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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen lonisator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Verwendung bei der Entladung eines aufgeladenen Werkstücks.
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Bei der Behandlung eines Werkstücks, beispielsweise eines Halbleiterwafers oder dergleichen, wird ein lonisator eingesetzt, um das elektrostatisch aufgeladene Werkstück zu entladen. Der lonisator ist so aufgebaut, dass eine positive Elektrode und eine negative Elektrode in einer Elektrodenanbringungsöffnung an einer unteren Fläche eines Gehäuses angeordnet sind. Eine pulsierende positive Hochspannung wird auf die positive Elektrode aufgebracht, während eine pulsierende negative Hochspannung auf die negative Elektrode aufgebracht wird. Dies ist beispielsweise in der
JP 2005-108829 A gezeigt. Hierdurch wird eine Coronaentladung erzeugt, um positive und negative Ionen von den beiden Elektroden zu generieren.
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Bei dieser Art von lonisator ist es manchmal erforderlich, dass ein Sensor zur Messung des Ionengleichgewichts in einem Entladungsbereich an dem lonisator angebracht wird. Es ist auch möglich, dass ein Filter zur Verhinderung des Anhaftens von Staub an der Elektrode an der oben genannten Elektrodenanbringungsöffnung angebracht wird. Die Verwendung zusätzlicher Elemente hängt von den Einsatzbedingungen, der Einsatzumgebung und dergleichen ab. Außerdem ist es dann, wenn die oben genannte Elektrode so aufgebaut ist, dass sie mit Hilfe eines Einsatzes frei angebracht und entfernt werden kann, manchmal notwendig, Teile zur Verhinderung des Herausfallens an dem Ionisator anzubringen, so dass der Elektrodeneinsatz nicht aufgrund von Vibrationen, Stößen oder dergleichen plötzlich aus der oben genannten Elektrodenanbringungsöffnung herausfällt. Bei dem bekannten lonisator ist jedoch die nachträgliche Anbringung verschiedener zugeordneter Elemente, wie den oben beschriebenen, an dem lonisator nicht einfach möglich. Auch dann, wenn die Elemente an dem lonisator angebracht werden, wird jedes der Elemente einzeln mit unterschiedlichen Verfahren angebracht. Dadurch wird die Montage schwierig und die Elemente können nicht einfach an dem lonisator angebracht werden.
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Die
JP H05-297684 A beschreibt einen Koronaentlader mit einem Ladungsgehäuse und einer Klemmabdeckung, welche über elastische Rastarme mit endseitigen Rastvorsprüngen verfügt. An seitlichen Außenwänden des Entladungsgehäuses erstrecken sich Befestigungsnuten zum Einrasten der Rastarme. Die Befestigungsnuten weisen einen U-förmigen Querschnitt auf, der sich zur Seite hin öffnet. Eine obere innere Nutwand und eine untere innere Nutwand werden durch vorspringende Abschnitte gebildet, die sich ausgehend von einem zwischen den Wänden befindlichen Nutgrund parallel nach außen erstrecken.
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Die
US 6 744 617 B2 betrifft einen lonisator mit einem Gehäuse, in dem eine Lufteinheit und eine Entladungselektrodenanordnung in einem unteren Bereich angeordnet sind. Die Lufteinheit weist Flanken auf, die sich außenseitig der Lufteinheit nach außen hin erstrecken. Die Lufteinheit wird in dem Gehäuse montiert, indem die Vorsprünge in eine Nut eingeführt werden, wobei die Befestigungsnut durch einen Basisplattenabschnitt und einen Vorsprung eines rechtsseitigen Teilgehäuses gebildet wird. Der Vorsprung der Lufteinheit wird unter den Vorsprung geschoben. Anschließend wird ein linkes Teilgehäuse an dem rechten Teilgehäuse angebracht, wodurch die Lufteinheit in den Nuten befestigt wird.
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In Weiterbildung der Erfindung ist eine Führungsfläche zum Führen der oben genannten vorspringenden Kanten zu einer Befestigungsnut ausgebildet, indem eine Höhe der unteren Seitennutwand von einem Nutenboden zu einer Nutenöffnung der oben genannten Befestigungsnuten so gewählt ist, dass sie niedriger ist als eine Höhe der oberen Seitennutwand von einem Nutenboden zu einer Nutenöffnung. Außerdem ist eine Fläche der unteren Seitennutwand, die sich von einem Nutenöffnungsende zu der unteren Fläche erstreckt, in einer Richtung zu der Mitte des Gehäuses geneigt.
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Vorzugsweise liegt der Winkel, der durch einen schrägen Wandbereich der unteren Nutenwand an der oben genannten Befestigungsnut und eine virtuelle vertikale Fläche, die das oben genannte Gehäuse in der Mitte seiner Breitenrichtung in zwei Teile unterteilt, gebildet wird, zwischen etwa 10 und etwa 80°.
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Ein Hilfselement dient als Herausfallverhinderungsabdeckung zum Halten von Elektroden des Ionisators, so dass diese nicht aus Elektrodenbefestigungsöffnungen herausfallen.
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In diesem Fall kann das oben genannte Hilfselement vorzugsweise als ein Filterhalter zur Befestigung eines schwammartigen Filters an der oben genannten Elektrodenbefestigungsöffnung dienen.
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Bei einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung dient das oben genannte Hilfselement als ein Sensorhalter zum Halten eines Sensors zur Messung des Ionengleichgewichts.
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Bei dem lonisator gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Paar von Befestigungsnuten in dem Gehäuse ausgebildet, und das Hilfselement ist lösbar an der Befestigungsnut angebracht, indem die vorspringenden Kanten, die an den beiden Seitenwänden des Hilfselementes ausgebildet sind, elastisch einrasten. Verschiedene Typen von zugeordneten Elementen, beispielsweise Sensoren, Filter oder dergleichen können mit Hilfe des Hilfselementes angebracht werden. Somit kann das Anbringen zugeordneter Elemente in einfacher Weise auch nachträglich durchgeführt werden. Da die untere Seitennutwand der oben genannten Nutenbefestigungsnut nach außen und unten abgeschrägt ist, kann das Anbringen und Lösen des oben genannten Hilfselementes im Vergleich zu einem Fall, bei welchem die untere Nutenseitenwand eine normale Nutenform, die in horizontaler Richtung gerichtet ist, aufweist, einfach und zuverlässig durchgeführt werden.
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Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Ionisators gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist eine Ansicht von unten auf den lonisator gemäß 1, wobei ein Hilfselement teilweise aufgebrochen dargestellt ist.
- 3 ist eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht des Ionisators gemäß 1.
- 4 ist eine Seitenansicht, wobei das Hilfselement aus 3 getrennt dargestellt ist.
- 5 ist ein vergrößerter Teilschnitt eines Gehäuses.
- 6 ist eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Ionisators gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 7 ist eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht des Ionisators gemäß 6.
- 8 ist eine Ansicht eines Ionisators gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 9 ist eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht des Ionisators gemäß 8.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die 1 bis 4 zeigen einen Ionisator gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der lonisator 1A wird zum Entladen eines Werkstücks, das bei der Behandlung elektrostatisch aufgeladen wurde, beispielsweise einem Halbleiterwafer oder dergleichen, eingesetzt. Wenn von dem lonisator 1A positive und negative Ionen auf das Werkstück gestrahlt werden, werden die negativen Ionen dann absorbiert, wenn das Werkstück mit einem positiven Potential aufgeladen ist. Die positiven Ionen werden dann absorbiert, wenn das Werkstück ein negatives Potential aufweist. Hierdurch wird die Entladung durchgeführt.
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Bei dem oben genannten lonisator 1A ist ein Hilfselement 3A für anzubringende Teile lösbar an einem lonisatorgrundkörper 2 angebracht, der ein Paar positiver und negativer Elektroden 11, 11 oder vorzugsweise eine Mehrzahl solcher Paare zur Erzeugung der Ionen aufweist. Das Hilfselement 3A ist ein Element zum Anbringen zugeordneter Teile, beispielsweise eines Sensors, eines Filters oder dergleichen, an dem oben genannten lonisatorgrundkörper 2. Bei der ersten Ausführungsform dient das oben genannte Hilfselement 3A als eine Herausfallverhinderungsabdeckung, um zu verhindern, dass die oben genannten Elektroden 11 herausfallen.
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Der oben genannte lonisatorgrundkörper 2 weist ein dünnes und langes hohles Gehäuse 5 auf. Das Gehäuse 5 hat den Querschnitt eines in Längsrichtung langen Rechtecks, einer Ellipse oder ähnlicher Formen. Eine Mehrzahl von Elektrodenbefestigungsöffnungen 6 mit einer dünnen und langen elliptischen Form in einer axialen Richtung (Längsrichtung) ist an einer unteren Fläche 5a des Gehäuses 5 mit gleichen Abständen in axialer Richtung ausgebildet. Ein Elektrodeneinsatz 7 ist lösbar in jeder der Elektrodenbefestigungsöffnungen 6 angebracht. Das Bezugszeichen 8 in der Zeichnung bezeichnet eine Endplatte zum Abschließen beider Endbereiche in einer Längsrichtung des oben genannten Gehäuses 5.
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Bei dem oben genannten Elektrodeneinsatz 7 wird ein Paar positiver und negativer Elektroden 11, 11 zur Erzeugung der positiven und negativen Ionen durch Aufbringung einer Hochspannung in einem internen Teil eines hohlen Elektrodenhalters 10, der einen elliptischen Querschnitt hat, gehalten. Der Elektrodeneinsatz 7 ist so aufgebaut, dass er durch Drehen des Elektrodeneinsatzes 7 um einen bestimmten Winkel um eine Mittelachse nach Einsetzen in die oben genannte Elektrodenbefestigungsöffnung 6 in dieser verriegelt und angebracht wird. Wenn der Elektrodeneinsatz 7 von der Elektrodenbefestigungsöffnung 6 entfernt wird, reicht es daher aus, den Elektrodeneinsatz 7 in umgekehrter Richtung zu drehen und zu entnehmen.
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Die oben genannten positiven und negativen Elektroden 11, 11 sind, auch wenn dies nicht dargestellt ist, mit einem positive Hochspannung Erzeugungsschaltkreis zur Erzeugung einer pulsierenden positiven Hochspannung bzw. einem negative Hochspannung Erzeugungsschaltkreis zur Erzeugung einer pulsierenden negativen Hochspannung verbunden. Die positiven und negativen Elektroden 11, 11 erzeugen Coronaentladungen, indem die positiven und negativen Hochspannungen abwechselnd von den periodisch arbeitenden Hochspannungserzeugungsschaltkreisen aufgebracht werden. Die positiven Ionen werden von der positiven Elektrode 11 ausgestrahlt, während die negativen Ionen von der negativen Elektrode 11 ausgestrahlt werden.
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Wie sich deutlich aus 5 ergibt, weist das oben genannte Gehäuse 5 die oben genannte untere Fläche 5a auf, an der die oben beschriebene Elektrodenbefestigungsöffnung 6 vorgesehen ist, sowie linke und rechte Seitenflächen 5b, 5b, die sich einer oberen und unteren Richtung (vertikalen Richtung) erstrecken, und Führungsflächen 5c, 5c, die zwischen der unteren Fläche 5a und den beiden Seitenflächen 5b, 5b angeordnet sind. Das Gehäuse 5 weist außerdem ein Paar von Befestigungsnuten 15, 15 auf, die sich an einander abgewandten Positionen an einem unteren Endbereich der oben genannten Seitenwände 5b, 5b über die gesamte Länge in axialer Richtung (Längsrichtung) des Gehäuses 5 erstrecken.
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Die oben genannte Befestigungsnut 15 weist einen Nutenquerschnitt auf, der im Wesentlichen U- oder V-förmig ist, und umfasst eine obere Seitennutwand 15a und eine untere Seitennutwand 15b, wobei die obere Seitennutwand 15a etwa horizontal angeordnet oder in Richtung einer Nutenöffnungsseite etwas nach oben geneigt ist. Die untere Seitennutwand 15b ist nach unten zu der Nutenöffnungsseite geneigt. Die Wandhöhe von einem Nutenboden zu einer Nutenöffnung ist an der unteren Seitennutwand 15b kleiner als die Wandhöhe von dem Nutenboden zu der Nutenöffnung an der oberen Seitennutwand 15a.
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Die oben genannte Führungsfläche 5c, die sich von einem Nutenöffnungsende der oben genannten unteren Seitennutwand 15b zu der oben genannten unteren Fläche 5a erstreckt, ist keine vertikale Fläche, sondern ist eine schräge Fläche, die in einer Richtung zu der Mitte des Gehäuses 5 abgeschrägt ist. Eine vorspringende Kante 3c des oberen Endes der Seitenwand 3b wird mit Hilfe der Führungsfläche 5c zu der oben genannten Befestigungsnut 15 geführt, wenn das oben genannte Hilfselement 3A an dem lonisatorgrundkörper 2 angebracht wird. Die Führungsfläche 5c ist leicht konvex nach außen gekrümmt. Sie kann aber auch als gerade Linie ausgestaltet sein.
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Ein Schrägungswinkel der unteren Seitennutwand 15b der oben genannten Befestigungsnut 15, d.h. der Winkel θ, der zwischen der unteren Seitennutwand 15b und einer virtuellen vertikalen Fläche M, welche das oben genannte Gehäuse 5 in der Mitte seiner Breite in zwei Teile teilt, gebildet wird, ist vorzugsweise ein Winkel, der es der oben genannten vorspringenden Kante 3c ermöglicht, zuverlässig in der Befestigungsnut 15 einzurasten und einfach an dieser angebracht bzw. von dieser gelöst zu werden. Der Winkel liegt in einem Bereich von etwa 10 bis 80°.
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Es ist nicht notwendig, dass die gesamte untere Seitennutwand 15b abgeschrägt ist. Vielmehr kann es auch in Betracht gezogen werden, dass der Teil der Nutenbodenseite horizontal verläuft und der Teil der Nutenöffnungsseite abgeschrägt ist.
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Das oben genannte Hilfselement 3A besteht aus einem transparenten oder lichtundurchlässigen, elastischen Material, das vorzugsweise aus Kunststoff oder dergleichen hergestellt ist und einen nutförmigen Querschnitt aufweist. Das Hilfselement 3A weist eine im Wesentlichen flache Bodenwand 3a, linke und rechte Seitenwände 3b, 3b, die sich nach oben erstrecken, wobei sie so abgeschrägt oder gekrümmt sind, dass sie sich zur oberen Seite erweitern, nachdem sie sich von den linken und rechten Seitenendbereichen der Bodenwand 3a erhoben haben, und die oben genannte vorspringende Kante 3c zum Einrasten auf, die so geformt ist, dass sie an einem oberen Endbereich der beiden Seitenwände 3b nach innen vorsteht. In der oben genannten Bodenwand 3a ist eine Befestigungsöffnung 13 mit einer elliptischen Form ausgebildet, in welche der Elektrodenhalter 10 des oben genannten Elektrodeneinsatzes 7 eingesetzt wird. Die Zahl der Befestigungslöcher 13 entspricht üblicherweise der Zahl der Elektrodeneinsätze 7. Sie sind in Längsrichtung des Hilfselementes 3A mit festgelegten Abständen angeordnet.
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Außerdem sind die oben genannten linken und rechten Seitenwände 3b, 3b so geformt, dass sie in einer Richtung, in welcher der Abstand zwischen den linken und rechten Seitenwänden vergrößert oder verkleinert wird, elastisch deformierbar sind. Durch elastisches Einrasten der oben genannten vorspringenden Kanten 3c, 3c an den vorderen Enden der beiden Seitenwände 3b, 3b in den Befestigungsnuten 15, 15 wird das oben genannte Hilfselement 3A an der unteren Fläche 5a des Gehäuses 5 in dem oben genannten lonisatorgrundkörper 2 derart befestigt, dass das Hilfselement 3A lösbar ist und die untere Fläche 5a übergreift.
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Wenn das oben genannte Hilfselement 3A an dem lonisatorgrundkörper 2 angebracht wird, ist es hierbei ausreichend, dass das Hilfselement 3A fest gegen die untere Fläche 5a gepresst wird, wodurch das Hilfselement 3A an der unteren Fläche 5a des Gehäuses 5 befestigt wird. Dementsprechend wird durch die elastische Deformation der beiden Seitenwände 3b, 3b das Paar der vorspringenden Kanten 3c, 3c entlang der unteren Seitennutenwände 15b, 15b, die nach unten abgeschrägt sind, in die Befestigungsnuten 15, 15 eingesetzt, nachdem sie durch Pressen entlang der oben genannten Führungsflächen 5c, 5c nach links und rechts erweitert wurden, und rastet in den Befestigungsnuten 15 ein. Hierdurch wird der Befestigungsvorgang abgeschlossen.
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Wenn das oben genannte Hilfselement 3A von dem lonisatorgrundkörper 2 gelöst werden soll, reicht es aus, das Hilfselement 3A fest von der unteren Fläche 5a des Gehäuses 5 wegzuziehen. Durch die elastische Deformation der beiden Seitenwände 3b, 3b werden die oben genannten beiden vorspringenden Kanten 3c, 3c entlang der unteren Seitennutenwände 15b, 15b, die nach unten abgeschrägt sind, erweitert und aus den Befestigungsnuten 15, 15 entfernt. Dadurch kann der Lösevorgang einfach durchgeführt werden.
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Somit können die Befestigungs- und Lösevorgänge für das Hilfselement 3A äußerst einfach und gleichmäßig durchgeführt werden, indem die untere Seitennutwand 15b der Befestigungsnut 15 des Gehäuses 5 in Nutenform ausgebildet wird, die in der oben beschriebenen Weise nach unten abgeschrägt ist.
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Wenn das oben beschriebene Hilfselement 3A an dem lonisatorgrundkörper 2 befestigt ist, wird der Elektrodenhalter 10 des oben genannten Elektrodeneinsatzes 7 in das oben beschriebene Befestigungsloch 13 eingesetzt und die Drehung des Elektrodeneinsatzes 7 erfolgt in einem Zustand, indem sie durch die Befestigungsöffnung 13 beschränkt wird. Dadurch wird der Elektrodeneinsatz 7 an einem Lösen aus der Elektrodenbefestigungsöffnung 6 des Gehäuses 5 gehindert.
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Wenn der oben beschriebene Elektrodeneinsatz 7 aus der Elektrodenbefestigungsöffnung 6 entfernt wird, ist es ausreichend, den Elektrodeneinsatz 7 um einen bestimmten Winkel um die Mittelachse zu drehen und dadurch aus dem verriegelten Zustand in der Elektrodenbefestigungsöffnung 6 zu lösen, nachdem das oben genannte Hilfselement 3A von dem Gehäuse 5 abgenommen wurde.
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Vorzugsweise hat das oben genannte Hilfselement 3A eine seitliche Breite, die so gewählt ist, dass sie nicht nach außen von den Seitenflächen 5b, 5b des Gehäuses 5 vorsteht, wenn das Hilfselement 3A an dem oben genannten Gehäuse 5 angebracht ist. Insbesondere sollte das Hilfselement 3A die gleiche Breite aufweisen wie das Gehäuse 5.
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Obwohl die Länge des Hilfselementes 3A so gewählt sein kann, dass sie der Länge des Gehäuses 5 entspricht, so dass das Hilfselement 3A die untere Fläche 5a des oben genannten Gehäuses 5 vollständig abdeckt, ist bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Länge des Hilfselementes 3A so gewählt, dass sie kürzer ist als die des Gehäuses 5, wobei dennoch vorgesehen ist, dass das Hilfselement 3A alle Elektrodeneinsätze 7 übergreift.
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Die 6 und 7 zeigen einen lonisator gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dem lonisator 1B der zweiten Ausführungsform dient das Hilfselement 3B als ein Filterhalter zum Anbringen eines Filters 17, wobei es gleichzeitig die oben beschriebenen Funktionen einer Herausfallverhinderungsabdeckung ähnlich dem Hilfselement 3A der oben beschriebenen ersten Ausführungsform erfüllt. Bei dem Hilfselement 3B ist das Einsetzloch 13, in welches der Elektrodeneinsatz 7 eingesetzt wird, so geformt, dass sie eine solche Tiefe aufweist, dass ein vorderer Endbereich des Elektrodenhalters 10 des Elektrodeneinsatzes 7 nicht vorsteht. Der oben genannte schwammartige Filter 17 zum Abdecken eines Öffnungsbereiches an dem vorderen Ende des oben genanntes Elektrodenhalters 10 ist in dem Einsetzloch 13 aufgenommen. Der Filter 17 ist vorgesehen, um das Anhaften von Staub an der Elektrode 11 zu verhindern und besteht aus einem Kunstharzschaum mit kontinuierlichen Bläschen, nicht gewebtem Stoff, oder dergleichen. Der Filter 17 ist so gestaltet, dass die Ionen von der oben genannten Elektrode 11 durch den Filter 17 ausgestrahlt werden.
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Da der Aufbau der zweiten Ausführungsform bis auf die oben beschriebenen Unterschiede und insbesondere die Art und Weise, in welcher das oben genannte Hilfselement 3B an dem lonisatorgrundkörper 2 angebracht wird, im Wesentlichen dem oben genannten ersten Ausführungsbeispiel entspricht, werden die gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten Ausführungsform für entsprechende Komponenten der zweiten Ausführungsform verwendet. Auf die obige Beschreibung wird verwiesen.
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Die 8 und 9 zeigen einen lonisator gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Hilfselement 3C der dritten Ausführungsform erfüllt die Rolle eines Sensorhalters zum Anbringen eines Sensors 18 zum Messen des Ionengleichgewichts. Das Hilfselement 3C weist linke und rechte Seitenwände 3b, 3b auf, die elastisch sind, und vorspringende Kanten 3c, 3c zum Einrasten, die an den beiden Seitenwänden 3b, 3b ausgebildet sind, sowie eine untere Fläche der Bodenwand 3a, in ähnlicher Weise wie das Hilfselement 3A der oben genannten ersten Ausführungsform. Es umfasst zusätzlich einen rechteckigen Sensorhalterahmen 3d zum Halten des oben genannten Sensors 18. Das Hilfselement 3C wird an dem oben genannten Gehäuse 5 durch elastisches Einrasten der vorspringenden Kanten 3c, 3c in den oben beschriebenen Befestigungsnuten 15 befestigt.
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Da der Aufbau der dritten Ausführungsform bis auf die oben beschriebenen Unterschiede im Wesentlichen der Gleiche ist wie der der ersten Ausführungsform, werden erneut gleiche Bezugszeichen für entsprechende Komponenten verwendet und auf die obige Beschreibung verwiesen.
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Da das Hilfselement 3C der dritten Ausführungsform eine geringe Größe aufweist, kann es gleichzeitig mit den Hilfselementen 3A und 3B der oben genannten ersten und zweiten Ausführungsformen verwendet werden. Insbesondere kann bei der ersten und zweiten Ausführungsform das Hilfselement 3C der dritten Ausführungsform an einer Position neben den Hilfselementen 3A und 3B angeordnet werden.
