使用紫外线辐射改变电荷制造技术

本发明专利技术公开了一种使用紫外线辐射来改变电介质材料（９０）上的电荷的系统（１０９）。所述系统包括气源（１０２）和紫外线辐射源（１０４）。所述气源（１０２）将气体（１０３）引入邻近电介质材料（９０）的区域。所述紫外线辐射源（１０４）被布置用于照射所述区域以调整电介质材料上的电荷。本发明专利技术还公开了一种改变电介质材料（９０）上的电荷的方法，在该方法中气体（１０３）被引入邻近电介质材料（９０）的区域。然后用紫外线辐射（１０５）照射所述区域以改变电介质材料（９０）上的电荷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用紫外线辐射改变电荷
技术介绍
在电介质材料上经常发生静电荷积聚T当电介质材料与另一材料接触时，发生表 面电荷交换。当这些材料随后被分离时，一些交换的电荷可能保留在一个或二个材料上。保 留的电荷的量取决于各自的材料特性以及外部因素诸如湿度或外加电场。由于电介质材料的低导电率，保留在电介质材料上的电荷至少暂时被捕获在表面 上直到其或者泄到地面或者被诸如离子发生器的外部源或者被空气中环境离子所中和。电 介质材料上的静电荷可以导致各种问题，包括涂层缺陷。电介质材料的静电放电可以导致 另外的问题。
技术实现思路
一般地说，本专利涉及使用紫外线辐射改变电介质材料的电荷。在一种可能的构 造中并作为非限制性实例，电荷改变涉及紫外线辐射源和气源。来自气源的气体被引入带 电的电介质材料邻近的区域。来自紫外线辐射源的紫外线辐射被提供到气体和电介质材料 之间的界面来改变存在于电介质材料上的电荷。一个方面是一种用于改变电介质材料上的电荷的电荷改变系统，该系统包括气源 以用于将气体引入邻近电介质材料的位置使得气体在该位置处具有比在大气中更高的浓 度；以及紫外线辐射源以用于产生紫外线辐射并引导紫外线辐射到达该位置；其中紫外线 辐射与气体和电介质材料相互作用以改变电介质材料上的电荷。另一个方面是一种改变电介质材料上电荷的方法，该方法包括获得电介质材料； 将气体引入邻近电介质材料的区域，使得气体在该区域具有比在大气中更高的浓度；用紫 外线辐射照射该区域和电介质材料；以及在照射电介质材料的同时改变电介质材料上的电荷。另一个方面是一种电荷改变系统，该系统包括电介质材料通道以用于接收电介质 材料；含有气体的气源，该气源被布置用于向邻近电介质材料通道的位置供给气体以增加 该位置处的气体浓度；以及紫外线辐射源以用于利用紫外线辐射照射该位置来激发气体并 改变电介质材料上的电荷。附图说明图1是根据本专利技术用于改变电介质材料上电荷的一个示例性的电荷改变系统的 框图。图2是根据本专利技术的一个示例性的电荷改变系统的另一个框图。图3是根据本专利技术的另一示例性的电荷改变系统的框图。图4是根据本专利技术的另一示例性的电荷改变系统的框图。图5是根据本专利技术的另一示例性的电荷改变系统的框图。图6是根据本专利技术的另一示例性的电荷改变系统的框图。图7是根据本专利技术的用于实施实验的测试系统的示意性框图。图8是显示使用氮气和图7所示测试系统所获得的带正电的电介质材料测试结果 的柱状图。图9是显示使用氮气和图7所示测试系统所获得的带负电的电介质材料测试结果 的柱状图。图10是进一步示出了图8所示测试结果的测量的时间线。图11是显示使用氮气和图7所示测试系统所获得的测试结果的图。图12是显示使用氮气和图7所示测试系统所获得的测试结果的图。图13是显示使用二氧化碳和图7所示测试系统所获得的测试结果的图。图14是显示使用氩气和图7所示测试系统所获得的测试结果的图。图15是显示使用氩气和图7所示测试系统所获得的测试结果的图。具体实施例方式各实施例将参照附图进行详细描述，其中在整个若干视图中类似的附图标记表示 类似的部件和组件。对各种实施方式的参照不限制本文所附权利要求书的范围。另外，本 说明书中阐明的任何实例并非意图进行限制，而只是阐明所附权利要求书的许多可能实施 例中的某些。图1是用于改变电介质材料90上的电荷的一个示例性的电荷改变系统100的框 图。电荷改变系统100包括外壳101，气源102和紫外线辐射源104。气源102是气体103 的来源。紫外线辐射源104产生紫外线辐射105。电介质材料90的实例包括聚酯、聚乙烯、聚丙烯、布(诸如尼龙)、纸、层合物、玻璃 等。虽然被称为电介质材料，在一些实施例中，电介质材料90与导电层、防静电层、导电区 域，防静电区域等相结合。在一些实施例中，电介质材料90以具有延伸长度的片料卷材的 形式存在，诸如参照图2所描述的。在其他实施例中，电介质材料90以离散或单独项的形 式存在，诸如具有范围从大约0. 1米到大约1米的长度和从约0. 1米到约1米的宽度。在 一些实施例中，电介质材料90具有范围从约3微米到约3000微米并且通常从约10微米到 约1500微米的厚度。电介质材料90的一些实施例通常具有平面的结构。电介质材料90 的其他实施例具有三维的结构。在一些实施例中，电荷改变系统100包括外壳101。外壳101运转以包含或部分地 包含来自外壳101内气源102的气体103。一些实施例不包括外壳101。电荷改变系统100 的其他实施例包括以罩、壁、一组壁、圆筒或偏圆筒、球体或偏球体等形式存在的外壳101。 外壳101的一个实施例是紫外线室的外壳。在一些实施例中，外壳101包括一个或多个穿 过其进入和离开电介质材料90的开口。外壳101的一些实施例还包括入口或接头以用于 接收输入，诸如连接来自气源102的软管的气源入口、用于接收电能以为紫外线辐射源104 供电的电插座、以及其他所需的入口或接头。气源102是气体103的来源。在一些实施例中，气源102是含有加压气体或液体 的气罐。在其他实施例中，气源102是含有固体(例如干冰)的容器。气源102被布置用 于将气体103引入邻近电介质材料90的区域110，诸如穿过一个或多个软管、管子、管道、或 其他导管。在一些实施例中，气源102用来清除或部分清除来自外壳101的大气并用气体 103置换大气。在一些实施例中，使用多个气源102。除大气外气体103包括一种或多种气体。在一些实施例中，气体103是氮气(N2)、 二氧化碳(CO2)、氩气(AR)、或这些气体的组合。在另一实施例中，气体103是一种稀有气 体或多种稀有气体的组合。其他气体或气体的组合用在其他实施例中。在一些实施例中， 气体103被引入大气使得其与邻近电介质材料90的大气混合。紫外线辐射源104产生紫外线辐射105。紫外线辐射是通常具有波长范围从约30 纳米至约400纳米的电磁辐射。紫外线辐射源104的实例包括各种类型的灯、灯泡或发光 二极管(LED)。除了紫外线辐射105，一些紫外线辐射源104也产生具有紫外光谱以外波长 的电磁辐射。紫外线辐射源104的一个实例是带有“D”灯泡或“H”灯泡的由位于马里兰州 盖瑟斯堡的辐深紫外系统公司(FUSION UV SYSTEMS, INC )制造的型号F450的紫外系统。 紫外线辐射源104产生紫外线辐射105并引导紫外线辐射105到区域110，包括穿过气体 103并到达电介质材料90上。使用电荷改变系统101可改变电介质材料90上的静电荷。这样做，需提供包括不 需要的静电荷的电介质材料90。气体103被从气源102引入邻近电介质材料90的位置。 紫外线辐射由紫外线辐射源104产生并引导到邻近电介质材料90的位置。紫外线辐射激 发气体103并允许气体103与静电荷相互作用以改变电荷。例如，位于电介质材料90上的 过量电子会从电介质材料90转移进气体103，然后气体103携带电子远离电介质材料90。 所以，电荷改变系统101适用于改变存在于电介质材料90上不需要的电荷。在一些实施例 中，电荷改变包括从电介质材料90去除电子。在其他实施例中，电荷改变包括向电介质材 料90加入电子。在一些实施例中，电介质材料90上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于改变电介质材料上的电荷的电荷改变系统，所述系统包括：气源，所述气源用于将气体引入到邻近所述电介质材料的位置，使得所述气体在该位置具有比大气中更高的浓度；以及紫外线辐射源，所述紫外线辐射源用于产生紫外线辐射并引导所述紫外线辐射到达所述位置；其中所述紫外线辐射与所述气体和所述电介质材料相互作用以改变所述电介质材料上的电荷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德M让德尔杰克，戴维L菲利普斯，米切尔AF约翰逊，彼得T本松，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US