[发明专利]一种电场箍缩离子发生方法与装置

权利要求书

1.一种电场箍缩离子发生装置，其特征在于，所述的电场箍缩离子发生装置包括针电极(1)、环电极(2)、高压电源(3)、电压电路(4)、气管(5)；

所述的针电极(1)和环电极(2)同轴安放于气管(5)的中轴线上，环电极(2)位于气管(5)的口边缘，高压电源(3)输出端与针电极(1)通过导线(6)相连接，环电极(2)通过电压电路(4)接地；气流(8)经气管(5)导入由针电极(1)流向环电极(2)，携带离子穿过环电极(2)输送出去；通过增加针电极(1)和环电极(2)的数目，增加离子发生装置的规模。

2.根据权利要求1所述的一种电场箍缩离子发生装置，其特征在于，针电极(1)尖与环面的相对距离范围为1mm-50mm，针尖角度范围为0-45度。

3.根据权利要求1所述的一种电场箍缩离子发生装置，其特征在于，环电极(2)的边缘曲率半径是针尖曲率半径的3倍以上，环电极(2)的内径范围是5mm-50mm。

4.据权利要求1或2或3所述的一种电场箍缩离子发生装置，其特征在于，所述的环电极(2)可以同轴安放在气管(5)口外侧。

5.据权利要求4所述的一种电场箍缩离子发生装置，其特征在于，所述的高压电源(3)可以是高压直流电源，包括正极性高压直流电源或负极性高压直流电源，也可以是高压交流电源；电压的峰值为5kV-100kV范围内，电压的频率为0Hz-10kHz范围内。

6.据权利要求5所述的一种电场箍缩离子发生装置，其特征在于，所述的针电极(1)是用金属材料制做，环电极(2)是用金属材料或绝缘材料制做。

7.一种基于权利要求1-6任意所述的装置实现的电场箍缩离子发生方法，其特征在于，所述方法中将针电极(1)安放于环电极(2)几何中心的中轴线上，在针电极(1)上施加高电压产生电晕放电生成离子，而在环电极(2)上通过电压电路(4)产生离子极性相同的电位形成箍缩电场，气流(8)经气管(5)导入由针电极(1)流向环电极(2)，将电晕放电生成的离子箍缩成离子束(9)穿过环电极(2)射出；针电极(1)上的电压是产生电晕放电生成离子，而环电极(2)上的电位是产生箍缩电场；

所述的连接环电极(2)的电压电路(4)可采用如下三种方式：

第一种方式是给环电极(2)提供电位的电压电路(4)是通过分压电路方法将施加在针电极(1)上电压分压后施加给环电极(2)上形成箍缩电场，且通过分压比调节箍缩电场，调节离子束(9)形态；

第二种方式是给环电极(2)提供电位的电压电路(4)是通过电阻接地，在环电极(2)上感应出与离子极性相同的电位形成箍缩电场，且通过调节电阻的阻值调节箍缩电场，调节离子束(9)形态；

第三种方式是给环电极(2)提供电位的电压电路(4)是通过电容接地，在环电极(2)上感应出与离子极性相同的电位形成箍缩电场，且通过调节电容的容量调节箍缩电场，调节离子束(9)形态。

8.根据权利要求7所述的一种电场箍缩离子发生方法，其特征在于，通过调节针电极(1)与环电极(2)的相对位置，调节离子束(9)形态。

9.根据权利要求7所述的一种电场箍缩离子发生方法，其特征在于，还可以是离子风携带电晕放电生成的离子箍缩成离子束(9)穿过环电极2输送出去。