[发明专利]用于静电中和的洁净电晕气体电离

权利要求书

1.一种气体电离装置，用于将洁净的电离气流朝向电荷中和目标传送，所述装置接收至少一股具有压力的非电离气流和足够引起电晕放电的电离电势，所述装置包括：

至少一个用于接收所述非电离气流的通道，以及设置在所述通道的下游端的出口喷嘴，所述出口喷嘴用于将所述洁净的电离气流朝向所述目标传送；以及

至少一个外壳组件，包括：

外壳，所述外壳具有与所述通道气体连通的孔，从而一部分所述非电离气流可以进入所述外壳；

至少一个排出端口，所述排出端口提供在所述外壳内部并且在所述孔附近的气压，所述气压低于在所述外壳外部且在所述孔附近的非电离气流的压力；以及

至少一个电离电极，用于响应于电离电势的施加而产生离子和副产物，所述电离电极被设置在所述外壳内，使得离子可以迁移入所述非电离气流从而形成所述洁净的电离气流，并且使得所述排出端口气压引起一部分的所述非电离气流流入所述外壳孔，从而将副产物扫进所述排出端口。

2.如权利要求1所述的气体电离装置，其中所述装置进一步包括至少一个非电离电极，用于叠加非电离电场，所述非电离电场引起离子迁移通过所述外壳孔并进入所述非电离气流，从而形成所述洁净的电离气流。

3.如权利要求1所述的气体电离装置，其中所述通道至少部分地由导电材料形成并且包括用于响应于非电离电势的施加而叠加电场的装置。

4.如权利要求1所述的气体电离装置，其中所述电离电势是至少等于所述电离电极的电晕阈值的射频电势，由此所述等离子区域基本上是电平衡的并且所述副产物基本上被中和。

5.如权利要求1所述的气体电离装置，进一步包括至少一个喷射器，所述喷射器在所述外壳上游，所述喷射器具有机动连接件和排放连接件，所述机动连接件用于接收所述非电离气流，所述排放连接件用于将所述非电离气流向下游传递到所述通道。

6.如权利要求1所述的气体电离装置，其中：

所述电离电极包括锥形发射器，所述发射器在离子电晕放电期间产生大体球形的等离子区域，所述发射器面向所述外壳孔并从所述外壳孔凹进一段距离，所述距离大致上等于或者大于所述等离子区域的直径；

所述外壳孔是大体圆形的并且具有直径；以及

所述外壳孔的直径与所述凹进距离的比值在大约0.5到大约2.0之间。

7.如权利要求1所述的气体电离装置，其中：

所述电离电极包括至少一股线；以及

所述装置进一步包括第二通道，用于接收所述非电离气流和用于将所述洁净的电离气流传送到所述目标。

8.如权利要求1所述的气体电离装置，其中：

所述非电离气体是正电性气体；

所述电离电势是射频电离电势；以及

所述电离电极产生包括电子、正离子、负离子和副产物的等离子区域。

9.一种将流向下游方向的非电离气流转换成沿下游方向流向电荷中和目标的洁净的电离气流的方法，包括：

建立包括电荷载体和污染物副产物的等离子区域；以及

在引起至少很大部分的所述电荷载体从所述等离子区域迁移入所述非电离气流的同时，防止至少很大部分的所述副产物迁移入所述非电离气流，从而产生沿下游方向流向所述目标的所述洁净的电离气流。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述引起步骤进一步包括将非电离电场叠加到所述等离子区域，以足够引起很大部分的所述电荷载体迁移入所述非电离气流，而不足以引起基本上任何的所述副产物迁移入所述非电离气流。

11.如权利要求9所述的方法，其中所述引起步骤进一步包括将副产物排出所述等离子区域并且远离所述非电离气流而不使很大部分的所述电荷载体远离所述非电离气流被排出。

12.如权利要求9所述的方法，其中所述建立步骤进一步包括在所述非电离气流内建立受保护的等离子区域，使得在所述等离子区域内基本没有非电离气体流向下游方向。

13.如权利要求9所述的方法，其中所述建立步骤进一步包括在所述等离子区域中建立射频电离电场从而使所述污染物副产物被夹带在所述等离子区域中。