JPH06169975A - プラズマ殺菌装置および殺菌方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 実質的に荷電されておらず，高い反応性をも
つ自由基，原子またはガス混合気中の活性化された分子
を物品を殺菌するために使用する殺菌装置および殺菌方
法の提供。 【構成】 ガス混合気は酸化性および／または還元性の
物質を含み，イオン生成物であって高度な破壊性をもつ
要素を荷電粒子または紫外線照射性をもつプラズマにイ
オン化させる。プラズマ給送装置は紫外線を阻止し，荷
電粒子の再結合を促進して実質的に荷電されておらず，
高い反応性を持つ自由基，分子およびガス混合気の励起
された分子を物品に給送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【継続中の出願との関係】この出願は、１９８９年３月
８日に出願番号０７／３２１，４８３として米国に出願
され現在は放棄されているものおよび１９９０年２月６
日に出願番号０７／４７５，６０２として出願され現在
放棄されているものの部分継続出願であって１９９０年
８月３１日に出願番号０７／５７６，２９２として出願
された出願の部分継続出願である。

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明はガスプラズマを用いた物
品の殺菌に関する。さらに詳しく言えば本発明は、実質
的に電荷をもたない，高い反応性をもつ自由基，ガスプ
ラズマから発生させられた原子または励起された分子を
用いて物品を殺菌する装置と方法に関する。

【０００３】

【発明の背景】従来より、数多くのガス殺菌方法につい
て多くの研究がなされている。エチレン酸化物とかその
他の消毒性のガスを医薬品の準備から外科手術のための
道具の準備にいたる医薬品の広い範囲にわたる殺菌のた
めに、エチレンガスとか他の消毒剤の消毒用のガスが用
いられている。単一のまたはこれらの消毒性のガスに照
射することはラッセル，Ａのバクテリア胞子の殺菌；ニ
ューヨーク，アカデミックプレス（１９８２）に要約さ
れて示されている。殺菌方法は胞子を含むすべての生物
を殺菌されるべき物品などを損なうことなく、完全に殺
す必要がある。しかしながら、この範疇に適している消
毒剤、すなわちエチレン酸化物および暴露方法は作業者
と環境が安全上の問題に晒されると認識されるに至って
いる。州および合衆国の規則はエチレン酸化物（カルシ
ノーゲン）のような有毒性のガスの使用量を作業環境化
において厳密に規制するか、またはそのような有毒性の
残留物とか廃棄生成物を発生するシステムとか方法の使
用を制限している。これが病院とかその他の健康に関連
する産業における危機的な問題を提供している。

【０００４】

【従来の技術】プラズマを容器を殺菌するために用いる
ことは米国特許第３，３８３，１６３号に提案されてい
る。プラズマは種々の励起源からの出力を加えることに
よって発生させるイオン化されたものである。イオン化
されたガスは物品の表面の微生物に接触しそれを殺し効
果的に微生物を破壊する。殺菌用のプラズマは非常に広
範囲のガスにおいて発生させられる：アルゴン，ヘリウ
ムまたはキセノン（米国特許第３，８５１，４３６
号），アルゴン，窒素，酸素，ヘリウムまたはキセノン
（米国特許第３，９４８，６０１号）；グルタラルアル
デヒド（米国特許第４，２０７，２８６号）；酸素（米
国特許第４，３２１，２３２号）；酸素，窒素，ヘリウ
ム，アルゴンまたはフレオンをパルス的に加圧したもの
（米国特許第４，３４８，３５７号）；過酸化水素（米
国特許第４，６４３，８７６号）；窒素酸化物，単独ま
たは酸素と混合したもの，ヘリウムまたはアルゴン（日
本国出願１９８３第１０３４６０号）；および窒素酸化
物、単独またはオゾンと混合したもの（日本国出願１９
８３第１６２２７６号）。不幸なことにはこれらのプラ
ズマは殺菌される物品に対して強い破壊性を持つという
ことが証明されており、特に包装用材料においては毒性
の残留物を殺菌対象物の上に残留させるか、安全または
環境上の障害をもつものとして証明されている。

【０００５】オゾンを使用してプラズマ性のガスを用い
ない殺菌方法（米国特許第３，７０４，０９６号）およ
び過酸化水素を用いるもの（米国特許第４，１６９，１
２３号；第４，１６９，１２４号；第４，２３０，６６
３号；第４，３６６，１２５号；第４，２８９，７２８
号；第４，４３７，５６７号；および第４，６４３，８
７６号）これらの材料は毒性を持っており好ましくない
残留を残す。

【０００６】米国特許第３，８５１，４３６号と第３，
９４８，６０１号に記述されているプラズマガス殺菌シ
ステムは分離されて設けられたプラズマ高周波発生室を
含んでいる。室内でアルゴン，ヘリウム，窒素，酸素ま
たはキセノンを用いて発生させられたプラズマは離れて
設けられている殺菌用の真空室に送られる。これらのシ
ステムはセルローズを含む容器の内容の殺菌には酸化性
のプラズマ生成物が容器材料を損なうので不適当であ
る。それらは容器を損なわないで、充分な殺菌率を得る
ことができない。

【０００７】前述した装置および方法は殺菌を必要とす
るいくつかのタイプの完全殺菌を達成することができ
ず、多くの場合、高い殺菌率を得る過程において、物品
や容器を損傷する。その結果としてそれらは必要な目的
を達成することおよび効果的な殺菌システムと過程を提
供することができない。

【０００８】したがって、本発明の目的は効果的な殺菌
を迅速に行うことができ、毒性のある残留物と環境の安
全の障害になるような放射のないプラズマ殺菌方法およ
び装置を提供することである。本発明の他の目的は病院
のような環境で安全かつ効果的に殺菌を行うことができ
るシステムを提供することにある。本発明の他の目的は
健康産業分野に用いられている全ての金属性の物品や多
孔性の殺菌性容器やセルローズ材料を含む多孔性の殺菌
容器を含む全てのタイプに効果的な殺菌過程を提供する
ことにある。本発明のさらに他の目的は低圧で，低温で
容器の品位を損なうことなく、容器内の物品を効果的に
殺菌することである。本発明のさらに他の目的は包装さ
れた物品に対して安全な温度範囲で効果的に殺菌するこ
とができ、水素を含む爆発性を持たないガス混合気を用
いて達成することである。

【０００９】

【発明の要約】プラズマ殺菌装置および方法は実質的に
帯電していない高い反応性を持つ自由基，原子およびガ
ス混合気の励起された分子を用いて物品の殺菌を行う。
ガス混合気は酸化性または還元性の物質を用いてプラズ
マにイオン化され、それはプラズマ生成品である高い破
壊性を持つ物質を荷電粒子および紫外線放射の形で含ん
でいる。プラズマ給送装置は紫外線の放射を阻止して、
荷電粒子の再結合によりそれを荷電されていないもの、
高度の反応性を持っている自由基，原子またはガス混合
物の励起された分子として物品に供給する。

【００１０】本発明の１つの特徴によれば、プラズマ殺
菌装置は殺菌室，フラズマ発生室であって、ガス混合流
を発生させるものに適したプラズマ発生室，ガス混合気
をプラズマ発生室内でイオン化するための手段，および
プラズマガス生成物を下流のガス殺菌室に給送するため
の給送手段を含んでいる。一般的に言って、プラズマは
当初高いエネルギーのイオンと、紫外線（ＵＶ）照射を
当然含んでいる。プラズマが下流にプラズマ発生エネル
ギー界から輸送されると、荷電粒子は容器の壁との衝突
によって荷電されない形態のエネルギーを持った自由
基，原子および分子に再結合される。

【００１１】一般的に言って、プラズマは当初の高いエ
ネルギーイオンの相当量と紫外線（ＵＶ）の放射を当然
のこととして伴って発生させられる。そのプラズマが下
流に輸送されプラズマ発生エネルギー界からでると荷電
粒子は容器の表面と衝突することにより再結合し電荷を
もたない活性化された自由基、原子および分子にかえら
れる。

【００１２】本発明の重要な特徴は大きなイオンや紫外
線放射を殺菌に利用することを避けることである。それ
らの要素は丈夫でない物品や容器を損傷させる。その代
わりに荷電されていない種類の酸化または還元性の物質
が使用されて、それらはプラズマの活性化によって非常
に反応性を持つものが化学的過程において殺菌を効果あ
らしめるために用いられる。

【００１３】一方プラズマ給送手段は下流のプラズマガ
ス生成物を殺菌室へもたらし、それはイオン化された生
成物で高度に破壊性を持つ要素が荷電粒子および紫外線
の放射の形態で含まれるものが物品に到達することを妨
げる。一般的に言ってその幾何学的形状が紫外線照射を
阻止し、その内部表面領域が荷電粒子を再結合動作させ
実質的に帯電されていない高い反応性を持っている自由
基，原子またはガス混合物の励起された分子として物品
に給送される。

【００１４】本発明の一実施形態としてプラズマ給送手
段は紫外線照射が殺菌室内の物品に到達することを妨げ
る制限手段を含んでいる。この制限手段は同様にプラズ
マ発生室と殺菌室との間に異なったガス圧の維持を許容
することによって、２つの部屋をそれぞれ独立した理想
的な状態に保つ。本発明のさらに他の形態はプラズマ生
成手段は多岐管であって、充分な内表面を持ち、プラズ
マ流中の荷電粒子の再結合を可能にさせている。前記多
岐管は曲げられた通路であって、プラズマ発生室と殺菌
室内の殺菌されるべき物品とが直視線上にないようにし
て、紫外線の照射が殺菌室内の物品に到達することを妨
げ、さらに荷電粒子をプラズマ流内で再結合させる。

【００１５】本発明のさらに他の特徴はプラズマ殺菌方
法であって、物品をプラズマガスの下流の実質的に帯電
されていない無帯電，高度な反応性を持つ自由基，電子
または酸化性または還元性材料の励起された物質に露出
する方法である。前記プラズマ流はイオン化されたガス
混合物から生成される。前記下流のガスはプラズマ給送
手段であって、紫外線照射が殺菌室内の物質に到達する
ことを妨げ、かつ荷電粒子をプラズマ流内で再結合させ
るプラズマ給送手段を通して運ばれる。

【００１６】

【実施例】病院などでは基本的に殺菌剤とか、蒸気加圧
式の殺菌器が器具を消毒するために用いられていた。最
近になってエチレン酸化物のガスの殺菌剤が包み込まれ
た物品の殺菌とか薬品とか医療品の殺菌のために用いら
れるようになり、病院のシステムはこれらの処理に高度
に依存するようになっている。しかしながら、エチレン
酸化物は現在は危険なカルシノーゲンであるということ
が知られており、いくつかの新しい州の法律は労働者を
安全と環境の保全のためにこれらのエチレン酸化物の殺
菌剤としての使用を病院の環境下において排除してい
る。

【００１７】特許文献において、多くのガスを用いた多
種のガスプラズマの殺菌剤が用いられていることが紹介
されている。しかしほとんどのものが商業的に製造され
ていない。あるものは残留物とか汚染の問題から注目さ
れている。すでに説明したガス殺菌剤は現行の残留物と
か廃棄放射物の安全基準をいくつかの州において満足さ
せることができないものである。その理由はそれらは好
ましくない残留物を残すとか、廃棄放射であってそれが
病院に働く人々の健康上の問題とか包装容器の耐えられ
ない損傷を起こすということである。ひとつの問題を他
の問題に置き換えてしまうのであるから、エチレン酸化
物の殺菌剤に代わる適当なものはない。

【００１８】本発明によるガス殺菌装置と殺菌過程は実
質的に酸化性物質，例えば酸素および／または還元性物
質，例えば水素，選択的に他の不活性ガスのようなキャ
リアガスを含む混合気からプラズマを生成する。排気ガ
スは現在の環境および作業者の安全問題を満足させるも
のであり、プラズマ生成物はほとんどが水蒸気，二酸化
炭素，および通常大気中に存在する無毒性のガスであ
る。

【００１９】“殺菌”という言葉はすべての微生物が対
象物で破壊されるか、または除去されることを意味す
る。なぜならば微生物は化学力学的な第１次のエネルギ
ーによって殺傷されるものであり、通常は“生存率”の
言葉でもって殺菌を定義する。殺菌の過程における現実
的な目的は、統計的に測定されるものであり（例えば１
０^-3，１０^-6，１０^-12 ）というようなものであって、
確率は特殊な殺菌性の投与または生活規制の効果の表示
である。通常ある一連の殺菌条件に晒す時間を増加させ
ることは生存率を減少させると考えられる。同一の条件
において殺菌時間を２倍にすることは確率の指数を２倍
にすることであり、１０^-6は１０^-12 になる。プラズマ
ガスを用いる殺菌の率は温度に依存しその割合は温度の
増加にしたがって増加する。高い殺傷率を持っていれば
結果の能力を増強して、殺菌されるものに必要な時間を
短くする。

【００２０】ここにおいて使用される“プラズマ”とい
う言葉は原子，イオン，自由基，分離させられたおよび
／または励起させられた原子または分子であって、電気
または電磁界であって種々の放射を含むものによって励
起されたものをいう。電磁界は広範な周波数範囲を含む
ものであって、マグネトロン，クライストロンまたは無
線周波数ＲＦコイルによって作りだされる。説明を容易
にするためであって、制限的な意味ではなく、以後電磁
界の発生源としてマグネトロンを使用するが、他の適当
な電磁界源であってプラズマ発生に意図されているすべ
てのもの，マグネトロン，クライストロン管，ＲＦコイ
ル等々を含むものである。

【００２１】好適な装置が図１に示されている。図１は
図２に示されている１つの導波管プラズマ殺菌装置の平
面図である。本発明によるプラズマ殺菌装置はプラズマ
発生器２と殺菌室４を含んでいる。プラズマ発生器２は
マグネトロン６のような電磁界発生装置と電磁界を伝達
する導波管８を含んでいる。プラズマの原料ガスはプラ
ズマ発生および給送用の管１１，１２および１４に給送
用ガス配管１６，１８，２０を介して制御バルブ組立２
２から供給されている。個々のガスは加圧されたガス源
（図示せず）によって入口の線２４，２５および２６に
より供給されている。制御バルブ組立２２の中のバルブ
の制御動作は中央処理装置（ＣＰＵ）２８によって標準
的な手順によりなされる。制御バルブとＣＰＵは通常の
標準的なガス流コントロールプラズマ発生装置用のもの
を用いることができる。

【００２２】殺菌室４は上板３０と横板３２，３４と底
板３６と裏板３１と正面のシールドは３８をもってお
り、そこから殺菌されるべき物品または材料が殺菌室内
に導入される。それらの板は密封された関係にあって、
真空室を形成するように、例えば溶接などによって設け
られている。ドア３８は殺菌室に密閉状況を形成するよ
うに設けられている。それは上面，横または底面に通常
のヒンジピン（構造は図示されていない）によって（図
３）に示されているＯ−リングの密封物にあたるように
揺動するように設けられており、ここにおいて容器内の
真空圧力と大気圧との差によってその位置に密着固定さ
れる。

【００２３】板とドアは外気圧に耐えるだけの材料によ
り設けられている。ステンレス鋼とかアルミ板およびド
アが好ましい。容器内の内表面は決定的に内部で殺菌さ
れるべき種族の数に影響を与える。好適な材料は純粋
（９８％）のアルミニウムであって、それらは直線的に
またはフレーム上のスプレーコーティングがステンレス
の容器の内側に形成されている。これに代わる材料はニ
ッケルである。理想的な材料は、例えば四フッ化エチレ
ン、（デュポン社の商品名，ＴＥＦＬＯＮ）のような、
不活性高分子材料である。

【００２４】ガスは殺菌室から排出ポート４２を介して
通常の真空ポンプシステム（図示せず）により排気され
る。

【００２５】図３は図１および図２に示されているプラ
ズマ殺菌装置の実施例の平面，断面図であって図２の線
３−３に沿って切断されたものである。図４は図１およ
び図３に示されているプラズマ殺菌装置を図３の線４−
４に沿って切断して示したものである。各プラズマ発生
器１０，１２および１４は入口のキャップ４４でガス入
力ポート４６，４８および５０であってガス発生管５
１，５２および５３に導波管８を介して接続するキャッ
プを持っている。導波管８内においてガスは管５１，５
２および５３内においてプラズマに変化させられる。ガ
ス発生管はプラズマの流れをガス給送管５４，５６およ
び５８に向け、それからガスは殺菌室６０に供給され
る。ガス発生管は円柱状の金属冷却管６２および６４に
より囲まれている。キャップ４４と冷却用の管６２およ
び６４は好ましくは溝または冷却フィン（図示せず）は
通常の方法でその効率を増して熱をガス発生管から除く
ために用いられる。

【００２６】管５１，５２および５３の先端部分の厚さ
は増しており、そして表面が滑らかであって、断面が減
少させられているベンチュリー制限９６を形成してい
る。プラズマ供給管５６の端部近くに位置させられてい
るキャップ９８は、予め定められた，より減少させた断
面積の開口，制限開口９９を持っている。これらの制限
は本発明の好適な実施例における重要な特徴を示すもの
であって、プラズマ発生室と殺菌室間に異なるガス圧の
発生を許容し、それによって２つの室内においての動作
圧力をそれぞれ独立に最適化することを許容している。

【００２７】制限開口９９の直径は、真空室の圧力が
０．０１から１００トール、好ましくは０．１から１５
トールにおいて背圧が０．１から１５０トールもしく
は、より好ましくは１から４０トールをプラズマ生成領
域において維持する。この圧力が酸素；アルゴン，ヘリ
ウムおよび／または窒素；および／または水素の混合気
体へ電磁界から最適なエネルギーの転移を許容しそして
最小の電力において最小の温度で高いプラズマの発生を
得るための主要な要素となっている。

【００２８】ガス給送管５４，５６および５８の先端は
ばねで付勢されたプレート３２に設けられた支持端６６
でばねバイヤスされて支持されている。

【００２９】ドア３８は外気圧によってフランジ４１に
設けられて横板３２と３４間と正面および底板３０，３
６（図示せず）に広がっているＯ−リングシール４０に
圧力がかけられて押しつけられている。適宜に付加的な
通常のクランプまたはラッチ装置が真空，排気開始前に
ドアを閉めるために用いることができる。

【００３０】図５，図６および図７はガス排気管５４，
５８および５６の各々の断面図であって、ガス排気管の
出口の角度位置が示されている。出力ポートは殺菌室６
０内で殺菌されるべき物質が配置される下側の部分のす
べての部分に設けられている。図５に示されている管５
４は裏板３７に隣接して配置されプラズマガスを下方向
および室内の中心部下寄りの出力ポート７０および７２
のそれぞれから放出する。図６に示されている管５８は
ドア３８に近接してプラズマガスを下方向または室内の
中心方向に出口ポート７４，７６により各々放出するよ
うに設けられている。図７に示されている管７は殺菌室
６０の中央の部分に配置され、プラズマガスを下方に出
口７８，８０を介して送り出す。給送管に設けられてい
る出力ポートは他の形状であって、理想的なプラズマ配
分をひとつの殺菌領域または複数の領域に向けるために
変えることができる。ひとつの角度配列のみが示されて
いるが各々の管は１組以上の出力ポートをもって、菅の
長さ方向の位置によって異なる角度をもつようになって
いる。出力ポートの角度の調節と位置は殺菌されるべき
物質が室内に配置される位置および殺菌されるべき物質
の形によって選ばれる。

【００３１】プラズマは放出されるときに好ましくは９
０°角度を変えて殺菌室内に放出される。これは熱いプ
ラズマ中の活性化された酸素原子が殺菌されるべき物品
に直接に飛び込まないようにして、包装容器材料の酸化
の感度を著しく減少させる。プラズマガスを殺菌室では
なく比較的に冷たい給送管に突入させることにより、物
品と包装容器を冷たい状態に保ち酸化を防ぐ。

【００３２】図８は図３のプラズマ発生管１２の部分の
詳細な断面図であって、図９は図３に示されているプラ
ズマ発生管の出口の組立をより詳細に示している。ガス
の入口ポート４６，４５はガスの入口キャップ４４に設
けられていて、それらは通路８２か８４によってガス入
口通路８６を介して入力ポート４８に接続されている。
入力ポートに供給されているガスは通路８６によって混
合される。混合されたガスは管５２の基部に流れ込み、
導波管８の中の励起領域８７において励起されてプラズ
マが形成される。プラズマ発生管５２の基部端が円筒状
の突起８８によって支持されている。Ｏ−リング９０ま
たは他の形式の密封材料が機密のシール構造を提供し、
これにより管５２内の減圧された気体中に大気中のガス
がこのシステム内に混入することを防止している。

【００３３】この断面図において、選択的に用いられる
プラズマ起動用のイオナイザ（イオン化装置）が示され
ている。チップ８１は絶縁性の管８３に接続され（略図
的に示されている）電源８５であって標準的な１１５ボ
ルトの交流電圧に接続されている。設置導管はガスの入
口キャップ４４を前記電力供給源に接続している。電界
はガス分子の開口４８から通路８６に流れる部分をイオ
ン化し、イオン化されたガスは急速に前記ガスが領域８
７を通過するときにプラズマを発生して支持する。イオ
ン化装置はガス通路のこの発明によるプラズマ殺菌装置
の任意の位置に設けることができる。

【００３４】図９を参照するとプラズマ発生管５０の先
端部の外周９０には内側にテーパが設けられており、Ｏ
−リング９４またはその他のシール材料により裏板３７
にシールされている。管５２の先端は厚さが増加させら
れており、円滑な表面に形成されている減少させられた
断面積のベンチュリー制限９６を形成している。プラズ
マ給送管５６の基部に位置するキャップ９８には予め制
限された開口９９を設けて断面積を制限している。この
制限は本発明による具体例の重要な特徴を示しており、
領域８７で発生される低いプラズマと管５６および殺菌
室６０間の圧力差を形成している。

【００３５】制限的な開口９９の直径は背圧が０．１か
ら１５０トール、好ましくは１から４０トール、プラズ
マ発生領域の真空室の圧力を０．０１から１５トールに
するように選ばれている。この圧力が酸素；アルゴン，
ヘリウムおよび／または窒素；または／および水素の混
合ガスで理想的なエネルギーの消費とプラズマの発生を
させることおよびこのことが高い収率のプラズマの発生
を低温下で最低の電力消費で実現する主たる条件となっ
ている。

【００３６】図１０は図３の線１０−１０に沿って切断
して示された図１の導波管の断面図である。導波管は頂
面の板と底面の板１００および１０２と、横の板１０４
と１０６（図３）と端部の板１０８，１１０が溶接され
るかまたはボルトで留められて構成されている。ひとつ
のマグネトロンの軸１１２が導波管８の端部に設けられ
ている。プラズマ発生管５１，５２および５３は導波管
８内に位置させられている。プラズマ発生管の位置は最
大の電磁界のエネルギーをプラズマに変換するように選
ばれる。管５３は電界の３分の１の所でかかわり合うよ
うに配置され、管５１と５２のかかわり合うところから
外れている。管５２は電界の３分の１（残りの電界の半
分）で管５１がかかわり合うところから外れている。管
５１は最大に残りの電界とかかわり合うように配置され
ている。この構造においてひとつのマグネトロンが複数
のガス発生管にプラズマを発生させるように用いること
ができる。詳細な管の配置は導波管の大きさと付勢用の
波の波長または周波数によって決められる。

【００３７】図１０に示される３つの管は例示のために
示されたものであって、制限のために示されたものでは
ない。任意の数，奇数または偶数の管がすべての電磁界
のエネルギーが吸収されるまで配置することができる。

【００３８】図１１はひとつの導波管を用いた本発明に
よるプラズマ殺菌装置の表面の断面図である。３つのプ
ラズマ発生ユニット１２０が殺菌室１２０の上に設けら
れ、殺菌室は上板１２４，下板１２６，背板１２８，背
板１３０および横板１２８，１３２によって規定され
る。ドアの板（図示せず）は室の全面に図２および図３
を参照して説明したように容器の全面と密封接触するよ
うに設けられる。ガスは室を通って排気部分１３６，床
の板１２６に設けられている排気部分１３６から放出さ
れる。

【００３９】プラズマ発生装置は混合ガス１３８のため
の入口ポートを持っていて、それはプラズマ発生管１３
９，１４０および１４１であって、導波管１４２の中に
位置させられているものに接続されここでガスがプラズ
マに活性化されて変換される。プラズマはプラズマ給送
管１４４によって、殺菌室１２２の内部に導かれる。各
々のプラズマ給送管１４４は図１４の具体例に関連し
て、詳細に示されるようにＴ字型にすることができる。
給送管はプラズマガスを殺菌室中に均一に供給すること
ができる任意の形状と大きさにすることができる。この
具体例におけるプラズマ発生源はマグネトロン１４６で
あって導波管１４２の端の部分に位置させられている。

【００４０】図１２は図１１の具体例の導波管の断面図
であって、図１１の線１２−１２によって切断して示さ
れたものである。この導波管は表面の板と底の板１５０
と１５２（図１１），横の板１５４と１５６および端の
板１５８と１６０からが溶接またはボルトによって付け
られている。ひとつのマグネトロンの軸１６２が導波管
の端部に位置させられている。プラズマ発生管１３９，
１４０および１４１は導波管１４２の中に配置させられ
ている。プラズマ発生管の位置は電磁界のエネルギーを
プラズマに変換するための最大の変換ができる位置に設
けられている。管１４１は３分の１の電磁界の領域にか
かわりあい、他の管１４０と１３９とがかかわり合う領
域とは関係をしない。管１４０は全体の３分の１とかか
わり合って（残りの全体の２分の１）、管１３９と関連
する領域とはかかわり合わない。管１３９は残りの電界
と最大にかかわり合うように位置させられている。この
形状においてひとつのマグネトロンがプラズマと複数個
のガス発生管においてプラズマを発生するように利用さ
れている。この管の詳細な位置は導波管の形状と付勢す
る波の波長または周波数によって正確に決められる。３
つの管が図１２に例として示されているのであって、こ
れは制限的な意味で示されているのではない。任意の
数，奇数であろうと偶数であろうと管は電磁界のすべて
が吸収されるように配置される。

【００４１】プラズマ発生管とプラズマ給送管のシール
と流れの制限の詳細な構造は図１１の具体例に示した対
応するものの形状とほぼ同じであって、そこに詳細に示
されている。

【００４２】図１３は本発明による多数のマグネトロン
プラズマ殺菌装置の正面断面図であって図１４は図１３
の１４−１４に沿って切断して示した図である。この実
施例の３つのプラズマ発生部２０８は殺菌室容器２２９
の上に配置させられており、各々は酸素；アルゴン，ヘ
リウムおよび／または窒素；および／または水素のガス
混合気が入口２１０を介して導波管２０２に配置された
プラズマ発生管２３０に導かれプラズマを生成する。生
成されたプラズマはプラズマ発生管２３０を介して各々
のガス分配キャップ２１１，２１２および２１３により
殺菌室より２２９に導かれる。給送管はプラズマガスを
均一に殺菌室内に分配するために要求される任意の長さ
と形状をもつことができる。給送管は壊れにくい材料か
ら作られることが特に望ましい。適当な壊れにくい管と
して酸化に耐久力を持つ金属、例えばステンレス鋼を用
いることができる。最適な材料は例えば四フッ化エチレ
ン、（デュポン社の商品名，ＴＥＦＬＯＮ）のような不
活性な高分子材料である。

【００４３】殺菌室２２９は金属板を溶接することによ
って機密な構造に構成されており、室内が排気されたと
きの外圧に耐えうる構造となっている。この構造は上の
板２１４，底板２１６，背板２１８，横板２１７，２１
９を含んでいる。排気ポート２２２は底板２１６に設け
られている。ドア２２４は通常のヒンジピン構造（図示
せず）によって横（頂部）または底板，部屋の壁に図１
を参照して説明したように設けられている。ドア２２４
は外気圧によって、フランジ２２７が横板２１７，２１
９および上板および底板２１４および２１６（図示せ
ず）に広がるＯ−リングシール２２５に圧力を持って接
するように設けられている。好ましくは付加的な通常用
いられるクランプまたはラッチ装置が排気が開始させら
れる前にドアを閉めるために用いられる。

【００４４】図１４を参照すると酸素；アルゴン，ヘリ
ウムおよび／または窒素；および／または水素ガスが入
口である前記２２８，２３１および２３２を介して制御
バルブとガス混合ユニット２３３であってＣＰＵ２３４
に制御されるものに接続されている。ガス混合気は導管
２３５を介して入口ポート２１０に供給され、それから
プラズマ発生管２３０であって、プラズマに導かれそこ
でプラズマガスを形成する。制御バルブおよびＣＰＵは
よく知られている通常のものであって、プラズマ発生装
置のガス流コントロールの標準的な装置が用いられる。
導波管２０２はマグネトロン２０６で発生させられた電
磁波をその電磁エネルギーがプラズマ発生管２３０の配
置させられているところに集中させるように送出する。
同調用のロッド２４０は電磁波が理想的なプラズマ発生
を提供するように同調するように軸方向に配置されてい
る。ガスプラズマはガス給送管２１２に供給され、その
ＹまたはＴ分配部２４１に供給される。水平方向の給送
管は角度を持った出力ポートが角度のずれをもって図
５，図６および図７に示されているように設けられてい
る。プラズマは少なくとも２回９０°の角度変換を持っ
て殺菌室に導かれる。これにより熱い発生期のプラズマ
が殺菌されるべき物品に直接に飛び込んで、そのプラズ
マの中の活性化された酸素原子によって酸化に敏感であ
る包装材料を著しく損なわないようにしている。

【００４５】図１５は図１４に示されるプラズマ発生装
置のプラズマ発生管の断面図であって、管の構造とガス
配管への接続を詳細に示している。管２３０は熱放射キ
ャップ２５０と密封するようにＯ−リング２５２または
その他の同様のシールによって密封して結合させられて
いる。管の下端は同様に熱放射スリーブ２５４にＯ−リ
ング２５６によって密封されて保持されている。給送管
２１２の基部端は管２３０の端部に向かってのびてお
り、そしてＯ−リング２５８による熱放射スリーブの下
端に密封された関係において保持されている。キャップ
２６０はプラズマ給送管２１２の基部に設けられてお
り、予め選択された制限性の開口２６２をその領域の断
面を減少するために設けられている。図９の実施例に関
連して説明されたようにこの制限は本実施例の重要な特
徴であって、低い圧力のプラズマ発生ゾーンと真空圧の
給送管と殺菌室管の間の圧力の差を作っている。

【００４６】制限的な開口２６２の直径は真空室の圧力
を０．０１から１００トール，好ましくは０．１から１
５トールに保った状態でプラズマ発生領域を０．１から
１５０トール、好ましくは背圧を１から４０トールに保
つように決められる。この圧力が、アルゴン，ヘリウム
および／または窒素；および酸素および／または水素を
含むガス混合気で理想的なエネルギー消費とプラズマガ
ス発生を提供しその結果本発明による装置で最小の電力
消費を実現する。

【００４７】本発明の具体例として３つのプラズマ発生
ユニットを持つものが示されている。発生装置の数は厳
格なものではなくて使用される特定の殺菌室に対して良
いプラズマの分配を提供することができるように選ばれ
る。任意の数のプラズマ発生装置を各々の殺菌室に対し
て用いることができ、それらは本発明の範囲内に含まれ
る。この導波管構成の１つのマグネトロンから発生され
た電磁界と相互関連するために任意のガスの任意の数の
ガスプラズマ管を配列することができ、そして他の導波
管の形状も本効果を実現するために用いることができ
る。好ましいプラズマ発生管、およびプラズマ給送管は
水晶から作られる。必要な物理的、化学的および電気的
特徴をもつ材料がプラズマ発生管として電磁界中でプラ
ズマを発生させるために用いることができる。同様にし
て導管や配管がプラズマ発生装置から殺菌室にプラズマ
を輸送するために用いられるのであるがその材料が必要
な形状と必要な強度をプラズマガスによって発生させら
れる化学反応に対して抵抗力を持つものであればよい。
適当な輸送用の配管材料として水晶やその他のガスに浸
食対向性を持つ物；ステンレス鋼または他の酸化抵抗性
を持つ物；酸化抵抗性プラスチックである，例えばフル
オロカーボンポリマすなわちテフロンや、またはシロザ
ーネポリマーが用いられる。

【００４８】プラズマはそれが殺菌室に放出される前に
方向の転換、好ましくは少なくとも９０°の転換がなさ
れる。これは殺菌されるべき材料上に熱いプラズマが直
接突入することを防いでいる。ガス配管はイオンがガス
配管の表面に衝突することによって再結合しあるいはＵ
Ｖ放射（紫外放射）を許容する。

【００４９】この装置は殺菌用のプラズマを酸素の混合
気；アルゴン、ヘリウム、および／もしくは窒素；およ
び水素または空気の混合気および水素であって酸素また
は窒素が好ましい割合で補填されているものを用いて殺
菌性のプラズマを発生させることができる。殺菌は０．
０１から１５トールより好ましくは０．１から１５トー
ルの圧力下において実行される。ガスの流れの均一性を
保つことガスの流れと温度の均一性を殺菌室内において
保つことを条件に殺菌はより高い圧力下に実行すること
ができる。殺菌室内の温度は８０°Ｃ以下およびさらに
好ましくは３８°Ｃから６０°Ｃに特に高温に対して耐
性を持てない物質に対して選択される。より高い温度
が、温度に対して抵抗性を持つ物質に対しては利用でき
る。

【００５０】ここに開示された装置は電荷を持たず高い
反応性をもつ種別のプラズマを発生させることができ
る。例えばプラズマ発生室においては酸素と水素がマイ
クロ波照射によって活性化されて当初の高い密度のイオ
ン密度を持つプラズマをイオン密度と紫外線照射をもつ
ものを形成する。これらはそれらが殺菌対象の物品また
はパッケージに対して強い破壊力を持つ傾向があるので
殺菌室に入ることが許されない。前記ＵＶ放射はプラズ
マ発生室内に極在しておりそしてそれらは制限手段によ
って制限手段とプラズマ給送手段によってそれらが殺菌
室に到達する前に減衰させられる。同様にして高いエネ
ルギーをもつイオンは制限手段とプラズマ給送手段の内
壁にすることによりそれらは自由電子と再結合して電荷
を持たない高い反応性を持つ自由基、電荷を持たない原
子と活性化された分子に変えられる。プラズマが殺菌室
に到達するときにはプラズマの下流の生成物質は高い濃
度の高い反応性をもつ電荷をもたない自由基、電荷を持
たない原子または活性化された分子である。

【００５１】典型的にいってマイクロ波源はプラズマを
生成するために用いられる。それは導波管によって導か
れて電磁界（ＥＭ）の領域が高度に閉じ込められた領域
を形成する。その電界は殺菌室に到達することができな
い。かくして高いエネルギーと紫外光はプラズマ発生室
にのみ存在しその外側には存在しえない。また、殺菌室
の中に不均一性を発生させるようなＥＭ界は存在しえな
い。前述した紫外線とイオンの通過を妨害する物とは別
の制限手段がプラズマ発生室の外においてプラズマを生
成させることは好ましくない。制限手段は最適なガス圧
をプラズマ発生室でプラズマを生成させるために維持し
ている。制限手段を超えてガスが流出すると圧力とＥＭ
界が通常の条件下において生成を不可能にするように低
下する。かくしてＵＶとイオンはプラズマ発生室におい
てのみ発生させられ一度外部に出ると下流のプラズマで
あって高い濃度の高い反応性をもつ電荷を持たない自由
基、電子および励起された分子を形成するような分散が
許容される。

【００５２】このような条件下において効果的な殺菌が
殺菌させられるべき物品が配置させられる包装材料を著
しく損傷することなく効果的に行われる。

【００５３】プラズマ殺菌のための本発明方法は殺菌さ
れる物質をアルゴン，ヘリウムまたは窒素であって酸素
およびまたは水素６０°Ｃ以下の温度で０．０１から１
００トールの圧力より好ましくは０．１から１５トール
の圧力で処理時間が少なくとも５および好ましくは１０
から１５分間でさらす工程を踏んでいる。包み込まれた
物品を殺菌するためにガス混合気プラズマを生成させる
ためのガス混合気は１〜２１（Ｖ／Ｖ）％の酸素と１〜
２０（Ｖ／Ｖ）％の水素とバランスとしてのアルゴン，
ヘリウム，および／または窒素と選択的に少量の不活性
ガスを含んでいる。

【００５４】パッケージを殺菌するためのガス混合気発
生プラズマは好ましくは１〜１０（Ｖ／Ｖ）％の酸素と
２〜８（Ｖ／Ｖ）％の水素を、そして好ましくは２〜８
（Ｖ／Ｖ）％の酸素と３〜７（Ｖ／Ｖ）％の水素を含ん
でいる。容器は少なくとも１５分そして好ましくは１〜
５時間処理される。

【００５５】他の具体例として容器に包まれた物品は少
なくとも１５分間さらに好ましくは１〜５時間の１〜１
０（Ｖ／Ｖ）％の水素および９０〜９９（Ｖ／Ｖ）％の
アルゴン，ヘリウムおよび／または窒素、僅かにまたは
酸素のほとんど無いもので、理想的なもので理想的な混
合気は５（Ｖ／Ｖ）％の水素と約９５（Ｖ／Ｖ）％の酸
素を含んでいるものによって処理される。

【００５６】例えば金属性の外科の器具のように酸化に
対して抵抗性をもつものは少なくても１分、好ましくは
５分以内１０〜４０（Ｖ／Ｖ）％の酸素；６０〜９０％
のアルゴン，ヘリウムおよび／または窒素；および選択
的な量の水素および／または不活性ガスを０．０１〜１
００トールより好ましくは０．１〜１５トールの圧力の
ガスを用いて処理される。プラズマは例えば空気（２１
Ｖ／Ｖ％酸素，７８Ｖ／Ｖ％窒素，その他）から生成さ
れる。

【００５７】このプロセスの動作温度は殺菌されるべき
物質の特性によって決められるのであって殺菌過程の温
度の制限によるものではないものと理解されたい。殺菌
されるべき多くの医学的な材料は６０°Ｃ以上の温度に
耐性をもたないが例えば金属製の外科用の器具はより高
い温度で処理された方が効果的である。

【００５８】同様にして温度の制限は好ましい具体例を
説明するための例である。異なる大きさや表面の特徴を
持つ他のプラズマ殺菌に用いられる物に対しては異なる
圧力限界が考えられるであろう。

【００５９】殆どの物品を殺菌するための処理時間は通
常５ないし１０分で充分である。正常な物品が封筒また
は他の形状の容器であって通気性、多孔性の表面を持つ
物に包装されておりプラズマが容易に浸透出来るもので
あっては通常完全な殺菌は６０分以内で可能である。

【００６０】殺菌の理想的な方法においては殺菌される
物品は殺菌室内においてプラズマガスがガス生成物が物
品のあらゆる表面に到達するように従来の装置によって
支持され，殺菌室は閉じられており殺菌室は排気させら
れプラズマ生成が始められプラズマガス生成品が殺菌室
に導かれる。

【００６１】プラズマの要素は短いライフをもって急速
に水蒸気（またはガス）に減衰させられ水蒸気とか二酸
化炭素またはその他の毒性を持たない要素であって通常
大気中に存在すものに減衰させられる。これらは通常残
留または廃棄ガス要素として充分に認められるものであ
る。

【００６２】本発明の種々の特徴が好適な具体例につい
て説明されてきたのであるが当業者ならばそれに関して
多くの変形が可能である。したがって本発明は添付の請
求の範囲の記載の範囲内において保護を与えられるべき
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプラズマ殺菌装置の平面図であ
る。

【図２】図１に示したプラズマ殺菌装置の正面図であ
る。

【図３】図１と図２に示されるプラズマ殺菌装置の実施
例の図２の線３−３に沿って切断して示した断面図であ
る。

【図４】図３のプラズマ殺菌装置の線４−４に沿って切
断して示した断面図である。

【図５】図３の線５−５に沿って切断して示した管５４
の断面図である。

【図６】図３の線６−６に沿って切断して示した管５８
の断面図である。

【図７】図３の線７−７に沿って切断して示した管５６
の断面図である。

【図８】図１に示した実施例のプラズマ発生管の断面図
である。

【図９】図９は図８に示されているプラズマ発生装置の
プラズマ発生管の詳細な部分断面図である。

【図１０】図１の実施例を図３の線１０−１０に沿って
切断して示した導波管の断面図である。

【図１１】本発明によるプラズマ殺菌装置に適した１本
の導波管の具体例を示す断面図である。

【図１２】図１１に示されている導波管の具体例の断面
図であって１２−１２に沿って切断されたものである。

【図１３】本発明による装置の多数のマグネトロンの具
体例を示す断面図である。

【図１４】本発明によるプラズマ殺菌装置の具体例の多
数の導波管の断面図を示すものであって、図１３の１４
−１４の線に沿って切断して示されている。

【図１５】図１３に示された具体例におけるプラズマ発
生管の断面図である。

【符号の説明】

２，１０，１２，１４ プラズマ発生器 ４ 殺菌室 ６ マグネトロン ８ 導波管 １６，１８，２０ ガス配管 ２２ 制御バルブ組立 ２４，２５，２６ 入口の線 ２８ 中央処理装置（ＣＰＵ） ３０ 上板 ３１ 裏板 ３２，３４ 横板 ３６ 底板 ３８ 殺菌室 ４２ 排出ポート ４４ 入口のキャップ ４６，４８，５０ ガス入力ポート ５１，５２，５３ ガス発生管 ５４，５６，５８ ガス給送管 ６０ ガス殺菌室 ６２，６４ 金属冷却管 ７４，７６ 出口ポート ９６ ベンチュリー制限 ９８ キャップ ９９ 制限開口 １００，１０２ 頂面の板と底面の板 １０４，１０６ 横板 １０８，１１０ 端部の板 １１２ マグネトロンの軸 １２２ 殺菌室 １２６ 下板（床の板） １２８，１３０，１３２ 背板（横板） １３６ 排気部分 １３８ 混合ガス １３９，１４０，１４１ プラズマ発生管 １４２ 導波管 １４４ 給送管 １４６ マグネトロン １５０，１５２ 表面の板と底の板 １５４，１５６ 横の板 １５８，１６０ 端の板 １６２ マグネトロンの軸 ２０８ プラズマ発生部 ２２９ 殺菌室容器 ２１０ 入口 ２１１，２１２，２１３ ガス分配管 ２２３ ガス混合ユニット ２２４ ドア ２３０ プラズマ発生管 ２４０ 同調用のロッド ２５６，２５８ Ｏ−リング ２６２ 制限性の開口

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つの殺菌室と，前記殺菌室の外側に設
   けられた一つのプラズマ生成手段と，前記プラズマ生成
   手段から前記殺菌室のプラズマを給送するためのプラズ
   マ給送手段を含む物品をプラズマ殺菌するための装置で
   あって；前記プラズマ生成手段はさらに以下を含む：そ
   の内部にプラズマ発生するためのプラズマ発生室手段
   と；前記プラズマ発生室手段の中に実質的に電磁界領域
   を提供するための電磁波発生手段と；前記プラズマ発生
   室手段はさらに以下を含む：入口と出口を持ち，前記入
   口はガス混合気を受け入れるために結合されており前記
   出力はプラズマ給送手段に結合されており，前記発生管
   はガス混合気からプラズマを生成するために電磁界発生
   手段の電磁界領域の中に配置されている発生管と；およ
   びプラズマ生成室と殺菌室間に異なったガス圧を発揮で
   きるように出口に設けられた制限手段と；から構成した
   プラズマ殺菌装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、前記発生
   管は水晶の管であってマグネトロン，クライストロンま
   たはＲＦコイルの電磁界内に配置されているプラズマ殺
   菌装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の装置において、前記電磁
   界発生装置はマグネトロンであるプラズマ殺菌装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の装置において、前記マグ
   ネトロンは電磁界を電磁界領域を規定する導波管内に位
   置させられており前記発生管は前記導波管を通過してい
   るプラズマ殺菌装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の装置において、前記装置
   は複数のマグネトロンを含み各マグネトロンは導波管内
   にそれぞれの電磁界ゾーンを規定する領域に配置され各
   発生器，各発生管は各々の導波管を通過しているプラズ
   マ殺菌装置。
6. 【請求項６】 請求項４記載の装置において、一つのマ
   グネトロンと複数の発生管で導波管を通過する複数の発
   生管を含み，各々の発生管は電磁界からの電磁界のエネ
   ルギーを吸収する位置に配置されているプラズマ殺菌装
   置。
7. 【請求項７】 請求項６記載の装置において、前記導波
   管は一枚の側壁と中心軸をもっており前記導波管は一つ
   の導波管，前記マグネトロンは一つの導波管の一方端に
   位置させられておりそして各々の発生管はマグネトロン
   から異なった距離の横壁に設けられているプラズマ殺菌
   装置。
8. 【請求項８】 請求項２記載の装置において、前記プラ
   ズマ発生室手段と前記殺菌室とを結ぶガス給送管であっ
   てプラズマの流れをそれが殺菌室に放出される前に少な
   くとも９０°変えそれによって電磁界に形成される熱プ
   ラズマが直接的に殺菌されるべき物質にとびこまないよ
   うにするプラズマ殺菌装置。
9. 【請求項９】 請求項２記載の装置であってプラズマ発
   生室と殺菌室とを連絡するためのガス配給管であってプ
   ラズマの流れをガス給送管の内壁に抜けるように位置し
   ており内壁のガス配給管と殺菌室の内壁に抜けるように
   位置させられておりそれによりプラズマをそれが殺菌さ
   れるべき物品に到達する前に冷却するプラズマ殺菌装
   置。
10. 【請求項１０】 プラズマ殺菌装置であって以下を含
    む：殺菌されるべき物品を収容するための殺菌室と；ガ
    ス混合器がその中を通過させられるのに適したプラズマ
    発生室と；イオン化されたガス混合器をプラズマ発生室
    内にプラズマ流として流す手段であって前記プラズマの
    流れはイオン化された生成物であって帯電した粒子と紫
    外線照射をもつガス混合気イオン化手段と；プラズマ発
    生室から殺菌室にプラズマを給送するものであって前記
    プラズマ給送手段は紫外線の放射を前記物質が殺菌室に
    到達する前に前記荷電された粒子をプラズマ中の荷電さ
    れた粒子を再結合させることによって除去または減衰さ
    せ，実質的に荷電しておらず高い反応性の自由基，原子
    または励起されたガス混合気の励起された分子は殺菌室
    内にその中に収容されている物品の殺菌を効果的にする
    ために分配されるプラズマ殺菌装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のプラズマ殺菌装置に
    おいて、前記ガス混合気は酸化性および／または還元性
    の物質を含むプラズマ殺菌装置。
12. 【請求項１２】 請求項１０記載のプラズマ殺菌装置に
    おいて、前記プラズマは制限装置をもっておりプラズマ
    発生室と殺菌室とに異なるガス圧を維持させるプラズマ
    殺菌装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載のプラズマ殺菌装置に
    おいて、前記制限手段は紫外線照射を前記殺菌室内の殺
    菌対象物品に届かないように除去または減衰可能なもの
    であるプラズマ殺菌装置。
14. 【請求項１４】 請求項１０記載のプラズマ殺菌装置に
    おいて、前記プラズマ給送手段はプラズマ流れの中で荷
    電された粒子の再結合を可能にさせるのに充分な内部表
    面領域をもつ多岐管を含んでおりその結果実質的に荷電
    されていない高度に反応性をもつ自由基と原子またはガ
    ス混合気の励起された分子をガス滅菌室内に収容された
    物品を効果的に殺菌するように給送するプラズマ殺菌装
    置。
15. 【請求項１５】 請求項１４記載のプラズマ殺菌装置に
    おいて、前記多岐管は角度をもった経路をもっておりそ
    こで直接的にプラズマ発生装置と殺菌室内の殺菌される
    物質が直視状態にならないようにし，これによって紫外
    照射を前記殺菌室内の物品に届かないようにし，そして
    前記荷電されたプラズマ流中の荷電された粒子の再結合
    をさせることにより実質的に電荷をもたない高度に反応
    性をもつ自由基，原子およびガス混合気の励起された分
    子を殺菌室内に収容される殺菌されるべき物質に給送す
    るプラズマ殺菌装置。
16. 【請求項１６】 次のステップを含むプラズマ殺菌方
    法：ガス混合器からプラズマの流れを生成し，前記プラ
    ズマ流はイオン化された生成物質である荷電粒子と紫外
    線の放射を含むプラズマの流れを生成するステップと；
    前記プラズマ流を前記殺菌室内の粒子から前記紫外線照
    射を除去するように配分し，前記プラズマ流内の荷電粒
    子を下流のガスが実質的に荷電されておらず高度に反応
    性をもつ自由基，原子およびガス混合気の励起された分
    子にする供給ステップと前記下流のガスに前記物品をさ
    らすことにより効果的に殺菌を行うステップとを含むプ
    ラズマ殺菌方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載の物品をプラズマ殺菌
    する方法において、前記ガス混合気は酸化性および／ま
    たは還元性の物質であるプラズマ殺菌方法。
18. 【請求項１８】 請求項１６記載のプラズマ物品をプラ
    ズマ殺菌するための方法において、前記プラズマ給送手
    段はガスプラズマ発生用のガス混合気と下流のガスとの
    間の圧力間に差をもたせる制限手段を含むプラズマ殺菌
    方法。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載の物品をプラズマ殺菌
    する方法において、前記制限手段は，前記紫外線放射が
    物品に到達することを除去または減衰させるプラズマ殺
    菌方法。
20. 【請求項２０】 請求項１６記載の物品をプラズマ殺菌
    する方法において、前記プラズマ給送手段はプラズマの
    流れにおいて荷電粒子の再結合を許容するのに充分な内
    部表面をもつ多岐管をもちその結果物品は粒子，実質的
    に荷電されておらず高度に反応性をもつ自由基，原子ま
    たはガス混合気中の励起された分子にさらされるプラズ
    マ殺菌方法。
21. 【請求項２１】 請求項１６記載の物品をプラズマ殺菌
    する方法において，前記多岐官は角度をもつ経路をもっ
    ていて前記プラズマ流が前記プラズマ分配手段と，殺菌
    されるべき物品との間に直線部分をもたず，これにより
    前記殺菌室内の物品に紫外線が到達しないように，除去
    または減衰させ前記荷電粒子，プラズマ流内の荷電粒子
    内の再結合をさせ前記物品が実質的に，電荷をもたない
    高い反応性をもつ自由基，原子または混合ガス中の励起
    された分子にさらされるプラズマ殺菌方法。