(57)【要約】【課題】プラズマを安定に多点生成する。【解決手段】液体処理装置１０は、液体１１を保持するための空間８１を有する液体保持部８０と、複数の第１電極３０と、複数の第１電極３０と空間８１との間に配置された絶縁板４０と、空間８１内に配置された、又は、空間８１に接して配置された第２電極５０とを備え、絶縁板４０は、複数の第１電極３０の各々と第２電極５０との間を連通させるように、複数の第１電極３０の各々に対応する位置において絶縁板４０を貫通する複数の連通孔４３を有し、液体処理装置１０は、複数の第１電極３０の各々と第２電極５０との間に交流又はパルス電圧を印加する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体処理装置であって、
液体を保持するための空間を有する液体保持部と、
複数の第１電極と、
前記複数の第１電極と前記空間との間に配置された絶縁板と、
前記空間内に配置された、又は、前記空間に接して配置された第２電極とを備え、
前記絶縁板は、
前記複数の第１電極の各々と前記第２電極との間を連通させるように、前記複数の第１電極の各々に対応する位置において前記絶縁板を貫通する複数の連通孔を有し、
前記液体処理装置は、
前記複数の第１電極の各々と前記第２電極との間に交流又はパルス電圧を印加する、
液体処理装置。
【請求項２】
前記複数の第１電極と前記交流又はパルス電圧を印加する電源との間で、前記複数の第１電極の各々に接続された複数のインピーダンス素子を、さらに備える、
請求項１に記載の液体処理装置。
【請求項３】
前記複数の第１電極の各々と、当該各々の第１電極に接続されたインピーダンス素子とを合わせたインピーダンスは、互いに等しい、
請求項２に記載の液体処理装置。
【請求項４】
前記複数の連通孔の各々に前記液体を浸入させ、前記複数の第１電極と前記第２電極との間に前記交流又はパルス電圧を印加することで、前記複数の連通孔の各々に浸入した液体を気化させることで気体を生成し、生成した気体中で放電させてプラズマを生成する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項５】
前記複数の第１電極の各々は、対応する連通孔に接している、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項６】
前記複数の第１電極を支持する電極支持体を、さらに備える、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項７】
前記複数の第１電極の各々の形状は、球状である、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項８】
前記複数の第１電極の各々の形状は、針状である、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【請求項９】
前記複数の連通孔の各々の径は、２５０μｍ以下である、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、液体処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体又は気体の浄化又は殺菌などにプラズマを利用する技術が研究されている。例えば、特許文献１には、プラズマによって発生した活性種により微生物及び細菌を殺菌するプラズマ発生装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載のプラズマ発生装置は、液状媒質が充填された本体と、本体内部の一側に備えられ、電力を受けるパワー電極と、本体内に備えられ、少なくとも１つ以上の孔又はスリット（ｓｌｉｔ）が形成される誘電体からなる隔膜部材と、隔膜部材を挟んでパワー電極に対向する接地電極とを含む構成である。パワー電極と接地電極との間に電圧が印加されることにより、放電が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１３―５０４１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のプラズマ発生装置において複数のスリットが形成された場合、交流又はパルス電源を用いると、当該複数のスリットの各々において生成されるプラズマが安定しないという課題がある。
【０００６】
そこで、本開示は、プラズマを安定に多点（multipoint）生成することができる液体処理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る液体処理装置は、液体を保持するための空間を有する液体保持部と、複数の第１電極と、前記複数の第１電極と前記空間との間に配置された絶縁板と、前記空間内に配置された、又は、前記空間に接して配置された第２電極とを備え、前記絶縁板は、前記複数の第１電極の各々と前記第２電極との間を連通させるように、前記複数の第１電極の各々に対応する位置において前記絶縁板を貫通する複数の連通孔を有し、前記液体処理装置は、前記複数の第１電極の各々と前記第２電極との間に交流又はパルス電圧を印加する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、プラズマを安定に多点生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る液体処理装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る液体処理装置の電極近傍の構成を示す拡大図である。
【図３】実施の形態１に係る電極支持板の平面図である。
【図４】実施の形態１に係る電極支持板の断面図である。
【図５】実施の形態１に係る電極支持板に第１電極が保持されている状態を示す断面図である。
【図６】実施の形態１に係る絶縁板に設けられた連通孔と第２電極との配置を示す図である。
【図７】実施の形態１に係る液体処理装置においてプラズマが生成される様子を模式的に示す図である。
【図８】実施の形態１の変形例に係る液体処理装置の構成を示す図である。
【図９】実施の形態２に係る液体処理装置の構成を示す図である。
【図１０】実施の形態２に係る電極支持板の平面図である。
【図１１】実施の形態２に係る電極支持板の断面図である。
【図１２】実施の形態２に係る電極支持板に第１電極が保持されている状態を示す断面図である。
【図１３】実施の形態２に係る電極支持板に保持された第１電極と、当該第１電極に接触して形成されたバリア層及び銅電極とを示す断面図である。
【図１４】実施の形態２に係る第１電極と隔壁との配置を示す平面図である。
【図１５】実施の形態３に係る液体処理装置の構成を示す図である。
【図１６】実施の形態３に係る電極支持板の断面図である。
【図１７】実施の形態３に係る電極支持板に第１電極が保持されている状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（本開示の基礎となった知見）
本開示の実施の形態を説明する前に、以下に従来のプラズマ発生装置について検討した結果を説明する。
【００１１】
特許文献１では、１つ以上のスリットが形成された隔膜部材が１つの接地電極に接して配置される構成を有するプラズマ発生装置を開示している。ここで、プラズマを多点生成することを目的として、接地電極を大面積化し、かつ、これに伴ってスリットを複数設けた構成を検討する。
【００１２】
当該構成において、交流又はパルス電圧が電極間に印加されると、いわゆる表皮効果によって接地電極の表面に電流が集中する。この現象によって、例えば接地電極の端部に近いスリットでプラズマが生成される一方で、接地電極の中心に近いスリットでプラズマが生成されないことがある。
【００１３】
以上より、特許文献１に記載のプラズマ発生装置は、１つの接地電極を使用しているため当該電極内の電流分布が不均一となり、プラズマの発生点数及び発生箇所が定まらないという課題がある。
【００１４】
（本開示の概要）
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る液体処理装置は、液体を保持するための空間を有する液体保持部と、複数の第１電極と、前記複数の第１電極と前記空間との間に配置された絶縁板と、前記空間内に配置された、又は、前記空間に接して配置された第２電極とを備え、前記絶縁板は、前記複数の第１電極の各々と前記第２電極との間を連通させるように、前記複数の第１電極の各々に対応する位置において前記絶縁板を貫通する複数の連通孔を有し、前記液体処理装置は、前記複数の第１電極の各々と前記第２電極との間に交流又はパルス電圧を印加する。
【００１５】
これにより、複数の第１電極の各々と第２電極との間に交流又はパルス電圧を印加することで、複数の連通孔の各々を介して電流を均等に流すことができる。したがって、複数の連通孔の各々で放電させてプラズマを生成することができるので、本態様に係る液体処理装置によれば、プラズマを安定に多点生成することができる。
【００１６】
例えば、本開示の一態様に係る液体処理装置では、複数の第１電極と複数の連通孔が一対一で対応していてもよい。これにより、複数の第１電極の各々と第２電極との間に交流又はパルス電圧を印加しても、複数の連通孔に電流を均等に流すことができる。したがって、安定に多点放電ができる。
【００１７】
また、例えば、複数の第１電極は、アレイ状に配置されてもよい。例えば、本開示の一態様に係る液体処理装置は、前記複数の第１電極を支持する電極支持体を、さらに備えてもよい。より具体的には、液体処理装置は、アレイ状に配列された複数の孔を有する電極支持板を、さらに備え、複数の孔の各々に複数の第１電極が支持されてもよい。
【００１８】
これにより、プラズマが生成される空間を広げることができる。このように、広い範囲でプラズマを生成するので、複数の第１電極の各々で生成するプラズマを小さくしても、全体として十分な量のプラズマを生成することができる。したがって、複数の第１電極の各々と第２電極との間に印加する電圧を低くすることができ、消費電力を削減することができる。また、低電圧（例えば、１ｋＶ以下の電圧）でプラズマを生成することができるので、高耐圧の部品を用いなくてもよい。よって、低耐圧の安価な部品を利用することができ、製造コストを削減することができる。
【００１９】
また、例えば、前記複数の第１電極と前記交流又はパルス電圧を印加する電源との間で、前記複数の第１電極の各々に接続された複数のインピーダンス素子を、さらに備えてもよい。このとき、例えば、前記複数の第１電極の各々と、当該各々の第１電極に接続されたインピーダンス素子とを合わせたインピーダンスは、互いに等しくてもよい。
【００２０】
これにより、複数の第１電極の各々に均等に電流が流れるので、安定に多点のプラズマを発生させることができる。
【００２１】
また、例えば、前記複数の連通孔の各々に前記液体を浸入させ、前記複数の第１電極と前記第２電極との間に前記交流又はパルス電圧を印加することで、前記複数の連通孔の各々に浸入した液体を気化させることで気体を生成し、生成した気体中で放電させてプラズマを生成してもよい。
【００２２】
これにより、複数の連通孔の各々でプラズマを生成するので、プラズマが生成される空間を広げることができる。また、例えば、連通孔の径を小さくすることで、放電に必要な電界強度を低い電圧で実現することができる。したがって、消費電力を削減しつつ、十分な量のプラズマを効率良く生成することができる。
【００２３】
また、例えば、前記複数の第１電極の各々は、対応する連通孔に接していてもよい。
【００２４】
これにより、複数の第１電極の各々と第２電極との距離を均一化できるため、インピーダンスのバラつきを抑制することができる。
【００２５】
また、例えば、複数の第１電極と絶縁板とが接触していてもよい。当該接触により、絶縁板の寄生容量を使用することができる。電圧印加時に蓄積された寄生容量の電荷は、非電圧印加時に、連通孔内の水に対して電圧を印加するように働き、各第１電極の表面に形成される電気二重層の漏れ抵抗成分を低減する効果をもつ。
【００２６】
これにより、各第１電極の漏れ抵抗値が収斂するため、インピーダンスのバラつきをさらに抑制することができる。
【００２７】
また、例えば、電極支持板は、絶縁板の主面と接していてもよい。
【００２８】
これにより、電極支持板と絶縁板との間に液体が浸入し、第１電極同士が短絡されることを抑制することができる。短絡パスはインピーダンスのバラつきの原因となるため、短絡の抑制によりインピーダンスのバラつきを抑制し、プラズマを安定に多点生成することができる。また、各第１電極と絶縁板との間にできうる空間の寸法が制限されることにより、発生した気体及び活性種が、第２電極が配置される空間のみで使用されるため、効率良く液体処理（プラズマ処理）を行うことができる。
【００２９】
また、例えば、前記複数の第１電極の各々の形状は、球状又は針状であってもよい。
【００３０】
これにより、複数の第１電極の各々の表面への電界集中を促進し、放電に必要な電力を低い電圧で実現することができる。
【００３１】
また、例えば、複数の連通孔は、親水化処理されていてもよい。
【００３２】
これにより、連通孔への水の浸入を促進することができるので、浸入した液体の気化を促進することができ、プラズマを効率良く生成することができる。
【００３３】
また、例えば、前記複数の連通孔の各々の径は、２５０μｍ以下であってもよい。
【００３４】
これにより、連通孔の径が２５０μｍ以下であるので、放電に必要な電界強度を低い電圧で実現することができる。したがって、消費電力を削減しつつ、十分な量のプラズマを効率良く生成することができる。また、連通孔の径を２５０μｍ以下にすることで、連通孔への電流集中効果を高め、連通孔内の液体の蒸発速度を速めることができる。これにより、気泡生成時に圧力波を生じ、カルシウムやマグネシウムなどのスケール又はシリカの付着を抑制することができる。
【００３５】
また、例えば、電極支持板は、所定の隙間を介して絶縁板の主面に対向して配置され、本開示の一態様に係る液体処理装置は、当該隙間に設けられた、複数の第１電極を互いに隔離する絶縁性の隔壁を備えてもよい。
【００３６】
これにより、隙間に浸入した水によって複数の第１電極同士が短絡するのを抑制することができる。したがって、プラズマを安定して多点生成することができる。
【００３７】
以下では、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３８】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００３９】
（実施の形態１）
［１−１．構成］
まず、実施の形態１に係る液体処理装置の構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る液体処理装置１０の構成を示す図である。図２は、本実施の形態に係る液体処理装置の電極近傍（図１の一点鎖線で示す領域ＩＩ）の構成を拡大して示す図（断面図）である。なお、図１では、電源６０、制御回路７０及びインピーダンス素子９０を除く構成の断面を示している。
【００４０】
本実施の形態に係る液体処理装置１０は、アレイ状に配置された複数の第１電極３０を備え、複数の第１電極３０の各々の近傍でプラズマを生成する。つまり、液体処理装置１０では、アレイ状にプラズマの発生源が配置された多点放電型のプラズマ生成装置である。
【００４１】
図１及び図２に示すように、液体処理装置１０は、電極支持板２０と、複数の第１電極３０と、絶縁板４０と、複数の第２電極５０と、電源６０と、制御回路７０と、複数のインピーダンス素子９０とを備える。また、液体処理装置１０は、液体１１を保持するための空間８１を有する液体保持部８０を備える。具体的には、絶縁板４０を基準として、電極支持板２０（複数の第１電極３０）とは反対側には、液体１１が入れられる空間８１が存在する。
【００４２】
ここで、液体１１は、例えば、純水若しくは水道水などの水又は水溶液である。液体処理装置１０は、液体１１内でプラズマを多点生成することで、液体１１にＯＨラジカル（ヒドロキシルラジカル）などの活性種を発生させる。
【００４３】
これにより、液体１１そのものを殺菌することができる。あるいは、活性種を含む液体１１（すなわち、プラズマ処理された液体１１）を用いて他の液体又は気体を殺菌することができる。なお、プラズマ処理された液体１１は、殺菌に限らず、その他の様々な目的に用いることができる。
【００４４】
以下、本実施の形態に係る液体処理装置１０を構成する各構成要素について、図１から図６を参照しながら詳細に説明する。
【００４５】
［１−１−１．電極支持板］
図３は、本実施の形態に係る電極支持板２０の平面図である。図４は、本実施の形態に係る電極支持板２０の断面図である。具体的には、図３は、上方（すなわち、空間８１側）から見たときの電極支持板２０を示している。図４は、電極支持板２０に設けられた孔２１を通る断面（図３の一点鎖線で示すＩＶ−ＩＶ線における断面）を示している。
【００４６】
電極支持板２０は、複数の第１電極３０を支持する絶縁性の電極支持体の一例である。具体的には、電極支持板２０は、図３に示すように、アレイ状に配列した複数の孔２１を有する板状の部材である。本実施の形態では、耐熱性の樹脂材料又はセラミックから構成される。例えば、電極支持板２０としては、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた材料又はアルミナセラミックなどを用いることができる。
【００４７】
電極支持板２０は、例えば、厚さが２８０μｍ、縦及び横がそれぞれ３ｃｍの略矩形の平板である。なお、電極支持板２０の形状は、これに限らず、円板、楕円板などいかなるものでもよい。また、電極支持板２０は、平板に限らず、湾曲した板でもよい。
【００４８】
図３に示すように、電極支持板２０には、複数の孔２１が二次元状に配列されている。本実施の形態では、例えば、複数の孔２１は、行方向及び列方向にそれぞれ規則正しく配列されている。なお、複数の孔２１の配列は、これに限らず、ハニカム様、一次元状、ランダムなどいかなるものでもよい。
【００４９】
複数の孔２１はそれぞれ、電極支持板２０を厚み方向に貫通している。複数の孔２１はそれぞれ、第１電極３０を支持するための貫通孔である。
【００５０】
図５は、本実施の形態に係る電極支持板２０に第１電極３０が保持されている状態を示す断面図である。図５は、図４と同様に、図３の一点鎖線で示すＩＶ−ＩＶ線における断面を示している。
【００５１】
図５に示すように、電極支持板２０の１つの面（主面２２）と、保持された第１電極３０の１つの面（端面３１）とは、略同じ高さに配置され平坦面を形成する。当該平坦面、具体的には、電極支持板２０の主面２２及び第１電極３０の端面３１は、図１に示すように、絶縁板４０側の面である。この平坦面を有する構造は、例えば、電極支持板２０に第１電極３０を圧入し、複数の孔２１からはみ出した第１電極３０の部分を研磨して平坦化することで作製できる。
【００５２】
これにより、複数の第１電極３０を厚み方向において同じ位置に配置することができる。したがって、複数の第１電極３０と絶縁板４０との距離を均一にすることができ、複数の第１電極３０の各々と第２電極５０との間のインピーダンスのバラつきを抑制することができる。
【００５３】
以上は、電極支持板２０について説明した。電極支持板２０の主な目的は、第１電極の支持である。この意味で、電極支持体であれば、板には限定されない。また、例えば、第１電極３０が絶縁板４０に固定されていれば、電極支持体は、必ずしも必須ではない。
【００５４】
［１−１−２．第１電極］
本実施の形態に係る複数の第１電極３０は、電極支持板２０に設けられた複数の孔２１の各々に保持された棒状の電極である。例えば、複数の第１電極３０は、複数の孔２１の各々に嵌合するように保持されている。複数の第１電極３０の各々が、プラズマを多点生成するときの反応電極として機能する。
【００５５】
本実施の形態では、複数の第１電極３０の各々は、対応する連通孔４３に接している。具体的には、複数の第１電極３０の各々の端面３１が、対応する連通孔４３の第２主面４２側の開口面に一致し、かつ、第２主面４２に接触している。つまり、複数の第１電極３０の各々の端面３１が、対応する連通孔４３の第２主面４２側の開口を蓋している。
【００５６】
第１電極３０は、例えば、タングステンやタングステン合金などの耐プラズマ性の金属材料から構成される。第１電極３０としては、他の耐プラズマ性の金属材料を用いてもよく、あるいは、耐久性は悪化するものの、銅、アルミニウム、鉄及びこれらの合金などを用いてもよい。
【００５７】
第１電極３０は、例えば、円柱状の電極である。具体的には、第１電極３０がタングステンから構成される場合、その径は、例えば、１ｍｍである。なお、第１電極３０の径はこれに限らない。なお、「円柱状」とは、その断面形状が真円及び長方形であることに加えて、数％の誤差を含む形状も含む概念である。第１電極３０の形状は、円柱状に限らず、角柱状などでもよい。
【００５８】
［１−１−３．絶縁板］
絶縁板４０は、複数の第１電極３０と空間８１との間に配置された絶縁性を有する板材である。本実施の形態では、絶縁板４０は、電極支持板２０に対向するように配置されている。具体的には、絶縁板４０は、電極支持板２０の主面２２及び端面３１に接している。図２に示すように、絶縁板４０は、第１主面４１と、第１主面４１の反対側の主面である第２主面４２とを有する。
【００５９】
絶縁板４０は、例えば、厚さが０．３ｍｍ、縦及び横がそれぞれ３ｃｍの略矩形の平板である。なお、絶縁板４０の形状は、これに限らず、円板、楕円板などいかなるものでもよい。絶縁板４０は、例えば、アルミナセラミックなどの絶縁性材料から構成される。
【００６０】
第１主面４１は、電極支持板２０及び複数の第１電極３０に接している。具体的には、第１主面４１は、電極支持板２０の主面２２と、第１電極３０の端面３１によって形成される平坦面に接して配置される。これにより、複数の第１電極３０と第２電極５０との距離を均一化できるため、インピーダンスのバラつきを抑制することができる。
【００６１】
第２主面４２は、液体１１が入れられる空間８１に面している。つまり、第２主面４２は、空間８１に露出しており、液体１１に接触している。本実施の形態では、図２に示すように、第２主面４２に接して複数の第２電極５０が配置されている。
【００６２】
絶縁板４０は、複数の連通孔４３を有する。複数の連通孔４３は、複数の第１電極３０の各々と第２電極５０との間を連通させるように、複数の第１電極３０の各々に対応する位置において絶縁板４０を貫通する貫通孔である。
【００６３】
具体的には、複数の連通孔４３の各々は、絶縁板４０を厚み方向に貫通している。複数の連通孔４３は、二次元状に配列され、複数の第１電極３０の各々に対向する位置に設けられている。より具体的には、複数の連通孔４３は、それぞれの軸が第１電極３０の中心軸を通るように設けられている。例えば、複数の連通孔４３の各々の軸と、電極支持板２０に設けられた複数の孔２１の各々の軸とは、一致している。つまり、複数の第１電極３０と複数の連通孔４３が一対一で対応している。これにより、複数の第１電極３０の各々と第２電極５０との間に交流電圧又はパルス電圧を印加しても、複数の連通孔４３を介して電極間に電流を均等に流すことができる。
【００６４】
複数の連通孔４３は、例えば、円柱状の貫通孔である。複数の連通孔４３の各々の径は、例えば、１０μｍ以上２５０μｍ以下である。
【００６５】
複数の連通孔４３は、例えば、親水化処理されている。具体的には、複数の連通孔４３が形成された絶縁板４０をプラズマ処理することで、複数の連通孔４３は親水化処理される。プラズマ処理は、例えば、酸素ガス又はヘリウムガスを用いた大気圧プラズマ処理である。
【００６６】
連通孔４３を親水化することで、空間８１に入れられる液体１１が連通孔４３に浸入しやすくなる。
【００６７】
なお、親水化処理は、プラズマ処理に限らない。例えば、連通孔４３が形成された絶縁板４０を所定の薬液に浸すことで、連通孔４３を親水化してもよい。
【００６８】
［１−１−４．第２電極］
第２電極５０は、液体１１が入れられる空間８１内に配置される。第２電極５０は、空間８１に入れられた液体１１に接触する位置に配置されている。本実施の形態では、第２電極５０は、絶縁板４０の第２主面４２に接触して配置されている。第２電極５０は、プラズマを生成するときの第１電極３０に対する対向電極として機能する。
【００６９】
第２電極５０は、導電性の金属材料から構成される。例えば、第２電極５０は、タングステン、銅、アルミニウム若しくは鉄、又は、これらの合金（ステンレス鋼など）などから構成される。
【００７０】
本実施の形態では、複数の第２電極５０が設けられ、複数の第２電極５０の各々が、図６に示すように、複数の連通孔４３の各々を囲むように形成されている。なお、図６は、本実施の形態に係る絶縁板４０に設けられた連通孔４３と第２電極５０との配置を示す平面図である。具体的には、図６は、上方（すなわち、空間８１側）から見たときの絶縁板４０及び第２電極５０を示している。
【００７１】
本実施の形態では、図６に示すように、複数の第２電極５０の各々の形状は、円環状である。第２電極５０は、円環の中心と連通孔４３の中心軸とが一致するように配置されている。
【００７２】
なお、第２電極５０の個数、形状及び配置は、これらに限らない。第２電極５０は、空間８１内に配置され、又は、空間８１に接して配置されていればよい。すなわち、第２電極５０は、少なくとも一部が空間８１に露出しており、液体１１と接触するように配置されていればよい。
【００７３】
例えば、第２電極５０は、絶縁板４０から離れた位置に少なくとも１つ配置されてもよい。また、第２電極５０は、環状で連通孔４３を囲む必要はなく、例えば、円柱状、格子状、又は、平板状の電極でもよい。例えば、第２電極５０は、連通孔４３より一回り大きい貫通孔が、連通孔４３に対応する位置に設けられた平板電極（具体的には、電極支持板２０と同様の形状）でもよい。第２電極５０の異なる形状及び配置については、他の実施の形態で例示する。
【００７４】
［１−１−５．電源］
電源６０は、複数の第１電極３０の各々と第２電極５０との間に交流又はパルス電圧を印加する。
【００７５】
例えば、印加する電圧は、第１電極３０と第２電極５０との間の電界強度が２ｋＶ／ｃｍ〜５０ｋＶ／ｃｍになるような電圧である。本実施の形態では、連通孔４３の径に応じて、印加する電圧は定められる。例えば、連通孔４３の径が約３０μｍのときは、電源６０は、約１．６ｋＶの電圧を印加し、連通孔４３の径が約１０μｍのときは、電源６０は、約６００Ｖの電圧を印加する。
【００７６】
印加する電圧は、例えば、１Ｈｚ〜１００ｋＨｚの負極性の高電圧パルスである。電圧波形は、例えば、パルス状、正弦半波形及び正弦波状のいずれでもよい。また、第１電極３０と第２電極５０との間に流れる電流値は、例えば、１ｍＡ〜１Ａである。
【００７７】
［１−１−６．制御回路］
制御回路７０は、例えば、マイコンなどであり、液体処理装置１０の動作を制御する処理部である。具体的には、制御回路７０は、電源６０を制御することで、第１電極３０と第２電極５０との間に交流又はパルス電圧を印加する。つまり、制御回路７０は、電源６０のオン及びオフの制御を行う。これにより、制御回路７０は、連通孔４３内に浸入した液体１１を気化させることで気体を生成し、生成した気体中で放電させてプラズマを生成する。
【００７８】
［１−１−７．液体保持部］
液体保持部８０は、液体１１を保持するための空間８１を有する。空間８１は、例えば、液体１１で満たされている。具体的には、液体保持部８０は、例えば、液体１１が入れられる貯液槽（タンク）又は配管などである。すなわち、空間８１は、貯液槽又は配管の内部空間である。空間８１内の液体１１は、静水でもよく、あるいは、動水（流水）でもよい。
【００７９】
なお、貯液槽又は配管の壁面の一部が絶縁板４０でもよい。すなわち、液体保持部８０が、絶縁板４０を備えてもよい。
【００８０】
［１−１−８．インピーダンス素子］
複数のインピーダンス素子９０は、例えば、バラストコンデンサ、リード線、プリント基板配線などである。本実施の形態では、複数のインピーダンス素子９０は、複数の第１電極３０の各々に接続されている。複数のインピーダンス素子９０は、複数の第１電極３０の各々と電源６０との間に接続されている。具体的には、複数のインピーダンス素子９０は、図１に示すように、複数の第１電極３０の各々への配線の分岐点よりも、第１電極３０に近い側に接続する。
【００８１】
本実施の形態では、一の第１電極３０と、当該一の第１電極３０に接続されたインピーダンス素子９０とを合わせたインピーダンスは、複数の第１電極３０間で互いに等しい。これによって、複数の第１電極３０と第２電極５０との間に流れる電流を均一に分配することができる。
【００８２】
例えば、複数の第１電極３０の各々の形状、材料及び大きさなどが互いに略等しい場合、複数のインピーダンス素子９０のインピーダンスは、互いに等しい。これによって、インピーダンス素子９０と第１電極３０との合計のインピーダンスを、略等しくすることができる。
【００８３】
また、別の例としては、インピーダンス素子９０と第１電極３０との合計のインピーダンスを略等しくするために、第１電極３０のインピーダンスに応じて、インピーダンス素子９０のインピーダンスを異なる適当な値に選択してもよい。例えば、インピーダンス素子９０は、可変インピーダンス素子でもよい。
【００８４】
インピーダンス素子９０として、リード線を使用する場合、全てのインピーダンス素子９０の形状を均一にすることにより、複数のインピーダンスを均一にすることができる。
【００８５】
また、インピーダンス素子９０として、プリント基板配線を使用する場合、各配線パターンの形状（幅及び長さ）を適切に設計することによって、複数のインピーダンスを均一にすることができる。
【００８６】
また、インピーダンス素子９０として、バラストコンデンサを使用する場合、バラストコンデンサは、複数の第１電極３０の各々に対して、直列に接続される。なお、この場合の電源６０は、交流電圧を供給する交流電源に限られる。これは、パルス電源では、直流成分がバラストコンデンサにより除去されるため、放電部に印加される電圧が低くなってしまうためである。
【００８７】
これにより、インピーダンス素子９０と第１電極３０との合計のインピーダンスを均一にすることができ、電流をさらに均等に分配できる。これにより、プラズマを安定に多点生成できる。具体的なプラズマの生成の仕組みについては、液体処理装置１０の動作として以下で説明する。
【００８８】
［１−２．動作］
続いて、本実施の形態に係る液体処理装置１０の動作について、図７を用いて説明する。図７は、本実施の形態に係る液体処理装置１０においてプラズマが生成される様子を模式的に示す図である。
【００８９】
なお、図７では、１つの第１電極３０及び１つの連通孔４３について説明するが、本実施の形態では、複数の第１電極３０及び複数の連通孔４３の全てで同様の現象が発生し、プラズマを多点生成することができる。
【００９０】
まず、制御回路７０は、電源６０を制御することで、第１電極３０と第２電極５０との間に交流又はパルス電圧を印加する。電極間に交流又はパルス電圧が印加されると、図７の（ａ）に示すように、液体１１が連通孔４３に浸入する。例えば、電極間に交流又はパルス電圧が印加されることで、電極間に電界が発生し、液体１１に分極が生じる。これにより、液体１１は、第１電極３０に引っ張られて連通孔４３内に浸入する。なお、連通孔４３が親水化処理されている場合などは、電圧の印加に依らずに、液体１１は、連通孔４３に浸入する場合もある。
【００９１】
連通孔４３に浸入した液体１１は、図７の（ｂ）に示すように、第１電極３０に接触する。これにより、第１電極３０と第２電極５０との間に、連通孔４３に浸入した液体１１によって電流パス（図中の両矢印）が形成される。
【００９２】
電流パスが形成されて、第１電極３０と第２電極５０との間に電流が流れることによって熱が発生する。発生した熱によって、連通孔４３に浸入した液体１１が気化することで、図７の（ｃ）に示すように、気体１２が発生する。
【００９３】
気体１２が連通孔４３内に発生することで、第１電極３０と第２電極５０との間に形成された電流パスが分断されて、気体１２中で放電が起き、プラズマ１３が生成される。これにより、気体１２中にプラズマ１３が生成されるので、ＯＨラジカルなどの活性種が発生する。発生した活性種は、液体１１に拡散される。
【００９４】
本実施の形態では、複数の連通孔４３が二次元状に配置されているので、広い範囲でプラズマが生成され、効率良くプラズマを生成することができる。
【００９５】
［１−３．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る液体処理装置１０は、液体１１を保持するための空間８１を有する液体保持部８０と、複数の第１電極３０と、複数の第１電極３０と空間８１との間に配置された絶縁板４０と、空間８１内に配置された、又は、空間８１に接して配置された第２電極５０とを備え、絶縁板４０は、複数の第１電極３０の各々と第２電極５０との間を連通させるように、複数の第１電極３０の各々に対応する位置において絶縁板４０を貫通する複数の連通孔４３を有し、液体処理装置１０は、複数の第１電極３０の各々と第２電極５０との間に交流又はパルス電圧を印加する。
【００９６】
これにより、複数の第１電極３０の各々と第２電極５０との間に交流又はパルス電圧を印加することで、複数の連通孔４３の各々を介して電流を均等に流すことができる。したがって、複数の連通孔４３の各々で放電させてプラズマを生成することができるので、本実施の形態に係る液体処理装置１０によれば、プラズマを安定に多点生成することができる。
【００９７】
［１−４．変形例］
ここで、本実施の形態に係る液体処理装置１０の変形例について、図８を用いて説明する。図８は、本変形例に係る液体処理装置１０ａの構成を示す図である。
【００９８】
図８に示すように、液体処理装置１０ａは、図１に示す液体処理装置１０と比較して、インピーダンス素子９０を備えない点が異なっている。本変形例では、複数の第１電極３０の各々が、対応するインピーダンス素子９０を兼ねている。具体的には、複数の第１電極３０の各々のインピーダンスは、互いに等しい。例えば、複数の第１電極３０の各々の材料、形状及び大きさなどの構成が互いに同一である。
【００９９】
このように、第１電極３０とは別部材としてのインピーダンス素子９０を備えなくてもよい。本変形例に係る液体処理装置１０ａであっても、複数の第１電極３０の各々のインピーダンスが互いに等しいので、プラズマを安定に多点生成することができる。
【０１００】
（実施の形態２）
続いて、実施の形態２に係る液体処理装置について説明する。
【０１０１】
本実施の形態では、実施の形態１の構成と比較して、複数の第１電極の各々の形状が球状である点が異なっている。第１電極の形状を球状にすることにより、各第１電極の表面への電解集中を促進し、放電に必要な電力を低い電圧で実現することができる。以下では、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、共通する点は説明を省略又は簡略化する。
【０１０２】
図９は、本実施の形態に係る液体処理装置１００の構成を示す図である。図９に示すように、液体処理装置１００は、図１に示す実施の形態１に係る液体処理装置１０と比較して、電極支持板２０、複数の第１電極３０及び複数の第２電極５０の代わりに、電極支持板１２０、複数の第１電極１３０及び第２電極１５０を備える。さらに、本実施の形態に係る液体処理装置１００は、絶縁性の隔壁１０１を備える。
【０１０３】
［２−１．電極支持板］
図１０は、本実施の形態に係る電極支持板１２０の平面図である。図１１は、本実施の形態に係る電極支持板１２０の断面図である。具体的には、図１０は、上方（すなわち、空間８１側）から見たときの電極支持板１２０を示している。図１１は、電極支持板１２０に設けられた孔１２１を通る断面（図１０の一点鎖線で示すＸＩ−ＸＩ線における断面）を示している。
【０１０４】
本実施の形態では、図９に示すように、電極支持板１２０は、絶縁板４０の第２主面４２に対向する位置に配置されている。具体的には、電極支持板１２０は、絶縁板４０に対して、所定の距離を空けて平行に配置されている。これにより、電極支持板１２０と絶縁板４０との間には、隙間（空間１８２）が形成されている。
【０１０５】
空間１８２の幅（厚み方向における長さ）は、複数の第１電極１３０の電極支持板１２０からの突出量に略一致する。本実施の形態では、球状の第１電極１３０は、絶縁板４０に接している。これにより、第１電極１３０と絶縁板４０との距離を一定に保つことができる。
【０１０６】
電極支持板１２０は、実施の形態１に係る電極支持板２０と比較して、複数の孔２１の代わりに複数の孔１２１を有する点が異なっている。複数の孔１２１の各々は、電極支持板１２０を厚み方向に貫通している。複数の孔１２１の各々は、図１２に示すように第１電極１３０を支持するための貫通孔である。
【０１０７】
図１２は、本実施の形態に係る電極支持板１２０に第１電極１３０が保持されている状態を示す断面図である。図１２は、図１１と同様に、図１０の一点鎖線で示すＸＩ−ＸＩ線における断面を示している。
【０１０８】
複数の孔１２１の各々は、絶縁板４０側の第１開口１２２と、第１電極１３０側の第２開口１２３とを有する。本実施の形態では、図１１及び図１２に示すように、第１開口１２２の開口面積は、第２開口１２３の開口面積より大きい。
【０１０９】
本実施の形態では、第１開口１２２及び第２開口１２３に平行な断面における孔１２１の断面積は、第１開口１２２から第２開口１２３に向かうにつれて、漸次小さくなる。例えば、孔１２１は、図１１及び図１２に示すように、逆円錐台状の貫通孔である。つまり、第１開口１２２は、円形の開口であり、その径は、球状の第１電極１３０の径より大きい。また、第２開口１２３は、円形の開口であり、その径は、球状の第１電極１３０の径より小さい。これにより、第１電極１３０は、第２開口１２３を通り抜けることなく、孔１２１の内面に接触して支持される。
【０１１０】
複数の孔１２１を全て同じ形状にすることで、第１開口１２２から球状の第１電極１３０を挿入するだけで、複数の第１電極１３０を厚み方向において同じ位置に配置することができる。したがって、複数の第１電極１３０と絶縁板４０との距離を均一にすることができ、複数の第１電極１３０の各々と第２電極１５０との間のインピーダンスを容易に一定にすることができる。これにより、プラズマを安定して多点生成することができる。
【０１１１】
なお、孔１２１の形状は、逆円錐台状に限らない。例えば、孔１２１は、第１電極１３０の形状に沿って滑らかに湾曲した内面を有してもよい。
【０１１２】
［２−２．第１電極］
複数の第１電極１３０は、実施の形態１に係る複数の第１電極３０と比較して、その形状が異なっている。本実施の形態では、複数の第１電極１３０の各々の形状は、球状である。
【０１１３】
図１２に示すように、複数の第１電極１３０は、第１開口１２２から挿入されて、孔１２１の内面に接触している。このとき、第１電極１３０の一部（下部）は、第２開口１２３より下方（空間８１とは反対側）に突出している。また、第１電極１３０の別の一部（上部）は、第１開口１２２より上方（空間８１（絶縁板４０）側）に突出している。
【０１１４】
ここで、第１電極１３０の上方への突出量は、下方への突出量より大きい。つまり、第１電極１３０の中心（球の中心）は、電極支持板１２０の厚み方向において、電極支持板１２０の中心よりも上方に位置している。このように、第１電極１３０は、電極支持板１２０の両側に突出するように電極支持板１２０によって支持される。
【０１１５】
第１電極１３０は、例えば、タングステンなどの耐プラズマ性の金属材料から構成される。第１電極１３０としては、他の耐プラズマ性の金属材料を用いてもよく、あるいは、耐久性は悪化するものの、銅、アルミニウム、鉄及びこれらの合金などを用いてもよい。
【０１１６】
第１電極１３０は、例えば、球状の電極である。具体的には、第１電極１３０がタングステンから構成される場合、その径は、例えば、５４０μｍである。また、第１電極１３０がタングステン合金から構成される場合、その径は、例えば、５００μｍである。タングステン合金は、例えば、タングステンカーバイドとコバルトとの合金（ＷＣ−Ｃｏ系合金）、タングステンとニッケルとチタンとクロムとの合金（Ｗ−Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃｒ系合金）、タングステンカーバイドとコバルトとクロムとの合金（ＷＣ−Ｃｏ−Ｃｒ系合金）などである。なお、第１電極１３０の径は、これに限らない。なお、「球状」とは、完全な球体（真球）であることに加えて、数％の誤差を含む形状も含む概念である。
【０１１７】
図１３は、本実施の形態に係る電極支持板１２０に保持された第１電極１３０と、第１電極１３０に接触して形成されたバリア層１３１及び銅電極１３２とを示す断面図である。図１３は、図１１及び図１２と同様に、図１０の一点鎖線で示すＸＩ−ＸＩ線における断面を示している。
【０１１８】
本実施の形態では、図１３に示すように、第２開口１２３と、第２開口１２３から突出した第１電極１３０とを覆うように、スパッタリングなどによって金属材料を成膜することで、バリア層１３１及び銅電極１３２を形成してもよい。バリア層１３１としては、例えば、チタンなどの金属材料を用いることができる。また、バリア層１３１の膜厚は、例えば、チタンの場合、２００ｎｍである。バリア層１３１を設けることで、第１電極１３０と銅電極１３２との密着性を向上し、複数の第１電極１３０に均一な電圧を印加することができる。
【０１１９】
銅電極１３２は、バリア層１３１上にスパッタリングなどによって形成された銅膜である。なお、銅電極１３２の代わりに、その他の導電性の金属薄膜を用いてもよい。例えば、電源６０に接続されたプリント基板配線が銅電極１３２に接続されている。バリア層１３１及び銅電極１３２は、例えば、インピーダンス素子９０に相当する。
【０１２０】
［２−３．第２電極］
第２電極１５０は、実施の形態１に係る第２電極５０と比較して、その形状が異なっている。また、実施の形態１では、複数の第１電極３０の各々に一対一に対応するように、複数の第２電極５０を設けたのに対して、本実施の形態に係る液体処理装置１００は、１つのみの第２電極１５０を備える。
【０１２１】
図９に示すように、第２電極１５０は、液体１１が入れられる空間８１に接して配置されている。具体的には、第２電極５０は、空間８１に露出しており、空間８１に入れられる液体１１に接触する位置に配置されている。
【０１２２】
本実施の形態では、第２電極１５０は、絶縁板４０の第１主面４１に対向する位置に設けられている。第２電極１５０と絶縁板４０との間が、空間８１である。
【０１２３】
第２電極１５０は、導電性の金属材料から構成される。例えば、第２電極１５０は、タングステン、銅、アルミニウム若しくは鉄、又は、これらの合金（ステンレス鋼など）などから構成される。
【０１２４】
第２電極１５０は、例えば、平板状の電極である。例えば、第２電極１５０は、電極支持板１２０（又は、絶縁板４０）と同じ大きさ及び形状を有する。
【０１２５】
［２−４．隔壁］
隔壁１０１は、図９に示すように、絶縁板４０と電極支持板１２０との間に設けられている。隔壁１０１は、空間１８２に設けられ、複数の第１電極１３０を互いに隔離する。
【０１２６】
隔壁１０１は、液体１１を堰き止めるための水分バリア壁である。具体的には、隔壁１０１としては、接着性の樹脂材料を用いることができる。例えば、隔壁１０１としては、シリコーン樹脂又はポリイミド樹脂などを用いることができる。
【０１２７】
本実施の形態では、隔壁１０１は、電極支持板１２０と、絶縁板４０の第２主面４２とを接着する。これにより、複数の第１電極１３０が露出した空間を個々に分離する。
【０１２８】
図１４は、本実施の形態に係る第１電極１３０と隔壁１０１との位置関係を示す平面図である。
【０１２９】
本実施の形態では、隔壁１０１は、図１４に示すように、格子状に設けられている。格子状に設けられた隔壁１０１は、複数の第１電極１３０を互いに隔離している。なお、隔壁１０１の形状は、これに限らない。例えば、隔壁１０１は、複数の第１電極１３０の各々を囲むように、円環状に設けられていてもよい。
【０１３０】
空間８１から連通孔４３を介して空間１８２に浸入した液体１１は、隔壁１０１によって遮られるので、他の第１電極１３０には接触しない。これにより、第１電極１３０同士の液体１１を介した短絡を抑制することができる。
【０１３１】
なお、第１電極１３０同士が短絡した場合は、短絡箇所に電力集中が起きるので、他の第１電極１３０では、放電が発生しにくくなり、プラズマが生成されなくなる。本実施の形態では、隔壁１０１を設けることで、第１電極１３０同士の短絡を抑制し、プラズマを安定して生成することができる。
【０１３２】
また、隔壁１０１を設けることで、電極支持板１２０と絶縁板４０との距離を均一にしやすくなる。これにより、複数の第１電極１３０の各々と絶縁板４０との距離が一定に保たれるので、複数の第１電極１３０の各々と第２電極１５０との間のインピーダンスが一定になり、プラズマを安定して生成することができる。
【０１３３】
以上は、隔壁１０１を電極支持板１２０とは、別個に設ける場合について説明した。別の形態としては、電極支持板１２０と隔壁１０１とが一体の構造物として設けられてもよい。あるいは、絶縁板４０と隔壁１０１とを一体として設けてもよい。
【０１３４】
なお、本実施の形態では、複数の第１電極１３０が絶縁板４０に接する例について説明したが、複数の第１電極１３０は絶縁板４０に接していなくてもよい。具体的には、複数の第１電極１３０の先端と、連通孔４３の第２主面４２側の開口とが所定距離、離れていてもよい。当該所定距離は、例えば、１００μｍ以下である。なお、複数の第１電極１３０の先端とは、複数の第１電極１３０が連通孔４３に対向する部分であり、連通孔４３に最も近い部分である。
【０１３５】
［２−５．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る液体処理装置１００は、複数の第１電極１３０の各々の形状は、球状でもよい。
【０１３６】
これにより、複数の第１電極１３０の各々の表面への電解集中を促進し、放電に必要な電力を低い電圧で実現することができる。つまり、本実施の形態に係る液体処理装置１００によれば、消費電力を抑制しつつ、プラズマを安定に多点生成することができる。
【０１３７】
（実施の形態３）
続いて、実施の形態３に係る液体処理装置について説明する。
【０１３８】
本実施の形態では、実施の形態２の構成と比較して、複数の第１電極の各々の形状が針状である点が異なっている。第１電極の形状を針状にすることにより、各第１電極の表面への電界集中を一層促進し、放電に必要な電力をより低い電圧で実現することができる。以下では、実施の形態２と異なる点を中心に説明し、共通する点は説明を省略又は簡略化する。
【０１３９】
図１５は、本実施の形態に係る液体処理装置２００の構成を示す図である。図１５に示すように、液体処理装置２００は、図９に示す実施の形態２に係る液体処理装置１００と比較して、電極支持板１２０、複数の第１電極１３０及び第２電極１５０の代わりに、電極支持板２２０、複数の第１電極２３０及び第２電極２５０を備える。
【０１４０】
［３−１．電極支持板］
図１６は、本実施の形態に係る電極支持板２２０の断面図である。なお、電極支持板２２０の平面視形状は、図１０に示す実施の形態２に係る電極支持板１２０と同じである。図１６に示す断面は、図１０の一点鎖線で示すＸＩ−ＸＩ線における断面に対応している。
【０１４１】
電極支持板２２０は、実施の形態２に係る電極支持板１２０と比較して、複数の孔１２１の代わりに複数の孔２２１を有する点が異なっている。複数の孔２２１の各々は、電極支持板２２０を厚み方向に貫通している。複数の孔２２１の各々は、図１７に示すように複数の第１電極２３０を支持するための貫通孔である。
【０１４２】
図１７は、本実施の形態に係る電極支持板２２０に第１電極２３０が保持されている状態を示す断面図である。図１７は、図１６と同様に、図１０の一点鎖線で示すＸＩ−ＸＩ線における断面を示している。
【０１４３】
複数の孔２２１の各々は、絶縁板４０側の第１開口２２２と、第１電極２３０側の第２開口２２３とを有する。本実施の形態では、図１６に示すように、第１開口２２２の開口面積は、第２開口２２３の開口面積より小さい。
【０１４４】
本実施の形態では、第１開口２２２及び第２開口２２３に平行な断面における孔２２１の断面積は、第１開口２２２から第２開口２２３に向かうにつれて、漸次大きくなる。例えば、孔２２１は、図１６に示すように、円錐台状の貫通孔である。
【０１４５】
第１開口２２２は、円形の開口であり、その径は、針状の第１電極２３０の先端部の径より大きい。また、第２開口２２３は、円形の開口であり、その径は、球状の第１電極２３０の根元部の径より小さい。
【０１４６】
複数の孔２２１を全て同じ形状にすることで、第２開口２２３から針状の第１電極２３０を挿入するだけで、複数の第１電極２３０を厚み方向において同じ位置に配置することができる。したがって、複数の第１電極２３０と絶縁板４０との距離を均一にすることができ、複数の第１電極２３０の各々と第２電極２５０との間のインピーダンスを容易に一定にすることができる。これにより、プラズマを安定して多点生成することができる。
【０１４７】
なお、孔２２１の形状は、円錐台状に限らない。例えば、孔２２１は、第１電極２３０の形状に沿った形状を有してもよい。
【０１４８】
［３−２．第１電極］
複数の第１電極２３０は、実施の形態２に係る複数の第１電極１３０と比較して、その形状が異なっている。本実施の形態では、複数の第１電極２３０の各々の形状は、針状である。
【０１４９】
図１７に示すように、複数の第１電極２３０は、第２開口２２３から挿入されて、孔２２１の内面に接触している。このとき、第１電極２３０の一部（下部）は、第２開口１２３より下方（空間８１とは反対側）に突出している。また、第１電極２３０の別の一部（上部）は、第１開口２２２より上方（空間８１（絶縁板４０）側）に突出している。
【０１５０】
第１電極２３０は、例えば、タングステンなどの耐プラズマ性の金属材料から構成される。第１電極２３０としては、他の耐プラズマ性の金属材料を用いてもよく、あるいは、耐久性は悪化するものの、銅、アルミニウム、鉄及びこれらの合金などを用いてもよい。
【０１５１】
第１電極２３０は、例えば、針状の電極である。具体的には、第１電極２３０は、高さ方向に長尺の円錐状の電極である。第１電極２３０は、連通孔４３に近づくにつれて、その径が小さくなる。
【０１５２】
第１電極２３０の先端部（上端）の径を小さくすることで、電界集中を一層促進することができる。第１電極２３０の根元部（下端）の径は、例えば、１ｍｍであるが、特に限定されない。なお、「針状」とは、円錐形状に限らず、角錐形状も含む概念であり、先端部が尖っている状態、具体的には、先端部程、径が小さくなる状態を意味する。
【０１５３】
第１電極２３０の先端は、連通孔４３内に挿入されていてもよい。あるいは、第１電極２３０の先端は、連通孔４３に接する、すなわち、連通孔４３の開口に接していてもよい。あるいは、第１電極２３０の先端は、連通孔４３から所定距離、離れていてもよい。当該所定距離は、例えば、１００μｍ以下である。
【０１５４】
［３−３．第２電極］
第２電極２５０は、実施の形態２に係る第２電極１５０と比較して、その形状が異なっている。第２電極２５０は、例えば、棒状の電極である。具体的には、第２電極２５０の形状は、円柱状である。第２電極２５０の大きさは、例えば、実施の形態１に示す第１電極３０と同じでもよい。
【０１５５】
［３−４．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る液体処理装置２００は、複数の第１電極２３０の各々の形状は、針状でもよい。
【０１５６】
これにより、複数の第１電極２３０の各々の表面への電解集中を一層促進し、放電に必要な電力をより低い電圧で実現することができる。つまり、本実施の形態に係る液体処理装置２００によれば、消費電力を一層抑制しつつ、プラズマを安定に多点生成することができる。
【０１５７】
（他の実施の形態）
以上、１つ又は複数の態様に係る液体処理装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
【０１５８】
例えば、上記の実施の形態では、複数の孔２１、複数の第１電極３０及び複数の連通孔４３が二次元のアレイ状に配列される例について示したが、これに限らない。例えば、複数の孔２１、複数の第１電極３０及び複数の連通孔４３は、一次元、すなわち、所定の直線に沿って配列されてもよい。
【０１５９】
また、例えば、上記の実施の形態では、電極支持板２０及び絶縁板４０が平板である例について示したが、これに限らない。電極支持板２０及び絶縁板４０は、湾曲した板又は筒であってもよい。
【０１６０】
また、例えば、液体処理装置１０は、電源６０及び制御回路７０を備えなくてもよい。例えば、外部電源によって、第１電極３０と第２電極５０との間に所定の電圧を印加してもよい。
【０１６１】
また、例えば、上記の実施の形態では、連通孔４３に親水化処理を行ったが、これに限らない。例えば、連通孔４３の径を大きくすることで、液体１１を浸入しやすくすることもできる。ただし、連通孔４３の径が大きすぎる場合（例えば、７００μｍ）は、連通孔４３内の液体１１を気化させるためのエネルギー量が増加する、電界集中効果が小さくなるなどの理由から好ましくない。
【０１６２】
また、上記の各実施の形態は、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６３】
本開示は、効率良くプラズマを生成することができる液体処理装置として利用でき、例えば、殺菌装置、水浄化装置、材料加工装置などに利用することができる。
【符号の説明】
【０１６４】
１０、１０ａ、１００、２００  液体処理装置
１１  液体
１２  気体
１３  プラズマ
２０、１２０、２２０  電極支持板
２１、１２１、２２１  孔
２２  主面
３０、１３０、２３０  第１電極
３１  端面
４０  絶縁板
４１  第１主面
４２  第２主面
４３  連通孔
５０、１５０、２５０  第２電極
６０  電源
７０  制御回路
８０  液体保持部
８１  空間
９０  インピーダンス素子
１０１  隔壁
１２２、２２２  第１開口
１２３、２２３  第２開口
１３１  バリア層
１３２  銅電極
１８２  空間
【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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