成のプラズマ生成部を用いて表面処理装置を構成してもよい。   In the present embodiment, the surface treatment apparatus including the plasma generation unit having a plain weave structure has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, the plasma generation unit having another configuration described in the first or second embodiment, or You may comprise a surface treatment apparatus using the plasma production | generation part of the structure which combined them.

例えば、図14(b)に示すように、タオル地状の織物構造(パイル織り構造)を有するプラズマ生成部を用いてもよい。この場合、図14(b)に示すように、プラズマPおよび誘起ガス流の厚さを増すことができる。これにより、表面処理に寄与する領域を厚くすることができる。また、微小な凹凸を有する被処理物に対してプラズマ生成部を接触させた状態で表面処理を行う構成において、被処理物の表面との密着性を向上させることができる。   For example, as shown in FIG. 14B, a plasma generating unit having a towel-like woven structure (pile woven structure) may be used. In this case, as shown in FIG. 14B, the thickness of the plasma P and the induced gas flow can be increased. Thereby, the area | region which contributes to surface treatment can be thickened. In addition, in the configuration in which the surface treatment is performed in a state where the plasma generation unit is in contact with the workpiece having minute unevenness, the adhesion with the surface of the workpiece can be improved.

また、図14(c)に示すように、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とを織り合わせた織物構造の表面に、絶縁糸からなるファブリック構造層23を設けてもよい。この場合、ファブリック構造層23が被処理物側になるように配置することで、プラズマ生成部を被処理物の表面に対して密着させた状態で相対的に移動させても、誘起ガス流によって被処理物の表面処理を行うとともに、被処理物の表面電位がプラズマ生成部に影響を及ぼすことを防止できる。なお、ファブリック構造層23としては、誘起ガス流を被処理物側に移動可能なように、通風性を有する織り方(例えばレース織り)で織った織物層、あるいは編物層を用いることが好ましい。   Moreover, as shown in FIG.14 (c), you may provide the fabric structure layer 23 which consists of an insulating thread | yarn on the surface of the textile structure which woven the 1st insulation coating wire 1 and the 2nd insulation coating wire 2. As shown in FIG. In this case, by arranging the fabric structure layer 23 so as to be on the workpiece side, even if the plasma generating unit is relatively moved in a state of being in close contact with the surface of the workpiece, While performing the surface treatment of the workpiece, it is possible to prevent the surface potential of the workpiece from affecting the plasma generation unit. In addition, as the fabric structure layer 23, it is preferable to use a woven layer or a knitted layer woven by a weaving method (for example, lace weaving) having air permeability so that the induced gas flow can be moved to the object to be processed.

また、実施形態1に示したプラズマ生成装置を用いてもよく、その場合には管状や溝状の被処理物の表面処理を行える。また、管内あるいは溝面に曲面や凹凸がある場合であっても、プラズマ生成部を被処理物の表面形状に応じて変形させることで、表面処理を適切に行える。   In addition, the plasma generation apparatus described in Embodiment 1 may be used, and in that case, surface treatment of a tubular or grooved object can be performed. Further, even when there is a curved surface or unevenness in the tube or the groove surface, the surface treatment can be appropriately performed by deforming the plasma generation unit according to the surface shape of the object to be processed.

図15は、本実施形態にかかる表面処理装置による表面処理の効果を調べるために行った実験の実験装置を示す写真である。この実験では、実施形態1で説明したプラズマ生成部を互いに平行な方向に5本並べて配置したプラズマ生成部8を、被処理物としてのフッ素樹脂基板31の表面に接触配置し、プラズマ生成した領域、およびプラズマ生成していない領域での撥水性を比較した。   FIG. 15 is a photograph showing an experimental apparatus of an experiment conducted for examining the effect of the surface treatment by the surface treatment apparatus according to the present embodiment. In this experiment, the plasma generation unit 8 in which five plasma generation units described in the first embodiment are arranged in parallel to each other is arranged in contact with the surface of the fluororesin substrate 31 as an object to be processed, and plasma is generated. The water repellency was compared in a region where no plasma was generated.

プラズマ生成条件としては、0.04MPaの空気中で、+2.0kVの電圧印加期間5μs、電圧無印加期間1μs、−2.0kV負極性の電圧印加期間5μs、電圧無印加期間189μsを1周期とする矩形波の交流電圧を3分間印加した。   As plasma generation conditions, in a 0.04 MPa air, a +2.0 kV voltage application period of 5 μs, a voltage non-application period of 1 μs, a negative voltage application period of 5 μs and a voltage non-application period of 189 μs are defined as one cycle. A rectangular wave alternating voltage was applied for 3 minutes.

そして、フッ素樹脂基板31におけるプラズマ生成した領域(処理部)、被処理物におけるプラズマ生成していない領域(非処理部)、被処理物と同じ構成の表面処理を行っていない基板(非処理基板)のそれぞれについて、水道水を滴下し、滴下した水道水の形状を目視により検査した。   And the area | region (process part) which plasma generated in the fluororesin substrate 31, the area | region (non-process part) which is not generating plasma in a to-be-processed object, the board | substrate (non-process substrate) which is not performing the same structure as a to-be-processed object ), Tap water was dropped and the shape of the dropped tap water was visually inspected.

その結果、図16(a)に示すように、非処理部および非処理基板においては滴下した水滴は上方から見た形状がほぼ真円になったが、処理部においては真円と異なる形状になった。また、図16(b)に示すように、処理部における水の接触角αは、非処理部および非処理基板における水の接触角βよりも小さくなった。このように、本実施形態にかかる表面処理装置により非処理物の表面処理を行うことで、非処理物の表面を親水化できることが確認できた。   As a result, as shown in FIG. 16 (a), in the non-processed part and the non-processed substrate, the dropped water droplet has a substantially perfect circle shape when viewed from above, but the process part has a shape different from the perfect circle. became. Moreover, as shown in FIG.16 (b), the contact angle (alpha) of water in a process part became smaller than the contact angle (beta) of water in a non-process part and a non-process board | substrate. As described above, it was confirmed that the surface of the non-treated product can be hydrophilized by performing the surface treatment of the non-treated product with the surface treatment apparatus according to the present embodiment.

〔実施形態4〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上述の実施形態で説明した各部材と同様の機能を有する部材については同じ符号を用い、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
Still another embodiment of the present invention will be described. For convenience of explanation, the same reference numerals are used for members having the same functions as those of the members described in the above embodiment, and the description thereof is omitted.

本実施形態では、本発明を表示装置に適用する場合の例について説明する。図17は、本実施形態にかかる表示装置40の概略構成を示すブロック図である。なお、この表示装置40は、例えば、テレビジョン受像機、各種記録媒体に記録された文字データや画像データを再生するための再生装置のモニター、各種コンピュータシステム等のモニターなどに用いることができる。   In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a display device will be described. FIG. 17 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the display device 40 according to the present embodiment. The display device 40 can be used for, for example, a television receiver, a monitor of a reproducing device for reproducing character data and image data recorded on various recording media, and a monitor of various computer systems.

図17に示すように、表示装置40は、表示部41とドライブユニット51とを備えている。図18は、表示部41の要部を示す図である。   As shown in FIG. 17, the display device 40 includes a display unit 41 and a drive unit 51. FIG. 18 is a diagram illustrating a main part of the display unit 41.

表示部41は、図18に示すように、行方向(水平方向)に延伸するアドレス電極線(第1絶縁被覆線)43および絶縁線44と、列方向(垂直方向)に延伸する表示電極線(第2絶縁被覆線)45および絶縁線46とを備えている。   As shown in FIG. 18, the display unit 41 includes address electrode lines (first insulation coating lines) 43 and insulation lines 44 extending in the row direction (horizontal direction), and display electrode lines extending in the column direction (vertical direction). (Second insulation covered wire) 45 and insulation wire 46 are provided.

なお、行方向に延伸するアドレス電極線43と絶縁線44とは、列方向に沿って1本ずつ交互に配置されている。つまり、2本の絶縁線44によって挟まれた領域毎に、アドレス電極線43が1本ずつ配置されている。   The address electrode lines 43 and the insulating lines 44 extending in the row direction are alternately arranged one by one along the column direction. That is, one address electrode line 43 is arranged for each region sandwiched between two insulating wires 44.

また、列方向に延伸する表示電極線45と絶縁線46とは、2本の表示電極線45と1本の絶縁線46とからなる組が行方向に沿って複数組並べて配置されている。つまり、2本の絶縁線46によって挟まれた領域毎に、表示電極線45が2本ずつ配置されている。   In addition, the display electrode lines 45 and the insulating lines 46 extending in the column direction are arranged by arranging a plurality of sets of two display electrode lines 45 and one insulating line 46 along the row direction. That is, two display electrode lines 45 are arranged for each region sandwiched between two insulating lines 46.

そして、行方向に延伸する各線と列方向に延伸する各線とが織り合わされ、2本の絶縁線44と2本の絶縁線46とによって囲まれた各画素がマトリクス状に配置されたファブリック構造が形成されている。なお、これら各線の織り方は特に限定されるものではなく、各画素においてアドレス電極線43と2本の表示電極線45とが互いに接触するように織り合わせればよい。例えば、従来の衣料等で用いられているストライプ模様の布生地の織り方を適用できる。   Each line extending in the row direction and each line extending in the column direction are interwoven, and a fabric structure in which pixels surrounded by two insulating lines 44 and two insulating lines 46 are arranged in a matrix. Is formed. Note that the way of weaving these lines is not particularly limited, and the address electrode lines 43 and the two display electrode lines 45 may be woven so that they are in contact with each other in each pixel. For example, a method of weaving a striped cloth fabric used in conventional clothing and the like can be applied.

なお、アドレス電極線43および表示電極線45は、絶縁被覆された導体線からなる。また、表示電極線45は、織り合わされる前に絶縁層の表面に蛍光体を塗布されている。そして、行方向に沿って並ぶ各画素において、表示電極線45の色がR(赤)、G(緑)、B(青)の順になるように、配置されている。   Note that the address electrode lines 43 and the display electrode lines 45 are made of conductor lines coated with insulation. The display electrode lines 45 are coated with a phosphor on the surface of the insulating layer before being interwoven. In each of the pixels arranged in the row direction, the display electrode lines 45 are arranged so that the colors of the display electrode lines 45 are in the order of R (red), G (green), and B (blue).

また、このように形成されたファブリック構造が対向配置された基板(図示せず)の間に挿入されており、この基板間には上記ファブリック構造とともに放電ガスが封入されている。なお、上記各基板の材質は、少なくとも一方が透明であればよく、特に限定されるものではない。なお、形状を変更可能なフレキシブルな表示装置を実現したい場合には、上記両基板として柔軟性を有する基板(フレキシブル基板)を用いればよい。   The fabric structure thus formed is inserted between substrates (not shown) opposed to each other, and a discharge gas is sealed between the substrates together with the fabric structure. The material of each substrate is not particularly limited as long as at least one of the materials is transparent. In order to realize a flexible display device whose shape can be changed, a flexible substrate (flexible substrate) may be used as the two substrates.

ドライブユニット51は、制御回路52、電源回路(図示せず)、アドレス電極ドライバ53、および表示電極ドライバ54を備えている。   The drive unit 51 includes a control circuit 52, a power supply circuit (not shown), an address electrode driver 53, and a display electrode driver 54.

制御回路52は、フレームメモリ55、制御信号生成部56、およびROM57を備えている。   The control circuit 52 includes a frame memory 55, a control signal generation unit 56, and a ROM 57.

フレームメモリ55は、表示データを一時的に記憶するものである。より具体的には、表示装置40には、TVチューナ、記録媒体の再生装置、コンピュータなどの外部装置から画像データ(例えばR、G、Bの3色の輝度レベルを示す信号)および各種同期信号が入力されるようになっており、フレームメモリ55は上記画像データを一時的に格納する。   The frame memory 55 temporarily stores display data. More specifically, the display device 40 includes image data (for example, signals indicating luminance levels of three colors R, G, and B) and various synchronization signals from an external device such as a TV tuner, a recording medium reproducing device, and a computer. The frame memory 55 temporarily stores the image data.

制御信号生成部56は、フレームメモリ55に一旦格納しておいた画像データを読み出し、この画像データに基づいて各ドライバを駆動するための制御信号を生成する。この制御信号は、各電極に対して印加する電圧値、電圧の印加タイミングなどを示すものである。ROM57には、入力される画像データおよび各種同期信号に応じた駆動電圧の制御データが記憶されており、制御信号生成部56はROM57に記憶されている制御データに基づいて制御信号を生成し、各ドライバに出力する。   The control signal generator 56 reads the image data once stored in the frame memory 55, and generates a control signal for driving each driver based on the image data. This control signal indicates the voltage value applied to each electrode, the application timing of the voltage, and the like. The ROM 57 stores drive data control data corresponding to input image data and various synchronization signals. The control signal generator 56 generates a control signal based on the control data stored in the ROM 57. Output to each driver.

アドレス電極ドライバ53は、制御回路52から入力される制御信号に基づいて、各アドレス電極線43の電位を個別に制御する。また、表示電極ドライバ54は、制御回路52から入力される制御信号に基づいて、各表示電極線45の電位を個別に制御する。これら各ドライバには電源回路から配線を介して所定の電力が供給される。これにより、アドレス電極線43および表示電極線45の電位が制御され、セルの選択および表示が行われる。なお、これら各電極線の駆動方法は特に限定されるものではなく、従来のプラズマディスプレイと略同様の駆動方法を適用できる。   The address electrode driver 53 individually controls the potential of each address electrode line 43 based on a control signal input from the control circuit 52. Further, the display electrode driver 54 individually controls the potential of each display electrode line 45 based on a control signal input from the control circuit 52. Each of these drivers is supplied with predetermined power from the power supply circuit via wiring. As a result, the potentials of the address electrode lines 43 and the display electrode lines 45 are controlled, and the cells are selected and displayed. Note that the driving method of each electrode line is not particularly limited, and a driving method substantially similar to that of a conventional plasma display can be applied.

以上のように、本実施形態にかかる表示装置40は、アドレス電極線43と表示電極線45とが各画素において絶縁層を介して互いに接触するように織り合わされた表示部41を備えている。   As described above, the display device 40 according to the present embodiment includes the display unit 41 woven so that the address electrode lines 43 and the display electrode lines 45 are in contact with each other via the insulating layer in each pixel.

これにより、アドレス電極線43と表示電極線45とを織り合わせることで表示部41を形成できるので、従来のプラズマディスプレイパネルのように基板上に各電極線、誘電体層、リブなどを形成する場合に比べて、製造工程を簡略化し、製造コストを低減できる。   As a result, the display unit 41 can be formed by weaving the address electrode lines 43 and the display electrode lines 45, so that each electrode line, dielectric layer, rib, and the like are formed on the substrate as in a conventional plasma display panel. Compared to the case, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

また、アドレス電極線43と表示電極線45とを織り合わせる前に表示電極線45に蛍光体を塗布しておくことで、従来のプラズマディスプレイパネルように各セル毎に蛍光体を塗布する処理を行う必要がなく、製造工程をさらに簡略化し、製造コストをさらに低減できる。   In addition, the phosphor is applied to the display electrode lines 45 before weaving the address electrode lines 43 and the display electrode lines 45, so that the phosphor is applied to each cell like a conventional plasma display panel. There is no need to do this, the manufacturing process can be further simplified, and the manufacturing cost can be further reduced.

また、アドレス電極線43と表示電極線45とを織り合わせてなるファブリック構造を対向配置した基板間に挿入し、この基板間に放電ガスを封入することで表示部41を形成できるので、放電ガスの保持をより確実に行うことができる。   Further, the display unit 41 can be formed by inserting a fabric structure formed by weaving the address electrode lines 43 and the display electrode lines 45 between the substrates facing each other and enclosing the discharge gas between the substrates. Can be held more reliably.

また、上記ファブリック構造を構成する各線として、柔軟性(可撓性)を有する材料を用いることで、形状を任意に変更可能なファブリック構造を形成できる。そして、対向する両基板として柔軟性を有する基板を用いることで、形状を任意に変更可能なフレキシブルな表示装置を容易に実現できる。また、この場合、両電極線がファブリック構造をなしているので、表示部の形状を変形させても、各画素における両電極線の接触状態を安定して維持することができ、適切な表示を行うことができる。   Moreover, the fabric structure which can change a shape arbitrarily can be formed by using the material which has a softness | flexibility (flexibility) as each line which comprises the said fabric structure. And by using a flexible substrate as both opposing substrates, a flexible display device whose shape can be arbitrarily changed can be easily realized. In this case, since both electrode lines have a fabric structure, the contact state of both electrode lines in each pixel can be stably maintained even when the shape of the display portion is deformed, and appropriate display is achieved. It can be carried out.

なお、アドレス電極線43や表示電極線45の数や配置は上記した構成に限らず、適宜変更してもよい。例えば、各画素を通る表示電極線45の数をさらに増やしてもよい。また、各画素において絶縁層を介して表示電極線45に当接するように維持電極線(図示せず)を配置し、いわゆる3電極型のプラズマディスプレイパネルを構成してもよい。   The number and arrangement of the address electrode lines 43 and the display electrode lines 45 are not limited to the above-described configuration, and may be changed as appropriate. For example, the number of display electrode lines 45 passing through each pixel may be further increased. Further, in each pixel, a storage electrode line (not shown) may be arranged so as to be in contact with the display electrode line 45 through an insulating layer to constitute a so-called three-electrode type plasma display panel.

また、放電ガスとして大気を用いる場合には、両基板を省略して、上記ファブリック構造を表示部41として用いてもよい。   When the atmosphere is used as the discharge gas, both the substrates may be omitted and the fabric structure may be used as the display unit 41.

〔実施形態5〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、上述の実施形態で説明した各部材と同様の機能を有する部材については同じ符号を用い、その説明を省略する。
[Embodiment 5]
Still another embodiment of the present invention will be described. For convenience of explanation, the same reference numerals are used for members having the same functions as those of the members described in the above embodiment, and the description thereof is omitted.

本実施形態では、本発明を流体改質装置に適用する場合の例について説明する。図19は、本実施形態にかかる流体改質装置60の概略構成を示す図である。なお、この流体改質装置60は、例えば、原動機、焼却施設、各種産業機械等の排ガスなどの気体から汚染物質、有害物質、微生物、ウィルスなどを除去する処理、あるいは各種溶液を浄化する処理などを行うためのものである。   In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to a fluid reforming apparatus will be described. FIG. 19 is a diagram showing a schematic configuration of a fluid reforming apparatus 60 according to the present embodiment. The fluid reformer 60 is, for example, a process for removing pollutants, harmful substances, microorganisms, viruses, etc. from a gas such as an exhaust gas from a prime mover, an incineration facility, various industrial machines, or a process for purifying various solutions. Is for doing.

図19に示すように、流体改質装置60は、処理対象の流体が流れる管路61内に、実施形態2に示したファブリック構造からなるプラズマ生成部8を複数層備えた構成である。   As shown in FIG. 19, the fluid reforming apparatus 60 has a configuration in which a plurality of plasma generation units 8 having the fabric structure shown in the second embodiment are provided in a pipeline 61 through which a fluid to be processed flows.

第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2との間に交流電圧を印加することで、両絶縁被覆線間の領域に1012cm−3を超える高イオン密度のプラズマPが生成され、このプラズマPによってプラズマ生成部8の表面に細かい渦巻き状にガス流Fが誘起される。そして、プラズマ部で生成された長寿命の励起種(例えば酸素プラズマ内のオゾン等)がガス流誘起層全体に分布する。このため、処理対象の流体がファブリック構造からなるプラズマ生成部8を通過することで、プラズマPおよび/またはガス流誘起層と流体とが接触し、プラズマPおよび/またはガス流誘起層と流体中の物質との間で生じる酸化、分解、吸着等の化学変化等によって処理対象の流体の改質処理が行われる。 By applying an AC voltage between the first insulation-coated wire 1 and the second insulation-coated wire 2, a plasma P having a high ion density exceeding 10 12 cm −3 is generated in a region between both insulation-coated wires, The plasma P induces a gas flow F in a fine spiral shape on the surface of the plasma generation unit 8. Then, long-lived excited species (for example, ozone in oxygen plasma) generated in the plasma part are distributed throughout the gas flow inducing layer. For this reason, the plasma P and / or the gas flow induction layer and the fluid come into contact with each other as the fluid to be processed passes through the plasma generation unit 8 having the fabric structure, and the plasma P and / or the gas flow induction layer and the fluid are in contact with each other. The fluid to be treated is reformed by chemical changes such as oxidation, decomposition, adsorption, etc. that occur between these substances.

以上のように、本実施形態にかかる流体改質装置60は、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2とを含んでなるファブリック構造を有するプラズマ生成部8を備えている。   As described above, the fluid reforming apparatus 60 according to the present embodiment includes the plasma generation unit 8 having a fabric structure including the first insulating coated wire 1 and the second insulating coated wire 2.

これにより、第1絶縁被覆線1と第2絶縁被覆線2との接触部近傍においてプラズマを生成することができる。また、第1絶縁被覆線1および第2絶縁被覆線2に印加する電圧を制御することで、放電を時間的および空間的に容易に制御できる。そして、処理対象の流体が上記ファブリック構造を通過することにより、プラズマによって誘起された励起種と処理対象の流体とを接触させ、流体の浄化処理を容易に行うことができる。   Thereby, plasma can be generated in the vicinity of the contact portion between the first insulation-coated wire 1 and the second insulation-coated wire 2. Further, by controlling the voltage applied to the first insulating coated wire 1 and the second insulating coated wire 2, the discharge can be easily controlled temporally and spatially. Then, when the fluid to be treated passes through the fabric structure, the excited species induced by the plasma and the fluid to be treated can be brought into contact with each other, and the purification treatment of the fluid can be easily performed.

また、上記の構成によれば、大気圧下で安定してプラズマを生成できるので、大気圧下での流体浄化処理を容易に行える。   Moreover, according to said structure, since a plasma can be produced | generated stably under atmospheric pressure, the fluid purification process under atmospheric pressure can be performed easily.

また、本実施形態にかかる流体改質装置60は、ファブリック構造からなるプラズマ生成部8を複数層備えている。これにより、処理対象の流体とプラズマあるいはプラズマによって誘起されたガス流との接触機会を増やし、改質処理の効率を向上させることができる。なお、第1の導体線と第2の導体線とが絶縁層を介して互いに接触する接触部が3次元方向に分布したプラズマ生成部を用いた場合にも、略同様の効果が得られる。   In addition, the fluid reforming apparatus 60 according to the present embodiment includes a plurality of plasma generation units 8 having a fabric structure. Thereby, the contact opportunity of the fluid to be processed and the plasma or the gas flow induced by the plasma can be increased, and the efficiency of the reforming process can be improved. Note that substantially the same effect can be obtained also when a plasma generation unit in which contact portions where the first conductor wire and the second conductor wire are in contact with each other via an insulating layer is distributed in a three-dimensional direction is used.

なお、処理対象の流体は、気体に限らず液体であってもよい。プラズマ生成部8を例えば水、アルコール等の溶液中に設置し、電圧印加を行うことで、水分子やアルコール分子に含まれる水素や酸素をプラズマ化させて液中でプラズマ生成を行うことができる。   The fluid to be processed is not limited to gas but may be liquid. The plasma generation unit 8 is installed in, for example, a solution of water, alcohol, etc., and a voltage is applied, so that hydrogen and oxygen contained in water molecules and alcohol molecules can be converted into plasma to generate plasma in the liquid. .

処理対象の流体が液体である場合には、プラズマ生成部8に気泡を内包させ、まず気泡内の気体(例えば、水素、酸素、窒素、希ガスなど)による気体放電を開始させてから液体物質(溶液物質)による放電に移行するようにしてもよい。これにより、溶液中に含まれる有機物などの汚染物質をプラズマにより分解処理できる。   When the fluid to be processed is a liquid, the plasma generation unit 8 encloses bubbles, and first starts gas discharge with a gas in the bubbles (for example, hydrogen, oxygen, nitrogen, rare gas, etc.), and then the liquid substance You may make it transfer to the discharge by (solution substance). Thereby, contaminants such as organic substances contained in the solution can be decomposed by plasma.

プラズマ生成部8に気泡を内包させる方法としては、例えば以下に示す3つの方法を用いることができる。   For example, the following three methods can be used as a method of enclosing bubbles in the plasma generation unit 8.

第1の方法は、プラズマ生成部8を液面上で気体と接触させてから液中に含浸させる方法である。この際、プラズマ生成部8に接触させる気体は大気であってもよく、あるいは放電が開始しやすいヘリウム等の希ガス、あるいは活性ラジカルを作りやすい水素などであってもよい。   The first method is a method in which the plasma generator 8 is brought into contact with a gas on the liquid surface and then impregnated in the liquid. At this time, the gas brought into contact with the plasma generation unit 8 may be the atmosphere, or may be a rare gas such as helium that easily starts discharge, or hydrogen that easily generates active radicals.

第2の方法は、プラズマ生成部8の下方に泡を供給し、プラズマ生成部8に連続的に気泡を送り込む方法である。   The second method is a method of supplying bubbles below the plasma generation unit 8 and continuously sending bubbles to the plasma generation unit 8.

第3の方法は、液体中で電気分解を生じさせて気泡を生成する方法である。図20は、この場合の装置構成の一例を示す図である。この図に示すように、第1絶縁被覆線1に代えて絶縁被覆されていない導体線4を用いる。また、液体中に、第3電極72を配置する。そして、導体線4と第3電極72との間に第2電源71によって電圧を印加することで電気分解を生じさせ、導体線4の表面に気泡Bを生成する。これにより、プラズマ生成部8を構成する導体線4の表面に気泡Bを生じさせ、気体放電を開始させることができる。   The third method is a method of generating bubbles by causing electrolysis in a liquid. FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a device configuration in this case. As shown in this figure, a conductor wire 4 that is not covered with insulation is used in place of the first insulation covered wire 1. In addition, the third electrode 72 is disposed in the liquid. Then, a voltage is applied between the conductor wire 4 and the third electrode 72 by the second power source 71 to cause electrolysis, thereby generating bubbles B on the surface of the conductor wire 4. Thereby, the bubble B can be produced in the surface of the conductor wire 4 which comprises the plasma production | generation part 8, and gas discharge can be started.

なお、本実施形態では、ファブリック構造を有するプラズマ生成部を用いた流体改質装置について説明したが、これに限らず、例えば実施形態1に示した撚線構造や組紐構造を有するプラズマ生成部を用いてもよい。   In addition, although this embodiment demonstrated the fluid reforming apparatus using the plasma generation part which has a fabric structure, it is not restricted to this, For example, the plasma generation part which has the twisted wire structure or braid structure shown in Embodiment 1 is used. It may be used.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、プラズマ生成を低電圧で安定して行うことができるので、各種プラズマ生成装置に適用できる。また、大気圧下でプラズマ生成を行うプラズマ生成装置に好適である。また、表面処理装置、表示装置、流体改質装置などに備えられるプラズマ生成装置に適用できる。   Since the present invention can stably perform plasma generation at a low voltage, it can be applied to various plasma generation apparatuses. Moreover, it is suitable for a plasma generation apparatus that generates plasma under atmospheric pressure. Further, the present invention can be applied to a plasma generation apparatus provided in a surface treatment apparatus, a display apparatus, a fluid reforming apparatus, or the like.

1 第1絶縁被覆線
2 第2絶縁被覆線
3 電源
4、6 導体線
5、7 絶縁層
8 プラズマ生成部
10、20、20b プラズマ生成装置
11 金網
12 絶縁被覆線
21 支持部材
22 被処理物
30 表面処理装置
40 表示装置
41 表示部
43 アドレス電極線(第1絶縁被覆線)
44 絶縁線
45 表示電極線(第2絶縁被覆線)
46 絶縁線
60 流体改質装置
61 管路
71 第2電源
72 第3電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st insulation coating wire 2 2nd insulation coating wire 3 Power supply 4, 6 Conductor wires 5, 7 Insulating layer 8 Plasma generation part 10, 20, 20b Plasma generation apparatus 11 Wire mesh 12 Insulation coating wire 21 Support member 22 To-be-processed object 30 Surface treatment device 40 Display device 41 Display unit 43 Address electrode wire (first insulation coated wire)
44 Insulated wire 45 Display electrode wire (second insulation coated wire)
46 Insulated wire 60 Fluid reforming device 61 Pipe line 71 Second power source 72 Third electrode

Claims (16)

第1導電体と、第2導電体と、上記第1導電体と上記第2導電体との間に備えられた少なくとも1層の絶縁層とを備えたプラズマ生成部を有し、上記第1導電体と上記第2導電体との間に電圧を印加することによってプラズマを生成するプラズマ生成装置であって、
上記第1導電体と上記第2導電体とは上記絶縁層を介して互いに接触しており、
上記第1導電体と上記第2導電体とが上記絶縁層を介して互いに接触する接触部の周囲における、上記第1導電体と上記絶縁層との間、上記第2導電体と上記絶縁層との間、上記絶縁層同士の間のいずれか1つ以上に、プラズマ化する流体に晒された隙間が形成されており、
上記プラズマ生成部は、線状部材からなる上記第1導電体と線状部材からなる上記第2導電体とを織り合わせた織物構造、線状部材からなる上記第1導電体と線状部材からなる上記第2導電体とを編み合わせた編物構造、および網状部材あるいは多数の穴部が設けられた板状部材からなる上記第1導電体に線状部材からなる上記第2導電体を編み合わせた構造のうちのいずれかからなるファブリック構造を有することを特徴とするプラズマ生成装置。
A plasma generator comprising: a first conductor; a second conductor; and at least one insulating layer provided between the first conductor and the second conductor; A plasma generating apparatus that generates plasma by applying a voltage between a conductor and the second conductor,
The first conductor and the second conductor are in contact with each other through the insulating layer,
Between the first conductor and the insulating layer around the contact portion where the first conductor and the second conductor are in contact with each other via the insulating layer, the second conductor and the insulating layer A gap exposed to a fluid to be converted into plasma is formed in any one or more between the insulating layers.
The plasma generator is woven structure interwoven and the second conductor made of the first conductor and the linear member made of a linear member, from the first conductor and the linear member made of a linear member The knitted structure in which the second conductor is knitted, and the first conductor made of a net-like member or a plate-like member provided with a large number of holes are knitted to the second conductor made of a linear member. A plasma generating apparatus having a fabric structure made of any one of the structures described above .
上記プラズマ生成部は、上記第1導電体と上記第2導電体とが上記絶縁層を介して互いに接触する接触部が3次元方向に分布した構成であることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成装置。   2. The plasma generation unit according to claim 1, wherein the first conductor and the second conductor are configured to have a three-dimensional distribution of contact portions where the first conductor and the second conductor are in contact with each other via the insulating layer. Plasma generator. 上記プラズマ生成部は、上記ファブリック構造の集合体によって形成されていることを特徴とする請求項2に記載のプラズマ生成装置。   The plasma generation apparatus according to claim 2, wherein the plasma generation unit is formed of an assembly of the fabric structure. 上記プラズマ生成部は、外力を付与することによって形状を変形可能であることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成装置。   The plasma generating apparatus according to claim 1, wherein the plasma generating unit can be deformed by applying an external force. 上記プラズマ生成部は、上記第1導電体、上記第2導電体、および上記絶縁層によって上記隙間が形成された構造を保持していることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成装置。   The plasma generation apparatus according to claim 1, wherein the plasma generation unit holds a structure in which the gap is formed by the first conductor, the second conductor, and the insulating layer. 上記第1導電体における上記絶縁層との接触面、上記第2導電体における上記絶縁層との接触面、上記絶縁層における上記第1導電体との接触面、上記絶縁層における上記第2導電体との接触面、上記第1導電体と上記第2導電体との間に配置された複数の絶縁層のうちのいずれか1層以上の絶縁層における他の絶縁層との接触面、のうちのいずれか1つ以上が曲面であることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成装置。   Contact surface of the first conductor with the insulating layer, Contact surface of the second conductor with the insulating layer, Contact surface of the insulating layer with the first conductor, and the second conductivity of the insulating layer. A contact surface with a body, a contact surface with another insulating layer in any one or more of the plurality of insulating layers disposed between the first conductor and the second conductor, The plasma generating apparatus according to claim 1, wherein any one or more of them are curved surfaces. 上記第1導電体および上記第2導電体のうちの少なくとも一方は、上記絶縁層によって被覆されていることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成装置。   2. The plasma generating apparatus according to claim 1, wherein at least one of the first conductor and the second conductor is covered with the insulating layer. 大気圧の気体をプラズマ化させることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成装置。   The plasma generation apparatus according to claim 1, wherein gas at atmospheric pressure is turned into plasma. 大気組成の気体をプラズマ化させることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成装置。   The plasma generating apparatus according to claim 1, wherein a gas having an atmospheric composition is turned into plasma. 液体をプラズマ化させることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ生成装置。   The plasma generating apparatus according to claim 1, wherein the liquid is turned into plasma. 上記プラズマ生成部に気泡を供給する気泡供給手段を備えていることを特徴とする請求項10に記載のプラズマ生成装置。 The plasma generation apparatus according to claim 10 , further comprising bubble supply means for supplying bubbles to the plasma generation unit. 上記気泡供給手段は、
上記液体中で電気分解を生じさせることで上記気泡を生成することを特徴とする請求項11に記載のプラズマ生成装置。
The bubble supply means includes
The plasma generation apparatus according to claim 11 , wherein the bubbles are generated by causing electrolysis in the liquid.
請求項1に記載のプラズマ生成装置を用いて被処理材の表面処理を行うことを特徴とする表面処理装置。   A surface treatment apparatus for performing a surface treatment of a material to be treated using the plasma generation apparatus according to claim 1. 請求項1に記載のプラズマ生成装置を用いて表示を行う表示装置であって、
線状部材からなる上記第1導電体および上記第2導電体をそれぞれ複数備え、
上記プラズマ生成部は、上記第1導電体と上記第2導電体と複数の絶縁線とからなるファブリック構造を有し、上記絶縁線によって区画された複数の画素領域を備え、各画素領域において上記第1導電体と上記第2導電体とが上記絶縁層を介して互いに接触していることを特徴とする表示装置。
A display device that performs display using the plasma generation device according to claim 1,
A plurality of the first conductor and the second conductor each made of a linear member are provided,
The plasma generation unit has a fabric structure including the first conductor, the second conductor, and a plurality of insulating lines, and includes a plurality of pixel regions partitioned by the insulating lines, and each pixel region includes the above-described pixel region. A display device, wherein the first conductor and the second conductor are in contact with each other through the insulating layer.
上記第1導電体、上記第2導電体、上記絶縁層のうちのいずれか1つ以上に、蛍光材料が塗布されていることを特徴とする請求項14に記載の表示装置。 The display device according to claim 14 , wherein a fluorescent material is applied to any one or more of the first conductor, the second conductor, and the insulating layer. 請求項1に記載のプラズマ生成装置を用いて流体の改質処理を行う流体改質装置であって、
上記流体中でプラズマを生成させて上記流体を改質処理することを特徴とする流体改質装置。
A fluid reforming apparatus that performs a fluid reforming process using the plasma generation apparatus according to claim 1,
A fluid reforming apparatus, wherein plasma is generated in the fluid to reform the fluid.
JP2011256827A 2011-11-24 2011-11-24 Plasma generating device, surface treatment device, display device, and fluid reforming device Expired - Fee Related JP5224560B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011256827A JP5224560B2 (en) 2011-11-24 2011-11-24 Plasma generating device, surface treatment device, display device, and fluid reforming device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011256827A JP5224560B2 (en) 2011-11-24 2011-11-24 Plasma generating device, surface treatment device, display device, and fluid reforming device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006313632A Division JP4982851B2 (en) 2006-11-20 2006-11-20 Plasma generating apparatus, surface treatment apparatus, and fluid reforming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012104486A JP2012104486A (en) 2012-05-31
JP5224560B2 true JP5224560B2 (en) 2013-07-03

Family

ID=46394603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011256827A Expired - Fee Related JP5224560B2 (en) 2011-11-24 2011-11-24 Plasma generating device, surface treatment device, display device, and fluid reforming device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5224560B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015144982A (en) * 2014-01-31 2015-08-13 日本碍子株式会社 plasma processing method
JP6258807B2 (en) * 2014-07-29 2018-01-10 株式会社Ihi環境エンジニアリング Gas processing equipment
WO2016075750A1 (en) * 2014-11-11 2016-05-19 富士機械製造株式会社 Atmospheric-pressure plasma processing device and plasma processing method
CN107409464A (en) * 2015-03-20 2017-11-28 日本碍子株式会社 Plasma generating method and sterilized water generation method
EP3283129A4 (en) * 2015-04-14 2018-12-19 The Board of Regents for Oklahoma State University Plasma thread
JP6895636B2 (en) 2016-05-13 2021-06-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Liquid processing equipment
WO2023160811A1 (en) * 2022-02-25 2023-08-31 Luong Thi Hong Lien Cold plasma generator and applications comprising same
CN114698220A (en) * 2022-04-29 2022-07-01 珠海格力电器股份有限公司 Spiral electrode, plasma generating device and air purifier

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3413661B2 (en) * 1991-08-20 2003-06-03 株式会社ブリヂストン Surface treatment method and apparatus
JP4046224B2 (en) * 2003-02-14 2008-02-13 日鉄鉱業株式会社 Electrode for gas excitation
JP4546123B2 (en) * 2004-03-19 2010-09-15 財団法人地球環境産業技術研究機構 Plasma reactor
JP2006210178A (en) * 2005-01-28 2006-08-10 Ngk Insulators Ltd Electrode device for plasma generation
JP2006236697A (en) * 2005-02-23 2006-09-07 Mitsui Chemicals Inc Electrode for forming discharge plasma

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012104486A (en) 2012-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4982851B2 (en) Plasma generating apparatus, surface treatment apparatus, and fluid reforming apparatus
JP5224560B2 (en) Plasma generating device, surface treatment device, display device, and fluid reforming device
CN101534869A (en) Diffusive plasma treatment and material procession
CN107029644B (en) Device for generating oxygen active substance by mesh-shaped surface discharge plasma
TWI529771B (en) Electron emission device and display
CN111629506A (en) Large-area space uniform plasma generator and generation method
TWI534847B (en) Electron emission source
CN110180012B (en) Plasma sterilizing device and air purifier
US20140178604A1 (en) Dual-Zone, Atmospheric-Pressure Plasma Reactor for Materials Processing
TW201530595A (en) Electron emission device and electron emission display
TW201530596A (en) Electron emission source
JP6196913B2 (en) Tube type ozone generator
KR101364655B1 (en) Plasma generator and film forming method employing same
US20190090337A1 (en) Satellite-shaped flexible plasma generator
JP2005307352A (en) Apparatus for producing carbon film and production method therefor
RU2670932C1 (en) Ozone generator with depending on location discharge distribution
JP6190267B2 (en) Hydrophilic treatment equipment
CN101499391B (en) Electronic emission apparatus and display equipment
JP5008622B2 (en) Plasma generating electrode and plasma generating method
JP4105315B2 (en) Discharge treatment device
CN107428530B (en) Ozone generator with position dependent discharge distribution
JP5292558B2 (en) Ion gun
CN114900945A (en) Plasma generating device and air purifier
JP2008047372A (en) Plasma generating apparatus
CN110114302B (en) Method for controlling an ozone generator

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121030

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130226

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130308

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160322

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees