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负氧离子发生器简介

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  负氧离子发生器简介摘要负氧离子发生器是用来改善小气候环境的一项新技术本文简介负氧离子的生理作用负氧离子的产生作用及其浓度的理论推算和简易检测人们漫步海滨时心情格外舒畅而在人口稠密的公共场所容易感到疲倦头晕这是怎么回事一个重要的原因是前者空气中负氧离子浓度较高可高达104个厘米3后者在102个厘米3以下甚至接近于零现代科学证明大自然环境中的负氧离子浓度达4X103个厘米3能使空气清新使人们健康长寿因此增加空气中负氧离子浓度来改善小气候环境已成为新兴边缘科学mdashmdashldquo电气候学rdquo中的一项新技术当负氧离子浓度达到105-106个厘米3时能治疗某些疾病如神经衰弱气管炎高血压等疗效显著因此负氧离子疗法已成为物理疗法中的一种新方法一负氧离子的生理作用人体本身就是一个复杂的奇妙的带电系统原来人体的每一个细胞就是一个微电池细胞膜内外有50-90毫伏的电位差由于细胞膜非常薄通过这层膜的电场强度高达105伏厘米细胞电池只有在不断地充电放电情况下我们的神经系统才能快速准确地把视觉听觉味觉嗅觉和触觉等感觉的信息传给大脑并由大脑下达命令有关器官执行以保持机体的正常活动而细胞的充放电过程则要借助于负氧离子的不断补充来维持如果空气中的负氧离子太少细胞得不到负氧离子的补充细胞充放电过程的正常状态难于维持就会影响人体的正常生理活动甚至引起疾病二氧离子的生产机理空气主要是由氮占空气的7809氧占空气的2095等气体组成在一般的情况下呈中性但由于宇宙射线紫外线微量放射性物质的辐射以及一些物理和化学反应等会使空气中极少数中性分子或原子电离成自由电子和正离子自由电子往往又同中性分子结合成负离子由于各种气体原子或分子的

  电子亲和能的强弱各不相同亲和能大的容易吸附电子生成负离子氮的电子亲和能为0005电子伏特氧的电子亲和能为113147电子伏特且在低层大气中含量最丰富因此空气电离的自由电子大部分为氧分子俘获而成为负氧离子过程如下在自然界中自然存在的负离子浓度通常每立方厘米为几百至几千个海滨旷野山村瀑布等地大气压低灰尘少空气电离出来的负离子数量多在城区工矿区人口密集烟尘俱增使空气受到严重污染其中负离子数目大幅度减少破坏了自然界的生态平衡人们的健康受到威胁为此人们受到自然现象的启发开始用人工的方法来生产负氧离子三负氧离子发生器的工作原理产生负氧离子的方法有多种如有紫外线照射法热离子发射法放射物质辐射法电荷分离法高压水喷射法以及电晕放电法等等在1976年荣获日内瓦国际新发明新技术展览会金奖的AS系列负氧离子发生器是利用电晕放电来产生负离子的一种负氧离子发生器的结构如图2-1所示在图2-1中排针状负极和环形正极之间加上直流高压34千伏在排针状负极便产生电晕放电使空气电离由于氧的电子亲和能力远大于氮等其他气体的电子亲和能故空气电离的大量自由电子大部分为氧分子所俘获而形成负氧离子这些负氧离子受负高压的排斥而离去有的还在负极后面装上小的轴向风机负氧离子在电场和风机风力的作用下在环形正电极的缝隙中源源不断地排出形成含有大量负氧离子的清新空气四负氧离子的浓度分析负氧离子发生器的一个重要技术指标是负氧离子浓度一般在发生器说明书里面标出的浓度数值是表示在负氧离子发生器正前方20-厘米处空气中的负氧离子浓度大于或小于20厘米处的浓度不一样因此对负氧离子的浓度一定要进行理论计算与测试从负氧离子发生器中排出的负氧离子流中含有传导电流和运流电流即1其

  中为空气的电导率为负氧离子体电贺密度根据电荷守恒定律有2将2式代入1式得再利用高斯定理和能够获得一个含的方程3现在讨论负氧离子以恒速度运动的一维稳态系统由于则3式变为即4式有指数衰减解5由于故负氧离子浓度n为6式表明稳态系统的负氧离子浓度n从针状负极开始随距离指数地减小如图2-2所示实验观测值与理论计算值相符由6式知负氧离子浓度随距离指数衰减故负氧离子发生器工作时只在负氧离子发生器前面一定空间区域才有人们所需的负氧离子浓度别认为室内处处都有相同的负氧离子浓度当负氧离子发生器停止工作后即则3式变为7式解为8用则其中t为停机时空间某点的负氧离子浓度为弛豫时间9式表明在空气任一点的负氧离子浓度在关机后随时间指数衰减在潮湿空气中秒故关机后经历t秒就可以认为n趋于零了这与实验观测结果完全一致因此别认为负氧离子发生器停止工作后它产生的分布在室内的负氧离子能长时间存在要保持某一空间区域有恒定的负氧离子浓度必须不停地负氧离子发生器五负氧离子的简易检测负氧离子是无色无味看不见摸不着的用户怎样判别负氧离子发生器是否有负氧子产生呢可用一种简易的检测器进行仔细的检测这种检测器用一块敷铜板作为负氧离子的接收器并由氖管和瓷介电容器组成的振荡器构成如图2-3所示使用时用手指捏住敷铜板的短端而长端朝向负氧离子发生器的发射窗口相距约34厘米若敷铜板接受到负氧离子便给电容器充电达一定电压时氖管导通发光即电容器通过氖管放电源源不断的负氧离子使电容器不断充放电氖管也不断的闪烁闪烁的频率随着接受到负氧离子量的增加而增加随与发射窗口的距离的增加而减少因此检测器可简便地判别发生器是否有负氧离子送出还可定性地比较不同发生器负氧离子输出量的强弱

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