(57)【要約】【課題】長尺細管を含む種々の被処理物の内面処理が可能な表面処理装置を提供する。【解決手段】  管状の被処理物２１の一端から導入された処理ガスを、被処理物２１の他端から排気してガス流を生成するための真空ポンプ３２と、被処理物２１の一端側に配置され、放電開始初期にガス流に初期プラズマを供給する励起粒子供給系（１６，１７，１８）と、被処理物２１を挟むように互いに対峙して配置された第１主電極１１及び第２主電極１２と、初期プラズマを維持し、被処理物２１の内部にプラズマ流を生成するデューティ比１０−７〜１０−１の電気パルス（主パルス）を第１主電極１１及び第２主電極１２間に印加するパルス電源１４とを備え、プラズマ流に含まれるラジカルにより、被処理物２１の内面を処理する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の被処理物の一端より処理ガスを導入するガス導入系と、
前記被処理物の他端から該処理ガスを排気する真空排気系と、
前記被処理物へのガス供給上流側に配置され、前記被処理物の本体での初期放電を引き起こす励起粒子を供給する励起粒子供給系と、
前記被処理物の処理領域を互いに対峙配置して挟み、前記処理領域を主プラズマ発生領域とする第１主電極及び第２主電極
とを備え、該励起粒子供給系は少なくとも主プラズマ発生まで駆動し、デューティ比１０−７〜１０−１の主パルスを前記第１主電極及び前記第２主電極間に印加することで前記被処理物の内部に非熱平衡プラズマ流を生成し、前記被処理物の内面を処理することを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
一端が封じられた管状の被処理物の他端に設けた導入配管から一定流量で導入された処理ガスを、前記他端に設けた排気配管から排気して、前記被処理物の内部の前記処理ガスの圧力を処理圧力に維持する真空排気系と、
前記被処理物へのガス供給上流側に配置され、前記被処理物の本体での初期放電を引き起こす励起粒子を供給する励起粒子供給系と、
前記被処理物の処理領域を互いに対峙配置して挟み、前記処理領域を主プラズマ発生領域とする第１主電極及び第２主電極
とを備え、前記励起粒子供給系は少なくとも主プラズマ発生まで駆動し、デューティ比１０−７〜１０−１の主パルスを前記第１主電極及び前記第２主電極間に印加することで前記被処理物の内部に非熱平衡プラズマ流を生成し、前記被処理物の内面を処理することを特徴とする表面処理装置。
【請求項３】
一端が封じられた管状の被処理物の他端に接続され、該他端から前記被処理物の内部に所定の圧力で処理ガスを封入するための真空マニホールド・ユニットと、
前記他端側に配置され、前記被処理物の本体での初期放電を引き起こす励起粒子を供給する励起粒子供給系と、
前記被処理物の処理領域を互いに対峙配置して挟み、前記処理領域を主プラズマ発生領域とする第１主電極及び第２主電極
とを備え、前記励起粒子供給系は少なくとも主プラズマ発生まで駆動し、デューティ比１０−７〜１０−１の主パルスを前記第１主電極及び前記第２主電極間に印加することで前記被処理物の内部に非熱平衡プラズマを生成し、前記被処理物の内面を処理することを特徴とする表面処理装置。
【請求項４】
管状の幹部と該幹部から分岐した分岐管を有する被処理物において、前記幹部の一端から導入された処理ガスを、前記幹部の他端及び前記分岐管の端部から排気してガス流を生成するための真空排気系と、
前記被処理物へのガス供給上流側に配置され、前記被処理物の本体での初期放電を引き起こす励起粒子を供給する励起粒子供給系と、
前記被処理物の処理領域を互いに対峙配置して挟み、前記処理領域を主プラズマ発生領域とする第１主電極及び第２主電極
とを備え、前記励起粒子供給系は少なくとも主プラズマ発生まで駆動し、デューティ比１０−７〜１０−１の主パルスを前記第１主電極及び前記第２主電極間に印加することで前記被処理物の内部に非熱平衡プラズマ流を生成し、前記被処理物の内面を処理することを特徴とする表面処理装置。
【請求項５】
管状の幹部と該幹部から分岐した分岐管を有する被処理物において、前記幹部の一端及び前記分岐管の端部から導入された処理ガスを、前記幹部の他端から排気してガス流を生成するための真空排気系と、
前記被処理物へのガス供給上流側に配置され、前記被処理物の本体での初期放電を引き起こす励起粒子を供給する励起粒子供給系と、
前記被処理物の処理領域を互いに対峙配置して挟み、前記処理領域を主プラズマ発生領域とする第１主電極及び第２主電極
とを備え、前記励起粒子供給系は少なくとも主プラズマ発生まで駆動し、デューティ比１０−７〜１０−１の主パルスを前記第１主電極及び前記第２主電極間に印加することで前記被処理物の内部に非熱平衡プラズマ流を生成し、前記被処理物の内面を処理することを特徴とする表面処理装置。
【請求項６】
前記被処理物の外面を囲む密閉空間を構成する処理室と、
前記第１主電極を陽極とし、前記第２主電極を陰極とし、前記第１主電極側から処理ガスを、前記処理室の内部において前記第２主電極側に向かってシャワー状に給気し、前記処理室の一部から前記シャワー状に給気された前記処理ガスを排気する雰囲気調整手段
とを更に備え、前記主パルスを前記第１主電極及び前記第２主電極間に印加することで前記被処理物の外面を更に非熱平衡プラズマ処理することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の表面処理装置。
【請求項７】
前記主パルスのパルス幅が半値幅で１０〜５００ｎｓであり、パルス幅は陽極・陰極間のプラズマ発生において、グロー放電からストリーマー放電、更にファインストリーマ放電を経てアーク放電電流が流れだす時間経過前にパルス電圧印加がなくなるよう、陽極・陰極間間隔に合わせ設定されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の表面処理装置。
【請求項８】
前記雰囲気調整手段は、
前記被処理物の外面を囲む空間を減圧する第２の真空排気系を備えることを特徴とする請求項６に記載の表面処理装置。
【請求項９】
誘電体からなり、外径以上の長さを有する管状の被処理物のガス供給上流側に配置され、前記被処理物の本体での初期放電を引き起こす励起粒子を供給する励起粒子供給系と、
前記被処理物の処理領域を互いに対峙配置して挟み、前記処理領域を主プラズマ発生領域とする第１主電極及び第２主電極
とを備え、前記被処理物の一端から処理ガスを導入して前記被処理物の内部にガス流を形成し、該ガス流の圧力を２０ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲の処理圧力に調整し、前記励起粒子供給系は少なくとも主プラズマ発生まで駆動し、デューティ比１０−７〜１０−１の主パルスを前記第１主電極及び前記第２主電極間に印加することで前記被処理物の内部に非熱平衡プラズマ流を生成し、前記被処理物の内面を処理することを特徴とする表面処理装置。
【請求項１０】
前記励起粒子供給系が、紫外線光発生部、レーザ光線発生部、電子線発生部、放射線発生部、高温ヒータのいずれかであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の表面処理装置。
【請求項１１】
前記非熱平衡プラズマの放電が、ファインストリーマ放電であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の表面処理装置。
【請求項１２】
前記非熱平衡プラズマの放電が、前記第１主電極及び前記第２主電極間に印加される前記主パルスの電圧の最大立ち上がり率ｄＶ/ｄｔが１０ｋＶ/μｓ〜１０００ｋＶ/μｓであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の表面処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面処理装置に係り、特に非熱平衡低温プラズマによる長尺誘電体細管（内径数ｍｍ，長さ数ｍ）の内面処理が可能な表面処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
細管の中の液体は、細管の表面と接触角をなし、その値は疎水性、親水性等の壁表面の性質、或いは滑らか、窪んでいるなどの壁表面の形状等に依存している。毛管現象の管内の上向きの力は表面張力、接触角のコサイン、穴の円周の積による。下向きの力は、圧力、重力、液体の比重、液体の高さの積等によるので、細管の中の液体の高さは上向きと下向きの力を等しくすることにより計算できる。例えば、内径２０μｍで導管要素において、水柱は大気圧で約０．７５ｍ上がる。しかしながら、斯かる細管の内部に対して、液体を高速に輸送するのは困難である。したがって、長尺細管の内部（内面）に対して、ウェット処理で殺菌，滅菌，洗浄等の処理をするのは極めて困難である。
【０００３】
このため、細管の内部（内面）を処理するにはドライ処理（ドライプロセス）が適しており、ラジカルに富んだ非熱平衡低温プラズマによる長尺細管の内面処理が期待されている。
【０００４】
細管の内部（内面）のドライ処理として、高周波誘導結合を使ったプラズマジェットの生成が試みられている（非特許文献１参照。）この場合のプラズマ長はせいぜい数ｃｍ程度である。
【０００５】
細管内に金属電極を挿入し，パルス放電を行っている例も報告されているが、内径数ｍｍ以内の細管の内部に金属電極を挿入するのは極めて困難である（非特許文献２参照。）。
【０００６】
特に、内視鏡のような長尺細管を有する医療器具は、非常に微細な加工をした光学系や金属を含むため、低温プラズマとはいえ、プラズマで殺菌或いは滅菌すると、金属部分が相当の高温に上昇し、それによって光学系に狂いが生じるなどの問題もある。このため、現状では、内視鏡等に付着した微生物類を除去するためには、内視鏡等を決められた消毒液に浸し、看護士が何段階かに分けて丹念に洗い落とす方法を取らざるを得ない状況である。
【０００７】
このため、低温プラズマ発生装置で発生させたプラズマ雰囲気の容器内に、水で満たされたガラス管を配置し、このガラス管内に長尺細管を入れてガラス管を覆ったプラズマ雰囲気でガラス管内の長尺細管の洗浄と殺菌を同時に行うことを特徴とする殺菌方法も提案されている（特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００６−２１０２７公報
【非特許文献１】一木隆範（T.Ichiki）ら、「常圧マイクロプラズマジェットを用いたシリコンウェハの局所的超高速エッチング（"Localozed and ultrahigh-rate etching of silicon wafers using atmospheric-pressure microplasma jet"」）、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（J.Appl.Phys.）、第９５巻、２００４年、ｐ．３５−３９
【非特許文献２】藤山寛（H.Fujiyama）、「プラズマスパッタリングによる長尺細管の内部コーティング（"Inner coating of long-narrow tube by plasma sputtering"）、表面コーティング技術（Surface and Coating Technology）、第１３１巻、２０００年、ｐ．２７８−２８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上説明したように、長さ数ｍ且つ内径数ｍｍの長尺細管内での有効な無電極プラズマ生成法はこれまでなかった。特に、表１に示すように、窒素分子の解離エネルギが他のガス分子に比して大きく、窒素プラズマは、これまで安定なプラズマ生成が難しかった。
【表１】
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【０００９】
又、特許文献１において提案された方法は、プラズマ反応管内に発生されるプラズマ照射により浸漬水管内の水が撹拌され、長尺細管に進入した水の移動により、パイプ内が洗浄されるとともに、プラズマが長尺細管表面の略全体に照射されるので、内視鏡等の長尺細管に付着した微生物、細菌類を殺菌又は除去させんとするものであるが、基本はウェット処理であり、その殺菌能力には限界がある。
【００１０】
本発明は，例えば内径数ｍｍ，長さ数ｍの長尺細管を含む種々の被処理物の内面処理が可能な表面処理装置を提供することを目的とする。ここで「内面処理」とは、被処理物の内面の表面処理を意味する。又、「表面処理」とは、例えば、被処理物の内面若しくは外面の殺菌、滅菌、濡れ性の改善等の処理を意味し、より広義には、被処理物の内面若しくは外面の有機物若しくは無機物等の付着物質の除去、被処理物の内面若しくは外面の物理的性質若しくは化学的性質の変更を意味する。「物理的性質若しくは化学的性質の変更」には、プラズマ反応を利用したデポジション（堆積）やエッチング等の処理が含まれる。したがって、被処理物の内面に被処理物とは異なる材料からなる薄膜を堆積する処理も「被処理物の内面処理」に該当する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、（イ）管状の被処理物の一端から導入された処理ガスを、被処理物の他端から排気してガス流を生成するための真空ポンプと、（ロ）被処理物の一端側に配置され、放電開始初期にガス流に初期プラズマを供給する励起粒子供給系と、（ハ）被処理物を挟むように互いに対峙して配置された第１主電極及び第２主電極と、（ニ）初期プラズマを維持し、被処理物の内部にプラズマ流を生成するデューティ比１０−７〜１０−１の電気パルス（主パルス）を第１主電極及び第２主電極間に印加するパルス電源、とを備え、プラズマ流に含まれるラジカルにより、被処理物の内面を処理する表面処理装置であることを要旨とする。
【００１２】
本発明の第２の態様は、（イ）一端が封じられた管状の被処理物の他端に設けた導入配管から一定流量で導入された処理ガスを、他端に設けた排気配管から排気して、被処理物の内部の処理ガスの圧力を処理圧力に維持する真空ポンプと、（ロ）導入配管の一部に配置され、放電開始初期に処理ガスに初期プラズマを供給する励起粒子供給系と、（ハ）被処理物を挟むように互いに対峙して配置された第１主電極及び第２主電極と、（ニ）初期プラズマを維持し、被処理物の内部にプラズマ状態を生成するデューティ比１０−７〜１０−１の電気パルス（主パルス）を第１主電極及び第２主電極間に印加するパルス電源とを備え、プラズマに含まれるラジカルにより、被処理物の内面を処理する表面処理装置であることを要旨とする。
【００１３】
本発明の第３の態様は、（イ）一端が封じられた管状の被処理物の他端に接続され、この他端から被処理物の内部に所定の圧力で処理ガスを封入するための真空マニホールド・ユニットと、（ロ）被処理物の他端側に配置され、放電開始初期に処理ガスに励起粒子を注入する励起粒子供給系と、（ハ）被処理物を挟むように互いに対峙して配置された第１主電極及び第２主電極と、（ニ）励起粒子の注入より励起された初期プラズマを維持し、被処理物の内部にプラズマ状態を生成するデューティ比１０−７〜１０−１の電気パルス（主パルス）を第１主電極及び第２主電極間に印加するパルス電源とを備え、プラズマに含まれるラジカルにより、被処理物の内面を処理する表面処理装置であることを要旨とする。
【００１４】
本発明の第４の態様は、（イ）管状の幹部とこの幹部から分岐した分岐管を有する被処理物において、幹部の一端から導入された処理ガスを、幹部の他端及び分岐管の端部から排気してガス流を生成するための真空ポンプと、（ロ）被処理物の一端側に配置され、放電開始初期にガス流に初期プラズマを供給する励起粒子供給系と、（ハ）被処理物を挟むように互いに対峙して配置された第１主電極及び第２主電極と、（ニ）初期プラズマを維持し、被処理物の内部にプラズマ流を生成するデューティ比１０−７〜１０−１の電気パルス（主パルス）を第１主電極及び第２主電極間に印加するパルス電源とを備え、プラズマ流に含まれるラジカルにより、被処理物の内面を処理する表面処理装置であることを要旨とする。
【００１５】
本発明の第５の態様は、（イ）管状の幹部とこの幹部から分岐した分岐管を有する被処理物において、幹部の一端及び分岐管の端部から導入された処理ガスを、幹部の他端から排気してガス流を生成するための真空ポンプと、（ロ）被処理物の一端側及び分岐管の端部側に配置され、放電開始初期にガス流に励起粒子を注入する励起粒子供給系と、（ハ）被処理物を挟むように互いに対峙して配置された第１主電極及び第２主電極と、（ニ）励起粒子の注入より励起された初期プラズマを維持し、被処理物の内部にプラズマ流を生成するデューティ比１０−７〜１０−１の電気パルス（主パルス）を第１主電極及び第２主電極間に印加するパルス電源とを備え、プラズマ流に含まれるラジカルにより、被処理物の内面を処理する表面処理装置であることを要旨とする。
【００１６】
本発明の第６の態様は、（イ）誘電体からなり、長さ１０ｃｍ以上の管状の被処理物の一端から処理ガスを導入して被処理物の内部にガス流を形成し、該ガス流の圧力を２０ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲の処理圧力に調整するステップと、（ロ）被処理物の一端側から、放電開始初期にガス流に初期プラズマを供給するステップと、（ハ）被処理物を挟むように互いに対峙して配置された電極にデューティ比１０−７〜１０−１の電気パルス（主パルス）を印加し、初期プラズマにより励起されたプラズマ流を生成するステップとを含み、該記プラズマ流に含まれるラジカルにより、被処理物の内面を処理する表面処理方法であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ラジカルに富んだ非熱平衡低温プラズマを有効に生成し、例えば、長さ数ｍ且つ内径数ｍｍの長尺細管を含む種々の被処理物の内面処理が可能な表面処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、図面を参照して、本発明の第１〜第１０の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１９】
又、以下に示す第１〜第１０の実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【００２０】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る表面処理装置は、図１及び図２に示すように、誘電体からなる管状の被処理物２１の一端から導入された処理ガスを排気し、被処理物２１の内部のガス流の圧力を処理圧力に設定するために、被処理物２１の他端に設けられた真空ポンプ３２と、被処理物２１の一端側に配置され、放電開始初期にガス流に初期プラズマを供給する励起粒子供給系（１６，１７，１８）と、被処理物２１を挟むように互いに対峙して配置され、平行平板電極を構成する第１主電極（陽極）１１及び第２主電極（陰極）１２と、初期プラズマを維持し、被処理物２１の内部にプラズマ流を形成する電気パルス（主パルス）を第１主電極１１及び第２主電極１２間に印加するパルス電源１４とを備える。
【００２１】
図１及び図２では、下側に記載した第２主電極（陰極）１２を接地して陰極とし、上側に記載した第１主電極（陽極）１１を陽極として高圧を印加した状態として例示している。但し、図面は模式的なものであり、図の上下関係、左右関係は任意に選択して表現することが可能である。例えば、下側に記載した第２主電極１２を陽極、上側に記載した第１主電極１１を陰極とするような表示も理論上可能である。第２主電極１２を接地したまま、単純に電源の出力パルスの極性を反転すれば、第１主電極１１を陰極にすることができる。 又、電源の出力パルスを反転せずに，第１主電極１１を接地し、 第２主電極１２に高圧を印加すれば，第１主電極１１を陰極とすることができる。
【００２２】
第１の実施の形態に係る表面処理装置において、管状の被処理物２１としては、長さ４〜７ｍ以上の長尺、且つ内径７〜５ｍｍ以下の細管でも処理可能であるが、長さ４ｍ以下、内径７ｍｍ以上であっても処理可能であることは、以下の説明から理解できるであろう。特に、非特許文献１に記載されているマイクロプラズマジェットの長さは、高々数ｃｍであるので、長さ１０ｃｍ程度でも、第１の実施の形態に係る表面処理装置は非特許文献１に記載されている方法に比して十分有利な効果を奏することが可能である。即ち、非特許文献１に記載されている技術を鑑みれば、プラズマの分野では、内径７〜５ｍｍ以下であれば、１０ｃｍ程度以上の長さの被処理物２１を「長尺細管」と定義できる。尚、被処理物２１の断面形状は円形に限定されるものではなく、矩形を含む多角形等でも構わないが、長尺細管の場合には、工業的には、円形断面の場合が多いであろう。尚、「長尺細管」の代表的なものとしては内視鏡（ファイバースコープ）のような医療機器があるが、他にも自動販売機等に用いられている飲料水を通す細管等、種々の細管が含まれる。
【００２３】
被処理物２１が内径数ｍｍ程度以下，長さ数ｍ程度以上のフレキシブルな長尺細管であり、しかも被処理物２１の長さが既知（一定）である場合は、図３に示すように、陰極として用いている第２主電極１２の上に、高純度石英ガラス等の第２主電極被覆絶縁膜２３を設け、この第２主電極被覆絶縁膜２３の上面に図３（ａ）に示すような蛇行した被処理物ガイド溝２２を設けておいても良い。即ち、図３（ｂ）に示すように、この蛇行した被処理物ガイド溝２２に、フレキシブルな被処理物２１を１カ所若しくは長さに応じて複数箇所で折り曲げて埋め込むように収納すれば良い。図３（ａ）に示す蛇行した被処理物ガイド溝２２は、被処理物２１の長さに応じて設計すれば良いので、医療器具等の場合のように、被処理物２１の長さが複数規定されていれば、それぞれの長さに合わせて、被処理物ガイド溝２２を有する第２主電極被覆絶縁膜２３を用意すれば良い。もっとも、図３に示す被処理物ガイド溝２２は一例であり、平坦な第２主電極被覆絶縁膜２３の上面に被処理物２１を複数箇所で固定するフック構造等の凸部を設けた構造やねじ止め構造等、種々の構造が採用可能である。
【００２４】
被処理物２１がフレキシブルな長尺細管であれば、図３に示す構造ではなく、被処理物２１の一端及び他端に、被処理物２１を巻き込む第１及び第２のリールを設け、第１のリールから被処理物２１を巻き戻し、第２のリールで被処理物２１を巻き上げて順次、部分的に被処理物２１の内部の表面処理をするようにしても良い。したがって、図１では、あたかも被処理物２１の全長と第１主電極１１及び第２主電極１２の長さがほぼ等しいかのように図示しているが、被処理物２１の可とう性、屈曲性や伸縮性等の材料的な性質に応じて、被処理物２１の全長と第１主電極１１及び第２主電極１２の長さとの関係は任意に設計可能である。
【００２５】
励起粒子供給系（１６，１７，１８）は、被処理物２１の上流側を挟むように互いに対峙して配置され、平行平板電極を構成する第１補助電極１７及び第２補助電極１８と、初期プラズマを引き起こす電気パルス（補助パルス）を第１補助電極１７及び第２補助電極１８間に印加する補助パルス電源１６とを備える。励起粒子供給系（１６，１７，１８）は、放電開始電圧を低下させ，被処理物２１内でのプラズマ生成を容易にするために初期プラズマを供給するものである。励起粒子供給系（１６，１７，１８）で生成されたプラズマや荷電粒子等が，拡散及び処理ガスの流れにより被処理物２１内に到達するだけではなく，励起粒子供給系（１６，１７，１８）で生成されたプラズマからの放射が被処理物２１内の中性粒子を光電離することも期待できる。一旦，被処理物２１内でプラズマが生成され，荷電粒子の密度が十分大きければ，被処理物２１内の電界だけで放電が実現され、プラズマを維持できる。この状況では，励起粒子供給系（１６，１７，１８）は、もはや必要とされない。したがって，励起粒子供給系（１６，１７，１８）はプラズマ生成開始時にだけ使用すれば良い。
【００２６】
尚、励起粒子供給系は、放電開始初期にガス流に初期プラズマを供給することができれば良いので、必ずしも、図１に例示したような平行平板電極構造に限定されるものではなく、インダクティブなプラズマ源等他の構造で初期プラズマを励起しても構わない。
【００２７】
初期プラズマの励起後、図１に示す表面処理装置は、放電で発生したプラズマに含まれるラジカルにより、被処理物２１の内面を処理する。第１の実施の形態に係る表面処理装置においては、被処理物２１には上流から処理ガスとして高純度窒素ガスが供給されるが、「処理ガス」は必ずしも窒素ガスに限定されるものではない。例えば、被処理物２１の内面の殺菌、滅菌等の目的のためには、塩素（Ｃｌ2）若しくは塩素を含む化合物のガス、より一般的にはハロゲン系の化合物ガス等の種々の活性なガス若しくは、これらの活性なガスのいずれかと窒素ガスの混合ガス等他のガスでも構わない。この他のガスには、その表面処理の目的に応じて、酸素（Ｏ2）若しくは酸素を含む化合物のガス等でも良い。処理ガスの純度や露点等は、表面処理の目的に応じて適宜選択すれば良い。
【００２８】
第１の実施の形態に係る表面処理装置においては、図１に示すように、被処理物２１には上流から処理ガスが供給され，下流に設けられた真空ポンプ３２により，処理ガスが被処理物２１内を流れると共に，被処理物２１内は大気圧以下の処理圧力に保たれる。このため、図１では図示を省略しているが、詳細には圧力計及び排気コンダクタンスを調整するバリアブルコンダクタンスバルブ等を設ければ良いことは、当業者に容易に理解できるであろう。例えば、圧力計及び流量を制御するマスフローコントローラを図２に示す吸気アダプタ２４に設け、排気コンダクタンスを調整するバリアブルコンダクタンスバルブを図２に示す排気アダプタ２８に設けるようにしても良い。又、圧力計を排気アダプタ２８側に設けても良い。
【００２９】
尚、図２に示す吸気アダプタ２４は、図示を省略したガスボンベ等の処理ガスの供給源と被処理物２１の一端とを真空機密性を維持して接続する接続継ぎ手等の配管である。又、排気アダプタ２８は、図１に示す真空ポンプ３２と被処理物２１の他端とを真空機密性を維持して接続する接続継ぎ手等の配管である。吸気アダプタ２４及び排気アダプタ２８は、周知のガス配管継ぎ手や真空部品等を被処理物２１の材質、形状や寸法に応じて、適宜変更を加えて、設計すれば良い。
【００３０】
第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間には、図４に示すような高繰り返しの高電圧パルスが印加される。図４（ａ）には、電気パルス（主パルス）のパルス幅として半値幅で３００ｎｓの場合を例示したが、主パルスのパルス幅としては、半値幅で５０〜３００ｎｓ程度が好適である。第１の実施の形態に係る表面処理装置においては、平行平板電極を構成する第１主電極１１と第２主電極１２間の距離を１５ｍｍとした場合、高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚ，電圧波高値２４ｋＶ程度が、好適である。又，被処理物２１内の圧力は約３０ｋＰａ程度，窒素ガス流量は１ＳＬＭ程度が好適である。高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚの場合は、図４に示すように繰り返し周期が５００μｓであり、デューティ比は０．３／５００＝０．００６となるので、高周波放電の場合のように、熱プラズマが生成されることなく、非熱平衡低温プラズマが安定且つ効率良く生成される。本発明の第１の実施の形態に係る表面処理装置においては、デューティ比を〜程度に設定できる。デューティ比が０．００１以下では放電が不安定になり、デューティ比が０．０２以上では、熱プラズマの影響が見えてくるので好ましくない。好ましくはデューティ比を０．００３〜０．０１程度にすれば良い。尚、被処理物２１内に低温プラズマを生成するためには、低周波交流電界によるバリヤ放電でも可能であるが，大きな入力が期待できない。
【００３１】
第１の実施の形態に係る表面処理装置によれば、デューティ比を〜程度に設定できるので、非常に微細な加工をした光学系や金属を含む内視鏡のような医療器具であっても、金属部分が相当の高温に上昇し、それによって光学系に狂いが生じるなどの問題も回避できる。
【００３２】
平行平板電極を構成する第１主電極１１と第２主電極１２内に，電極面に平行に誘電体からなる被処理物２１を入れた場合，誘電体の誘電率ε２が気体の誘電率ε１（比誘電率１）よりも大きければ，おおよその電界分布は図５のようになる。図５の第１主電極１１と第２主電極１２の中央を通る中心線の近傍（中心部）の電界強度は，図５に示すほぼ平行な直線で示すことが可能で、誘電体からなる被処理物２１の内部，外部で同じになる。絶縁破壊電界は空間の大きさにも依存するので，若しくは被処理物２１内外の気圧が同じであれば，被処理物２１内では絶縁破壊電界が大きくなる。したがって，誘電体からなる被処理物２１の内部で放電を起こさせるためには，被処理物２１内部の絶縁破壊電圧を何らかの方法で下げておく必要がある。その一つの方法は，パッシェンカーブの右側領域での放電の場合に，被処理物２１内部の気体圧力を下げることである。
【００３３】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る表面処理装置は、図６に示すように、誘電体からなる管状の被処理物２１を挟むように互いに対峙して配置され、全体として平行平板電極を構成する第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２と、被処理物２１の外面を含む密閉空間にファインストリーマ放電を引き起こす電気パルス（主パルス）を第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間に印加するパルス電源１４とを備える。「全体として平行平板電極を構成する」と記載したのは、図６に示すように、第１主電極１１ｂが平板構造ではなく、Ｔ型の凸部が周期的に配列され、それぞれのＴ型の先端を放電箇所としているからである。この場合は、第１主電極１１ｂは複数の棒状（線状）の電極を並列に周期配置した梯子型の電極に等価であるが、第１主電極１１ｂと第２主電極１２とのなす全体の構造は、おおよそ「平行平板電極」と近似することができるという意味である。
【００３４】
第２の実施の形態に係る表面処理装置は、管状の被処理物２１の外面を囲む密閉空間を構成する処理室（２３，５３，５４，６２）と、陽極としての第１主電極１１ｂ側から処理ガスを、処理室（２３，５３，５４，６２）の内部から、陰極としての第２主電極１２側に向かってシャワー状に給気し、被処理物２１の他端（下流側）側近傍の処理室（２３，５３，５４，６２）から処理ガスを排気する雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）を更に備える点で、第１の実施の形態に係る表面処理装置とは異なる。尚、処理室（２３，５３，５４，６２）の排気側配管６３は、図６に示す被処理物２１の他端（下流側）側近傍に限定されるものではなく、処理室（２３，５３，５４，６２）の他の箇所でも構わない。雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）は、図６に示すように吸気側調整室６２、吸気側調整室６２に接したガス供給層６５、ガス供給層６５の表面に設けられ、複数のガス供給穴６６ｂを有する第１電極（第１主電極）保護層２５ｂを備える。ガス供給層６５は、吸気側調整室６２からの処理ガスを均一に分布させて透過させるように、多孔質セラミックからなる。吸気側調整室６２は、扁平な直方体をなし、直方体の６面中の５面が金属で構成され、残る１面（図６の断面図において左側の面）をガス供給層６５が閉じている。複数のガス供給穴６６は、第１電極（第１主電極）保護層２５ｂを貫通するテーパ状の貫通穴であり、図７に示すように、一定ピッチで２次元マトリクス状に配置されている。一方、第２電極（第２主電極）１２の上に、高純度石英ガラス等の第２電極（第２主電極）被覆絶縁膜２３が設けられている。
【００３５】
処理室（２３，５３，５４，６２）は、第２電極（第２主電極）被覆絶縁膜２３と、処理室底蓋５３と、処理室上蓋５４と、吸気側調整室６２とで直方体の４面を構成し、図６の紙面の手前と奥にそれぞれ対向配置された側板（図示省略）が直方体の残る２面を構成している。即ち、処理室上蓋５４及び処理室底蓋５３が、それぞれ第２電極（第２主電極）被覆絶縁膜２３と吸気側調整室６２と図６の紙面の手前と奥にそれぞれ対向配置された２枚の側板（図示省略）が構成する箱形の空間の上端と下端とに密着し、密閉空間を構成している。  処理室上蓋５４には、被処理物２１の一端（上流側）を密閉状態で保持する上部被処理物保持具５２が接続され、処理室底蓋５３には、被処理物２１の他端（下流側）を密閉状態で保持する底部被処理物保持具５１が接続されている。上部被処理物保持具５２及び底部被処理物保持具５１は、周知のガス配管継ぎ手や真空部品等に用いられている構造を、被処理物２１の材質、形状や寸法に応じて、適宜変更を加えて、設計すれば良い。
【００３６】
更に、第２の実施の形態に係る表面処理装置は、図６に示すように処理ガスを収納するガスボンベ等のガス源３３と、このガス源３３に接続された吸気側配管６１と、吸気側配管６１に接続された吸気側バルブ４１とを備える。吸気側バルブ４１には、ガスの流量調整が容易なニードルバルブ等を採用することが好ましい。尚、図示を省略しているが、上部被処理物保持具５２及び底部被処理物保持具５１の少なくとも一方にガス導入用のバルブを設けても良い。
【００３７】
処理室（２３，５３，５４，６２）には、ガス源３３から吸気側配管６１、吸気側バルブ４１及び吸気側調整室６２を介して、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）から処理ガスがシャワー状に均一化されて供給される。雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）から処理室（２３，５３，５４，６２）の内部に供給された処理ガスは、処理室（２３，５３，５４，６２）の排気側配管６３から排気される。このため、図６に示すように、第２の実施の形態に係る表面処理装置では、管状の被処理物２１の他端（下流側）側の処理室（２３，５３，５４，６２）の排気側配管６３に処理室（２３，５３，５４，６２）を減圧する真空ポンプ３１を備える。真空ポンプ３１は、排気側配管６３及び排気側バルブ４２を介して、処理室（２３，５３，５４，６２）に接続されている。排気側バルブ４２は、排気コンダクタンスが調整可能なバリアブルコンダクタンスバルブを用いるのが好ましい。
【００３８】
図６では、第２主電極１２が接地され陰極として機能し、対応して第１主電極１１ｂに高圧が印加され陽極として機能している場合を例示している。パルス電源１４の極性を逆にして、第２主電極１２を陽極、第１主電極１１ｂを陰極としても良い。第１主電極１１ｂを陰極とした場合は、第１主電極１１ｂを板状電極として接地され、第２主電極１２を梯子型電極として高圧が印加され、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）は第２主電極１２側に設けられる。
【００３９】
第１の実施の形態と同様に、第２の実施の形態に係る表面処理装置において、管状の被処理物２１としては、長さ４〜７ｍ以上の長尺、且つ内径７〜５ｍｍ以下の細管でも処理可能であるが、長さ４ｍ以下、内径７ｍｍ以上であっても処理可能である。又、被処理物２１の断面形状は円形に限定されるものではないことは、第１の実施の形態で説明した通りである。図示を省略しているが、被処理物２１がフレキシブルな長尺細管であれば、被処理物２１の一端（上流側）及び他端（下流側）に、被処理物２１を巻き込む第１及び第２のリールを設け、第１のリールから被処理物２１を巻き戻し、第２のリールで被処理物２１を巻き上げて順次、部分的に被処理物２１の外面の表面処理をするようにしても良いが、この場合は、第１及び第２のリールを処理室（２３，５３，５４，６２）の内部に収納する構造が好ましい。
【００４０】
第２の実施の形態に係る表面処理装置においては、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）を介してシャワー状に供給する処理ガスとして高純度窒素ガスが供給されるが、「処理ガス」は必ずしも窒素ガスに限定されるものではない。例えば、被処理物２１の外面の殺菌、滅菌等の目的のためには、ハロゲン系の化合物ガス等の種々の活性なガス若しくは、これらの活性なガスのいずれかと窒素ガスの混合ガス等、種々の他のガスが採用可能である。
【００４１】
第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間には、図４に示すような高繰り返しの高電圧パルスが印加される。図４（ａ）には、電気パルス（主パルス）のパルス幅として半値幅で３００ｎｓの場合を例示したが、主パルスのパルス幅としては、１０〜５００ｎｓ程度が好適である。第２の実施の形態に係る表面処理装置においては、全体として平行平板電極を構成する第１主電極１１ｂと第２主電極１２間の距離を１５ｍｍとした場合、高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚ，電圧波高値２４ｋＶ程度が、好適である。高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚの場合は、図４に示すように繰り返し周期が５００μｓであり、デューティ比は０．３／５００＝０．００６となるので、高周波放電の場合のように、熱プラズマが生成されることなく、非熱平衡低温プラズマが安定且つ効率良く生成される。パルス幅は陽極・陰極間の間隔と密接な適正関係を有する。放電電極間に電圧印加開始され、放電開始から電圧印加時間経過とともに放電はグロー放電からストリーマー放電、更にファインストリーマ放電を経てアーク放電に至る。電流と熱損失、電極磨耗を伴うアーク放電に至らずプラズマ入力パワーを最大にする放電はファインストリーマ放電と考える。そのためには適切なパルス幅が存在する。アーク放電に至る前にパルス電圧印加がなくなるよう、陽極・陰極間間隔、放電状態に合わせ設定されるのが理想的である。
【００４２】
被処理物２１の外面を囲む密閉空間で放電を起こさせるためには，処理室（２３，５３，５４，６２）の内部の気体圧力Ｐ2を、大気圧Ｐ3＝１０１ｋＰａと等しいか８０〜９０ｋＰａ程度に大気圧Ｐ3よりも極く僅か低い値に下げるように、吸気側バルブ４１及び排気側バルブ４２を調整すれば良い。そして、処理室（２３，５３，５４，６２）には、ガス源３３から吸気側配管６１及び吸気側バルブ４１を介して、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）から処理ガスがシャワー状に供給された状態で、第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間には、図４に示すような高繰り返しの高電圧パルスが印加すれば、ファインストリーマ放電により、非熱平衡低温プラズマが、処理室（２３，５３，５４，６２）の内部に形成され、被処理物２１の外面の表面処理が達成される。
【００４３】
＜第２の実施の形態の第１変形例＞
本発明の第２の実施の形態の第１変形例に係る表面処理装置は、図８に示すように、誘電体からなる管状の被処理物２１を挟むように互いに対峙して配置され、全体として平行平板電極を構成する第１主電極１１ｃ及び第２主電極１２と、処理室（２３，５３，５４，６２）にファインストリーマ放電を引き起こす電気パルス（主パルス）を第１主電極１１ｃ及び第２主電極１２間に印加するパルス電源１４とを備える点では、図６に示す構造と同様である。「全体として平行平板電極を構成する」と記載したのは、図８に示すように、第１主電極１１ｃが、複数の棒状（線状）の電極を並列に周期配置した梯子型構造をなしているが、第１主電極１１ｃと第２主電極１２とのなす全体の構造は、おおよそ「平行平板電極」と近似することができるという意味である。図６と同様に、処理室（２３，５３，５４，６２）は、第２電極（第２主電極）被覆絶縁膜２３と、処理室底蓋５３と、処理室上蓋５４と、吸気側調整室６２とで直方体の４面を構成し、図８の紙面の手前と奥にそれぞれ対向配置された側板（図示省略）が直方体の残る２面を構成している。
【００４４】
第２の実施の形態の第１変形例に係る表面処理装置は、陽極としての第１主電極１１ｃ側から処理ガスを、陰極としての第２主電極１２側に向かってシャワー状に給気し、処理室（２３，５３，５４，６２）の排気側配管６３から処理ガスを排気する雰囲気調整手段（６２，２７、６６ｃ）の構造が、図６に示す構造とは異なる。雰囲気調整手段（６２，２７、６６ｃ）は、図８に示すように吸気側調整室６２、吸気側調整室６２からの処理ガスを複数のガス供給穴６６ｃを介して供給する処理室側壁２７を備えるが、タングステン（Ｗ）、インコネル等の金属からなる棒状（線状）の第１主電極１１ｃが複数本、放電空間に露出している点で、金属による汚染が問題となるが、金属による汚染を問題としない用途であれば、図６に示す構造よりも簡便で安価に製造できる利点がある。複数のガス供給穴６６ｃは、処理室側壁２７を貫通する貫通穴であり、図７に示したのと同様に、ファインストリーマ放電の分布に合わせて、一定ピッチで２次元マトリクス状に配置されるが、実際には、第１主電極１１ｃの配置のピッチに合わせれば良い。一方、第２電極（第２主電極）１２の上に、高純度石英ガラス等の第２電極（第２主電極）被覆絶縁膜２３が設けられている。
【００４５】
更に、第２の実施の形態の第１変形例に係る表面処理装置は図８に示すように、処理ガスを収納するガスボンベ等のガス源３３と、このガス源３３に接続された吸気側配管６１と、吸気側配管６１に接続された吸気側バルブ４１とを備える。吸気側バルブ４１には、ガスの流量調整が容易なニードルバルブ等を採用することが好ましい。
【００４６】
処理室（２３，５３，５４，６２）には、ガス源３３から吸気側配管６１及び吸気側バルブ４１を介して、雰囲気調整手段（６２，２７、６６ｃ）から処理ガスがシャワー状に均一化されて供給される。雰囲気調整手段（６２，２７、６６ｃ）から供給された処理ガスは、処理室（２３，５３，５４，６２）の排気側配管６３から排気される。このため、図８に示すように、第２の実施の形態の第１変形例に係る表面処理装置では、管状の被処理物２１の他端（下流側）側に処理室（２３，５３，５４，６２）の内部を減圧する真空ポンプ３１を備える。真空ポンプ３１は、排気側配管６３及び排気側バルブ４２を介して、処理室（２３，５３，５４，６２）に接続されている。排気側バルブ４２は、排気コンダクタンスが調整可能なバリアブルコンダクタンスバルブを用いるのが好ましい。
【００４７】
処理室上蓋５４には、管状の被処理物２１の一端（上流側）を密閉状態で保持する上部被処理物保持具５２が接続され、処理室底蓋５３には、被処理物２１の他端（下流側）を密閉状態で保持する底部被処理物保持具５１が接続されている。上部被処理物保持具５２及び底部被処理物保持具５１は、周知のガス配管継ぎ手や真空部品等に用いられている構造を、被処理物２１の材質、形状や寸法に応じて、適宜変更を加えて、設計すれば良い。
【００４８】
図８では、第２主電極１２を接地して陰極として用い、第１主電極１１ｃに高圧を印加して陽極として用いる場合を例示しているが、パルス電源１４の極性を反転させ、第２主電極１２を陽極、第１主電極１１ｃを陰極としても良い。第１主電極１１ｃを陰極とした場合は、第１主電極１１ｃを板状電極として接地され、第２主電極１２を梯子型電極として高圧が印加され、雰囲気調整手段（６２，２７、６６ｃ）は第２主電極１２側に設けられる。
【００４９】
第１の実施の形態と同様に、第２の実施の形態の第１変形例に係る表面処理装置において、管状の被処理物２１としては、長さ４〜７ｍ以上の長尺、且つ内径７〜５ｍｍ以下の細管でも処理可能であるが、長さ４ｍ以下、内径７ｍｍ以上であっても処理可能である。又、被処理物２１の断面形状は円形に限定されるものではないことは、第１の実施の形態で説明した通りである。図示を省略しているが、被処理物２１がフレキシブルな長尺細管であれば、被処理物２１の一端（上流側）及び他端（下流側）に、被処理物２１を巻き込む第１及び第２のリールを設け、第１のリールから被処理物２１を巻き戻し、第２のリールで被処理物２１を巻き上げて順次、部分的に被処理物２１の外面の表面処理をするようにしても良いが、この場合は、第１及び第２のリールを処理室（２３，５３，５４，６２）の内部に収納する構造が好ましい。
【００５０】
第２の実施の形態の第１変形例に係る表面処理装置においては、雰囲気調整手段（６２，２７、６６ｃ）を介してシャワー状に供給する処理ガスとして高純度窒素ガスが供給されるが、「処理ガス」は必ずしも窒素ガスに限定されるものではない。例えば、管状の被処理物２１の内面及び外面の殺菌、滅菌等の目的のためには、ハロゲン系の化合物ガス等の種々の活性なガス若しくは、これらの活性なガスのいずれかと窒素ガスの混合ガス等、種々の他のガスが採用可能である。
【００５１】
第１主電極１１ｃ及び第２主電極１２間には、図４に示すような高繰り返しの高電圧パルスが印加される。図４（ａ）には、電気パルス（主パルス）のパルス幅として半値幅で３００ｎｓの場合を例示したが、主パルスのパルス幅としては、半値幅で１０〜５００ｎ程度が好適である。第２の実施の形態の第１変形例に係る表面処理装置においては、全体として平行平板電極を構成する第１主電極１１ｃと第２主電極１２間の距離を１５ｍｍとした場合、高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚ，電圧波高値２４ｋＶ程度が、好適である。高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚの場合は、図４に示すように繰り返し周期が５００μｓであり、デューティ比は０．３／５００＝０．００６となるので、高周波放電の場合のように、熱プラズマが生成されることなく、非熱平衡低温プラズマが安定且つ効率良く生成される。
【００５２】
処理室（２３，５３，５４，６２）の内部で放電を起こさせるためには，処理室（２３，５３，５４，６２）の内部の気体圧力Ｐ2を、大気圧Ｐ3＝１０１ｋＰａと等しいか８０〜９０ｋＰａ程度に大気圧Ｐ3よりも極く僅か低い値に下げるように、吸気側バルブ４１及び排気側バルブ４２を調整すれば良い。そして、処理室（２３，５３，５４，６２）には、ガス源３３から吸気側配管６１及び吸気側バルブ４１を介して、雰囲気調整手段（６２，２７、６６ｃ）から処理ガスがシャワー状に供給された状態で、第１主電極１１ｃ及び第２主電極１２間には、図４に示すような高繰り返しの高電圧パルスが印加すれば、ファインストリーマ放電により、非熱平衡低温プラズマが、処理室（２３，５３，５４，６２）の内部に形成され、被処理物２１の外面の表面処理が達成される。
【００５３】
＜第２の実施の形態の第２変形例＞
本発明の第２の実施の形態の第２変形例に係る表面処理装置は、図９に示すように、誘電体からなる管状の被処理物２１を挟むように互いに対峙して配置され、全体として平行平板電極を構成する第１主電極（陽極）１１ｄ及び第２主電極１２と、処理室（２３，５３，５４，６２）にファインストリーマ放電を引き起こす電気パルス（主パルス）を第１主電極１１ｄ及び第２主電極１２間に印加するパルス電源１４とを備える点では、図６に示す構造と同様である。「全体として平行平板電極を構成する」と記載したのは、図９に示すように、第１主電極１１ｄが平板構造ではなく、Ｔ型の凸部が周期的に配列され、それぞれのＴ型の先端を放電箇所としているからである。この場合は、第１主電極１１ｄは複数の棒状（線状）の電極を並列に周期配置した梯子型の電極に等価であるが、第１主電極１１ｄと第２主電極１２とのなす全体の構造は、おおよそ「平行平板電極」と近似することができるという意味である。
【００５４】
第２の実施の形態の第２変形例に係る表面処理装置は、陽極としての第１主電極１１ｄ側から処理ガスを、陰極としての第２主電極１２側に向かってシャワー状に給気し、処理室（２３，５３，５４，６２）の排気側配管６３から処理ガスを排気する雰囲気調整手段（６２，２５ｄ、６６ｄ）の構造が、図６に示す構造とは異なる。図８に示した第１変形例では、Ｗ等の金属からなる棒状（線状）の第１主電極１１ｃが複数本、放電空間に露出している点で、金属による汚染が問題となったが、本発明の第２の実施の形態の第２変形例に係る表面処理装置では、第１主電極１１ｃの表面をアルミナ等の第１電極（第１主電極）保護層２５ｄが被覆しているので、金属による汚染は抑制される。このため、雰囲気調整手段（６２，２５ｄ、６６ｄ）は、図９に示すように吸気側調整室６２、第１電極（第１主電極）保護層２５ｄ、吸気側調整室６２からの処理ガスを第１電極（第１主電極）保護層２５ｄに設けられた複数のガス供給穴６６ｄから構成される。複数のガス供給穴６６ｄは、図７に示したのと同様に、ファインストリーマ放電の分布に合わせて、一定ピッチで２次元マトリクス状に配置されるが、第１主電極１１ｃの配置のピッチに合わせれば良い。第２電極（第２主電極）１２の上に、高純度石英ガラス等の第２電極（第２主電極）被覆絶縁膜２３が設けられている。
【００５５】
他は、第２の実施の形態に係る表面処理装置と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
【００５６】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る表面処理装置は、図１０に示すように、誘電体からなる管状の被処理物２１の一端（上流側）から導入された処理ガスを排気し、被処理物２１の内部のガス流の圧力を処理圧力に設定するために、被処理物２１の他端（下流側）に設けられた真空ポンプ（第１ポンプ）３２と、被処理物２１の一端（上流側）側に配置され、放電開始初期にガス流に初期プラズマを供給する励起粒子供給系（１７，１８）と、被処理物２１を挟むように互いに対峙して配置され、全体として平行平板電極を構成する第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２と、初期プラズマを維持し、被処理物２１の内部にプラズマ流を引き起こす電気パルス（主パルス）を第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間に印加するパルス電源１４とを備える。ここで、「全体として平行平板電極を構成する」と記載したのは、図１０に示すように、第１主電極１１ｂが平板構造ではなく、Ｔ型の凸部が周期的に配列され、それぞれのＴ型の先端を放電箇所としているからである。この場合は、第２の実施の形態で説明したように、第１主電極１１ｂは複数の棒状（線状）の電極を並列に周期配置した梯子型の電極に等価とみなせるが、第１主電極１１ｂと第２主電極１２とのなす全体の構造は、おおよそ「平行平板電極」と近似することができるという意味である。
【００５７】
第３の実施の形態に係る表面処理装置は、第２の実施の形態に係る表面処理装置と同様に、陽極としての第１主電極１１ｂ側から処理ガスを、陰極としての第２主電極１２側に向かってシャワー状に給気し、処理室（２３，５３，５４，６２）の第２排気側配管６３から処理ガスを排気する雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）を更に備える点で、第１の実施の形態に係る表面処理装置とは異なる。処理室（２３，５３，５４，６２）は、第２電極（第２主電極）被覆絶縁膜２３と、処理室底蓋５３と、処理室上蓋５４と、吸気側調整室６２とで直方体の４面を構成し、図１０の紙面の手前と奥にそれぞれ対向配置された側板（図示省略）が直方体の残る２面を構成している。吸気側調整室６２は、扁平な直方体をなし、直方体の６面中の５面が金属で構成され、残る１面（図１０の断面図において左側の面）をガス供給層６５が閉じている。
【００５８】
雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）は、図１０に示すように吸気側調整室６２、吸気側調整室６２からの処理ガスを均一に分布させて透過させる多孔質セラミックからなるガス供給層６５、ガス供給層６５の表面に設けられ、複数のガス供給穴６６ｂを有する第１電極（第１主電極）保護層２５ｂを備える。複数のガス供給穴６６は、第１電極（第１主電極）保護層２５ｂを貫通するテーパ状の貫通穴であり、図７に示すように、一定ピッチで２次元マトリクス状に配置されている。一方、第２電極（第２主電極）１２の上に、高純度石英ガラス等の第２電極（第２主電極）被覆絶縁膜２３が設けられている。
【００５９】
更に、第３の実施の形態に係る表面処理装置は図１０に示すように、処理ガスを収納するガスボンベ等のガス源３３と、このガス源３３に接続された第１吸気側配管６７及び第２吸気側配管６１と、第１吸気側配管６７に接続された第１吸気側バルブ４３と、第２吸気側配管６１に接続された第２吸気側バルブ４１とを備える。第１吸気側バルブ４３、第２吸気側バルブ４１には、ガスの流量調整が容易なニードルバルブ等を採用することが好ましい。
【００６０】
管状の被処理物２１の内部にはガス源３３から第１吸気側配管６７及び第１吸気側バルブ４３を介して、上流側から処理ガスが供給され，下流に設けられた真空ポンプ（第２ポンプ）３１により，処理ガスが被処理物２１内を流れ、被処理物２１内は２０〜３０ｋＰａ程度の大気圧に近いが、大気圧以下の処理圧力に保たれる。
【００６１】
一方、処理室（２３，５３，５４，６２）には、ガス源３３から第２吸気側配管６１及び第２吸気側バルブ４１を介して、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）から処理ガスがシャワー状に均一化されて供給される。雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）から供給された処理ガスは、処理室（２３，５３，５４，６２）の第２排気側配管６３から排気される。このため、図１０に示すように、第３の実施の形態に係る表面処理装置では、管状の被処理物２１の他端（下流側）側に被処理物２１の外面を囲む空間を減圧する第２の真空ポンプ（第２ポンプ）３１を備える。第２の真空ポンプ（第２ポンプ）３１は、第２排気側配管６３及び第２排気側バルブ４２を介して、処理室（２３，５３，５４，６２）に接続されている。一方、第１の真空ポンプ（第１ポンプ）３２は、第１排気側配管６８及び第１排気側バルブ４４を介して、被処理物２１の他端（下流側）に接続されている。第１排気側バルブ４４、及び第２排気側バルブ４２は、排気コンダクタンスが調整可能なバリアブルコンダクタンスバルブを用いるのが好ましい。
【００６２】
処理室上蓋５４には、管状の被処理物２１の一端（上流側）を密閉状態で保持する上部被処理物保持具５２が接続され、処理室底蓋５３には、被処理物２１の他端（下流側）を密閉状態で保持する底部被処理物保持具５１が接続されている。上部被処理物保持具５２及び底部被処理物保持具５１は、周知のガス配管継ぎ手や真空部品等に用いられている構造を、被処理物２１の材質、形状や寸法に応じて、適宜変更を加えて、設計すれば良い。
【００６３】
図１０では、第２主電極１２を接地して陰極として用い、第１主電極１１ｂに高圧を印加して陽極として用いた場合を例示しているが、パルス電源１４の極性を反転して、第２主電極１２を陽極、第１主電極１１ｂを陰極としても良い。第１主電極１１ｂを陰極とした場合は、第１主電極１１ｂを板状電極の形状にして接地され、第２主電極１２を梯子型電極として高圧が印加され、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）は第２主電極１２側に設けられる。
【００６４】
第１の実施の形態と同様に、第３の実施の形態に係る表面処理装置において、管状の被処理物２１としては、長さ４〜７ｍ以上の長尺、且つ内径７〜５ｍｍ以下の細管でも処理可能であるが、長さ４ｍ以下、内径７ｍｍ以上であっても処理可能である。又、被処理物２１の断面形状は円形に限定されるものではないことは、第１の実施の形態で説明した通りである。図示を省略しているが、被処理物２１がフレキシブルな長尺細管であれば、被処理物２１の一端（上流側）及び他端（下流側）に、被処理物２１を巻き込む第１及び第２のリールを設け、第１のリールから被処理物２１を巻き戻し、第２のリールで被処理物２１を巻き上げて順次、部分的に被処理物２１の内部の表面処理をするようにしても良いが、この場合は、第１及び第２のリールを処理室（２３，５３，５４，６２）の内部に収納する構造が好ましい。
【００６５】
励起粒子供給系（１７，１８）は、図１０では、第１の実施の形態で説明したと同様に、被処理物２１の上流側の導入配管６０を挟んで平行平板電極を構成する第１補助電極１７及び第２補助電極１８と、初期プラズマを引き起こす電気パルス（補助パルス）を第１補助電極１７及び第２補助電極１８間に印加する補助パルス電源（図示省略）とを備える。導入配管６０は誘電体からなる配管である。励起粒子供給系は、放電開始初期にガス流に初期プラズマを供給することができれば良いので、必ずしも、図１０に例示したような平行平板電極構造に限定されるものではなく、インダクティブなプラズマ源等他の構造で初期プラズマを励起しても構わないのは、第１の実施の形態に係る表面処理装置の場合と同様である。
【００６６】
初期プラズマの励起後、図１０に示す表面処理装置は、プラズマに含まれるラジカルにより、管状の被処理物２１の内面及び外面を処理する。第３の実施の形態に係る表面処理装置においては、被処理物２１には上流から処理ガスとして高純度窒素ガスが供給されるが、「処理ガス」は必ずしも窒素ガスに限定されるものではない。例えば、被処理物２１の内面及び外面の殺菌、滅菌等の目的のためには、ハロゲン系の化合物ガス等の種々の活性なガス若しくは、これらの活性なガスのいずれかと窒素ガスの混合ガス等、種々の他のガスが採用可能である。
【００６７】
第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間には、図４に示すような高繰り返しの高電圧パルスが印加される。図４（ａ）には、電気パルス（主パルス）のパルス幅として半値幅で３００ｎｓの場合を例示したが、主パルスのパルス幅としては、半値幅で１０〜５００ｎｓ程度が好適である。第３の実施の形態に係る表面処理装置においては、全体として平行平板電極を構成する第１主電極１１ｂと第２主電極１２間の距離を１５ｍｍとした場合、高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚ，電圧波高値２４ｋＶ程度が、好適である。高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚの場合は、図４に示すように繰り返し周期が５００μｓであり、デューティ比は０．３／５００＝０．００６となるので、高周波放電の場合のように、熱プラズマが生成されることなく、非熱平衡低温プラズマが安定且つ効率良く生成される。
【００６８】
＜３つの動作モード＞
第３の実施の形態に係る表面処理装置には、３つの動作モードがある。即ち、管状の被処理物２１の内部のみで放電を起こさせるモード、被処理物２１の外部のみで放電を起こさせるモード、被処理物２１の内部と外部の両方で放電を起こさせるモードである。
【００６９】
（ａ）被処理物２１の内部のみで放電を起こさせるモード：
第１の実施の形態に係る表面処理装置において説明したように、平行平板電極を構成する第１主電極１１ｂと第２主電極１２内に，電極面に平行に誘電体からなる被処理物２１を入れた場合，誘電体の誘電率ε２が気体の誘電率ε１よりも大きければ，おおよその電界分布は図５のようになり、被処理物２１内では絶縁破壊電界が大きくなる。したがって，誘電体からなる被処理物２１の内部で放電を起こさせるためには，被処理物２１内部の気体圧力Ｐ1を１０〜４０ｋＰａ程度にして、被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2よりも下げておくことが好ましい。そして、被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2は、大気圧Ｐ3＝１０１ｋＰａと等しいか８０〜９０ｋＰａ程度に大気圧Ｐ3よりも極く僅か下げておくことが好ましい。即ち、
Ｐ1  ＜  Ｐ2  ≦  Ｐ3                  ……（１）
となるように、第１吸気側バルブ４３、第２吸気側バルブ４１、第１排気側バルブ４４、及び第２排気側バルブ４２を調整すれば良い。或いは、被処理物２１内部の気体圧力Ｐ1を１０〜４０ｋＰａ程度にして、被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2を１０-3Ｐａ〜１０-5Ｐａ以下の圧力として：
Ｐ2  ≪  Ｐ1  ＜  Ｐ3                  ……（２）
となるように、第１吸気側バルブ４３、第２吸気側バルブ４１、第１排気側バルブ４４、及び第２排気側バルブ４２を調整しても良い。このため、例えば、圧力計を第１排気側配管６８及び第２排気側配管６３に設け、帰還制御で第１吸気側バルブ４３、第２吸気側バルブ４１、第１排気側バルブ４４、及び第２排気側バルブ４２を調整するようにしても良い。或いは、第１吸気側配管６７及び第２吸気側配管６１に流量を制御するマスフローコントローラを設けても良い。圧力計は、第１吸気側バルブ４３及び第２吸気側バルブ４１のそれぞれの下流側に設けても良い。
【００７０】
（１）式又は（２）式で示す圧力条件に設定した後、第２吸気側バルブ４１と第２排気側バルブ４２を閉じ、被処理物２１の外部のガス流を止め、被処理物２１の内部のみにガス流を形成する。そして、励起粒子供給系（１７，１８）を起動して、ガス流に初期プラズマを供給し、更に、第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間に、図４に示すような高繰り返しの高電圧パルスを印加すれば、非熱平衡低温プラズマ流が、被処理物２１の内部を輸送され、被処理物２１の内面の表面処理が達成される。
【００７１】
（ｂ）被処理物２１の外部のみで放電を起こさせるモード：
被処理物２１の外部のみで放電を起こさせるためには，被処理物２１内部の気体圧力Ｐ1を７０〜９０ｋＰａ程度の比較的高めの値に設定し、被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2よりも極く僅か低いか、ほぼ同じ程度にしておく。そして、被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2を、大気圧Ｐ3＝１０１ｋＰａと等しいか８０〜９０ｋＰａ程度に大気圧Ｐ3よりも極く僅か下げるようにすれば良い。即ち、
Ｐ1    ≦  Ｐ2  ≦  Ｐ3                ……（３）
となるように、第１吸気側バルブ４３、第２吸気側バルブ４１、第１排気側バルブ４４、及び第２排気側バルブ４２を調整すれば良い。但し、被処理物２１内部の気体圧力Ｐ1は、必ずしも、被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2よりも低い必要はなく、被処理物２１内部の気体圧力Ｐ1を大気圧Ｐ3＝１０１ｋＰａとほぼ等しいか大気圧Ｐ3以上にし、且つ被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2も大気圧Ｐ3と等しいか８０〜９０ｋＰａ程度に大気圧Ｐ3よりも極く僅か下げるように：
Ｐ2  ≦  Ｐ1  ≒  Ｐ3                  ……（４）
Ｐ2  ≦  Ｐ3  ＜  Ｐ1                  ……（５）
としても良い。或いは、被処理物２１内部の気体圧力Ｐ1を１０-3Ｐａ〜１０-5Ｐａ以下の圧力にして、被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2を大気圧Ｐ3＝１０１ｋＰａと等しいか８０〜９０ｋＰａ程度の圧力として：
Ｐ1  ≪  Ｐ2  ≦  Ｐ3                  ……（６）
となるように、第１吸気側バルブ４３、第２吸気側バルブ４１、第１排気側バルブ４４、及び第２排気側バルブ４２を調整しても良い。（３）式、（４）式、（５）式又は（６）式で示す圧力条件に設定した後、第１吸気側バルブ４３及び第１排気側バルブ４４を閉じ、被処理物２１の内部のガス流を止める。そして、処理室（２３，５３，５４，６２）には、ガス源３３から第２吸気側配管６１及び第２吸気側バルブ４１を介して、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）から処理ガスがシャワー状に供給された状態で、第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間には、図４に示すような高繰り返しの高電圧パルスを印加すれば、ファインストリーマ放電により、非熱平衡低温プラズマが、被処理物２１の外部に形成され、被処理物２１の外面の表面処理が達成される。被処理物２１の外部のみで放電を起こさせるモードでは、励起粒子供給系（１７，１８）を起動しないことは勿論である。
【００７２】
（ｃ）被処理物２１の内部と外部の両方で放電を起こさせるモード：
被処理物２１の内部と外部の両方で放電を起こさせるためには，被処理物２１内部の気体圧力Ｐ1を１０〜４０ｋＰａ程度にして、被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2よりも下げておくことが好ましい。そして、被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2は、大気圧Ｐ3＝１０１ｋＰａと等しいか８０〜９０ｋＰａ程度に大気圧Ｐ3よりも極く僅か下げて、上記の（１）式で示す圧力条件になるように、第１吸気側バルブ４３、第２吸気側バルブ４１、第１排気側バルブ４４、及び第２排気側バルブ４２を調整する。
【００７３】
（１）式で示す圧力条件に設定した後、励起粒子供給系（１７，１８）を起動して、ガス流に初期プラズマを供給し、更に、第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間には、図４に示すような高繰り返しの高電圧パルスが印加すれば、非熱平衡低温プラズマ流が、被処理物２１の内部を輸送され、被処理物２１の内面の表面処理が達成されると同時に、処理室（２３，５３，５４，６２）には、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）から処理ガスがシャワー状に供給されているので、ファインストリーマ放電が生じ、非熱平衡低温プラズマが、被処理物２１の外部に形成され、被処理物２１の外面の表面処理も同時に達成される。
【００７４】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態に係る表面処理装置は、図１１に示すように、長尺細管である管状の被処理物２１を収納する収納チューブ７１を用意し、被処理物２１の内部及び外部の両方にプラズマ流を流し、被処理物２１の内面と外面とを同時に処理するようにしても良い。即ち、その他の実施の形態に係る表面処理装置は、図１１に示すように、処理ガスを収納するガスボンベ等のガス源３３と、このガス源３３に第１吸気側配管を介して接続された第１吸気側バルブ４３と、第２吸気側配管を介して接続された第２吸気側バルブ４１とを備える。管状の被処理物２１の内部にはガス源３３から第１吸気側バルブ４３を介して、上流側から処理ガスが供給され，下流に設けられた真空ポンプ（第１ポンプ）３２により，処理ガスが被処理物２１内を流れ、被処理物２１内は２０〜３０ｋＰａ程度の、大気圧に近いが、大気圧以下の処理圧力に保たれる。一方、収納チューブ７１により構成された処理室（２３，５３，５４，６２）には、ガス源３３から第２吸気側バルブ４１を介して、上流側から処理ガスが供給され，下流に設けられた真空ポンプ（第２ポンプ）３１により，処理ガスが収納チューブ７１内を流れ、収納チューブ７１内は８０〜９０ｋＰａ程度の大気圧に近いが、大気圧以下の処理圧力に保たれる。
【００７５】
収納チューブ７１と管状の被処理物２１の外面との間の密閉空間を真空排気するために、収納チューブ上キャップ７３及び収納チューブ底キャップ７２が、それぞれ収納チューブ７１の上端と下端とに密着し、２重管構造の密閉空間を構成している。
【００７６】
更に、管状の被処理物２１を収納した収納チューブ７１を挟むように互いに対峙して配置され、平行平板電極を構成する第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２と、収納チューブ７１の上流側を挟んで平行平板電極を構成する第１補助電極１７及び第２補助電極１８とを備える。
【００７７】
管状の被処理物２１の内部と外部の両方で放電を起こさせるためには，被処理物２１内部の気体圧力Ｐ1を１０〜４０ｋＰａ程度にして、収納チューブ７１と被処理物２１の間の気体圧力Ｐ2よりも下げておくことが好ましい。そして、収納チューブ７１と被処理物２１の間の気体圧力Ｐ2は、大気圧Ｐ3＝１０１ｋＰａと等しいか８０〜９０ｋＰａ程度に大気圧Ｐ3よりも極く僅か下げるように、第１吸気側バルブ４３、第２吸気側バルブ４１、第１排気側バルブ４４、及び第２排気側バルブ４２を調整すれば良い。所定の圧力条件に設定した後、励起粒子供給系（１７，１８）を起動して、被処理物２１内及び収納チューブ７１と被処理物２１の外面との間の密閉空間の両方のガス流に、それぞれ初期プラズマを供給し、更に、第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間には、図４に示すような高繰り返しの高電圧パルスを印加すれば、非熱平衡低温プラズマ流が、被処理物２１の内部及び外部をそれぞれ輸送され、被処理物２１の内面及び外面の表面処理が同時に達成される。
【００７８】
（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態に係る表面処理装置は、図１２に示すように、誘電体からなる壺状の被処理物２１の首部に首部アダプタ１９が設けられ、この首部アダプタ１９には首部アダプタ１９を貫通する導入配管６０と排気側配管６８がほぼ平行に設けられている。導入配管６０は誘電体からなる配管である。導入配管６０から壺状の被処理物２１の内部に処理ガスが導入され、排気側配管６８から処理ガスが排出される。被処理物２１を挟むように、平行平板電極を構成する第１主電極１１及び第２主電極１２とが、互いに対峙して配置されている。導入配管６０の一部には、放電開始初期に、導入配管６０から導入されるガス流に初期プラズマを供給する励起粒子供給系（１６，１７，１８）が設けられている。励起粒子供給系（１６，１７，１８）は、導入配管６０の一部を挟んで平行平板電極を構成する第１補助電極１７及び第２補助電極１８と、初期プラズマを引き起こす電気パルス（補助パルス）を第１補助電極１７及び第２補助電極１８間に印加する補助パルス電源１６とを備える。一方、第１主電極１１及び第２主電極１２のそれぞれには、励起粒子供給系（１６，１７，１８）が生成した初期プラズマを維持し、被処理物２１の内部にプラズマ流を引き起こす電気パルス（主パルス）を第１主電極１１及び第２主電極１２間に印加するパルス電源１４が接続されている。
【００７９】
パルス電源１４からは、第１主電極１１及び第２主電極１２間に、第１の実施の形態で説明したような（図４参照。）高繰り返しの高電圧パルスが印加される。図４（ａ）には、電気パルス（主パルス）のパルス幅として半値幅で３００ｎｓの場合を例示したが、主パルスのパルス幅としては、半値幅で１０〜５００ｎｓ程度が好適である。図１２では、第２主電極１２を接地して陰極として用い、第１主電極１１に高圧を印加して陽極として用いた場合を例示しているが、パルス電源１４の極性を反転して、第２主電極１２を陽極、第１主電極１１を陰極としても良い。
【００８０】
更に、第５の実施の形態に係る表面処理装置においては、導入配管６０には吸気側バルブ４３が接続され、この吸気側バルブ４３には吸気側配管６７が接続され、この吸気側配管６７には、処理ガスを収納するガスボンベ等のガス源３３が接続されている。吸気側バルブ４３には、ガスの流量調整が容易なニードルバルブ等を採用することが好ましい。
【００８１】
一方、導入配管６０から導入された処理ガスを排気し、被処理物２１の内部のガス流の圧力を処理圧力に設定するために、排気側配管６８には、排気側バルブ４４を介して、真空ポンプ３２が接続されている。排気側バルブ４４は、排気コンダクタンスが調整可能なバリアブルコンダクタンスバルブを用いるのが好ましい。このように構成することにより、壺状の被処理物２１の内部にはガス源３３から吸気側配管６７及び吸気側バルブ４３を介して、首部に設けられた導入配管６０から処理ガスが供給され，首部に設けられた排気側配管６８から真空ポンプ３２により，処理ガスを排気することにより、被処理物２１内を２０〜３０ｋＰａ程度の大気圧に近いが、大気圧以下の処理圧力に保たれる。
【００８２】
第５の実施の形態に係る表面処理装置においては、平行平板電極を構成する第１主電極１１と第２主電極１２間の距離を１５ｍｍとした場合、高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚ，電圧波高値２４ｋＶ程度が、好適である。高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚの場合は、図４に示すように繰り返し周期が５００μｓであり、デューティ比は０．３／５００＝０．００６となるので、高周波放電の場合のように、熱プラズマが生成されることなく、非熱平衡低温プラズマが安定且つ効率良く生成される。
【００８３】
第５の実施の形態に係る表面処理装置においては、被処理物２１には首部から処理ガスとして高純度窒素ガスが供給されるが、「処理ガス」は必ずしも窒素ガスに限定されるものではない。例えば、被処理物２１の内面の殺菌、滅菌等の目的のためには、ハロゲン系の化合物ガス等の種々の活性なガス若しくは、これらの活性なガスのいずれかと窒素ガスの混合ガス等、種々の他のガスが採用可能である。又、被処理物２１の断面形状は円形に限定されるものではなく、矩形等でも良いことは、第１の実施の形態で説明した通りである。尚、第５の実施の形態における「壺状の被処理物」の概念には、図１２に示すような瓶形状だけでなく、長尺細管の一方の端部を閉じた構造も含まれる。
【００８４】
図１２においては、励起粒子供給系（１６，１７，１８）を構成する第１補助電極１７及び第２補助電極１８を、排気側配管６８に重ならない位置に設けた例を示したが、図１３に示すように、排気側配管６８と導入配管６０の両方を挟む位置に第１補助電極１７及び第２補助電極１８を配置しても良い。更に、図１４に示すように首部アダプタ１９を挟む位置に第１補助電極１７及び第２補助電極１８を配置しても良い。更に、励起粒子供給系は、放電開始初期にガス流に初期プラズマを供給することができれば良いので、必ずしも、図１２〜図１４に例示したような平行平板電極構造に限定されるものではなく、インダクティブなプラズマ源等他の構造で初期プラズマを励起しても構わないのは、第１及び第３の実施の形態に係る表面処理装置の場合と同様である。
【００８５】
（第６の実施の形態）
本発明の第６の実施の形態に係る表面処理装置は、図１５に示すように、誘電体からなり、一端（図１５において上端）を封じた管状の被処理物２１の他端（図１５において下端）に、被処理物２１の内部に処理ガスを所定の処理圧力で封入する真空マニホールド・ユニット（４３，４４，４５，６０，６４，６９，７０）を備える。
【００８６】
真空マニホールド・ユニット（４３，４４，４５，６０，６４，６９，７０）は、被処理物２１の他端に接続された導入配管６０と、導入配管６０に接続されたマニホールドバルブ４５と、マニホールドバルブ４５に接続されたＴ型配管６４と、Ｔ型配管６４に接続された第１吸気側バルブ４３及び第１排気側バルブ４４と、第１吸気側バルブ４３に接続された吸気側配管７０と、第１排気側バルブ４４に接続された排気側配管６９とを備える。導入配管６０は誘電体からなる配管である。吸気側配管７０には、ガス源３３が接続され、排気側配管６９には、真空ポンプ３０が接続されている。ガス源３３は、処理ガスを収納するガスボンベ等である。第１吸気側バルブ４３には、ガスの流量調整が容易なニードルバルブ等が採用可能である。
【００８７】
処理室（２３，５３，５４，６２）は、第２吸気側バルブ４１を介して、吸気側配管７０に接続され、処理室（２３，５３，５４，６２）の内部にガス源３３から処理ガスが供給可能なように構成されている。ここで、処理室（２３，５３，５４，６２）は、第３の実施の形態と同様に、第２電極（第２主電極）被覆絶縁膜２３と、処理室底蓋５３と、処理室上蓋５４と、吸気側調整室６２とで直方体の４面を構成し、図１５の紙面の手前と奥にそれぞれ対向配置された側板（図示省略）が直方体の残る２面を構成している。吸気側調整室６２は、扁平な直方体をなし、直方体の６面中の５面が金属で構成され、残る１面（図１５の断面図において左側の面）をガス供給層６５が閉じている。処理室（２３，５３，５４，６２）には、第２排気側配管６３が接続され、第２排気側配管６３には第２排気側バルブ４２が接続され、第２排気側バルブ４２には、排気側配管６９を介して真空ポンプ３０が接続されている。第１排気側バルブ４４及び第２排気側バルブ４２は、排気コンダクタンスが調整可能なバリアブルコンダクタンスバルブを用いるのが好ましい。
【００８８】
先ず、第１吸気側バルブ４３を閉じた状態で、マニホールドバルブ４５と第１排気側バルブ４４を開け、真空ポンプ３０により被処理物２１の内部を１０-1Ｐａ〜１０-6Ｐａ程度の到達圧力（バックグランド圧力）に真空排気する。到達圧力に到達後、第１排気側バルブ４４を閉じ、第１吸気側バルブ４３を開けることにより、管状の被処理物２１の内部に、ガス源３３から第１吸気側バルブ４３、Ｔ型配管６４、マニホールドバルブ４５及び導入配管６０を介して、他端側から処理ガスが供給される。被処理物２１内が、２０〜３０ｋＰａ程度の大気圧に近いが、大気圧以下の処理圧力に到達した段階で、マニホールドバルブ４５を閉じ、被処理物２１の内部を処理圧力に維持する。
【００８９】
一方、処理室（２３，５３，５４，６２）には、ガス源３３から吸気側配管７０及び第２吸気側バルブ４１を介して、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）に処理ガスが一定の流量で供給される。第３の実施の形態と同様に、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）は、図１５に示すように吸気側調整室６２、吸気側調整室６２からの処理ガスを均一に分布させて透過させる多孔質セラミックからなるガス供給層６５、ガス供給層６５の表面に設けられ、複数のガス供給穴６６ｂを有する第１電極（第１主電極）保護層２５ｂを備える。複数のガス供給穴６６は、第１電極（第１主電極）保護層２５ｂを貫通するテーパ状の貫通穴であり、図７に示すように、一定ピッチで２次元マトリクス状に配置されている。一方、第２電極（第２主電極）１２の上に、高純度石英ガラス等の第２電極（第２主電極）被覆絶縁膜２３が設けられている。
【００９０】
このため、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）から処理ガスがシャワー状に均一化されて処理室（２３，５３，５４，６２）の内部の被処理物２１の外面を囲む空間に供給される。雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）から供給された処理ガスは、処理室（２３，５３，５４，６２）から第２排気側配管６３を介して排気される。
【００９１】
第６の実施の形態に係る表面処理装置は、更に、被処理物２１の他端側に配置され、放電開始初期に封入された処理ガスに活性粒子を注入し、プラズマを励起する励起粒子供給系（１６，１７，１８）と、被処理物２１を挟むように互いに対峙して配置され、全体として平行平板電極を構成する第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２と、活性粒子の注入より励起された初期プラズマを維持し、被処理物２１の内部にプラズマ状態を引き起こす電気パルス（主パルス）を第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間に印加するパルス電源１４とを備える。ここで、「全体として平行平板電極を構成する」と記載したのは、第２及び第３の実施の形態と同様に、第１主電極１１ｂが平板構造ではなく、Ｔ型の凸部が周期的に配列され、それぞれのＴ型の先端を放電箇所としているからである。この場合は、第２の実施の形態で説明したように、第１主電極１１ｂは複数の棒状（線状）の電極を並列に周期配置した梯子型の電極に等価とみなせるが、第１主電極１１ｂと第２主電極１２とのなす全体の構造は、おおよそ「平行平板電極」と近似することができるという意味である。
【００９２】
処理室上蓋５４には、管状の被処理物２１の一端（図１５において上端）側を保持する上部被処理物保持具５２が接続され、処理室底蓋５３には、被処理物２１の他端（図１５において下端）を密閉状態で保持する底部被処理物保持具５１が接続されている。底部被処理物保持具５１は、周知のガス配管継ぎ手や真空部品等に用いられている構造を、被処理物２１の材質、形状や寸法に応じて、適宜変更を加えて、設計すれば良い。
【００９３】
図１５では、第２主電極１２を接地して陰極として用い、第１主電極１１ｂに高圧を印加して陽極として用いた場合を例示しているが、パルス電源１４の極性を反転して、第２主電極１２を陽極、第１主電極１１ｂを陰極としても良い。第１主電極１１ｂを陰極とした場合は、第１主電極１１ｂを板状電極の形状にして接地され、第２主電極１２を梯子型電極として高圧が印加され、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）は第２主電極１２側に設けられる。被処理物２１の断面形状は円形に限定されるものではないことは、第１及び第３の実施の形態で説明した通りである
励起粒子供給系（１６，１７，１８）は、図１５では、第１の実施の形態で説明したと同様に、被処理物２１の導入配管６０を挟んで平行平板電極を構成する第１補助電極１７及び第２補助電極１８と、活性粒子を励起する電気パルス（補助パルス）を第１補助電極１７及び第２補助電極１８間に印加する補助パルス電源（図示省略）とを備える。励起粒子供給系は、放電開始初期に封入された処理ガスに活性粒子を注入することができれば良いので、必ずしも、図１５に例示したような平行平板電極構造に限定されるものではなく、インダクティブなプラズマ源等他の構造で活性粒子を励起しても構わないのは、第１の実施の形態に係る表面処理装置の場合と同様である。
【００９４】
活性粒子の注入による初期プラズマの励起後、図１５に示す表面処理装置は、プラズマに含まれるラジカルにより、一端を封じた管状の被処理物２１の内面及び外面を処理する。第６の実施の形態に係る表面処理装置においては、処理ガスとして高純度窒素ガスが供給されるが、「処理ガス」は必ずしも窒素ガスに限定されるものではない。例えば、被処理物２１の内面及び外面の殺菌、滅菌等の目的のためには、ハロゲン系の化合物ガス等の種々の活性なガス若しくは、これらの活性なガスのいずれかと窒素ガスの混合ガス等、種々の他のガスが採用可能である。
【００９５】
第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間には、第１の実施の形態で説明したような高繰り返しの高電圧パルスが印加される（図４参照。）。図４（ａ）には、電気パルス（主パルス）のパルス幅として半値幅で３００ｎｓの場合を例示したが、主パルスのパルス幅としては、半値幅で５０〜３００ｎｓ程度が好適である。第６の実施の形態に係る表面処理装置においては、全体として平行平板電極を構成する第１主電極１１ｂと第２主電極１２間の距離を１５ｍｍとした場合、高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚ，電圧波高値２４ｋＶ程度が、好適である。高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚの場合は、図４に示すように繰り返し周期が５００μｓであり、デューティ比は０．３／５００＝０．００６となるので、高周波放電の場合のように、熱プラズマが生成されることなく、非熱平衡低温プラズマが安定且つ効率良く生成される。
【００９６】
第６の実施の形態に係る表面処理装置においても、第３の実施の形態で説明した３つの動作モードがある。即ち、一端を封じた管状の被処理物２１の内部のみで放電を起こさせるモード、被処理物２１の外部のみで放電を起こさせるモード、被処理物２１の内部と外部の両方で放電を起こさせるモードであるが、第３の実施の形態と同様に、（１）式〜（６）式で示す圧力条件により、それらのモードが制御できる。その内容は、第３の実施の形態での説明と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
【００９７】
（第７の実施の形態）
図１６及び図１７は、互いに直交する方向から見た断面図である。本発明の第７の実施の形態に係る表面処理装置は、図１６及び図１７に示すように、誘電体からなり、下流側の分岐部１０において分岐を有する管状の被処理物２１の一端（上流側）から供給された処理ガスを排気し、被処理物２１の内部のガス流の圧力を処理圧力に設定するために、被処理物２１の他端（下流側）に設けられた真空ポンプ（第１ポンプ）３２と、被処理物２１の一端（上流側）側に配置され、放電開始初期にガス流に初期プラズマを供給する励起粒子供給系（１７，１８）と、被処理物２１を挟むように互いに対峙して配置され、全体として平行平板電極を構成する第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２と、初期プラズマを維持し、被処理物２１の内部にプラズマ流を引き起こす電気パルス（主パルス）を第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間に印加するパルス電源１４とを備える。「分岐を有する管状の被処理物」の例としては、内視鏡が挙げられる。ここで、「全体として平行平板電極を構成する」と記載したのは、第２、第３、第６の実施の形態と同様に、第１主電極１１ｂが平板構造ではなく、Ｔ型の凸部が周期的に配列され、それぞれのＴ型の先端を放電箇所としているが、全体の構造は、おおよそ「平行平板電極」と近似することができるという意味である。
【００９８】
第７の実施の形態に係る表面処理装置は、第２、第３、第６の実施の形態に係る表面処理装置と同様に、陽極としての第１主電極１１ｂ側から処理ガスを、陰極としての第２主電極１２側に向かってシャワー状に給気し、処理室（２３，５３，５４，６２）の第２排気側配管６３から処理ガスを排気する雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）を更に備える。処理室（２３，５３，５４，６２）は、第２電極（第２主電極）被覆絶縁膜２３と、処理室底蓋５３と、処理室上蓋５４と、吸気側調整室６２とで直方体の４面を構成し、図１６の紙面の手前と奥にそれぞれ対向配置された側板（図示省略）が直方体の残る２面を構成している。吸気側調整室６２は、扁平な直方体をなし、直方体の６面中の５面が金属で構成され、残る１面（図１６の断面図において左側の面）をガス供給層６５が閉じている。
【００９９】
処理室上蓋５４には、分岐を有する管状の被処理物２１の一端（上流側）を密閉状態で保持する上部被処理物保持具５２が設けられている。一方、処理室底蓋５３には、図１７に示すように被処理物２１の他端（下流側）を密閉状態で保持する底部被処理物保持具８１と、被処理物２１の分岐部１０において分岐した分岐管２１ｂの端部を密閉状態で保持する分岐管端部保持具８２が設けられている。上部被処理物保持具５２、底部被処理物保持具８１及び分岐管端部保持具８２は、周知のガス配管継ぎ手や真空部品等に用いられている構造を、被処理物２１の材質、形状や寸法に応じて、適宜変更を加えて、設計すれば良い。底部被処理物保持具８１には第１排気側配管６８が接続され、分岐管端部保持具８２には第１排気側配管６８から分岐した分岐排気配管６８ｂが接続されている。そして第１排気側配管６８の下流側に、第１排気側バルブ４４を介して、第１の真空ポンプ（第１ポンプ）３２が接続されている。このような構成により、第１の真空ポンプ（第１ポンプ）３２は、第１排気側配管６８、分岐排気配管６８ｂ及び第１排気側バルブ４４を介して、被処理物２１の内部を真空排気することが可能である。
【０１００】
雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）は、図１６に示すように吸気側調整室６２、吸気側調整室６２からの処理ガスを均一に分布させて透過させる多孔質セラミックからなるガス供給層６５、ガス供給層６５の表面に設けられ、複数のガス供給穴６６ｂを有する第１電極（第１主電極）保護層２５ｂを備える。複数のガス供給穴６６は、第１電極（第１主電極）保護層２５ｂを貫通するテーパ状の貫通穴であり、第２の実施の形態と同様に、一定ピッチで２次元マトリクス状に配置されている（図７参照。）。一方、第２電極（第２主電極）１２の上に、高純度石英ガラス等の第２電極（第２主電極）被覆絶縁膜２３が設けられている。
【０１０１】
更に、第７の実施の形態に係る表面処理装置は図１６に示すように、処理ガスを収納するガスボンベ等のガス源３３と、このガス源３３に接続された第１吸気側配管６７及び第２吸気側配管６１と、第１吸気側配管６７に接続された第１吸気側バルブ４３と、第２吸気側配管６１に接続された第２吸気側バルブ４１とを備える。第１吸気側バルブ４３、第２吸気側バルブ４１には、ガスの流量調整が容易なニードルバルブ等を採用することが好ましい。
【０１０２】
分岐を有する管状の被処理物２１の内部にはガス源３３から第１吸気側配管６７及び第１吸気側バルブ４３を介して、上流側から処理ガスが供給され，下流に設けられた真空ポンプ（第２ポンプ）３１により，処理ガスが被処理物２１内を流れ、被処理物２１内は２０〜３０ｋＰａ程度の大気圧に近いが、大気圧以下の処理圧力に保たれる。
【０１０３】
一方、処理室（２３，５３，５４，６２）には、ガス源３３から第２吸気側配管６１及び第２吸気側バルブ４１を介して、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）から処理ガスがシャワー状に均一化されて供給される。雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）から供給された処理ガスは、処理室（２３，５３，５４，６２）の第２排気側配管６３から排気される。このため、図１６及び図１７に示すように、第７の実施の形態に係る表面処理装置では、第２排気側配管６３に被処理物２１の外面を囲む空間を減圧する第２の真空ポンプ（第２ポンプ）３１が接続されている。第２の真空ポンプ（第２ポンプ）３１は、第２排気側配管６３及び第２排気側バルブ４２を介して、処理室（２３，５３，５４，６２）に接続されている。第１排気側バルブ４４、及び第２排気側バルブ４２は、排気コンダクタンスが調整可能なバリアブルコンダクタンスバルブを用いるのが好ましい。
【０１０４】
図１６では、第２主電極１２を接地して陰極として用い、第１主電極１１ｂに高圧を印加して陽極として用いた場合を例示しているが、パルス電源１４の極性を反転して、第２主電極１２を陽極、第１主電極１１ｂを陰極としても良い。第１主電極１１ｂを陰極とした場合は、第１主電極１１ｂを板状電極の形状にして接地され、第２主電極１２を梯子型電極として高圧が印加され、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）は第２主電極１２側に設けられる。
【０１０５】
第１の実施の形態と同様に、第７の実施の形態に係る表面処理装置において、分岐を有する管状の被処理物２１としては、分岐以外の管状部分（幹部）の長さが４〜７ｍ以上の長尺、且つ内径７〜５ｍｍ以下の細管でも処理可能であるが、幹部の長さが４ｍ以下、内径７ｍｍ以上であっても処理可能である。又、被処理物２１の断面形状は、分岐をなす管部及び幹部のいずれも、円形に限定されるものではないことは、第１の実施の形態で説明した通りである。
【０１０６】
励起粒子供給系（１７，１８）は、図１６及び図１７では、第１の実施の形態で説明したと同様に、被処理物２１の上流側の導入配管６０を挟んで平行平板電極を構成する第１補助電極１７及び第２補助電極１８と、初期プラズマを引き起こす電気パルス（補助パルス）を第１補助電極１７及び第２補助電極１８間に印加する補助パルス電源（図示省略）とを備える。導入配管６０は誘電体からなる配管である。励起粒子供給系は、放電開始初期にガス流に初期プラズマを供給することができれば良いので、必ずしも、図１６及び図１７に例示したような平行平板電極構造に限定されるものではなく、インダクティブなプラズマ源等他の構造で初期プラズマを励起しても構わないのは、第１の実施の形態に係る表面処理装置の場合と同様である。
【０１０７】
初期プラズマの励起後、図１６及び図１７に示す表面処理装置は、プラズマに含まれるラジカルにより、分岐を有する管状の被処理物２１の内面及び外面を処理する。第７の実施の形態に係る表面処理装置においては、被処理物２１には上流から処理ガスとして高純度窒素ガスが供給されるが、「処理ガス」は必ずしも窒素ガスに限定されるものではない。例えば、被処理物２１の内面及び外面の殺菌、滅菌等の目的のためには、ハロゲン系の化合物ガス等の種々の活性なガス若しくは、これらの活性なガスのいずれかと窒素ガスの混合ガス等、種々の他のガスが採用可能である。
【０１０８】
第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間には、第１の実施の形態で説明したような高繰り返しの高電圧パルスが印加される（図４参照。）。第７の実施の形態に係る表面処理装置においては、全体として平行平板電極を構成する第１主電極１１ｂと第２主電極１２間の距離を１５ｍｍとした場合、高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚ，電圧波高値２４ｋＶ程度が、好適である。高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚの場合は、繰り返し周期が５００μｓであり、デューティ比は０．３／５００＝０．００６となる。このため、高周波放電の場合のように、熱プラズマが生成されることなく、非熱平衡低温プラズマが安定且つ効率良く生成される。
【０１０９】
第７の実施の形態に係る表面処理装置においても、第３の実施の形態で説明した３つの動作モードがある。即ち、分岐を有する管状の被処理物２１の内部のみで放電を起こさせるモード、被処理物２１の外部のみで放電を起こさせるモード、被処理物２１の内部と外部の両方で放電を起こさせるモードであるが、第３の実施の形態と同様に、（１）式〜（６）式で示す圧力条件により、それらのモードが制御できる。その内容は、第３の実施の形態での説明と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
【０１１０】
（第８の実施の形態）
図１８及び図１９は、互いに直交する方向から見た断面図である。本発明の第８の実施の形態に係る表面処理装置は、図１８及び図１９に示すように、誘電体からなり、上流側の分岐部９においてほぼ直線状の幹部と分岐管とが合流する管状の被処理物２１の上流側から供給された処理ガスを排気し、被処理物２１の内部のガス流の圧力を処理圧力に設定するために、被処理物２１の下流側に設けられた真空ポンプ（第１ポンプ）３２と、被処理物２１の上流側側に配置され、放電開始初期にガス流に励起粒子を供給する励起粒子供給系（８５，９１，９２，９３）と、被処理物２１を挟むように互いに対峙して配置され、全体として平行平板電極を構成する第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２と、励起粒子により生成された初期プラズマを維持し、被処理物２１の内部にプラズマ流を引き起こす電気パルス（主パルス）を第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間に印加するパルス電源１４とを備える。「分岐を有する管状の被処理物」の例としては、第７の実施の形態で述べた内視鏡が該当するが、丁度、第７の実施の形態の内視鏡の上流側と下流側を逆にしたトポロジーに対応する。ここで、「全体として平行平板電極を構成する」と記載したのは、第２、第３、第６、第７の実施の形態と同様に、第１主電極１１ｂが平板構造ではなく、Ｔ型の凸部が周期的に配列され、それぞれのＴ型の先端を放電箇所としているが、全体の構造は、おおよそ「平行平板電極」と近似することができるという意味である。
【０１１１】
励起粒子供給系（８５，９１，９２，９３）は、例えば、図１８及び図１９に示すように、励起粒子生成室８５と、この励起粒子生成室８５に設けられた第１反射鏡９２及び第２反射鏡９３と紫外線照射手段９１とを備える。第１反射鏡９２は一部に紫外線を照射するための貫通孔を有する穴あきの凹面鏡である。第２反射鏡９３も凹面鏡であり、第１反射鏡９２と第２反射鏡９３とを対向配置することにより、第１反射鏡９２の貫通孔から導入された紫外線が、第１反射鏡９２と第２反射鏡９３との間で多重反射して、励起粒子生成室８５に供給された処理ガスを励起し、励起粒子を生成する。紫外線照射手段９１としては、ＧａＮ系化合物半導体、ＺｎＳｅ系化合物半導体、ＺｎＯ系化合物半導体、ＳｉＣ系化合物半導体等のワイドバンドギャップ半導体を用いた半導体レーザや発光ダイオード等の半導体発光素子が小型化のためには好ましい。しかし、エキシマレーザ等の紫外線を発光するガスレーザでも良く、その他固体レーザでも良い。エキシマレーザ等のガスレーザ等の大型の紫外線照射手段９１を用いる場合は、紫外線照射手段９１を、励起粒子生成室８５の外部に配置し、サファイア等の紫外線を透過する窓材を介して、励起粒子生成室８５の内部に紫外線を導入するようにすれば良い。このようにしても、励起粒子生成室８５の外部に配置された紫外線照射手段９１からの紫外線が第１反射鏡９２の貫通孔から、第１反射鏡９２と第２反射鏡９３との間に導入され、第１反射鏡９２と第２反射鏡９３との間で多重反射して、処理ガスを励起することができる。
【０１１２】
第８の実施の形態に係る表面処理装置は、第２、第３、第６、第７の実施の形態に係る表面処理装置と同様に、陽極としての第１主電極１１ｂ側から処理ガスを、陰極としての第２主電極１２側に向かってシャワー状に給気し、処理室（２３，５３，５４，６２）の第２排気側配管６３から処理ガスを排気する雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）を更に備える。処理室（２３，５３，５４，６２）は、第２電極（第２主電極）被覆絶縁膜２３と、処理室底蓋５３と、処理室上蓋５４と、吸気側調整室６２とで直方体の４面を構成し、図１８の紙面の手前と奥にそれぞれ対向配置された側板（図示省略）が直方体の残る２面を構成している。吸気側調整室６２は、扁平な直方体をなし、直方体の６面中の５面が金属で構成され、残る１面（図１８の断面図において左側の面）をガス供給層６５が閉じている。
【０１１３】
図１９に示すように、処理室上蓋５４には、被処理物２１の幹部の一端（上流側）を密閉状態で保持する上部被処理物保持具８３と、分岐部９において幹部から分岐した分岐管２１ｂの端部を密閉状態で保持する分岐管端部保持具８４が設けられている。上部被処理物保持具８３と分岐管端部保持具８４とは、励起粒子供給系（８５，９１，９２，９３）を構成する励起粒子生成室８５の底部に開口を設けるようにして、励起粒子生成室８５に接続されている。一方、処理室底蓋５３には、図１９に示すように被処理物２１の他端（下流側）を密閉状態で保持する底部被処理物保持具５１が設けられている。上部被処理物保持具８３、分岐管端部保持具８４及び底部被処理物保持具５１は、周知のガス配管継ぎ手や真空部品等に用いられている構造を、被処理物２１の材質、形状や寸法に応じて、適宜変更を加えて、設計すれば良い。底部被処理物保持具５１には第１排気側配管６８が接続されている。
【０１１４】
そして第１排気側配管６８の下流側に、第１排気側バルブ４４を介して第１の真空ポンプ（第１ポンプ）３２が接続されている。このような構成により、第１の真空ポンプ（第１ポンプ）３２は、第１排気側配管６８及び第１排気側バルブ４４を介して、被処理物２１の内部を真空排気することが可能である。
【０１１５】
雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）は、図１８に示すように吸気側調整室６２、吸気側調整室６２からの処理ガスを均一に分布させて透過させる多孔質セラミックからなるガス供給層６５、ガス供給層６５の表面に設けられ、複数のガス供給穴６６ｂを有する第１電極（第１主電極）保護層２５ｂを備える。複数のガス供給穴６６は、第１電極（第１主電極）保護層２５ｂを貫通するテーパ状の貫通穴であり、第２の実施の形態と同様に、一定ピッチで２次元マトリクス状に配置されている（図７参照。）。一方、第２電極（第２主電極）１２の上に、高純度石英ガラス等の第２電極（第２主電極）被覆絶縁膜２３が設けられている。
【０１１６】
更に、第８の実施の形態に係る表面処理装置は図１８に示すように、処理ガスを収納するガスボンベ等のガス源３３と、このガス源３３に接続された第１吸気側配管６７及び第２吸気側配管６１と、第１吸気側配管６７に接続された第１吸気側バルブ４３と、第２吸気側配管６１に接続された第２吸気側バルブ４１とを備える。第１吸気側バルブ４３、第２吸気側バルブ４１には、ガスの流量調整が容易なニードルバルブ等を採用することが好ましい。第１吸気側バルブ４３は、導入配管６０に接続され、導入配管６０は励起粒子生成室８５の天井部に接続されている。第８の実施の形態に係る表面処理装置においては、導入配管６０は必ずしも誘電体からなる配管である必要はない。
【０１１７】
励起粒子生成室８５の内部には、ガス源３３から第１吸気側配管６７、第１吸気側バルブ４３及び導入配管６０を介して、上流側から処理ガスが供給される。励起粒子生成室８５の内部に供給された処理ガスは、励起粒子生成室８５の底部に設けられた上部被処理物保持具８３と分岐管端部保持具８４の開口を介して、それぞれ被処理物２１の幹部及び分岐管２１ｂに供給される。この際、励起粒子生成室８５の内部では、励起粒子が生成され、生成された励起粒子は、処理ガスとともに励起粒子生成室８５の底部の上部被処理物保持具８３と分岐管端部保持具８４とを介して、それぞれ被処理物２１の幹部及び分岐管２１ｂに注入され、被処理物２１の幹部の内部及び分岐管２１ｂの内部に初期プラズマを生成する。被処理物２１の幹部及び分岐管２１ｂに供給された処理ガスは、分岐部９において合流後、被処理物２１の下流に設けられた真空ポンプ（第２ポンプ）３１により排気され、被処理物２１内は２０〜３０ｋＰａ程度の大気圧に近いが、大気圧以下の処理圧力に保たれる。
【０１１８】
一方、処理室（２３，５３，５４，６２）には、ガス源３３から第２吸気側配管６１及び第２吸気側バルブ４１を介して、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）から処理ガスがシャワー状に均一化されて供給される。雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）から供給された処理ガスは、処理室（２３，５３，５４，６２）の第２排気側配管６３から排気される。このため、図１８及び図１９に示すように、第８の実施の形態に係る表面処理装置では、第２排気側配管６３に被処理物２１の外面を囲む空間を減圧する第２の真空ポンプ（第２ポンプ）３１が接続されている。第２の真空ポンプ（第２ポンプ）３１は、第２排気側配管６３及び第２排気側バルブ４２を介して、処理室（２３，５３，５４，６２）に接続されている。第１排気側バルブ４４、及び第２排気側バルブ４２は、排気コンダクタンスが調整可能なバリアブルコンダクタンスバルブを用いるのが好ましい。
【０１１９】
図１８では、第２主電極１２を接地して陰極として用い、第１主電極１１ｂに高圧を印加して陽極として用いた場合を例示しているが、パルス電源１４の極性を反転して、第２主電極１２を陽極、第１主電極１１ｂを陰極としても良い。第１主電極１１ｂを陰極とした場合は、第１主電極１１ｂを板状電極の形状にして接地され、第２主電極１２を梯子型電極として高圧が印加され、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）は第２主電極１２側に設けられる。
【０１２０】
第１の実施の形態と同様に、第８の実施の形態に係る表面処理装置において、分岐を有する管状の被処理物２１としては、分岐以外の管状部分（幹部）の長さが４〜７ｍ以上の長尺、且つ内径７〜５ｍｍ以下の細管でも処理可能であるが、幹部の長さが４ｍ以下、内径７ｍｍ以上であっても処理可能である。又、被処理物２１の断面形状は、分岐をなす管部及び幹部のいずれも、円形に限定されるものではないことは、第１の実施の形態で説明した通りである。
【０１２１】
初期プラズマの励起後、図１８及び図１９に示す表面処理装置は、分岐を有する管状の被処理物２１の内部を一定流量で流れるプラズマに含まれるラジカルにより、その内面が処理される。又、被処理物の外部で生成されたプラズマに含まれるラジカルにより、分岐を有する管状の被処理物２１の外面も処理される。第８の実施の形態に係る表面処理装置においては、被処理物２１の内部及び外部には処理ガスとして高純度窒素ガスが供給されるが、「処理ガス」は必ずしも窒素ガスに限定されるものではない。例えば、被処理物２１の内面及び外面の殺菌、滅菌等の目的のためには、ハロゲン系の化合物ガス等の種々の活性なガス若しくは、これらの活性なガスのいずれかと窒素ガスの混合ガス等、種々の他のガスが採用可能である。
【０１２２】
第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間には、第１の実施の形態で説明したような高繰り返しの高電圧パルスが印加される（図４参照。）。第８の実施の形態に係る表面処理装置においては、全体として平行平板電極を構成する第１主電極１１ｂと第２主電極１２間の距離を１５ｍｍとした場合、高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚ，電圧波高値２４ｋＶ程度が、好適である。高電圧パルスの繰り返し周波数２ｋＨｚの場合は、繰り返し周期が５００μｓであり、デューティ比は０．３／５００＝０．００６となる。このため、高周波放電の場合のように、熱プラズマが生成されることなく、非熱平衡低温プラズマが安定且つ効率良く生成される。
【０１２３】
第８の実施の形態に係る表面処理装置においても、第３の実施の形態で説明した３つの動作モードがある。即ち、分岐を有する管状の被処理物２１の内部のみで放電を起こさせるモード、被処理物２１の外部のみで放電を起こさせるモード、被処理物２１の内部と外部の両方で放電を起こさせるモードであるが、第３の実施の形態と同様に、（１）式〜（６）式で示す圧力条件により、それらのモードが制御できる。その内容は、第３の実施の形態での説明と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
【０１２４】
（第９の実施の形態）
第３、第６〜第８の実施の形態に係る表面処理装置においては、（１）式〜（６）式で示す圧力条件により、３つの動作モードを制御する例を示した。即ち、（１）式〜（６）式で示す圧力条件を選択することにより、被処理物２１の内部のみで放電を起こさせるモード、被処理物２１の外部のみで放電を起こさせるモード、被処理物２１の内部と外部の両方で放電を起こさせるモードを決定したが、３つの動作モードの制御は、処理ガスの圧力以外のパラメータを用いても制御できる。他のパラメータの一つの例が、本発明の第９の実施の形態に係る表面処理装置において説明する処理ガスの温度である。
【０１２５】
図２０に示すように、本発明の第９の実施の形態に係る表面処理装置は、誘電体からなる管状の被処理物２１の一端（上流側）から導入された処理ガスを排気し、被処理物２１の内部のガス流の圧力を処理圧力に設定するために、被処理物２１の他端（下流側）に設けられた真空ポンプ（第１ポンプ）３２と、被処理物２１の一端（上流側）側に配置され、放電開始初期にガス流に初期プラズマを供給する励起粒子供給系（１７，１８）と、被処理物２１を挟むように互いに対峙して配置され、全体として平行平板電極を構成する第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２と、初期プラズマを維持し、被処理物２１の内部にプラズマ流を引き起こす電気パルス（主パルス）を第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間に印加するパルス電源１４とを備える点では、第３の実施の形態に係る表面処理装置と同様である。又、処理ガスを収納するガスボンベ等のガス源３３と、このガス源３３に接続された第１吸気側配管６７及び第２吸気側配管６１と、第１吸気側配管６７に接続された第１吸気側バルブ４３と、第２吸気側配管６１に接続された第２吸気側バルブ４１とを備える点でも、第３の実施の形態に係る表面処理装置と同様である。  
しかしながら、本発明の第９の実施の形態に係る表面処理装置は、第１吸気側バルブ４３に接続される導入配管８６が、図２０に示すようにプレヒータ８７を備える点で、第３の実施の形態に係る表面処理装置とは異なる。処理ガスの加熱効率を高めるためには、導入配管８６は、図２０に示すようにメアンダライン状に蛇行する等のトポロジーにより、一定の加熱距離を稼ぐようにするのが好ましい。導入配管８６は、プレヒータ８７が配置されている部分は、必ずしも誘電体からなる配管である必要はないが、励起粒子供給系（１７，１８）が配置されている箇所は、誘電体で構成される。
【０１２６】
管状の被処理物２１の内部にはガス源３３から第１吸気側配管６７及び第１吸気側バルブ４３を介して、上流側から処理ガスが供給され，下流に設けられた真空ポンプ（第２ポンプ）３１により，処理ガスが被処理物２１内を流れ、被処理物２１内が所定の圧力に保たれるが、３つの動作モードの内、被処理物２１の内部のみで放電を起こさせるモードを選択する場合は、プレヒータ８７に通電することにより、被処理物２１の内部を流れる処理ガスの温度を、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）を介して被処理物２１の外部に流れる処理ガスの温度より３０℃〜５０℃高くすることにより、被処理物２１の内部のみで放電が起こり易くすることが可能である。勿論、被処理物２１の内部で放電を起こさせるためには，被処理物２１内部の気体圧力Ｐ1を１０〜４０ｋＰａ程度にして、被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2よりも下げておくことが好ましい。又、（１）式が示すように被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2を、大気圧Ｐ3＝１０１ｋＰａと等しいか８０〜９０ｋＰａ程度に大気圧Ｐ3よりも極く僅か下げておくことが好ましいが、被処理物２１の内部を流れる処理ガスの温度を、被処理物２１の外部に流れる処理ガスの温度より３０℃〜５０℃高くすることにより、より安定的に且つ確実に被処理物２１の内部のみで放電を起こさせるモードが選択できる。又、被処理物２１内部の気体圧力Ｐ1と、被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2が近い場合においても、被処理物２１の内部のみで放電を起こさせるモードが選択できる。
【０１２７】
処理室（２３，５３，５４，６２）や雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）の構造は、第３の実施の形態に係る表面処理装置と同様であるので、重複した説明を省略する。
【０１２８】
尚、図示を省略しているが、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）の内部に埋込ヒータを設けて、被処理物２１の外部に流れる処理ガスの温度を、被処理物２１の内部を流れる処理ガスの温度より高めて、被処理物２１の外部のみで放電を起こさせるモードを選択するようにもできる。
【０１２９】
又、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）の内部にペルティエ冷却ユニットを設けて、電子冷却（ペルティエ効果）により、被処理物２１の外部に流れる処理ガスの温度を、被処理物２１の内部を流れる処理ガスの温度より低くして、被処理物２１の外部のみで放電を抑制し、被処理物２１の内部で放電を起こさせるようにもできる。ペルティエ冷却ユニットの代わりに、冷媒ガスの配管を雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）の内部に設けて、被処理物２１の外部に流れる処理ガスの温度を、被処理物２１の内部を流れる処理ガスの温度より低くして、被処理物２１の外部のみで放電を抑制することも可能である。
【０１３０】
他は、第３の実施の形態に係る表面処理装置と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
【０１３１】
（第１０の実施の形態）
第９の実施の形態において説明したとおり、３つの動作モードの制御は、処理ガスの圧力以外のパラメータを用いても制御できる。他のパラメータの一つの例が、本発明の第９の実施の形態に係る表面処理装置において説明する処理ガスの温度であるが、放電初期に希望の放電箇所のみに放電を容易にするトリガガスを導入する方法によっても、３つの動作モードを制御することも可能である。
【０１３２】
図２１に示すように、本発明の第１０の実施の形態に係る表面処理装置は、誘電体からなる管状の被処理物２１の一端（上流側）から導入された処理ガスを排気し、被処理物２１の内部のガス流の圧力を処理圧力に設定するために、被処理物２１の他端（下流側）に設けられた真空ポンプ（第１ポンプ）３２と、被処理物２１の一端（上流側）側に配置され、放電開始初期にガス流に初期プラズマを供給する励起粒子供給系（１７，１８）と、被処理物２１を挟むように互いに対峙して配置され、全体として平行平板電極を構成する第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２と、初期プラズマを維持し、被処理物２１の内部にプラズマ流を引き起こす電気パルス（主パルス）を第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２間に印加するパルス電源１４とを備える点、或いは、処理ガスを収納するガスボンベ等のガス源３３と、このガス源３３に接続された第１吸気側配管６７ｃ及び第２吸気側配管６１ｃと、第１吸気側配管６７ｃに接続された第１吸気側バルブ４３ｃと、第２吸気側配管６１ｃに接続された第２吸気側バルブ４１ｃとを備える点では、第３の実施の形態に係る表面処理装置と同様である。  
しかしながら、本発明の第１０の実施の形態に係る表面処理装置は、第１吸気側バルブ４３ｃにトリガガスを導入するための第１Ｔ型配管６７ｔが接続され、第２吸気側バルブ４１ｃにトリガガスを導入するための第２Ｔ型配管６１ｔが接続されている点で、第３の実施の形態に係る表面処理装置とは異なる。更に、第１Ｔ型配管６７ｔの分岐部は、第１トリガガス導入バルブ４３ｂ及び第１トリガガス導入配管６７ｂを介して第１トリガガス源８８ａに接続されている。又、第２Ｔ型配管６１ｔの分岐部は、第２トリガガス導入バルブ４１ｂ及び第２トリガガス導入配管６１ｂを介して第２トリガガス源８８ｂに接続されている。第１トリガガス源８８ａ及び第２トリガガス源８８ｂは、図２１では別個のガス源として例示しているが、共通のガス源でも構わない。第１トリガガス源８８ａ及び第２トリガガス源８８ｂは、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等の放電が容易なガスを充填したボンベ等である。第１トリガガス導入バルブ４３ｂ及び第２トリガガス導入バルブ４１ｂは、電磁バルブ若しくは空気圧バルブ等の応答時間（レスポンス）の速いバルブが好ましい。
【０１３３】
更に、第１Ｔ型配管６７ｔの下流側は、第１マニホールドバルブ４３ａを介して導入配管６０に接続されている。導入配管６０は誘電体からなる配管である。一方、第２Ｔ型配管６１ｔの下流側は、第２マニホールドバルブ４１ａを介して雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）に接続されている。
【０１３４】
管状の被処理物２１の内部にはガス源３３から第１吸気側配管６７ｃ、第１吸気側バルブ４３ｃ、第１Ｔ型配管６７ｔ、第１マニホールドバルブ４３ａ及び導入配管６０を介して、上流側から処理ガスが供給され，下流に設けられた真空ポンプ（第２ポンプ）３１により，処理ガスが被処理物２１内を流れ、被処理物２１内が所定の圧力に保たれる。この際、３つの動作モードの内、被処理物２１の内部のみで放電を起こさせるモードを選択する場合は、放電の初期において短時間、第１トリガガス導入バルブ４３ｂを開放し、第１トリガガス源８８ａからトリガガスを流入させ、このトリガガスを第１Ｔ型配管６７ｔ、第１マニホールドバルブ４３ａ及び導入配管６０を介して、被処理物２１の内部に導入することにより、被処理物２１の内部のみで放電が起こり易くすることが可能である。勿論、被処理物２１の内部で放電を起こさせるためには，被処理物２１内部の気体圧力Ｐ1を１０〜４０ｋＰａ程度にして、被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2よりも下げておくことが好ましい。又、（１）式が示すように被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2を、大気圧Ｐ3＝１０１ｋＰａと等しいか８０〜９０ｋＰａ程度に大気圧Ｐ3よりも極く僅か下げておくことが好ましいが、トリガガスを瞬時、パルス的に導入することにより、より安定的に且つ確実に被処理物２１の内部のみで放電を起こさせるモードが選択できる。又、被処理物２１内部の気体圧力Ｐ1と、被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2が近い場合においても、トリガガスを導入することにより、被処理物２１の内部のみで放電を起こさせるモードが選択できる。
【０１３５】
一方、雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）にはガス源３３から第２吸気側配管６１ｃ、第２吸気側バルブ４１ｃ、第２Ｔ型配管６１ｔ、第２マニホールドバルブ４１ａを介して、上流側から処理ガスが供給され，下流に設けられた真空ポンプ（第２ポンプ）３１により，処理ガスが処理室（２３，５３，５４，６２）内を流れ、処理室（２３，５３，５４，６２）内が所定の圧力に保たれる。この際、３つの動作モードの内、被処理物２１の外部のみで放電を起こさせるモードを選択する場合は、放電の初期において短時間、第２トリガガス導入バルブ４１ｂを開放し、第２トリガガス源８８ｂからトリガガスを流入させ、このトリガガスを第２Ｔ型配管６１ｔ、第２マニホールドバルブ４１ａを介して、処理室（２３，５３，５４，６２）の内部に導入することにより、被処理物２１の外部のみで放電が起こり易くすることが可能である。勿論、被処理物２１の外部でのみ放電を起こさせるためには，（３）式、（４）式、（５）式又は（６）式で示す圧力条件に設定しておくことが好ましいが、トリガガスを瞬時、パルス的に導入することにより、より安定的に且つ確実に被処理物２１の内部のみで放電を起こさせるモードが選択できる。又、被処理物２１内部の気体圧力Ｐ1と、被処理物２１の外部の気体圧力Ｐ2が近い場合においても、トリガガスを導入することにより、被処理物２１の外部のみで放電を起こさせるモードが選択できる。
【０１３６】
被処理物２１の内部と外部の両方で放電を起こさせるモードについては、両方にトリガガスを流入させても良く、両方にトリガガスを流入させないようにしても良い。又、一方を放電しにくい条件にして、そこにトリガガスを流入させても良い。
【０１３７】
他の構成、例えば、処理室（２３，５３，５４，６２）や雰囲気調整手段（６２，６５、６６ｂ、２５ｂ）の構造は、第３の実施の形態に係る表面処理装置と同様であるので、重複した説明を省略する。
【０１３８】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１〜第１０の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【０１３９】
例えば、第１〜第１０の実施の形態で説明したそれぞれの技術的思想を互いに組み合わせることも可能である。例えば、第２の実施の形態の第１変形例で説明した第１主電極１１ｃの構造や雰囲気調整手段（６２，２７、６６ｃ）の構造を、第３、第６〜第１０の実施の形態に適用しても良く、第２の実施の形態の第２変形例で説明した第１主電極１１ｄの構造や、雰囲気調整手段（６２，２５ｄ、６６ｄ）の構造を第３、第６〜第１０の実施の形態に適用しても良い。
【０１４０】
又、励起粒子供給系として第１〜第７、第９〜第１０の実施の形態では平行平板型の電極によるプラズマ放電の励起を、第８の実施の形態では紫外線による励起を説明したが、これらは単なる例示であり、他にも種々の初期プラズマの励起手段がある。例えば、図２２に示すように一方の電極（第１補助電極）１７ｂを帯状（扁平なリング状）に導入配管６０の外部を周回させ、他方の電極（第２補助電極）８をＬ字型の短針形状にして、導入配管６０の中央部に設け、第１補助電極１７ｂと第２補助電極８の間で放電させても良い。
【０１４１】
或いは、図２３に示すように一方の電極（第１補助電極）１７ａを帯状（扁平なリング状）に導入配管６０の外部を周回させ、他方の電極（第２補助電極）１８ａを、帯状（扁平なリング状）にして導入配管６０の内部を周回させ、第１補助電極１７ａと第２補助電極１８ａの間で放電させても良い。図２３では電流導入端子（フィードスルー）７を用いて、補助パルス電源１６からの電圧が、他方の電極（第２補助電極）１８ａに供給される場合を励磁しているが、電圧供給の方法は、図２３の例示に限定されないことは勿論である。補助パルス電源１６から電流導入端子（フィードスルー）７には外部配線６７が接続され、電流導入端子（フィードスルー）７と他方の電極（第２補助電極）１８ａとは内部配線６ｃで接続されている。又、補助パルス電源１６と一方の電極（第１補助電極）１７ａとは外部配線１７ａで接続されている。
【０１４２】
又、第８の実施の形態では多重反射を用いた紫外線による励起を説明したが、必ずしも多重反射を用いる必要はなく、処理ガスの導入方向に１本の紫外線ビームを走行させる手段によっても、励起粒子を生成できる。
【０１４３】
又、紫外線以外の放射線、例えばシンクロトロン放射による放射線を用いて励起粒子を生成しても良い。
【０１４４】
又、第１〜第１０の実施の形態では被処理物が１個の場合を例示したが、複数個の被処理物を全部挟むように、第１主電極１１ｂ及び第２主電極１２を互いに対峙して配置すれば、複数の被処理物を同時に処理することも可能である。この場合、複数の被処理物の内面を処理するのであれば、それぞれの被処理物に対する処理ガスの吸気側配管（導入配管）及び排気側配管やそれに付随するバルブ類が必要なことは勿論である。
【０１４５】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表面処理装置の原理を説明する模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る表面処理装置の一部を具体的に説明するための鳥瞰図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る表面処理装置において、フレキシブルな長尺細管を収納するための蛇行した被処理物ガイド溝を説明する鳥瞰図で、図３（ｂ）は、被処理物ガイド溝に、被処理物が収納された状態を説明するための模式的な断面図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る表面処理装置において、第１主電極と第２主電極間に印加する高電圧パルスの電圧波形で、図４（ｂ）は対応する電流波形である。
【図５】平行平板電極を構成する第１主電極と第２主電極内に，電極面に平行に誘電体からなる被処理物を入れた場合の電界分布を説明するための模式図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る表面処理装置の複数のガス供給穴の配置を説明するための模式的な平面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態の第１変形例に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態の第２変形例に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態の第１変形例に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態の第２変形例に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図１５】本発明の第６の実施の形態に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図１６】本発明の第７の実施の形態に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図１７】図１６に対して直交する方向から見た第７の実施の形態に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図１８】本発明の第８の実施の形態に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図１９】図１８に対して直交する方向から見た第８の実施の形態に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図２０】本発明の第９の実施の形態に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図２１】本発明の第１０の実施の形態に係る表面処理装置の要部の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図２２】本発明の他の実施の形態に係る表面処理装置の励起粒子供給系の構造を模式的に説明するための断面図である。
【図２３】本発明の更に他の実施の形態に係る表面処理装置の励起粒子供給系の構造を模式的に説明するための断面図である。
【符号の説明】
【０１４７】
８…第２補助電極
９…分岐部
１０…分岐部
１１，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ…第１主電極
１２…第２主電極
１４…パルス電源
１６…補助パルス電源
１７，１７ａ，１７ｂ…第１補助電極
１８，１８ａ…第２補助電極
１９…首部アダプタ
２０，２１…被処理物
２１ｂ…分岐管
２２…被処理物ガイド溝
２３…第２主電極被覆絶縁膜
２４…吸気アダプタ
２５ｂ、２５ｄ…第１主電極保護層
２７…処理室側壁
２８…排気アダプタ
３０…真空ポンプ
３１…真空ポンプ（第２ポンプ）
３２…真空ポンプ（第１ポンプ）
３３…ガス源
４１…吸気側バルブ（第２吸気側バルブ）
４１ａ…第２マニホールドバルブ
４１ｂ…第２トリガガス導入バルブ
４１ｃ…第２吸気側バルブ
４２…排気側バルブ（第２排気側バルブ）
４３…第１吸気側バルブ
４３ａ…第１マニホールドバルブ
４３ｂ…第１トリガガス導入バルブ
４３ｃ…第１吸気側バルブ
４４…第１排気側バルブ
４５…マニホールドバルブ
５１…底部被処理物保持具
５２…上部被処理物保持具
５３…処理室底蓋
５４…処理室上蓋
６０…導入配管
６１…吸気側配管（第２吸気側配管）
６１ｂ…第２トリガガス導入配管
６１ｃ…第２吸気側配管
６１ｔ…第２Ｔ型配管
６２…吸気側調整室
６３…排気側配管（第２排気側配管）
６４…Ｔ型配管
６５…ガス供給層
６６、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ…ガス供給穴
６７…第１吸気側配管
６７ｂ…第１トリガガス導入配管
６７ｃ…第１吸気側配管
６７ｔ…第１Ｔ型配管
６８…第１排気側配管
６８ｂ…分岐排気配管
６９…排気側配管
７０…吸気側配管
７１…収納チューブ
７２…収納チューブ底キャップ
７３…収納チューブ上キャップ
８１…底部被処理物保持具
８２…分岐管端部保持具
８３…上部被処理物保持具
８４…分岐管端部保持具
８５…励起粒子生成室
８６…導入配管
８７…プレヒータ
８８ａ…第１トリガガス源
８８ｂ…第２トリガガス源
９１…紫外線照射手段
９２…第１反射鏡
９３…第２反射鏡
【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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