JP4452095B2

JP4452095B2 - 軟ｘ線式イオナイザ

Info

Publication number: JP4452095B2
Application number: JP2004049002A
Authority: JP
Inventors: 一雄岡野
Original assignee: 一雄岡野
Priority date: 2004-02-25
Filing date: 2004-02-25
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2024-02-25
Also published as: JP2005243325A

Description

本発明は、軟Ｘ線を照射してイオン化生成したプラスイオンおよびマイナスイオンを出力する軟Ｘ線式イオナイザに関する。

軟Ｘ線式イオナイザの原理は、波長が長いため透過力の弱いＸ線（軟Ｘ線）を、シールド部内の空気又は非反応性ガスに照射し、これらの気体分子から電子を放出させてイオン化し、プラスイオンとマイナスイオンとを均等量発生させるというものである。コンタミネーションフリーであることに加えて、一つの気体分子からプラスイオンと電子が生成され、さらに電子が他の分子に付着してマイナスイオンを生成するため、プラスイオンおよびマイナスイオンは等しい数で生成され、正負のイオン濃度が常に等しくイオンバランスが良いという利点がある。

しかしながら、軟Ｘ線式イオナイザでは、荷電粒子が照射口へ到達するまでにプラスイオンとマイナスイオンとが結合する再結合が起こるため、荷電粒子濃度が低下し、除電速度が低下するという問題があった。
この問題を解決する一案として、軟Ｘ線照射領域に電圧を印加したコントロールグリッドを設置し、このコントロールグリッドへ除電に不要な荷電粒子を吸収させることで再結合の発生を抑えることが考えられる。本発明者等は、このような再結合を低減するような軟Ｘ線式イオナイザの原理を非特許文献１に開示している。

徳広京亮、岡野一雄、「コントロールグリッド付き軟Ｘ線式イオナイザのイオンバランス制御」、平成１５年１１月７日、２００３第１３回ＲＣＪ信頼性シンポジウム発表論文集

軟Ｘ線式イオナイザでは、当然ながら軟Ｘ線が外部へ漏洩しないように配慮する必要がある。しかしながら、軟Ｘ線照射装置の照射口から照射される軟Ｘ線は照射角が大きいものであり、イオンが放出されるイオン照射口から軟Ｘ線が漏れないように充分に大きな流路シールド部とする必要があり、従来では軟Ｘ線式イオナイザは小型化できなかった。
また、流路シールド部を大きいものとしたため、イオン化してから照射口に到達するまでの距離が長く、照射口に到達するまでにイオンが再結合しやすく、イオナイザとしての機能向上が図りにくいという問題もあった。

そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、小型構造であるにも拘らず軟Ｘ線を外界に漏洩させることなくプラスイオンとマイナスイオンを高効率で取り出すことができる軟Ｘ線式イオナイザを提供することにある。

本発明の請求項１に係る軟Ｘ線式イオナイザは、
軟Ｘ線を用いてイオンを生成する軟Ｘ線式イオナイザにおいて、
一方に流入口が、また、他方に照射口が形成される筒体の流路シールド部と、
略円錐状の領域範囲の軟Ｘ線を照射する軟Ｘ線照射装置と、
流路シールド部の側面に設けられて筒体内と内部空間が連通し、その内部空間内において、略円錐状の領域範囲の軟Ｘ線の照射口側の照射領域限界線が流路シールド部の照射口面と略平行となるように軟Ｘ線照射装置が配置され、かつ、略円錐状の領域範囲の軟Ｘ線の流入口側の照射領域を流路シールド部内の照射となるように補正する軟Ｘ線反射補正部と、
流路シールド部の流入口側に配置され、流路シールド部内へ送風する送風部と、
を備え、
流路シールド部内に形成される軟Ｘ線照射領域へ送風部が空気または非反応性ガスを送風し、この軟Ｘ線照射領域内で生成したイオンを照射口から外部へ照射することを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る軟Ｘ線式イオナイザは、
軟Ｘ線を用いてイオンを生成する軟Ｘ線式イオナイザにおいて、
一方に流入口が、また、他方に照射口が形成される筒体の流路シールド部と、
略円錐状の領域範囲の軟Ｘ線を照射する軟Ｘ線照射装置と、
流路シールド部の側面に設けられて筒体内と内部空間が連通し、その内部空間内において、略円錐状の領域範囲の軟Ｘ線の全ての照射領域限界線が流路シールド部の流入口側へ傾くとともに照射口側の照射領域限界線が流路シールド部の照射口面に対して僅かに傾斜するように軟Ｘ線照射装置が配置され、かつ、略円錐状の領域範囲の軟Ｘ線の流入口側の照射領域を流路シールド部内の照射となるように補正する軟Ｘ線反射補正部と、
流路シールド部の流入口側に配置され、流路シールド部内へ送風する送風部と、
を備え、
流路シールド部内に形成される軟Ｘ線照射領域へ送風部が空気または非反応性ガスを送風し、この軟Ｘ線照射領域内で生成したイオンを照射口から外部へ照射することを特徴とする。

また、本発明の請求項３に係る軟Ｘ線式イオナイザは、
請求項１または請求項２に記載の軟Ｘ線式イオナイザにおいて、
流入口から照射口までの間に配置され、バイアス電圧を印加するコントロールグリッドを、
備えることを特徴とする。

以上のような本発明によれば、小型構造であるにも拘らず軟Ｘ線を外界に漏洩させることなくプラスイオンとマイナスイオンを高効率で取り出すことができる軟Ｘ線式イオナイザを提供することができる。

本発明を実施するための最良の形態について図に基づき説明する。図１は本形態の軟Ｘ線式イオナイザ１０の構成図である。図２は軟Ｘ線照射装置の軟Ｘ線照射領域を説明する説明図である。図３は他の軟Ｘ線照射領域を説明する説明図である。
軟Ｘ線式イオナイザ１０は、図１で示すように、流路シールド部１、送風部２、軟Ｘ線照射装置３、軟Ｘ線反射補正部４、コントロールグリッド５、高電圧電源６、リング状対向電極７を備え、被除電物２０を除電する装置である。

流路シールド部１は、一方（図１では上側）に流入口１ａが、また、他方（図１では下側）に照射口１ｂが形成される略円筒体であって、この円筒体内に流路が形成される。この流路シールド部１内は送風部２により空気または非反応性ガス（例えば、アルゴンガス等）が充填される。さらに軟Ｘ線を流路シールド部１外へ透過させないような材料・構造により形成されている。

送風部２は、流路シールド部１の流入口１ａの上流側に配置される。送風部２の上流には、例えば非反応性ガスの供給路が配置されたならば、流路シールド部１内へ非反応性ガスを送風する。非反応性ガスは、流路シールド部１内を流れ、流路シールド部１の照射口１ｂから噴射されることとなる。なお、非反応性ガスではなく空気であっても良い。
軟Ｘ線照射装置３は、軟Ｘ線を照射する機能を有している。軟Ｘ線照射装置３による軟Ｘ線照射領域３ａは、遮蔽物がない場合は、図２で示すような略円錐状の領域範囲となる。この軟Ｘ線照射領域３ａは照射領域限界線３ｂが軟Ｘ線照射領域の最大限度となる。ちなみに照射領域限界線３ｂは軟Ｘ線照射装置３の出力窓の鉛直線から最大角度θを形成するような線である。

軟Ｘ線反射補正部４は、流路シールド部１の外側面に、流路シールド部１と同じ材料で一体構造となるように取り付けられており、軟Ｘ線照射装置３が照射する軟Ｘ線の照射方向を補正して新たな軟Ｘ線照射領域３ｃを形成する。本形態では軟Ｘ線の最も照射口１ｂ側にある照射領域限界線３ｂが流路シールド部１の照射口１ｂの開口面と略平行であって、他は流入口１ａ側へ向くように軟Ｘ線を流路シールド部１の内壁へ向けて照射して軟Ｘ線照射領域３ｃを形成する。このような構成では照射口１ｂから軟Ｘ線が遠ざかる方向に照射するというものであり、照射口１ｂから軟Ｘ線が漏れ出るおそれが著しく少なくなる。これにより照射口１ｂ側の照射領域限界線３ｂから照射口１ｂまでの距離Ａを短縮することができ、流路シールド部１を小型化できる。また、生成したイオンが直ちに照射口１ｂへ到達して再結合が発生するおそれを低減する。

なお、軟Ｘ線反射補正部４は、軟Ｘ線の最も照射口１ｂ側にある照射領域限界線３ｂが流路シールド部１の照射口１ｂの開口面と完全に平行とする必要はなく、図３で示すようにほぼ平行または全て送風口１ａ側へ向く（照射口１ｂから軟Ｘ線が遠ざかる）ように軟Ｘ線を流路シールド部１へ向けて照射して軟Ｘ線照射領域３ｃを形成するようにしても良い。この場合でも照射口１ｂに向かう放射線をなくすため、照射口１ｂから放射線が漏れ出るおそれが少なくなる。

コントロールグリッド５はバイアス印加用の電極であり、例えば、流路シールド部１内の流路上であり、かつ軟Ｘ線照射領域３ｃ内に全部または一部が配置される。本形態のコントロールグリッド５は網状の電極としている。なお網状に限定する趣旨ではなく、針状あるいは円状というように各種の形状が可能である。このコントロールグリッド５には本形態では例えば正電圧が印加されてマイナスイオンを吸引する機能を有する。この場合には主にプラスイオンが照射口１ｂから出力される。なお、負電圧が印加されてプラスイオンを吸引する機能を有する場合には主にマイナスイオンが出力されることとなる。コントロールグリッド５に印加する電圧によりイオンの正負および量をコントロールできる。

高電圧電源６は、高圧（具体値については実施例１で後述する）のグリッド電圧±Ｖ_Ｇをコントロールグリッド５に印加する。
リング状対向電極７は、接地によりグランド電位としている。リング状対向電極７とコントロールグリッド５との間に、図１中の矢印Ｂ方向（上下方向）に向かう電界を発生させている。なお、リング状対向電極７は、流路シールド部１と一体にして共通の構造としても良い。

被除電物２０は、例えば、電子デバイスの製造工場において、製造ラインを流れる電子デバイスなどであり、正電荷あるいは負電荷の何れか一方に帯電している。この傾向は、例えば製造装置や製造ライン等の機械に起因するものである。ここでは、説明の具体化のため、被除電物２０は負電荷が多く帯電し、軟Ｘ線式イオナイザ１０は図１で示すようにプラスイオンを照射するものとして説明する。

続いて動作原理について説明する。軟Ｘ線照射装置３は空気または非反応性ガスへ軟Ｘ線を照射する。そして、空気または非反応性ガスの気体分子はイオン化され、プラスイオンとマイナスイオンとが生成される。ここにコントロールグリッド５は正電圧が印加されており、生成されたマイナスイオンは、電界から受ける力によりコントロールグリッド５へ吸引されるため、プラスイオンの濃度が高くなる。これらプラスイオンは被除電物２０に帯電する負電荷と結合して除電が完了する。なお、当然ながらコントロールグリッド５に負電圧を印加するときは、プラスイオンが吸引され、マイナスイオンの濃度が高くなる。このように、印加電圧を適宜調整することで所望のイオンバランスとなるように制御できる。

続いて、本発明をより具体的に構成し、具体的な数値を以てその効果を検証するための実施例である軟Ｘ線式イオナイザについて説明する。図４は、実施例１の軟Ｘ線式イオナイザの構成図である。本実施例は、先に説明した最良の形態を具体的に検証するために組み立てたものである。
このイオンバランス制御機能付の軟Ｘ線式イオナイザ１０は、図４で示すように、流路シールド部１、送風部２、軟Ｘ線照射装置３、軟Ｘ線反射補正部４、コントロールグリッド５、高電圧電源６、リング状対向電極７を備える。
さらに、制御回路８、ＣＰＭ（帯電プレートモニター）９、プローブ（被除電物２０に相当）２０’を備える。制御回路８では電圧の調整を行う。ＣＰＭ９では、このイオンバランス制御機能付の軟Ｘ線式イオナイザ１０における除電時間を測定する。

プローブ２０’の上方には軟Ｘ線式イオナイザ１０の照射口１ｂが位置している。ここでは軟Ｘ線照射領域３ｃの有効領域（円筒体の同一水平面内の全領域に軟Ｘ線が放射される領域）の略中心線からプローブ２０’までは距離ｄの間隔がある。プローブ２０’は＋１１００Ｖまたは−１１００Ｖの電圧を印加して電荷を蓄電できる構造になっている。
軟Ｘ線照射領域３ｃの有効領域の略中心線からコントロールグリッド５までの距離を５０ｍｍとした。このコントロールグリッド５に印加する電圧Ｖ_Ｇは、＋２０００Ｖ（＋２ｋＶ）から−２０００Ｖ（−２ｋＶ）の間の任意の値を設定できるようになされている。また、軟Ｘ線式イオナイザ１０の送風部２による送風はその送風速度ｖ_Ｆが０．５ｍ／ｓまたは１．０ｍ／ｓの何れかが選択できるようにした。またプローブ２０’の静電容量Ｃ_Ｐを１００ｐＦとした。このような動作条件下で、軟Ｘ線式イオナイザ１０の除電時間を測定する。ここに−１１００Ｖが印加されてプローブ２０’に帯電した負電荷と空中のプラスイオンとが結合して０Ｖになるまでの時間を正の除電時間ｔｅ＋とし、また、＋１１００Ｖが印加されてプローブ２０’に帯電した正電荷と空中のマイナスイオンとが結合して０Ｖになるまでの時間を負の除電時間ｔｅ− とした。

まず、負の除電時間の測定について説明する。図５〜図８は距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝１．０ｍ／ｓとし、正電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。
図４の軟Ｘ線式イオナイザ１０で距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝１．０ｍ／ｓで除電を行い、時間が経過するにつれ、＋１１００Ｖが印加されたプローブ２０’のプローブ電位Ｖ_Ｐがどのように変化するかを計測し、さらにコントロールグリッド５に印加する電圧Ｖ_Ｇをパラメータとしてどのような傾向が現れるかを探るものである。

図５で示すように、電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］の場合はプローブ電位Ｖ_Ｐを０［Ｖ］にするまで約９０［ｓ］要するのに対し、電圧Ｖ_Ｇ＝−２［ｋＶ］の場合はプローブ電位Ｖ_Ｐを０［Ｖ］にするまで約３０［ｓ］でよく、電圧Ｖ_Ｇ＝−２［ｋＶ］の方が速くプローブ電位Ｖ_Ｐを０［Ｖ］にする、換言すれば速く除電することができる。しかしながら、マイナスイオンが多量に照射されるため、電圧Ｖ_Ｇ＝−２［ｋＶ］の場合はプローブ電位Ｖ_Ｐをマイナス電位まで低下させてしまう。

そこで、最初は電圧Ｖ_Ｇ＝−２［ｋＶ］を印加し、途中で電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすることで、プローブ電位Ｖ_Ｐをマイナス電位まで低下させることなく、プローブ電位Ｖ_Ｐを速く０［Ｖ］にすることとした。
例えば、図６で示すようにプローブ電位Ｖ_Ｐが５００［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、約６０［ｓ］でプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］に到達し、除電時間ｔｅ−を短縮できる。
また、図７で示すようにプローブ電位Ｖ_Ｐが１００［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、約４５［ｓ］でプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］に到達し、さらに除電時間ｔｅ−を短縮できる。
また、図８で示すようにプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、約３０［ｓ］でプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］に到達し、さらに除電時間ｔｅ−を短縮できる。
このように、プローブ電位Ｖ_Ｐがほぼ０［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、除電時間ｔｅ−を短くできる。

続いて、正の除電時間の測定について説明する。図９〜図１２は距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝１．０ｍ／ｓとし、負電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。
図４の軟Ｘ線式イオナイザ１０で距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝１．０ｍ／ｓで除電を行い、時間が経過するにつれ、−１１００Ｖが印加されたプローブ２０’のプローブ電位Ｖ_Ｐがどのように変化するかを計測し、さらにコントロールグリッド５に印加する電圧Ｖ_Ｇをパラメータとしてどのような傾向が現れるかを探るものである。

図９で示すように、電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］の場合はプローブ電位Ｖ_Ｐを０［Ｖ］にするまで約９０［ｓ］要するのに対し、電圧Ｖ_Ｇ＝＋２［ｋＶ］の場合はプローブ電位Ｖ_Ｐを０［Ｖ］にするまで約４０［ｓ］でよく、電圧Ｖ_Ｇ＝＋２［ｋＶ］の方が速くプローブ電位Ｖ_Ｐを０［Ｖ］にする、換言すれば速く除電することができる。しかしながら、プラスイオンが多いため、電圧Ｖ_Ｇ＝＋２［ｋＶ］の場合はプローブ電位Ｖ_Ｐをプラス電位まで増加させてしまう。

そこで、最初は電圧Ｖ_Ｇ＝＋２［ｋＶ］印加し、途中で電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすることで、プローブ電位Ｖ_Ｐをプラス電位まで増加させることなく、プローブ電位Ｖ_Ｐを速く０［Ｖ］にする。
例えば、図１０で示すようにプローブ電位Ｖ_Ｐが−５００［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、約７０［ｓ］でプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］に到達し、除電時間ｔｅ＋を短縮できる。
また、図１１で示すようにプローブ電位Ｖ_Ｐが−１００［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、約６０［ｓ］でプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］に到達し、さらに除電時間ｔｅ＋を短縮できる。
また、図１２で示すようにプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、約３０［ｓ］でプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］に到達し、さらに除電時間ｔｅ＋を短縮できる。
このように、プローブ電位Ｖ_Ｐがほぼ０［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］に切り換えれば、除電時間を短くできる。

続いて、風速ｖ_Ｆを１．０［ｍ／ｓ］から０．５［ｍ／ｓ］と小さくした場合について説明する。
まず、負の除電時間の測定について説明する。図１３〜図１６は距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝０．５ｍ／ｓとし、正電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。
図４の軟Ｘ線式イオナイザ１０で距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝０．５ｍ／ｓで除電を行い、時間が経過するにつれ、＋１１００Ｖが印加されたプローブ２０’のプローブ電位Ｖ_Ｐがどのように変化するかを計測し、さらにコントロールグリッド５に印加する電圧Ｖ_Ｇをパラメータとしてどのような傾向が現れるかを探るものである。

図１３で示すように、電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］の場合はプローブ電位Ｖ_Ｐを０［Ｖ］にするまで約１２０［ｓ］要するのに対し、電圧Ｖ_Ｇ＝−２［ｋＶ］の場合はプローブ電位Ｖ_Ｐを０［Ｖ］にするまで約６０［ｓ］でよく、電圧Ｖ_Ｇ＝−２［ｋＶ］の方が速くプローブ電位Ｖ_Ｐを０［Ｖ］にする、換言すれば速く除電することができる。しかしながら、マイナスイオンが多いため、電圧Ｖ_Ｇ＝−２［ｋＶ］の場合はプローブ電位Ｖ_Ｐをマイナス電位まで低下させる。

そこで、最初は電圧Ｖ_Ｇ＝−２［ｋＶ］印加し、途中で電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすることで、プローブ電位Ｖ_Ｐをマイナス電位まで低下させることなく、プローブ電位Ｖ_Ｐを速く０［Ｖ］にする。
例えば、図１４で示すようにプローブ電位Ｖ_Ｐが５００［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、約９０［ｓ］でプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］に到達し、除電時間ｔｅ−を短縮できる。
また、図１５で示すようにプローブ電位Ｖ_Ｐが１００［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、約８０［ｓ］でプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］に到達し、さらに除電時間ｔｅ−を短縮できる。
また、図１６で示すようにプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、約６０［ｓ］でプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］に到達し、さらに除電時間ｔｅ−を短縮できる。
この場合も、プローブ電位Ｖ_Ｐがほぼ０［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、除電時間を短くできる。

続いて、正の除電時間の測定について説明する。図１７〜図２０は距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝０．５ｍ／ｓとし、負電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。
図４の軟Ｘ線式イオナイザ１０で距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝０．５ｍ／ｓで除電を行い、時間が経過するにつれ、−１１００Ｖが印加されたプローブ２０’のプローブ電位Ｖ_Ｐがどのように変化するかを計測し、さらにコントロールグリッド５に印加する電圧Ｖ_Ｇをパラメータとしてどのような傾向が現れるかを探るものである。

図１７で示すように、電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］の場合はプローブ電位Ｖ_Ｐを０［Ｖ］にするまで約１４０［ｓ］以上要するのに対し、電圧Ｖ_Ｇ＝＋２［ｋＶ］の場合はプローブ電位Ｖ_Ｐを０［Ｖ］にするまで約５０［ｓ］でよく、電圧Ｖ_Ｇ＝＋２［ｋＶ］の方が速くプローブ電位Ｖ_Ｐを０［Ｖ］にする、換言すれば速く除電することができる。しかしながら、プラスイオンが多いため、電圧Ｖ_Ｇ＝＋２［ｋＶ］の場合はプローブ電位Ｖ_Ｐをプラス電位まで増加させてしまう。

そこで、最初は電圧Ｖ_Ｇ＝＋２［ｋＶ］印加し、途中で電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすることで、プローブ電位Ｖ_Ｐをプラス電位まで増加させることなく、プローブ電位Ｖ_Ｐを速く０［Ｖ］にする。
例えば、図１８で示すようにプローブ電位Ｖ_Ｐが−５００［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、約１００［ｓ］でプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］に到達し、除電時間ｔｅ＋を短縮できる。
また、図１９で示すようにプローブ電位Ｖ_Ｐが−１００［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、約８０［ｓ］でプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］に到達し、さらに除電時間ｔｅ＋を短縮できる。
また、図２０で示すようにプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、約５０［ｓ］でプローブ電位Ｖ_Ｐが０［Ｖ］に到達し、さらに除電時間ｔｅ＋を短縮できる。
このように、プローブ電位Ｖ_Ｐがほぼ０［Ｖ］のときに電圧Ｖ_Ｇ＝０［ｋＶ］とすれば、除電時間を短くできる。

これら実験結果を考察すると、風速が大きい場合に正負の除電時間が共に短縮されることからも明らかなように、本発明で送風部２の風速を大きくするにつれて正負の除電時間の短縮化に効果があるということができる。

以上本発明の軟Ｘ線式イオナイザ１０について説明した。この軟Ｘ線式イオナイザ１０は軟Ｘ線の最も照射口側にある照射領域限界線３ｂが流路シールド部１の照射口１ｂの開口面と略平行であって、他は流入口１ａ側へ向くように軟Ｘ線を流路シールド部１の内壁へ向けて照射して軟Ｘ線照射領域３ｃを形成しており、照射口に向かう放射線をなくすため、照射口１ｂから放射線が漏れ出るおそれが少なくなる。これにより照射口１ｂ側の照射領域限界線３ｂから照射口１ｂまでの距離を短縮することができ、流路シールド部１を小型化できる。また、生成したイオンの再結合が発生するおそれを低減する。
また、送風部２の風速やコントロールグリッド５に印加する電圧Ｖ_Ｇを適宜調節して最適な除電時間を得ることも可能である。
これにより、小型構造であるにも拘らず軟Ｘ線を外界に漏洩させることなくプラスイオンとマイナスイオンを高効率で取り出すことができる軟Ｘ線式イオナイザ１０を提供することが可能となる。

本発明を実施するための最良の形態の軟Ｘ線式イオナイザの構成図である。軟Ｘ線照射装置の軟Ｘ線照射領域を説明する説明図である。他の軟Ｘ線照射領域を説明する説明図である。実施例１の軟Ｘ線式イオナイザの構成図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝１．０ｍ／ｓとし、正電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝１．０ｍ／ｓとし、正電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝１．０ｍ／ｓとし、正電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝１．０ｍ／ｓとし、正電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝１．０ｍ／ｓとし、負電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝１．０ｍ／ｓとし、負電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝１．０ｍ／ｓとし、負電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝１．０ｍ／ｓとし、負電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝０．５ｍ／ｓとし、正電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝０．５ｍ／ｓとし、正電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝０．５ｍ／ｓとし、正電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝０．５ｍ／ｓとし、正電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝０．５ｍ／ｓとし、負電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝０．５ｍ／ｓとし、負電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝０．５ｍ／ｓとし、負電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。距離ｄ＝２００ｍｍ，風速ｖ_Ｆ＝０．５ｍ／ｓとし、負電荷を蓄電したプローブを除電するときのプローブ電位Ｖ_Ｐと時間ｔとの関係を示す特性図である。

符号の説明

１：流路シールド部
１ａ：流入口
１ｂ：照射口
２：送風部
３：軟Ｘ線照射装置
３ａ：軟Ｘ線照射領域
３ｂ：照射領域限界線
３ｃ：軟Ｘ線照射領域
４：軟Ｘ線反射補正部
５：コントロールグリッド
６：高電圧電源
７：リング状対向電極
８：制御回路
９：ＣＰＭ（帯電プレートモニター）
２０：被除電物
２０’：プローブ

Claims

軟Ｘ線を用いてイオンを生成する軟Ｘ線式イオナイザにおいて、
一方に流入口が、また、他方に照射口が形成される筒体の流路シールド部と、
略円錐状の領域範囲の軟Ｘ線を照射する軟Ｘ線照射装置と、
流路シールド部の側面に設けられて筒体内と内部空間が連通し、その内部空間内において、略円錐状の領域範囲の軟Ｘ線の照射口側の照射領域限界線が流路シールド部の照射口面と略平行となるように軟Ｘ線照射装置が配置され、かつ、略円錐状の領域範囲の軟Ｘ線の流入口側の照射領域を流路シールド部内の照射となるように補正する軟Ｘ線反射補正部と、
流路シールド部の流入口側に配置され、流路シールド部内へ送風する送風部と、
を備え、
流路シールド部内に形成される軟Ｘ線照射領域へ送風部が空気または非反応性ガスを送風し、この軟Ｘ線照射領域内で生成したイオンを照射口から外部へ照射することを特徴とする軟Ｘ線式イオナイザ。
軟Ｘ線を用いてイオンを生成する軟Ｘ線式イオナイザにおいて、
一方に流入口が、また、他方に照射口が形成される筒体の流路シールド部と、
略円錐状の領域範囲の軟Ｘ線を照射する軟Ｘ線照射装置と、
流路シールド部の側面に設けられて筒体内と内部空間が連通し、その内部空間内において、略円錐状の領域範囲の軟Ｘ線の全ての照射領域限界線が流路シールド部の流入口側へ傾くとともに照射口側の照射領域限界線が流路シールド部の照射口面に対して僅かに傾斜するように軟Ｘ線照射装置が配置され、かつ、略円錐状の領域範囲の軟Ｘ線の流入口側の照射領域を流路シールド部内の照射となるように補正する軟Ｘ線反射補正部と、
流路シールド部の流入口側に配置され、流路シールド部内へ送風する送風部と、
を備え、
流路シールド部内に形成される軟Ｘ線照射領域へ送風部が空気または非反応性ガスを送風し、この軟Ｘ線照射領域内で生成したイオンを照射口から外部へ照射することを特徴とする軟Ｘ線式イオナイザ。
請求項１または請求項２に記載の軟Ｘ線式イオナイザにおいて、
流入口から照射口までの間に配置され、バイアス電圧を印加するコントロールグリッドを、
備えることを特徴とする軟Ｘ線式イオナイザ。