DE69506712T2

DE69506712T2 - Positive oder negative ionengenerator im gasmedium mit plasmaeinschluss

Info

Publication number: DE69506712T2
Application number: DE69506712T
Authority: DE
Inventors: Jacques Leon Georges Pessac Gironde Breton
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-07-20
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1999-07-22
Anticipated expiration: 2015-07-21
Also published as: EP0771483B1; GR3029664T3; BR9508416A; FR2722923A1; US5789749A; ATE174729T1; AU3081195A; DE69506712D1; WO1996002966A1; ES2128068T3; JPH10503048A; CA2195343A1; FR2722923B1; EP0771483A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die elektronischen Vorrichtungen des Typs "Generatoren für negative oder positive Ionen". Mit diesen Vorrichtungen kann in einem Behälter oder an einem Ort eine ständige oder vorübergehende Ionendichte (beispielsweise von negativen Sauerstoffionen O&sub2; in Luft) mit homogener oder räumlich begrenzter Verteilung aufrechterhalten werden, die im voraus bestimmt worden ist und so hoch wie notwendig sein kann, ohne daß irgendwelche aggressiven oder toxischen Verbindungen (Ozon O&sub3; und/oder Stickoxide NOx und dergleichen) erzeugt werden.
Die bekannten Vorrichtungen dieser Art beruhen auf dem "Korona"-Effekt (oder "Spitzen"-Effekt). Wenn eine Metallspitze beispielsweise auf einer Spannung von -6 bis -12 kV gehalten wird, emittiert sie einen Elektronenfluß, der mit der angelegten Spannung schnell (exponentiell) wächst.
Die bekannten Mängel dieser Vorrichtungen, die ihrer Emissionsstruktur eigentümlich sind, begrenzen indessen die Leistungen und vor allem den Nutzen und die Anwendungsmöglichkeiten ernsthaft. Insbesondere hat die im allgemeinen verwendete unzureichende Emissionskonfiguration folgende unvermeidlichen Konsequenzen:
- die zwangsläufige Verwendung von sehr hohen Spannungen (8 bis 12 kV), die für die Erzeugung eines ausreichenden Ionenflusses unabdingbar sind, jedoch schwer zu beherrschen oder bei üblichen Anwendungen sogar gefährlich sind,
- der Zufallswert des elektrischen Feldes, das in der Umgebung der Emissionsspitze vorhanden ist,
- der Nachteil, der sich aus einer geringen Ionenausbeute ergibt,
- das Vorhandensein einer breiten Plasmazone, die am Ende der Spitzen erzeugt wird, eine starke Produktion der bereits erwähnten Peroxidationsmittel begünstigt und aufgrund der Abschirmwirkung die Stärke der Ionenemission beeinträchtigt,
- die Dispersion in der Atmosphäre von so erzeugten toxischen Verbindungen, die durch den "elektrischen Wind" begünstigt wird, der sich aus den sehr hohen verwendeten Spannungen ergibt,
- die übermäßige Gerichtetheit der elektronischen Emission, die eine sehr inhomogene Umgebungsionendichte erzeugt,
- der Quasizwang, einen teueren "Vortrieb" mit nutzloser Energie zu verwenden, der geräuschvoll ist, einem Verschleiß unterliegt (Ventilator, Turbine, ...) und Ursache von schädlichen Luftturbulenzen (Rückführung vorhandener Schadstoffe in Suspension) und von Schwierigkeiten ist, die die Gerichtetheit der Vorrichtung noch verstärken.
Solche Mängel wurden in den Vorrichtungen, die mit der "Elektronenoptik" gemäß den Patenten FR-A-2 603 428 und FR-A-2 687 858 versehen sind, stark abgeschwächt und einige behoben. Es bestehen jedoch noch immer mehrere Mängel, die der verwendeten Konfiguration eigentümlich sind:
- schwer vermeidbare Zündungen zwischen den Emissionsnadeln und der Feldplatte (mit Masse oder Erde verbunden) aufgrund des notwendig begrenzten Durchmessers der Öffnungen der Platte (notwendige maximale "Absenkung" des Äquipotentials null),
- unvermeidliches Einfangen von Ladungen durch die Feldplatte und die Wände, wobei die Ladungen von den Nadeln aufgrund der seitlichen Koronawirkung (Koronaentladung) abgegeben werden, was einen nicht vernachlässigbaren Leistungsverlust zur Folge hat,
- noch immer unzureichende Beschränkung des Einschlusses des Plasmas aufgrund der teilweisen "Absenkung" des Äquipotentials null, was aus dem großen Durchmesser der Öffnungen der Feldplatte resultiert,
- übermäßiges Einfangen von Ladungen, die von den Wänden des Gehäuses emittiert werden, wodurch die Leistung der Vorrichtung um so stärker reduziert wird.
Die neue Vorrichtung gemäß der Erfindung bringt die oben aufgezählten Mängel zum Verschwinden und besitzt daher die obengenannten Nachteile nicht. Die experimentelle Steuerung (Messungen des globalen Durchsatzes mit Faraday- Käfig) einer Ausführung der neuen Vorrichtung ermöglicht die Verifikation des effektiven Verschwindens der obengenannten Fehler.
Hierzu hat die Erfindung einen Generator für positive oder negative Ionen in einer gasförmigen Umgebung zum Gegenstand, umfassend eine Elektronenoptik, welche aus mindestens einer in einem System von Träger und Beschleunigungsplatten angeordneten Emissionsnadel oder -spitze besteht, wobei zur Fokussierung und Streuung von Ionen eine erste leitende Platte, auf welcher das nichtemittierende Ende der Nadel angebracht ist, und eine von der Nadel durchsetzte zweite leitende Platte, die auf der der ersten leitenden Platte zugewandten Seite mit einer isolierenden Platte versehen ist, vorgesehen sind, wobei die erste und die zweite leitende Platte mit einer geeigneten Hochspannungsquelle verbunden sind und in Höhe des emittierenden Endes der Nadel eine die Streuung von durch die Nadel emittierten Elektronen sicherstellende isolierende Platte angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel eine koaxiale Hülle aus einem dielektrischen Material mit hohem spezifischen Widerstand, niedrigem Verlust und erhöhter relativer Dielektrizitätskonstante umfaßt, daß der an der Seite des emittierenden Endes der Nadel befindliche Abschnitt der Hülle durch einen konischen, aus dem gleichen Material wie die Hülle bestehenden und das emittierende Ende unbedeckt lassenden ersten Proximalabschnitt verlängert ist, daß der Proximalabschnitt durch eine aus dem gleichen Material wie die Hülle bestehende, konische und offene Distalstruktur verlängert ist, daß die konische Distalstruktur durch eine Platte, die aus dem gleichen Material wie die Hülle besteht und zusammen mit der konischen Distalstruktur die Elektronenstreuplatte bildet, verlängert ist, und daß die Verlängerungsplatte unter einer Platte mit sehr geringer elektrischer Leitfähigkeit angebracht und geeignet ist, einen Teil des Außengehäuses des Generators zu bilden.
Weitere Merkmale der Vorrichtung der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Der Generator der Erfindung ist daher allgemein durch eine vollständige "Umhüllung" jeder der Emissionsnadeln gekennzeichnet, die durch eine angepaßte Emissionsstruktur verlängert ist, wobei die Gesamtheit aus einem Dielektrikum mit hohem spezifischen Widerstand und niedrigem Verlust und erhöhter relativer Dielektrizitätskonstante gebildet ist, der mit einer Umorganisation der Elemente der Elektronenoptik einhergeht. Diese Umhüllung, diese angepaßte Struktur und die Umorganisation der Elektronenoptik gewährleisten dann die folgenden zahlreichen Vorteile, die insbesondere ermöglichen:
- den Durchmesser der Öffnungen der Feldplatte auf einen minimalen Wert zu reduzieren,
- aufgrund dieser Tatsache die maximal mögliche "Absenkung" des Äquipotentials null sicherzustellen (aufgrund der Konfiguration des elektrischen Feldes im Dielektrikum),
- dann eine eindeutige Beziehung zwischen den gewählten Parametern und dem festen Wert des elektrischen Feldes am Ende der Nadeln zu gewährleisten,
- somit den Wert in der Nähe des möglichen Maximums des elektrischen Feldes am Spitzenende der Emissionsnadeln zu erhalten,
- somit dem möglichen Maximum der Elektronenemission der Nadeln nahezukommen,
- somit den Rückgriff auf sehr hohe Spannungen mit schwieriger oder gefährlicher Nutzung und überdies mit zusätzlichen unvermeidlichen Erzeugern der obengenannten toxischen Verbindungen zu vermeiden,
- das Volumen der Plasmazone am freien Ende der Nadeln soweit wie möglich zu reduzieren (Mechanismus des "Übereinschlusses"),
- die Produktion der obengenannten Peroxidationsmittel noch weiter zu reduzieren oder sogar zu beseitigen,
- jede Gefahr von Zündungen mit der Feldplatte vollständig zu beseitigen,
- die Verluste durch den seitlichen Koronaeffekt der Nadeln vollständig zu beseitigen,
- somit jede Koronaentladung, die ein zusätzlicher Generator für toxische Verbindungen ist, zu unterdrücken,
- somit eine optimale intrinsische Ionenleistung der Emissionsnadeln sicherzustellen,
- somit das freie Ende der Nadeln in der optimalen geometrischen Konfiguration gegenüber der äußeren Platte des die Vorrichtung einschließenden Gehäuses anzuordnen, um die Elektronenemissionsleistung in die Atmosphäre maximal zu machen,
- aufgrunddessen den Durchmesser der Öffnungen der Platte zu reduzieren,
- somit eine erhöhte Anzahl von Emissionsnadeln auf derselben Oberfläche anzuordnen,
- jedes unnötige "Vortriebs"-System für die vorher ionisierte Luft unnötig zu machen und somit die unvermeidlichen Störungen zu unterdrücken,
- somit den äußeren Platzbedarf der Vorrichtung durch Vereinfachung ihrer Nutzung auf das strikte Minimum zu reduzieren, falls dies notwendig ist, ohne ihre Leistung zu beeinträchtigen,
- schließlich den Energieverbrauch der Vorrichtung auf das unabdingbare Minimum zu reduzieren.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung gewährleistet somit die Produktion, die Emission und die quasi-isotope Diffusion eines hohen Ladungsflusses mit dem einem und/oder dem anderen Vorzeichen, ohne toxische Verbindungen zu emittieren, bei einer Spannung mit mäßigem Wert und ohne unnötigen Energieverbrauch. Diese Merkmale sind bei den anderen derzeit verwendeten Vorrichtungen mit Emissionsspitzen nicht oder nur teilweise vorhanden.
Daraus ergibt sich eine bestimmte und entscheidende Verbesserung des Generators mit "Koronaeffekt", was die Größe des emittierten Flusses und seine räumliche Verteilung (Quasiisotropie), die weiter erhöhte Sicherheit bei seiner Nutzung, das vollständige und endgültige Fehlen jeglicher Beeinträchtigungen von Personen oder empfindlichen Installationen aufgrund der fehlenden Emission von toxischen oder aggressiven Verbindungen (unter anderem Ozon oder Stickoxide) und die erhebliche Energieeinsparung bei ständiger oder starker Nutzung betrifft. Der Nachweis, daß diese Verbesserungen real sind, erfolgt durch Messungen, die an einem experimentellen Modell der Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgeführt wurden:
- Messungen im Faraday-Käfig des Gesamtflusses, der in die Atmosphäre emittiert wird,
- Aufnehmen des Polardiagramms der Ionenemission im freien Raum durch eine elektronische Sonde,
- spektroskopische Analyse der Chemolumineszenz der Luft in der unmittelbaren Umgebung der Spitzen.
Diese Gesamtheit von Messungen verifiziert und bestätigt vollständig jeden der. erwähnten Vorteile, die die neue Vorrichtung gemäß der Erfindung kennzeichnen, vollständig.
Die beigefügten Zeichnungen veranschaulicht eine Ausführung der Vorrichtung der Erfindung, worin:
- Fig. 1 das (Prinzip-) Schema der Elemente der neuen Elektronenoptik mit der Verteilung der Äquipotentiale und des emittierten Ionenflusses zeigt;
- Fig. 2 den (Block-) Schaltplan der gesamten Vorrichtung in Form von spezifischen Funktionen, die von jedem ihrer Teile ausgeübt werden, zeigt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, enthält die gesamte Vorrichtung der Erfindung zwei Untereinheiten:
- eine Untereinheit (Abschnitt 1), die durch das weiter oben beschriebene Elektronenoptik-System nach Fig. 1 gebildet ist,
- eine Untereinheit (Abschnitt 2), die durch einen Versorgungsblock (Al) gebildet ist und zwischen dem Ausgang (S) und der gemeinsamen Masse (M) eine Hochspannung (-THT) in der Größenordnung von 4 bis 5 kV bei einer Impedanz in der Größenordnung von ungefähr 100 M liefert und dazu vorgesehen ist, an die Elektronenoptik die für die Ionenproduktion notwendige Hochspannung anzulegen.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der "Elektronenoptik"-Teil der Vorrichtung gebildet aus:
- einer Platte (P&sub1;) aus Isoliermaterial mit einer Dicke in der Größenordnung von 1 mm, die jegliche Elektronenemission (Koronaentladung) zur Rückseite der Vorrichtung innerhalb des Gehäuses beseitigt;
- einer leitenden Platte (P&sub2;), an der auf der hinteren Fläche die emittierenden "Spitzen" (durch Schweißen, Klemmen oder jedes andere Befestigungsmittel) befestigt sind;
- einer isolierenden Platte (P&sub3;), die mit der Platte (P&sub2;) verbunden ist und sich vor dieser befindet, wobei die verbundene Einheit (P&sub2;, P&sub3;) eine Dicke von 16/10 mm besitzt;
- "Spitzen", die aus langen und dünnen Nadeln aus nichtoxidierbarem Metall (Ag) gebildet sind, deren freies (emittierendes) Ende einen Radius von einigen Mikrometern besitzt;
- einer adaptiven Elektronenemissionsstruktur, die gebildet ist aus:
- einer dielektrischen "Hülle" (Gn), die aus einem Material mit hohem spezifischen Widerstand (10¹&sup5; m), mit niedrigem Verlust und erhöhter relativer Dielektrizitätskonstante mit einem Außendurchmesser in der Größenordnung von 5 mm und einem Innendurchmesser, der den Durchgang der Nadeln zuläßt. Die Hülle ist mit geringer Reibung auf jede Nadel geschoben, wobei von dieser nur ungefähr 2 mm ab dem ersten konischen Endabschnitt, der das Ende der Hülle bildet, freigelassen wird, wobei die Hülle mit ihrem anderen Ende mit der Platte P&sub3; in Kontakt gelangt;
- einer konischen Doppelstruktur, die mit der Hülle verbunden ist und aus demselben Isoliermaterial wie diese hergestellt ist, wobei der Proximalabschnitt (Cp) das Ende der Nadel mit Ausschluß der zwei letzten Millimeter, die freibleiben, umgibt, die somit den Plasmaeinschluß bewerkstelligt und deren erweiterter Distalabschnitt (Cd) mit einer Winkelöffnung von 45º und einer Tiefe von 8 mm eine erste vollständige und schnelle Diffusion des Ionenflusses in die umgebende Atmosphäre sicherstellt;
- einer internen ebenen Struktur aus einer Platte (Pi), die mit der konischen Struktur verbunden ist und sich in der Verlängerung derselben befindet, eine Dicke von 2 mm besitzt, aus dem gleichen Isoliermaterial hergestellt ist und an der Außenwand des die Vorrichtung umgebenden Gehäuses befestigt ist, so daß die konischen Öffnungen der adaptiven Struktur genau mit den kreisförmigen Öffnungen (Basis der Fase) des Gehäuses genau übereinstimmen;
- einer Verbundplatte (P4, P6) mit einer Dicke von 16/10 mm, deren Innenfläche isolierend ist und deren obere Fläche leitend ist und mit Masse (Nullpotential der Erde) verbunden ist. Die Platte ist von kreisförmigen Öffnungen (Oc) durchsetzt, die genau den Durchgang mit geringer Reibung der "Hülle" der Emissionsnadeln, auf die sie geschoben sind, gewährleisten;
- einer Platte (P6), deren Dicke in der Größenordnung von 3 mm liegt, die aus dem die Vorrichtung umschließenden Gehäuse gebildet ist und aus einem sehr gering leitenden Material (spezifischer Widerstand in der Größenordnung von 10&sup7; m²) hergestellt ist. Die das Gehäuse bildende Platte ist mit der leitenden Platte (P&sub6;) verbunden. Der "Nebenschluß"- Widerstand (Rf) symbolisiert den wirklichen Widerstand der Platte (P&sub5;), die die Aufgabe hat, die Ladungen (If) abfließen zu lassen, die aus der lokalen Raumladung stammen, die sich aus der Elektronenemission der Spitzen ergibt. Die Platte (P&sub6;) ist von kreisförmigen Öffnungen (Ouv) durchsetzt, die mit einer Fase (Ch) mit einer Winkelöffnung in der Größenordnung von 60º versehen sind, die über ihre gesamte Dicke ausgespart ist, derart, daß ihre Innenfläche genau an das offene Ende des Kegels (Cd) angepaßt ist, das von der inneren Platte (P&sub1;) getragen wird, wobei die Wand der Fase (Ch) sich in der Verlängerung der konischen Oberfläche der Distalstruktur (Cd) befindet.
Fig. 2 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel eines Elektronenoptik-Systems, das für die Erzeugung und Emission eines von den "Spitzen" emittierten Ionenflusses in die Atmosphäre bestimmt ist.
Eine Gesamtheit von Nadeln, deren Länge in der Größenordnung von 25 bis 30 mm bei einem Durchmesser in der Größenordnung von 1 mm und einem Endradius in der Größenordnung von einigen Mikrometern liegt, ist auf der leitenden Platte (P&sub2;) befestigt und wird durch die obengenannte Versorgung (Al) mit einer negativen Spannung (Fall der Produktion von negativen Sauerstoffionen in Luft) in der Umgebung von maximal 4,5 kV beaufschlagt.
Die leitende Feldplatte (P&sub5;), die von der isolierenden Platte (P&sub4;) getragen wird, ist mit Masse (Potential null) verbunden. Die Emissionsnadeln sind von einem Dielektrikum umhüllt. Daraus folgt, daß das Äquipotential null von der Feldplatte (P&sub5;) aufgezwungen wird, dessen Verteilung dann von der Position und von der Länge der Nadeln sowie von den Eigenschaften der dielektrischen Umhüllung und ihrem distalen Konus (Cd) abhängt. Wegen der erhöhten relativen Dielektrizitätskonstante der Hülle und ihres distalen Konus erfolgt die "Absenkung" des Äquipotentials null im wesentlichen auf der äußeren Oberfläche der Hülle und stellt das Vorhandensein eines elektrischen Feldes mit sehr hohem Maximalwert auf seiten des freien Endes der Nadel sicher, was eine unabdingbare Bedingung für die primäre Elektronenemission mit größtmöglicher Stärke ist.
Die Platte (P&sub6;), die das Gehäuse der Vorrichtung bildet, besitzt eine geringe, jedoch von null verschiedene spezifische Leitfähigkeit. Dieses Merkmal reduziert den Einfang der emittierten Ladungen stark und stellt dennoch deren Abführung zur gemeinsamen Masse sicher. Das optimale dynamische Gleichgewicht zwischen dem Einfangen und dem Abführen ergibt sich dann aus der Wahl des Wertes der spezifischen Leitfähigkeit und der Eigenschaften der adaptiven Struktur. Die vom distalen Konus (Cd) erfaßte Oberflächenladung übt auf die lokale Raumladung eine starke Abstoßungskraft aus, was die Emission des maximalen Ionenflusses nach außen gewährleistet, wovon nur ein sehr geringer Teil durch das Gehäuse eingefangen wird. Die Messung des "Einfangstroms" an dem obengenannten experimentellen Modell bestätigt die Exaktheit des Betriebs und der Wirksamkeit der Vorrichtung.
Ein solches Ausführungsbeispiel ist für die Erfindung in keiner Weise erschöpfend, wobei deren verschiedene konstitutive Elemente je nach Bedarf aus mehreren Teilen mit angepaßten Abmessungen und Materialien verwirklicht sein können, die zu der endgültigen Vorrichtung zusammengefügt sind oder ganz oder teilweise in Form von gegossenen Teilen gebildet sind, die die Merkmale und Funktionen der obengenannten Teile in der funktionalen Form eines "einzigen Elektronenoptik-Moduls" aufweisen. Die Zusammenfügung einer bestimmten Anzahl solcher "einziger Module" durch einfaches Nebeneinanderanordnen oder durch Vergießen der Gesamtheit ermöglicht die Anordnung einer "flächigen Verbund-Elektronenoptik", die an die oben definierten Bedürfnisse angepaßt ist.
Ein Anwendungsbeispiel ist durch die Verwendung der Vorrichtung an sämtlichen Orten, die einer Verschmutzung oder Bikontamination der Luft unterliegen, gegeben; dies ist insbesondere bei Kinderkrippen der Fall. Die Versuche, die im Rahmen zahlreicher Institutionen ausgeführt wurden, haben gezeigt, daß die Einleitung eines ausreichenden Flusses negativer Ionen den Niederschlag von Schadstoffpartikeln und von vorhandenen Keimen sowie die Abtötung dieser letzteren sicherstellt und als Nebenfolge eine deutliche und dauerhafte Verbesserung des Hygienezustands der Insassen bedeutet.
Ein anderes Anwendungsbeispiel betrifft die Orte, die starken Einflüssen statischer Ladungen unterliegen, die in bestimmten Geräten vorhanden oder von diesen erzeugt werden: dies ist unter anderem im allgemeinen in Computerräumen sowie an Orten für die Handhabung oder Verarbeitung von photographischen Filmen und von empfindlichen elektronischen Bauteilen der Fall. Die Einleitung eines ausreichenden permanenten Flusses negativer Ladungen ermöglicht die nahezu vollständige Beseitigung der beobachteten Störungen, ohne die anwesenden Personen und empfindlichen Geräte zu schädigen.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist durch das Einleiten eines starken negativen Ionenflusses in die Luftansaugrohre von Verbrennungsmotoren oder Brennkraftmaschinen gegeben. Die negativ geladene Luft gewährleistet eine bessere Stabilität und eine vollständigere Verbrennung des Kohlenwasserstoff Aerosols und deswegen eine geringere Schadstoffemission in den Abgasen.
Diese Beispiele schränken die Anwendungen der Erfindung in keiner Weise ein, wobei die Erfindung unter sämtlichen Umständen verwendet werden kann, die die Erzeugung von starken Ionenflüssen (insbesondere von negativen Ionenflüssen) in einer gasförmigen Umgebung (Luft oder andere Gase) bei vollständigem Fehlen von aggressiven oder toxischen Verbindungen (Ozon oder Stickoxide) für die Personen und die Güter erfordern.

Claims

1. Generator für positive oder negative Ionen in einer gasförmigen Umgebung, umfassend eine Elektronenoptik (EO), welche aus mindestens einer in einem System von Träger- und Beschleunigungsplatten angeordneten Emissionsnadel (Ag) besteht, wobei zur Fokussierung und Streuung von Ionen eine erste leitende Platte (P&sub2;), auf welcher das nichtemittierende Ende der Nadel angebracht ist, und eine von der Nadel durchsetzte zweite leitende Platte (P&sub5;), die auf der der ersten leitenden Platte (P&sub2;) zugewandten Seite mit einer isolierenden Platte (P&sub4;) versehen, ist vorgesehen sind, wobei die erste und zweite leitende Platte durch eine geeignete Hochspannungsquelle (Al) verbunden sind und in Höhe des emittierenden Endes der Nadel eine die Streuung von durch die Nadel emittierten Elektronen sicherstellende isolierende Platte angebracht ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel (Ag) eine koaxiale Hülle (Gn) aus einem dielektrischen Material mit hohem spezifischen Widerstand, niedrigem Verlust und erhöhter relativer Dielektrizitätskonstante umfaßt, daß der an der Seite des emittierenden Endes der Nadel (Ag) befindliche Abschnitt der Hülle (Gn) durch einen konischen, aus dem gleichen Material wie die Hülle bestehenden und das emittierende Ende unbedeckt lassenden ersten Proximalabschnitt verlängert ist, daß der Proximalabschnitt (Cp) durch eine aus dem gleichen Material wie die Hülle bestehende, konische und offene Distalstruktur (Cd) verlängert ist, daß die konische Distalstruktur (Cd) durch eine Platte (Pi), die aus dem gleichem Material wie die Hülle besteht und zusammen mit der konischen Fernstruktur (Cd) die Elektronenstreuplatte bildet, verlängert ist, und daß die Verlängerungsplatte (Pi) unter einer Platte (P&sub6;) mit sehr geringer elektrischer Leitfähigkeit angebracht und geeignet ist, um einen Teil des Außengehäuses des Generators zu bilden.

2. Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Platte (P&sub1;) umfaßt, die unter der ersten leitenden Platte (P&sub2;) an den Enden eines Schutzes gegen einen möglichen, von der ersten leitenden Platte stammenden Überschlag angebracht ist.

3. Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste leitende Platte (P&sub2;) auf der der Emissionsnadel zugewandten Seite eine isolierende Platte (P&sub3;) umfaßt.

4. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite leitende Platte (P&sub5;) und eine möglicherweise vorhandene zugehörige isolierende Platte (P&sub4;) mit Öffnungen (Oc) versehen sind, die einen dem Durchmesser der Hülle der Emissionsnadel (Ag) entsprechenden Durchmesser haben, so daß das Hindurchführen der Hülle, auf welche die Platten (P&sub4;, P&sub5;) eingereiht sind, mit geringer Reibung möglich ist.

5. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bildung eines Teils des Außengehäuses geeignete Platte (P&sub6;) mit sehr geringer elektrischer Leitfähigkeit mit einer angefasten Öffnung (Ouv, Ch), deren kegelstumpfförmige Wandung in Verlängerung der konischen Oberfläche der konischen Distalstruktur (Cd) angeordnet ist, versehen ist.

6. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite leitende Platte (P&sub5;) auf Nullpotential der Hauptmasse des Geräts gehalten wird.

7. Generator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Bildung eines Teils des Außengehäuses geeignete Platte (P&sub6;) mit sehr geringer elektrischer Leitfähigkeit durch einen entsprechenden Nebenschlußwiderstand (RF) mit der zweiten leitenden Platte (P&sub5;) elektrisch verbunden ist.

8. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Hülle (Gn) einen spezifischen Widerstand größer oder gleich 10¹&sup5; Ω/m aufweist.

9. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel (Ag) auf dem konischen Proximalabschnitt (Cp) auf einer Länge in der Größenordnung von 2 mm unbedeckt bleibt.

10. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die konische Distalstruktur (Cd) einen Öffnungswinkel in der Größenordnung von 45º und eine Tiefe in der Größenordnung von 8 mm besitzt.

11. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (P&sub6;) mit sehr geringer elektrischer Leitfähigkeit aus einem Material mit einem spezifischen Widerstand von 10&sup7; Ω/m² gebildet wird.

12. Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungsquelle eine Spannung in der Größenordnung von 4 kV liefert.