[发明专利]等离子体的生成

说明书

公开了具有开口端的等离子体炬，等离子体羽流在使用中从该开口端被发出。等离子体炬包括中心阴极棒、具有开放端并且被布置在阴极周围且与其间隔开以形成在一端开放的第一圆柱形腔的接地的导电管；以及高压电极，其在其径向朝内的表面处具有介质阻挡材料并且被布置在接地的导电管周围且与其间隔开以形成在一端开放的第二环形圆柱形腔。恒定直流(DC)电力加高压脉冲电力被提供到电极，在阴极和接地的管之间的第一腔中产生电弧放电以生成在第一圆柱形腔的开口端处所发出的中心热等离子体。高压交流电力或脉冲电力被提供到高压电极，在第二环形圆柱形腔中产生介质阻挡放电以生成从第二腔的开口端发出的非热等离子体作为中心热等离子体周围的晕。

技术领域

本发明大体上涉及等离子体的生成。特别地，本发明涉及等离子体炬、电力发电机组、控制模块，以及对它们进行操作以生成具有中心热等离子体刀和非热等离子体晕的协同等离子体羽流(cooperative plasma plume)的方法。等离子体羽流在皮肤的美容治疗、伤口的外科手术治疗和在工业过程中的对象灭菌方面有特殊的用途。

背景

生物组织的表面消融是用在各种医疗程序中的过程。消融过程可用于去除不想要的组织，并且也可在某些组织中用于刺激或诱导再生和更新。

尝试通过表面消融或皮肤的其他微创来诱导其再生以降低老化的作用的各种美容治疗是已知的并被广泛使用的。皮肤由两个主要层组成，真皮和提供暴露的表面的表皮。表皮包括一层在另一层之上成熟的皮肤细胞层，最外层是死的细胞层，当它们再生时会脱落并由下层替换。这些美容程序旨在改善患者皮肤的外观，其目的在于例如减少可见的细线和皱纹，“复原”皮肤以去除色素斑点，并提供更光滑的光洁度，以及改善瘢痕组织(诸如由痤疮引起的疤痕)的外观。

这些美容程序通常分为三类：机械程序、化学程序和激光程序。

“机械”程序通过机械磨损去除不需要的皮肤来实现皮肤的表面重塑。微晶磨皮是一种轻的、非侵入性的、非外科手术的美容程序，其用于通过作用例如氧化铝的小磨料颗粒状晶体来实现表皮最顶层中的死的皮肤细胞的去除。微晶磨皮可用于美容治疗皮肤纹理中的细小的不规则、细纹和浅表性瘢痕，但其效果是暂时的，并且通常不能够通过深层的表面重塑和复原以去除更多显著的皱纹和疤痕来改善皮肤的外观。

另一方面，磨皮是使用磨轮、刷子和砂纸来机械地攻击和去除不需要的皮肤的一种用于有效地去除皮肤(表皮甚至真皮)的顶层到中间层的更显著的外科手术程序。当皮肤组织的深层被去除时，通常会导致显著的出血，因此需要局部甚至是全身的麻醉剂，并且磨皮通常由医疗专业人员在医疗或外科手术环境下来执行。皮肤通过磨皮的深层消融和表面重塑可在恢复之后通过去除更深层的疤痕、细纹和皮肤不规则来实现改善的皮肤外观。然而，在磨皮方面没有精细的深度控制，并且磨料必须施加于大面积的皮肤，以便‘混合’光洁度，防止对局部不规则的有效治疗。对皮肤的创伤效果和磨皮所需的恢复时间是显著的。

化学剥离程序使用各种化学类型，当其被直接应用到皮肤时，改变皮肤组成并使不需要的皮肤脱离表面。更轻的剥离可应用在美容护肤治疗中心中的非医疗环境中，并且这些可在细纹和轻微的皮肤不规则的外观方面实现适度较长期的改善。然而，对于较深层去除皮肤的中等和较高强度的剥离是外科手术治疗，其需要医学从业者的专业知识来了解化学剥离混合物的效果，但可实现更显著的皱纹和不规则的改善的皮肤外形。然而，在任何化学剥离中没有可用的精细的深度控制，并且剥离治疗必须应用到皮肤的整个区域(例如，面部)，防止局部治疗。化学剥离通常可能需要长的恢复时间，并且对皮肤也有副作用，诸如光敏性。也可能需要重复剥离，以实现长期的期望效果。