一种离子发生器制造技术

一种离子发生器，包括电极及与电极相连接的高压电源，其特征是电极由导体与电阻值≥１０↑［４］欧姆的阻挡层二部分紧密结合成复合电极，导体部分与高压电源的一个输出极相连，阻挡层位于复合电极的前端。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及利用空气在高压作用下的放电现象制成的离子发生器，特别是一种运用介质或半绝缘体阻挡放电制成的离子发生器。我国自1985年至今，申请专利的各种离子发生器已有几十种以上。但现有的空气离子发生器除少数采用热电偶式、紫外线式或放射线式外，一般采用高压电晕放电形式。电极材料多系导体，如金属、石墨等。但也有用其他材料做的放电极，如EP48012报道的炭纤维电晕放电、GB2090547和DE3143978等报道的天然或人造纤维放电。基于电晕原理制成的空气离子发生器，由于使用导体做电极，当空气未被击穿或只局部击穿时产生的离子较少。而当高压增加至击穿电压值使空气击穿后其产生的离子数量又太大，会伤害人甚至导致死亡。至于介质阻挡放电，其每个微放电中输运的电荷量也只有1-10×10-10库。如仍采用臭氧发生器的结构设计，虽能产生许多离子，但两电极间的距离太近且含有大量的臭氧，无法作为离子发生器使用。介质阻挡放电早在十九世纪就已被人所研究。它是把绝缘介质(如玻璃、陶瓷等)插入放电空间的一种气体放电。当气体击穿形成放电时，因积累在介质表面上的空间电荷会削弱加于其上的作用电场而导致放电中断，故只出现微放电。长期来这类放电被用于产生臭氧，供消毒灭菌用。其电极常为平板状或同轴圆柱形等。在这基础上几乎每年都有不同设计出现并申请专利。近些年这类放电应用于产生各种自由基和准分子，就是尚未用于制造离子发生器。本技术的目的是运用介质或半绝缘体阻挡放电的原理，但又不同于臭氧发生器或准分子发生器的一种离子发生器，其电极的一部分仍采用导体，但其与阻挡层紧密接合成一体后制成的复合电极形状以及阻挡层用≥104欧姆的绝缘或半绝缘材料的性质与现有技术不同，以达到既不伤人，又能发射距离较远。本技术的上述目的由以下技术方案实现一种离子发生器，包括电极及与电极相连接的高压电源，其特征是电极由导体与电阻值≥104欧姆的阻挡层二部分紧密结合成复合电极，导体部分与高压电源的一个输出极相连，阻挡层位于复合电极的前端。复合电极前端面形状可为锥面状、弧面状、平面状或平面上设锯齿或芒刺状。电极发射的方向上可设有至少一个导体靶极，靶极与高压电源的另一个输出极相连，其连接极性与电极导体相反。在复合电极的导体部分还可连接有一个凹面向发射方向的导体反射镜，此反射镜位于复合电极的后端。电极导体可为直径0.1mm～2m的圆柱或截面积为0.01mm2～10m2的柱体，高压电源为直流、交流或脉冲。以下结合附图给出的实施例对本技术作进一步说明。附图说明图1a-1f为导体与阻挡层组成复合电极的几种形状；图2为一种离子发生器的实施例；图3为使用多个电极的一种离子发生器的实施例。与高压电源相连的导体1(可用金属或石墨等材料制成)与阻挡层2(可用皮革、纸、半导电漆、胶或玻璃、陶瓷、橡胶等≥104欧姆的绝缘或半绝缘材料制成)紧密贴合、嵌合后粘接或涂膜后形成一复合电极，复合电极的形状可制成图1a-1f所示。其中图1 a为导体表面涂膜型，1b及1c为嵌合型，1d、1e、1f为贴合型。图1e的发射前端为平面，故所施加的电压要比前端为尖突的高。高压电源强度一般在1kv以上。阻挡层厚度一般小于5cm 。采用上述复合电极的形状之一，可按图2所示结构连接成一个离子发生器。图中，1为电极导体，2为阻挡层。电极导体1由绝缘支架11支撑并通过导线6连接在高压电源7的一个输出极上。高压电源7的另一个输出极连接靶极9(不设靶极时，高压电源的另一个输出极可悬空或接地)。设置靶极是为了增强发射电场，靶极设置与否或设置一个或多个，形状为圆片、圆环或其它，根据使用需要而定。在电极导体1上还可设置一与电极1相连通的导体反射镜面3，也是为了增强发射电场。4为开有发射窗口的机壳，5为保护罩(工作时去掉)。8为向高压电源供电的低压电源，10为电源总开关。申请人对安装了用半绝缘体制成的复合电极离子发生器进行了测试，其单个微放电通道的电量可达10-8库以上，脉冲持续时间(脉冲宽度)达几百ns以上。使用绝缘体复合电极的离子发生器，其离子发射量也不小，发射距离也较远。本技术的优点及效果1.与传统的空气离子发生器相比，由于本技术在导体电极上加了一层半绝缘体或绝缘体材料，故离子发射量小了。但在近距离击穿后发射离子脉冲时其量并不小，又不致于伤害人，故用途较广。2.本技术仍具有介质阻挡放电的一些优点，如a.可防止放电空间形成火花或弧光放电，故即使距离很近时也不会发出很大的击穿响声和很强的光，更不会伤害人。b.可防止放电产生的等离子体直接与电极的金属部分接触，故起了保护作用。这些是过去的空气离子发生器无法与之相比的。3.与用于产生臭氧或准分子的介质阻挡放电装置比，结构完全不同且臭氧量大大地减少了，而离子的发射量又增大了很多。虽然有时可能有点响声或弱光出现，但远弱于火花放电。4.不仅可以用交流高压，更多地是使用直流或直流脉冲高压。5.根据使用用途，可在高压电源上连接多个或多组复合电极(如图3)。本技术其所发射的离子可用于卫生保健、疾病防治、消毒杀菌、清新空气以及对农作物种子处理、培养新品种和生物改良等方面。被作用的对象可放置于靶极和复合电极之间，若靶极为透孔型(如圆环靶极)，则可把被作用对象置于靶极之后。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子发生器，包括电极及与电极相连接的高压电源，其特征是电极由导体与电阻值≥104欧姆的阻挡层二部分紧密结合成复合电极，导体部分与高压电源的一个输出极相连，阻挡层位于复合电极的前端。2.根据权利要求1所述的离子发生器，其特征是复合电极前端面形状为锥面状、弧面状、平面状或平面上设锯齿或芒刺状。3.根据权利要求1或2所述的离子发生器，其特征是电极发射的方向上设有至少一个导体靶极，靶极与高压电源的另一个输出极相连，其连接极性与电极导体相反。4.根据权利要求3所述的离子发生器，其特征是在复合电极的导体部分还连接有一个凹面向发射方向的导体反射镜，此反射镜位于复合电极的后端。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑震，郑莹，叶玉珮，
申请(专利权)人：郑震，郑莹，
类型：实用新型
国别省市：