TWI685163B - 自清潔線性離子棒及其使用方法 - Google Patents

Abstract

在此揭示自清潔離子器，該自清潔離子器具有至少一個離子化電極、至少一個電極清潔器，及至少兩個線軸組件。電極具有相對端點，並以表面定義了軸向工作長度，該表面產生離子雲並隨著使用而發展降解產物。儘管電極的工作長度是固定的，但電極是可移動的。電極清潔器亦是固定的，並選擇性地沿著其工作長度接合電極。電極的相對端點固定到相對線軸組件，該等相對線軸組件選擇性地移動離子化電極，使得電極清潔器在移動期間從電極移除至少一些表面降解產物。在此亦揭示用於所揭示的離子器的方法，該方法具有運作的自清潔及離子化模式，該等模式可循環、交替或同時發生。

Description

自清潔線性離子棒及其使用方法

本發明涉及自清潔線性離子器及用於電暈(corona)離子器的相關處理。本發明在離子棒中(但不受限於離子棒)特別有用，其中該離子棒中的線性離子發射器是導線。從而，本發明的一般目的是提供具有這樣特性的新穎系統、方法及設備。

習知線性離子棒通常由以下構成：(1)棒形離子化單元，該棒形離子化單元具有至少一個線性發射器及一或更多個非離子化參考電極；(2)乾淨空氣(或其他氣體)供應系統，該乾淨空氣供應系統具有一組噴射型噴嘴，該噴射型噴嘴圍繞著每個離子發射器，並連接到供應歧管；及(3)AC或脈衝DC高壓電源連接到離子化單元的控制系統。此類線性離子棒在廣泛種類的製造產業中已發現應用，包括平板顯示器、一般電子、半導體等。儘管某些設計/應用可對離子化/充電進行最佳化，但其他設計/應用可能反而對電荷中和最佳化。電荷中和應用可能需要在相對近距離處以快速產出率對大型帶電物體中和。例如，具有長度及寬度超過3000mm的玻璃面板的前側及背側可能需要被電荷中和，其中離子棒及顯示面板之間的距離範圍通常為50 mm至100 mm至高達1000 mm或更大，且其中顯示面板利用機器人系統來高速輸送。

電荷中和棒與線性離子器(包括細長導線做為發射器/電極的離子化單元被建議在：(1)美國專利第7,339,778號，標題為「Corona Discharge Neutralizing Apparatus」；(2)美國專利第8,048,200號，標題為「Clean Corona Gas Ionization For Static Charge Neutralization」；及(3)美國專利第8,492,733號，標題為「Multi-Sectional Linear Ionizing Bar And Ionization Cell」，所有該等專利在此透過引用而整體併入本文中。進一步而言，具有導線發射器的離子棒目前由瑞典馬爾默(Malmö, Sweden)的AB Liros Electronic，及/或德國漢堡的Liros Electronic及美國加利福尼亞州，阿拉米達(Alameda)的Simco-Ion Technology Group所生產。

聯合參考圖1及圖2，習知的多區段線性離子棒100包括四個主要元件：殼體/外殼103、二個離子化單元101及102，該離子化單元具有固定式線性離子發射器201，以用於沿著其長度建立離子電漿區域、歧管(在殼體103內的視圖中隱藏)，該歧管用於從來源接收氣體，及用於將該氣體輸送透過線性離子發射器201，及用於將(來自習知的/合適電源的)離子信號/電壓施加202至線性離子發射器201的構件，以從而建立離子電漿區域。離子化單元101、102亦具有共同的參考(非離子化)電極104及105，該等參考電極定位在離子發射極201的兩側上。電極104、105傳統上與離子發射器201平行且等距離地定位在該離子發射器的相對兩側上。此特定的線性離子棒在標題為「Multi-Sectional Linear Ionizing Bar And Ionization Cell」的美國專利第8,492,733號(上方透過引用併入本文)中詳細顯示及描述。

如圖1及圖2所顯示，殼體103從一側支撐可拆卸離子化單元模組101及102，使得多個單元的菊鏈串(daisy-chaining)在一起是容易實現的。外殼103在內部側邊內(由外殼103遮蔽視線)可容納高壓電源及控制系統。

每個習知離子化單元101及102可包括線性，例如導線類型的電暈放電離子發射器/電極201、一對格子板205a及205b，及氣體孔口陣列(多個/複數個)206，該氣體孔口陣列位於線性離子發射器201的後方，及連通板203，以如所顯示地將氣體蒸氣傳遞透過線性離子發射器201。

將意識到，接觸/張力彈簧202優選地定位並固定到導線電極201的每個端點及固定式電池103。彈簧202亦可接收高壓離子信號，並將該等高壓離子信號施加到電極201。當此類AC離子信號(通常，高電壓AC，但在特定應用中為DC)施加到線性電極201時，會發生電暈放電(在電極201及104、105之間)，從而產出豐量的兩個極性的離子。作為結果，發射器201由緻密的、高濃度的正離子及負離子的雙極離子雲所包圍。

儘管上方論述的習知線性離子棒的優點，該等離子棒仍遭受電暈放電離子器的至少一個共同缺陷：發射器腐蝕/污染/降解，該腐蝕/污染/降解可能透過造成不理想的離子平衡偏移、較長的放電時間，及污染散播到周圍環境與目標工件而顯著地減少離子棒的效能。因此，手動及經常性的發射器清潔是上方論述類型的線性離子棒的強制性維護要求。在此設計中，導線發射器被彈簧裝置升高到基板203上方，以促成手動移除導線電極201上累積的腐蝕、碎屑、灰塵等。

手動清潔因為許多原因是不理想的。例如，手動清潔過程需要關閉空氣/氣體的流動及高壓離子信號，並在兩個格子板/軌道205a及205b之間插入某種導線清潔工具。此清潔工具可為實體接觸發射器導線201的刷子、濕式/乾式抹布，或泡棉塊，因為它沿著發射器201來回摩擦。清潔工具可被連接到桿子，以從相對長的距離伸到發射器導線201，因為手動清潔通常很難伸到離子發射器導線，特別是對於安裝在大型半導體工具中的離子棒。因為此原因，人工清潔可能傷害導線、彈簧觸點，並縮短可拆卸離子單元的壽命。最後但同樣重要的是，清潔週期必須發生的頻率取決於離子棒被使用的房間/生產樓層的環境空氣條件/潔淨度(例如空載微粒濃度或空載分子污染 (airborne molecular contamination ，AMC))。此類清潔週期可能是費時的，且在特定的關鍵現場應用中可能需要每天或每週清潔。

目前揭示的發明提出用於線性離子器設計的新方法，該等新方法能夠解決上述問題，且因此自然地對FPD產業、半導體及其他應用是有益的。

在一個設備形式中，本發明滿足上述的需求，並透過提供自清潔線性離子器來克服相關領域的上述缺陷及其他缺陷，該自清潔線性離子器具有至少一個離子電極、至少一個電極清潔器及至少兩個線軸組件，該離子電極具有相對端點。電極定義了軸向工作長度及表面，當該軸向工作長度被施加離子電壓時會建立線性離子雲，該表面隨著使用而發展出降解產物。這種降解產物可能(或可能不)是來自於汙染副產物的累積，該汙染副產物是電極表面及周圍環境之間在電暈放電期間的相互作用的結果。例如，降解產物，可能是來自於導線侵蝕/腐蝕而非不理想顆粒的任何吸引。如本文所使用地，電極的工作長度是電極的線性部分，該電極的線性部分回應於施加離子電壓而釋放電荷載體，無論電極是否移動。儘管電極的工作長度是固定的，但電極可沿著固定且線性的工作長度而軸向移動。電極清潔器可選擇性地沿著其工作長度接合到電極，且可選擇性地為靜止的或振動的。電極的相對端點可固定至相對線軸組件，該線軸組件選擇性地移動離子電極，使得電極清潔器在移動期間移除來自電極的至少一些表面降解產物。恆定力量彈簧馬達將電極拉緊，使得幾乎恆定的張力被保持在電極上。

本發明的一種方法形式可包括使用離子器的方法，該離子器的種類是具有可移動離子電極，該可移動離子電極具有相對端點及線性且定義軸的工作長度，該工作長度是等於或小於電極的長度、靜止的或可移動的電極清潔器，該電極清潔器可選擇性地接合電極、相對線軸組件，其中電極端點被固定至該相對線軸組件，使得電極的線性工作長度被設置在相對線軸組件之間，及恆力彈簧組件，該恆力彈簧組件將相對線軸組件上的電極拉緊，使得幾乎恆定的張力被保持在電極上。使用的新穎方法的其中一個步驟可包括：在運作的離子化/工作模式期間對電極施加離子信號，以從而沿著其線性工作長度建立線性離子雲，其中電極表面隨著使用而透過該線性工作長度來發展降解產物。使用的新穎方法的另一個步驟可包括：在運作的清潔模式期間，旋轉線軸組件，以在第一軸向方向中移動並拉緊離子電極，使得電極清潔器在移動期間從電極移除表面降解產物。

在各種替代方法的實施例中，運作的離子化及清潔模式可同時地、交替地及/或選擇性地以所需圖案/循環來重複發生。例如，在運作的離子化模式每次重複之前，運作的清潔模式可至少連續重複兩次。

自然地，本發明的上述方法特別適用於本發明 的上述設備。類似地，本發明的設備非常適合執行上述的發明方法。

本領域一般技術人員將從優選實施例的下方詳細描述、從請求項及從附圖而明顯觀察到本發明的許多其他優點及特徵。

聯合參考圖3至圖5B，第一優選的自清潔線性離子器300首先在圖3中示意性地呈現。如本文所論述地，圖3至圖5B的離子器300在實體上與運作上是與先前技術的離子器100相同，除了附圖中所顯示且此說明書中所論述的部分。根據圖3的此優選實施例，優選發明可包括： 1. 離子化單元305，該離子化單元包括至少一個彈性導線電極301及參考電極(圖1及圖2中的項目104及105，但圖3中隱藏)； 2. 具有繼動齒輪(servo gear)馬達314的電極移動/驅動線軸組件302； 3. 移動及拉緊系統/組件303的恆定力量離子電極； 4. 電極清潔機構315，該電極清潔機構可與電極接觸裝置318(用於施加的構件)結合，以改進清潔機構315的效率，並選擇性地將來自高壓電源319的離子信號施加到導線電極301； 5. 具有相關聯的控制系統321的高電壓及低電壓(AC或DC任選，基於設計考量及本領域一般技術的行使來選擇)電源，分別319及320； 6. 選擇性的碎屑收集及抽空系統312、316及317；及 7. 選擇性的支撐元件304，以用於支撐線性離子電極301。

在此實施例中，單一線性離子發射器301優選地為彈性導線電極，該彈性導線電極在導線驅動線軸組件302及電線拉緊及導線移動線軸組件303之間彈性地偏壓。線軸組件303優選地包括被動線圈動力彈簧馬達，該被動線圈動力彈簧馬達能夠以扭矩的形式儲存並釋放旋轉能量，使得電極301以張力Tw而緊繃伸展於線軸組件302及303(用於移動的構件)之間。線軸組件302及線軸組件303在此亦稱為第一線軸組件及第二線軸組件，且其中，電極301的相對端點可固定至其上，使得電極301的工作長度可被緊繃地設置在其間。第一線軸組件302可包括繼動齒輪馬達314及第一線軸313。第二線軸組件303可包括恆力彈簧馬達310及第二線軸307。在圖3的實施例中，隨著驅動馬達314沿著其工作長度在第一軸向方向中拉動電極301，電極301繞著第一電極線軸313纏繞，從而電極清潔器315從導線電極301的表面研磨掉至少一些污染副產物。此外，隨著恆力彈簧馬達組件沿著其工作長度在相反軸向方向中拉動電極301，電極301繞著第二線軸307纏繞，從而電極清潔器從導線電極301的表面研磨掉至少一些污染副產物。

對於長的離子器(約1.0米或更長)而言，導線電極301亦可由複數個中間支撐元件304支撐，使得用於移動的構件(第一線軸組件及第二線軸組件)的旋轉透過支撐元件304造成導線電極的軸向移動。該等支撐件304可定位在空氣/氣體供應歧管305上或在棒外殼上(此圖式中未顯示)。 此實施例的實體實現的更多細節參考以下圖4呈現。

導線拉緊及導線移動線軸組件機構303優選地包括導引滾輪(或，替代地，導紗鉤導件)306及線軸/筒管307，該線軸/筒管被彈簧馬達310(用於拉緊的構件)彈性地偏壓。在使用中，彈性導線電極301可捲繞/纏繞在線軸307上，且所產生的導線電極線圈將具有直徑D1。作為選項，線軸307可隨時保持至少數圈，且該等最終圈可來自與發射器導線301相同的或不同的材料。將不同材料的「尾部」拼接到用於這種端點繞圈的昂貴鎢絲端點是一種將電極固定至線軸的廉價方法，而不是保持鎢電極的多餘圈數，該鎢電極的多餘圈數永遠不會被用來產生電荷載體。可被纏繞在線軸307上的導線電極301的長度優選地應該大於(至少等於)常駐於離子棒300內的電極301的工作長度(線性部分)(例如1500mm)。

線軸307優選地與滑輪/筒管308軸向對準並固定地附接(或一體成形)，該滑輪/筒管具有直徑D2。如所顯示地，繩索/纜線322的一端可捲繞/纏繞到滑輪308上，且另外一端可以恆定張力Fs而彈性偏壓至彈簧馬達組件310。彈簧馬達組件310可為捲筒/回柱(retriever)/線軸/筒管，且該彈簧馬達組件優選地經額定以縮回100克至300克的負載/力量。本領域一般技術人員可從線軸307及滑輪308的等扭矩條件來計算在導線電極301上所造成的張力Tw，如下：Tw=Fs×D2/D1

導線電極301優選地為小直徑的鎢或鈦導線。然而，電極301亦可替代地為任何其他類型的習知(先前技術)電暈放導線。電極張力Tw的控制在正常離子化模式(運作的靜態模式)期間是重要的，以在離子化期間減少破壞以及運動/振動(因為此類運動/振動可能縮短電極301的使用壽命)。類似地，電極張力Tw的控制在正常清潔模式(運作的動態/移動模式)期間是重要的，以減少破壞並提供電極301及清潔機構315/(318)之間的充分接觸。因此，重要的是，拉緊構件(彈簧-馬達組件310)在運作的靜態及動態模式兩者期間提供幾乎固定且穩定的電極張力。如本文所使用地，若張力在預定期望張力的20%(正或負)之內，則該張力被認為是幾乎固定的。彈簧馬達/回柱組件310可包括線圈彈簧旋轉感測器310'，以在導線清潔模式期間監視滑輪308(或線軸307，若307及308是相對彼此固定的話)的匝數，來控制導線移動。滑輪308的直徑D2優選地比線軸307的直徑還小，且因此，繩索上的張力小於導線電極上的張力。線軸307及滑輪308可定位在塑料(或其他電性隔離的)外殼311內，該外殼可與氣動線及/或真空口312流體連通，以支援離子器300的導線移動及導線張力組件的高清潔度。

電極驅動組件302優選地包括電性隔離線軸313(由習知的電性隔離材料製成，如一般塑料)，該電性隔離線軸直接連接到可逆繼動齒輪馬達314。作為圖3所顯示的安排之替換，線軸313反而可由基於滑輪/繩索的傳輸(換言之，間接相連)而連接到馬達，以為了線軸313的更佳電性隔離。在此替代方案中優選使用的此基於滑輪/繩索的傳輸裝置的一部分被顯示在下方圖5A中。

導線清潔機構315可包括以下一或更多個研磨/清潔元件：刷子、擦拭器、導線刮板、封閉或開放氣室泡棉塊及/或本領域中已知的其他削磨構件/電極清潔構件或其他功能性等同物。電極清潔器315可選擇性地接合至電極301且優選地連接到真空管線312，該真空管線包括用於收集從導線電極301清潔/研磨掉的污染副產物/碎屑的噴射器316及噴霧過濾器317。此抽空構件致使從電極清潔器抽離至少一些從電極表面研磨掉的汙染副產物。

自清潔離子棒300可選擇性地包括導線電極支撐/接觸裝置318，以：(1)在清潔運作模式期間，選擇性地提供清潔機構315及電極301之間的一致/可靠的實體接觸(以促使它們朝向彼此)；及(2) 在一般運作模式期間，對電極301施加來自HVPS 319的高電壓離子信號(施加構件)。支撐/接觸裝置318可包括以下任何一或更多者：簡單金屬彈簧接觸件、彈簧加載刷子或任何其他已知的等同物，以將離子電性信號傳遞至電極301。替代地，線軸307可由例如金屬的導電材料製成，且該線軸固定在中央導電軸309b上，該中央導電軸透過彈簧馬達310而與高壓電源319電性連通(施加構件)。如此，離子信號可透過導電軸及線軸而從HVPS 319施加到導線發射器301，以對正常離子化模式中的導線發射器301供電。不管離子信號如何施加至電極301，低電壓電源320及高電壓電源319兩者優選地由基於微處理器的控制系統321來控制，在根據已知技術/方法/信號/運作來沿著電極301產生離子雲。

圖4A是離子化單元400的簡化組件的部分、透視及分解圖。一般技術人員將看見本發明的此實施例與圖1及圖2中顯示的先前技術線性離子器(代表棒100由離子單元101及102形成)之間的相似性。然而顯著地，圖4A至圖4D的實施例簡化了結構、增加了可靠度，並透過免除每個離子化單元上的數個彈簧組件及電性接觸而降低了創新離子棒的成本。

側邊格子板/軌道405a及405b為了清晰起見而被顯示為從基板203分解。電極支撐元件406a及406b可安裝在基板203及204(僅部分顯示)的相對端點，以支撐離子導線301。本領域技藝人士將意識到，導線電極301沿著其長度定義軸線，且支撐元件406a及406b抑制電極301在所有方向中的移動，除了沿著電極301所定義的軸線外。

現在聯合參考圖4B、圖4C及圖4D，優選導紗鉤支座/導引元件406a/406b被顯示在圖4B的頂視圖中。相同的導紗鉤支座顯示在圖4C及圖4D的正交側面正視圖中。自然地，導紗鉤支座是意圖透過基板203、204來將支座固定至離子化單元400。相對的自由端優選地採用螺旋導紗鉤導件407的形式，該螺旋導紗鉤導件允許電極301穿過其中的軸向移動。進一步而言，在組裝創新離子器期間或在替換老舊/消耗/使用過的電極期間，電極301可在不同於電極軸方向的方向中插入到螺旋導件/支座301中。儘管元件406a/406b優選地由導電的(或半導電的)材料製成，例如被彎曲成形且螺紋的厚不銹鋼導線，該等元件必須彼此電性隔離亦必須從地面電性隔離。一種確保電性隔離的簡單方法為，確保基板203及204是由電性隔離材料形成。在此優選實施例中，舉例而言，導紗鉤支座可以間隔關係而安裝在每個離子化單元400上(而不是使用先前技術裝置所採用的彈簧)，以防止導線301在支撐元件之間懸垂及/或振動。

將意識到，在圖4A中，離子發射器301與單元基板203、204以間隔關係定位(在具有空氣噴射噴嘴的歧管上方)。進一步而言，發射器301至少大致位於中央，如同已知的線性棒。在此優選實施例中，發射器301亦優選地由導紗鉤導件群組(406a、406b等等)所支撐。

創新自清潔離子棒的簡化側邊剖面圖顯示於圖5A及圖5B。該等圖式分別顯示離子器300的第一線軸組件剖面300a及第二線軸組件剖面300b，其兩者定位在線性離子棒殼體內。此殼體在所有重要方面皆與習 知殼體103相同。在圖5A的實施例中，線軸313承載線圈發射器導線301及滑輪314a，該滑輪透過條帶505a連接到繼動馬達(未顯示)。滑輪314a及條帶505a兩者可由電性隔離材料所製成，例如本領域已知的習知聚合物或塑料或等同物。進一步而言，線軸313及滑輪314a被顯示為彼此固定地連接(或一體成形)，且被設置在軸309a上且繞著軸309a旋轉。本領域技藝人士將意識到，參考圖5A所論述的滑輪/條帶裝置呈現了圖3所顯示的繼動齒輪馬達裝置的替代品。相較於圖3的裝置，圖5A的裝置的一個優點是減少施加至導線301的高電壓及低電壓繼動馬達的任何可能之電流洩漏。

如圖5B所顯示，線軸307承載纏繞於其上的發射器導線301，且滑輪308承載纏繞於其上的繩索322。繩索322以彈簧馬達或回柱組件(此處未顯示，但參見圖3的感測器310'及馬達310)連接滑輪308。如圖5B中所顯示，離子器300的剖面300b揭示了第二線軸組件優選地定位在延長棒外殼內，該延長棒外殼與先前技術離子器100的外殼103是相同的常規類型。具體而言，線軸307及滑輪308被顯示為彼此固定地連接(或一體成形)且被設置在軸309b上且繞著軸309b旋轉。軸309b及繩索322可選擇性地由習知電性隔離材料製成，例如本領域中已知的各種塑料。替代地，線軸307及軸309b可由習知的導電材料製成(例如本領域中已知的各種金屬)，並與HVPS 319電性連通(儘管圖3中未顯示，但此類電性連通可單純以設計選擇考量而透過彈簧馬達310或其他裝置來提供)。進一步而言，根據本文所顯示的發明之各種優選實施例，導線發射器、氣體供應歧管，及發射器-支撐元件皆可定位在兩個相對線軸組件之間。

返回到圖3，根據本發明來使用創新線性離子器的優選方法現在將特別強調自清潔(運作的清潔模式)本發明中所使用的彈性導線電極之方法來論述。自清潔模式優選地以基於微處理器的控制系統321啟動。

控制系統321可監視離子化單元的離子電流(利用習知HVPS電流感測器，未顯示)、傳遞至目標工件的離子氣流的離子平衡(利用習知離子平衡感測器，未顯示)，或兩者。若離子電流及/或離子平衡被判定為超出預定限制，則控制系統321可(1)通知相關人員電極清潔是必要的，及/或(2)透過啟動運作的清潔模式來啟動自動電極清潔。在任一情況中，離子器300將進入到運作的電極清潔模式，以將離子效能恢復到預定的電流及/或平衡限制內。

清潔模式用以下步驟開始：檢查高壓電源(HVPS)319的狀態，且(若尚未處於「待機」模式)將該高壓電源切換到「待機」模式。控制系統321亦將停止CDA/氣體至歧管的流動，並在晶圓廠/工具真空管線312處恢復至噴射器316的CDA壓力。接著，控制系統321打開被連接到繼動馬達314的低電壓DC電源320(LVPS)。由於繼動馬達314具有巨大的大減速齒輪(未顯示)，該繼動馬達開始緩慢地旋轉線軸313。此舉開始從線軸307捲繞/纏繞電暈導線301，並將該電暈導線軸向拉過支撐元件304及清潔器315，並到線軸313上。由於線軸/筒管313優選地連接到繼動馬達314，該繼動馬達由習知的高電性隔離材料製成(例如ABS塑料或本領域已知的其他等效物)，故當離子器300在正常/離子化模式中運作時(當離子信號被施加到電極301時)，從發射器導線301到馬達314的電流洩漏的可能性被降低/消除。若線軸313及滑輪314a兩者亦由習知的高電性隔離材料製成(例如ABS塑料或本領域已知的其他等效物)，則電性隔離可進一步被增強。

在此運作的清潔模式中，從LVPS 320施加到繼動馬達314的電流量取決於導線電極301的張力Tw。關於此電流的資訊可被控制系統321所使用，以監視導線電極張力及/或其他導線參數的狀態(例如導線污染或導線損壞的程度)。由於這個原因，由LVPS 320提供的馬達電流信號優選地在運作的導線清潔模式期間由控制系統321監視。

進一步在此實施例中，電暈導線電極301的一個端點被固定到線軸313，且相對端點被固定到線軸307。導線張力Tw是幾乎恆定的，並由習知的恆力彈簧-馬達組件來平衡，例如螺旋彈簧、回柱、捲筒及/或本領域中已知的任何其他等效恆力彈簧。本發明中優選使用的恆力彈簧馬達組件類型之範例包括1 Spring Ave., Lonsdale, PA的Spring John Evans' Sons, Inc.所提供的以下產品名稱/描述：Enclosed Reels ER04、ER06、ER08；Retreiver 3827-B；及/或Miniature enclosed reel MER-04-SP。本領域一般技術人員將容易發現其他等效彈簧馬達組件的範例。

清潔期間由導線電極301所經歷的張力可等於或大於導線電極301在正常離子化模式期間所通常經歷的張力。在此期間，彈簧馬達310將儲存/累積旋轉能量。在清潔模式中，導線301被抽到或拉到線軸313上/繞著線軸313捲繞，且亦透過上游清潔機構315。當此舉發生時，清潔機構315優選地研磨掉且亦捕捉從電極表面研磨的污染物顆粒/碎屑。重述地，在第一線軸組件及第二線軸組件的旋轉移動造成導線電極沿著其工作長度的軸向移動，從而電極清潔器從導線電極的表面研磨掉至少一些污染副產物。用於本發明的特別理想的清潔機構包括刷子、彈簧、封閉或開放氣室泡棉塊、毛氈墊，及/或本領域中已知的其他導線清潔/研磨構件。

作為清潔的第一階段，清潔機構315(及繼動馬達314，若需要的話)可連續地被噴射器316所產生的真空(或低壓)氣流抽空，使得(從導線301表面移除的)污染副產物/碎屑/顆粒亦將從清潔器315移除。具體而言，噴射器316的入口可連接到乾淨乾燥空氣(clean dry air, CDA)管線，且噴射器316的出口可連接到過濾器317，以從而將降解產物從清潔器315抽離並維持困在過濾器317中。

在發射器導線301的完整工作長度(例如1500 mm)被捲繞在線軸313後，導線移動優選地停止。為了控制系統目的，停止信號可由感測器310'產生，或替代地，透過計算線軸313或線軸307的圈數。回應於此，控制系統321將關閉繼動馬達314並將LVPS 320施加到馬達314的電壓的極性反向，使得馬達314反轉方向且線軸313開始將電暈導線301解開。由於發射器301上的張力是由彈簧馬達/回柱組件310抗衡，故導線301的相對端點將隨著彈簧馬達組件310釋放先前所儲存的旋轉能量而開始繞回線軸307上。隨著此舉發生，清潔機構315開始清潔/拋光/研磨的第二階段，該第二階段在離子化單元300再次進入到運作的離子化模式之前增強導線的清潔。若需要，在單元300再次進入到運作的離子化模式之前可發生多次清潔/拋光週期/回合。在清潔模式的終點，彈簧馬達310再次於線性棒的正常運作模式期間將導線張力保持於恆定的預選水平Tw。

本領域一般技術人員將理解，線軸313及307可經設定尺寸及形狀以容納遠比棒300更長的電暈導線301長度。若是這樣，多次離子化運作可甚至在(具有兩個階段的)一個清潔運作完成前發生，因為電極 301可隨著適當的情況而對每個離子化運作呈現新的/新鮮的區段。在此情況下，清潔的初始階段將隨著導線前往經過清潔器315而發生，但第二清潔階段(導線方向反轉及導線301的整個長度回捲)將不會開始，直到期望數量的離子化運作發生為止。因此，若線軸313及307經設定尺寸及形狀以容納比棒300更長的電暈導線301之長度，則各種運作模式組合可隨著所需而執行。

綜合而言，根據圖3至圖5B的實施例，發射器導線張力系統優選地包括具有塑料/隔離性線軸的主動及被動馬達之組合。進一步而言，線軸307及313(以及彈簧馬達310)可(選擇性地)被放置在高度電性隔離的外殼中，例如外殼311(線軸307的情況下)。此外，導線清潔/張力系統亦可提供有效率且有效果的構件以對離子發射器301供電，且該導線清潔/張力系統可在正常離子化運作期間用防止發射器導線301洩漏電流的方式這樣做。

現在轉向圖6，顯示了簡化電子電路模型600，該電子電路模型顯示寄生/雜散電容，該寄生/雜散電容固有地體現於圖3至圖5B的創新自清潔線性離子棒中。如所顯示地，具有線圈發射器導線601的線軸在示意性表示的驅動端區段602上呈現雜散電容Cd，一群導電導線導件603呈現雜散電容Cg₁ 至Cg₄ ，且示意性表示的線軸及彈簧馬達組件604呈現雜散電容C5。代表各種雜散電容的電容器全部終止於接地參考電極605。圖6的模型600顯示高壓電源606主要將電流供應成寄生電容及電暈離子。自然地，運作效率可透過寄生/漏電流狀況的最小化來改善，且此舉可透過以下方式來達成：

將導線導件固定至離子化單元、歧管及/或外殼的介電材料中；

在驅動單元中使用塑料/電性隔離的線軸、塑料滑輪，及橡膠條帶；及/或

在電極張力系統中使用被動機械(彈簧馬達)部件、非導電線軸、繩索，及/或外殼。

某些情況中優選地具有線性棒，該線性棒包括容易更換的線性離子化單元的系統(例如先前參考圖1及圖2所論述的線性離子化單元)。本文參考圖3至圖5B的實施例所教示的恆力彈簧機構及/或彈簧回柱亦可被用於創新離子棒的其他實施例中。

圖7A繪示創新線性離子棒700的另一個優選實施例。此實施例優選地配備替代電極清潔機構/構件，該替代電極清潔機構/構件可包括：一或更多個電性隔離長絲，該長絲經定位以與離子電極701軸導線鄰近且平行，及電極清潔梭子705，該電極清潔梭子可與長絲移動(沿著平行於電極軸的軸)，並沿著電極的長度從離子器的一端滑動至另一端。長絲可由許多習知電性隔離材料的其中一種製成，例如聚合物或塑料。梭子705可額外地由軌道706a及706b兩者所支撐並引導。如此，梭子可選擇性地從離子電極的表面研磨掉至少一些污染副產物。長絲優選地在清潔系統的相對且抗衡線軸組件(如上方參考圖3至圖5B所論述的類型)之間拉緊並拉伸，以允許梭子乘坐於其上。

在此實施例中，清潔機構最優選地包括，例如，兩個長絲702a及702b，其中每個長絲的一端連接到驅動區段703，該驅動區段可包括線軸，該線軸連接到小的繼動齒輪馬達(未顯示)。在所有重要方面，驅動區段703在功能上類似於先前參考圖3及圖5a所論述的驅動區段。進一步而言，每個長絲702a及703b的相對端點被連接到彈簧/回柱區段704，該彈簧/回柱區段包括線軸，該線軸連接到恆力彈簧機構或彈簧回柱(未顯示)。區段703及704可包括用於移動本文參考此實施例所論述的清潔機構的構件。在所有重要方面，區段704在功能上類似於先前參考圖3及圖5b所論述的區段。最後，長絲702a及702b優選地固定連接到(且因此乘載)清潔「平台」或「梭子」705。

根據圖7A及圖7B的實施例，每個長絲可由塑料聚合物製成，例如尼龍、聚乙烯、聚酰胺、聚四氟乙烯及/或其他高彈性及電性隔離的材料。優選的長絲在剖面中是圓形的，該剖面具有在約0.05 mm至約2 mm範圍內的直徑(可運作，但非優選地，長絲可具有更大的直徑)、具有平滑的表面，且具有低黏性/高疏水性的特性。優選的長絲直徑是大約等於離子發射器的直徑，但可至多比離子發射器的直徑大約2至3倍。作為結果，長絲張力可顯著地大於導線電極張力。應注意到，對於安裝面向下方的離子器而言，長絲張力應被足夠地增加，以抵抗重力的力量，從而確保長絲不會向下下垂。此增加的長絲張力可能需要選擇較大的長絲直徑。

長絲702a及702b可同時執行多個不同的功能。該等功能之一是乘載(支撐)清潔平台705。另一種功能是作為離子發射導線701的機械保護網格。此外，長絲的高電阻率意味著該等長絲亦作為增強空氣/氣體串流的離子平衡的網格，該空氣/氣體串流是由根據此發明的線性離子棒所產生。

根據相關的實施例，清潔機構可包括複數個長絲，其中至少一個長絲702a可由彈性導電材料(例如不銹鋼)製成，且其中其他長絲702b可由電性隔離材料製成。在此實施例中，導電長絲702a可被接地(或電性偏壓)，且因此，本質上作為非離子參考電極。進一步而言，電極清潔器可包括至少一個導件，該導件接合至少一個離子器軌道，且電極清潔器可被連接到至少一個長絲，該長絲是非離子參考電極。

現在轉向圖7B，此圖式繪示圖7A中所顯示的類型的簡化清潔平台或清潔梭子705。如所顯示地，梭子705b優選地固定附接到長絲702a及702b，且可包括一或更多個各種不同的導線清潔器708。這些可包括簡單的刷子清潔器、擦拭器、導線刮板、封閉或開放氣室的泡棉塊，及/或本領域中已知的其他等效清潔構件、材料或裝置。儘管梭子705主要是為了清潔導線電極701，但梭子705亦可承載側邊清潔器/刷子(未顯示)，以清潔軌道706a及706b。梭子705亦可從軌道706的頂側具有額外支撐。若是這樣，梭子導件709可在軌道706a、706b之上或之中滑動。優選地，梭子705在不使用時將被「停放」在驅動區段703內，例如，在清潔運作之後。

根據圖7A及圖7B的實施例的導線清潔運作是由控制系統707的微處理器啟動。系統707將檢查高壓電源的狀態(見圖3)，且若是開啟的，則在電暈導線清潔運作的期間將該高壓電源切換到「待機」模式。在開始時，清潔梭子705將處於其停放位置，且長絲將在相同的驅動區段703中纏繞在線軸上。接著，控制系統707將低壓DC電源(LVPS)及繼動馬達轉為「開」(見圖3)。馬達開始旋轉線軸並解開長絲702a及702b。

長絲702a及702b在張力底下移動(被拉動)，該張力是由彈簧馬達或固定器704在解開期間所產生/定義。作為結果，清潔梭子705沿著棒移動，並清潔發射器導線701(且選擇性地，若梭子配備選擇性的側邊清潔器/刷子，則清潔離子化單元的彈簧及格子板)。一旦梭子705到達彈簧區段704，控制系統707停止該梭子並反轉在區段703中的驅動馬達的旋轉方向，且梭子在相反的方向中被拉動。當梭子705再次到達其在區段703中的原始停放位置時，清潔模式終於結束。

在某些情況下，可能有數個導線清潔/拋光的循環/執行。彈簧馬達704在線性離子器的離子化及清潔運作模式期間，將所有長絲的張力保持在恆定/預選的位準。

電暈導線清潔的時間表可為每天、每週，或每月，或任何其他時程，取決於現場的環境條件。相對長的自清潔線性棒可能是最經濟的方案(長棒需要更多的時間來清潔，且自動清潔功能的成本對棒本身的成本之比率是較小的)。

儘管本發明已經連同目前被認為是最實用且優選的實施例進行描述，但應當理解到，本發明不受限於所揭示的實施例，而是意圖涵蓋在附隨請求項之精神及範疇內的各種修改及等效安排。關於上方的描述，舉例而言，應體認到，本發明的部件之最佳尺寸關係，包括在尺寸、材料、形狀、形式、功能及運作、組裝及使用方式的變化，被認為是本領域技術人員所能顯而易見的，且繪圖中所繪示及說明書中所描述的所有等同關係是意圖由附隨的請求項所涵蓋。因此，上述內容被認為是本發明原理的例示性說明，而非詳盡的說明。

除了在運作範例中或另有指示處，說明書及請求項中用來表示成分、反應條件等等的數量之所有數字或表達方式在所有實例中應被理解為以「大約」的術語修改。從而，除非有相反指示，否則在下方說明書及附隨請求項中闡述的數值參數是近似值，該等近似值可取決於所需效能而改變，該等效能是本發明所希望取得的。至少，且並非試圖限制等效學說對請求項範疇的施加，每個數值參數至少應該根據所報導的有效位數的數字來建立，並透過應用一般捨入(rounding)技術來建立。

儘管闡述廣泛發明範疇的數值範圍及參數是近似值，但具體範例中闡述的數值被儘可能精準地報導。然而，任何數值本質上包含某些誤差，該等誤差必然由其分別的測試量測中所發現的標準差所造成。

此外，應該理解到本文記載的任何數值範圍是意圖包括所有納入其中的子範圍。例如，「1至10」的範圍是意圖包括之間的所有子範圍，並包括所記載的最小值1及所記載的最大值10；亦即，具有等於或大於1的最小值，及等於或小於10的最大值。由於所揭示的數值範圍是連續的，故該等數值範圍包括最小值及最大值之間的每個值。除非另有明確指示，否則此申請案中指定的各種數值範圍是近似值。

為了以下的描述目的，術語「上」、「下」、「右」、「左」、「垂直」、「水平」、「頂部」、「底部」，以及其衍生詞將涉及本發明在繪圖圖式中的定向。然而將理解到，本發明可設想各種替代變化及步驟順序，除了在明確相反指定處外。亦將理解到，附圖中所繪示且在下方說明書中所描述的具體裝置及過程僅為本發明的模範實施例。因此，有關本文所揭示的實施例的具體尺寸及其他實體特性不被認為是限制性的。

100‧‧‧線性離子棒101‧‧‧離子化單元102‧‧‧離子化單元103‧‧‧殼體/外殼104‧‧‧電極105‧‧‧電極201‧‧‧離子發射器202‧‧‧接觸/張力彈簧203‧‧‧連通板204‧‧‧基板205a‧‧‧格子板205b‧‧‧格子板206‧‧‧氣體孔口陣列300‧‧‧離子器300a‧‧‧第一線軸組件剖面300b‧‧‧第二線軸組件剖面301‧‧‧導線電極302‧‧‧線軸組件303‧‧‧線軸組件304‧‧‧支撐元件305‧‧‧空氣/氣體供應歧管306‧‧‧導引滾輪307‧‧‧第二線軸308‧‧‧滑輪/筒管309a‧‧‧軸309b‧‧‧中央導電軸310‧‧‧恆力彈簧馬達310’‧‧‧感測器311‧‧‧外殼312‧‧‧真空管線313‧‧‧第一線軸314‧‧‧驅動馬達314a‧‧‧滑輪315‧‧‧電極清潔器316‧‧‧噴射器317‧‧‧噴霧過濾器318‧‧‧支撐/接觸裝置319‧‧‧HVPS320‧‧‧低電壓電源321‧‧‧控制系統322‧‧‧繩索400‧‧‧離子化單元406a‧‧‧支撐元件406b‧‧‧支撐元件407‧‧‧螺旋導紗鉤導件505a‧‧‧條帶600‧‧‧電子電路模型601‧‧‧導電導線導件602‧‧‧驅動端區段603‧‧‧導電導線導件604‧‧‧彈簧馬達組件605‧‧‧接地參考電極606‧‧‧高壓電源700‧‧‧線性離子棒701‧‧‧離子電極702a‧‧‧長絲702b‧‧‧長絲703‧‧‧驅動區段704‧‧‧彈簧/回柱區段705‧‧‧電極清潔梭子706a‧‧‧軌道706b‧‧‧軌道708‧‧‧導線清潔器709‧‧‧梭子導件CDA‧‧‧乾淨乾燥空氣Cd‧‧‧雜散電容Cg₁-Cg₄‧‧‧雜散電容C5‧‧‧雜散電容

本發明的優選實施例將參考附圖而在下方描述，其中在附圖中，相同的符號代表相同的步驟及/或結構，且其中：

圖1及圖2分別是所併入的先前技術參考文獻，美國專利第8,492,733號的一個習知線性離子棒；

圖3根據本發明示意性地繪示(在側向正視圖中)第一優選自清潔離子棒的實施例；

圖4A是圖3中示意性地呈現的本發明的實施例的實體實現之局部及分解透視圖；

圖4B、圖4C及圖4D顯示一個特別優選的導紗鉤(pigtail)支撐元件，該導紗鉤支撐元件用於圖3及圖4A中呈現的本發明實施例；

圖5A是圖3至圖4D中示意性地呈現的本發明的實體實現之剖面正視圖，此圖式顯示第一線軸組件的一部分，該第一線軸組件的一部分位於本發明的創新離子器內；

圖5B是圖3至圖5A中示意性地呈現的本發明的實體實現之剖面正視圖，此圖式顯示相對線軸組件，該相對線軸組件位於本發明的創新離子器內；

圖6是簡化的電子電路模型，該電子電路模型顯示圖3至圖5B的創新自清潔線性離子器中固有地體現的寄生/雜散電容；

圖7A是本發明的自清潔線性離子器的第二優選實施例的底部視圖，其中實施例採用清潔梭子；及

圖7B更詳細地顯示圖7A的第二優選實施例的清潔梭子。

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國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

(請換頁單獨記載) 無

300‧‧‧離子器

301‧‧‧導線電極

302‧‧‧線軸組件

303‧‧‧線軸組件

304‧‧‧支撐元件

305‧‧‧空氣/氣體供應歧管

306‧‧‧導引滾輪

307‧‧‧第二線軸

308‧‧‧滑輪/筒管

309a‧‧‧軸

309b‧‧‧中央導電軸

310‧‧‧恆力彈簧馬達

310’‧‧‧感測器

311‧‧‧外殼

312‧‧‧真空管線

313‧‧‧第一線軸

314‧‧‧驅動馬達

315‧‧‧電極清潔器

316‧‧‧噴射器

317‧‧‧噴霧過濾器

318‧‧‧支撐/接觸裝置

319‧‧‧HVPS

320‧‧‧低電壓電源

321‧‧‧控制系統

322‧‧‧繩索

Claims (24)

1. 一種自清潔線性離子器，包括：至少一個彈性且可移動的電極，該電極沿著該電極的一固定式線性工作長度來定義一軸，該電極回應於一離子信號施加至該電極而沿著該電極的該工作長度來建立一線性離子雲；至少一個固定式電極清潔器，該固定式電極清潔器可選擇性地沿著該電極的該線性工作長度而接合該可移動電極；施加構件，該施加構件用於將一離子信號施加至該電極，以建立該線性離子雲，其中該電極的該工作長度具有一表面，該表面回應於該離子信號的施加而發展出降解產物；移動構件，該移動構件用於沿著該電極的該線性工作長度移動該電極，使得該電極清潔器在移動期間從該電極移除至少一些該等表面降解產物；及拉緊構件，該拉緊構件用於在該移動構件上拉緊該電極，使得一幾乎恆定的張力被維持在該電極上。
2. 如請求項1所述之自清潔線性離子器，進一步包括用於支撐該電極的複數個導引元件，使得該電極可沿著該電極的該線性工作長度而軸向移動，並被促使與該電極清潔器接觸。
3. 如請求項1所述之自清潔線性離子器，其中用於移動該電極的該移動構件包括第一線軸組件及第二線軸組件，該第一線軸組件及該第二線軸組件設置在該線性工作長度的相對側邊上，且其中該電極的第一端點及第二端點分別固定至該第一線軸組件及該第二線軸組件，使得該彈性導線電極的該工作長度被設置在其中，且其中該拉緊構件包括一恆力彈簧馬達組件，該恆力彈簧馬達組件經運作以與該第一線軸組件及該第二線軸組件的至少其中一者相關聯。
4. 如請求項1所述之自清潔線性離子器，進一步包括複數個導紗鉤(pigtail)導件，其中每個導件具有一螺旋端點，該螺旋端點允許該電極在其內軸向移動，且其中該施加構件是與一高壓電源電性連通，且該施加構件包括一電性導電線軸，其中該電極纏繞在該電性導電線軸上。
5. 如請求項1所述之自清潔線性離子器，其中該彈性電極是一導線，該導線具有相對的第一端點及第二端點，且該導線比該電極的該工作長度更長，其中用於移動該電極的該移動構件包括第一線軸組件及第二線軸組件，該第一線軸組件及該第二線軸組件設置在該線性工作長度的相對側邊上，且其中該電極的該第一端點及該第二端點分別固定至該第一線軸組件 及該第二線軸組件，使得該彈性導線電極的該工作長度被設置在其中。
6. 如請求項5所述之自清潔線性離子器，其中該表面降解產物包括污染副產物，且其中該第一線軸組件及該第二線軸組件的旋轉造成該導線電極沿著該電極的該工作長度的軸向移動，從而至少一些該汙染副產物從該電極的該表面被該電極清潔器研磨掉。
7. 如請求項6所述之自清潔線性離子器，其中：該第一線軸組件包括一繼動齒輪馬達及一第一電極線軸；該第二線軸組件包括一第二電極線軸；隨著該繼動齒輪馬達在一第一軸向方向中沿著該電極的該工作長度拉動該電極，該電極繞著該第一電極線軸纏繞，從而至少一些該汙染副產物從該導線的該表面被該電極清潔器研磨掉；及用於拉緊該電極的該拉緊構件包括一恆力彈簧馬達組件，該恆力彈簧馬達組件經運作以與該第二線軸組件相關聯，以從而抗恆由該繼動齒輪馬達施加至該電極的該張力。
8. 如請求項7所述之自清潔線性離子器，其中隨著該恆力彈簧馬達組件在相反的該軸向方向中沿著該電極的該工作長度拉動該電極，該電極繞著該第二 線軸纏繞，從而至少一些該汙染副產物從該導線電極的該表面被該電極清潔器研磨掉。
9. 如請求項1所述之自清潔線性離子器，其中：該離子器進一步包括用於支撐該電極的複數個支撐元件；用於移動該電極的該移動構件包括第一線軸組件及第二線軸組件，該第一線軸組件及該第二線軸組件設置在該電極的該線性工作長度的相對側邊上；該電極比該電極的該工作長度更長，且該電極具有相對的第一端點及第二端點，該第一端點及該第二端點固定至該第一線軸組件及該第二線軸組件，使得該電極的該工作長度被緊繃地設置在其中；及該第一線軸組件及該第二線軸組件的旋轉透過該等支撐元件造成該導線電極的軸向移動。
10. 如請求項6所述之自清潔線性離子器，進一步包括抽空構件，該抽空構件用於隨著該等汙染副產物從該電極的該表面被研磨掉，從該電極清潔器抽空該等汙染副產物。
11. 如請求項1所述之自清潔線性離子器，其中該施加構件包括該至少一個固定式電極清潔器。
12. 如請求項3所述之自清潔線性離子器，其中該施加構件包括該第二線軸組件及該彈簧馬達組 件。
13. 一種自清潔線性離子器，包括：至少一個彈性的電極，該電極定義該電極的一線性工作長度，該電極具有相對端點及一表面，且該電極回應於一離子信號的接收而沿著該電極的該工作長度來建立一線性離子雲；其中該電極的該工作長度相對於該離子器是固定的，但該電極可移動；至少一個固定式電極清潔器，該固定式電極清潔器沿著該電極的該線性工作長度而實體接觸該電極的該表面；及相對的線軸組件，其中該電極的該等相對端點固定至該等相對的線軸組件，該等組件軸向地移動該等電極，使得該電極清潔器在移動期間清潔該電極的該表面；及一恆力彈簧組件，該恆力彈簧組件在該相對線軸組件之間拉緊該電極，使得一幾乎固定的張力被維持在該電極上。
14. 一種自清潔線性離子器，包括：至少一個線性的電極，該電極定義一軸，該電極回應於一離子電壓施加至該電極而沿著該電極的長度建立一線性離子雲；其中該電極相對於該離子器是固定的； 至少一個電極清潔器，該電極清潔器可平行於該電極軸移動，且該電極清潔器可選擇性地接合該電極；施加構件，該施加構件用於將一離子信號施加至該電極，從而建立該線性離子雲，其中該電極具有一表面，該表面回應於該離子信號被施加至該電極而發展出汙染副產物；及移動構件，該移動構件用於將該電極清潔器沿著該電極移動，使得該電極清潔器在該電極清潔器的移動期間從該電極的該表面研磨掉至少一些該等汙染副產物。
15. 如請求項14所述之自清潔線性離子器，其中該電極清潔器包括一對長絲及一梭子，該等長絲設置在該電極的相對側邊上，且該梭子固定地附接至該等長絲，且其中用於移動該電極清潔器的該移動構件在平行於該電極軸的方向中移動該等長絲，從而該梭子從該電極的該表面研磨掉至少一些該等汙染副產物。
16. 如請求項15所述之自清潔線性離子器，其中該電極清潔器包括至少一個導件，該導件接合至少一個離子器軌道，且其中該電極清潔器連接至至少一個長絲，該長絲是非離子參考電極。
17. 一種使用一線性離子器的方法，該線性離 子器的類型是具有一可移動的電極，該電極具有相對端點及一線性且定義軸的工作長度，該工作長度比該電極的長度更小、一固定式電極清潔器，該固定式電極清潔器可沿著該電極的該線性工作長度接合該電極、相對線軸組件，其中該等電極端點固定制該等相對線軸組件，使得該電極的該工作長度設置於該等相對線軸組件之間，及一恆力彈簧組件，該恆力彈簧組件在該等相對線軸組件之間拉緊該電極，使得一幾乎恆定的張力被維持在該電極上，該方法包括以下步驟：在一運作的離子化模式期間，將一離子信號施加至該電極，以從而沿著該電極的該線性工作長度建立一線性離子雲，其中該電極表面透過該線性離子雲而發展出降解產物，及在運作的一清潔模式期間，旋轉該等線軸組件，以從而在一第一軸向方向中移動該電極，使得該電極清潔器沿著該電極的該工作長度而從該電極移除該表面降解產物。
18. 如請求項17所述之使用該線性離子器的方法，其中該離子化及運作的清潔模式是同時發生的。
19. 如請求項17所述之使用該線性離子器的方法，其中該離子化及運作的清潔模式不是同時發生 的。
20. 如請求項17所述之使用該線性離子器的方法，其中該降解產物是汙染副產物。
21. 如請求項20所述之使用該線性離子器的方法，其中該運作的清潔模式包括第一階段及第二階段，其中該第一清潔階段包括以下步驟：旋轉該線軸組件，以從而在一第一軸向方向中移動該電極，使得該電極清潔器沿著該電極的該工作長度而從該電極的該表面研磨掉汙染副產物，且其中該第二清潔階段包括以下步驟：在與該第一清潔階段之方向相反的一方向中旋轉該線軸組件，以從而在與該第一清潔階段之軸向方向相反的一軸向方向中移動該電極，使得該電極清潔器沿著該電極的該工作長度而從該電極的該表面研磨掉汙染副產物。
22. 如請求項20所述之使用該線性離子器的方法，該運作的清潔模式進一步包括以下步驟：將該電極清潔器從該電極的該表面研磨掉的該等汙染附產物抽空。
23. 如請求項17所述之使用該線性離子器的方法，其中該離子化及運作的清潔模式是交替重複的。
24. 如請求項17所述之使用該線性離子器的 方法，其中在每次該運作的離子化模式重複之前，該運作的清潔模式至少被連續重複兩次。

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