JP7371213B2 - シリコンベース電荷中和システム - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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Description
本出願は、「SILICON EMITTERS FOR IONIZERS WITH HIGH FREQUENCY WAVEFORMS」と題する、2009年6月18日に出願の米国特許出願第12/456,526号の一部継続出願であり、その米国特許出願の優先権を主張し、その米国特許出願は、2008年6月18日に出願の米国仮特許出願第61/132,422号の恩典及び優先権を主張する。米国特許出願第12/456,626号及び第61/132,422号はいずれも引用することにより本明細書の一部をなす。
該当なし
該当なし
なお、以下に示す参考態様がある。
[態様1]
低放出の電荷中和のための方法であって:
交流(AC)及び高電圧を発生させることと;
先端、テーパー部、シャフト、及びテールを備えるように構成された先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタに高電圧を伝えることと;を含んでおり、
前記テーパー部が前記先端と前記シャフトとの間にあり、
前記シャフトが前記テーパー部と前記テールとの間にあり、
前記高電圧と前記交流は1kHz~100kHzの高周波数範囲にあり、
前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタは、重量比で少なくとも70%を超え且つ99.99%未満のシリコンを含んでおり、
前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタは、増大した表面電気伝導度もしくは低い電気抵抗を有する前記シャフト及び/又は前記テールの処理表面の少なくとも部分を備えており、
該方法は、
前記非金属イオンエミッタの前記シャフト及び/又は前記テールの前記処理表面の高周波数範囲における高電圧及び交流への接触に応答して前記非金属イオンエミッタの前記先端からイオンを発生させることをさらに含み、
前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタの前記シャフト及び/又は前記テールの前記処理表面の部分は、研磨又はサンディング処理に起因するあらかじめ選択された0.5ミクロン~10ミクロンの範囲の粗さの領域を含む、方法。
[態様2]
前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタの表面電気抵抗及び/又は体積電気抵抗及び組成を監視するための測定デバイスを設けることを更に含む、態様1に記載の方法。
[態様3]
シリコンベース部分を備える前記非金属イオンエミッタの前記シャフト及び金属電極が、ばねタイプスリーブの中に挿入される、態様1に記載の方法。
[態様4]
通常の(動作)期間中の電圧/電力波形より25%~100%大きい振幅の短い持続時間のパルスバーストを有する電圧/電力波形によって生み出されたコロナプラズマイオン化期間の始動期間中に前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタのプラズマクリーニングを実行することを更に含む、態様1に記載の方法。
[態様5]
前記非金属イオンエミッタによる粒子放出を最小化するために、最小の開始HF電圧振幅及び/又は小さなデューティーファクターを備えるコロナ放電波形を動作期間中に前記非金属イオンエミッタに適用する、態様1に記載の方法。
[態様6]
前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタは、非金属の部品/部分と金属の部品/部分との組立体を備え、
前記金属の部品/部分は、前記非金属イオンエミッタの前記シャフトに配置される圧縮ばねスリーブとして構築され、
前記組立体は、0.03~0.06の範囲内にある第1の比S/Dを備え、
Sは、前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタを受容する前記スリーブの厚さであり、
Dは、前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタの前記シャフトの直径である、
態様1に記載の方法。
[態様7]
前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタは、(2-5)/tan{タンジェント}(0.5α)の範囲にある第2の比L/Sを備え、
Lは、前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタのシャフトの露出した部分の長さであり、
Sは、前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタを収容するスリーブの厚さであり、
αは、前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタの前記シャフトのテーパー付き部分のテーパーの角度である、
態様1に記載の方法。
[態様8]
低放出の電荷中和のための装置であって:
先端、テーパー部、シャフト、及びテールを備えるように構成された先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタを含んでおり、
前記テーパー部が前記先端と前記シャフトとの間にあり、
前記シャフトが前記テーパー部と前記テールとの間にあり、
前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタは、重量比で少なくとも70%を超え且つ99.99%未満のシリコンを含んでおり、
前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタは、増大した表面電気伝導度もしくは低い電気抵抗を有する前記シャフト及び/又は前記テールの処理表面の少なくとも部分を備えており、
前記非金属イオンエミッタの先端は、前記非金属イオンエミッタの前記シャフト及び/又は前記テールの前記処理表面の1kHzから100kHzまでの高周波数範囲の高電圧及び交流(AC)への接触に応答してイオンを発生させ、
前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタの前記シャフト及び/又は前記テールの前記処理表面の部分は、研磨又はサンディング処理に起因するあらかじめ選択された0.5ミクロン~10ミクロンの範囲の粗さの領域を含む、低放出の電荷中和のための装置。
[態様9]
前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタの表面電気抵抗及び/又は体積電気抵抗及び組成が監視される、態様8に記載の装置。
[態様10]
シリコンベース部分を備える前記非金属イオンエミッタの前記シャフト及び金属電極が、ばねタイプスリーブの中に挿入される、態様8に記載の装置。
[態様11]
通常の(動作)期間中の電圧/電力波形より25%~100%大きい振幅の短い持続時間のパルスバーストを有する電圧/電力波形によって生み出されたコロナプラズマイオン化期間の始動期間中に前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタのソフトプラズマクリーニングが実行される、態様8に記載の装置。
[態様12]
前記非金属イオンエミッタによる粒子放出を最小化するために、最小の開始HF電圧振幅及び/又は小さなデューティーファクターを備えるコロナ放電波形が動作期間中に前記非金属イオンエミッタに適用される、態様8に記載の装置。
[態様13]
前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタは、非金属の部品/部分と金属の部品/部分との組立体を備え、
前記金属の部品/部分は、前記非金属イオンエミッタの前記シャフトに配置される圧縮ばねスリーブとして構築され、
前記組立体は、0.03~0.06の範囲内にある第1の比S/Dを備え、
Sは、前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタを収容する前記スリーブの厚さであり、
Dは、前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタの前記シャフトの直径である、
態様8に記載の装置。
[態様14]
前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタは、(2-5)/tan{タンジェント}(0.5α)の範囲にある第2の比L/Sを備え、
Lは、前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタのシャフトの露出した部分の長さであり、
Sは、前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタを収容するスリーブの厚さであり、
αは、前記先細の少なくとも1つのシリコンベースの非金属イオンエミッタの前記シャフトのテーパー付き部分のテーパーの角度である、
態様8に記載の装置。
[態様15]
先端、テーパー部、シャフト、及びテールを備えるように構成されたシリコンベースの非金属イオンエミッタを含んでおり、
前記テーパー部が前記先端と前記シャフトとの間にあり、
前記シャフトが前記テーパー部と前記テールとの間にあり、
前記シリコンベースの非金属イオンエミッタは、重量比で少なくとも70%を超え且つ99.99%未満のシリコンを含んでおり、
前記シリコンベースの非金属イオンエミッタは、前記テーパー部及び前記先端より高い電気伝導度もしくは低い電気抵抗を有する前記シャフト及び/又は前記テールの処理表面の少なくとも部分を備え、
前記シリコンベースの非金属イオンエミッタの前記シャフト及び/又は前記テールの前記処理表面の部分は、研磨又はサンディング処理に起因するあらかじめ選択された0.5ミクロン~10ミクロンの範囲の粗さの領域を含む、装置。
[態様16]
前記非金属イオンエミッタの先端は、前記非金属イオンエミッタの前記シャフト及び/又は前記テールの前記処理表面の1kHzから100kHzまでの高周波数範囲の高電圧及び交流(AC)への接触に応答してイオンを発生する、態様15に記載の装置。
301a シャフト
302a シャフト表面
305a 先端
306a テーパー部
310a 処理表面部分
314a テール
Claims (20)
- 装置であって:
先端、テーパー部、シャフト、及びテールを備えるように構成されたシリコンベースイオンエミッタを含んでおり、
前記テーパー部が前記先端と前記シャフトとの間にあり、
前記シャフトが前記テーパー部と前記テールとの間にあり、
前記シリコンベースイオンエミッタは、前記シャフト又は前記テールの少なくとも一方に処理表面を備えており、該処理表面は前記テーパー部及び前記先端より高い電気伝導度又は低い抵抗を有し、
前記シリコンベースイオンエミッタは、非金属の部分と金属の部分との組立体を備え、
前記金属の部分は、前記シリコンベースイオンエミッタの前記シャフトに配置される圧縮ばねスリーブとして構築され、
前記組立体は、0.03~0.06の範囲内にある第1の比S/Dを備え、
Sは前記シリコンベースイオンエミッタを収容する前記圧縮ばねスリーブの厚さであり、
Dは前記シリコンベースイオンエミッタの前記シャフトの直径である、装置。 - 前記シリコンベースイオンエミッタは、(2-5)/tan{タンジェント}(0.5α)の範囲にある第2の比L/Sを備え、
Lは前記シリコンベースイオンエミッタの前記シャフトの露出した部分の長さであり、
αは前記シリコンベースイオンエミッタの前記シャフトのテーパー付き部分のテーパーの角度である、請求項1に記載の装置。 - 前記シリコンベースイオンエミッタの先端は、1kHzから100kHzまでの高周波数範囲の交流(AC)への前記シリコンベースイオンエミッタの前記処理表面の接触に応答してイオンを発生する、請求項1に記載の装置。
- 前記シリコンベースイオンエミッタの前記処理表面は0.5ミクロン~10ミクロンの範囲の粗さの領域を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記シリコンベースイオンエミッタの前記処理表面は金属めっき又は金属コーティングを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記シリコンベースイオンエミッタは、重量比で72%より多く、且つ99.99%未満のシリコンを含む、請求項1に記載の装置。
- 装置であって、
先端、テーパー部、シャフト、及びテールを備えるように構成されたシリコンベースイオンエミッタを含んでおり、
前記テーパー部が前記先端と前記シャフトとの間にあり、
前記シャフトが前記テーパー部と前記テールとの間にあり、
前記シリコンベースイオンエミッタは、前記シャフト又は前記テールの少なくとも一方に処理表面を備えており、該処理表面は前記テーパー部及び前記先端より高い電気伝導度又は低い抵抗を有し、
前記シリコンベースイオンエミッタは、(2-5)/tan{タンジェント}(0.5α)の範囲にある第2の比L/Sを備え、
Lは前記シリコンベースイオンエミッタの前記シャフトの露出した部分の長さであり、
Sは前記シリコンベースイオンエミッタを収容するスリーブの厚さであり、
αは前記シリコンベースイオンエミッタの前記シャフトのテーパー付き部分のテーパーの角度である、装置。 - 前記シリコンベースイオンエミッタは、重量比で72%より多く、且つ99.99%未満のシリコンを含む、請求項7に記載の装置。
- 前記シリコンベースイオンエミッタの先端は、1kHzから100kHzまでの高周波数範囲の交流(AC)への前記シリコンベースイオンエミッタの前記処理表面の接触に応答してイオンを発生する、請求項7に記載の装置。
- 前記シリコンベースイオンエミッタの前記処理表面は0.5ミクロン~10ミクロンの範囲の粗さの領域を含む、請求項7に記載の装置。
- 前記シリコンベースイオンエミッタの前記処理表面は金属めっき又は金属コーティングを含む、請求項7に記載の装置。
- イオン化バーであって、
高電圧電源と、
該高電圧電源に結合され、正イオン及び負イオンを発生するように構成されたシリコンベースイオンエミッタであって、先端、テーパー部、シャフト、及びテールを備えるように構成されたシリコンベースイオンエミッタと、を備え、
前記テーパー部が前記先端と前記シャフトとの間にあり、
前記シャフトが前記テーパー部と前記テールとの間にあり、
前記シリコンベースイオンエミッタは、前記シャフト又は前記テールの少なくとも一方に処理表面を備えており、該処理表面は前記テーパー部及び前記先端より高い電気伝導度又は低い抵抗を有し、
前記シリコンベースイオンエミッタは、非金属の部分と金属の部分との組立体を備え、
前記金属の部分は、前記シリコンベースイオンエミッタの前記シャフトに配置される圧縮ばねスリーブとして構築され、
前記組立体は0.03~0.06の範囲内にある第1の比S/Dを備え、
Sは前記シリコンベースイオンエミッタを収容する前記スリーブの厚さであり、
Dは前記シリコンベースイオンエミッタの前記シャフトの直径である、イオン化バー。 - 前記高電圧電源から高電圧信号を受信するために、前記シリコンベースイオンエミッタが接続されるソケットを更に備える、請求項12に記載のイオン化バー。
- 前記高電圧電源は、前記圧縮ばねスリーブおよび前記ソケットを介して前記シリコンベースイオンエミッタに少なくともコロナ開始電圧を供給するように構成されている、請求項13に記載のイオン化バー。
- 前記シリコンベースイオンエミッタは、前記圧縮ばねスリーブ及び金属ピンを介して前記高電圧電源に結合される、請求項12に記載のイオン化バー。
- 前記シリコンベースイオンエミッタは、(2-5)/tan{タンジェント}(0.5α)の範囲にある第2の比L/Sを備え、
Lは、前記シリコンベースイオンエミッタの前記シャフトの露出した部分の長さであり、
αは、前記シリコンベースイオンエミッタの前記シャフトのテーパー付き部分のテーパーの角度である、請求項12に記載のイオン化バー。 - 前記高電圧電源は、1kHzから100kHzまでの高周波数範囲で交流(AC)を提供し、前記シリコンベースイオンエミッタが正イオン及び負イオンを発生するように十分な高電圧を提供するように構成される、請求項12に記載のイオン化バー。
- 前記シリコンベースイオンエミッタの表面又は/及び体積電気抵抗及び組成を監視するための測定装置を更に含む、請求項12に記載のイオン化バー。
- 前記シリコンベースイオンエミッタの前記処理表面は金属めっき又は金属コーティングを含む、請求項12に記載のイオン化バー。
- 前記シリコンベースイオンエミッタは、重量比で72%より多く、且つ99.99%未満のシリコンを含む、請求項12に記載のイオン化バー。
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