(第1の実施形態)
 図1および図2に示されるように、プラズマ� �生体1は、第1~第3放電空間5A~5C(以下、単に「� ��電空間5」といい、これらを区別しないこと がある。)が形成された基体3と、プラズマ発� ��のために放電空間5において放電を行う第1~� ��4電極7A~7D(図2)とを備えている。

 基体3は、例えば、長尺状の直方体状に形 成されており、互いに対向する第1の面S1及び 第2の面S2と、第1の面S1及び第2の面S2に直交し 、互いに対向する第3の面S3及び第4の面S4と、 第1~第4の面S1~S4に直交し、互いに対向する第5 の面S5及び第6の面S6とを有している。

 基体3は、例えば、一体的に形成されてい る。すなわち、基体3は全体が同一の材料に� �り形成され、かつ、一部材として形成され� �おり、界面を有しない。換言すれば、基体3� ��、複数の部材を接着剤、ネジ、または係合� ��により互いに固定したものではない。ただ� ��、基体3は、複数の部材が組み合わされて構 成されてもよい。

 基体3は、絶縁体(「誘電体」、または「� �導体」ともいう。)により構成されている。� ��えば、基体3はセラミックスにより構成され ている。セラミックスは、例えば、酸化アル ミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、窒化 アルミニウム質焼結体、または炭化珪素質焼 結体である。

 放電空間5は、例えば、第1の面S1及び第2� �面S2に開口する抜け穴状に形成されている。 換言すれば、放電空間5は、四方(第3~第6の面S 3~S6の面する方向)が囲まれ、2方向が開放され た空間である。放電空間5は、例えば、薄型� �直方体状に形成されている。なお、以下で� �、第1の面S1及び第2の面S2の対向方向を放電� �間5の貫通方向、第3の面S3及び第4の面S4の対� ��方向を放電空間5の幅方向、第5の面S5及び第 6の面S6の対向方向を放電空間5の厚み方向と� �うことがある。

 放電空間5は、例えば、複数設けられてい る。本実施形態では、3つの放電空間5が設け� ��れている場合を例示している。複数の放電� ��間5は、例えば、互いに同一形状に形成され ている。また、複数の放電空間5は、所定の� �向に配列されている。具体的には、複数の� �電空間5は、厚さ方向に配列され、貫通方向� ��対して並列に配置されている。複数の放電� ��間5は、例えば、等間隔で配列されている。

 複数の電極7は、いわゆるコンデンサ型電 極により構成されている。すなわち、複数の 電極7は、放電空間5を挟んで対向配置される� ��そして、放電空間5を挟んで対向配置された 2つの電極7の電位差により、その挟まれた放� ��空間5において放電が行われ、プラズマが発 生する。放電は、例えば、1対の電極7に比較� ��周波数の高い交流電圧を印加することによ� ��行われる、いわゆる高周波放電である。印� ��される交流電圧の周波数は、例えば、1kHz~10 0MHzである。

 複数の電極7は、複数の放電空間5の配列� �向において複数の放電空間5に対して交互に� ��置されている。従って、2つの放電空間5に� �まれた電極7は、一方の放電空間5において放 電を行う電極として機能するとともに、他方 の放電空間5において放電を行う電極として� �機能する。2つの放電空間5に挟まれた電極7� �、例えば、2つの放電空間5の中央に配置され ている。複数の電極7は、例えば、等間隔で� �置されている。

 具体的には、第1電極7A、第1放電空間5A、� ��2電極7B、第2放電空間5B、第3電極7C、第3放電 空間5C、第4電極7Dの順に配置されている。そ� ��て、第1電極7A及び第2電極7Bは、第1放電空間 5Aにおいて放電を行う第1電極対9Aを構成し、� ��2電極7B及び第3電極7Cは、第2放電空間5Bにお� ��て放電を行う第2電極対9Bを構成し、第3電極 7C及び第4電極7Dは、第3放電空間5Cにおいて放� ��を行う第1電極対9Cを構成する(以下、単に「 電極対9」といい、第1~第3電極対9A~9Cを区別し ないことがある。)。

 複数の電極7は、その配列方向において一 つ置きに互いに接続されている。具体的には 、第1電極7Aと第3電極7Cとが接続され、第2電� �7Bと第4電極7Dとが接続されている。

 なお、第1電極7Aと第3電極7Cとの接続は、� ��えば、基体3に埋設された第1接続導体11Aに� �り、第2電極7Bと第4電極7Dとの接続は、例え� �、基体3に埋設された第2接続導体11Bにより行 われる(以下、単に「接続導体11」といい、第 1、第2接続導体11A、11Bを区別しないことがあ� ��。)。ただし、第1電極7Aと第3電極7Cとは、後 述する第1端子13Aによっても互いに接続され� �第2電極7Bと第4電極7Dとは、後述する第2端子1 3Bによっても互いに接続されているから、接� ��導体11は省略されてもよい。

 電極7は、基体3に埋設されている。すな� �ち、互いに対向する面、その背面及び側面� �基体3により被覆されている。このように電� ��7が基体3に被覆されていることにより、電� �7に電子が流れ込むことが緩和されるため、� ��向する一方の電極7から他方の電極7に向か� �て電子量が増大し、アーク放電へと成長す� �前に電極の極性が逆転される。すなわち、� �極7を基体3で被覆することにより、アーク放 電による破壊を抑制でき、放電を維持するこ とができる。

 電極7や接続導体11は、例えば、金属によ� ��構成され、又は、金属を主成分として構成� ��れている。金属は、例えば、モリブテン、� ��たはタングステンである。これらの金属は� ��熱膨張係数が比較的小さく、セラミックス� ��の絶縁材料との熱膨張差が小さく、熱応力� ��よるプラズマ発生体1の損傷を抑制するのに 好適である。

 プラズマ発生体1は、電極対9に電圧を印� �するための第1、第2端子13A、13B(以下、単に� �端子13」といい、これらを区別しないことが ある。)を有している。第1端子13Aは、例えば� ��基体3の第4の面S4に設けられ、第2端子13Bは� �例えば、基体3の第3の面S3に設けられている� ��端子13は、例えば、平板状の金属により構� �され、第3の面S3や第4の面S4に沿って配置さ� �ている。第1端子13Aは、第1電極7A及び第3電極 7Cに接続されており、第2端子13Bは、第2電極7B 及び第4電極7Dに接続されている。

 以上の構成を有するプラズマ発生体1にお いて、基体3は、例えば、セラミックグリー� �シート等の絶縁層(誘電層)を積層して焼成す ることにより形成される。すなわち、基体3� �、絶縁層の積層体により構成されている。� �極7や接続導体11は、例えば、焼成前の絶縁� �に導電ペーストが配置され、積層された絶� �層と共に焼成されることにより、基体3に埋� ��、固定されて形成される。放電空間5は、例 えば、焼成前の複数の絶縁層の一部に空所が 設けられることにより形成される。具体的に は、以下に例示するとおりである。

 例えば、基体3が、酸化アルミニウム質焼 結体からなる場合には、アルミナ(Al2O3)、シ� �カ(SiO2)、カルシア(CaO)、およびマグネシア(Mg O)等の原料粉末に有機バインダ及び有機溶剤� ��どを混合したセラミックスラリーを従来周� ��のドクターブレード法またはカレンダーロ� ��ル法等を採用し、支持体の表面部にシート� ��に成形することによってセラミックグリー� ��シート(セラミック生シート)を得、次にセ� �ミックグリーンシートに適当な打ち抜き加� �を施すとともに必要に応じて複数枚積層し� �高温(約1300~1800℃)で焼成することによって製 作される。

 セラミックススラリーに用いる有機バイ� ��ダとしては、実績のあるグリーンシートに� ��用されているものが使用可能であり、たと� ��ばアクリル系(アクリル酸,メタクリル酸ま� �はそれらのエステルの単独重合体若しくは� �重合体,具体的にはアクリル酸エステル共重� ��体,メタクリル酸エステル共重合体,または� �クリル酸エステル-メタクリル酸エステル共� ��合体等),ポリビニルブチラ-ル系,ポリビニル アルコール系,アクリル-スチレン系,ポリプロ ピレンカーボネート系,またはセルロース系� �どの単独重合体若しくは共重合体が挙げら� �る。焼成工程での分解、および揮発性を考� �すると、アクリル系バインダがより好まし� �。

 セラミックスラリーに用いる溶剤として� ��、上記のセラミック粉末と有機バインダと� ��良好に分散させて混合できるようなもので� ��ればよく、トルエン,ケトン類,またはアル� �ール類の有機溶媒または水などが挙げられ� �。これらの中で、トルエン,メチルエチルケ� ��ン,またはイソプロピルアルコールなどの蒸 発係数の高い溶剤はスラリー塗布後の乾燥工 程が短時間で実施できるので好ましい。

 電極7等となる、絶縁層間に配置される導 電ペーストは、例えば、スクリーン印刷法等 の手法を用いて、積層前のセラミックグリー ンシートの所定の位置に所定の形状に印刷塗 布される。このような方法で作製された電極 は平滑性に優れ、厚みの薄い電極を形成する ことができる。

 接続導体11等となる、絶縁層を貫通する� �電ペーストは、積層前のセラミックグリー� �シートの所定の位置にパンチングもしくは� �ーザー等によって形成された穴に、埋め込� �印刷等の手法を用いて埋め込まれる。

 導体ペーストは、主成分の金属粉末に有� ��バインダ、有機溶剤、および必要に応じて� ��散剤等を加えてボールミル、三本ロールミ� ��、またはプラネタリーミキサー等の混練手� ��により混合および混練することで製作され� ��。セラミックグリーンシートの焼結挙動に� ��わせたり、焼結後の絶縁基板との接合強度� ��高めたりするためにガラスやセラミックス� ��粉末を添加しても良い。

 導体ペーストに用いる導体材料としては� ��例えばタングステン、またはモリブデンが� ��げられる。その導体材料はアトマイズ法、� ��たは還元法などによって製造された粉末で� ��り、必要により酸化抑制、および凝集抑制� ��どの処理をおこなってもよい。分級などに� ��り微粉末または粗粉末を導体粉末から除去� ��粒度分布を調整したものであってもよい。

 導体ペーストに用いる有機バインダとし� ��は、実績のある導体ペーストに使用されて� ��るものが使用可能である。有機バインダと� ��て、たとえばアクリル系,ポリビニルブチラ -ル系,ポリビニルアルコール系,アクリル-ス� �レン系,ポリプロピレンカーボネート系,また はセルロース系などの単独重合体若しくは共 重合体が挙げられる。アクリル系の重合体と しては、アクリル酸,メタクリル酸またはそ� �らのエステルの単独重合体若しくは共重合� �,具体的にはアクリル酸エステル共重合体,メ タクリル酸エステル共重合体,またはアクリ� �酸エステル-メタクリル酸エステル共重合体� ��どが挙げられる。焼成工程での分解、およ� ��揮発性を考慮すると、アクリル系、または� ��ルキド系の有機バインダがより好ましい。� ��機バインダの添加量としては、導体粒子に� ��り異なるが、有機バインダの分解性に問題� ��く、かつ導体粒子を分散できる量であれば� ��い。

 導体ペーストに用いる有機溶剤としては� ��上記の導体粉末と有機バインダとを良好に� ��散させて混合できるようなものであればよ� ��、テルピネオール、ブチルカルビトールア� ��テート、またはフタル酸などの可塑剤など� ��使用可能であるが、電極7形成後の溶剤の乾 燥性を考慮し、テルピネオールなどの低沸点 溶剤などが好ましい。

 図3は、本実施形態の要点を説明する図で ある。

 図3(a)は、比較例のプラズマ発生体の基体 103の一部の断面図を示している。このプラズ マ発生体では、基体103に対して、比較的面積 の広い電極107が埋設されている。従って、熱 膨張差に起因して電極107が基体103に加える負 荷が大きい。

 図3(b)は、他の比較例のプラズマ発生体の 基体113の一部の断面図を示している。このプ ラズマ発生体では、図3(a)の電極107を分割し� �複数の部分電極117が基体113に埋設されてい� �。従って、図3(a)に比較して、熱膨張差に起� ��して基体113に加えられる負荷は小さい。

 しかし、複数の部分電極117間には隙間が� ��ることから、複数の部分電極117全体の面積� ��、図3(a)の電極107の面積に比較して小さくな ってしまい、プラズマの発生効率が低下する 。

 そこで、本実施形態では、図3(c)に示すよ うに、電極7を多層構造にすることにより、� �層における電極の面積は小さく、且つ、複� �の層全体における電極の面積は大きくし、� �膨張差に起因して電極7が基体3に加える負荷 を小さくしつつ、プラズマの発生効率を向上 させる。

 図4は、図2に示した断面図をより詳細に� �す断面図である。ただし、図4では、接続導� ��11を省略している。

 各電極7は、第1電極層15A及び第2電極層15B( 以下、単に「電極層15」といい、これらを区� ��しないことがある。)を有している。すなわ ち、各電極7は、複数(本実施形態では2つ)の� �極層15を有している。各電極7の複数の電極� �15は、電極対9の対向方向において、互いに� �なる位置に配置されている。各電極7の複数� ��電極層15は、例えば、平行に配置されてい� �。各電極7の複数の電極層15は、互いに電気� �に接続されている。例えば、端子13により互 いに電気的に接続されている。なお、各電極 7の複数の電極層15は、図2において示した接� �導体11により接続されていてもよい。

 複数の電極層15は、例えば、基体3を構成� ��る複数の絶縁層17間にそれぞれ配置される� �とにより、基体3に埋設されるとともに、電� ��対9の対向方向において互いに異なる位置に 配置されている。図4では、18層の絶縁層17に� ��り基体3全体が構成され、3層の絶縁層17間に 、一の電極7の第1電極層15Aと第2電極層15Bとが 配置されている場合を例示している。一の電 極7の第1電極層15Aと第2電極層15Bとは、一層の 絶縁層17を挟んで配置されている。電極層15� �、上述のように、例えば、焼成前の絶縁層17 に導電ペーストが配置され、積層された複数 の絶縁層17と共に焼成されることにより、基� ��3に埋設、固定されて形成される。

 なお、図4では、複数の絶縁層17が互いに� ��一の厚さである場合を例示している。ただ� ��、複数の絶縁層17は、互いに異なる厚さで� �よい。また、図4では、放電空間5が、2層の� �縁層17に空所が形成されることにより構成さ れている場合を例示している。

 図5は、一の電極7の電極層15の形状を説明 する図である。図5(a)は、一の電極7を示す断� ��図である。すなわち、図4の一部を示す図で ある。図5(b)は、第1電極層15Aを示す平面図で� ��る。図5(c)は、第2電極層15Bを示す平面図で� �る。なお、平面図は、電極対9の対向方向に� ��た図である。また、図5(d)は、第1電極層15A� �び第2電極層15B全体の、電極対9の対向方向へ の投影面積SA15Tを説明する図である。図5(e)は 、第1電極層15Aの、電極対9の対向方向への投� ��面積SA15Aを説明する図である。図5(f)は、第2 電極層15Bの、電極対9の対向方向への投影面� �SA15Bを説明する図である。

 図5(b)及び図5(c)に示すように、第1電極層1 5Aは、概ね、第2電極層15Bの非配置位置に位置 しており、第2電極層15Bは、概ね、第1電極層1 5Aの非配置位置に位置している。従って、図5 (d)~図5(f)に示すように、第1電極層15A及び第2� �極層15B全体の、電極対9の対向方向への投影� ��積SA15Tは、各電極層15の、電極対9の対向方� �への投影面積SA15A又はSA15Bよりも大きい。す� ��わち、複数の電極層15の、電極対9の対向方� ��への投影面積SA15Tは、各電極層15の、電極対 9の対向方向への投影面積SA15A又はSA15Bよりも� ��きい。具体的には、以下のとおりである。

 各電極層15は、例えば、全体として、所� �方向(例えば、放電空間5の幅方向、図5の左� �方向)に長い長尺状に形成されている。各電� ��層15は、放電空間5と重なる位置において、� ��縁層17に沿う方向(電極対9の対向方向に直交 する方向)のうち一の方向(例えば、電極層15� �短手方向、図5(b)及び図5(c)の上下方向)に、� �いに離間して配列された複数(図5(b)及び図5(c )では3つを例示)の部分電極19を有している。

 複数の部分電極19は、例えば、電極層15の 長手方向に長い長尺状である。複数の部分電 極19は、例えば、互いに同一の大きさである� ��複数の部分電極19の間隔(電極の非配置位置� ��幅)は、例えば、部分電極19の幅(図5(b)及び� �5(c)の上下方向の長さ、複数の部分電極19の� �列方向における長さ)に対して概ね同一若し� ��は若干小さい。そして、電極対9の対向方向 に見て、第1電極層15Aの複数の部分電極19は、 第2電極層15Bの複数の部分電極19の間に位置し 、第2電極層15Bの複数の部分電極19は、第1電� �層15Aの複数の部分電極19の間に位置する。

 複数の部分電極19は、互いに電気的に接� �されている。例えば、複数の部分電極19は、 各電極層15に設けられた接続部21により、各� �極層15において互いに接続される。さらに、 各電極層15の接続部21同士が接続されること� �より、異なる電極層15の複数の部分電極19同� ��が接続される。なお、接続部21同士の接続� �、上述した端子13および接続導体11の少なく� ��も一方により行われる。

 接続部21は、例えば、部分電極19と同様に 、絶縁層17間に形成されており、電極層15の� �部を構成している。接続部21は、例えば、各 電極層15において、複数の部分電極19の、配� �方向に直交する方向の端部において複数の� �分電極19を接続している。従って、電極層15� ��、全体として、櫛歯状に形成されている。� ��続部21は、電極対9の対向方向に見て、放電� ��間5と重ならない位置に配置されている。た だし、接続部21は、放電空間5に重なる位置に 設けられていてもよい。

 以上の実施形態によれば、放電空間5が形 成された絶縁基体としての基体3と、その基� �3に放電空間5を挟んで設けられた電極対9と� �有し、電極対9の電極7は、電極対9の対向方� �において互いに異なる位置に設けられた、� �いに電気的に接続された複数の電極層15を有 し、複数の電極層15は、当該複数の電極層15� �、電極対9の対向方向への投影面積SA15Tが、� �電極層15の、電極対9の対向方向への投影面� �SA15A又はSA15Bよりも大きくなるように配置さ� ��ていることから、プラズマ発生に寄与する� ��極面積に対して、各電極層15の面積を小さ� �することができ、プラズマの発生効率を低� �させることなく、熱膨張差に起因して各電� �層15が基体3に加える負荷を小さくすること� �できる。

 電極層15は、電極対9の対向方向に交差す� ��面内において、少なくとも一部が異なる位� ��にある複数の部分電極19を有することから� �各層内においても、基体3に加えられる負荷� ��分散され、プラズマ発生体1の損傷が一層抑 制される。

 具体的には、各電極層15は、電極対9の対� ��方向に直交する所定の方向(本実施形態では 電極層15の短手方向)に互いに離間して配置さ れた複数の部分電極19を有し、各電極層15の� �数の部分電極19は、電極対9の対向方向に見� �、他の電極層15の複数の部分電極19の間に位� ��するように配置されていることから、簡素� ��構成で、所定の方向における部分電極19の� �さを短くしつつ、プラズマ発生効率の低下� �抑制される。

 複数の部分電極19は、電極対9の対向方向� ��び複数の部分電極19の配列方向に直交する� �向に長い長尺状に形成されていることから� �長尺状の放電空間5に対して無理なく配置さ� ��、プラズマを発生させることができる。

 基体3は、複数の絶縁層17の積層体であり� ��複数の電極層15は、複数の絶縁層17間に設け られていることから、積層前の絶縁層17に電� ��層5を形成することにより、容易に多層構造 の電極が実現される。

(第2の実施形態)
 図6は、第2の実施形態を説明する図である� �図6(a)は、第1電極層215Aの平面図である。図6( b)は、第2電極層215Bの平面図である。図6(c)は� ��第1電極層215A及び第2電極層215B全体の、電極 対の対向方向(図4の電極対9参照)への投影面� �SA215Tを説明する図である。図6(d)は、第1電極 層215Aの、電極対の対向方向への投影面積SA215 Aを説明する図である。図6(e)は、第2電極層215 Bの、電極対の対向方向への投影面積SA215Bを� �明する図である。

 第1電極層215A及び第2電極層215B(以下、単� �「電極層215」といい、両者を区別しないこ� �がある。)は、第1の実施形態の第1電極層15A� �び第2電極層15Bに相当するものである。しか� ��、電極層215は、電極層15と形状が異なって� �る。

 各電極層215は、第1の実施形態の電極層15� ��同様に、複数の部分電極219を有している。� ��数の部分電極219は、例えば、電極対(図4の� �極対9参照)の対向方向(図6の紙面貫通方向)に 見て、所定方向(例えば、電極層215の長手方� �。図6の左右方向)へ配列されたものを列とし て、複数列(例えば2列)で配列されている。

 各列においては、複数の部分電極219は、� ��いに離間して配置されている。各列の複数� ��部分電極219は、隣接する列の複数の部分電� ��219間に位置するように配置されている。各� ��における複数の部分電極219間の領域(電極の 非配置領域)は、部分電極219の面積より若干� �さく形成されている。なお、非配置領域の� �積は、部分電極219の面積と同等であっても� �い。部分電極219は、例えば、複数の部分電� �219の配列方向(図6の左右方向及び上下方向)� �平行な辺を有する矩形(例えば正方形)に形成 されている。

 各電極層215の複数の部分電極219は、電極� ��の対向方向に見て、他の電極層215の複数の� ��分電極219間に位置するように配置されてい� ��。従って、第2の実施形態においても、複数 の電極層215の、電極対の対向方向への投影面 積SA215Tは、各電極層215の、電極対の対向方向 への投影面積SA215A又はSA215Bよりも大きい。

 複数の部分電極219は、互いに電気的に接� ��されている。例えば、複数の部分電極19は� �各電極層215において互いに接続される。さ� �に、各電極層215の接続部221同士が接続され� �ことにより、異なる電極層215の複数の部分� �極219同士が接続される。具体的には、以下� �とおりである。

 複数の部分電極219は、例えば、各列の各� ��分電極219が、隣接する列の、列に沿う方向( 図6の左右方向)における両側の部分電極219と� ��矩形の角部において接続されることにより� ��互いに接続されている。複数の部分電極219� ��矩形の角部となるべき部分は、複数の部分� ��極219の間隔が、矩形の辺よりも小さくなる� ��うに配置されることにより、互いに共通し� ��位置に配置されている。そして、複数の部� ��電極219は、角部となるべき部分を共有する� ��とにより、接続されている。

 接続部221は、列に沿う方向(図6の左右方� �)の端部に配置された部分電極219に接続され� ��いる。また、各電極層215の接続部221は、他� ��電極層215と少なくとも一部が重なる位置に� ��置されている。そして、図2に示した接続導 体11のような、絶縁層17を貫通する導体によ� �、各電極層215の接続部221同士は接続される� �なお、接続部221は、絶縁層17の端部まで延在 されることにより、第1の実施形態と同様に� �図4に示した端子13により互いに接続されて� �よい。

 以上の第2の実施形態によれば、各電極層 215は、電極対の対向方向に見て、複数列に配 列された複数の部分電極219を有し、各列の複 数の部分電極219は、互いに離間して配置され るとともに、隣接する列の複数の部分電極219 間に位置するように配置され、各電極層215の 複数の部分電極219は、電極対の対向方向に見 て、他の電極層215の複数の部分電極219間に位 置するように配置されていることから、第1� �実施形態と同様の効果に加え、2方向(図6の� �下方向及び左右方向)において部分電極219の� ��さを小さくすることができる。その結果、� ��り効果的に基体3の損傷が抑制される。

 部分電極219は、列に平行な辺及び直交す� ��辺を有する矩形に形成されていることから� ��2方向において各電極層215を分割しつつ、複 数の電極層215全体において複数の部分電極219 が隙間なく配置される構成が、簡素な構成で 実現される。

(第3の実施形態)
 図7は、第3の実施形態を説明する図である� �図7(a)は、第1電極層315Aの平面図である。図7( b)は、第2電極層315Bの平面図である。図7(c)は� ��第1電極層315A及び第2電極層315Bからなる電極 307の断面図である。図7(d)は、第1電極層315A及 び第2電極層315B全体の、電極対の対向方向(図 4の電極対9参照)への投影面積SA315Tを説明する 図である。図7(e)は、第1電極層315Aの、電極対 の対向方向への投影面積SA315Aを説明する図で ある。図7(f)は、第2電極層315Bの、電極対の対 向方向への投影面積SA315Bを説明する図である 。

 第1電極層315A及び第2電極層315B(以下、単� �「電極層315」といい、これらを区別しない� �とがある。)は、第1の実施形態の第1電極層15 A及び第2電極層15Bまたは第2の実施形態の第1� �極層215A及び215Bに相当するものである。また 、第1及び第2の実施形態と同様に、第1電極層 315Aは、複数の第1部分電極319Aを有し、第2電� �層315Bは、複数の第2部分電極319Bを有してい� �(以下、単に「部分電極319」といい、第1部分 電極319A及び第2部分電極319Bを区別しないこと がある。)。

 複数の部分電極319は、第2の実施形態と同 様に、電極対(図4の電極対9参照)の対向方向(� ��7(a)及び図7(b)の紙面貫通方向)に見て、複数� ��(例えば3列)で配列され、各列において互い� ��離間して配置されるとともに、隣接する列� ��複数の部分電極319間に位置するように配置� ��れている。そして、各電極層315の複数の部� ��電極319は、電極対の対向方向に見て、他の� ��極層315の複数の部分電極319間に位置するよ� ��に配置されている。また、各部分電極319の� ��略形状は、第2の実施形態と同様に、列に平 行な辺及び直交する辺を有する矩形(例えば� �方形)である。

 しかし、第1の実施形態及び第2の実施形� �では、各層において、複数の部分電極が直� �的に接続されていたのに対し、第3の実施形� ��は、各層において、複数の部分電極319が直� ��的には接続されていない。具体的には以下� ��とおりである。

 図7(a)及び図7(b)に示すように、複数の部� �電極319は、一体的に形成されておらず、互� �に別部材により形成されている。また、複� �の部分電極319は、列に平行な方向及び直交� �る方向の間隔が、部分電極319の列に平行な� �及び直交する辺の長さと同一に設定されて� �り、互いに重なっていない。従って、各電� �層315において、複数の部分電極319は、互い� �接続されていない。なお、複数の部分電極31 9の角部同士は、頂点が微小隙間で離間して� �てもよいし、頂点が当接していてもよい。

 各第1部分電極319Aは、複数の第1部分電極3 19A間の領域に突出する接続部321を有している 。換言すれば、各第1部分電極319Aは、電極対� ��対向方向に見て第2部分電極319Bに重なる位� �に突出する接続部321を有している。接続部32 1は、例えば、基本的に、列に直交する2辺そ� ��ぞれから列に沿う方向へ突出している。ま� ��、接続部321は、一部の第1部分電極319A(図7(a) では、左端の第1部分電極319A)においては、列 に平行な辺から列に直交する方向へ突出して いる。

 図7(c)に示すように、第1電極層315A及び第2 電極層315Bの間の絶縁層17には、上述した接続 導体11のように貫通導体により構成された複� ��の接続導体311が設けられている。複数の接� ��導体311は、それぞれ、第1部分電極319Aの複� �の接続部321及び第2部分電極319Bに重なる位置 に配置されており、第1部分電極319Aと第2部分 電極319Bとを接続する。

 従って、基本的には列に平行な方向(図7� �左右方向)に順次、一部においては列に直交� ��る方向において順次、第1部分電極319Aと第2� ��分電極319Bとが交互に接続されていくことに より、複数の第1部分電極319A及び複数の第2部 分電極319Bは互いに接続される。なお、各電� �層315の複数の部分電極319は、他の電極層315� �部分電極319を介して間接的に接続されるこ� �になる。

 接続導体311の断面形状(電極対の対向方向 に見た形状)は、例えば、接続部321の平面形� �(電極対の対向方向に見た形状)と概ね同一で ある。換言すれば、第1部分電極319Aと、第2部 分電極319Bとは、接続導体311の配置位置にお� �てのみ、重なっている。

 以上の第3の実施形態によれば、各電極層 315は、電極対の対向方向に見て、分布して配 置された複数の部分電極319を有し、各電極層 315の複数の部分電極319は、他の電極層315を介 して互いに電気的に接続されていることから 、層内において、複数の部分電極319を、互い に別部材としたり、互いに重ならないように し、部分電極319間の応力の伝達を確実に阻止 したり、電極層315の投影面積が大きくなるよ うに効果的に部分電極を配置したりすること ができる。例えば、第2の実施形態では、図6( a)の上下方向中央において、図6(a)の左右方向 に延びる電極部分が形成されてしまうが、第 3の実施形態では、そのような箇所は生じな� �。なお、層内において、複数の部分電極319� �、一部(例えば矩形の角部)が連続するように 、一体的に形成されていてもよい。この場合 であっても、当該一部を極小にして応力の伝 達を抑制できるという効果を奏する。

 また、第3の実施形態のプラズマ発生体は 、電極対の対向方向に延び、複数の電極層315 を接続する接続導体311を有し、複数の電極層 315は、電極対9の対向方向に見て、接続導体31 1の配置位置においてのみ互いに重なること� �ら、複数の部分電極319の面積を極力小さく� �つつ、複数の電極層315同士の導通を図るこ� �ができる。

(第4の実施形態)
 図8は、本発明の第4の実施形態に係る反応� �置31の構造的な構成を示す概念図である。

 反応装置31は、第1の実施形態のプラズマ� ��生体1を備え、プラズマ発生体1により被処� �流体を処理して排出する装置として構成さ� �ている。被処理流体は、例えば、自動車の� �燃機関の排気ガスであり、放電空間5におけ� ��化学変化によりNOxまたはSOxが分解される。� ��た、例えば、被処理流体は、冷蔵庫または� ��アコンに冷却媒体として使用されたフロン� ��あり、放電空間5における化学変化によりフ ロンが分解される。なお、以下では、反応装 置31のうち、プラズマ発生体1以外の部分を、 反応装置本体部32ということがある。

 反応装置本体部32は、被処理流体を供給� �る流体源33と、流体源33からプラズマ発生体1 に被処理流体を導く供給管35(供給部の一例)� �、プラズマ発生体1により処理された被処理� ��体を排出する排出管37と、被処理流体の流� �を制御するための被処理流体用ポンプ39とを 備えている。

 流体源33は、被処理流体としての排気ガ� �を排出する自動車の内燃機関等、被処理流� �を生成するものである。あるいは、流体源33 は、使用済みの冷蔵庫またはエアコンの冷却 媒体を保持したタンク等、被処理流体を保持 するものである。

 供給管35は、一端側が、流体源33の被処理 流体を生成又は保持する空間に連通し、他端 側が、プラズマ発生体1の放電空間5に連通し� ��いる。供給管35のプラズマ発生体1側は、放� ��空間5の数に対応して分岐し、第1放電空間5A ~第3放電空間5Cに連通している。

 排出管37は、一端側が、プラズマ発生体1� ��放電空間5に、供給管35とは反対側から連通� ��、他端側が、大気に開放され、又は、処理� ��の被処理流体を保持若しくは処理後の被処� ��流体に別の処理を施す不図示の空間に連通� ��ている。排出管37のプラズマ発生体1側は、� ��電空間5の数に対応して分岐し、第1放電空� �5A~第3放電空間5Cに連通している。なお、排� �管37は、省略されてもよい。例えば、処理後 の被処理流体が放電空間5から大気へ直接的� �排出されてもよい。

 被処理流体用ポンプ39は、供給管35及び排 出管37の少なくともいずれかに設けられてい� ��。図8では、供給管35に設けられた場合を例� ��している。なお、流体源33が内燃機関であ� �場合など、流体源33の動力により被処理流体 が流動される場合には、被処理流体用ポンプ 39は省略されてもよい。また、被処理流体用� ��ンプ39は、プラズマ発生体1に設けることも� ��能である。被処理流体用ポンプ39は、ロー� �リーポンプまたは往復ポンプ等の適宜なポ� �プにより構成されてよい。

 図9は、反応装置31の電気系の構成を示す� ��ロック図である。

 反応装置本体部32は、端子13に接続される 端子41を備えている。プラズマ発生体1は、こ れら端子13、41を介して反応装置本体部32から 電力が供給されて駆動制御される。具体的に は、以下のとおりである。

 電源部43は、例えば、バッテリを含んで� �成され、バッテリからの直流電力を適宜な� �圧の交流電力又は直流電力に変換して供給� �る。あるいは、電源部43は、商用電源等の外 部の電源に接続され、外部の電源からの所定 の周波数の交流電力を適宜な電圧の交流電力 又は直流電力に変換して供給する。電源部43� ��電力は、制御部45、駆動部(電極制御部の一� ��)47、入力部49、および被処理流体用ポンプ39 に供給される。

 駆動部47は、電源部43から供給される電力 を、制御部45からの制御信号に応じた電圧の� ��流電力に変換し、その変換後の電力を、端� ��41、13を介して電極7に供給する。駆動部47は 、例えば、インバータまたは変圧器等の電源 回路を含んで構成されている。電極7では、� �動部47により印加された電圧に応じた量の放 電が行われる。

 被処理流体用ポンプ39は、例えば、特に� �示しないが、ポンプの駆動源としてのモー� �と、当該モータを駆動するモータドライバ� �を含んで構成されており、モータドライバ� �、電源部43から供給される電力を、制御部45� ��らの制御信号に応じた電圧の交流電力又は� ��流電力に変換してモータに印加する。モー� ��は、印加された電圧に応じた回転数で回転� ��、ひいては、印加された電圧に応じた力が� ��処理流体や冷却媒体に加えられる。

 入力部49は、ユーザの操作を受け付け、� �ーザの操作に応じた信号を制御部45に出力す る。例えば、入力部49は、反応装置31の駆動� �始操作、駆動停止操作、および放電量の調� �操作を受け付け、操作に応じた信号を出力� �る。入力部49は、例えば、各種スイッチを含 んだ制御パネルまたはキーボードにより構成 されている。

 制御部45は、例えば、特に図示しないが� �CPU、ROM、RAM及び外部記憶装置を備えたコン� �ュータにより構成されている。制御部45は、 入力部49等からの信号に基づいて、駆動部47� �被処理流体用ポンプ39に制御信号を出力する 。

 例えば、制御部45は、入力部49から反応装 置31の駆動開始操作に応じた信号が入力され� ��場合には、電極7への電力の供給を開始する ように駆動部47に制御信号を出力し、入力部4 9から反応装置31の駆動停止操作に応じた信号 が入力された場合には、電極7への電力の供� �を停止するように駆動部47に制御信号を出力 する。

 なお、プラズマ発生体に温度検出素子、� ��ータ、および冷却用媒体用流路を設け、制� ��部45が、温度検出素子の検出信号に基づい� �ヒータの動作や冷却用媒体の流量を制御し� �、プラズマ発生体の温度を調整するように� �てもよい。

 以上の第4の実施形態によれば、反応装置 31は、プラズマ発生効率の低下及び熱応力に� ��る損傷が抑制されるプラズマ発生体1を備え ていることから、反応装置31は、過酷な温度� ��境下で使用可能である。

 図13は、反応装置31の具体例としてのオゾ ン発生装置731の構成を示すブロック図である 。

 オゾン発生装置731は、被処理流体として� ��空気に対する処理によりオゾンを発生させ� ��排出する装置である。オゾン発生装置731が� ��生したオゾンは、殺菌、酸化、脱色、また� ��脱臭などの適宜な用途に用いられる。オゾ� ��発生装置731の作用は、以下のとおりである� ��

 ブロア739(ポンプ39に相当)で取り込まれた 空気は、空気冷却装置751で冷却され、除湿装 置752に送られて水分が除去され、次いで再生 ヒータ753で加熱されて常温の乾燥空気として プラズマ発生体1に供給される。

 電力調整器754及び昇圧高圧器755(電源部43� ��び/又は駆動部47に相当)によってプラズマ発 生体1の電極7に交流電圧を印加すると、電極7 間に無声放電が生じ、放電による加速電子の 働きによって、導入された空気中の酸素分子 の一部が酸素原子に解離し、解離した酸素原 子が他の酸素分子と反応してオゾンが生じる 。

 プラズマ発生体1には、放電に伴う発熱を 除去するために冷却ポンプ756によって冷却水 が循環供給されており、この冷却水は、熱交 換器757において外部からの二次冷却水との熱 交換で冷却され、得られた熱は外部へと取出 されている。

 本発明は、以上の実施形態に限定されず� ��種々の態様で実施されてよい。

 第1~第4の実施形態は、適宜に組み合わさ� ��てよい。例えば、第1の実施形態において、 接続部21を省略し、複数の部分電極19を層内� �おいて直接的に接続せず、第3の実施形態の� ��うに、一の電極層15の複数の部分電極19を他 の電極層15を介して互いに接続してもよい。

 一の電極に含まれる電極層は、2層に限定 されない。一の電極が3層以上の電極層を含� �でもよい。

 一の電極を構成する電極層は、互いに完� ��に重なっていてもよい。すなわち、複数の� ��極層の一の電極層又は各電極層の、電極対� ��対向方向における投影形状が、複数の電極� ��の、前記電極対の対向方向における投影形� ��に一致してもよい。この場合であっても、� ��極全体の体積(断面積)を小さくすることな� �、各層における電極層の体積(断面積)を小さ くすることができるから、電極に供給する電 力を低下させることなく、各層において熱膨 張差に起因して電極層が基体に加える負荷を 小さくすることができる。すなわち、プラズ マの発生効率の低減を抑えつつ、熱応力によ る破壊を抑制できる。

 電極層の形状、大きさ、および位置は、� ��宜に設定されてよい。また、電極層は、複� ��の部分電極を有するものに限定されない。

 図10は、電極層の第1の変形例を示す平面� ��である。図10(a)は、第1の実施形態の第1電極 層15Aに相当する第1電極層615Aを示す平面図で� ��る。図10(b)は、第1の実施形態の第2電極層15B に相当する第2電極層615Bを示す平面図である� ��第1電極層615A及び第2電極層615Bは、部分電極 を有しておらず、平面視において、いずれの 方向においても、電極を構成する導電体が密 に配置されている。この場合であっても、各 層における電極面積を小さくすることにより 、各層における電極層が基体に加える負荷を 小さくしつつ、プラズマ発生に寄与する、複 数層全体における電極面積を十分に確保する ことができる。

 複数の部分電極は、各電極層に設けられ� ��いなくてもよい。例えば、一の電極層にの� ��、複数の部分電極が設けられていてもよい� ��

 図11は、電極層の第2の変形例を示す平面� ��である。図11(a)は、第1の実施形態の第1電極 層15Aに相当する第1電極層415Aを示す平面図で� ��る。図11(b)は、第1の実施形態の第2電極層15B に相当する第1電極層415Bを示す平面図である� ��

 第1電極層415Aは、複数の部分電極419を有� �ている。しかし、第2電極層415Bは、部分電極 を有していない。この場合であっても、第1� �極層415においては、部分電極419の面積は、� �1電極層415全体の面積(複数の部分電極419の面 積の総和)よりも小さいから、熱膨張差に起� �して第1電極層415が基体に加える負荷を分散� ��せることができる。

 複数の部分電極の形状、大きさ、および� ��置は、適宜に設定されてよい。複数の部分� ��極は、矩形または長尺状に限定されず、三� ��形または5角形以上の多角形であってもよい し、円形または楕円等の角部を有しない形状 であってもよい。複数の部分電極が一方向に おいて配列される場合、複数の部分電極は、 第1の実施形態のように、電極層の短手方向� �配列されるものに限定されず、長手方向に� �列されるものであってもよい。また、複数� �部分電極は、第1~第3の実施形態に示したよ� �に、規則的に配列されるもの、または互い� �同一の形状および大きさに形成されるもの� �限定されず、不規則に配列されるもの、ま� �は互いに異なる形状若しくは大きさに形成� �れるものであってもよい。例えば、熱応力� �大きくなりやすい箇所に配置される部分電� �を、他の箇所に配置される部分電極よりも� �さくしてもよい。

 複数の部分電極は、第1及び第2の実施形� �のように、各電極層において接続され、一� �導体により一体的に構成されていてもよい� �この場合、電極層が、複数の部分電極によ� �構成されているか否か(電極となる導体が電� ��対の対向方向に見て少なくとも一部が互い� ��異なる位置にあるか否か)は、例えば、電極 対の対向方向に見て、放電空間と重なる範囲 であって所定方向の一部の範囲において、電 極層全体の、前記所定方向へ投影した投影長 さ内に、電極層を形成する導体の配置領域と 非配置領域とが配列されているか否かにより 判断できる。

 例えば、図5(b)では、放電空間5と重なる� �囲であって所定方向(紙面左右方向)の一部の 範囲L1において、第1電極層15A全体の、所定方 向(紙面左右方向)へ投影した投影長さL2内に� �第1電極層15Aを構成する導体の配置領域AR1と� ��非配置領域AR2とが配列されているか否かに� ��り、第1電極層15Aが部分電極を有しているか 否か判断できる。なお、図6(a)、図6(b)、図7(a) 、図7(b)の例では、紙面上下方向、紙面左右� �向のいずれの方向も所定方向として捉えら� �る。

 なお、上記の説明から理解されるように� ��複数の部分電極は、電極層を構成する導体� ��非配置領域を挟んで配列されていること(離 間して配置されていること)は、必須の要件� �はない。

 図12は、電極層の第3の変形例を示す平面� ��である。図12(a)は、第1の実施形態の第1電極 層15Aに相当する第1電極層515Aを示す平面図で� ��る。図12(a)は、第1の実施形態の第2電極層15B に相当する第1電極層515Bを示す平面図である� ��

 第1電極層515A及び第2電極層515Bは、複数の 部分電極519を有している。複数の部分電極519 は、紙面上下方向又は紙面左右方向において 、電極層を構成する導体の非配置領域AR52を� �んで対向配列されているとはいえない。

 しかし、図12(a)では、所定方向(紙面左右� ��向)の一部の範囲L51において、第1電極層515A� ��体の、上記所定方向(紙面左右方向)へ投影� �た投影長さL52内に、第1電極層515Aを構成する 導体の配置領域AR51と、非配置領域AR52とが配� ��されているか否かにより、第1電極層515Aが� �分電極を有していることが特定される。

 ただし、第1電極層515Aの2つの部分電極519� ��、紙面斜め方向(絶縁層17の対角線方向)にお いて、第1電極層515Aを構成する導体の非配置� ��域AR52を挟んで配列されていると捉えること もできる。また、電極層を構成する導体が、 当該導体の非配置領域を挟んで配列されてい るか否かは、電極層が複数の部分電極から構 成されていることを簡便に特定するのに役立 つ。

 電極層同士は、プラズマ発生体において( 基体の内部又は表面において)電気的に接続� �れている必要はない。例えば、複数の電極� �に対応して複数の端子を基体表面に配置し� �複数の端子を、プラズマ発生体に電力を供� �する駆動部の複数の端子にそれぞれ接続し� �駆動部が複数の端子に電圧を印加するよう� �してもよい。この場合、一の電極を構成す� �複数の電極層には、同一の電圧が印加され� �もよいし、各電極層と放電空間との距離の� �違を考慮して、若干異なる電圧が印加され� �ようにしてもよい。

 放電空間の形状、大きさ、および数は、� ��れぞれ適宜に設定されてよい。例えば、放� ��空間の数は、1つ、2つ、又は、4以上であっ� ��もよい。また、基体が複数の絶縁層により� ��成される場合、複数の電極層間および電極� ��と放電空間との間に配置される絶縁層の数� ��並びに放電空間を形成する絶縁層の数は適� ��に設定されてよい。電極層は、全てが基体� ��埋設されている必要はなく、最も放電空間� ��の電極層は、放電空間に露出していてもよ� ��。

 本実施形態のプラズマ発生体は、種々の� ��的に使用されてよい。例えば、反応系機器� ��は、NOx分解装置 /HC分解装置、ダイオキシ� �分解装置、PFC分解装置、脱臭装置、ウイル� �除菌装置、オゾン発生装置、またはマイナ� �イオン発生装置に利用されてよい。また、� �えば、光源系機器では、プラズマランプ(蛍� ��灯、ネオン管など)、エッチング装置用光源 、レジスト露光装置用光源、またはプラズマ ディスプレイに利用されてよい。