WO2015184480A1 - Plasma-ionisationskammer und verfahren zum betreiben derselben - Google Patents

Plasma-ionisationskammer und verfahren zum betreiben derselben Download PDF

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WO2015184480A1
WO2015184480A1 PCT/AT2015/050141 AT2015050141W WO2015184480A1 WO 2015184480 A1 WO2015184480 A1 WO 2015184480A1 AT 2015050141 W AT2015050141 W AT 2015050141W WO 2015184480 A1 WO2015184480 A1 WO 2015184480A1
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Ivan ENGLER
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Engler Ivan
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Definitions

  • the invention relates to a plasma ionization chamber for the ionization of gaseous oxygen (such as medical 0 2 , 0 2 from a concentrator and / or 0 2 from the atmospheric air) comprising
  • the inflow opening is arranged in alignment with the outflow opening centrally in the plasma ionization chamber, and a method for operating the plasma ionization chamber.
  • inflow opening is arranged in alignment with the outflow opening centrally in the plasma ionization chamber
  • the DC voltage supply for anode and cathode is designed so that the current in anode and cathode does not exceed the range of 10 mA, in particular 8 mA, and the voltage between the anode and cathode is less than or equal to 6 kV, and
  • Electrodes are formed as wires whose mutual distance in the middle of the plasma ionization chamber is smaller than at the edge of the plasma ionization chamber.
  • Oxygen is distributed uniformly over the cross section of the plasma ionization chamber and on the other hand ensures that the oxygen ions generated by the electrodes reach the shortest possible way to the discharge opening.
  • a short residence time of the generated oxygen ions in the plasma ionization chamber contributes to the fact that no ion recombination occurs and no higher concentration of ozone is formed. It is, unlike in DE 35 01 356 C2, built up no pressure in the plasma ionization chamber.
  • the electrodes are formed as wires, whose mutual distance in the middle of the plasma ionization chamber is smaller than at the edge of the plasma ionization chamber, so that ionization will take place rather in the middle of the plasma ionization chamber and the formed ions can emerge on a straight path through the centrally arranged discharge opening.
  • the electrode wires are made of copper and surrounded with a suitable paint, which prevents unwanted cathode sputtering and thus the formation of metal ions.
  • the electrode wires can also be made of tungsten or similar metals without Lackbesch direction.
  • the plasma ionization chamber by, in particular continuous, extension of the inflow opening to a largest cross-section of the plasma ionization chamber and a subsequent, in particular continuous, taper to
  • Outflow opening is formed.
  • the extension or taper ensures that the flow cross-section does not change abruptly from a small diameter in the influx to a large diameter in the plasma ionization chamber, and that the diameter does not jump from a large diameter of the plasma ionization chamber to a small diameter Diameter in the outflow changes.
  • a straight section of the plasma ionization chamber is provided between the extension and the taper viewed in the flow direction of the oxygen, then a region is provided in which an approximately laminar flow can form, so that the electrodes can be arranged there.
  • extension and the taper of the plasma ionization chamber are mirror images of a plane normal to the flow direction of the oxygen. This contributes to the fact that no gas accumulates in the plasma ionization chamber.
  • the electrodes are formed as wires whose mutual distance in the center of the plasma ionization chamber is smaller than at the edge of the plasma ionization chamber, e.g. be provided that the electrode wires at least partially form an arc in the middle of the plasma ionization chamber, wherein the arc of the anode is arranged in mirror image to the arc of the cathode and both arcs are arranged in a plane. The arc of the anode and the arc of the cathode are then in a plane which is best formed parallel to a boundary surface of the plasma ionization chamber.
  • the electrodes are at least one in a plane normal to the plane which is spanned by the two electrodes Have kink.
  • the kink of the anode and the kink may face the cathode in opposite directions, creating a double plasma-forming site.
  • the kink can have a size that is at most about three times the size of the
  • Diameter of the electrode wire e.g. two to three times. That is, the tip of the bend protrudes about two to three times beyond the plane of the two electrodes.
  • the single plasma ionization chamber used here can be designed such that the connection of the DC voltage supply with the two electrodes can be switched so that an electrode can be used optionally as anode or cathode.
  • the DC voltage supply can have an electrical resistance with which the recharging of the electrodes during a changeover of the
  • the method for operating only a plasma ionization chamber according to the invention for both ion polarities provides that the current intensity in anode and cathode does not exceed the range of 10 mA, in particular 8 mA, and the voltage between anode and cathode is set to less than or equal to 6 kV wherein the electrodes are formed as wires whose mutual distance in the middle of the plasma ionization chamber is smaller than at the edge of the plasma ionization chamber.
  • particularly low polar undesirable ions are formed when four to ten, preferably seven to nine (i.e., e.g., 7.5 to 8.5) liters of oxygen per minute are delivered through the plasma ionization chamber.
  • a bipolar, partial ionization of gaseous oxygen can be carried out.
  • the use of only one ionization chamber for ions of both polarities makes it possible to build a much smaller and lighter ionization device, it can therefore be made easier to bed, to the operating table or bicycle ergometer.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a plasma ionization chamber according to the invention together with
  • the figure shows a plasma ionization chamber 1 for the ionization of gaseous
  • Oxygen which is supplied by a DC power supply 2 with DC electrical power.
  • the DC power supply for anode 3 and cathode 4 is designed so that the current in the anode and cathode does not exceed the range of 10 mA, e.g. is in the range of 8 mA, and the voltage between anode and cathode is less than or equal to 6 kV.
  • the DC power supply 2 can be connected via a switch 14 to the AC power supply, which provides a voltage of 230 volts effectively over the neutral conductor N and the first conductor L1 in the rule. Also marked is the PE conductor of the AC connection, which is connected to an earth electrode.
  • a transformer 15 of the DC power supply 2 the AC voltage is transformed to a higher voltage, here 4.25 kV effective AC voltage. This is converted into DC voltage in a rectifier 16.
  • the rectifier 16 schematically illustrated here provides as reverse voltage for each high-voltage diode 17, the value of the peak voltage of the AC voltage, ie about 6 kV.
  • an isolation voltage of 12 kV is provided for the switch 18 to each high voltage diode 17, an isolation voltage of 12 kV is provided.
  • the DC voltage provided by the rectifier 16 is by means of a
  • Adjusting means e.g. a potentiometer 19, controllable, e.g.
  • the resistance of the adjusting device between 10 kQ to 10 ⁇ and thus the desired
  • Ionisationsstrom (and the number of ions) can be adjusted.
  • an electrical resistor 13 is provided, which is connected to ground potential and which here has a resistance value of 1 GQ. This is connected in parallel with a capacitor 20, which has a capacitance of 1 nF here. If the desired voltage of 6 kV is applied to this, the resistor 13 causes a discharge of the capacitor 20 within one second when the two electrodes 3, 4 are reversed, thus preventing recharging of the electrodes 3, 4 during such a changeover
  • the DC voltage supply 2 can be switched with a changeover device 21, so that once +6 kV can be provided on one electrode and once on the other electrode. In the figure are just + 6 kV at the bottom
  • the upper electrode is at ground potential and is therefore currently the cathode 4th
  • the anode 3 and the cathode 4 are attached to the edge of the plasma ionization chamber 1 and on one side, here on the left, through the wall of the plasma ionization chamber 1
  • Electrodes 3, 4 are formed as electrode wires, here as enameled copper wire (as used in transformer construction) of 0.6 to 1 mm, in particular from 0.8 to 1 mm in diameter.
  • the electrodes 3, 4 span the entire width 22 of the plasma ionization chamber 1, which in this example is about 50-60 mm, e.g. 53 mm.
  • the two electrodes 3, 4 a On the wall of the plasma ionization chamber 1, the two electrodes 3, 4 a
  • the mutual distance 9 of about 35 mm, in the middle of the plasma ionization chamber 1, the mutual distance 8 between the electrodes 3, 4 is only about 10-15 mm.
  • the mutual distance 9 on the wall of the plasma ionization chamber 1 can also be lower, e.g. only 14 mm, respectively, then the mutual distance 8 in the middle of the plasma ionization chamber 1 would also be lower, e.g. only 8 mm.
  • the electrodes 3, 4 are straight and run parallel to each other. Over the majority of the width 22, about 60-90% of the width 22, the electrodes 3, 4, however, each formed as an arc, which has its greatest deflection in the middle of the plasma ionization chamber 1.
  • the arc of the anode 3 is arranged in mirror image to the arc of the cathode, wherein both arcs are arranged in a plane and directed towards each other.
  • the arcs of the electrodes 3, 4 lie in this xy plane.
  • the flow direction 5 is also in this xy plane.
  • the z-axis of the coordinate system is normal to the plane of the figure, the arc of the two electrodes 3, 4 would then be mirror images of a plane in the yz direction, which is located exactly in the middle between the electrodes 3, 4.
  • each electrode 3, 4 still has a bend 10, which extends in the yz-direction, as shown in section A.
  • the course of the anode 3 increases for the time being from left to right and finally protrudes over the - drawn in dashed lines - xy plane in a kink 10 out.
  • the kink 10 here has an opening angle of about 120 °.
  • the course then goes straight back to the xy plane, where, after a second bend 23, which also has an opening angle of about 120 °, in a likewise curved upward course.
  • the curved course then approaches the xy plane again.
  • the maximum height of the curved path is less than the height of the bend 10 above the xy plane.
  • the height of the bend 10 over the xy plane is between 0.5 and 5 mm, here about 3 mm.
  • the course of the cathode 4 is a mirror image of that of the anode 3, in mirror image to the xy plane.
  • the course of the cathode 4 initially drops from left to right and finally protrudes below the xy plane in a bend 10.
  • the course then goes straight back to the xy plane, where, after a second bend 23, which also has an opening angle of about 120 °, in an eberfalls curved downward course.
  • the curved course then approaches the xy plane again from below.
  • the length of the course shown in section A (measured in the y-direction, ie from left to right in the section A) of the electrodes 3, 4 corresponds to that of the arcs in the xy plane.
  • the electrodes 3, 4 are here - with respect to the x-axis - exactly in the middle of the plasma ionization chamber 1, so the electrode pair is the same distance from the outflow opening 7 and the inflow opening 6.
  • the plasma ionization chamber 1 itself has an inflow opening 6, shown in dashed lines, for oxygen and an outflow opening 7 for ionized oxygen.
  • Inflow opening 6 is arranged in alignment with the outflow opening 7, specifically centrally in the plasma ionization chamber 1. Defining the longitudinal direction of the plasma ionization chamber 1 as running in the flow direction 5 of the oxygen, ie parallel to the x-axis in the figure, and the width direction of the plasma ionization chamber 1 as normal to the flow direction 5 of the oxygen, ie parallel to the y-axis in the figure, the inflow opening 6 and the outflow opening 7 are located centrally in the width direction.
  • the thickness or height of the plasma ionization chamber 1 is defined as an extent normal to the x-axis and the y-axis, that is to say in the direction of the z-axis, then the inflow opening 6 and the outflow opening 7 are also centered to the thickness / height of the plasma Ionization chamber 1.
  • the plasma ionization chamber 1 may be e.g. be substantially cuboid (ie, with pairs of parallel boundary surfaces), wherein the length in the flow direction 5 of the oxygen (in the x-direction) is greater than the width 22 (in the y-direction), but the
  • the length of the straight part of the plasma ionization chamber may be about 50 mm, the width 22 about 60 mm and the thickness / height about 20 mm.
  • the plasma ionization chamber 1 can be formed by walls having a thickness of 5 mm, wherein a plastic suitable for electrotechnical applications is selected. The outer dimensions of the plasma ionization chamber 1 would then be about 60 mm in width, about 100 mm in length (for enlargement and taper, see below), and 30 mm in height.
  • the electrodes 3, 4 are substantially (namely, except for the creases 10) in the xy plane, if this xy plane is located exactly in the middle with respect to the thickness / height of the plasma ionization chamber 1.
  • the plasma ionization chamber expands - in the plane of the drawing - in the flow direction 5 from the inflow opening 6 to a largest cross section, remains the same width for a length of about 50 mm with width 22 and tapers to the discharge opening 7 again. Both the extension and the taper are about 25-30 mm long in the x-direction.
  • Extension and the taper of the plasma ionization chamber 1 are mirror images of a plane normal to the flow direction 5 of the oxygen, in particular to a centrally arranged in the longitudinal direction plane. It can therefore be said that the plasma ionization chamber 1 has an approximately octagonal cross section in the plane of the drawing, because the corners of the cuboid are chamfered by the extension or taper.
  • the plasma ionization chamber 1 is equal to or thick over its entire width 22 and length.
  • An inflow pipe 1 1 adjoins the inflow opening 6 and an outflow pipe 12 at the outflow opening 7, wherein the inflow pipe 1 1 and the outflow pipe 12 have an internal diameter of greater than or equal to 5 mm.
  • Inflow pipe 1 1 and outflow pipe 12 are made of silicone.
  • the current in anode 3 and cathode 4 is set below 10 mA, approximately to approximately 8 mA, and the voltage between anode and cathode is set to approximately 6 kV or less.
  • the voltage between anode and cathode is set to approximately 6 kV or less.
  • Optimally ionized oxygen is known to exist when about eight (eg exactly eight or seven to eight or 7.5 to 8.5) liters per minute are conveyed through the plasma ionization chamber 1. With eight liters of oxygen per minute, 170,000 0 2 ⁇ ions per cubic centimeter or optionally 240,000 0 2 + ions per cubic centimeter can be produced, with the number of oxygen ions being able to fluctuate up or down by about 10%.
  • Oxygen species namely 1 0 2 , and O are present in traces.
  • the concentration of 0 3 is well below the MAK value.
  • oxygen ions according to the invention is typically carried out via an inhalation with a duration of 20-30 minutes to several hours from the
  • Outflow pipe 12 escaping gas is inhaled.
  • Water humidification or a respiratory mask, such as medical oxygen is not necessary with ionized oxygen and is therefore more versatile.
  • a silicone outlet tube as a 5 mm diameter outlet tube 12 is mounted on a flexible stand and inhaled through this end.
  • generated ionized oxygen of both polarities can be inhaled preventively or therapeutically, on the skin, on the mucous membranes or in the drinking water resp. be administered as an infusion and blood treatment.
  • the changeover device 21 can be actuated manually or it can be the measuring device for measuring skin resistance and / or skin capacity automatically send a corresponding command to the Umstellell Skong 21 by means of an electronic coupling.
  • Compatibility Select whether 0 2 ⁇ or 0 2 + ions are used. Since all ailments or diseases occur in a vegetative regulation of these three documents, this measurement method and the application of optimal oxygen ion polarity 0 2 "or 0 + 2 very important.

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Abstract

Gezeigt wird eine Plasma-Ionisationskammer (1) für die bipolare, partielle Ionisation von gasförmigem Sauerstoff umfassend - eine Zuströmöffnung (6) für Sauerstoff und eine Abströmöffnung (7) für ionisierten Sauerstoff, - je eine im Inneren der Plasma-Ionisationskammer angeordnete Kathode (4) und Anode (3), wobei diese beiden Elektroden als quer zur Strömungsrichtung (5) des Sauerstoffs gespannte, in Strömungsrichtung des Sauerstoffs hintereinander angeordnete Elektrodendrähte ausgebildet sind, - wobei die Zuströmöffnung (6) fluchtend zur Abströmöffnung (7) zentral in der Plasma- Ionisationskammer (1) angeordnet ist. Um die Entstehung von Ozon in der Plasma-Ionisationskammer (1) zu reduzieren, ist vorgesehen, dass die Gleichspannungsversorgung (2) für Anode (3) und Kathode (4) so ausgelegt ist, dass die Stromstärke in Anode (3) und Kathode (4) den Bereich von 10 m A, insbesondere von 8 m A, nicht übersteigt und die Spannung zwischen Anode (3) und Kathode (4) bei kleiner oder gleich 6 k V liegt, und - dass die Elektroden (3, 4) als Drähte ausgebildet sind, deren gegenseitiger Abstand (8) in der Mitte der Plasma-Ionisationskammer (1) kleiner ist als am Rand der Plasma- Ionisationskammer.

Description

PLASMA-IONISATIONSKAMMER UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN DERSELBEN
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Plasma-Ionisationskammer für die Ionisation von gasförmigem Sauerstoff (wie medizinischer 02, 02 aus einem Konzentrator und/oder 02 aus der atmosphärischen Luft) umfassend
- eine Zuströmöffnung für Sauerstoff und eine Abströmöffnung für ionisierten Sauerstoff,
- je zumindest eine im Inneren der Plasma-Ionisationskammer angeordnete Kathode und Anode, wobei diese beiden Elektroden als - insbesondere quer zur Strömungsrichtung des Sauerstoffs gespannte, in Strömungsrichtung des Sauerstoffs hintereinander angeordnete - Elektrodendrähte ausgebildet sind,
- wobei die Zuströmöffnung fluchtend zur Abströmöffnung zentral in der Plasma- Ionisationskammer angeordnet ist, sowie ein Verfahren zum Betreiben der Plasma- Ionisationskammer.
Es ist auch nicht ausgeschlossen, dass statt einem Elektrodenpaar bestehend aus Anode und Kathode auch ein oder mehrere weitere Elektrodenpaare vorgesehen sind oder die Elektrodenpaare parallel zur Strömungsrichtung des Sauerstoffes ausgebildet sind.
STAND DER TECHNIK
Aus der DE 35 01 356 C2 ist eine Ionisationskammer bekannt. Die Gleichspannung zwischen Anode und Kathode wird dort mit unter 10 kV angegeben. Diese und ähnliche Ionisationskammern haben aber den Nachteil, dass neben gewünschten Sauerstoffionen auch eine unerwünscht hohe Konzentration von Ozon entsteht, die über dem MAK-Wert (maximale Arbeitsplatz-Konzentration) von 0,1 ppm liegt.
Dies wird in der DE 35 01 356 C2 auch dadurch begünstigt, dass sich die Ausgangsöffnung der dort zylindrischen Ionisationskammer mittig auf der Seite der Zylinderkammer befindet, die Eingangsöffnung jedoch nahe an der Zylinderoberseite. Dies dient der sogenannten Druckstoßionisation, bei welcher in der Ionisationskammer ein Druck aufgebaut werden muss. Dieser Druckaufbau begünstigt die lonenrekombination.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Plasma-Ionisationskammer für die Ionisation von gasförmigem Sauerstoff umfassend
- eine Zuströmöffnung für Sauerstoff und eine Abströmöffnung für ionisierten Sauerstoff,
- je eine im Inneren der Plasma-Ionisationskammer angeordnete Kathode und Anode, wobei diese beiden Elektroden als - insbesondere quer zur Strömungsrichtung des Sauerstoffs gespannte, in Strömungsrichtung des Sauerstoffs hintereinander angeordnete - Elektrodendrähte ausgebildet sind,
- wobei die Zuströmöffnung fluchtend zur Abströmöffnung zentral in der Plasma- Ionisationskammer angeordnet ist,
die Entstehung von lonenrekombinationen und einer unerwünscht hohen Konzentration von Ozon in der Plasma-Ionisationskammer zu reduzieren.
Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen,
- dass die Gleichspannungsversorgung für Anode und Kathode so ausgelegt ist, dass die Stromstärke in Anode und Kathode den Bereich von 10 mA, insbesondere von 8 mA, nicht übersteigt und die Spannung zwischen Anode und Kathode bei kleiner oder gleich 6 kV liegt, und
- dass die Elektroden als Drähte ausgebildet sind, deren gegenseitiger Abstand in der Mitte der Plasma-Ionisationskammer kleiner ist als am Rand der Plasma-Ionisationskammer.
Die Begrenzung auf den Strom bis 10 mA versteht sich pro Elektrodenpaar. Sollten mehrere Elektrodenpaare parallel geschaltet sein, liegt natürlich der Gesamtstrom, welcher der Plasma-Ionisationskammer zugeführt werden muss, entsprechend höher, weil ja jedem Elektrodenpaar bis zu 10 mA zugeführt werden müssen.
Durch die Beschränkung auf eine Spannung von kleiner gleich 6 kV und auf einen Strom kleiner gleich 10 mA (mit einer Schwankungsbreite von +/- 1 mA) hat sich gezeigt, dass die Ozonkonzentration im Vergleich zu jener bei höheren Spannungen - etwa bis zu 10 kV gemäß DE 35 01 356 C2 - verringert wird. Die zentrale Anordnung von Zuströmöffnung und Abströmöffnung (Zuströmöffnung und Abströmöffnung liegen einander dabei direkt gegenüber) stellt einerseits sicher, dass der durch die Zuströmöffnung einströmende
Sauerstoff gleichmäßig über den Querschnitt der Plasma-Ionisationskammer verteilt wird und stellt andererseits sicher, dass die durch die Elektroden erzeugten Sauerstoffionen auf möglichst kurzem Weg zur Abströmöffnung gelangen. Eine kurze Verweildauer der erzeugten Sauerstoffionen in der Plasma-Ionisationskammer trägt dazu bei, dass keine lonenrekombination auftritt und sich keine höhere Konzentration von Ozon bildet. Es wird, anders als bei der DE 35 01 356 C2, kein Druck in der Plasma-Ionisationskammer aufgebaut.
Da die Elektroden als Drähte ausgebildet sind, deren gegenseitiger Abstand in der Mitte der Plasma-Ionisationskammer kleiner ist als am Rand der Plasma-Ionisationskammer, so wird dadurch die Ionisation eher in der Mitte der Plasma-Ionisationskammer stattfinden und die entstandenen Ionen können auf geradem Weg durch die zentral angeordnete Abströmöffnung austreten.
In der Regel sind die Elektrodendrähte aus Kupfer gefertigt und mit einem geeigneten Lack umgeben, was die unerwünschte Kathoden-Zerstäubung und damit die Entstehung von Metallionen verhindert. Die Elektrodendrähte können auch aus Wolfram oder ähnlichen Metallen ohne Lackbesch ichtung angefertigt sein.
Es kann vorgesehen sein, dass die Plasma-Ionisationskammer durch, insbesondere stetige, Erweiterung der Zuströmöffnung auf einen größten Querschnitt der Plasma- Ionisationskammer und eine anschließende, insbesondere stetige, Verjüngung zur
Abströmöffnung gebildet wird. Durch die Erweiterung bzw. Verjüngung wird sichergestellt, dass sich der Strömungsquerschnitt nicht sprungartig von einem kleinen Durchmesser im Zustrom auf einen großen Durchmesser in der Plasma-Ionisationskammer ändert sowie, dass sich der Durchmesser nicht sprungartig von einem großen Durchmesser der Plasma- Ionisationskammer auf einen kleinen Durchmesser im Abstrom ändert.
Wenn in Strömungsrichtung des Sauerstoffs gesehen zwischen der Erweiterung und der Verjüngung ein gerader Abschnitt der Plasma-Ionisationskammer vorgesehen ist, dann wird ein Bereich zur Verfügung gestellt, in dem sich eine annähernd laminare Strömung ausbilden kann, sodass dort die Elektroden angeordnet werden können.
Es kann vorgesehen sein, dass die Erweiterung und die Verjüngung der Plasma- Ionisationskammer spiegelbildlich bezüglich einer Ebene normal zur Strömungsrichtung des Sauerstoffs ausgebildet sind. Dies trägt dazu bei, dass sich in der Plasma- Ionisationskammer kein Gas staut.
Da die Elektroden als Drähte ausgebildet sind, deren gegenseitiger Abstand in der Mitte der Plasma-Ionisationskammer kleiner ist als am Rand der Plasma-Ionisationskammer, so kann z.B. vorgesehen sein, dass die Elektrodendrähte zumindest abschnittsweise in der Mitte der Plasma-Ionisationskammer einen Bogen bilden, wobei der Bogen der Anode spiegelbildlich zum Bogen der Kathode angeordnet ist und beide Bögen in einer Ebene angeordnet sind. Der Bogen der Anode und der Bogen der Kathode liegen dann in einer Ebene, die am besten parallel zu einer Begrenzungsfläche der Plasma-Ionisationskammer ausgebildet ist.
Bei geraden, z.B. kammförmigen oder rauen Elektroden, aber auch bei als Bögen, z.B. in Form von Sinusoiden, oder anders gekrümmt ausgebildeten Elektroden kann vorgesehen sein, dass die Elektroden in einer Ebene normal zur Ebene, die von den beiden Elektroden aufgespannt wird, zumindest einen Knick aufweisen. Dadurch kann an dieser Stelle eine zusätzliche Plasmabildung auftreten, was die lonenbildung fördert. Insbesondere können der Knick der Anode und der Knick der Kathode in entgegengesetzte Richtungen weisen, wodurch eine Stelle mit doppelter Plasmabildung entsteht.
Der Knick kann eine Größe haben, die höchstens etwa dreimal so groß ist wie der
Durchmesser des Elektrodendrahtes, z.B. zwei- bis dreimal. Das heißt, die Spitze des Knicks ragt etwa um das Zwei- bis Dreifache über die Ebene der beiden Elektroden hinaus.
Um wahlweise positive oder negative Sauerstoffionen herstellen zu können, kann die hier verwendete einzige Plasma-Ionisationskammer so ausgebildet sein, dass die Verbindung der Gleichspannungsversorgung mit den beiden Elektroden umstellbar ist, sodass eine Elektrode wahlweise als Anode oder Kathode verwendet werden kann.
Die Gleichspannungsversorgung kann einen elektrischen Widerstand aufweisen, mit welchem die Nachladung der Elektroden bei einer Umstellung der
Gleichspannungsversorgung verhindert werden kann.
Das Verfahren zum Betreiben nur einer erfindungsgemäßen Plasma-Ionisationskammer für beide lonenpolaritäten sieht vor, dass die Stromstärke in Anode und Kathode den Bereich von 10 mA, insbesondere von 8 mA, nicht übersteigt und die Spannung zwischen Anode und Kathode auf kleiner gleich 6 kV eingestellt wird, wobei die Elektroden als Drähte ausgebildet sind, deren gegenseitiger Abstand in der Mitte der Plasma-Ionisationskammer kleiner ist als am Rand der Plasma-Ionisationskammer. Die genannte Stromstärke und Spannung werden dauerhaft beibehalten, also während der gesamten Herstellung von Sauerstoffionen, und nicht etwa nur in einer Startphase, wie es bei der Druckstoß-Ionisationskammer der DE 35 01 356 C2 der Fall wäre (wo zudem noch zwei Druckstoß-Ionisationskammern, nämlich eine für jede lonenpolarität, notwendig wären).
Es hat sich herausgestellt, dass besonders wenig polar unerwünschte Ionen entstehen, wenn vier bis zehn, vorzugsweise sieben bis neun (also z.B. 7,5 - 8,5), Liter Sauerstoff pro Minute durch die Plasma-Ionisationskammer gefördert werden.
Mit nur einer erfindungsgemäßen Plasma-Ionisationskammer und dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine bipolare, partielle Ionisation von gasförmigem Sauerstoff durchgeführt werden. Die Verwendung nur einer Ionisationskammer für Ionen beider Polaritäten erlaubt es, ein wesentlich kleineres und leichteres lonisationsgerät zu bauen, es kann deshalb einfacher zum Bett, zum Operationstisch oder zum Fahrrad-Ergometer gestellt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUR Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Figur Bezug genommen, aus der weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung zu entnehmen sind. Die Figur zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Plasma-Ionisationskammer samt
Gleichspannungsversorgung.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Die Figur zeigt eine Plasma-Ionisationskammer 1 für die Ionisation von gasförmigem
Sauerstoff, die von einer Gleichspannungsversorgung 2 mit elektrischer Gleichspannung versorgt wird. Die Gleichspannungsversorgung für Anode 3 und Kathode 4 ist so ausgelegt, dass die Stromstärke in Anode und Kathode den Bereich von 10 mA nicht übersteigt, z.B. im Bereich von 8 mA liegt, und die Spannung zwischen Anode und Kathode bei kleiner gleich 6 kV liegt.
Die Gleichspannungsversorgung 2 kann über einen Schalter 14 mit dem Wechselstromnetz verbunden werden, welches über den Neutralleiter N und den ersten Leiter L1 in der Regel eine Spannung von 230 Volt effektiv zur Verfügung stellt. Eingezeichnet ist auch der PE- Leiter des Wechselstromanschlusses, der mit einem Erder verbunden ist.
In einem Transformator 15 der Gleichspannungsversorgung 2 wird die Wechselspannung auf eine höhere Spannung transformiert, hier auf 4,25 kV effektiv Wechselspannung. Diese wird in einem Gleichrichter 16 in Gleichspannung umgewandelt. Der hier schematisch dargestellte Gleichrichter 16 sieht als Sperrspannung für jede Hochspannungsdiode 17 den Wert der Spitzenspannung der Wechselspannung vor, also etwa 6 kV. Für den Schalter 18 zu jeder Hochspannungsdiode 17 ist eine Isolationsspannung von 12 kV vorgesehen.
Die vom Gleichrichter 16 zur Verfügung gestellte Gleichspannung ist mittels einer
Einsteileinrichtung, z.B. einem Potentiometer 19, steuerbar, z.B. kann damit der Widerstand der Einsteileinrichtung zwischen 10 kQ bis 10 ΜΩ und damit der gewünschte
lonisationsstrom (und die Anzahl der Ionen) eingestellt werden. Vor diesem Potentiometer 19 ist ein elektrischer Widerstand 13 vorgesehen, der auf Erdpotential gelegt ist und der hier einen Widerstandswert von 1 GQ aufweist. Diesem parallel geschaltet ist ein Kondensator 20, der hier eine Kapazität von 1 nF aufweist. Liegt an diesen die gewünschte Spannung von 6 kV an, so bewirkt der Widerstand 13 bei einer Umpolung der beiden Elektroden 3, 4 innerhalb einer Sekunde eine Entladung des Kondensators 20 und verhindert damit ein Nachladen der Elektroden 3, 4 bei einer solchen Umstellung der
Gleichspannungsversorgung. Die Gleichspannungsversorgung 2 kann mit einer UmStelleinrichtung 21 umgestellt werden, sodass einmal + 6 kV auf der einen Elektrode und einmal an der anderen Elektrode zur Verfügung gestellt werden können. In der Figur liegen gerade + 6 kV an der unteren
Elektrode an, diese ist somit derzeit die Anode 3. Die obere Elektrode liegt auf Erdpotential und ist daher derzeit die Kathode 4.
Die Anode 3 und die Kathode 4 sind am Rand der Plasma-Ionisationskammer 1 befestigt und auf einer Seite, hier links, durch die Wand der Plasma-Ionisationskammer 1
hindurchgeführt und mit der Gleichspannungsversorgung 2 verbunden. Die beiden
Elektroden 3, 4 sind als Elektrodendrähte ausgebildet, hier als Kupferlackdraht (wie er im Transformatorenbau Verwendung findet) von 0,6 bis 1 mm, insbesondere von 0,8 bis 1 mm, Durchmesser. Die Elektroden 3, 4 überspannen die gesamte Breite 22 der Plasma- Ionisationskammer 1 , die in diesem Beispiel etwa 50-60 mm, z.B. 53 mm, beträgt. An der Wand der Plasma-Ionisationskammer 1 haben die beiden Elektroden 3, 4 einen
gegenseitigen Abstand 9 von etwa 35 mm, in der Mitte der Plasma-Ionisationskammer 1 beträgt der gegenseitige Abstand 8 zwischen den Elektroden 3, 4 nur mehr etwa 10-15 mm. Grundsätzlich kann der gegenseitigen Abstand 9 an der Wand der Plasma- Ionisationskammer 1 auch geringer, z.B. nur 14 mm, sein, entsprechend wäre dann der gegenseitige Abstand 8 in der Mitte der Plasma-Ionisationskammer 1 ebenfalls geringer, z.B. nur 8 mm.
An der Wand der Plasma-Ionisationskammer 1 sind die Elektroden 3, 4 gerade ausgebildet und verlaufen parallel zueinander. Über den Großteil der Breite 22, etwa über 60-90% der Breite 22, sind die Elektroden 3, 4 jedoch jeweils als Bogen ausgebildet, der in der Mitte der Plasma-Ionisationskammer 1 seine größte Auslenkung hat. Der Bogen der Anode 3 ist dabei spiegelbildlich zum Bogen der Kathode angeordnet, wobei beide Bögen in einer Ebene angeordnet und zueinander gerichtet sind.
Legt man in die dargestellte Zeichenebene der Figur die x-Achse eines Koordinatensystems in Richtung der Strömungsrichtung 5 des Sauerstoffs und die y-Achse normal dazu, dann liegen die Bögen der Elektroden 3, 4 in dieser xy-Ebene. Die Strömungsrichtung 5 liegt ebenfalls in dieser xy-Ebene. Die z-Achse des Koordinatensystems steht normal auf die Zeichenebene der Figur, die Bogen der beiden Elektroden 3, 4 wären dann spiegelbildlich zu einer Ebene in yz-Richtung, die genau in der Mitte zwischen den Elektroden 3, 4 angeordnet ist.
Zusätzlich zum Bogen weist jede Elektrode 3, 4 noch einen Knick 10 auf, der in yz-Richtung verläuft, wie dies in Ausschnitt A dargestellt ist. Der Verlauf der Anode 3 steigt vorerst von links nach rechts an und ragt schließlich über die - hier strichliert eingezeichnete - xy-Ebene in einem Knick 10 hinaus. Der Knick 10 hat hier einen Öffnungswinkel von ca. 120° . Der Verlauf geht dann wieder gerade zur xy-Ebene zurück, um dort nach einem zweiten Knick 23, der ebenfalls einen Öffnungswinkel von ca. 120° aufweist, in einen ebenfalls nach oben gekrümmten Verlauf überzugehen. Der gekrümmte Verlauf nähert sich dann wieder der xy- Ebene an. Die größte Höhe des gekrümmten Verlaufs ist kleiner als die Höhe des Knicks 10 über der xy-Ebene. Die Höhe des Knicks 10 über der xy-Ebene beträgt zwischen 0,5 und 5 mm, hier etwa 3 mm.
Der Verlauf der Kathode 4 ist spiegelbildlich zu jenem der Anode 3, und zwar spiegelbildlich zur xy-Ebene. Der Verlauf der Kathode 4 fällt vorerst von links nach rechts ab und ragt schließlich unter die xy-Ebene in einem Knick 10 hinaus. Der Verlauf geht dann wieder gerade zur xy-Ebene zurück, um dort nach einem zweiten Knick 23, der ebenfalls einen Öffnungswinkel von ca. 120 ° aufweist, in einen eberfalls nach unten gekrümmten Verlauf überzugehen. Der gekrümmte Verlauf nähert sich dann wieder von unten der xy-Ebene an.
Die Länge des in Abschnitt A dargestellten Verlaufs (in y-Richtung gemessen, also von links nach rechts im Ausschnitt A) der Elektroden 3, 4 entspricht jenem der Bögen in der xy- Ebene.
Die Elektroden 3, 4 liegen hier - bezüglich der x-Achse - genau in der Mitte der Plasma- Ionisationskammer 1 , das Elektrodenpaar ist also von der Abströmöffnung 7 und der Zuströmöffnung 6 gleich weit entfernt.
Die Plasma-Ionisationskammer 1 selbst weist eine - strichliert dargestellte - Zuströmöffnung 6 für Sauerstoff und eine Abströmöffnung 7 für ionisierten Sauerstoff auf. Die
Zuströmöffnung 6 ist fluchtend zur Abströmöffnung 7 angeordnet, und zwar zentral in der Plasma-Ionisationskammer 1 . Definiert man die Längsrichtung der Plasma- Ionisationskammer 1 als in Strömungsrichtung 5 des Sauerstoffs verlaufend, also parallel zur x-Achse in der Figur, und die Breitenrichtung der Plasma-Ionisationskammer 1 als normal zur Strömungsrichtung 5 des Sauerstoffs verlaufend, also parallel zur y-Achse in der Figur, so liegen die Zuströmöffnung 6 und die Abströmöffnung 7 mittig in Breitenrichtung. Definiert man die Dicke oder Höhe der Plasma-Ionisationskammer 1 als Ausdehnung normal zur x- Achse und zur y-Achse, also in Richtung zur z-Achse, so liegen die Zuströmöffnung 6 und die Abströmöffnung 7 auch mittig zur Dicke/Höhe der Plasma-Ionisationskammer 1 .
Die Plasma-Ionisationskammer 1 kann z.B. im Wesentlichen quaderförmig (also mit paarweise parallelen Begrenzungsflächen) sein, wobei die Länge in Strömungsrichtung 5 des Sauerstoffs (in x-Richtung) größer ist als die Breite 22 (in y-Richtung), aber die
Dicke/Höhe (in z-Richtung) kleiner als die Länge und Breite 22 der Plasma- Ionisationskammer 1 . So kann die Länge des geraden Teils der Plasma-Ionisationskammer etwa 50 mm betragen, die Breite 22 etwa 60 mm und die Dicke/Höhe etwa 20 mm. Die Plasma-Ionisationskammer 1 kann durch Wände mit einer Dicke von 5 mm gebildet werden, wobei ein für elektrotechnische Anwendungen geeigneter Kunststoff gewählt wird. Die Au ßenabmessungen der Plasma-Ionisationskammer 1 wären dann entsprechend etwa 60 mm in der Breite, etwa 100 mm in der Länge (wegen der Erweiterung und Verjüngung, siehe unten) und 30 mm in der Höhe.
Die Elektroden 3, 4 liegen im Wesentlichen (nämlich bis auf die Knicke 10) in der xy-Ebene, wenn diese xy-Ebene genau mittig bezüglich der Dicke/Höhe der Plasma-Ionisationskammer 1 angeordnet ist.
Damit strömungstechnisch ein guter Übergang von der Zuströmöffnung 6 in die Plasma- Ionisationskammer 1 und von der Plasma-Ionisationskammer 1 in die Abströmöffnung 7 gegeben ist, sollte der Übergang nicht sprungartig erfolgen. Daher erweitert sich die Plasma- Ionisationskammer - in der Zeichenebene - in Strömungsrichtung 5 von der Zuströmöffnung 6 auf einen größten Querschnitt, bleibt während einer Länge von etwa 50 mm mit Breite 22 gleich breit und verjüngt sich zur Abströmöffnung 7 wieder. Sowohl die Erweiterung als auch die Verjüngung sind in x-Richtung etwa 25-30 mm lang.
Erweiterung und die Verjüngung der Plasma-Ionisationskammer 1 verlaufen spiegelbildlich bezüglich einer Ebene normal zur Strömungsrichtung 5 des Sauerstoffs, insbesondere zu einer mittig in Längsrichtung angeordneten Ebene. Man kann also sagen, dass die Plasma- Ionisationskammer 1 in der Zeichenebene einen etwa achteckigen Querschnitt aufweist, weil die Ecken des Quaders durch die Erweiterung bzw. Verjüngung abgeschrägt sind.
Normal zur Zeichenebene, also in z-Richtung, findet bei diesem Ausführungsbeispiel keine Änderung der Dicke/Höhe der Plasma-Ionisationskammer 1 in Strömungsrichtung 5 statt. Die Plasma-Ionisationskammer 1 ist über ihre gesamte Breite 22 und Länge gleich hoch bzw. dick.
An die Zuströmöffnung 6 schließt ein Zuströmrohr 1 1 an und an die Abströmöffnung 7 ein Abströmrohr 12, wobei Zuströmrohr 1 1 und Abströmrohr 12 einen Innendurchmesser von größer gleich 5 mm aufweisen. Zuströmrohr 1 1 und Abströmrohr 12 sind aus Silikon gefertigt.
Beim Betreiben der Plasma-Ionisationskammer 1 wird die Stromstärke in Anode 3 und Kathode 4 auf unter 10 mA, etwa auf ca. 8 mA, und die Spannung zwischen Anode und Kathode auf etwa 6 kV oder kleiner eingestellt. Damit können pro Elektrodenpaar 100.000 Sauerstoffionen (entspricht einer Femto-Dosis) bis 200.000 Sauerstoffionen (entspricht einer Piko-Dosis) pro Kubikzentimeter Sauerstoff hergestellt werden. Jedes weitere Elektrodenpaar bringt zusätzlich circa die gleiche lonenleistung und entsprechend steigt die benötigte Stromstärke in mA.
Optimal ionisierter Sauerstoff liegt erfahrungsgemäß dann vor, wenn etwa acht (z.B. genau acht oder sieben bis acht oder 7,5 bis 8,5) Liter Sauerstoff pro Minute durch die Plasma- Ionisationskammer 1 gefördert werden. Mit acht Liter Sauerstoff pro Minute können 170.000 02 ~-lonen pro Kubikzentimeter oder wahlweise 240.000 02 +-lonen pro Kubikzentimeter hergestellt werden, wobei die Anzahl der Sauerstoffionen um circa 10% nach oben oder unten schwanken kann.
Mit der gegenständlichen Erfindung können mit ein und derselben Plasma- Ionisationskammer 1 sowohl 02 ~ Ionen als auch 02 + Ionen (beide werden auch als„Luft- Vitamine" bezeichnet, weil sie in kleinsten Mengen große biologische Effekte zeigen) hergestellt werden, es kann also eine bipolare partielle Plasmaionisation des Sauerstoffes durchgeführt werden. Messungen haben gezeigt, dass dabei auch andere kurzlebige
Sauerstoff arten, nämlich 102, und O in Spuren vorhanden sind. Die Konzentration von 03 liegt weit unter dem MAK-Wert.
Die erfindungsgemäße Anwendung von Sauerstoffionen erfolgt typischer Weise über eine Inhalation mit einer Dauer von 20- 30 Minuten bis mehrere Stunden, das aus dem
Abströmrohr 12 austretende Gas wird dabei inhaliert. Die Wasser-Befeuchtung oder eine Atmungsmaske, wie beim medizinischen Sauerstoff, ist beim ionisierten Sauerstoff nicht notwendig und daher vielseitig vorteilhafter. Ein Silikon-Ausgangsschlauch als Abströmrohr 12 von 5mm Durchmesser wird auf einem flexiblen Ständer befestigt und durch dieses Ende wird inhaliert. In der Plasma-Ionisation Kammer erzeugter ionisierter Sauerstoff beider Polaritäten kann präventiv oder therapeutisch inhaliert, auf die Haut, auf die Schleimhäute oder in das Trinkwasser resp. als Infusion und Blutbehandlung appliziert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Wahl, ob positive oder negative Sauerstoffionen (02 ~ oder 02 +) hergestellt werden sollen, von einer gleichzeitigen Hautwiderstandsmessung und/oder Hautkapazitätsmessung abhängig gemacht wird. Dabei werden durch ein
Messgerät der Hautwiderstand (R in kQ) und die elektrische Hautkapazität (C in μΡ) der Haut gemessen. Das Messgerät kann auf dieser Weise die sogenannte vegetative
Regulationslage des Menschen feststellen.
Aufgrund des Messergebnisses kann händisch die UmStelleinrichtung 21 betätigt werden oder es kann das Messgerät für die Hautwiderstands- und/oder Hautkapazitätsmessung mittels einer elektronischen Kopplung automatisch einen entsprechenden Befehl an die UmStelleinrichtung 21 senden.
Dabei werden 02 ~- Ionen bei der Sympathikotonie (niedriger Hautwiderstand R und hohe Kapazität C) eingesetzt und 02 + Ionen bei der Vagotonie (hoher Hautwiderstand R und niedrige Kapazität C). Bei der Normotonie (R = 8,0-1 2,0 kQ, C = 0, 1 6-0,24 \iF) wenn also weder Sympathikotonie noch Vagotonie vorliegt, kann der Patient nach subjektiver
Verträglichkeit wählen, ob 02 ~ oder 02 + Ionen zum Einsatz kommen. Da alle Beschwerden oder Krankheiten in einer von diesen drei vegetativen Regulationslagen auftreten, ist dieses Messverfahren und die Anwendung der optimalen Sauerstoffionen-Polarität 02 " oder 02 + sehr wichtig.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Plasma-Ionisationskammer
2 Gleichspannungsversorgung
3 Anode (Elektrode)
4 Kathode (Elektrode)
5 Strömungsrichtung des Sauerstoffs
6 Zuströmöffnung
7 Abströmöffnung
8 gegenseitiger Abstand der Elektroden in der Mitte der Plasma-Ionisationskammer
9 gegenseitiger Abstand der Elektroden am Rand der Plasma-Ionisationskammer
10 Knick
1 1 Zuströmrohr
12 Abströmrohr
13 elektrischer Widerstand
14 Schalter zum Wechselstromnetz
15 Transformator
16 Gleichrichter
17 Hochspannungsdiode
18 Schalter für Diode 1 7
19 Potentionmeter
20 Kondensator
21 UmStelleinrichtung
22 Breite der Plasma-Ionisationskammer 1 23 zweiter Knick N Neutralleiter L1 erster Leiter

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1 . Plasma-lonisationskammer (1 ) für die Ionisation von gasförmigem Sauerstoff
umfassend
- eine Zuströmöffnung (6) für Sauerstoff und eine Abströmöffnung (7) für ionisierten Sauerstoff,
- je zumindest eine im Inneren der Plasma-lonisationskammer angeordnete Kathode (4) und Anode (3), wobei diese beiden Elektroden als - insbesondere quer zur Strömungsrichtung (5) des Sauerstoffs gespannte, in Strömungsrichtung des Sauerstoffs hintereinander angeordnete - Elektrodendrähte ausgebildet sind,
- wobei die Zuströmöffnung (6) fluchtend zur Abströmöffnung (7) zentral in der Plasma-lonisationskammer (1 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Gleichspannungsversorgung (2) für Anode (3) und Kathode (4) so ausgelegt ist, dass die Stromstärke in Anode (3) und Kathode (4) den Bereich von 10 mA, insbesondere von 8 mA, nicht übersteigt und die Spannung zwischen Anode (3) und Kathode (4) bei kleiner oder gleich 6 kV liegt, und
- dass die Elektroden (3, 4) als Drähte ausgebildet sind, deren gegenseitiger Abstand (8) in der Mitte der Plasma-lonisationskammer (1 ) kleiner ist als am Rand der Plasma-lonisationskammer.
2. Plasma-lonisationskammer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Plasma-lonisationskammer (1 ) durch, insbesondere stetige, Erweiterung der
Zuströmöffnung (6) auf einen größten Querschnitt der Plasma-lonisationskammer und eine anschließende, insbesondere stetige, Verjüngung zur Abströmöffnung (7) gebildet wird.
3. Plasma-lonisationskammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung (5) des Sauerstoffs gesehen zwischen der Erweiterung und der Verjüngung ein gerader Abschnitt der Plasma-lonisationskammer (1 ) vorgesehen ist.
4. Plasma-lonisationskammer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung und die Verjüngung der Plasma-lonisationskammer (1 )
spiegelbildlich bezüglich einer Ebene normal zur Strömungsrichtung (5) des
Sauerstoffs ausgebildet sind.
5. Plasma-lonisationskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Elektrodendrähte zumindest abschnittsweise in der Mitte der Plasma-lonisationskammer (1 ) einen Bogen bilden, wobei der Bogen der Anode (3) spiegelbildlich zum Bogen der Kathode (4) angeordnet ist und beide Bögen in einer Ebene angeordnet sind.
6. Plasma-Ionisationskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Elektroden (3, 4) in einer Ebene normal zur Ebene, die von den beiden Elektroden aufgespannt wird, zumindest einen Knick (10, 23) aufweisen.
7. Plasma-Ionisationskammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Knick (10, 23) der Anode (3) und der Knick der Kathode (4) in entgegengesetzte Richtungen weisen.
8. Plasma-Ionisationskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, dass die Verbindung der Gleichspannungsversorgung (2) mit den beiden Elektroden (3, 4) umstellbar ist, sodass eine Elektrode wahlweise als Anode oder Kathode verwendet werden kann.
9. Plasma-Ionisationskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Gleichspannungsversorgung (2) einen elektrischen Widerstand (13) aufweist, mit welchem die Nachladung der Elektroden (3, 4) bei einer Umstellung der Gleichspannungsversorgung verhindert werden kann.
10. Verfahren zum Betreiben einer Plasma-Ionisationskammer nach einem der
Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromstärke in Anode (3) und Kathode (4) auf kleiner oder gleich 10 mA, insbesondere auf 8 mA, und die
Spannung zwischen Anode (3) und Kathode (4) auf kleiner gleich 6 kV eingestellt wird, wobei die Elektroden (3, 4) als Drähte ausgebildet sind, deren gegenseitiger Abstand (8) in der Mitte der Plasma-Ionisationskammer (1 ) kleiner ist als am Rand der Plasma-Ionisationskammer.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass vier bis zehn,
vorzugsweise sieben bis neun, insbesondere 7,5 - 8,5 Liter Sauerstoff pro Minute durch die Plasma-Ionisationskammer (1 ) gefördert werden.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117310063A (zh) * 2023-09-27 2023-12-29 久兴隆工程技术无锡有限公司 高频电离检测器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3501356A1 (de) * 1984-02-13 1985-08-14 Biomed-Electronic GmbH & Co Medizinischer Gerätebau KG, 2150 Buxtehude Ionisationskammer fuer die ionisation von gasfoermigem sauerstoff
DE3838210A1 (de) * 1988-11-11 1990-05-17 Thomas Blach Duo-ionisationsbox fuer schadstoffarme sauerstoffionisation mit einem eingang und einem ausgang fuer medizinischen sauerstoff

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1291065C (en) * 1986-05-01 1991-10-22 Thomas Blach Ionizing chamber for gaseous oxygen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3501356A1 (de) * 1984-02-13 1985-08-14 Biomed-Electronic GmbH & Co Medizinischer Gerätebau KG, 2150 Buxtehude Ionisationskammer fuer die ionisation von gasfoermigem sauerstoff
DE3501356C2 (de) 1984-02-13 1991-02-21 Biomed-Electronic Gmbh & Co Medizinischer Geraetebau Kg, 2150 Buxtehude, De
DE3838210A1 (de) * 1988-11-11 1990-05-17 Thomas Blach Duo-ionisationsbox fuer schadstoffarme sauerstoffionisation mit einem eingang und einem ausgang fuer medizinischen sauerstoff

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117310063A (zh) * 2023-09-27 2023-12-29 久兴隆工程技术无锡有限公司 高频电离检测器

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