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従来より、プラズマジェットは、被加工物に溶断、エッチング、薄膜堆積等の加工・表面処理を行うのに有用とされており、また有害物質の高温処理等、他の様々な分野で利用されている。
このようなプラズマジェットに関し、現在、直径２ｍｍ以下の精細プラズマジェットを発生させるには、直流アーク放電を用いる方法がよく知られている。しかしながら、直流アーク放電を用いる方法は、電極が劣化しやすいこと、反応性ガスの使用ができないこと、被加工材料が導体に限定されることなどの様々な問題を有している。
一方、近年、マイクロプラズマジェット発生装置がプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等の実用的な応用面から非常に注目されており、更には、化学・生化学分析の分野における分析装置や、マイクロデバイスに用いられるマイクロチップ等の加工・表面処理などのプロセス装置への応用も期待されている。
とりわけ、化学・生化学分析の分野においてシリコン、ガラス、プラスチックなどのチップ上に数十μｍ幅の溝を微細加工してガスクロマトグラフィー（ＧＣ）やマイクロキャピラリ電気泳動（μＣＥ）などの極微量物質の高速分離を行うフロー型分析システムを形成し、レーザー誘起蛍光検出や微小電極を用いた電気化学計測などのオンチップ高感度検出方法と組み合わせ、革新的な高性能分析を実現するμＴＡＳの研究が急速に進んでおり、遺伝子解析、医用検査、新薬開発など幅広い分野での応用が期待されている。
また、近年、ベンチトップの分析装置ではキャピラリー電気泳動などの分離技術に極めて感度の高い元素分析法として知られる誘導結合プラズマ発光分光分析（ICP-OES:Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy）やＩＣＰ質量分析を結合させた高速かつ超高感度な物質検出方法が開発されている。そこで、高密度マイクロプラズマをガラス等のチップ上で生成させ、μＴＡＳに集積して高感度検出モジュールとして応用することが考えられる。
分析用マイクロプラズマチップの最初の報告は、Ａ．ＭａｎｚらによりμＴＡＳ化したＧＣ（ガスクロマトグラフィー）での原子、分子検出を目的として１９９９年に発表されている。ガラスチップ内に形成した幅４５０μｍ×深さ２００μｍ×長さ２０００μｍの微小空間内に約１７ｋＰａの減圧下で１０～５０ｍＷの電力でＨｅの直流グロー放電を発生させ、メタンの検出限界６００ｐｐｍを見積もっている。減圧下での動作ではカソード電極のスパッタにより、２時間で放電不能になったが、その後、大気圧では２４時間の動作も可能であると報告されている。
また、マイクロストリップアンテナを用いた２．４５ＧＨｚマイクロ波放電チップが、大気圧かつ無電極で動作する最初のマイクロプラズマチップとして報告され、深さ０．９ｍｍ×幅１ｍｍ×長さ９０ｍｍの放電室内に長さ２～３ｃｍの放電を１０～４０Ｗで発生させ、水銀蒸気の検出限界として１０ｎｇ／ｍｌが報告されている。
しかしながら、微小空間での安定した高密度プラズマを小電力で生成することは容易ではないことから、μＴＡＳチップへのマイクロプラズマの実現による高感度な微量分析を可能とすることは実現不可能とされてきた。
そのような状況の中で、本発明者は、先に、マイクロプラズマを利用したＶＨＦ駆動マイクロ誘導結合プラズマ源を用いたμＴＡＳを提案し、これにより高感度な微量分析の途を開くことに成功した（特許文献１）。この特許文献１に開示したＶＨＦ駆動マイクロ誘導結合プラズマ源は、図１０に示すような、３０ｍｍ角の石英製の基板１０１中央に放電管１０３と、一巻き平板型アンテナ１０２を具備するマイクロプラズマチップ１１０である。このマイクロプラズマチップ１１０は、ＶＨＦ帯の高周波電源により駆動され、放電管１０３の一方からプラズマガス１０４を導入し、他方からマイクロプラズマジェット１０５を生成させる。【特許文献１】 特開２００２－２５７７８５号公報（特許請求の範囲、［図１］等）
本発明は、マイクロプラズマジェット発生装置に関し、詳しくは、大気圧にてマイクロプラズマジェットを良好に生成させ、被加工物の局所部位に溶断、エッチング、薄膜堆積などの加工・表面処理を高速で行うことができ、かつ、マイクロ化学分析システム（Micro Total Analysis System）（以下、「μＴＡＳ」と称する）にも有用なマイクロプラズマジェット発生装置に関する。
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