病原菌及害虫驱除方法以及病原菌及害虫驱除装置的制造方法

病原菌及害虫驱除方法以及病原菌及害虫驱除装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于对病原菌或害虫进行杀菌驱除的病原菌及害虫驱除方法，以及病原菌及害虫驱除装置。
【背景技术】
[0002]以往利用等离子体放电的薄膜形成或蚀刻被广泛应用。例如，通过大气压辉光放电等离子体形成无机金属化合物的薄膜(参照专利文献I)。另外，在专利文献2中公开了一种在进行元素分析的等离子体分析装置中，将被分析物与液体一起进行喷雾并导入等离子体中的装置。
[0003]另一方面，作为等离子体的利用方法，开发有使用空气等离子体进行杀菌的方法(例如，参考专利文献3)。
[0004]此外，在农业领域，施行有无农药栽培蔬菜等。但是，在以往的农业中，不使用农药将无法有效驱除作物的病原菌和害虫，并产生在作物或土壤中残留农药的问题。近年来，杀菌效果最好的羟基自由基(以下称为OH自由基)备受关注。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本专利公开平成7-138761号公报
[0008]专利文献2:日本专利公开2006-202541号公报
[0009]专利文献3:日本专利公开2010-187648号公报

【发明内容】

[0010](一)要解决的技术问题
[0011]在如专利文献3所述的使用空气等离子体的杀菌方法中，存在无法高效生成杀菌效果优异的OH自由基，无法有效驱除病原菌及害虫的问题。因此，即使在例如农业领域中使用，仍存在未能发现能够代替农药效果的课题。
[0012]本发明鉴于上述技术问题，其第一目的在于提供一种能够高效生成OH自由基，病原菌及害虫的驱除效果优异的病原菌及害虫驱除方法，以及病原菌及害虫驱除装置。另外，其第二目的在于提供一种在农业领域中使用时，不使用农药便能够进行农作物或土壤的杀菌或杀虫的病原菌及害虫驱除方法，以及病原菌及害虫驱除装置。
[0013](二)技术方案
[0014]本发明人等明白通过向空气等的等离子体中导入水雾等水成分，生成OH自由基，同时通过OH自由基来能够进行杀菌或杀虫，并完成本发明。
[0015]为了实现上述目的，本发明的病原菌及害虫驱除方法的特征在于，将水导入反应容器，由气体供给部向所述反应容器供给成为等离子体的气体，对配置在所述反应容器中的阳极电极与阴极电极之间外加电压，对所述气体放电，同时生成OH自由基；照射所述OH自由基来驱除病原菌及害虫。
[0016]本发明涉的病原菌及害虫驱除方法，不仅向反应容器中导入气体，还导入水，由此能够高效生成OH自由基。由于OH自由基具有优异的杀菌效果，因此通过病原菌的杀菌或杀灭害虫，能够更有效地进行驱除。
[0017]在本发明的病原菌及害虫驱除方法中，水可以以任何形态导入反应容器中，优选为水雾或水滴。在该情况下，能够易于生成OH自由基。另外，气体只要是形成为等离子的气体都可以，优选空气、氦气、氩气中的任意一种，或这些气体的混合物。另外，也可以通过控制水雾及/或气体的供给量来控制OH自由基的生成量。
[0018]本发明的病原菌及害虫驱除方法，优选根据损害植物等的病原体或害虫，对将受到任一损害或已受到损害的被杀菌物使用，例如将受到该损害或已受到损害的植物或土壤。在此，作为病原体，可以例举丝状菌(主要为霉菌)及细菌(八'夕尹1J 7 !bacteria)的病原菌或病毒等。病原菌可以是稻瘟病、小麦白粉病、大豆紫斑病、草莓灰霉病、黄瓜灰霉病、番茄灰霉病、百合叶枯病、黄瓜白粉病、草莓白粉病、番茄叶霉病、大葱锈病、菊花白锈病、大葱黑斑病、大葱黑斑病、苹果斑点落叶病、黄瓜褐斑病、茼蒿炭疽病、芹菜叶枯病、苹果褐斑病、恶苗病中的任意。关于害虫，可适用为任何损害植物的害虫，优选地，可以是螨虫或蚜虫。
[0019]在本发明的病原菌及害虫驱除方法中，进一步优选地，可以使用将电压设为1kV?20kV，并每小时导入0.0OlmL?1mL的水雾所生成的OH自由基，另外，也可以将气体供给量设为7L/min?20L/min，而且，也可以对被杀菌物或被杀虫物至少照射5分钟以上?15分钟。
[0020]本发明的农业用驱除方法的特征在于，由本发明的病原菌及害虫驱除方法所构成。
[0021]根据本发明的农业用驱除方法，由于能够高效地生成具有优异杀菌效果的OH自由基，因此不使用农药便能够进行农作物和土壤等的杀菌或杀虫。
[0022]另外，为了实现上述目的，本发明的病原菌及害虫驱除装置的特征在于，具有反应容器、一对电极、水供给部、气体供给部及电源部，其中一个电极具有插入所述反应容器的插入部，另一个电极配置在与所述插入部相对的位置，所述水供给部设置成能够通过所述插入部向所述反应容器供给水，所述气体供给部设置成能够向所述反应容器供给成为等离子体的气体，所述电源部设置为能够对所述插入部与所述另一个电极之间外加电压，使供给了所述水和所述气体的反应容器中生成OH自由基。
[0023]本发明的病原菌及害虫驱除装置优选在上述任意一项所述的本发明的病原菌及害虫驱除方法中使用。由于本发明的病原菌及害虫驱除装置，不仅向反应容器中导入气体，还通过插入部导入水，因此能够高效地生成OH自由基。由于OH自由基具有优异的杀菌效果，因此通过病原菌的杀菌或杀灭害虫，能够更有效地进行驱除。因此，在农业领域中使用时，不使用农药便能够进行农作物和土壤的杀菌或杀虫。作为在该农业领域中使用的装置，本发明的等离子体装置的特征在于，由本发明的病原菌及害虫驱除装置构成，在本发明的农业用驱除方法中使用。
[0024]在本发明的病原菌及害虫驱除装置中，优选地，所述插入部形成为筒状，能够将所述水通过其内部向所述反应容器供给。在该情况下，能够向反应容器内的各电极所夹的位置供给水，能够有效地生成OH自由基。
[0025]在该插入部形成为筒状的情况下，所述插入部也可以具有使通过其内部的水顺流而从前端突出设置的、由细线构成的线状体。在该情况下，能够由沿线状体顺流的水有效地生成OH自由基。沿线状体的水优选呈水滴状。另外，也可以具有冷却装置，其设置为与所述插入部的前端及外侧面之间隔开间隙，并覆盖所述插入部的前端及外侧面，在通过所述插入部的水通过所述间隙后，供给至所述反应容器。在该情况下，通过冷却装置，能够对插入部进行冷却，能够抑制含有生成的OH自由基的等离子体成为高温。因此，能够抑制因热对照射等离子体的植物等被照射物造成的影响。
[0026]另外，在本发明的病原菌及害虫驱除装置中，所述水供给部能够向所述反应容器供给水雾或水滴，特别优选供给水雾。在该情况下，能够特别容易生成OH自由基。
[0027]在本发明的病原菌及害虫驱除装置中，所述另一个电极也可以具有配置于所述反应容器内侧或外侧的线圈，也可以具有由多根细线构成的放射状电极部。在该情况下，容易生成等离子体，能够高效生成OH自由基。另外，所述电源部优选为脉冲电源，也可以使用交流电源。
[0028](三)有益效果
[0029]根据本发明，能够提供能够高效生成通过水雾等的水和成为等离子体的气体所产生的OH自由基，能够在短时间内杀菌或杀虫，病原菌及害虫的驱除效果优异的病原菌及害虫驱除方法，以及病原菌及害虫驱除装置。另外，根据本发明，能够提供，在例如农业领域中使用时，不使用农药便能够进行农作物和土壤等的杀菌或杀虫的病原菌及害虫驱除方法，以及病原菌及害虫驱除装置。
[0030]根据本发明的等离子体装置，在0.5个大气压?大气压下，通过向使用了空气、氦气、氩气的等离子体中供给水雾，能够高效生成具有强氧化能力的OH自由基。
【附图说明】
[0031]图1是表示本发明第一实施方式的病原菌及害虫驱除装置的结构例图。
[0032]图2是表示由图1所示的病原菌及害虫驱除装置所产生的羟基自由基量与水导入量之间的关系的一例的图。
[0033]图3是表示本发明的第二实施方式的病原菌及害虫驱除装置的结构例图。
[0034]图4是表示本发明的第二实施方式的变形例的病原菌及害虫驱除装置的结构例图。
[0035]图5是表示本发明的第三实施方式的病原菌及害虫驱除装置的结构示例的电极附近的放大图。
[0036]图6是表示本发明的第四实施方式的病原菌及害虫驱除装置的结构示例的电极附近的放大图。
[0037]图7是表示图6所示的病原菌及害虫驱除装置在(a)、(b)两种情况下的温度变化的图表，其中，(a)表示在不向冷却装置导入水时生成等离子体时的温度变化，(b)表示在向冷却装置导入水时生成等离子体时的温度变化。
[0038]图8是表示本发明的第五实施方式的病原菌及害虫驱除装置的结构示例的图。
[0039]图9是表示图1所示的病原菌及害虫驱除装置中的由氦气与水雾形成的等离子体的发光分光光谱的图。
[0040]图10是表示图1所示的病原菌及害虫驱除装置的OH自由基相对于氦气与氩气的发光强度比对水导入量的依赖性的图，其中，(a)为氦等离子体的情况，(b)为氩等离子体的情况。
[0041]图11是表示图1所示的病原菌及害虫驱除装置中的OH自由基相对于氦气与氩气的发光强度比对外加电压的依赖性的图，其中，(a)为氦等离子体的情况，(b)为氩等离子体的情况。
[0042]图12表示图3所示的病原菌及害虫驱除装置中的根据空气与水雾的有无所形成的等离子体的发光分光光谱，其中，(a)是表示在不添加水雾的情况下的图，(b)是表示在添加了水雾的情况下的图。
[0043]图13是图12所示的发光分光光谱的300nm?350nm波长区域的放大图。
[0044]图14是根据图3所示的病原菌及害虫驱除装置中的OH自由基相对于N2的发光强度比(I_/IN2)对水导入量的依赖性的图。
[0045]图15是表示图3所示的病原菌及害虫驱除装置中的OH自由基相对于氦气的发光强度比对水导入量的依赖性的图。
[0046]图16是表示图3所示的病原菌及害虫驱除装置中的外加电压对于OH自由基及N2的发光强度的依赖性的图。
[0047]图17是表示图3所示的病原菌及害虫驱除装置中的外加电压对于OH自由基及氦的发光强度的依赖性的图。
[0048]图18是示意性地表示利用了通过OH自由基所进行的对苯二甲酸的羟基化的分析OH自由基密度的测量方法的图。
[0049]图19是表示图3所示的病原菌及害虫驱除装置中的改变氦气流量时对苯二甲酸的羟基化所产生的荧光的发光光谱的图，其中(a)为lslm，(b)为3slm，(c)为5slm，(d)为8slm0
[0050]图20是表示图3所示的病原菌及害虫驱除装置中的荧光强度的氦气流量依赖性的图。
[0051]图21是表示图1所示的病原菌及害虫驱除装置中的等离子体中的过氧化氢浓度的(a)水导入量依赖性及(b)空气导入量依赖性的图。
[0052]图22是表示图1所示的病原菌及害虫驱除装置中的等离子体中的(a) OH自由基密度及(b)过氧化氢(H2O2)浓度与等离子体照射时间依赖性的图。
[0053]图23是表示图1所示的病原菌及害虫驱除装置中的等离子体中的(a) OH自由基密度及(b)过氧化氢(H2O2)浓度的等离子体照射距离依赖性的图。
[0054]图24是表示图1所示的病原菌及害虫驱除装置的被通过氦等离子体所生成的OH自由基照射两天后的百合枯叶病菌的显微镜图像，其中，(a)为未照射OH自由基时的菌，(b)为关闭电源部并照射了 He与水雾达10分钟时的菌，(c)为照射了 OH自由基达5分钟时的菌，(d)为照射了 OH自由基达10分钟时的菌。
[0055]图25是表示图4所示的病原菌及害虫驱除装置的被通过空气 等离子体生成的OH自由基照射两天后的百合枯叶病菌的显微镜图像，其中，(a)为未照射OH自由基时的菌，(b)为关闭电源部并照射了空气及水雾达10分钟时的菌，(c)为照射了 OH自由基达5分钟时的菌，(d)为照射了 OH自由基达10分钟时的菌。
[0056]图26是表示通过图1所示的病原菌及害虫驱除装置，对百合叶枯病菌进行如下
(a)、(b)、(c)、(d)、(e)处理时，每经过所示天数的观察结果的显微镜照片，其中，(a)为未导入水雾进行等离子体照射时，(b)为未导入水雾进行干燥机吹风时，(C)为导入水雾进行等离子体照射时，(d)为导入水雾进行干燥机吹风时，(e)为均不进行等离子体照射、干燥机、水雾导入时。
[0057]图27是表示图1所示的病原菌及害虫驱除装置中的对菊花白锈叶菌进行OH自由基照射后，四天后的显微镜图像。
[0058]图28是表示通过图1所示的病原菌及害虫驱除装置，对恶苗病菌进行如下(a)、
(b)、(c)、(d)、(e)处理，每经过所示天数的观察结果的显微镜照片，其中，(a)为每天进行15分钟的等离子体照射时，(b)为每天进行10分钟的等离子体照射时，(C)为每天进行4分钟的等离子体照射时，(d)为不进行等离子体照射，每天进行4分钟仅有空气的送风时，(e)为不进行等离子体照射时。
[0059]图29是表示通过图1所示的病原菌及害虫驱除装置，对恶苗病菌进行如下(a)、(b)、(c)、(d)、(e)处理时，每经过所示天数的观察结果的显微镜照片，其中，(a)为每天进行等离子体照射时，(b)为每两天进行时，(C)为每五日进行时，(d)为不进行等离子体照射，每天仅空气送风时，(e)为不进行等离子体照射(粗框为等离子体照射实施日)时。
[0060]图30是表示通过表示图1所示的病原菌及害虫驱除装置，没有导入水雾而对灰霉病菌进行如下(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)处理时，每经过所示天数的观察结果的显微镜照片，其中，(a)为每天进行15分钟的等离子体照射时，(b)为每天进行10分钟的等离子体照射时，(C)为每天进行7分钟的等离子体照射时，(d)为每天进行2分钟的等离子体照射时，(e)为每天进行I分钟的等离子体照射时，(f)为不进行等离子体照射时。
[0061]图31是表示通过图1所示的病原菌及害虫驱除装置，导入水雾，对灰霉病菌进行如下(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)处理时，在每经过所示天数的观察结果的显微镜照片，其中(a)为照射15分钟的等离子体时，(b)为照射10分钟的等离子体时，(C)为照射7分钟的等离子体时，(d)为照射2分钟的等离子体时，(e)为照射I分钟的等离子体时，(f)为不进行等离子体照射时。
[0062]图32是表示通过图1所示的病原菌及害虫驱除装置，对灰霉病菌的孢子进行如下
(a)、(b)、(c)、(d)处理时，在每经过所示天数的观察结果的显微镜照片，其中，(a)将等离子体的照射时间设为15分钟，照射距离设为200mm时，(b)为将等离子体的照射时间设为15分钟，照射距离设为10mm时，(c)为将等离子体的照射时间设为4分钟，照射距离设为10mm时，(d)为不进行等离子体照射时。
[0063]图33是表示对灰霉病菌进行如下(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)处理时，在每经过所示天数的观察结果的显微镜照片，其中，(a)为滴下过氧化氢1000mg/L的过氧化氢时，(b)为滴下625mg/L的过氧化氢时，(c)为滴下250mg/L的过氧化氢时，(d)为滴下100mg/L的过氧化氢时，(e)为滴下纯水代替过氧化氢时，(f)为什么都不滴时。
[0064]图34是表示通过图1所示的病原菌及害虫驱除装置，对蚜虫照射了 OH自由基时的蚜虫的显微镜图像。
【具体实施方式】
[0065]下面，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[0066](第一实施方式)
[0067]图1是表示本发明的第一实施方式的病原菌及害虫驱除装置I的结构例图。如图1所示，本发明的第一实施方式的病原菌及害虫驱除装置I的构成为，包含反应容器2、气体供给部3、水供给部4、阴极电极5及阳极电极6、以及电源部7，所述气体供给部3向反应容器2供给气体；所述水供给部4向反应容器2供给水雾；所述阴极电极5及阳极电极6设置在反应容器的外侧。
[0068]反应容器2是由石英玻璃等玻璃或树脂等绝缘物构成的容器。反输气管3a与应容器2连接。进而，反应容器2上配置有阴极电极5及阳极电极6。阴极电极5设置在输气管3a附近。阳极电极6具有卷绕在反应容器2上的外侧线圈8。外侧线圈8是用铜线或包裹铜线而形成的。若插入外侧线圈8，则容易生成空气等离子体。
[0069]气体供给部3由与储气瓶连接的压力调整器、断气阀及质量流控制器等构成，通过由树脂或金属材料构成的配管，与输气管3a的入口连接。从气体供给部3向输气管3a供给作为气体的空气、氦气、氩气中的任意一种或这些气体的混合物。作为空气，可以是普通大气或来自压缩机的压缩空气。输气管3a为由树脂或玻璃材料构成的管。
[0070]作为气体使用空气的情况下，例如，气体供给部3也可以由送风扇及风挡构成，该风挡装在送风扇的空气吸入口，通过开闭能够调节风量。进而，若使用通过变频器来进行转速控制的送风扇，则也可以省略风挡。通过设置这种气体供给部3，除了无需使用高价的氦气或氩气，也无需储气瓶，从而能够实现病原菌及害虫驱除装置I的运行成本降低、轻量化及紧凑化。因此，例如在在草莓等农作物的杀菌方面使用本发明的病原菌及害虫驱除装置I的情况下，容易在使病原菌及害虫驱除装置I在农作物上方移动的同时进行杀菌。
[0071]水供给部4构成为，包含供给水的泵4a、水雾生成器4b、气体供给器4c、水量控制装置4d等，所述气体供给器4c与水雾生成器4b相连接；所述水量控制装置4d控制通过泵4a运送的水的流量。水雾生成器4b是一种水的喷雾装置，也被称为雾化器。由水供给部4生成的水雾从配置在反应容器2中的阴极电极5的左下侧向反应容器2内供给。
[0072]在水供给部4中，由泵4a供给的极微量的水与由水雾运输用气体供给器4c供给的气体生成水雾。此时，通过水量控制装置4d来控制由泵4a供给的水量，。
[0073]作为阴极电极5的材料，可以使用铜(Cu)或不锈钢。另外，也可以为使用了 W线的电极。作为阳极电极6的材料，可以使用由钨(W)制成的板或线。阳极电极6也可以作为接地侧或接地电位来接地。此电位为0V。下面，在阴极电极5上外加的电压用V表示。
[0074]电源部7是连接阴极电极5和阳极电极6的电源。例如，电源部7由包含可控制电压的交流电压电源、电容器、二极管与电阻等的半波整流电源所构成。作为电源部7，也可以使用低频的高压电源等的交流电源或脉冲电源。
[0075]此外，在反应容器2的内壁，可以形成有使包含OH自由基的气流产生漩涡流的沟槽，另外也可以具有趋向喷出气流的前端容器直径减小的结构。
[0076]本发明的病原菌及害虫驱除装置I向反应容器2供给气体及水雾，使反应容器2中生成OH自由基。OH自由基的生成量可以通过水量控制装置4d来控制。
[0077]图2为表示由病原菌及害虫驱除装置I产生的羟基自由基量与水导入量之间的关系的一例的图。纵轴为生成的OH自由基(任意单位)，横轴为水导入量(μ I/分)。Ιμ?为10_6升。如图2所示，可以知道由病原菌及害虫驱除装置I生成的羟基自由基量表示为相对于水导入量而增加，并在到达峰值后减少的山形变化。
[0078](第二实施方式)
[0079]图3为表示本发明的第二实施方式的病原菌及害虫驱除装置20的结构例的图。
[0080]图3所示的病原菌及害虫驱除装置20与图1的病原菌及害虫驱除装置I的不同之处在于，阴极电极25、阳极电极26的结构，以及水雾是从阴极电极25侧导入反应容器2。
[0081]阴极电极25构成为包含主体部25a及插入部25b，所述主体部25a与反应容器2连接；所述插入部25b与主体部25a相连，并且插入反应容器2。插入部25b中前端由尖细的细管构成。水供给部4形成为通过插入部25b将水雾导入反应容器2中。阳极电极26是由W(钨)等构成的捆扎细线所构成，在与阴极电极25的插入部25b相对的一侧，具有由将捆扎细管解开成多根细线所构成的放射状电极部26a。
[0082]图3所示的病原菌及害虫驱除装置20，在阴极电极25的插入部25b与阳极电极26的放射状电极部26a之间，相比于所谓的平板电极板的情况会产生高电场强度的部分，并且能够产生大量的电力线。由此，在将空气用作气体的情况下，能够在大气压量级的压力下容易放电。空气的压力例如为0.1气压至大气压的程度。
[0083](第二实施方式的变形例)
[0084]图4是表示本发明的第二实施方式的变形例的病原菌及害虫驱除装置20A的结构例的图。图4所示的病原菌及害虫驱除装置20A，与图3的病原菌及害虫驱除装置20的不同之处在于，具备与阳极电极26与连接的内侧线圈9。其余结构因与图3的病原菌及害虫驱除装置20相同，在此省略其说明。
[0085]与阳极电极26连接的内侧线圈9是用包裹铜线形成的。在插入内侧线圈9时，容易生成空气等离子体。
[0086](第三实施方式)
[0087]图5为表示本发明的第三实施方式的病原菌及害虫驱除装置30的结构例图。
[0088]图5所示的病原菌及害虫驱除装置30，与图1的病原菌及害虫驱除装置I的不同之处在于，阴极电极25的结构以及水是从阴极电极25侧向反应容器2中导入的。
[0089]阴极电极25具有筒状插入部25b及线状体25c，所述筒状插入部25b插入反应容器2中；所述线状体25c设置在插入部25b的前端并由细线构成。阴极电极25的插入部25b的前端部及线状体25c，被配置在卷绕于反应容器2上的阳极电极26的外侧线圈8的内侧。病原菌及害虫驱除装置30形成为，将来自水供给部4的水通过插入部25b的内部导入反应容器2。另外，通过了插入部25b内部的水，成为水滴状沿线状体25c顺流。
[0090]病原菌及害虫驱除装置30通过电源部7对其阴极电极25的插入部25b以及线状体25c与阳极电极26的外侧线圈8之间外加电压，由此可以生成等离子体，并通过沿线状体25c顺流的水有效生成OH自由基。
[0091](第四实施方式)
[0092]图6为表示本发明的第四实施方式的病原菌及害虫驱除装置40的结构例图。
[0093]图6所示的病原菌及害虫驱除装置40与图1的病原菌及害虫驱除装置I的不同之处在于，阴极电极25的结构以及水是从阴极电极25侧导入反应容器2。
[0094]阴极电极25具有筒状插入部25b及圆筒状的冷却装置25d，所述筒状插入部25b插入反应容器2 ;所述圆筒状的冷却装置25d覆盖插入部25b。冷却装置25d为石英玻璃制，并塞入插入部25b前端侧的开口。冷却装置25d与插入部25b的前端及外侧面之间隔开间隙，并覆盖插入部25b的前端及外侧面。阴极电极25中插入部25b的前端部配置在卷绕于反应容器2上的阳极电极26的外侧线圈8的内侧。
[0095]病原菌及害虫驱除装置40将来自水供给部4的水通过插入部25b的内部导入到反应容器2中。另外，通过插入部25b的内部的水从插入部25b的前端，通过插入部25b及冷却装置25d的间隙，从冷却装置25d的后端侧开口处供给至冷却装置25d的外部，即反应容器2的内壁与冷却装置25d之间。
[0096]病原菌及害虫驱除装置40通过电源部7对阴极电极25的插入部25b与阳极电极26的外侧线圈8之间外加电压，由此能够生成等离子体，并通过供给至冷却装置25d的外部的 水有效生成OH自由基。另外，通过冷却装置25d能够冷却插入部25b，能够抑制含有所生成的OH自由基的等离子体成为高温。因此，能够抑制因热对照射等离子体的植物等被照射物的量所造成的影响。
[0097]图7是表示不向病原菌及害虫驱除装置40的冷却装置25d导入水时，以及导入水时的等离子体生成时的插入部25b及等离子体的温度变化的图表。插入部25b通过辐射温度计，生成的等离子体通过辐射温度计及热电偶(反应容器出口的中心位置；r = 0_)，进行温度测定。如图7所示，可以确认通过向冷却装置25d导入水，抑制了插入部25b及所生成的等离子体的温度上升。
[0098](第五实施方式)
[0099]图8为表示本发明的第五实施方式的病原菌及害虫驱除装置50的结构例的图。图8所示的病原菌及害虫驱除装置50是由图1的病原菌及害虫驱除装置1、图3的病原菌及害虫驱除装置20、图4的病原菌及害虫驱除装置20A、图5的病原菌及害虫驱除装置30、或图6的病原菌及害虫驱除装置40多个构成。根据图8所示的病原菌及害虫驱除装置50，能够大量生成OH自由基。例如，若可以使图8所示的病原菌及害虫驱除装置50搭载到拖拉机等的车辆上，并沿栽培有作物的农地的垄方向移动进行扫行，则使操作性提高。在图8所示的病原菌及害虫驱除装置50中，呈列状配置有病原菌及害虫驱除装置1、20、20A、30或40，但是也可以非同一列状而是呈面状配置，在面状设置的情况下可以在更大的面积上照射OH自由基。
[0100]另外，在使用病原菌及害虫驱除装置1、20、20A、30、40、50的情况下，不会生成臭氧味。
[0101](杀菌方法)
[0102]就本发明的实施方式的病原菌及害虫驱除方法进行相关说明。
[0103]下面就使用本发明实施方式的病原菌及害虫驱除装置的病原菌及害虫驱除方法进tx相关说明。
[0104]能够使用由本发明的病原菌及害虫驱除装置生成的OH自由基，对被杀菌物照射OH自由基并进行杀菌或杀虫。
[0105]下面，对作为一例的农业法驱除方法，在农业领域使用的情况进行相关说明。对被杀菌物照射使用本发明的病原菌及害虫驱除装置所生成的OH自由基，能够进行杀菌或杀虫。农作物产生疾病的原因是由病原体(丝状菌、细菌、病毒等)或害虫所引起，在本说明书中，也特别地将病原体宽泛地记载为“菌”。
[0106]能够用OH自由基杀菌的，例如可以列举稻瘟病、小麦白粉病、大豆紫斑病、草莓灰霉病、黄瓜灰霉病、番茄灰霉病、百合枯叶病、黄瓜白粉病、草莓白粉病、番茄叶霉病、大葱锈病、菊花白锈病、大葱黑斑病、大葱黑斑病、苹果斑点落叶病、黄瓜褐斑病、茼蒿炭疽病、芹菜叶枯病、苹果褐斑病、恶苗病等。进而，在本发明中，通过由水雾等的水与成为等离子体的气体所生成的OH自由基，能够进行基于杀除螨虫或蚜虫的驱除。本发明可以适用于被杀虫物为任何损害植物的害虫。
[0107]使农作物发生疾病的病原菌及害虫驱除方法，优选地，将外加电压设为1kV?20kV(参照图11、16)，并以每小时0.0OlmL?1mL导入水雾(参照图14、15)。进一步优选导入0.0lmL?5mL的水雾。另外，优选将气体的供给量设为7升/分钟?20升/分钟(参照图21)。另外，本发明的病原菌及害虫驱除方法进一步对被杀菌物或被杀虫物照射至少以5分钟以上?15分钟左右的用氦等离子体或空气等离子体所生成的OH自由基即可。
[0108]本发明的病原菌及害虫驱除方法以及病原菌及害虫驱除装置1、20、20A、30、40、50，除普通农场之外，也可以适用于所谓使用塑料大棚的栽培、植物工厂等。在本发明的病原菌及害虫驱除方法中，由于对农作物照射通过由水雾等的水与成为等离子体的气体所生成的OH自由基，因此不会在农作物上残留农药，很安全。可以对栽培中的农作物照射OH自由基，也可以对收获后的农作物照射。进而，该OH自由基的照射，不仅是农作物，也可以适用于施与农作物的肥料、液肥、水、土壤、在农场或植物工厂中所使用的物品等的杀菌或杀虫驱除方法。
[0109]向栽培中的农作物照射OH自由基的方法可以为任何方法。例如，，可以将病原菌及害虫驱除装置50搭载到拖拉机或自动搬送车等移动车辆上，在沿栽培有农作物的农地的垄方向移动的同时照射OH自由基。另外，也可以在大棚等中，在栽培的农作物的上方，沿顶棚安装轨道，并在可以沿此轨道移动的自动搬送车等上悬挂病原菌及害虫驱除装置1、20、20A、30、40、50，使自动搬送车移动的同时从农作物的上方照射OH自由基。另外，也可以将栽培有农作物的罐(术、；/卜)等设置为可沿轨道等的路径移动，并在此移动路径的侧面配置病原菌及害虫驱除装置1、20、20A、30、40、50，从而对在移动路径上移动的农作物照射OH自由基。另外，还可以在直升飞机或无线电操纵的直升飞机、无线电操纵的飞机等上搭载病原菌及害虫驱除装置1、20、20A、30、40、50，从上空向农作物照射OH自由基。
[0110]另外，本发明的病原菌及害虫驱除方法以及病原菌及害虫驱除装置1、20、20A、30、40、50，并不限于农业领域，也可以使用在医院或敬老院、一般家庭等的去除病毒或空气净化、除臭等方面。
[0111]这样，本发明的病原菌及害虫驱除方法的特征在于，向反应容器2中导入水雾等的水，由气体供给部3向反应容器2中供给成为等离子体的气体，对配置在反应容器2中的阳极电极6与阴极电极5之间外加电压，对气体放电的同时生成OH自由基，通过OH自由基，向在人、动物及植物中被称为“病原体”的病毒、真细菌、菌类、原生动物等微生物的病原菌或害虫进行照射并驱除。
[0112]下面，通过实施例更加详细地说明本发明，但本发明并不被实施例所限定。
[0113]实施例
[0114]制作图1所示的病原菌及害虫驱除装置I。
[0115]反应容器2使用了由内径为3mm、外径为6mm、长度为IlOmm的石英材料所构成的容器。阴极侧的电极使用了不锈钢。阳极侧的电极使用了钨。在由泵向水供给部4供给水的同时供给气体，并向反应容器2内供给水雾。作为气体，在室温下，向输气管3a供给压力为O?0.2MPa的氩气及氦气。
[0116]通过质量流控制器控制气体在输气管3a中的流量，在大气压、室温下，进行从输气管3a喷出的大气压下的放电。在2?25kV的外加电压下进行放电，使用光谱仪检测出由放电生成的OH自由基。
[0117](使用氦气或氩气的等离子体放电)
[0118]以下示出大气压下的放电条件的概要。
[0119]气体:氦气或氩气；
[0120]外加电压:V = O?25kV ;
[0121]频率:f= 5 ?20kHz ；
[0122]水导入量:0.001?20mL/小时(L为升);
[0123]气体流量:Fgas= I?1L/分钟。
[0124](使用氦气或氩气的等离子体放电)
[0125]图9是表示由氦气与水雾形成的等离子体的发光分光光谱。由图9可以可知，观测到由发光波长为309nm的OH自由基的发光以及由发光波长为700nm的He的发光。
[0126]图10是表示OH自由基相对于氦气及氩气的发光强度比对水导入量的依赖性的图，其中(a)为氦等离子体的情况，(b)为氩等离子体的情况。横轴为水导入量(mL/小时)，纵轴为发光强度比(0H自由基/He)。由图10(a)可知，在氦等离子体的情况下，发光强度比(0H自由基/He)在水导入量为0.0OlmL/小时以上时激增，在2?6mL/小时的范围内表示为凹凸状的变化。从图10(b)可知，在氩等离子体的情况下，发光强度比(0H自由基/He)在水导入量为0.1mL/小时以上时激增，在2?6mL/小时的范围内几乎一定。
[0127](外加电压依赖性)
[0128]图11是表示OH自由基相对于氦气及氩气的发光强度比对外加电压的依赖性的图，其中，(a)为氦等离子体的情况，(b)为氩等离子体的情况。图11的横轴为外加电压(kV)，纵轴为发光强度比(0H自由基/He)。从图11(a)可知，在氦等离子体的情况下，在外加电压为1kV时，发光强度比(0H自由基/He)达到1，并在外加电压增大的同时，发光强度比增加，在外加电压大约为14kV时，发光强度比达到大约为9的峰值。然后，可以知道即使将外加电压增加至17kV，发光强度比也会从9单调递减至6。从图11(b)可知，在氩等离子体的情况下，在外加电压为9kV时，发光强度比(0H自由基/He)达到0.5，并在外加电压增大的同时，发光强度比增加，在外加电压大约为14kV?24kV的范围内，发光强度比固定为大约0.9。
[0129](使用了空气的等离子体放电)
[0130]制作图3所示的病原菌及害虫驱除装置20。
[0131]反应容器2使用了内径为4mm、外径为6mm、长度为85mm的石英材料所构成的容器。在阴极电极25的插入部25b使用了注射针。从泵向此注射针供给水，从水供给部4向反应容器2内供给水雾。由气体供给部3向反应容器2内供给气体。反应容器2中插入的阳极电极26为钨制的线束，使用了 5根直径为0.5mm的线。，在大气压、室温下，向输气管3a供给作为气体的氩气、氧气、空气中的任意一种。
[0132]通过质量流控制器控制气体在输气管3a中的流量，在大气压、室温下，进行从输气管3a喷出的大气压下的放电。使外加电压在O?25kV变化并进行放电，使用光谱仪检测通过放电生成的OH自由基。
[0133]以下示出空气的压力为0.05MPa(约0.5个大气压)的放电条件的概要。
[0134]气体:空气；
[0135]外加电压:V= 10 ?25kV ;
[0136]频率:f= 5 ?20kHz ；
[0137]水导入量:0?13mL/小时。
[0138]图12是表示根据空气与水雾的有无所形成的等离子体的发光分光光谱的图，其中(a)为不添加水雾的情况，(b)为添加了水雾的情况。图13为图12的发光分光光谱的300nm?350nm波长区域的放大图。从图12(b)可知，与不添加水雾的情况(参考图12(a))相比较，在向空气等离子体添加了水雾的情况下，由于氢(H)在656nm的Ha发光增大，进一步地，OH自由基的发光波长即309nm附近的发光强度增大。氧(O)的发光在777nm处。发光分光光谱在300nm?350nm范围的详细情况可以从图13中清楚明确，与不添加水雾的情况相比，在添加水雾的情况下，在309nm处的OH自由基的强度会增大至3倍以上，并且空气中包含的氮气(N2)在337nm处的发光，与有无添加水雾无关，为大体相同的强度。
[0139]图14是表示OH自由基相对于N2的发光强度比对水导入量的依赖性的图。图14的横轴为水导入量(mL/小时)，纵轴为发光强度比(0H自由基/N2)。从图14可明确，在空气等离子体的情况下，发光强度比(0H自由基/N2)在水导入量为大约I?1mL/小时的范围内，在大约0.4?0.7左右变动，在水导入量为大约10?12mL/小时的范围内，从大约0.4增加到1，然后，在水导入量约为12?14.5mL/小时的范围内，减少到约0.9。
[0140]图15是表不OH自由基的相对于氦气的发光强度比对水导入量的依赖性的图。图15的横轴为水导入量(mL/小时)，纵轴为发光强度比(0H自由基/He)。从图15可以明确，在氦等离子体的情况下，发光强度比(0H自由基/He)在水导入量为O?4mL/小时的范围内，从大约2.3增加到3.2，然后，即使在12?14.5mL/小时的范围内增加水导入量，发光强度比(0H自由基/He)也会在3.3?3.6饱和。此外，不会生成臭氧味。
[0141](空气等离子体的外加电压依赖性)
[0142]图16是表 不外加电压对于OH自由基及氮气的发光强度的依赖性的图。图16的横轴为外加电压(kV)，纵轴为发光强度(任意单位)。从图16可知，OH自由基的发光在外加电压为14kV以上产生，即使将外加电压增大到24kV，发光强度也大体一定。队的发光强度在外加电压约为14kV以上产生，然后外加电压在18kV处达到最大值，之后若进一步增加外加电压，则N2的发光强度将减少。换而言之，可以得知外加电压在约14?约24kV的范围内表示为大的山形的变化。
[0143](氦等离子体的外加电压依赖性)
[0144]图17是表示外加电压对于OH自由基及氦气的发光强度的依赖性的图。图17的横轴为外加电压(kV)，纵轴为发光强度(任意单位)。从图17可知，OH自由基的发光在外加电压为4kV以上产生，并在外加电压增大的同时，OH自由基的发光强度增加。氦气的发光在外加电压为4kV以上产生，然后若将外加电压增加至约23.5kV，则氦气的发光与外加电压成比例增大。
[0145]由上述结果可知，即使是空气的等离子体放电，通过与氦等离子体同样地导入水雾，也能够与水雾的导入量大体成比例生成OH自由基。
[0146](0H自由基密度的测量)
[0147]接着，对在上述病原菌及害虫驱除装置I中生成的OH自由基的密度测定方法进行说明。
[0148]为了应用于根据由上述病原菌及害虫驱除装置I生成的OH自由基所进行的杀菌或杀虫，用OH自由基进行对苯二甲酸的羟基化，通过测量其荧光来测量出OH自由基的密度。
[0149]图18是示意性地表示利用了通过OH自由基所进行的对苯二甲酸的羟基化的分析OH自由基密度的测量方法的图。如图18所示，OH自由基与对苯二甲酸反应(羟基化)，生成羟基对苯二甲酸。若对羟基对苯二甲酸照射310nm的紫色光，则生成波长为425nm的荧光。此荧光的强度与使OH自由基和对苯二甲酸反应生成的羟基对苯二甲酸的量成比例增大。
[0150]图19是表示在改变氦气流量时对苯二甲酸的羟基化所产生的荧光的发光光谱的图，其中(a)为lslm, (b)为3slm，(c)为5slm，(d)为8slm。此处，slm为标准升/分钟，表示L/分钟的单位。图19的横轴为波长(nm)，纵轴为发光强度(任意单位)。从图19可知，波长为425nm的荧光强度(图中箭头位置)，即OH自由基的密度在氦气的流量增大为lslm、3slm、5slm、8slm的同时也一起增加。
[0151]图20是表示荧光强度的氦气流量依赖性的图。图20的横轴为氦气流量(slm)，纵轴为发光强度(任意单位)。从图20可以清楚明确，荧光强度即OH自由基密度与氦气气体流量大体成比例增大。从上述结果可以得知，根据本发明的病原菌及害虫驱除装置1，通过使氦气流量变化，能够高效地生成OH自由基。
[0152](0H自由基的水导入量及空气导入量依赖性)
[0153]使用图1所示的病原菌及害虫驱除装置1，对改变水导入量及空气导入量时生成的等离子体中的过氧化氢的浓度进行测量。在过氧化氢的浓度测量中，使用了测试包(A、y夕尹只卜；pack test)(注册商标；共立化学研宄所有限公司制造)。测试包的试药为酵素(过氧化物酶)和4-氨基安替比林。在测量中，在等离子体的照射距离为30?200mm的位置处，设置放入纯水(2.4mL)的培养皿，使用照射过等离子体的该纯水作为检体。在将等离子体的照射距离设为50mm，使水导入量变化时的等离子体的照射时间设为10分钟，使空气导入量变化时的等离子体的照射时间设为I分钟。另外，等离子体照射时的电压设为11.5kV，频率设为 8.3kHz O
[0154]图21 (a)表不使水导入量变化时的结果，图21 (b)表不使空气导入量变化时的结果。如图21(a)所示可知，与未导入水的情况相比，若水导入量增加到100?200 yL/min，则过氧化氢的浓度急剧增加到2?10倍左右。另外，如图21(b)所示可得知，若空气导入量从4L/min增加到4倍的16L/min，则过氧化氢的浓度会从增加到10?100倍以上。可知尤其在7L/min以上时，过氧化氢的浓度变大。可以认为由于利用过氧化氢生成OH自由基，因此OH自由基也随着水导入量的增加和空气导入量的增加的同时以与过氧化氢浓度的增加相同程度增加。
[0155](OH自由基的等离子体照射时间及照射距离依赖性)
[0156]使用图1所示的病原菌及害虫驱除装置1，对改变等离子体照射时间及等离子体照射距离时生成的等离子体中的OH自由基密度及过氧化氢的浓度进行测量。OH自由基密度的测量是利用基于图18的波长425nm的荧光强度来进行的，过氧化氢的浓度测量是使用测试包进行的。将等离子体照射时的电压设为11.7kV，频率设为8.3kHz，空气导入流量设为16L/min，水导入量设为91 yL/min。另外，将使等离子体照射时间变化时的等离子体照射距离设为30mm，将使等离子体照射距离变化时的等离子体照射时间设为15分钟。
[0157]图22表示使等离子体照射时间t变化时的结果，图23表示使等离子体照射距离d变化时的结果。另外，图22 (a)及图23 (b)表示OH自由基密度的变化，图22 (b)及23 (b)表示过氧化氢的浓度变化。如图22所示，可以认为，随着等离子体照射时间t的增加，OH自由基密度及过氧化氢浓度也具有增加的倾向。另外，如图23(a)所示可知，等离子体照射距离d在60mm?10mm范围内增大时，OH自由基密度在70mm附近达到最大值。另外，如图23(b)所示可知，过氧化氢浓度随着等离子体照射距离d的增加具有降低的倾向。
[0158]此外，在使用了上述的病原菌及害虫驱除装置的情况下，不会产生臭氧味道。
[0159](使用OH自由基的杀菌)
[0160]进行了分析对病原菌的杀菌效果的实验。在实验中，主要使用农作物的病原菌，通过显微镜观察OH自由基照射后的病原菌的情况变化。
[0161](百合枯叶病菌(学名:Botrytiselliptica)的杀菌)
[0162]在用PDA培养基培养百合枯叶病菌后，对每个PDA培养基中切下5mm角的百合枯叶病菌，使用图1的病原菌及害虫驱除装置，在照射向He等离子体添加水雾所生成的OH自由基后，将其分为9份，使用PDA培养基在20°C下培养两天。将反应容器与PDA培养基的距离设为5cm。另外，将放电时的外加电压V设为10?20kV，水导入量设为0.1?5mL/小时。
[0163]图24是表示在被通过氦等离子体所生成的OH自由基照射两天后的百合枯叶病菌的显微镜图像，其中，(a)为未照射OH自由基时的菌，(b)为关闭电源部7并照射了 He与水雾达10分钟时的菌，(c)为照射OH自由基达5分钟时的菌，(d)为照射了 OH自由基达10分钟时的菌。如图24所示可知，通过照射10分钟的OH自由基，百合枯叶病菌被杀灭。
[0164]使用图4的病原菌及害虫驱除装置20A，在对PDA培养基与He等离子体情况同样地照射向空气等离子体添加水雾所生成的OH自由基后，将其分为9份，使用PDA培养基在20°C下培养两天。将反应容器与PDA培养基的距离设为lcm。另外，将放电时的外加电压V设为10?20kV，水导入量设为0.1?5mL/小时。
[0165]图25是表示被通过空气等离子体生成的OH自由基照射两天后的百合枯叶病菌的显微镜图像，其中，(a)为未照射OH自由基时的菌，(b)为关闭电源部7并照射了空气及水雾达10分钟时的菌，(c)为照射了 OH自由基达5分钟时的菌，(d)为照射了 OH自由基达10分钟时的菌。如图25所示可知，通过照射10分钟OH自由基，百合枯叶病菌被杀灭。
[0166]下面，使用图1的病原菌及害虫驱除装置1，在有无导入水雾时，在无等离子体照射下使用干燥机再现等离子体照射时的温度状态的情况下，以及有无导入水雾时进行实验。百合枯叶病菌在等离子体照射后或在干燥机吹风后，使用PDA培养基在20°C下培养10天，观察其变化。通过干燥机所实现的温度状态的再现是利用由辐射温度计测量的等离子体照射时的温度状态的结果，通过一边用辐射温度计进行温度测量一边用干燥机吹风来进行。将等离子体的照射时间及干燥机的吹风时间设为10分钟，等离子体的照射距离及干燥机的风的喷射距离设为30mm。另外，将等离子体照射时的电压设为11.5kV，频率设为8.3kHz，空气导入流量设为16L/min，水导入量设为98 μ L/min。
[0167]实验结果示于图26。图26中的(a)为未导入水雾进行等离子体照射时的结果，
(b)为未导入水雾进行干燥机吹风时的结果，(C)为导入水雾进行等离子体照射时的结果，(d)为导入水雾进行干燥机吹风时的结果，(e)为用于比较，均未进行等离子体照射、干燥、水的导入时的结果。如图26所示可知，进行等离子体照射的实验对象(图26中的(a)及(C))无论有无导入水雾，即使培养10天也不繁殖菌，因此获得杀菌效果。与此相对，进行干燥机吹风的菌(图26中的(b)及(d))，无论有无导入水雾，仍有菌繁殖，因此未能获得杀菌效果。根据该结果，可以说图26(a)及(C)中获得的杀菌效果并非由于热获得的，而是由热以外的其他主要原因所得到的。
[0168](菊花白锈叶菌(学名:Pucciniahoriana Hennings)的杀菌)
[0169]与百合枯叶病菌同样地，在用PDA培养基培养菊花白锈叶菌后，将PDA培养基切下5mm角，照射OH自由基后，分为9份，使用PDA培养基在20 V下培养4天。OH自由基使用氦等离子体而生成。另外，将放电时的外加电压V设为10?20kV，水导入量设为0.1?5mL/小时。
[0170]图27是表不对策)白镑叶囷照射OH自由基后，四天后的显微镜图像。如图27所不可知，通过照射OH自由基，菊花白锈叶菌被杀灭。
[0171](恶苗病菌(学名:Gibberellafujikuroi)的杀菌)
[0172]使用图1的病原菌及害虫驱除装置I，每天对恶苗病菌照射等离子体，分析在改变其照射时间时的变化。使用PDA培养基将恶苗病在20°C下菌培养24天，期间观察因等离子体照射所导致的变化。将等离子体的照射时间分别设为每天15分钟、10分钟、4分钟，等离子体的照射距离设为100mm。另外，将等离子体照射时的电压V设为11.5kV，频率设为8.3kHz，空气导入量设为16L/min，水导入量设为98 μ L/min。
[0173]图28表示实验结果。图28中的(a)为每天进行15分钟的等离子体照射时的结果，(b)为每天进行10分钟的等离子体照射时的结果，(c)为每天进行4分钟的等离子体照射的结果，(d)为为了比较，未进行等离子体照射，每天进行4分钟仅有空气的送风时的结果，(e)为为了比较，未进行等离子体照射的结果。如图28所示可知，每天进行15分钟的等离子体照射的实验对象(图28(a))及每天进行10分钟的等离子体照射的实验对象(图28(b))的菌在逐渐减少，能够得到杀菌效果。与此相对，每天进行4分钟的等离子体照射的实验对象(图28 (c))，虽然能够获得抑制菌繁殖的效果，但是菌仍逐渐繁殖，并没有得到杀囷效果。
[0174]下面，分析在改变对恶苗病菌照射等离子体的间隔时的变化。使用PDA培养基，将恶苗病菌在20°C下培养26天，在此期间观察由等离子体照射所带来的变化。将等离子体一次的照射时间设为15分钟，等离子体的照射距离设为100mm。另外，将等离子体照射时的电压V设为11.5kV，频率设为8.3kHz，空气导入量设为16L/min，水导入量设为98 μ L/min。
[0175]图29表示实验结果。图29中的(a)为每天进行等离子体照射时的结果，(b)为每两天进行等离子体照射时的结果，(C)为每五天进行等离子体照射时的结果，(d)为为了比较，未 进行等离子体照射，每天进行仅有空气的送风时的结果，(e)为为了比较，不进行等离子体照射时的结果。如图29所示可知，每天进行等离子体照射的实验对象(图29(a))的菌在逐渐减少，能够得到杀菌效果。与此相对，每两天进行等离子体照射的实验对象(图29(b))及每五天进行等离子体照射的实验对象(图29 (c))，虽然获得了抑制菌的繁殖的效果，但是菌仍逐渐繁殖，并没有得到杀菌效果。
[0176](灰霉病(学名:Botryotiniafuckeliana)的杀菌)
[0177]使用图1的病原菌及害虫驱除装置1，针对灰霉病菌，对于在有无导入水雾时进行等离子体照射，分析改变其照射时间时的变化。灰霉病在进行等离子体照射后，使用PDA培养基在20°C下培养10天，观察其变化。将等离子体的照射时间分别设为15分钟、10分钟、7分钟、2分钟、I分钟，等离子体的照射距离设为100mm。另外，将等离子体照射时的电压V设为11.5kV，频率设为8.3kHz，空气导入量设为16L/min。另外，将导入水雾时的水导入量在照射时间为I?4分钟时设为117 μ L/min,在照射时间为7?15分钟时设为91 μ L/min。
[0178]图30表示没有导入水雾时的实验结果，图31表示导入水雾时的实验结果。图30及图31中的(a)为等离子体照射时间为15分钟时的结果，(b)为10分钟时的结果，(c)为7分钟时的结果，(d)为2分钟时的结果，(e)为I分钟时的结果，(f)为为了比较，不进行等离子体照射时的结果。如图30及图31所示可知，等离子体照射15分钟的实验对象(图30 (a)、图31 (a)、)无论有无导入水雾，即使培养10天菌仍不繁殖，因此能够得到杀菌效果。与此相对，可知等离子体照射10分钟以下的实验对象(图30(b)?(e)、图31(b)?(e))无论有无导入水雾，照射时间越长菌繁殖的抑制效果越好，但是菌全部逐渐繁殖，并没有得到杀菌效果。
[0179]下面，使用图1的病原菌及害虫驱除装置1，对灰霉病的孢子进行等离子体照射，分析了改变其照射时间及照射距离时的变化。番茄灰霉病的孢子在进行等离子体照射后，使用PDA培养基在20°C下培养10天，观察其变化。将等离子体的照射时间分别设为15分钟、4分钟，将等离子体的照射距离分别设为200mm、100mm。另外，将等离子体照射时的电压V设为11.7kV，频率设为8.3kHz，空气导入流量设为16L/min，水导入量设为91 yL/min。另夕卜，将孢子的密度设为100个/10 μ L。
[0180]图32表示实验结果。图32中的(a)为将等离子体的照射时间设为15分钟，照射距离设为200mm时的结果，(b)为将等离子体的照射时间设为15分钟，照射距离设为10mm时的结果，(c)为将等离子体的照射时间设为4分钟，照射距离设为10mm时的结果，(d)为为了比较，未进行等离子体照射时的结果。如图32所示可知，等离子体照射15分钟的实验对象(图32(a)及(b))与照射距离无关，即使培养10天菌仍不繁殖，因此能够获得杀菌效果。与此相对，可知等离子体照射4分钟的实验对象(图32(c))虽得到抑制菌繁殖的效果，但是菌仍逐渐繁殖，并未获得杀菌效果。
[0181]下面，向灰霉病菌滴下各种浓度的过氧化氢后，使用PDA培养基在20°C下培养7天，观察其变化。将过氧化氢的浓度设为1000mg/L、625mg/L、250mg/L、100mg/L，分别滴下100 μ Lo
[0182]图33表示实验结果。图33中的(a)为过氧化氢浓度为1000mg/L时的结果，(b)为625mg/L时的结果，(c)为250mg/L时的结果，(d)为100mg/L时的结果，(e)为为了比较，用纯水代替过氧化氢滴下时的结果，(e)为为了比较，未进行任何滴下操作时的结果。如图33所示可知，过氧化氢浓度越高，菌繁殖的抑制效果越大，但是不论哪种菌都在逐渐繁殖，并没有得到杀菌效果。由此结果，可以认为等离子体照射时的杀菌效果并不基于氧化氢，而是基于OH自由基。
[0183](用OH自由基的杀虫)
[0184]进行了分析针对害虫的杀灭效果的实验。
[0185]使用图1的病原菌及害虫驱除装置1，向蚜虫照射用氦等离子体生成的OH自由基。将放电时的外加电压V设为10?20kV，水导入量设为0.1?5mL/小时。图34是表示向蚜虫照射了 OH自由基时的蚜虫的显微镜图像。如图34所示，在向蚜虫照射OH自由基的情况下，蚜虫被杀灭或衰弱。通过目视或显微镜观察对其个体进行了确认。
[0186]接着，使用图1的病原菌及害虫驱除装置1，向螨虫照射用氦等离子体生成的OH自由基。将放电时的外加电压V设为10?20kV，水导入量设为0.1?5mL/小时。通过显微镜观察确认照射了 OH自由基的个体在数日后被杀灭。另一方面，未照射过OH自由基的个体仍生存。
[0187]根据上述结果可以确认，对于使农作物产生疾病的菌的杀菌或害虫的驱除，只要在将外加电压设为1kV?20kV(参照图11、16)，每小时导入0.0OlmL?1mL的水雾(参照图14、15)，将氦气或空气等气体的供给量设为7升/分钟?20升/分钟(参照图21)，向病原菌或害虫照射用氦等离子体或空气等离子体生成的OH自由基至少5分钟以上?15分钟左右即可。
[0188]在本发明中，OH自由基量依赖于所使用的病原菌及害虫驱除装置I的反应容器2的内径大小、阴极电极5和阳极电极6的长度、电极的表面积、电压的范围及所导入的水雾量等并而受限制，并被上述的每小时0.0OlmL?1mL的水雾的导入范围所限制。另外，也并受所述5分钟以上?15分钟的照射时间所限制。
[0189]毋庸多言，本发明并不限定于上述实施例，可以在权利要求书所述的发明范围内进行各种变形，该变形也包含在本发明的范围内。
[0190]附图标记说明
[0191]1、20、30:病原菌及害虫驱除装置
[0192]2:反应容器
[0193]3:气体供给部
[0194]3a:输气管
[0195]4:水供给部
[0196]4a:泵
[0197]4b:水雾生成器
[0198]4c:水雾运输用气体供给器
[0199]4d:水量控制装置
[0200]5:阴极电极
[0201]6:阳极电极
[0202]7:电源部
[0203]8:外侧线圈
[0204]9:内侧线圈
[0205]25:阴极电极
[0206]25a:主体部
[0207]25b:插入部
[0208]25c:线状体
[0209]25d:冷却装置
[0210]26:阳极电极
[0211]26a:放射状电极部
【主权项】
1.一种病原菌及害虫驱除方法，其特征在于， 将水导入反应容器； 由气体供给部向所述反应容器供给成为等离子体的气体； 对配置在所述反应容器中的阳极电极与阴极电极之间外加电压，对所述气体放电，同时生成OH自由基； 照射所述OH自由基来驱除病原菌或害虫。2.根据权利要求1所述的病原菌及害虫驱除方法，其特征在于，作为所述水，将水雾导入所述反应容器。3.根据权利要求1或2所述的病原菌及害虫驱除方法，其特征在于，所述气体设为空气、氦气、氩气中的任意一种或这些气体的混合物。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的病原菌及害虫驱除方法，其特征在于，通过控制所述水的供给量及/或所述气体的供给量来控制OH自由基的生成量。5.根据权利要求1到4中任意一项所述的病原菌及害虫驱除方法，其特征在于，所述病原菌为稻瘟病、小麦白粉病、大S.紫斑病、草莓灰霉病、黄瓜灰霉病、番前灰霉病、百合叶枯病、黄瓜白粉病、草莓白粉病、番茄叶霉病、大葱锈病、菊花白锈病、大葱黑斑病、大葱黑斑病、苹果斑点落叶病、黄瓜褐斑病、茼蒿炭疽病、芹菜叶枯病、苹果褐斑病、恶苗病中的任意一种。6.根据权利要求1至4中任意一项所述的病原菌及害虫驱除方法，其特征在于，所述害虫为螨虫或蚜虫。7.根据权利要求1到6中任意一项所述的病原菌及害虫驱除方法，其特征在于，所述OH自由基是将所述电压设为1kV?20kV，并每小时导入0.0OlmL?1mL的水雾而生成的。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的病原菌及害虫驱除方法，其特征在于，将所述气体的供给量设为7升/分钟?20升/分钟。9.根据权利要求7或8所述的病原菌及害虫驱除方法，其特征在于，进一步地，对所述病原菌及所述害虫照射所述OH自由基至少5分钟以上?15分钟。10.一种农业用驱除方法，其特征在于，由权利要求1到9中任意一项所述的病原菌及害虫驱除方法构成。11.一种病原菌及害虫驱除装置，其特征在于， 具有反应容器、一对电极、水供给部、气体供给部及电源部； 其中一个电极具有插入所述反应容器的插入部； 另一个电极配置在与所述插入部相对的位置； 所述水供给部设置为能够通过所述插入部向所述反应容器供给水； 所述气体给部设置为能够向所述反应容器供给成为等离子体的气体， 所述电源部设置为能够对所述插入部与所述另一个电极之间外加电压，使供给了所述水和所述气体的反应容器中生成OH自由基。12.根据权利要求11所述的病原菌及害虫驱除装置，其特征在于，所述插入部形成为筒状，能够将所述水通过其内部向所述反应容器供给。13.根据权利要求12所述的病原菌及害虫驱除装置，其特征在于，所述插入部具有使通过其内部的水顺流而从前端突出设置的、由细线构成的线状体。14.根据权利要求12所述的病原菌及害虫驱除装置，其特征在于，具有冷却装置，其设置为与所述插入部的前端及外侧面之间隔开间隙，并覆盖所述插入部的前端及外侧面，在通过所述插入部的水通过所述间隙后，供给至所述反应容器。15.根据权利要求11或12所述的病原菌及害虫驱除装置，其特征在于，所述水供给部能够向所述反应容器供给水雾。16.根据权利要求11至15中任意一项所述的病原菌及害虫驱除装置，其特征在于，所述另一个电极具有配置于所述反应容器内侧或外侧的线圈。17.根据权利要求11至15中任意一项所述的病原菌及害虫驱除装置，其特征在于，所述另一个电极具有由多根细线构成的放射状电极部。18.根据权利要求11至17中任意一项所述的病原菌及害虫驱除装置，其特征在于，所述电源部为脉冲电源。19.根据权利要求18所述的病原菌及害虫驱除装置，其特征在于，所述电源部包含交流电源。20.一种等离子体装置，其特征在于，由权利要求11至19中任意一项所述的病原菌及害虫驱除装置构成，在权利要求10所述的农业用驱除方法中使用。
【专利摘要】技术问题：本发明提供能够高效生成OH自由基，病原菌及害虫的驱除效果优异的病原菌及害虫驱除方法，以及病原菌及害虫驱除装置。解决手段：将水雾等的水导入反应容器(2)，由气体供给部(3)向反应容器(2)供给成为等离子体的气体，对配置在反应容器(2)中的阴极电极(5)与阳极电极(6)之间外加电压，对气体放电的同时生成OH自由基，对被杀菌物或被杀虫物照射OH自由基，来驱除病原菌或害虫。气体为空气、氦气、氩气中的任意一种或这些气体的混合物。也可以通过控制水雾的供给量或气体的供给量，来控制OH自由基的生成量。
【IPC分类】H05H1/24, A01P3/00, A01P7/02, A01M1/00, A01N59/00, A01M17/00, A01P7/04
【公开号】CN104883881
【申请号】CN201380068973
【发明人】金子俊郎, 加藤俊显
【申请人】国立大学法人东北大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2013年12月27日
【公告号】EP2941955A1, EP2941955A4, WO2014104350A1