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マイクロホローカソードアレイを用いた大気圧放電プラズマの滅菌応用

研究課題

研究課題/領域番号 18030006
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関静岡大学

研究代表者

永津 雅章  静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (20155948)

研究分担者 荻野 明久  静岡大学, 創造科学技術大学院, 助教 (90377721)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2006年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワードマイクロプラズマ / マイクロホローカソード / プラズマ滅菌 / 大気圧プラズマ / 誘電体バリア放電 / 電磁界解析 / オゾン / 紫外線
研究概要

本研究では、マイクロホローカソード放電プラズマの生成および誘電体バリア放電などのマイクロプラズマを用いた空気あるいは液体の殺菌・滅菌技術の開発を目的としている。平成19年度では、18年度の基礎的な研究成果を踏まえて、マイクロホローカソード放電のマルチホール化への展開とマイクロホローカソードアレイの各種応用を目指した研究を実施した。以下に、平成19年度における主な研究成果を列記する。
(1)印加する高電圧の波形を矩形波とした交流駆動による誘電体バリア放電モードからマイクロホローカソード放電モードへの遷移を利用することにより、同様にしてマイクロホロー放電開始電圧を約1kV低減できること、マルチアレイ構造の均一放電を実現できることを示した。
(2)また、空気中での誘電体バリア放電により発生するオゾンの効果と窒素分子励起による紫外線放射の効果を調べるために、窒素および酸素のガス流量比を変化させた場合の紫外線発光強度とオゾン濃度との関係、および滅菌特性との関係について検討を行った。さらに、大気中放電における水蒸気添加の効果、即ちOHラジカルの不活化効果についても検討を行った。
(3)フレキシブルなシート状誘電体バリア放電を提案し、その検証実験を行った。窒素と酸素の混合比を変化させることにより、紫外線とオゾンの不活化効果の比較検討を行うとともに、湿度65.7%の大気中における実験の結果、5分間のDBDプラズマ処理時で不活化できることを実証した。
(4)研究成果の発表:上記研究で得られた成果は、学術論文に10件、国際会議に9件、国内学会において8件発表を行った。また、プラズマ滅菌に関する特許出願を1件行った。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (17件) 備考 (1件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] Low Temperature Internal Sterilization of Medical Plastic Tubes2008

    • 著者名/発表者名
      H.Eto, Y.Ono, A.Ogino, M.Nagatsu
    • 雑誌名

      Plasma Processes.Polym. 5

      ページ: 269-274

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation on Antibacterial Performance and Its Mechanism of Carbon Films2008

    • 著者名/発表者名
      H.Zhou, L.Xu, A.Ogino, M.Nagatsu
    • 雑誌名

      Diam.Relat.Mater. 17(印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characteristics of direct current micro-hollow cathode discharges combined with dielectric barrier discharges as pre-ionizer2007

    • 著者名/発表者名
      J.Watanabe, A.Ogino, M.Nagatsu
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. 91

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diagnostics of surface-wave plasma with air-simulated N_2-O_2 gas mixture for low-temperature sterilization2007

    • 著者名/発表者名
      L.Xu, H.Nonaka, H.Zhou, A.Ogino, T.Nagata, Y.Koide, S.Nanko, I.Kurawaki, M.Nagatsu
    • 雑誌名

      J.Phys.D:Appl.Phys. 40

      ページ: 803-808

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-Temperature Nitrogen Introduction onto Polyurethane Surface by Means of Surface-wave Excited N_2/H_2 Plasma2007

    • 著者名/発表者名
      M.Kral, A.Ogino, K.Narushima, N.Inagaki, M.Yamashita, M.Nagatsu
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 46

      ページ: 7470-7474

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gas barrier properties of hydrogenated amorphous carbon films coated on polymers by surface-wave plasma CVD2007

    • 著者名/発表者名
      A.Ogino, M.Nagatsu
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 515

      ページ: 3597-3601

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical and Mass Spectroscopy Measurements of AR/H_2/CH_4 Microwave Plasma for Nano-crystalline Diamond Film Deposition2007

    • 著者名/発表者名
      H.Zhou, J.Watanabe, M.Miyake, A.Ogno and M.Nagatsu
    • 雑誌名

      Diam.Relat.Mater. 16

      ページ: 675-678

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マイクロ波プラズマを用いた医療材料低温プロセス技術2007

    • 著者名/発表者名
      永津雅章, 荻野明久
    • 雑誌名

      表面技術 58

      ページ: 117-120

    • NAID

      10019979490

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] プラズマ滅菌2007

    • 著者名/発表者名
      永津雅章
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌 83

      ページ: 601-606

    • NAID

      110006366953

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 高密度プラズマの医療分野への応用2007

    • 著者名/発表者名
      永津雅章
    • 雑誌名

      精密工学会誌 73

      ページ: 988-992

    • NAID

      110006420358

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Diagnostics of surface-wave plasma with air-simulated N2-O_2 gas mixture for low-temperature sterilization2007

    • 著者名/発表者名
      L.Xu
    • 雑誌名

      J. Phys. D : Appl. Phys. 40

      ページ: 803-808

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Gas barrier properties of hydrogenated amorphous carbon films coated on polymers by surface-wave plasma CVD2007

    • 著者名/発表者名
      A.Ogino
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 515

      ページ: 3597-3601

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical and Mass Spectroscopy Measurements of Ar/H_2/CH_4 Microwave Plasma for Nano-crystalline Diamond Film Deposition2007

    • 著者名/発表者名
      H.Zhou
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials 16

      ページ: 675-678

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Production of Large-area Surface-wave Plasmas with Internally Mounted Planar Cylindrical Launcher2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nagatsu
    • 雑誌名

      Plasma Sources Sci. Technol. 15

      ページ: 37-41

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Experimental Study and Sterilizing Application of Atmospheric Pressure Plasmas2006

    • 著者名/発表者名
      L.Xu
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 506-507

      ページ: 400-403

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Discharge Conditions for CW and Pulse-Modulated Surface-wave Plasmas in Low-Temperature Sterilization2006

    • 著者名/発表者名
      L.Xu
    • 雑誌名

      J. Phys. D : Appl. Phys. 39

      ページ: 148-152

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Plasma CVD Reactor with Two-microwave Oscillators for Diamond Film Synthesis2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nagatsu
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 506-507

      ページ: 617-621

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Surface Amination of Biopolymer Using Surface-wave Excited Ammonia Plasma2006

    • 著者名/発表者名
      A.Ogino
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 45

      ページ: 8494-8497

    • NAID

      10018340333

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Internal sterilization of wrapped medical implements using volume-wave plasma2006

    • 著者名/発表者名
      L.Xu
    • 雑誌名

      Proc. 6th Int. Workshop on Microwave Discharges

      ページ: 52-52

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Large-Volume Microwave Plasma Device for Low-Temperature Medical Sterilization2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nagatsu
    • 雑誌名

      Proc. of Workshop on the Applications of Plasma to Green Environmental Technology 5

      ページ: 13-16

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Internal sterilization of wrapped medical implements using large-volume microwave plasmas2007

    • 著者名/発表者名
      L.Xu, Y.Ono, A.Ogino, Y.Koide, M.Nagatsu
    • 学会等名
      18th International Symposium on Plasma Chemistry(ISPC-18)
    • 発表場所
      Kyoto,Japan
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Development of large-volume plasma source for medical sterilization2007

    • 著者名/発表者名
      M.K.Singh, K.Ninomiya, L.Xu, A.Ogino, Y.Koide, S.Nanko, I.Kurawaki, M.Nagatsu
    • 学会等名
      18th International Symposium on Plasma Chemistry(ISPC-18)
    • 発表場所
      Kyoto,Japan
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Low temperature internal sterilization of plastic tube using line-shaped dielectric barrier discharge2007

    • 著者名/発表者名
      H.Eto, Y.Ono, A.Ogino, M.Nagatsu
    • 学会等名
      18th International Symposium on Plasma Chemistry(ISPC-18)
    • 発表場所
      Kyoto,Japan
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] terilization of Wrapped Materials Using Flexible Sheet Type Dielectric Barrier Discharge2007

    • 著者名/発表者名
      M.Nagatsu, H.Eto, Y.Ono, and A.Ogino
    • 学会等名
      5th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology(APSPT2007)
    • 発表場所
      Kaohsiung,Taiwan
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Internal Sterilization Technique Using Large-volume Microwave PLasmas2007

    • 著者名/発表者名
      L.Xu, A.Ogino, M.Nagatsu
    • 学会等名
      5th Asia-Pacific International Symposium on the Basics and Applications of Plasma Technology(APSPT2007)
    • 発表場所
      Kaohsiung,Taiwan
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Low Temperature Sterilization of Medical Tools Contaminated with Geobacillus Stearothermophilus Spores Using Microwave Plasma2007

    • 著者名/発表者名
      M.K.Singh, L.Xu, A.Ogino, I.Kurawaki, M.Nagatsu
    • 学会等名
      6th Conference of Asia Plasma and Fusion Association(APFA)
    • 発表場所
      Gujarat,India
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Low-temperature sterilization of wrapped medical instruments using low-pressure microwave plasma produced by face-type planar launchers2007

    • 著者名/発表者名
      M.Nagatsu, M.K.Singh, K.Ninomiya, L.Xu, A.Ogino, et. al.
    • 学会等名
      XXVIII International Conference on Phenomenain Ionized Gases(ICPIG)
    • 発表場所
      Pragus,Gzech Republic
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Line-shaped dielectric barrier discharges for inner surface processing of tubular medical instruments2007

    • 著者名/発表者名
      M.Nagatus, H.Eto, Y.Ono, A.Ogino,
    • 学会等名
      XXVIII International Conference on Phenomenain Ionized Gases(ICPIG)
    • 発表場所
      Pragus,Gzech Republic
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Internal Sterilization Technique Using Large-volume Microwave PLasmas-volume microwave phasma in N_2-O_2 mixture gas with water vapor addition2007

    • 著者名/発表者名
      L.Xu, A.Ogino, M.Nagatsu
    • 学会等名
      XXVIII International Conference on Phenomenain Ionized Gases(ICPIG)
    • 発表場所
      Pragus,Gzech Republic
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] フレキシブルシート状誘電体バリア放電を用いだTyvek包装容器内滅菌2007

    • 著者名/発表者名
      大野 嘉仁, 江藤 洋幸, 荻野 明久, 永津 雅章
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 多孔型マイクロホローカソード放電の均一化における誘電体バリア放電の効果2007

    • 著者名/発表者名
      渡辺 純, 荻野 明久, 永津 雅章
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ波プラズマを用いた包装医療器具の低温滅菌2007

    • 著者名/発表者名
      Kumar Mrityunjai Singh, 徐 蕾, 荻野 明久, 小出 幸夫, 倉脇,一郎, 永津 雅章
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道工業大
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 予備電離方式マイクロホローカソード放電を用いた滅菌実験2007

    • 著者名/発表者名
      渡辺純, 荻野明久, 永津雅章
    • 学会等名
      平成19年度電気関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      信州大
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] フレキシブルシート状誘電体バリア放電を用いたtyvek包装容器内部滅菌メカニズム2007

    • 著者名/発表者名
      大野嘉仁, 江藤洋幸, 荻野明久, 永津雅章
    • 学会等名
      平成19年度電気関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      信州大
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧誘電体六リア放電を用いたプラズマ滅菌における水蒸気の効果2007

    • 著者名/発表者名
      大野 嘉仁, 江藤 洋幸, 荻野 明久, 永津 雅章,
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第24回年会講演会
    • 発表場所
      イーグレ姫路(姫路)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 多孔型マイクロホローカソード放電を用いた樹脂表面処理に関する基礎研究2007

    • 著者名/発表者名
      渡辺 純, 荻野 明久, 永津 雅章
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第24回年会講演会
    • 発表場所
      イーグレ姫路(姫路)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 水蒸気添加された空気放電マイクロ波プラズマの滅菌メカニズム2007

    • 著者名/発表者名
      徐 蕾, M.K.Singh, 荻野 明久, 永津 雅章
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第24回年会講演会
    • 発表場所
      イーグレ姫路(姫路)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.shizuoka.ac.jp/plasma/japan/lab/index.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] プラズマ発生装置2008

    • 発明者名
      永津雅章 倉脇一郎
    • 権利者名
      ジーマ(株)静岡大学
    • 産業財産権番号
      2008-060473
    • 出願年月日
      2008-03-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] マイクロ波プラズマ発生方法およびその装置2007

    • 発明者名
      永津雅章
    • 権利者名
      浜松科学技術研究振興会
    • 取得年月日
      2007-06-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 包装物の滅菌方法および滅菌装置2007

    • 発明者名
      永津雅章
    • 権利者名
      静岡大学
    • 産業財産権番号
      2007-016513
    • 出願年月日
      2007-01-26
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] 細線状大気圧放電プラズマの生成方法および生成装置2006

    • 発明者名
      永津雅章
    • 権利者名
      静岡大学
    • 産業財産権番号
      2006-204709
    • 出願年月日
      2006-07-27
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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