[发明专利]用于生成和递送低温等离子体的装置

说明书

本公开提供了一种低温等离子体发生系统。在一种实现方式中，该系统包括具有接地电极和至少一个高压电极的多个电极。接地电极和高压电极被布置成使得接地电极的端头和至少一个高压电极的端头具有竖直高度差。

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2017年3月20日提交的美国临时申请62/473,961的优先权的权益，该美国临时申请的全部内容通过引用并入本文。

政府许可权利

本发明是在国立卫生研究院授予的拨款No.R44DE019041的政府资助下完成的。政府对本发明拥有一定权利。

技术领域

本公开总体上涉及用于在大气压力和低温下生成和递送等离子体的装置。具体而言，本公开涉及一种等离子体手持件，其可用于例如牙科和/或医学治疗的各种等离子体应用。

背景技术

本节中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。

已经采用低温等离子体技术来启动、促进、控制和催化生物系统中的各种复杂行为和响应。更重要的是，可以调节低温等离子体以实现期望的医疗效果，尤其是在医用灭菌、牙齿修复、伤口愈合和皮肤病治疗中。但是，目前的等离子体发生器通常体积很大、不灵活、且需要相对高的电压来点燃等离子体，并且所生成的等离子体火焰或射流太大并且尺寸不稳定，这在间接地将等离子体火焰递送到期望但很难达到的治疗部位时会造成困难。另外，目前的等离子体装置通常被设计成用于从信号气体(载气)生成等离子体。当期望混合气体以用于应用时，通常使用预混合气体(与反应气体混合的载气)，这导致不稳定的等离子体火焰。仍未成功实现在点燃位置处将反应气体原位混合到载气中。

因此，需要提供一种新型改进的装置，其用于以显著减小的电压受控地生成等离子体火焰或射流。还需要提供一种新型改进的装置，其用于将低温等离子体有针对性地递送到目标表面，例如患者口腔内的牙齿表面，或者特定伤口部位的表面。还需要提供一种新型改进的装置，其用于通过原位混合气体来生成低温等离子体，以获得期望的操作稳定性。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种用于以减小的电压生成低温等离子体火焰的系统。所述系统包括多个电极，所述多个电极包括接地电极和至少一个高压电极。所述接地电极和所述至少一个高压电极被布置成使得所述接地电极的端头和所述至少一个高压电极的端头具有竖直高度差。

根据本公开的一个方面，提供了一种装置，所述装置在与电源和载气供应源连接时用于生成等离子体火焰并将所述等离子体火焰递送到现场。所述装置包括被构造成提供气体通道的壳体构件，所述壳体构件包括在其远端处的端头构件、在其中间部段处的轴构件以及在其近端处的管连接构件，所述端头构件具有端头开口。所述装置还包括多条电线，所述多条电线被容纳在所述壳体构件的轴构件中并且能够经由所述管连接构件连接到至少一个电源，以及多个电极，所述多个电极包括接地电极和至少一个高压电极，所述多个电极被容纳在所述端头构件中并且能够附接到多条电线。当所述装置被连接到电源和载气供应源时，载气从载气供应源经由所述管连接构件和所述轴构件流到端头构件并被多个电极激发以在端头开口处生成等离子体火焰。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于通过等离子体发生装置生成等离子体火焰的方法。所述等离子体发生装置包括壳体构件、多个电极、多条电线、载气通道单元和设置在所述壳体构件中的反应气体通道单元，所述壳体构件提供具有端头开口的载气通道。所述多个电极靠近所述端头开口设置。所述方法包括分别给载气通道(即壳体构件)和反应气体通道单元供应载气和反应气体；通过多条电线给多个电极中的至少一个供电；在所述多个电极的端头之间的区域处原位混合所述载气和所述反应气体。

应理解到，前文的一般性描述和下文的详细描述都只是示例性和说明性的，并不是对权利要求的限制。

附图说明