(57)【要約】【課題】排ガスの浄化システムに利用した場合に、その浄化システムをできるだけ小型化できるプラズマ発生体を提供する。【解決手段】  本発明の放電装置は、第１誘電性部材と、空間を介して第１誘電性部材に対向する第２誘電性部材と、第１誘電性部材の内部又は表面に設けられ、交流電位に応じて空間にプラズマを発生させ、直流電位に応じて空間に電界を生じさせる第１電極群と、第２誘電性部材の内部又は表面に設けられ、交流電位に応じて空間にプラズマを発生させ、直流電位に応じて空間に電界を生じさせる第２電極群と、第１電極群および第２電極群の一方に交流電位を供給し、第１電極群および第２電極群の他方に直流電位を供給し、第１電極群と第２電極群との間で交流電位と直流電位とを切り換える切換部とを有する。【選択図】図５
2010234195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１誘電性部材と、
空間を介して前記第１誘電性部材に対向する第２誘電性部材と、
前記第１誘電性部材の内部又は表面に設けられ、交流電位に応じて前記空間にプラズマを発生させ、直流電位に応じて前記空間に電界を生じさせる第１電極群と、
前記第２誘電性部材の内部又は表面に設けられ、交流電位に応じて前記空間にプラズマを発生させ、直流電位に応じて前記空間に電界を生じさせる第２電極群と、
前記第１電極群および前記第２電極群の一方に前記交流電位を供給し、前記第１電極群および前記第２電極群の他方に前記直流電位を供給し、前記第１電極群と前記第２電極群との間で前記交流電位と前記直流電位とを切り換える切換部と
を有する放電装置。
【請求項２】
前記第１電極群および前記第２電極群は、第１電極および第２電極をそれぞれ有し、
前記第１電極および前記第２電極は、一方に前記交流電位が供給されると前記空間にプラズマを発生させ、少なくとも一方に前記直流電位が供給されると、前記空間に電界を生じさせる請求項１に記載の放電装置。
【請求項３】
前記第１電極群および前記第２電極群の少なくとも一方において、前記第１電極および前記第２電極は、同一平面にある請求項２に記載のプラズマ発生体。
【請求項４】
前記第１誘電性部材および前記第２誘電性部材は、第１方向に沿って対向しており、
前記第１電極群および前記第２電極群の少なくとも一方において、前記第１電極および前記第２電極は、前記第１方向において異なる位置にある請求項２に記載の放電装置。
【請求項５】
前記第１電極群および前記第２電極群の少なくとも一方において、前記第１電極および前記第２電極の一方が、前記第１誘電性部材および前記第２誘電性部材の対応する一方の前記空間に接する表面に設けられている請求項４に記載の放電装置。
【請求項６】
前記第１誘電性部材および前記第２誘電性部材は、第１方向に沿って対向しており、
前記第１方向に沿って前記第１誘電性部材および前記第２誘電性部材の一方に空間を介して対向する第３誘電性部材と、
前記第３誘電性部材の内部又は表面に設けられ、交流電位に応じて前記第３誘電性部材が接する前記空間にプラズマを発生させ、直流電位に応じて前記空間に電界を生じさせる第３電極群と
を有し、
前記切替部は、前記第１誘電性部材および前記第２誘電性部材の前記一方に対応する前記第１電極群および前記第２電極群の一方に交流電位を供給し、前記第１電極群および前記第２電極群の他方と前記第３電極群に直流電位を供給し、前記第１電極群および前記第２電極群の前記一方と、前記第１電極群および前記第２電極群の前記他方並びに前記第３電極群との間で、前記交流電位と前記直流電位とを切り換える請求項１に記載の放電装置。
【請求項７】
前記第１電極群および前記第２電極群の前記一方は、前記第１方向に沿って第１電極、第２電極、および第３電極をし、
前記第２電極は、前記交流電位および前記直流電位の一方が供給され、前記第１電極および前記第３電極は、前記交流電位および前記直流電位の他方が供給される請求項６に記載の放電装置。
【請求項８】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の放電装置と、
前記第１誘電性部材と前記第２誘電性部材の間の空間に流体を供給する流体供給源と
を有する反応装置。
【請求項９】
第１誘電性部材と、
空間を介して前記第１誘電性部材に対向する第２誘電性部材と、
前記第１誘電性部材の内部又は表面に設けられ、交流電位に応じて前記空間にプラズマを発生させ、直流電位に応じて前記空間に電界を生じさせる第１電極群と、
前記第２誘電性部材の内部又は表面に設けられ、交流電位に応じて前記空間にプラズマを発生させ、直流電位に応じて前記空間に電界を生じさせる第２電極群と
を有するプラズマ発生体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電装置および放電装置に用いられるプラズマ発生体、並びに放電装置を用いた反応装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマ放電技術は、オゾン発生器、電気集塵装置、空気清浄機、および有害ガス分解装置など幅広い分野において利用されている技術である。このプラズマ放電技術を用いるためのプラズマ発生体として、例えば、一方向に配列された複数の平板状電極を有するものがある。このようなプラズマ発生体においては、電極間に高電圧を印加してプラズマ場を発生させる。このプラズマ場内に流体を通過させると、流体中の物質を分解することが可能となり、例えば排ガスの浄化に用いることができる。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２２１０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のプラズマ発生体を、排ガスの浄化システムに利用する際には、スス等の微粒子状不純物を捕集するために、ＤＰＦ等の集塵システムを別途プラズマ発生体の後段に設置する必要があった。これにより、排ガスの浄化システムが大型化する可能性があった。
【０００５】
よって、プラズマ発生体を排ガスの浄化システムに利用した場合に、その浄化システムをできるだけ小型化できることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る放電装置は、第１誘電性部材と、空間を介して前記の第１誘電性部材に対向する第２誘電性部材と、前記の第１誘電性部材の内部又は表面に設けられ、交流電位に応じて前記の空間にプラズマを発生させ、直流電位に応じて前記の空間に電界を生じさせる第１電極群と、前記の第２誘電性部材の内部又は表面に設けられ、交流電位に応じて前記の空間にプラズマを発生させ、直流電位に応じて前記の空間に電界を生じさせる第２電極群と、前記の第１電極群および前記の第２電極群の一方に前記の交流電位を供給し、前記の第１電極群および前記の第２電極群の他方に前記の直流電位を供給し、前記の第１電極群と前記の第２電極群との間で前記の交流電位と前記の直流電位とを切り換える切換部とを有する。
【０００７】
本発明の一態様にかかる反応装置は、前記の放電装置と、前記の第１誘電性部材と前記の第２誘電性部材の間の空間に流体を供給する流体供給源とを有する。
【０００８】
本発明の一態様にかかるプラズマ発生体は、第１誘電性部材と、空間を介して前記の第１誘電性部材に対向する第２誘電性部材と、前記の第１誘電性部材の内部又は表面に設けられ、交流電位に応じて前記の空間にプラズマを発生させ、直流電位に応じて前記の空間に電界を生じさせる第１電極群と、前記の第２誘電性部材の内部又は表面に設けられ、交流電位に応じて前記の空間にプラズマを発生させ、直流電位に応じて前記の空間に電界を生じさせる第２電極群とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のプラズマ発生体、放電装置、および反応装置によれば、排ガスの浄化システムに利用した場合に、その浄化システムをできるだけ小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるプラズマ発生体の構成例を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１のプラズマ発生体の側面図であり、（ｂ）は、図１のプラズマ発生体の平面図である。
【図３】（ａ）は、図２（ａ）のＡ１１−Ａ１１’線における断面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＡ１２−Ａ１２’線における断面図である。
【図４】（ａ）は、図２（ｂ）のＢ１１−Ｂ１１’線における断面図であり、（ｂ）は図２（ｂ）のＢ１２−Ｂ１２’線における断面図である。
【図５】第１の実施の形態によるプラズマ発生体の作用を説明するための模式的な図である。
【図６】第１の実施の形態によるプラズマ発生体の作用を説明するための模式的な図である。
【図７】プラズマ発生体に対する電源の接続状態を模式的に示す図である。
【図８】（ａ）は、スリット１４から第１方向に垂直な平面に第１誘電性部材１２ａの電極群を投影したときの図であり、（ｂ）は、スリット１４から第１方向に垂直な平面に第２誘電性部材１２ｂの電極群を投影したときの図である。
【図９】複数のスリットを有するプラズマ発生体の構成例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態によるプラズマ発生体の構成例を示す斜視図である。
【図１１】（ａ）は、図１０のプラズマ発生体の側面図、図１１（ｂ）は、図１０のプラズマ発生体の平面図である。
【図１２】（ａ）は、図１１（ａ）のＡ２１−Ａ２１’線における断面図であり、（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ２２−Ａ２２’線における断面図である。
【図１３】（ａ）は、図１１（ｂ）のＢ２１−Ｂ２１’線における断面図であり、（ｂ）は図１１（ｂ）のＢ２２−Ｂ２２’線における断面図である。
【図１４】第２の実施の形態によるプラズマ発生体の作用を説明するための模式的な図である。
【図１５】第２の実施の形態によるプラズマ発生体の作用を説明するための模式的な図である。
【図１６】（ａ）は、スリット１４から第１方向に垂直な平面に第１誘電性部材１２ａの電極群を投影したときの図であり、（ｂ）は、スリット１４から第１方向に垂直な平面に第２誘電性部材１２ｂの電極群を投影したときの図である。
【図１７】複数のスリットを有するプラズマ発生体の断面図である。
【図１８】本発明の第３の実施の形態によるプラズマ発生体の構成例を示す斜視図である。
【図１９】（ａ）は、図１８のプラズマ発生体の側面図であり、（ｂ）は、図１８のプラズマ発生体の平面図である。
【図２０】（ａ）は、図１９（ａ）のＡ３１−Ａ３１’線における断面図であり、（ｂ）は、図１９（ａ）のＡ３２−Ａ３２’線における断面図である。
【図２１】（ａ）は、図１９（ｂ）のＢ３１−Ｂ３１’線における断面図であり、（ｂ）は、図１９（ｂ）のＢ３２−Ｂ３２’線における断面図である
【図２２】第３の実施の形態によるプラズマ発生体の作用を説明するための模式的な図である。
【図２３】第３の実施の形態によるプラズマ発生体の作用を説明するための模式的な図である。
【図２４】（ａ）は、スリット１４から第１方向に垂直な平面に第１誘電性部材１２ａの電極群を投影したときの図であり、（ｂ）は、スリット１４から第１方向に垂直な平面に第２誘電性部材１２ｂの電極群を投影したときの図である。
【図２５】本発明の第４の実施の形態によるプラズマ発生体の構成例を示す斜視図である。
【図２６】（ａ）は、図２５のプラズマ発生体の側面図であり、（ｂ）は、図２５のプラズマ発生体の平面図である。
【図２７】（ａ）は、図２６（ａ）のＡ４１−Ａ４１’線における断面図であり、（ｂ）は、図２６（ｂ）のＡ４２−Ａ４２’線における断面図である。
【図２８】（ａ）は、図２６（ｂ）のＢ４１−Ｂ４１’線における断面図であり、図２８（ｂ）は図２６（ｂ）のＢ４２−Ｂ４２’線における断面図である。
【図２９】第４の実施の形態によるプラズマ発生体の作用を説明するための模式的な図である。
【図３０】第４の実施の形態によるプラズマ発生体の作用を説明するための模式的な図である。
【図３１】（ａ）は、スリット１４から第１方向に垂直な平面に第１誘電性部材１２ａの電極群を投影したときの図であり、（ｂ）は、スリット１４から第１方向に垂直な平面に第２誘電性部材１２ｂの電極群を投影したときの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態によるプラズマ発生体の構成例を示す斜視図であり、図２（ａ）は、図１のプラズマ発生体の側面図、図２（ｂ）は、図１のプラズマ発生体の平面図である。また、図３（ａ）は、図２（ａ）のＡ１１−Ａ１１’線における断面図、図３（ｂ）は、図２（ａ）のＡ１２−Ａ１２’線における断面図である。さらに、図４（ａ）は、図２（ｂ）のＢ１１−Ｂ１１’線における断面図、図４（ｂ）は図２（ｂ）のＢ１２−Ｂ１２’線における断面図である。図１乃至図４に示されるように、本実施の形態によるプラズマ発生体１１は、一方向に配列された複数の平板状の誘電性部材１２を有する。そして、これらの誘電性部材１２は、支持部１３によって所定の間隔をあけて支持されている。これらの誘電性部材１２と支持部１３は、放電空間となるスリット１４を有する基体１５を構成する。なお、以下では、誘電性部材１２を、第１誘電性部材１２ａと第２誘電性部材１２ｂに区別する場合がある。この場合、第１誘電性部材１２ａと第２誘電性部材１２ｂとは対向して配列されている。
【００１３】
さらに、誘電性部材１２の内部には電極１６が設けられている。図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、電極１６は、誘電性部材１２の内部に設けられているとともに、スリット１４を挟んで対向している。
【００１４】
ここで、電極１６は、図３に示すように、櫛歯電極である。例えば、第１誘電体１２ａに設けられた電極１６ａ，１６ｄは、櫛歯電極が互いに噛み合うように配置され、櫛歯部が交互に配列されている。また、第２誘電体１２ｂに設けられた電極１６ｂ，１６ｃも、櫛歯電極が互いに噛み合うように配置され、櫛歯部が交互に配列されている。
【００１５】
さらに、基体１２の端面には、電極１６ａに電気的に接続された外部端子１７ａと、電極１６ｂに電気的に接続された外部端子１７ｂと、電極１６ｃに電気的に接続された外部端子１７ｃと、電極１６ｄに電気的に接続された外部端子１７ｄがそれぞれ設けられる。なお、本明細書で基体１２とは、内部に形成された電極１６等の他の部品を除いた部分をいい、後述するようにプラズマ発生体１１が複数のセラミックグリーンシートの積層体とその各セラミックグリーンシートの表面に形成された電極ペーストを同時焼成して得られる場合には、その積層体のみをいう。
【００１６】
本実施の形態によるプラズマ発生体１１では、電極１６ａに基準電位を供給し電極１６ｄに交流電位を供給することにより、電極１６ａ，１６ｄを埋設する誘電性部材１２ａ（以下、「第１誘電性部材１２ａ」ともいう。）のスリット１４側の表面近傍にバリア放電を発生させることができ、その結果、スリット１４中にプラズマを発生させることができる。また、電極１６ｂ，１６ｃに正の直流電位を供給することにより、プラズマ中の電子を、電極１６ｂ，１６ｄを埋設する誘電性部材１２ｂ（以下、「第２誘電性部材１２ｂ」ともいう。なお、第１誘電性部材１２ａおよび第２誘電性部材１２ｂを区別しない場合は、単に「誘電性部材１２」という。）のスリット１４側の表面に電気的に引き付けることができる。
【００１７】
例えば、スリット１４に、電極１６ａ，１６ｂ側の開口部から排気ガス等の微粒子状不純物を含む流体を供給した場合を考える。図５は、このような場合のプラズマ発生体１１の作用を説明するための模式的な図である。図５は、図２（ｂ）のＣ１１−Ｃ１１’線における断面図で示されたプラズマ発生体１１のスリット１４に流体が供給された場合を示す。ここで、電極１６ａに基準電位を供給し電極１６ｄに交流電位を供給して、第１誘電性部材１２ａのスリット１４側の表面近傍にプラズマを発生させる。また、電極１６ｂ，１６ｃに正の直流電位を供給する。このスリット１４に、流体供給源によって、電極１６ａ，１６ｂ側の開口部から排気ガス等の微粒子状不純物Ｍを含む流体を供給すると、スリット１４中に発生したプラズマと流体中の物質とが反応する。また、微粒子状不純物Ｍは、プラズマ中で正又は負に帯電する。例えば、微粒子状不純物Ｍが負に帯電しやすい物質である場合、微粒子状不純物Ｍが負に帯電する。負に帯電した微粒子状不純物Ｍは、第２誘電性部材１２ｂの表面に電気的に吸着される。これにより、流体中の所定の物質をプラズマと反応させて、別の物質に変化させることができると同時に、供給された流体中から微粒子状不純物Ｍを取り除くことができる。
【００１８】
なお、第１誘電性部材１２ａのスリット１４側の表面近傍にバリア放電を発生させたとき、プラズマ中の電子は、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面近傍に引き付けられることから、第１誘電性部材１２ａのスリット１４側の表面から第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面まで移動する傾向がある。よって、微粒子状不純物Ｍは、スリット１４全域において電子に帯電可能である。
【００１９】
次に、図６に示すように、電極１６ｂに基準電位を供給し電極１６ｃに交流電位を供給すると、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面およびその近傍にバリア放電を発生させることができる。これにより、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の面に吸着した微粒子状不純物Ｍを、プラズマにより分解することができる。
【００２０】
また、電極１６ａ，１６ｄに正の直流電位を供給すると、負に帯電した微粒子状不純物Ｍを、第１誘電性部材１２ａの表面に電気的に吸着させることができる。
【００２１】
すなわち、電極１６ａに基準電位を供給し電極１６ｄに交流電位を供給するとともに、電極１６ｂ，１６ｃに正の直流電位を供給した場合と同様に、スリット１４中にプラズマを発生させることができ、負に帯電した微粒子状不純物Ｍを、第１誘電性部材１２ａの表面に電気的に吸着させることができる。これにより、流体中の所定の物質をプラズマと反応させて、別の物質に変化させることができると同時に、供給された流体中から微粒子状不純物Ｍを取り除くことができる。
【００２２】
誘電性部材１２は、電気絶縁材料から成り、例えば、セラミックスから成る。具体的に、誘電性部材１２を製造する場合には、セラミックグリーンシートを準備し、次に準備したセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに必要に応じて複数枚積層し、高温（約１３００〜１８００℃）で焼成することによって製作される。電気絶縁材料としては、例えば、酸化アルミニウム焼結体（アルミナセラミックス）がある。例えば酸化アルミニウム質焼結体から成るグリーンシートは、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、カルシア（ＣａＯ）、およびマグネシア（ＭｇＯ）等の原料粉末に適当な有機溶剤および溶媒を添加混合して泥漿状となすとともにこれを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用し、シート状に成形することによって得られる。
【００２３】
セラミックグリーンシートの積層体を作製する場合には、セラミックグリーンシートを積層した後、圧着を行なう。圧着は３．０〜８．０ＭＰａ程度の圧力を加えて行ない、必要に応じて３５〜８０℃で加熱を行なう。このとき、スリット１４を形成するために、グリーンシートに打ち抜き加工を施す。また、セラミックグリーンシート同士の十分な接着性を得るために、溶剤と樹脂バインダーを混合するなどして作製した接着剤を用いてもよい。なお、電気絶縁材料としては、酸化アルミニウム質焼結体以外にも、ムライト質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、コーディライト質焼結体、又は炭化珪素質焼結体等が挙げられる。
【００２４】
本実施の形態によるプラズマ発生体１１において、電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、スリット１４内にプラズマ場を発生させるための電極として機能する。なお、電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄはそれぞれ、その端部が基体１２の外表面近傍まで導出されており、対応する外部端子１７ａ，１７ｂ、１７ｃ、１７ｄに直接に、又は補助電極を介して電気的に接続される。
【００２５】
電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、タングステン、モリブデン、銅、又は銀等の金属粉末電極からなり、スクリーン印刷法等の印刷手段を用いて、基体１２用のセラミックグリーンシートの所定の位置に電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ用の導電体ペーストを印刷塗布し、誘電性部材１２用のセラミックグリーンシートと同時焼成することによって誘電性部材１２の内部および表面に所定のパターンに形成することができる。導電体ペーストは、主成分の金属粉末に有機バインダーおよび有機溶剤、並びに必要に応じて分散剤等を加えて、ボールミル、三本ロールミル、又はプラネタリーミキサー等の混練手段により混合および混練することで製作される。導電体ペーストには、セラミックグリーンシートの焼結挙動に合わせたり、焼結後の誘電性部材１２との接合強度を高めたりするためにガラスやセラミックスの粉末を添加しても良い。
【００２６】
次に、誘電性部材１２の外表面には、外部端子１７ａ、１７ｂ、１７ｃおよび１７ｄが被着形成されている。外部端子１７ａ、１７ｂ、１７ｃおよび１７ｄは、外部電源から電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに電圧を印加するための導電路として機能し、誘電性部材１２の外表面に導出された電極１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに電気的に接続されている。外部端子１７ａ、１７ｂ、１７ｃおよび１７ｄは、タングステン、モリブデン、銅、又は銀等の金属粉末導体からなり、スクリーン印刷法等の印刷手段を用いて、誘電性部材１２用のセラミックグリーンシートの所定の位置に外部端子１７ａ、１７ｂ、１７ｃおよび１７ｄ用の導電体ペーストを印刷塗布し、誘電性部材１２用のセラミックグリーンシートと同時焼成することによってプラズマ発生体１１の所定の位置に形成することができる。外部端子１７ａ、１７ｂ、１７ｃおよび１７ｄ用の導電体ペーストは、電極１６ａ、電極１６ｂ、電極１６ｃおよび電極１６ｄ用の導電体ペーストと同様にして作製されるが、有機バインダーおよび有機溶剤の量により印刷に適した粘度に調製される。
【００２７】
なお、外部端子１７ａ、１７ｂ、１７ｃおよび１７ｄの露出する表面には、ニッケル又は金等の耐蝕性に優れる金属を被着しておくことが好ましい。なお、外部端子１７ａ、１７ｂ、１７ｃおよび１７ｄが酸化腐食するのを抑制するとともに、外部端子１７ａ、１７ｂ、１７ｃおよび１７ｄと外部電源の電源端子との接合を強固なものとするために、厚みが１〜１０μｍ程度のニッケルめっき層と厚みが０．１〜３μｍ程度の金めっき層とが順次被着されていることが好ましい。なお、外部端子１７ａ、１７ｂ、１７ｃおよび１７ｄにおいても、上述と同様に、高温下にて使用する場合には、ニッケル又は金等の耐蝕性に優れる金属を単層で被着しておいても構わない。
【００２８】
あるいは、外部端子１７ａ、１７ｂ、１７ｃおよび１７ｄは、誘電性部材１２用のセラミックグリーンシートの焼成後に、所定の位置に貼り付けられた金属板でもよい。
【００２９】
そして、外部交流電源の基準電圧側電源端子を圧接又は接合等の手段により外部端子１７ａに電気的に接続し、高電位側電源端子を圧接又は接合等の手段により外部端子１７ｄに電気的に接続して電圧を印加すると、第１誘電性部材１２ａのスリット１４側の表面近傍にバリア放電を発生させることができ、スリット中１４にプラズマを発生させることができる。
【００３０】
これにより、プラズマ発生体１１のスリット１４に、電極１６ａおよび電極１６ｂが形成されている側から供給される流体は、スリット中１４においてプラズマ領域を通過することとなるので、プラズマの効果により反応及び分解されて、改質される。例えば、ＮＯＸ（窒素酸化物）は、酸素濃度が１％程度以下の低酸素条件下において、下記の式（１）および（２）に示された反応より分解して、Ｎ２およびＯ２が生成されて改質される。
【００３１】
２ＮＯ２  →  ２ＮＯ＋Ｏ２・・・・・・・・・・（１）
２ＮＯ＋Ｏ２  →  Ｎ２＋２Ｏ２・・・・・・・・・・（２）
また、プラズマ中で流体中の微粒子状不純物を帯電させることができる。ここで、外部直流電源の正の高電位側電源端子を圧接又は接合等の手段により外部端子１７ｂ，１７ｃに電気的に接続して電圧を印加していると、第２誘電性部材１２ｂの表面において、帯電した微粒子状不純物を電気的に吸着することができるので、流体中の微粒子状不純物を取り除くことができる。
【００３２】
なお、電極１６ａと１６ｄとの間に印加される交流電圧は、必要とされるバリア放電の強度等によって適宜選択される。例えば、ディーゼルエンジンの排気ガス中のＮＯＸ（窒素酸化物）を改質するプラズマ発生体１１において印加される交流電圧の周波数は、例えば１ｋＨｚ〜１００ＭＨｚである。
【００３３】
また、電極１６ａと電極１６ｄとの間に印加する電圧は、１ｋＶ〜５０ｋＶであり、交流電圧以外に、パルス電圧であってもよい。なお、交流電圧は、正弦波に限らず、矩形波電圧若しくは方形波電圧等であってもよい。
【００３４】
また、電極１６ａと電極１６ｂ，１６ｃとの間に印加される直流電圧は、必要とされる電界強度の大きさ等により適宜選択される。例えば、ディーゼルエンジンの排気ガス中の微粒子状不純物を帯電させ、電極１６ｂ，１６ｃ付近の第２誘電性部材１２ｂの表面に帯電した微粒子状不純物を電気的に吸着するときに印加される直流電圧の大きさは１〜５０ｋＶである。
【００３５】
なお、直流電位は、電極１６ｂ，１６ｃの両方に供給してもよいが、電極１６ｂ，１６ｃのいずれか一方に供給してもよい。
【００３６】
次に、外部交流電源の基準電圧側電源端子を圧接又は接合等の手段により外部端子１７ｂに電気的に接続し、高電位側電源端子を圧接又は接合等の手段により外部端子１７ｃに電気的に接続して電圧を印加すると、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面近傍にバリア放電を発生させることができ、スリット１４にプラズマを発生させることができる。
【００３７】
また、外部直流電源の正の高電位側電源端子を圧接又は接合等の手段により外部端子１７ａ，１７ｄに電気的に接続して電圧を印加すると、第１誘電性部材１２ａの表面において、帯電した微粒子状不純物を電気的に吸着することができる。
【００３８】
なお、電極１６ｂ，１６ｃに交流電圧を印加し、電極１６ｂと電極１６ａ，１６ｄとの間に直流電圧を印加した場合の作用効果は、電極１６ａ，１６ｄに交流電圧を印加し、電極１６ａと電極１６ｂ，１６ｃとの間に直流電圧を印加した場合の作用効果と同様である。また、直流電位を、電極１６ａ，１６ｄの両方に供給してもよいが、電極１６ａ，１６ｄのいずれか一方に供給してもよい。
【００３９】
なお、図５および図６には、交流電源Ｖ１および直流電源Ｖ２が記載されている。交流電源Ｖ１は、第１誘電性部材１２ａの電極１６ａ，１６ｄ、又は第２誘電性部材１２ｂの電極１６ｂ，１６ｃに接続される。また、直流電源Ｖ２は、第１誘電性部材１２ａの電極１６ａ，１６ｄ又は第２誘電性部材１２ｂの電極１６ｂ，１６ｃに接続されて、第１誘電性部材１２ａの電極１６ａ，１６ｄの少なくとも一方、又は第２誘電性部材１２ｂの電極１６ｂ，１６ｃの少なくとも一方に直流電位を供給する。そして、図７に示すように、電源切換部１８を設けて、第１誘電性部材１２ａの電極１６ａ，１６ｄと、第２誘電性部材１２ｂの電極１６ｂ，１６ｃとの間で、接続する交流電源Ｖ１と直流電源Ｖ２を交互に切り替えることにより、第１誘電性部材１２ａの表面およびその近傍と第２誘電性部材１２ｂの表面およびその近傍との間でプラズマ発生を交互に行うことができる。これにより、スリット１４中にプラズマを連続的に発生させることができると同時に、粒子状不純物の分解を効率よく行うことができる。
【００４０】
なお、本実施の形態によるプラズマ発生体１１において、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極１６ａ、１６ｄは第１電極群を構成し、第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極１６ｂ，１６ｃは第２電極群を構成する。そして、スリット１４から、誘電性部材１２が配列される方向Ｚ（以下、「第１方向Ｚ」ともいう）に垂直な平面に、第１電極群を投影したとき、図８に示すように、領域Ｓ１において、電極１６ａの櫛歯部と電極１６ｄの櫛歯部とが交互に配列されている。また、スリット１４から第１方向Ｚに垂直な平面に第２電極群を投影したとき、電極１６ｂの櫛歯部と電極１６ｃの櫛歯部とが交互に配列されている。なお、以下では、第１電極群と第２電極群とを区別しないときは、単に電極群という。
【００４１】
なお、電極１６ａ、１６ｂの櫛歯部は、第１電極とみなし、電極１６ｃ，１６ｄの櫛歯部は、第２電極とみなすことができる。また、電極群をスリット１４から第１方向Ｚに垂直な平面に投影するとは、スリット１４内の視点と電極群との間に第１方向に垂直な平面（投影面）を置き、視点と電極群の任意の点とを直線（投影線）で結び、かつ投影面と投影線との交点をつなげることによって投影面に投影図を形成することをいう。
【００４２】
本実施の形態によるプラズマ発生体１１によれば、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極１６ａ，１６ｄ、および第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極１６ｂ，１６ｃが、それぞれ第１方向Ｚに沿って同じ位置にあることから、第１誘電性部材１２ａの第１電極群を、スリット１４から第１方向Ｚに垂直な平面に投影したときの電極１６ａの櫛歯部と電極１６ｃの櫛歯部の位置ずれをより確実に抑制できる。また、同様に、第２誘電性部材１２ｂの電極群を、スリット１４から第１方向Ｚに垂直な平面に投影したときの電極１６ｂの櫛歯部と電極１６ｄの櫛歯部の位置ずれをより確実に抑制できる。
【００４３】
また、本実施の形態によるプラズマ発生体１１においては、図９に示されるように、スリット１４は複数個存在することが好ましい。スリット１４が複数個存在することにより、プラズマ発生体１１に供給できる流体量を増すことができ、流体の圧力損失を低減することができる。
【００４４】
また、本実施の形態によるプラズマ発生体１１と、第１電極群又は第２電極群に交流電圧を印加する交流電源Ｖ１と、第１電極群と第２電極群との間に直流電圧を印加する直流電源Ｖ２と、第１電極群と第２電極群との間で、接続する交流電源Ｖ１および直流電源Ｖ２を切り換える電源切替部１８とを用いて放電装置を構成することにより、スリット１４に供給される流体を改質し、流体中の微粒子状不純物を除去することのできる放電装置と実現することができる。なお、交流電源Ｖ１、交流電源Ｖ２および電源切替部１８は、第１電極群および第２電極群の一方に交流電位を供給し、第１電極群および第２電極群の他方に直流電位を供給し、第１電極群と第２電極群との間で交流電位と直流電位とを切り換える切換部を構成する。
【００４５】
なお、プラズマ発生体１１は、基体１２が、セラミックグリーンシートを同時焼成することにより形成され、電極１６ａ、電極１６ｂ、電極１６ｃ、電極１６ｄおよび外部端子１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄが、導電体ペーストをセラミックグリーンシートと同時に焼成することにより形成されることが好ましい。このことにより、プラズマ発生体１はセラミックスと導電体ペーストを同時焼成することにより一体化されているので、高温、高振動等の環境下で長期間使用される場合にも、プラズマ発生体１１の変形を小さなものとし、スリット１４の形状を安定したものとすることができる。従って、スリット１４内を通過するＰＭや酸化性成分等の流体を長期間にわたって安定して反応させ、分解させて良好に改質することができる。
【００４６】
また、本実施の形態によるプラズマ発生体によれば、プラズマの発生状態を容易に制御して、流体をより高い効率で改質することができる流体改質装置を実現できる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態によるプラズマ発生体１１を用いた放電装置は、流体から微粒子状不純物を除去する、いわゆる集塵システムをも兼ねることから、浄化システム全体を小型化できる。
【００４８】
なお、プラズマ発生体単独ではなく、他の排気ガスの改質機構をともに用いてもよい。例えば、プラズマ発生体の前後にフィルターや触媒を付着しておいても良く、これにより排気ガス中の微粒子状不純物や酸化成分等の排出をさらに低減させることができる。このようなフィルターとして、セラミック製のＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）等があり、触媒として白金等を用いることができる。ただし、本実施の形態によるプラズマ発生体１１は集塵システムをも兼ねることから、プラズマ発生体１１とともに用いるＤＰＦを、従来のＤＰＦよりも小型化することができ、浄化システム全体を小型化できる。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、以下では、第１の実施の形態によるプラズマ発生体１１と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。図１０は、本発明の第２の実施の形態によるプラズマ発生体の構成例を示す斜視図であり、図１１（ａ）は、図１０のプラズマ発生体の側面図、図１１（ｂ）は、図１０のプラズマ発生体の平面図である。また、図１２（ａ）は、図１１（ａ）のＡ２１−Ａ２１’線における断面図、図１２（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ２２−Ａ２２’線における断面図である。さらに、図１３（ａ）は、図１１（ｂ）のＢ２１−Ｂ２１’線における断面図、図１３（ｂ）は図１１（ｂ）のＢ２２−Ｂ２２’線における断面図である。
【００４９】
本実施の形態によるプラズマ発生体２１が、プラズマ発生体１１と異なる点は、電極２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの形状および配置である。プラズマ発生体１１では、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極１６ａ，１６ｄ、および第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極１６ｂ，１６ｃが、第１方向Ｚに沿って同じ位置にあるのに対し、プラズマ発生体２１では、図１３に示すように、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極２６ａ，２６ｄ、および第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極２６ｂ，２６ｃが、第１方向Ｚに沿って異なる位置にある。
【００５０】
また、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極２６ａおよび第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極２６ｂは、櫛歯電極であり、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極２６ｄおよび第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極２６ｄは、矩形状の平板電極である。
【００５１】
本実施の形態によるプラズマ発生体では、第１誘電性部材１２ａの電極２６ａに基準電位を供給し電極２６ｄに交流電位を供給することで、第１誘電性部材１２ａのスリット１４側の表面およびその近傍にバリア放電を発生させることができる。また、電極２６ｂ，２６ｃに正の直流電位を供給することで、第１誘電性部材１２ａのスリット１４側の表面およびその近傍に発生する電子を、電極２６ｂ，２６ｄを埋設する第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面に電気的に引き付けることができる。
【００５２】
例えば、スリット１４に、一方の開口部から排気ガス等微粒子状不純物を含む流体を供給した場合を考える。図１４は、このような場合のプラズマ発生体２１の作用を説明するための模式的な図である。スリット１４に、一方の開口部から排気ガス等微粒子状不純物を含む流体を供給すると、リット１４中に発生したプラズマと流体中の物質とが反応する。また、図１４に示されるように、特に、電極２６ｂ，２６ｃの近傍領域において流体中の微粒子状不純物Ｍを帯電させることができ、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面において、帯電した微粒子状不純物Ｍを電気的に吸着させることができる。これにより供給された流体中から微粒子状不純物Ｍを取り除くことができる。
【００５３】
次に、図１５に示されるように、電極２６ｂに基準電位を供給し電極２６ｃに交流電位を供給することで、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面およびその近傍にバリア放電を発生させることができる。これにより、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面に吸着した微粒子状不純物Ｍをプラズマにより分解することができる。また、電極２６ａ，２６ｄに正の直流電位を供給することで、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面およびその近傍に発生する電子を、第１誘電性部材１２ａのスリット１４側の表面に電気的に引き付けることができる。
【００５４】
なお、図１４および図１５には図示していないが、プラズマ発生体２１にも、プラズマ発生体１１と同様に、交流電源Ｖ１および直流電源Ｖ２が接続される。交流電源Ｖ１は、第１誘電性部材１２ａの電極２６ａ，２６ｄ、又は第２誘電性部材１２ｂの電極２６ｂ，２６ｃに接続される。また、直流電源Ｖ２は、第１誘電性部材１２ａの電極２６ａ，２６ｄ、又は第２誘電性部材１２ｂの電極２６ｂ，２６ｃに接続されて、第１誘電性部材１２ａの電極２６ａ，２６ｄの少なくとも一方、又は第２誘電性部材１２ｂの電極２６ｂ，２６ｃの少なくとも一方に直流電位を供給する。そして、第１誘電性部材１２ａの電極２６ａ，２６ｄと、第２誘電性部材１２ｂの電極２６ｂ，２６ｃとの間で、接続する交流電源Ｖ１と直流電源Ｖ２を交互に切り替えることにより、第１誘電性部材１２ａの表面およびその近傍と第２誘電性部材１２ｂの表面およびその近傍との間でプラズマ発生を交互に行うことができる。これにより、スリット１４中にプラズマを連続的に発生させることができると同時に、粒子状不純物の分解を効率よく行うことができる。
【００５５】
なお、本実施の形態によるプラズマ発生体２１において、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極２６ａ、２６ｄは、第１電極群を構成し、第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極２６ｂ，２６ｃは、第２電極群を構成する。
【００５６】
そして、スリット１４から第１方向Ｚに垂直な平面に第１電極群を投影したとき、図１６（ａ）に示すように、領域Ｓ１において、電極２６ａの櫛歯部と電極２６ｃの一部とが交互に配列されている。また、スリット１４から第１方向に垂直な平面に第２電極群を投影したとき、図１６（ｂ）に示すように、領域Ｓ２において、電極２６ｂの櫛歯部と電極２６ｄの一部とが交互に配列されている。
【００５７】
なお、電極２６ａの櫛歯部および電極２６ｂの櫛歯部は、第１電極とみなし、電極２６ｃおよび電極２６ｄは、第２電極とみなすことができる。
【００５８】
本実施の形態によるプラズマ発生体２１では、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極２６ａ，２６ｄ、および第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極２６ｂ，２６ｃが、第１方向Ｚに沿って異なる位置にあり、第２電極２６ｃ，２６ｄが矩形状の平板電極であるため、第１電極と第２電極との電気的絶縁性を保ちつつ、上記電極組み合わせにおける第２電極の面積をより広くすることができる。そして、第２誘電性部材１２ｂにおいては、電極２６ｃに対向するように電極２６ｂを配置することができ、第１誘電性部材１２ａにおいては、電極２６ａに対向するように電極２６ｄに配置することができるため、低い電圧でスリット内にプラズマを発生することができる。これにより、より効率よくプラズマを発生させることが可能になる。
【００５９】
また、第１電極と第２電極が、第１方向Ｚに沿って異なる位置にあることにより、第１電極と第２電極との間の電気的絶縁性をより確実に確保することができる。
【００６０】
さらに、第１電極と第２電極との絶縁性を同一平面状で確保する必要がなくなるため、プラズマ発生体をより容易に製造することができる。
【００６１】
なお、プラズマ発生体２１では、交流電源に接続された場合に基準電位が供給される電極を櫛歯電極であるとしたが、交流電位が供給される電極を櫛歯電極とし、基準電位が供給される電極を矩形状平板電極にしてもよい。なお、交流電位が供給される電極を矩形状平板電極とし、基準電位が供給される電極を櫛歯電極にした場合には、誘電性部材１２において、交流電位が供給される電極を基準電位が供給される電極の内側に設けることができるため、交流電位をより安定的に維持することができる。
【００６２】
また、本実施の形態によるプラズマ発生体２１においても、スリット１４は複数個存在することが好ましい。図１７は、スリット１４を複数個有するプラズマ発生体の、図４に対応する断面図である。スリット１４が複数個存在する場合、第１方向Ｚにおける端部以外の誘電性部材１２においては、第２電極の上下に、第２電極から離間して第１電極が配置されている。よって、全てのスリット１４において、効率よくプラズマ発生および微粒子状不純物の除去を行うことができる。また、スリット１４が複数個存在することにより、プラズマ発生体１１に供給できる流体量を増すことができ、流体の圧力損失を低減することができる。
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、以下では、第１の実施の形態によるプラズマ発生体１１と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。図１８は、本発明の第３の実施の形態によるプラズマ発生体の構成例を示す斜視図であり、図１９（ａ）は、図１８のプラズマ発生体の側面図、図１９（ｂ）は、図１８のプラズマ発生体の平面図である。また、図２０（ａ）は、図１９（ａ）のＡ３１−Ａ３１’線における断面図、図２０（ｂ）は、図１９（ａ）のＡ３２−Ａ３２’線における断面図である。さらに、図２１（ａ）は、図１９（ｂ）のＢ３１−Ｂ３１’線における断面図、図２１（ｂ）は、図１９（ｂ）のＢ３２−Ｂ３２’線における断面図である。
【００６３】
本実施の形態によるプラズマ発生体３１が、プラズマ発生体１１と異なる点は、電極３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄの配置である。プラズマ発生体１１では、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極１６ａ，１６ｄ、および第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極１６ｂ，１６ｃが、第１方向Ｚに沿って同じ位置にあるのに対し、プラズマ発生体３１では、図２０に示すように、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極３６ａ，３６ｄ、および第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極３６ｂ，３６ｃが、第１方向Ｚに沿って異なる位置にある。
【００６４】
なお、電極３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄは櫛歯電極であり、プラズマ発生体１１と同様である。
【００６５】
本実施の形態によるプラズマ発生体３１では、第１誘電性部材１２ａの電極３６ａに基準電位を供給し電極３６ｄに交流電位を供給することで、第１誘電性部材１２ａのスリット１４側の表面およびその近傍にバリア放電を発生させることができる。また、電極３６ｂ，３６ｃに正の直流電位を供給することで、第１誘電性部材１２ａのスリット１４側の表面およびその近傍に発生する電子を、電極３６ｂ，３６ｄを埋設する第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面に電気的に引き付けることができる。
【００６６】
例えば、スリット１４に、電極３６ｃ，３６ｄ側の開口部から排気ガス等微粒子状不純物を含む流体を供給した場合を考える。図２２は、このような場合のプラズマ発生体の作用を説明するための模式的な図である。スリット１４に、電極３６ｃ，３６ｄ側の開口部から排気ガス等微粒子状不純物を含む流体を供給すると、リット１４中に発生したプラズマと流体中の物質とが反応する。また、図２２に示されるように、特に、電極３６ｂ，３６ｃの近傍領域において流体中の微粒子状不純物Ｍを帯電させることができ、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面において、帯電した微粒子状不純物Ｍを電気的に吸着することができる。これにより供給された流体中から微粒子状不純物Ｍを取り除くことができる。
【００６７】
次に、図２３に示されるように、電極３６ｂに基準電位を供給し電極３６ｃに交流電位を供給することで、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面およびその近傍にバリア放電を発生させることができる。これにより、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面に吸着した微粒子状不純物Ｍをプラズマにより分解することができる。また、電極３６ａ，３６ｄに正の直流電位を供給することで、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面に発生する電子を、第１誘電性部材１２ａのスリット１４側の表面に電気的に引き付けることができる。
【００６８】
なお、図２２および図２３には図示していないが、プラズマ発生体３１にも、プラズマ発生体１１と同様に、交流電源Ｖ１および直流電源Ｖ２が接続される。交流電源Ｖ１は、第１誘電性部材１２ａの電極３６ａ，３６ｄ、又は第２誘電性部材１２ｂの電極３６ｂ，３６ｃに接続される。また、直流電源Ｖ２は、第１誘電性部材１２ａの電極３６ａ，３６ｄ又は第２誘電性部材１２ｂの電極３６ｂ，３６ｃに接続されて、第１誘電性部材１２ａの電極３６ａ，３６ｄの少なくとも一方、又は第２誘電性部材１２ｂの電極３６ｂ，３６ｃの少なくとも一方に直流電位を供給する。そして、図７に示すように、電源切換部１８を設けて、第１誘電性部材１２ａの電極３６ａ，３６ｄと、第２誘電性部材１２ｂの電極３６ｂ，３６ｃとの間で、接続する交流電源Ｖ１と直流電源Ｖ２を交互に切り替えることにより、第１誘電性部材１２ａの表面およびその近傍と第２誘電性部材１２ｂの表面およびその近傍との間でプラズマ発生を交互に行うことができる。これにより、スリット１４中にプラズマを連続的に発生させることができると同時に、粒子状不純物の分解を効率よく行うことができる。
【００６９】
なお、本実施の形態によるプラズマ発生体３１において、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極３６ａ、３６ｄは、第１電極群を構成し、第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極３６ｂ，３６ｃは、第２電極群を構成する。
【００７０】
そして、スリット１４から第１方向Ｚに垂直な平面に第１電極群を投影したとき、図２４（ａ）に示すように、領域Ｓ１において、電極３６ａの櫛歯部と電極３６ｃの櫛歯部とが交互に配列されている。また、スリット１４から第１方向に垂直な平面に第２電極群を投影したとき、図２４（ｂ）に示すように、領域Ｓ２において、電極３６ｂの櫛歯部と電極３６ｄの櫛歯部とが交互に配列されている。
【００７１】
ここで、電極３６ａの櫛歯部および電極３６ｂの櫛歯部は、第１電極とみなし、電極３６ｃの櫛歯部、および電極３６ｄの櫛歯部は、第２電極とみなすことができる。
【００７２】
本実施の形態によるプラズマ発生体３１では、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極３６ａ，３６ｄ、および第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極３６ｂ，３６ｃが、第１方向Ｚに沿って異なる位置にあるため、第１電極と第２電極との絶縁性を同一平面状で確保する必要がなくなるため、プラズマ発生体をより容易に製造することができる。
【００７３】
また、本実施の形態によるプラズマ発生体３１では、各誘電性部材１２における電極３６間の間隔を大きくすることができるため、第１電極および第２電極の電気的絶縁性を高くすることができる。
【００７４】
また、本実施の形態によるプラズマ発生体３１においても、スリット１４は複数個存在することが好ましい。スリット１４が複数個存在する場合、第１方向Ｚにおける端部以外の誘電性部材１２においては、第１方向Ｚに沿って複数の電極層が存在し、中央の電極層の上下に、中央の電極層から離間して端部電極層が配置されている。第１誘電体部材１２ａについては、中央の電極層は、電極３６ｄを有し、端部電極層は、電極３６ａを有する。また、第２誘電性部材１２ｂについては、中央の電極層は、電極３６ｃを有し、端部電極層は、電極３６ｂを有する。これにより、全てのスリット１４について、各スリット１４から第１方向Ｚに垂直な平面に電極群を投影したとき、図２４に示す投影図が形成される。
【００７５】
よって、全てのスリット１４において、プラズマ発生および微粒子状不純物の除去を効率よく行うことができる。また、スリット１４が複数個存在することにより、プラズマ発生体１１に供給できる流体量を増すことができ、流体の圧力損失を低減することができる。
【００７６】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、以下では、第１の実施の形態によるプラズマ発生体１１と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。図２５は、本発明の第４の実施の形態によるプラズマ発生体の構成例を示す斜視図であり、図２６（ａ）は、図２５のプラズマ発生体の側面図、図２６（ｂ）は、図２５のプラズマ発生体の平面図である。また、図２７（ａ）は、図２６（ａ）のＡ４１−Ａ４１’線における断面図、図２７（ｂ）は、図２６（ｂ）のＡ４２−Ａ４２’線における断面図である。さらに、図２８（ａ）は、図２６（ｂ）のＢ４１−Ｂ４１’線における断面図、図２８（ｂ）は図２６（ｂ）のＢ４２−Ｂ４２’線における断面図である。
【００７７】
本実施の形態によるプラズマ発生体４１が、プラズマ発生体１１と異なる点は、電極４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄの形状および配置である。プラズマ発生体１１では、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極１６ａ，１６ｄ、および第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極１６ｂ，１６ｃが、第１方向Ｚに沿って同じ位置にあるのに対し、プラズマ発生体４１では、図２８に示すように、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極４６ａ，４６ｄ、および第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極４６ｂ，４６ｃが、第１方向Ｚに沿って異なる位置にある。そして、電極４６ａ，４６ｂが、誘電性部材１２の表面に設けられている。
【００７８】
また、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極４６ａおよび第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極４６ｂは、櫛歯電極であり、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極４６ｄおよび第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極４６ｄは、矩形状の平板電極である。
【００７９】
本実施の形態によるプラズマ発生体４１では、第１誘電性部材１２ａの電極４６ａに基準電位を供給し電極４６ｄに交流電位を供給することで、第１誘電性部材１２ａのスリット１４側の表面およびその近傍にバリア放電を発生させることができる。また、電極４６ｂ，４６ｃに正の直流電位を供給することで、第１誘電性部材１２ａのスリット１４側の表面に発生する電子を、電極４６ｂ，４６ｄを埋設する第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面に電気的に引き付けることができる。例えば、スリット１４に、一方の開口部から排気ガス等微粒子状不純物を含む流体を供給した場合を考える。図２９は、このような場合のプラズマ発生体４１の作用を説明するための模式的な図である。スリット１４に、一方の開口部から排気ガス等微粒子状不純物を含む流体を供給すると、スリット１４中に発生したプラズマと流体中の物質とが反応する。また、図２９に示されるように、特に、電極４６ｂ，４６ｃの近傍領域において流体中の微粒子状不純物Ｍを帯電させることができ、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面において、帯電した微粒子状不純物Ｍを電気的に吸着させることができる。これにより供給された流体中から微粒子状不純物Ｍを取り除くことができる。
【００８０】
次に、図３０に示されるように、電極４６ｂに基準電位を供給し電極４６ｃに交流電位を供給することで、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面およびその近傍にバリア放電を発生させることができる。これにより、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面に吸着した微粒子状不純物Ｍをプラズマにより分解することができる。また、電極４６ａ，４６ｄに正の直流電位を供給することで、第２誘電性部材１２ｂのスリット１４側の表面に発生する電子を、第１誘電性部材１２ａのスリット１４側の表面に電気的に引き付けることができる。
【００８１】
なお、図２９および図３０には図示していないが、プラズマ発生体４１にも、プラズマ発生体１１と同様に、交流電源Ｖ１および直流電源Ｖ２が接続される。交流電源Ｖ１は、第１誘電性部材１２ａの電極４６ａ，４６ｄ、又は第２誘電性部材１２ｂの電極４６ｂ，４６ｃに接続される。また、直流電源Ｖ２は、第１誘電性部材１２ａの電極４６ａ，４６ｄ又は第２誘電性部材１２ｂの電極４６ｂ，４６ｃに接続されて、第１誘電性部材１２ａの電極４６ａ，４６ｄの少なくとも一方、又は第２誘電性部材１２ｂの電極４６ｂ，４６ｃの少なくとも一方に直流電位を供給する。そして、図７に示すように、電源切換部１８を設けて、第１誘電性部材１２ａの電極４６ａ，４６ｄと、第２誘電性部材１２ｂの電極４６ｂ，４６ｃとの間で、接続する交流電源Ｖ１と直流電源Ｖ２を交互に切り替えることにより、第１誘電性部材１２ａの表面およびその近傍と第２誘電性部材１２ｂの表面およびその近傍との間でプラズマ発生を交互に行うことができる。これにより、スリット１４中にプラズマを連続的に発生させることができると同時に、粒子状不純物の分解を効率よく行うことができる。
【００８２】
なお、本実施の形態によるプラズマ発生体４１において、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極４６ａ、４６ｄは、第１電極群を構成し、第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極４６ｂ，４６ｃは、第２電極群を構成する。
【００８３】
そして、スリット１４から第１方向Ｚに垂直な平面に第１電極群を投影したとき、図３１（ａ）に示すように、領域Ｓ１において、電極４６ａの櫛歯部と電極４６ｃの一部とが交互に配列されている。また、スリット１４から第１方向に垂直な平面に第２電極群を投影したとき、図３１（ｂ）に示すように、領域Ｓ２において、電極４６ｂの櫛歯部と電極４６ｄの一部とが交互に配列されている。
【００８４】
なお、電極４６ａの櫛歯部および電極４６ｂの櫛歯部は、第１電極とみなし、電極４６ｃおよび電極４６ｄは、第２電極とみなすことができる。
【００８５】
本実施の形態によるプラズマ発生体４１では、第１誘電性部材１２ａに設けられた電極４６ａ，４６ｄ、および第２誘電性部材１２ｂに設けられた電極４６ｂ，４６ｃが、第１方向Ｚに沿って異なる位置にあり、誘電性部材１２に設けられる電極４６ｃ，４６ｄが矩形状の平板電極であるため、第１電極と第２電極との絶縁性を保ちつつ、上記電極組み合わせにおける第２電極の面積をより広くすることができる。これにより、より効率よくプラズマを発生させることが可能になる。また、第１電極と第２電極との絶縁性を同一平面状で確保する必要がなくなるため、プラズマ発生体をより容易に製造することができる。
【００８６】
また、電極４６ａ，４６ｂが、誘電性部材１２の表面に設けられていることから、スリット１４にプラズマを発生させる際に、電極４６ａと電極４６ｄとの間、および電極４６ｂと電極４６ｃとの間に印加する交流電圧を低減することができる。
【００８７】
なお、プラズマ発生体４１では、交流電源に接続された場合に交流電位が供給される電極を平板電極であるとしたが、交流電位が供給される電極を櫛歯電極とし、基準電位が供給される電極を矩形状の平板電極にしてもよい。ただし、櫛歯電極が誘電性部材１２の表面に設けられるため、櫛歯電極に基準電位を設けた方が電気的にはより安定である。
【００８８】
なお、プラズマ発生体４１では、交流電源に接続された場合に基準電位が供給される電極を誘電性部材１２の表面に設けたが、交流電位が供給される電極を誘電性部材１２の表面に設けてもよい、
なお、第２の実施の形態によるプラズマ発生体２１において、第１電極および第２電極の一方が誘電性部材１２の表面に設けられていても、同様の効果が得られる。
【００８９】
また、本実施の形態によるプラズマ発生体４１においても、スリット１４は複数個存在することが好ましい。スリット１４が複数個存在する場合、第１方向Ｚにおける端部以外の誘電性部材１２においては、第１方向Ｚに沿って複数の電極層が存在し、中央の電極層の上下に中央の電極層から離間して端部電極層が配置されている。第１誘電体部材１２ａについては、中央の電極層は、電極４６ｄを有し、端部電極層は、４６ａを有する。また、第２誘電性部材１２ｂについては、中央の電極層は、電極４６ｃを有し、端部電極層は、電極４６ｂを有する。これにより、全てのスリット１４について、各スリット１４から第１方向Ｚに垂直な平面に電極群を投影したとき、図３１に示す投影図が得られる。
【００９０】
よって、全てのスリット１４において、プラズマ発生および微粒子状不純物の除去を行うことができる。また、スリット１４が複数個存在することにより、プラズマ発生体１１に供給できる流体量を増すことができ、流体の圧力損失を低減することができる。
【００９１】
なお、上述の説明では、誘電性部材１２の表面又は内部に設ける電極が、櫛歯電極又は平板電極からなるとしたが、誘電性部材１２に接する空間にプラズマを発生させることができるのであれば、これらの形状に限らない。
【符号の説明】
【００９２】
１１  プラズマ発生体
１２  誘電性部材
１３  支持部
１４  スリット
１５  基体
１６  電極
１７  外部電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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