DE4114769A1

DE4114769A1 - Entladungselement, verfahren zu dessen herstellung und vorrichtung mit dem entladungselement

Info

Publication number: DE4114769A1
Application number: DE4114769A
Authority: DE
Inventors: Masao Iwanaga
Original assignee: Individual
Current assignee: I T M CORP TOKIO/TOKYO JP
Priority date: 1990-05-08
Filing date: 1991-05-06
Publication date: 1991-11-14
Also published as: US5385761A; JPH0414784A

Description

Die Erfindung betrifft ein Entladungselement zur Erzeugung von Ozon aus Luft oder Sauerstoff, zum Aufladen und Statik- Entladen von Pulver, zum Aufladen und Statik-Entladen von photoleitfähigen Isolierüberzügen und dünnen Lagen aus Iso liermaterial, die in elektronischen Kopiermaschinen verwen det werden, zur Behandlung von Kunststoffoberflächen u. dgl. Des weiteren betrifft die Erfindung auch eine Entladungsvor richtung, die eine Kombination aus dem Entladungselement mit einer Energie- bzw. Versorgungsquelle zum Ansteuern bzw. An treiben des Elementes umfaßt, eine Entladungsbehandlungsvor richtung, die eine Kombination aus dem Entladungselement mit einer Zusatzvorrichtung, einer Versorgungsquelle und einer Handhabungsvorrichtung umfaßt, u. dgl.

Die Art der herkömmlichen Entladungselemente weist eine leitfähige lineare Elektrode auf, die im wesentlichen aus einem Metall besteht und auf der Oberfläche eines Keramik isolators vorgesehen ist, wobei eine dünne plattenförmige oder blattförmige Elektrode darin vorgesehen ist. Wenn durch Anlegen einer hochfrequenten (HF-)Hochspannung zwischen beiden Elektroden auf der Oberfläche des Keramikisolators eine hochfrequente stille bzw. Koronaentladung erzeugt wird, erfolgt eine Abnutzung bzw. ein Verbrauch der linearen Elek trode und diese wird unregelmäßig verformt oder teilweise aufgeschmolzen, erfährt eine Zersplitterung und Materialzer streuung, und das Material haftet an der Oberfläche des Ke ramikisolators. Dies führt zu einer Störung des elektrischen Feldes und zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrades der als Ionenquelle dienenden Elektrode. Abgesehen vom Auf schmelzen der Elektrode wird dieses Phänomen gelegentlich durch das Oxid herbeigeführt, das durch die Oxidation der Elektrodenoberfläche erzeugt wird und einen niedrigen Schmelzpunkt sowie die Eigenschaft einer leichten Auftren nung oder Zerteilung aufweist.

Zur Lösung des obenstehenden Problems werden die Oberflächen der linearen Elektrode und des Keramikisolators mit einer Verglasung oder Glasur aus geschmolzenem Glas, einem dünnen Keramiküberzug oder dgl. beschichtet. Ein dünner Beschich tungsüberzug kann jedoch dem Einsatz bzw. den Einsatzbedin gungen nicht lange widerstehen, während ein dicker Beschich tungsüberzug aufgrund der Isoliereigenschaften zwischen Be schichtungsüberzügen Schwierigkeiten bei der Erzeugung von Ionen herbeiführt und die Anwendung einer Spannung erforder lich macht, die höher als die Spannung ist, die ohne jegli chen Beschichtungsüberzug angelegt wird. Im Fall einer Ver glasungslage bzw. -schicht werden während der Entladung feine Partikel aus der Verglasungsschicht erzeugt, da deren Schmelzpunkt nicht so hoch ist. Das behandelte Gas, das er zeugt wird, wenn zur Behandlung von Gas ein Entladungsele ment verwendet wird, ist gelegentlich mit den feinen Parti keln kontaminiert. Die Kontamination hat eine signifikante Auswirkung auf die Qualität des Produktes, auf das das be handelte Gas angewendet wird. Insbesondere wenn Ozon aus ei ner als Ausgangsmaterial verwendeten Boratverbindung unter Verwendung eines Entladungselementes erzeugt wird, das mit einer Verglasung gemäß Stand der Technik versehen ist und zur Veraschung von Halbleiterprodukten verwendet wird, wenn Aluminiumoxid als Keramikisolator des Entladungselementes verwendet wird, ist das das erzeugte Ozon enthaltende Gas mit Sauerstoff kontaminiert, der unvermeidbar im Vergla sungsmaterial enthalten ist. Dies hat eine signifikante nachteilige Auswirkung auf die Qualität eines Halbleiterer zeugnisses.

Beim Stand der Technik wird außerdem feines Keramikmaterial, dargestellt durch 92% oder mehr Aluminiumoxid, als Isolator verwendet, der eine auf seiner Oberläche integral ausgebil dete leitfähige lineare Elektrode und eine integral darin ausgebildete Platten- oder Blattelektrode, d. h. eine dünnla gige Elektrode aufweist. Es wird daher ein im allgemeinen für mehrlagige Dickfilmdruck-Keramiksubstrate verwendetes Verfahren zur Bildung beider Elektroden verwendet, bei dem beide Elektroden durch eine Dickfilmtechnik auf den Isolator in Form einer dünnen grünen Lage vor dem Brennen aufge druckt, druckgeschweißt und dann metallisiert werden, indem sie lange Zeit bei hoher Temperatur in einer Wasserstoffat mosphäre verbrannt werden. Bei dem durch das obige Verfahren hergestellten Entladungselement kann lediglich eine Masse bzw. eine Paste, die als Hauptmaterial Wolfram enthält, als Elektrodenmaterial verwendet werden, da der Wärmeausdeh nungskoeffizient der als Isolator verwendeten feinen Alumi niumoxidkeramik mit dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Elektrodenmaterials innerhalb des weiten Temperaturbereichs von Zimmertemperatur bis etwa 1500°C übereinstimmen muß. Da jedoch Wolfram bei hoher Temperatur leicht oxidiert wird, wird die Elektrode durch den in den meisten Fällen, in denen das Entladungeselement verwendet wird, in der Atmosphäre enthaltenen Sauerstoff verbraucht bzw. angegriffen und der Wirkungsgrad kann nicht lange Zeit stabil beibehalten wer den. Bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Entladungselementes, das im allgemeinen für mehrlagige Dickfilmdruck-Keramiksubstrate verwendet wird, wird zwar eine Halbleiterkeramik als Elektrodenmaterial verwendet, wo bei ein Halbleiter buchstäblich einen hohen Widerstand auf weist. Es erfolgt daher eine Verschlechterung des Wirkungs grades aufgrund einer Wärmeerzeugung in der Elektrode und einer Abnahme der angelegten Spannung in einem Bereich der Elektrode entfernt von einem Zuleitungsbereich, was durch den Spannungsabfall des Elektrodenwiderstandes herbeigeführt wird, selbst wenn lediglich das Material für die Elektroden struktur gemäß einer beliebigen vorhandenen Ausführung bzw. Konstruktion durch ein Halbleitermaterial ersetzt wird. Auf diese Weise kann keine Vorrichtung mit elektrischem Feld er halten werden, die sich für den praktischen Gebrauch eignet.

Die oben beschriebenen Verfahren sind des weiteren mit dem kritischen Nachteil behaftet, daß die Herstellungskosten hoch sind, denn die Geräte und Maschinen für die Herstellung sind kostspielig und es wird viel Zeit zur Herstellung eines Entladungselementes benötigt.

Des weiteren ist eine Ozonisierungselektrode bekannt, die in Fig. 20 und 21 dargestellt ist. Diese Elektrode enthält eine stabförmige Elektrode 42, die auf einer Oberfläche eines di elektrischen Substrats 41 mit einem Abstandselement 44 zum Beibehalten eines Abstandes l zwischen ihnen und mit einer dünnlagigen dielektrischen Elektrode 43 auf der anderen Oberfläche ausgebildet ist, wobei die stabförmige Elektrode 42 aus einem leitfähigen Keramikmaterial mit einer elektri schen Leitfähigkeit von mindestens 10² Ω^-1cm^-1 bei 20°C hergestellt ist. Die dünnlagige dielektrische Elektrode 43 ist aus einem leitfähigen Keramikmaterial oder einem Metall hergestellt, und zwischen der stabförmigen Elektrode 42 und der dünnlagigen dielektrischen Elektrode 43 ist eine Wech selhochspannungsversorgungsquelle 46 angeschlossen. Obwohl eine Borzusammensetzung als leitfähiges Keramikmaterial ge eignet ist, entsteht in diesem Fall ein kritisches Problem bei dieser Zusammensetzung in bezug auf eine chemische Kon tamination eines Halbleiters, wenn Ozon zur Behandlung von Halbleitern wie oben beschrieben verwendet wird. Wenn außer dem die Reinheit des leitfähigen Keramikmaterials zur Erzie lung eines hohen Wirkungsgrades erhöht wird, wird die Diffe renz zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Elektro den des Substrats vergrößert. Dies führt hauptsächlich zu Schwierigkeiten bei der Festlegung einer Positionsbeziehung zwischen dem dielektrischen Substrat 41 und der stabförmigen Elektrode 42, und es entsteht ein Problem in bezug auf die Langzeitstabilität des Elektrodenwirkungsgrades.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die obigen Probleme zu beheben, die bei herkömmlichen Entladungselemen ten auftreten. Das Ziel besteht somit darin, die Beständig keit einer leitfähigen linearen Elektrode zu verbessern, um zu verhindern, daß sich diese abnutzt, unregelmäßig verformt wird, eine lokale Zerstreuung bzw. Verteilung erfährt und an der Oberfläche eines Keramikisolators haften bleibt, wenn zwischen beiden Elektroden eine starke bzw. hohe Hochfre quenzspannung angelegt wird. Die Einrichtung und Maßnahme zur Verbesserung der Beständigkeit führt zu einer Verbesse rung des Wirkungsgrades der gesamten Elektrode und zu einer Herabsetzung der Herstellungskosten, ohne daß die Fähigkeit zur Ozonerzeugung verschlechtert wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die Gesamtko sten einer das Entladungselement enthaltenden Vorrichtung herabzusetzen, indem die Zahl der für den tatsächlichen Ein bau des Entladungselementes in die Vorrichtung benötigten Schritte herabgesetzt wird. Beispielsweise muß bei dem in Fig. 17, 18(a), 18(b) und 19 dargestellten Ozonerzeugungs element, das unter Verwendung einer herkömmlichen Technik zur Erzeugung mehrlagiger gedruckter Keramiksubstrate gebil det wird, ein Verglasungs- bzw. Glasurbeschichtungsüberzug 24 vorgesehen werden, um das Abtragen der auf einer Oberflä che eines Alumiumoxidsubstrats 21 gebildeten linearen Elek trode 22 zu verhindern, die als Hauptbestandteil Wolfram enthält. Außerdem ist es erforderlich, einen Zuleitungsab schnitt 22a zum Zuleiten von Elektrizität durch ein durchge hendes Loch 27 zur linearen Elektrode 22 vorzusehen, eine Nickelschicht zum Löten auf der Oberfläche des Zuleitungsab schnittes 22a zu bilden, eine Lötschicht 25 auf der Nickel schicht anzuordnen und eine Stromzuleitung 26 mit der Löt schicht 25 zu verlöten. In diesem Fall tragen der Zulei tungsabschnitt 22a und das durchgehende Loch 27 nicht zur Ozonerzeugung bei, sondern führen zu einer Kostenerhöhung, da die Abmessungen des Elementes und des Behälters zur Auf nahme des Elementes unnötig vergrößert werden müssen. Außer dem ist es erforderlich, Elektrizität zu einer dünnlagigen Metallelektrode 23 zuzuführen, die als Hauptbestandteil Wolfram enthält, um eine Nickellage 28 zum Verlöten zu bil den, eine Lötschicht 25 darauf anzuordnen und eine Zuleitung 26 mit der Lötschicht 25 zu verlöten. Die in Fig. 20 und 21 dargestellte Ozonisierungselektrode hat einen derart kompli zierten Aufbau und insbesondere eine solche Anordnung, daß ein großes Problem aufgrund der großen Kosten für den Zusam menbau einschließlich des Verlötens entsteht. Wenn das Ele ment in einem Behälter mit einem Einlaß und einem Auslaß verschlossen bzw. abgedichtet und verwendet wird, wie dies allgemein bei einer Ozonerzeugungsvorrichtung der Fall ist, besteht oft ein kritisches Problem darin, daß die Lötschicht 25 während des Gebrauchs mit dem Zeitverlauf von dem Ozon erodiert wird und schließlich wird eine Stromzuleitung un möglich.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht daher darin, die Herstellungskosten eines Entladungselementes durch Vereinfa chung des Herstellungsverfahrens zu verringern und den An wendungsbereich des Entladungselementes zu vergrößern, indem der Bereich von Materialien entsprechend den Gebrauchs zwecken erweitert wird, für die das Element verwendet werden kann.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist somit erfin dungsgemäß bei einem Entladungselement gemäß Anspruch 1, ei ner Vorrichtung zur Erzeugung einer stillen bzw. Koronaent ladung gemäß Anspruch 7 und einem Verfahren zur Erzeugung eines Entladungselementes gemäß Anspruch 12 sowie einer Vor richtung zur Erzeugung einer Koronaentladung mit einem Ent ladungselement gemäß Anspruch 16 gelöst. Vorteilhafte Wei terbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprü che.

Gemäß der Erfindung wird somit ein außerordentlich wirksames Entladungselement mit großer Haltbarkeit vorgesehen, das eine dünne Isolatorschicht (im folgenden Keramikisolator) aus Keramikmaterial, Glas, kristallisiertem Glas, Emaille o. dgl., eine auf der Rückseite der Isolatorschicht vorgese hene dünnlagige Elektrode und eine lineare Halbleiterelek trode mit hohem Schmelzpunkt umfaßt, die auf der Oberfläche gegenüber der dünnlagigen Elektrode mittels Flammspritzbe schichtung gebildet ist.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erzeugung eines Entla dungselementes umfaßt somit die Schritte, daß ein Maskiere lement auf der Oberfläche eines dünnlagigen Keramikisolators durch Siebdruck vorgesehen wird, so daß das Maskierelement an der Oberfläche haften bleibt, wenigstens eine lineare Halbleiterelektrode mit hohem Schmelzpunkt und eine dünnla gige Elektrode durch Flammspritzbeschichtung gebildet wird und anschließend das Maskierelement entfernt wird. Des wei teren umfaßt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzeugung einer stillen bzw. Koronaentladung das Entladungselement, in dem bei Anlegen einer hohen Wechselspannung zwischen der dünnlagigen Elektrode und der linearen Elektrode, zwischen denen der dünnlagige Keramikisolator vorgesehen ist, eine gleichmäßige Koronaentladung um die lineare Elektrode er zeugt wird.

Wenn beim erfindungsgemäßen Entladungselement eine mit einer Hochspannungsquelle verbundene Wechselstromhochspannung zwi schen der auf der Rückseite des dünnlagigen Keramikisolators vorgesehenen dünnlagigen Elektrode und der auf der Seite ge genüber der dünnlagigen Elektrode vorgesehenen linearen Halbleiterelektrode mit hohem Schmelzpunkt angelegt wird, wird eine Wechselstrom-Koronakriechentladung um die lineare Elektrode erzeugt, die als Zentrum auf der Oberfläche des dünnlagigen Keramikisolators auf der linearen Elektroden seite zwischen beiden Elektroden dient. Das Entladungsele ment wird somit zur elektrischen Aufladung von Gegenständen wie z. B. Pulver, Folien u. dgl. verwendet, indem eine große Menge einpoliger bzw. unipolarer Ionen aus dem Entladungsbe reich extrahiert wird, Gegenstände statisch entladen werden, indem abwechselnd eine große Menge positiver und negativer Ionen extrahiert wird, die Oberflächen von Gegenständen und Pulver modifiziert werden, indem diese im Entladungsbereich behandelt werden, oder eine chemische Reaktion wie z. B. Ozo nisierung von Sauerstoff erfolgt, indem eine Gasreaktion im Entladungsbereich verwendet wird.

Da die lineare Elektrode im Zentrum der hochfrequenten Kriechkoronaentladung Kollisionen mit Ionen und Elektronen in einem starken elektrischen Feld ausgesetzt ist, wird bei diesen Anwendungsfällen die Oberfläche der Elektrode lokal auf eine hohe Temperatur aufgeheizt und es tritt somit eine Temperaturdifferenz zwischen der linearen Elektrode und dem dünnlagigen Keramikisolator auf. Da der dünnlagige Keramik isolator aus einem Material wie Aluminiumoxid o. dgl. herge stellt ist, das eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, und da die lineare Elektrode durch Flammspritzbeschichtung mit einem leitfähigen Keramikmaterial mit hohem Schmelzpunkt wie z. B. TiN, TaN o. dgl., das chemisch stabil ist, auf dem dünn lagigen Isolator gebildet wird, so daß dieser eine Breite von 1 bis 0,25 mm, eine Dicke von etwa 0,01 bis 1 mm, eine rechteckige Querschnittsform und einen Aufbau aufweist, bei dem die Längsseite der Querschnittsform an dem dünnlagigen Keramikisolator haftet, wird jedoch die Elektrode ausrei chend gekühlt. Da die Elektrode durch Flammspritzbeschich tung gebildet ist, ist sie außerdem aus einem Halbleiter mit einer Porosität von 2,5 bis 12,5% hergestellt.

Da die lineare Elektrode somit eine Beständigkeit gegenüber plötzlichen Temperaturänderungen in bezug auf Ort und Zeit besitzt, wird sie nicht verbraucht. Obwohl der spezifische Widerstandswert der linearen Halbleiterelektrode mit hohem Schmelzpunkt etwa 10^-3 bis 10^-1 Ωcm beträgt, können die An wendungsziele zufriedenstellend erreicht werden, in denen die Elektrode wie unten beschrieben in geeineter Weise ge bildet und angeschlossen wird. Nur wenn der spezifische Wi derstand 10 ^-3 Ωcm oder kleiner ist, kann im Fall einer Hochfrequenzkriechentladungselektrode wie im Fall der Erfin dung ein zufriedenstellender Wirkungsgrad erhalten werden, wie festgestellt wird. Dies trifft auf den Fall einer zusam men mit Zusatzstoffen gesinterten stabförmigen Elektrode zu. In diesem Fall wird für den Prozeß des Sinterns der stabför migen Elektrode viel Zeit für die Bedienung der verwendeten Sintervorrichtung benötigt, wodurch die Kosten erhöht wer den, und die stabförmige Elektrode wird aufgrund der schlechten Haftung der stabförmigen Elektrode an einem di elektrischen Substrat unzureichend gekühlt. Dies führt zu einer Temperaturzunahme der Elektrode und einer Beschleuni gung der Zersetzung von Ozon sowie zu dem Problem, daß eine Differenz der Wärmeausdehnung zwischen beiden Materialien zu Schwierigkeiten bei der Festlegung der Relativposition zwi schen dem dielektrischen Substrat und der stabförmigen Elek trode und bei der Zuleitung führt. Wie oben beschrieben kann das obige Problem durch die Erfindung gelöst werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Entladungselement kann die lineare Elektrode auf dem dünnlagigen Keramikisolator durch ledig lich ein einfaches Verfahren wie kurzzeitiges Flammspritzbe schichten gebildet werden, so daß sie am Isolator haften bleibt. Das Entladungselement hat somit viele Vorteile beim praktischen Gebrauch, daß viele Elemente bei geringen Kosten hergestellt werden können und daß die Abmessungen des Ele mentes und einer Vorrichtung mit diesem Element sowie die Herstellungskosten herabgesetzt werden können, da ein Verlö ten der Zuleitung und eine Montage sowie die Verarbeitung in Verbindung mit dem Verlöten nicht erforderlich sind.

Die Erfindung wird im folgenden weiter anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht einer Ozonerzeugungsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Entladungselement und Draufsicht auf einen Bereich einschließlich der Linie B-B von Fig. 2,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht des Entladungselementes als Be standteil der in Fig. 1 dargestellten Vorrich tung,

Fig. 4(a) eine Schnittansicht längs Linie A-A in Fig. 3,

Fig. 4(b) eine Schnittansicht längs Linie C-C in Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht des Entladungselementes von Fig. 3 von unten,

Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes D, der in Fig. 3 von einer strichpunktierten Linie be grenzt ist,

Fig. 7 eine Draufsicht des in Fig. 6 in einem anderen Zustand dargestellten Abschnittes,

Fig. 8 eine Draufsicht des Abschnittes von Fig. 6 und 7 in einem weiteren Zustand,

Fig. 9 eine vergrößerte Schnittansicht einer linearen Elektrode und eines Abschnittes nahe der Elek trode bei einem herkömmlichen Verfahren zur Her stellung eines Entladungselementes,

Fig. 10 eine vergrößerte Schnittansicht desselben Ab schnittes wie in Fig. 9 gezeigt bei einem Her stellungsverfahren gemäß der Erfindung,

Fig. 11 eine Längsschnittansicht einer Ionenerzeugungs vorrichtung, bei der das erfindungsgemäße Entla dungselement verwendet wird,

Fig. 12 eine Draufsicht eines Abschnittes der in Fig. 11 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 13(a) eine Schnittansicht längs Linie A-A in Fig. 12,

Fig. 13(b) eine Schnittansicht längs Linie C-C in Fig. 12,

Fig. 14 eine Ansicht der Rückseite des in Fig. 12 darge stellten Abschnittes,

Fig. 15 eine Längsschnittansicht einer weiteren Vorrich tung, die erfindungsgemäß ausgestaltet ist,

Fig. 16 eine Linienansicht, die den Betriebszustand der in Fig. 15 dargestellten Vorrichtung veranschau licht,

Fig. 17 eine Draufsicht eines herkömmlichen Entladungs elementes,

Fig. 18(a) eine Schnittansicht längs Linie P-P in Fig. 17,

Fig. 18(b) eine Schnittansicht längs Linie Q-Q in Fig. 17,

Fig. 19 eine Ansicht der Rückseite des in Fig. 17 darge stellten Entladungselementes,

Fig. 20 eine Draufsicht eines weiteren herkömmlichen Ent ladungselementes und

Fig. 21 eine Schnittansicht längs Linie A-A in Fig. 20.

In Fig. 1 und 2 ist eine Ozonerzeugungsvorrichtung darge stellt, die ein Entladungselement gemäß der Erfindung auf weist, und in Fig. 3 bis 5 ist das Entladungselement als Be standteil der Vorrichtung dargestellt.

Es wird nun auf Fig. 3 bis 5 Bezug genommen. Ein Leiter, bei dem es sich z. B. um einen rostfreien Keramikleiter oder Halbleiter handeln kann, d. h. eine dünnlagige oder Platten elektrode 3 zum Haftenbleiben an der Rückseite eines dünnla gigen oder plattenförmigen Keramikisolators 1 (im folgenden dünne Lage) gebracht. Eine lineare Keramikhalbleiterelek trode 2 ist mit rechteckiger Form auf einem Abschnitt der Vorderseite der dünnen Lage im Inneren des Abschnittes ge genüber der dünnlagigen Elektrode 3 vorgesehen, wobei ein Abschnitt der linearen Elektrode 2 so verbreitert ist, daß er als Zuleitungsabschnitt 2a für die lineare Elektrode dient. Obwohl für die dünne Lage 1 ein Aluminiumoxidsubstrat mit guter Wärmeleitfähigkeit, einer Reinheit von 90% oder mehr und einer Dicke von 0,2 bis 1 mm gewöhnlich verwendet wird, können dünne Lagen aus einem Aluminiumnitrid oder ei nem anderen Keramikisolator o. dgl. verwendet werden, wenn dies erforderlich wird.

Die Halbleiterkeramikelektrode 2 wird durch einen Flamm spritzbeschichtungsprozeß wie z. B. Plasmaspritzbeschichtung mit einem leitfähigen Keramikmaterial mit hohem Schmelzpunkt wie z. B. TiN, TaN o. dgl. gebildet, so daß es gewöhnlich eine Porosität von 2,5 bis 12,5% aufweist und an der dünnen Lage 1 durch eine Maskierung entsprechend der Form der Elektrode haftet. Wenn ein Entladungselement 4 wie in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, in einer Ozonerzeugungsvorrichtung verwen det wird, wird das Element in einem oberen Raum des Vorrich tungskörpers 5, der eine Wechselhochspannungsquelle 6 auf weist, mittels einer das Element haltenden Feder 15 einge baut. In diesem Fall wird einer der Wechselstromausgangsan schlüsse der Versorgungsquelle 6 mit der dünnlagigen Elek trode 3 des Entladungselementes 4 über ein Zuleitungsstück 9 für die dünnlagige Elektrode verschweißt, das aus einem Fe dermaterial mit Beständigkeit gegenüber Ozon hergestellt ist, um der dünnlagigen Elektrode 3 Elektrizität zuzuführen. Der andere Wechselstromausgangsanschluß wird mit dem Zulei tungsabschnitt 2a für die lineare Elektrode über ein Zulei tungsstück 8 für die lineare Elektrode verschweißt, das aus einem Federmaterial mit Beständigkeit gegenüber Ozon herge stellt ist und einen Kontaktabschnitt aufweist, der kleiner als der Zuleitungsabschnitt 2a für die lineare Elektrode ist, um der linearen Elektrode 2 Elektrizität zuzuführen. Dieser Aufbau ermöglicht es, daß eine stille Entladung über eine Breite erzeugt wird, die zwei- bis zehnmal so groß wie Dicke des dünnlagigen Isolators auf beiden Seiten der li nearen Elektrode 2 ist. Wenn dem Vorderraum 13 durch einen Lufteinlaß 10 einer auf dem Körper 15 angeordneten Abdeckung 12 Luft oder Sauerstoff zugeführt wird, kann daher Ozon ent haltendes Gas aus einem Auslaß 11 erhalten werden. Versor gungsquelleneingangsanschlüsse 7 für die Wechselhochspan nungsquelle 6 werden nicht benötigt, wenn eine Batterie als Versorgungsquelle verwendet wird. Wenn das Entladungselement 4 klein ist, kann dessen rückwärtiger Raum lediglich ein Raum sein, wie er in Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Ist das Entladungselement 4 hingegen groß und verbraucht es viel Elektrizität, ist es manchmal erforderlich, eine Kühlvor richtung zum Kühlen des Elementes 4 auf fast dessen gesamter Rückseite vorzusehen.

Es wird nun eine Ozonerzeugungsvorrichtung wie in Fig. 1 und 2 dargestellt betrachtet. Da auf der Seite der dünnlagigen Elektrode 3 des Entladungselementes 4 keine Entladung er zeugt wird, können die dünnlagige Elektrode 3 und das Zulei tungsstück 8 aus einem ozonbeständigen Leitermaterial wie z. B. rostfreiem Stahl o. dgl. hergestellt werden. Wenn es je doch erwünscht ist, eine Krümmung oder Biegung der dünnlagi gen Elektrode 3 zu vermeiden, kann diese durch Plasmaspritz beschichtung eines leitfähigen Keramikmaterials wie z. B. TiN, TaN o. dgl. mit einer Wärmeleitfähigkeit gebildet wer den, die im wesentlichen gleich derjenigen der dünnen Lage 1 ist. Ein vorstehender Abschnitt 5a auf der Innenseite des Korpers 5 und eine Kerbe bzw. eine Abschrägung 1a des dünn lagigen Keramikisolators 1 des Entladungselementes 4 bilden eine Einrichtung zur Verhinderung eines falschen Zusammen baus, die dazu dient, zu verhindern, daß das Entladungsele ment 4 versehentlich während des Zusammenbaus oder eines Wartungsdienstes umgekehrt angeordnet wird. Obwohl die dünn lagige Elektrode 3 manchmal in einem Isoliermaterial mit Ausnahme ihres Zuleitungsabschnittes vergraben ist, wie in Fig. 17 bis 19 dargestellt ist, ist die dünnlagige Elektrode nicht auf diese Ausführung beschränkt. Wie in Fig. 3 bis 5 dargestellt ist, kann die dünnlagige Elektrode 3 vielmehr Luft ausgesetzt werden, so daß der kürzeste Abstand zwischen der linearen Elektrode 2 und der dünnlagigen Elektrode 3 ausreichend größer als der kriechentladungsfeste Abstand des dünnlagigen Isolators 1 ist. In diesem Fall ist es wichtig, die äußere Form der linearen Elektrode 2 und der dünnlagigen Elektrode 3 abzurunden, um eine möglichst hohe kriechentla dungsbeständige Spannung zwischen der linearen Elektrode 2 und der dünnlagigen Elektrode 3 zu erhalten. In einem ande ren Fall wird ein Silikonharz in den in Fig. 2 dargestellten rückwärtigen Raum 14 eingespritzt, so daß die dünnlagige Elektrode 3 dort eingegraben ist. In einem weiteren Fall, wie in Fig. 11 bis 13 dargestellt ist, ist eine wasserab stoßende Beschichtung 35 auf einem Abschnitt der linearen Elektrodenseite der dünnen Lage 1 entsprechend der dünnlagi gen Elektrode 3 und im Abschnitt der dünnlagigen Elektrode 3 ausschließlich des Zuleitungsabschnittes 3a vorgesehen, um die Erzeugung eines dielektrischen Durchschlages des Entla dungselementes 4 durch Taubildung zu vermeiden, wenn Luft u. dgl. als Ausgangsmaterial Gas verwendet werden. Dies ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Wenn Luft als Aus gangsmaterial Gas zur Erzeugung von Ozon verwendet wird, kommt es außerdem gelegentlich anfangs zu einem Haftenblei ben der Isolatoroberfläche, nachdem der Vorgang beendet wor den ist, und auf diese Weise kann die Vorrichtung aufgrund einer Vergrößerung der elektrischen Kapazität zwischen der linearen Elektrode 2 und der dünnlagigen Elektrode 3 nicht einfach gestartet werden. Um dieses Phänomen zu vermeiden, kann die Menge des haftenbleibenden Wassers unter Verwendung eines Aluminiumoxidsubstrats (Reinheit von 99% oder mehr) mit einer glatten Oberfläche oder eines Aluminiumoxidsub strats (mit einer Reinheit von 95% oder mehr) verringert werden, bei dem wenigstens ein Abschnitt zur Erzeugung einer Entladung poliert ist. Dies ist ebenfalls ein wesentliches Merkmal der Erfindung.

Ein grundsätzliches wesentliches Merkmal der Erfindung liegt im Verfahren zur Erzeugung vieler hochwirksamer Entladungs elemente bei geringen Kosten, indem der dünnlagige Isolator 1 und die lineare Halbleitereleketrode 2 der Flammspritzbe schichtung wie oben beschrieben dicht oder eng kombiniert werden. Das Herstellungsverfahren wird im folgenden im ein zelnen beschrieben.

Fig. 6 bis 8 sind vergrößerte Ansichten des in Fig. 3 darge stellten Abschnittes D nahe der linearen Elektrode 2 des in Funktion befindlichen Entladungselementes gemäß der Erfin dung. In Fig. 6 ist ein Fall dargestellt, bei dem kein hoher Wirkungsgrad erzielt wird. Bei dem Fall von Fig. 7 wird im wesentlichen kein zufriedenstellender Wirkungsgrad erzielt. Beim Fall von Fig. 8 wird ein idealer hoher Wirkungsgrad er zielt. Gemäß dem Fall von Fig. 6 weist die lineare Elektrode 2 eine Form auf, bei der Vorsprünge und Vertiefungen an ih rem Rand abwechselnd unregelmäßig angeordnet sind, wobei ein starker Entladungsabschnitt 16 Licht stark aussendet, das bei jedem der vorspringenden Abschnitte erzeugt wird, und in jeder der Vertiefungen ein Nicht-Entladungsabschnitt 17 vor handen ist. Auf diese Weise wird das in den starken Entla dungsabschnitten 16 erzeugte Ozon aufgrund deren hoher Tem peratur zersetzt und es wird in den Vertiefungen kein Ozon erzeugt, wodurch der Gesamtwirkungsgrad der Ozonerzeugung verringert wird. Dies hat zur Folge, daß kein ausreichend hoher Wirkungsgrad erzielt werden kann. Der Grund für dieses Phänomen wird durch die vergrößerte Schnittansicht längs der Linie vertikal zur linearen Elektrode während der Erzeugung in Fig. 9 erklärt. Gemäß Darstellung von Fig. 9 tritt das Material der linearen Elektrode, das durch Flammspritzbe schichtung schmilzt und zerstreut wird, in einen Bereich un ter einer maskierenden Metallplatte 19-b ein, wo die maskie rende Metallplatte 19-b nicht ausreichend an der dünnen Lage 1 haftet, um auf diese Weise einen vorspringenden Abschnitt 2-19-b in der linearen Elektrode zu bilden. Hingegen wird eine Vertiefung 2-19-a in der linearen Elektrode 2-19 in ei nem Abschnitt gebildet, in dem die maskierende Metallplatte 19-a nicht ausreichend an der dünnen Lage 1 haftet. Dies führt dazu, daß sich Vorsprünge und Vertiefungen unregel mäßig am Rand bzw. der Kante der linearen Elektrode 2 wie in Fig. 6 dargestellt befinden. Da sich bei einem derartigen Phänomen die Vorsprünge und Vertiefungen am Rand der Elek trode an einem Mikrometer-Bereich befinden, können sie in vielen Fällen durch Verwendung eines Verfahrens nicht wirk sam entfernt werden, bei dem bewirkt wird, daß die aus einem magnetischen Material hergestellte maskierende Metallplatte an der dünnen Lage 1 haftet, an deren Rückseite ein starker Magnet verwendet wird.

Fig. 10 zeigt das Merkmal des Verfahrens zur Erzeugung eines hochwirksamen Entladungselementes gemäß der Erfindung, mit tels dessen das Problem gelöst werden kann. Bei Fig. 10 han delt es sich um eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie senkrecht zur linearen Elektrode während der Herstel lung der Elektrode. Wie in Fig. 10 dargestellt ist, ist ein hauptsächlich aus einem wärmebeständigen Harz bestehendes Maskierelement 20 durch Siebdruck auf der dünnen Lage 1 ge bildet, so daß es an dieser haftet und es wird falls erfor derlich einem Trockenbrenn- oder Backprozeß ausgesetzt und dann wird eine lineare Elektrode 2-20 durch Flammspritzbe schichtung gebildet. Dieses Verfahren verhindert, daß li neares Elektrodenmaterial in einen Abschnitt unter dem Mas kierelement 20 eintritt, und auf diese Weise wird es ermög licht, die lineare Elektrode so zu bilden, daß diese keine Unregelmäßigkeiten an ihrem Rand aufweist, wie in Fig. 8 dargestellt ist. Es ist daher möglich, eine gleichmäßige Entladung 18 während des Arbeitsganges zu erzeugen und einen hohen Wirkungsgrad bei der Ozonerzeugung zu erzielen. Das oben beschriebene Merkmal, daß eine gleichmäßige Entladung nahe der linearen Elektrode erzeugt wird, ist ein wesentli ches Merkmal eines allgemeinen Entladungselementes mit einer dünnlagigen bzw. plattenartigen Elektrode und einer linearen Elektrode mit einem dazwischen befindlichen dünnlagigen Ke ramikisolator und wird zur Erzeugung von Ozon oder Extrak tion von Ionen verwendet.

Nachdem die lineare Elektrode erzeugt worden ist, kann das Maskierelement 20 durch Sandstrahlen oder Abkratzen mit ei ner Drahtbürste entfernt werden. Obwohl das Material für das Maskierelement 20 von dem für die Elektrode benötigten Mate rial und dessen Herstellungsgeschwindigkeit abhängt, wird das Maskierelement 20 vorzugsweise aus einem Harzmaterial mit einer Wärmebeständigkeit bei 150°C oder höher und einer Adhäsion zur dünnen Lage 1 hergestellt, die nicht übermäßig hoch ist. Beispiele für derartige Materialien umfassen epo xid-modifizierte Polyparabansäure, Silikonharze, Fluorharze u. dgl. Bei dem Herstellungsverfahren, das durch die Adhäsion des Maskierelementes 20 an der dünnen Lage 1 gekennzeichnet ist, ist die Entfernung des Maskierelementes 20 nach Bildung der linearen Elektrode ebenfalls ein wesentlicher Prozeß, und häufig wird der oben beschriebene Trocknungsprozeß vor gezogen. Von diesem Gesichtspunkt her weist das Maskierele ment 20 vorzugsweise eine Adhäsion zur dünnen Lage 1 auf, die nicht übermäßig hoch ist. Obwohl allgemein ein Resist mittel zur Bearbeitung bedruckter Substrate für das Maskier element 20 verwendet werden kann, so daß die Elektrode durch Flammspritzbeschichtung gebildet werden kann, nachdem der Elektrodenabschnitt des Maskierelementes durch photoempfind liche Behandlung entfernt worden ist, kostet das Verfahren häufig viel. Als Hauptbestandteil des Maskierelementes kann ein wäßriges Material verwendet werden und in einigen Fällen kann das Material in einer nicht ausgehärteten Form verwen det werden. Da das Maskierelement einfach durch Waschen mit Wasser entfernt werden kann, sind in diesem Fall die Kosten gelegentlich herabgesetzt, um eine Verringerung des Wir kungsgrades des Elementes zu vermeiden, die durch eine nicht gleichmäßige Entladung herbeigeführt wird, zu der es auf grund der an dem in Fig. 6 dargestellten Randbereich gebil deten Vorsprüngen kommt, kann der in Fig. 6 dargestellte Entladungszustand zu dem Zustand mit dem in Fig. 7 darge stellten Entladungsabstand 16a und dem Nicht-Entladungsab stand 17 oder zu dem Zustand mit dem gleichmäßigen Entla dungsabstand 18 wie in Fig. 8 dargestellt verbessert werden, indem an das Element eine Spannung angelegt wird, die 1- bis 1,5mal so groß wie eine gewöhnlich angelegte Spannung ist, um das Element während etwa 1 bis 10 Stunden zu altern. Wenn eine Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Entladungselement zur Behandlung eines Halbleiters verwendet wird, besteht das Material für die lineare Elektrode des Elementes vorzugs weise aus leitfähigen Keramikmaterialien mit hohem Schmelz punkt wie TiN, TaN oder dgl. Wenn die Vorrichtung für an dere Zwecke verwendet wird, können Boride und Carbide der Übergangsmetalle in den Gruppen IVa, Va in der Periodenta belle, d. h. im Periodensystem verwendet werden.

In Fig. 11 ist eine Grundanordnung gemäß der Erfindung be treffend ein System zur Ausnutzung des Entladungselements in einer Ionen erzeugenden Vorrichtung, einer Entladungsvor richtung, einer Vorrichtung zur Entfernung elektrostatischer Aufladung o. dgl. dargestellt.

Jetzt wird im folgenden auf Fig. 11 Bezug genommen. Auf der linearen Elektrodenseite auf der Oberfläche des Entladungs elementes wird eine Stelle bzw. Koronakriechentladung mit einer gewissen Beziehung zur Frequenz einer Wechselspan nungsquelle 6 erzeugt, und es wird ein Plasma mit positiven und negativen Ionen und Elektroden periodisch erzeugt. Wenn beispielsweise eine Versorgungsquelle 36 zur Potentialein stellung zwischen dem Entladungselement und Erde angeordnet wird und wenn eine geerdete Zählelektrode 31 gegenüber dem Entladungselement vorgesehen wird, wird zwischen dem Entla dungselement und der Zählelektrode abhängig von der Polari tät und Spannung der Potentialeinstellversorgungsquelle 36 ein elektrisches Feld erzeugt, so daß Ionen mit einer spezi fischen Polarität aus dem Plasma extrahiert werden und durch einen Raum 37 zur Zählelektrode 31 hinfliegen. Wenn bei spielsweise eine negative Gleichspannungsquelle als Poten tialeinstellversorgungsquelle 36 verwendet wird, werden ne gative Ionen aus dem Entladungselement extrahiert, während im Fall einer positiven Versorgungsquelle positive Ionen ex trahiert werden. Wenn eine Wechselspannungsquelle verwendet wird, werden positive und negative Ionen abwechselnd zum Raum 37 extrahiert. In diesem Fall muß allgemein die Fre quenz der Versorgungsquelle 36 niedriger als die Frequenz der Versorgungsquelle 6 sein. Auf diese Weise gestattet es die erfindungsgemäße, in Fig. 11 dargestellte Ionen erzeu gende Vorrichtung, die Menge der erzeugten Ionen über einen weiten Bereich hin einzustellen, indem die Versorgungsquelle 6 gesteuert wird. Die Ionen erzeugende Vorrichtung hat auch die bemerkenswerte Eigenschaft, daß die Feldstärke des Raums, in dem Ionen vorhanden sind, und die Polarität von Ionen frei und unabhängig von der Menge der erzeugten Ionen ausgewählt werden können. Die oben unter Bezug auf Fig. 1 bis 14 beschriebenen Merkmale gestatten es, daß eine lange Lebensdauer der Vorrichtung und ein großer Arbeitsbereich sichergestellt sind, wenn diese praktisch eingesetzt wird.

Die in Fig. 11 dargestellte Ionen erzeugende Vorrichtung kann als Aufladevorrichtung verwendet werden, wenn eine Gleichstromquelle mit gewünschter Polarität als Poten tialeinstellversorgungsquelle 36 verwendet wird, und wenn Pulver oder Körner durch den Raum 37 mit hoher Geschwindig keit geführt werden, wie durch Pfeile 33, 34 in Fig. 11 dar gestellt ist, so daß das Pulver oder die Körner mit einer gewünschten Polarität aufgeladen werden können. Wenn eine Wechselstromversorgungsquelle als Potentialeinstellversor gungsquelle 36 verwendet wird und wenn ein Gegenstand wie durch die Pfeile 33, 34 dargestellt durchgeführt wird, so daß der Gegenstand vielen negativen und positiven Ionen aus gesetzt werden kann, kann die Vorrichtung in gleicher Weise als hochwirksame Vorrichtung zur Ableitung elektrostatischer Ladung verwendet werden. Wenn außerdem feste oder flüssige Partikel langsam durch den Raum 37 geführt werden, ermögli chen es die Funktionen der Ladung und auch der Coulomb- Kraft, daß die Vorrichtung als hochwirksame, elektrische Staubsammelvorrichtung oder elektrostatische Beschichtungs vorrichtung verwendet werden kann. In diesem Fall ist mit dem Bezugszeichen 31 eine Staubsammelelektrode oder ein zu beschichtender Gegenstand bezeichnet, und das Bezugszeichen 32 kennzeichnet gesammelten Staub oder eine beschichtete Lage. Wenn des weiteren die Gegenelektrode 31 als leitfähige Basis für eine elektronische Kopiermaschine dient und wenn das Bezugszeichen 32 eine auf der Zählelektrode gebildete hochbeständige Foto- oder optische Halbleiterlage bezeich net, kann die Vorrichtung als Vorrichtung zur Aufladung ei ner Halbleiterschicht, einer Übertragungsaufladevorrichtung oder einer Vorrichtung zur Entfernung elektrostatischer Auf ladung verwendet werden. In diesem Fall zeichnet sich die Erfindung durch bemerkenswerte Vorteile in bezug auf die Be schleunigung einer elektronischen Kopiermaschine, das Weichmachen der Gradation, eine Vergrößerung der Wartungsin tervalle und dgl. aus. Die Form der leitfähigen Basis einer elektronischen Kopiermaschine ist nicht auf eine Ebene be schränkt, sondern es können entsprechend den Gegebenheiten eine Zylinderform oder andere Formen verwendet werden. Wenn die Ionen erzeugende Vorrichtung gemäß der Erfindung auf eine Aufladungsvorrichtung mit der Bedingung angewendet wird, daß feine Partikel vorhanden sind, hat die Ionenerzeu gungsvorrichtung die signifikante Eigenschaft, daß die par tikelabstoßende Wirkung des zwischen der linearen Elektrode 2 und der dünnlagigen Elektrode 3 erzeugten, nicht gleichmä ßigen elektrischen Feldes grundsätzlich verhindert, daß sich die Partikel sammeln und an den Elektroden haften bleiben. Diese Wirkung ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung ge mäß Darstellung von Fig. 1 bis 14.

In Fig. 15 ist eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbei spiel gemäß der Erfindung dargestellt, bei der ein Gegen stand auf beiden Seiten elektrisch aufgeladen oder symme trisch statisch entladen wird. Wenn bei der Darstellung von Fig. 15 Versorgungsquellen 6A, 36A, 6B, 36B mit der in Fig. 16 dargestellten Zeitbeziehung getätigt werden, werden Ionen aus einer Elektrode 2A in der Richtung eines Pfeiles 47a in einem Halbzyklus 47 extrahiert und Ionen werden aus einer Elektrode 2B in der Richtung eines Pfeils 48a in einem Halbzyklus 48 extrahiert. Die bei sämtlichen Halbzyklen ex trahierten Ionen haben positive Polarität, so daß der durch den Raum 37 in Richtung der Pfeile 33, 34 geführte Gegen stand mit Ionen mit derselben Polarität auf beiden Seiten aufgeladen werden kann. Da außerdem das mittlere Potential beider Elemente im Grundstand Null ist, wird der Gegenstand aufgrund der Coulomb-Kraft durch keines der Elemente angezo gen, und insbesondere wird ein hoher Wirkungsgrad erzielt, wenn ein Gegenstand mit hohem Widerstand aufgeladen wird. Wenn es erwünscht ist, eine negative Ladung zu erhalten, können die relative Beziehung zwischen Versorgungsquellen 36A, 6A und 36B, 6B um einen Halbzyklus verschoben werden.

Da abwechselnd positive und negative Ionen von beiden Entla dungselementen bei jedem Halbzyklus extrahiert werden, kann die Vorrichtung als starke Vorrichtung zur Entfernung stati scher Elektrizität verwendet werden.

Wie oben beschrieben umfaßt die vorliegende Erfindung einen dünnlagigen Keramikisolator und eine lineare Halbleiterelek trode mit hohem Schmelzpunkt mit relativ niedrigem elektri schen Widerstand, die auf der dünnen Lage vorgesehen ist, so daß sie an dieser haftet. Wenn eine Entladung von der li nearen Elektrodenoberfläche zur dünnlagigen Elektrode er zeugt wird, wird daher die lineare Elektrode aufgrund der durch Korrosion mit Ionen erzeugten großen Hitze geringfügig verbraucht, selbst wenn die Temperatur der linearen Elek trode erhöht wird, da die Elektrode aus einem keramischen Halbleiter mit hohem Schmelzpunkt hergestellt ist. Da außer dem die lineare Elektrode nicht aufgeschmolzen wird und sich nicht zerteilt und an der Oberfläche des keramischen Isola tors haften bleibt, kommt es zu keiner Störung der Entla dung, und es wird auf diese Weise eine gleichmäßige Entla dung über die gesamte Oberfläche erzeugt. Es ist daher mög lich, in ausreichendem Maße eine Entladung bei relativ nied riger Spannung zu erzeugen und das Entladungselement mit einfachem Aufbau leicht zu handhaben.

Da die lineare Elektrode des weiteren durch Flammspritzbe schichtung über eine Maskierung hergestellt wird, die durch Siebdruck gebildet wird und an der dünnen Lage haftet, und falls erforderlich einem Alterungsprozeß ausgesetzt wird, weist die lineare Elektrode keine Unregelmäßigkeit auf, und es wird eine extrem gleichmäßige Kriechentladung unter Ver wendung einer hohen Wechselspannung ausgeführt. Wenn das Entladungselement in einer Ozonerzeugungsvorrichtung verwen det wird, kann daher ein hoher Wirkungsgrad bei der Ozoner zeugung erhalten werden. Wenn das Element bei einer Aufla dungsvorrichtung verwendet wird, kann eine Aufladungswirkung mit großer Gleichmäßigkeit erhalten werden. Außerdem kann das Maskierelement einfach von der gebildeten Elektrode ent fernt werden, und es können in kurzer Zeit viele Elemente mit geringen Kosten hergestellt werden.

Da eine Vorrichtung zur Erzeugung einer stillen Entladung gemäß der Erfindung einen Elektrodenbereich aufweist, der aus einem ozonbeständigen Material besteht, wobei bei eini gen Betriebszuständen keine Entladung erzeugt wird, und der mit einem Zuleitungsstück aus einem ozonbeständigen Material verbunden ist, ist es einfach, das Element um die Vorrich tung zu erzeugen und zusammenzubauen und diese zu warten.

Die Erfindung läßt sich wie folgt zusammenfassen: Ein Entla dungselement weist eine lineare Elektrode und eine dünnla gige Elektrode auf, die beide einander gegenüberliegend mit einem dazwischen vorgesehen dünnlagigen Isolator angeordnet sind. Die lineare Elektrode ist durch Plasmaspritzbeschich tung eines Halbleiters mit hohem Schmelzpunkt gebildet, so daß sie nicht verbraucht wird, wenn eine HF-Hochspannung zwischen beiden Elektroden angelegt wird.

Claims

1. Entladungselement, gekennzeichnet durch eine dünnlagige Elektrode (3) und eine lineare Halbleiterelek trode (2) mit hohem Schmelzpunkt, zwischen denen ein dünn lagiger Keramikisolator (1) angeordnet ist.

2. Entladungselement nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die lineare Halbleiterelektrode (2) mit hohem Schmelzpunkt durch Plasmaspritzbeschichtung gebildet ist.

3. Entladungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterelektrode (2) mit hohem Schmelzpunkt auf einer Halbleiterkeramik wie TiN, TaN oder dergleichen oder aus einem Zusammensetzungsgemisch ge bildet ist, das hauptsächlich aus der Halbleiterkeramik be steht, und einen ozonbeständigen Zuleitungabschnitt (2a) auf weist.

4. Entladungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Zu leitungsabschnitt der dünnlagigen Elektrode (3) aus einem Halb leitermaterial mit hohem Schmelzpunkt oder einem ozonbeständi gen Metallmaterial hergestellt ist.

5. Entladungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des dünnlagigen Keramikisolators (1) auf der Seite der dünnlagigen Elektrode (3) mit Ausnahme von deren Zuleitungsabschnitt mit einem ozonbeständigen Isolator beschichtet ist.

6. Entladungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des dünnlagigen Keramikisolators (1) auf der Seite der linearen Elekrode (3) mit Ausnahme des Abschnittes gegenüber der dünnla gigen Elektrode mit einem ozonbeständigen Isolator beschichtet ist, der wasserabstoßend ist.

7. Koronaentladungserzeugungsvorrichtung, gekenn zeichnet durch ein Entladungselement mit einer dünnla gigen Elektrode (3) und einer linearen Halbleiterelektode (2) mit hohem Schmelzpunkt, zwischen denen ein dünnlagiger Kera mikisolator (1) angeordnet ist, derart, daß eine Koronaent ladung um die lineare Halbleiterelektrode mit hohem Schmelz punkt erzeugt wird, wenn eine Spannung zwischen beiden Elek troden von einer Wechselhochspannungsquelle angelegt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß das Entladungselement ein Entladungsele ment nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Zuleitungsstück zum Anlegen einer Spannung an das Entladungselement von der Wechselhoch spannungsquelle aus einem ozonbeständigen leitfähigen Material hergestellt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn zeichnet, daß das Zuleitungsstück zum Anlegen einer Spannung an das Entladungselement von der Wechselhochspannungs quelle mit den Zuleitungsabschnitten der beiden Elektroden (2, 3) in Kontakt tritt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, da durch gekennzeichnet, daß eine Kühlvorrichtung auf der Seite der dünnlagigen Elektrode vorgesehen ist, so daß sie an dieser haftet.

12. Verfahren zur Herstellung eines Entladungselementes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Maskierelement so vorgesehen wird, daß es an der Oberfläche eines dünnlagigen Keramikisolators durch Siebdruck haftet, wenigstens eine li neare Halbleiterelektrode mit hohem Schmelzpunkt gebildet wird und eine dünnlagige Elektrode durch Flammspritzbeschichtung ge bildet wird und dann das Maskierelement entfernt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Wärmebeständigkeit des Maskierele mentes 150°C ist.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge kennzeichnet, daß das Maskierelement durch eine Trocknungseinrichtung, wie Sandstrahlen, Drahtbürsten o. dgl. nach Bildung der Elektrode entfernt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß nach Entfernung des Maskier elementes eine Alterung unter den Bedingungen einer Spannung und Frequenz durchgeführt wird, die höher als diejenigen sind, die beim Entladungselement verwendet werden.

16. Entladungselement und Koronaentladungserzeugungsvor richtung, gekennzeichnet durch ein Entladungs element mit einer dünnlagigen Elektrode und einer linearen Elektrode mit dazwischen angeordnetem dünnlagigem Keramik isolator, bei denen bei Anlegen einer Hochspannung zwischen den Elektroden eine gleichmäßige Koronaentladung um die lineare Elektrode herum erzeugt wird.