[发明专利]多段线性电离棒和电离单元

权利要求书

1.一种多段线性电离棒，包括：

至少一个电离电池，其具有至少一个定义轴线的线性离子发射器，所述定义轴线的线性离子发射器用于沿其长度建立离子云以响应于对其施加电离电压，所述离子云具有等离子体区域，所述区域具有外周边边界；

装置，其用于接收电离电压并用于将所述电离电压传递到所述线性离子发射器以由此建立所述离子云；

参比电极，其在所述离子云内呈现电场以响应于对施加到所述参比电极的非电离电压的接收，，所述电场导致离子离开所述等离子体区域；以及

歧管，其用于接收来自源的气体并且用于将所述气体传递通过所述线性离子发射器，以使得所述气体流的至少一些与所述等离子体区域的所述外周边边界相切但是基本上没有所述气体流动到所述等离子体区域中。

2.如权利要求1所述的多段线性电离棒，其中用于接收的所述装置包括弹簧拉紧触点并且所述电离棒进一步包括由所述弹簧拉紧触点电气串联以由此形成高压总线的多个电离电池。

3.如权利要求1所述的多段线性电离棒，其中所述电离电池的所述线性离子发射器包括具有直径在30微米到200微米范围内的至少一个电晕放电导线并且其中所述歧管进一步包括具有用于将所述气体传递通过所述线性离子发射器的气体孔口的多个通道。

4.如权利要求3所述的多段线性电离棒，其中用于接收的所述装置包括至少一个探测拉紧触点，所述至少一个探测拉紧触点与所述电晕放电导线物理并且电气接触以由此将所述导线在约150克力与约300克力之间拉紧。

5.如权利要求3所述的多段线性电离棒，其中所述弹簧包括平板弹簧，所述平板弹簧在侧视图中至少通常为W形并且具有小于约2微微法拉的电容，并且其中所述电晕放电导线由选自由不锈钢、钼、钛、钨、“哈司特镍合金”和“ULTIMET”构成的组的耐腐蚀金属制成。

6.如权利要求1所述的多段线性电离棒，其中所述歧管进一步包括在所述线性离子发射器两侧上的多个交错的气体孔口以用于将来自所述歧管的所述气体传递通过所述线性离子发射器，以使得所述气体流的至少一些与所述等离子体区域的所述外周边边界相切但是基本上没有所述气体流动到所述等离子体区域中。

7.如权利要求6所述的多段线性电离棒，其中

至少一个孔口的中心位于距所述电晕放电导线水平距离X2处；以及

X2的值根据以下方程式确定：

X2＝R+X1/tan(90°-β)，其中

R＝所述等离子体区域的所述外周边的半径；

X1是所述导线发射器与所述参比电极之间的垂直距离并且是所述接收到的电离电压的电压振幅、频率和离子电流中的至少一个的函数；以及

β＝从所述至少一个孔口流出的所述气体流的扩散角。

8.如权利要求1所述的多段线性电离棒，其进一步包括至少一个夹子以将所述电离电池相对于所述歧管和相邻电离电池进行机电地并且可拆卸地安装。

9.如权利要求1所述的多段线性电离棒，其中所述电离棒位于具有周围空气的环境中，其中所述气体流带动所述周围空气，其中来自所述歧管的所述气体流基本上没有引起所述线性发射器上的振动，并且基本上没有来自所述空气流和/或固有地存在于所述产生的周围空气中的污染物接触所述线性发射器。

10.如权利要求3所述的多段线性电离棒，其中所述歧管进一步包括多个管状喷嘴，每个喷嘴具有至少通常垂直于所述电晕放电导线的方向的高度，用于将所述气体传递通过所述线性离子发射器，以使得所述气体流的至少一些与所述等离子体区域的所述外周边边界相切但是基本上没有所述气体流动到所述等离子体区域中。

11.如权利要求10所述的多段线性电离棒，其中

所述喷嘴中至少一个的中心位于距所述电晕放电导线水平距离X2处；以及

X2的值根据以下方程式确定：

X2＝R+(X1-H)/tan(90°-β)，其中

R＝所述等离子体区域的所述外周边的半径；

X1是所述导线发射器与所述参比电极之间的所述垂直距离并且是所述接收到的电离电压的所述电压振幅、所述频率和所述离子电流中的至少一个的函数；

H是所述喷嘴的所述高度；以及

β＝从所述至少一个孔口流出的所述气体流的扩散角。