CN201113231Y - 离子束发生装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及离子束发生装置，包括腔体，腔体上开有空气入口及离子束出口，所述腔体由顺序连接的主腔体、上腔体及副腔体构成，所述空气入口位于所述主腔体上，所述离子束出口有二个，一级离子束出口位于所述主腔体的尾部，二级离子束出口位于所述副腔体的出口端，所述主腔体内顺序装置平面涡流器及第一离子束发生器，所述上腔体内装置螺旋涡流器，所述副腔体内装置第二离子束发生器。本实用新型可通过两级离子束发生器使气体导流、加速、聚焦及电离，可以生成高密度、高能量、高纯度的离子束。

Description

离子束发生装置
技术领域
本实用新型涉及离子发生装置，尤其涉及利用高频高压电离空气形成离子束的发生装置。
背景技术
现有的离子发生装置一般是通过高压放电电离空气产生离子。中国发明专利申请，申请号00107521.7，公开号CN1278511A，公开日2001年1月3日，公开了一种电离气体生成设备。
该设备包括一外壳，一空气入口和一电离气体出口，在外壳内配置第一电极和第二空心电极，在第一电极和第二电极之间施加至少10KV的高压，空气在通过第一电极和第二电极之间时被电离。使用该设备可生成高密度的电子电流，在流入外壳的空气中，通过放电电子的作用，生成各种离子。
使用该设备生成的离子密度低，不能形成离子束或离子流。
实用新型内容
本实用新型针对上述电离气体生成设备生成的离子密度低，不能形成离子束的问题，提供一种可产生高密度离子流的离子束发生装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：
离子束发生装置，包括腔体，腔体上带有空气入口及离子束出口，所述腔体由顺序连接的主腔体、上腔体及副腔体构成，空气入口位于主腔体上，所述离子束出口有二个，一级离子束出口位于主腔体的尾部，二级离子束出口位于所述副腔体的出口端，所述主腔体内顺序装置平面涡流器及第一离子束发生器，所述上腔体内装置螺旋涡流器，副腔体内装置第二离子束发生器。
进一步地，所述第一离子束发生器及第二离子束发生器分别包括顺序安装的气流导向控制器、电子加速器、反射导向器及高频高压换能器；所述电子加速器的中部分别有一管道，所述管道分别与所述气流导向控制器及反射导向器密封连接，构成气流通道。
所述电子加速器由其中部管道外围的电磁线圈构成，在所述反射导向器与电子加速器之间设置聚焦线圈。所述电子加速器的电磁线圈外围设置有屏蔽网。
所述高频高压换能器由正电极板与负电极板相间安装构成，每两块电极板之间设置间隙，所述正电极板与负电极板分别电连接。
主腔体与所述上腔体之间设置活塞阀。
上腔体顶部装置电磁阀，上腔体内装置过滤分子筛。
本实用新型产生离子束的过程如下：压缩空气从主腔体上的空气入口进入主腔体内，首先通过平面涡流器将空气集中，然后由气流导向控制器将空气送入电子加速器进行加速，再由反射导向器将加速后的气流集中，集中的进入高频高压换能器，通过高频高压的作用将气流电离，产生一级离子束，一级离子束可以从位于主腔体尾部的一级离子束出口输出；如要进一步加大离子束的浓度，则让一级离子束不从一级离子束出口输出，让其继续进入上腔体，通过上腔体中的螺旋涡流器的作用进入副腔体，在副腔体内，一级离子束通过电子加速器再次进行加速，再通过高频高压换能器使一级离子束进一步电离，产生密度更高、能量更大的二级离子束，二级离子束从副腔体的出口端输出。
本实用新型的技术效果在于：本实用新型通过两级离子束发生器使气体导流、加速、聚焦及电离，可以生成高密度、高能量的离子束，产生的一级离子束的密度可达到4.2×106个/cm3，二级离子束的密度可达到6.37×106个/cm3。上腔体内装置过滤分子筛可以过滤掉一级离子束中的有害成份，例如氧离子，从而保证二级离子束的纯度更高。
附图说明
图1为本实用新型结构的主视剖视图；
图2为本实用新型中第一离子束发生器的主视剖视图；
图3为图2中电极板的左视图；
图4为图2中A处放大图；
图5为本实用新型中平面涡流器的主视剖视图；
图6为图5的右视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
见图1，本实用新型包括腔体，腔体上开有空气入口及离子束出口，腔体由焊接成一体的主腔体4、上腔体14及副腔体18构成。空气入口1位于主腔体4上，空气入口1与压缩空气源相连。离子束出口有二个，一级离子束出口11位于主腔体4的尾部，一级离子束出口11上装有阀12，二级离子束出口25位于副腔体18的出口端。主腔体4内顺序装置平面涡流器2及第一离子束发生器7。上腔体14内装置螺旋涡流器15，螺旋涡流器15的中心呈圆锥管状，圆锥管的外表面焊接螺旋板。副腔体18内装置第二离子束发生器23。
见图1和图2，第一离子束发生器7包括顺序连接的气流导向控制器3、电子加速器6、反射导向器9及高频高压换能器10。气流导向控制器3为漏斗状焊接件。电子加速器6中部有一非金属材料制成的管道，该管道与气流导向控制器3及反射导向器9密封连接，构成气流通道。电子加速器6由中部管道外围的一组电磁线圈构成，电磁线圈通入24V、频率为200KHz以下的脉冲电源。在反射导向器9与电子加速器6之间设置聚焦线圈8，聚焦线圈8中通入12V交流电源。电子加速器6的外围设置屏蔽金属线圈5，可以避免能量的损失，该线圈5还用来接收68KHz～200KHz的电磁波，起着电磁加速器的作用。反射导向器9呈盆状，对电离子起着反射导向的作用。见图2、图3和图4，高频高压换能器10由正、负电极板26相间安装，通过螺栓27串成一体，各正电极板与负电极板分别连接，正电极板与负电极板之间施加28KV、频率为68KHz～110KHz的直流脉冲电源。。每两块电极板26之间设置间隙，该间隙最佳为0.2mm。各正、负电极板26的中部有气流通孔。
见图1，第二离子束发生器23包括顺序连接的气流导向控制器19、电子加速器20、反射导向器22及高频高压换能器24。第二离子束发生器23与第一离子束发生器7的结构基本相同。其高频高压换能器24的正、负电极板之间并联接入12KV、频率为110KHz～200KHz的直流脉冲电源。
见图1，主腔体4与上腔体14之间设置活塞阀13，可以用来控制进入上腔体14中的一级离子束的流量。上腔体14顶部装置电磁阀16，上腔体14内装置过滤碳分子筛17，通过分子筛17可以把一级离子束中的有害成份过滤掉，例如氧离子，并通过电磁阀16排出。
见图5和图6，平面涡流器2由基板28和螺旋板29焊接而成，螺旋板29对压缩空气起导向集中作用，基板28的中部有气流通孔。

Claims (8)

1.离子束发生装置，包括腔体，腔体上带有空气入口及离子束出口，其特征在于所述腔体由顺序连接的主腔体、上腔体及副腔体构成，空气入口位于主腔体上，所述离子束出口有二个，一级离子束出口位于主腔体的尾部，二级离子束出口位于所述副腔体的出口端，所述主腔体内顺序装置平面涡流器及第一离子束发生器，所述上腔体内装置螺旋涡流器，所述副腔体内装置第二离子束发生器。
2.按照权利要求1所述的离子束发生装置，其特征在于所述第一离子束发生器及第二离子束发生器分别包括顺序安装的气流导向控制器、电子加速器、反射导向器及高频高压换能器；所述电子加速器的中部分别有一管道，所述管道分别与所述气流导向控制器及反射导向器密封连接，构成气流通道。
3.按照权利要求2所述的离子束发生装置，其特征在于所述电子加速器由其中部管道外围的电磁线圈构成，在所述反射导向器与电子加速器之间设置聚焦线圈。
4.按照权利要求3所述的离子束发生装置，其特征在于所述电子加速器的电磁线圈外围设置有屏蔽网。
5.按照权利要求2或3所述的离子束发生装置，其特征在于所述高频高压换能器由正电极板与负电极板相间安装构成，每两块电极板之间设置间隙，所述正电极板与负电极板分别电连接。
6.按照权利要求5所述的离子束发生装置，其特征在于所述间隙为0.2mm。
7.按照权利要求1所述的离子束发生装置，其特征在于所述主腔体与上腔体之间设置活塞阀。
8.按照权利要求1所述的离子束发生装置，其特征在于所述上腔体顶部装置电磁阀，上腔体内装置过滤分子筛。
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