CN103390859B - 一种负离子加速器及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种负离子加速器及其应用，包括高压绝缘密封外壳，其特征在于：高压绝缘密封外壳设有输入侧和释放端，碳富勒烯C60粉末填装在高压绝缘密封外壳中，碳富勒烯C60的粉末的湿度保持在85-95%；输入侧的高压绝缘密封外壳内设有电子束聚电极，输入端单极导线穿过高压绝缘密封外壳与电子束聚电极连接；释放端为单极多芯的碳纤维尖端，释放端的高压绝缘密封外壳内设有接收导电极板，碳纤维发射尖端的根部穿过高压绝缘密封外壳与导电极板对接。应用时将负离子发生器产生的负电子经单极导线传递到负离子加速器中的电子束聚电极，经过碳富勒烯C60粉末的纯化加速后，由接收导电极板接收，再通过碳纤维发射尖端发射。
Description
技术领域
本发明涉及一种负离子加速器及其应用。
背景技术
目前，人工产生负离子的方式普遍为尖端电晕放电式空气负离子发生器，是利用220V交流电经整流振荡器和升压器输出负直流高电压供给尖端进行电晕放电，使空气电离产生空气负离子。
在包括日、美、英、法、德等国的国内外市场上，目前基本上都是采用负高压源，将碳纤维制成放电电极(也有称之为“放电天线”)，接通高压后将碳纤维电极单极置入空间，使电极向周围的空间高速喷射电子。电子被空气离子迅速捕获，形成空气负离子，此类技术的负高压一般必须在8,000V以上，电压越高，电极与空气接触面积越大（放电极端越多），负离子生成剂量越大，产生的负离子浓度达到104/cm3～9×107/cm3。这种方式虽然提高了负离子的含量，但在激发负离子的同时，还会产生正离子、臭氧（其含量一般超过国家标准）及静电现象对人体健康产生次生危害。
如何提高人工产生负离子的含量，同时尽量减小正离子、臭氧及静电现象对人体健康产生次生危害，是人们迫切需要解决的技术难题。
富勒烯（Fullerene) 是一种碳的同素异形体。任何由碳一种元素组成，以球状，椭圆状，或管状结构存在的物质，都可以被叫做富勒烯。富勒烯与石墨结构类似，但石墨的结构中只有六元环，而富勒烯中可能存在五元环。1985年Robert Curl等人制备出了C60。1989年，德国科学家Huffman和Kraetschmer的实验证实了C60的笼型结构，它是一类由碳原子组成的笼状分子，是一种碳原子簇，由60个碳原子构成32面体，包括20个六边形，12个五边形，其32面体的每个顶点上的碳原子跟三个其它的碳原子相邻。如同苯环上每个碳原子都是sp2杂化。p轨道在环的上、下形成π键一样，足球烯每个顶角上的碳原子也都满足sp2杂化的要求，剩余的p轨道在碳富勒烯分子的外围和内腔形成π键，由于上述独特结构及物理特性，使其拥有大量游离负电子。
济南新活电器有限公司申请了名称为“富勒烯电触媒单电极电子喷射式空气负离子生成器”的实用新型专利，公开号为：CN 201754466 U，该专利是将所述直流负高压生成电路接入 220V 交流电源， 并在输出端连接抗高压输出导线 ；所述抗高压输出导线最后连接富勒烯电触媒发射尖端通过富勒烯电触媒发射尖端向外界扩散负离子，同时消除了如臭氧、 氮氧化物、 电磁波以及静电等衍生产物对人体健康产生次生危害。这种方式虽然能够获得较为纯净的负离子，却难以模拟自然环境中负离子的自然生态。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前市场上能够产生负离子的各类产品存在的问题，尤其是如何将生成的纯净的负离子真正模拟自然环境中的自然生态，提供一种新的负离子加速器及其应用。
本发明的目的是这样实现的：一种负离子加速器，包括高压绝缘密封外壳，其特征在于：高压绝缘密封外壳设有输入侧和释放端，碳富勒烯C60粉末填装在高压绝缘密封外壳中，碳富勒烯C60的粉末的湿度保持在85-95%；输入侧的高压绝缘密封外壳内设有电子束聚电极，输入端单极导线穿过高压绝缘密封外壳与电子束聚电极连接；释放端为单极多芯的碳纤维尖端，释放端的高压绝缘密封外壳内设有接收导电极板，碳纤维发射尖端的根部穿过高压绝缘密封外壳与导电极板对接。
在本发明中：所述的电子束聚电极是从锗半导体材料异形管材中截取形成的电极，异形管材的截面类似“β”形。
在本发明中：碳富勒烯C60粉末的粒径为40-90nm。
一种负离子加速器的应用，其特征在于：将负离子发生器产生的负电子经单极导线传递到负离子加速器中的电子束聚电极，经过碳富勒烯C60粉末的纯化加速后，由接收导电极板接收，再通过碳纤维发射尖端发射。
本发明的优点在于：在加速器的输入侧设置锗半导体材料做成的电子束聚电极，由于截面类似“β”形锗半导体的自旋效应，可以使负离子不断波动，产生很强的波动动能，将负离子发生器产生的负电子流转化成波动的负电子流；在经过碳富勒烯C60粉末的作用下，纯净的负离子流抵达接收导电极板，由碳纤维发射尖端向外扩散，形成的负离子不仅纯净，而且浓度高。
附图说明
图1是负离子加速器的结构示意图。
图2是一种负离子加速器的应用方式。
图3是本发明释放端释放出的负电子流波形图。
图中：1、高压绝缘密封外壳，2、碳富勒烯C60粉末，3、电子束聚电极，4、单极导线，5、导电极板，6、碳纤维尖端，7、负离子发生器。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明实施例的具体结构，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
由图1可见，本发明包括高压绝缘密封外壳1，高压绝缘密封外壳1设有输入侧和释放端，碳富勒烯C60粉末2填装在高压绝缘密封外壳1中，碳富勒烯C60粉末的湿度保持在85-95%；输入侧的高压绝缘外壳1内设有锗半导体材料做成的电子束聚电极3，输入端单极导线4穿过高压绝缘密封外壳与截面类似“β”形电子束聚电极3连接；释放端为单极多芯的碳纤维尖端6，释放端的高压绝缘密封外壳内设有接收导电极板5，碳纤维发射尖端的根部穿过高压绝缘密封外壳1与导电极板5对接。
具体实施时，可以先将锗半导体材料制成截面类似“β”形的异形管材，然后从异形管材中截取适当长度的小段，形成电子束聚电极。
具体实施时，碳富勒烯C60粉末的粒径可以采用40-90nm。
由图2可见，应用中，可以将负离子发生器7的产生的负电子经单极导线4传递到负离子加速器中的电子束聚电极3，经过碳富勒烯C60粉末2的的纯化加速后，由接收导电极板5接收后通过碳纤维发射尖端6发射。
由图3可见，本发明中，负离子发生器产生的负电子在类似“β”形的锗半导体的电子束聚电极高迁移率和碳富勒烯材料的共同作用下，使其大量向空间释放形成负离子，同时因其锗半导体的自旋效应使负离子在空间内不断波动，大大增强了负离子的弥散在工作状态下实测的负电子流波形图波动大，能量峰值高，负离子纯净、浓度高、聚集快。而传统的的负离子发生器输出的负电子流基本保持一致，图形显示呈直线状态。因此本发明较目前的负离子发生器具有较强的竞争优势。
Claims (3)
1.一种负离子加速器，包括高压绝缘密封外壳，其特征在于：高压绝缘密封外壳设有输入侧和释放端，碳富勒烯C60粉末填装在高压绝缘密封外壳中，碳富勒烯C60的粉末的湿度保持在85-95%；输入侧的高压绝缘密封外壳内设有电子束聚电极，输入端单极导线穿过高压绝缘密封外壳与电子束聚电极连接；释放端为单极多芯的碳纤维尖端，释放端的高压绝缘密封外壳内设有接收导电极板，碳纤维发射尖端的根部穿过高压绝缘密封外壳与导电极板对接;所述的电子束聚电极是从锗半导体材料异形管材中截取形成的电极，异形管材的截面类似“β”形。
2.根据权利要求1所述的一种负离子加速器，其特征在于：碳富勒烯C60粉末的粒径为40-90nm。
3.一种如权利要求1所述一种负离子加速器的应用，其特征在于：将负离子发生器产生的负电子经单极导线传递到负离子加速器中的电子束聚电极，经过碳富勒烯C60粉末的纯化加速后，由接收导电极板接收，再通过碳纤维发射尖端发射。
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