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开创自由呼吸新领域——等离子云空气净化器技

作者:pokerking官网 发布时间:2020-06-11 20:17 点击数:

  地球在接近太空的边缘产生低温等离子体一种缓慢移动的带电粒子,这是由于阳光将气体原子中的电子“剥离”,只留下他们的带正电的原子核。大量的低温等离子体汇集在一起,形成几百至几千公里的云团,称之为等离子云。

  对于自然界中的等离子体,我们还可以列举太阳、电离层、极光、雷电等。在人工生成等离子体的方法中,由气体放电法形成的等离子体,诸如荧光灯、霓虹灯、电弧焊、电晕放电等等。在自然和人工生成的各种主要类型的等离子体的密度和温度的数值,其密度为106(单位:个/m3)的稀薄星际等离子体到密度为1025的电弧放电等离子体,跨越近20个数量级。其温度分布范围则从100K的低温到超高温核聚变等离子体的108-109K(1~10亿度)

  在电极两端加上较高但未达击穿的电压时,如果电极表面附近的电场(局部电场)很强,则电极附近的气体介质会被局部击穿而产生电晕放电现象。当电极的曲率半径很小时,由于其附近的场强特别高,很容易发生电晕放电。

  根椐电场放电情况可分为电晕放电、辉光放电、火花放电和弧光放电电晕放电电压降比辉光电压降大(千伏数量级),但放电电流很小(微安数量级)。往往发生在电极间电场分布不均匀的条件下。若电场分布均匀,放电电流又较大,则发生辉光放电现象;在电晕放电状况下如提高外电压,而电源的功率又不够大,此时放电就转变成火花放电;若电源功率足够大时,则电晕放电可转变为弧光放电。

  在电晕放电中,电极的几何构形起着重要作用。电场的不均匀性把主要的离过程局限于局部电场很高的电极附近,特别是发在曲率半径很小的极附近或大或小的薄层中,气体的放电也只发生在这个区域里,这个域称为电离区域,或称之为电晕层或起晕层。在这个区域之外,由于电场弱,不发生或很少发生电离,电流的传导依靠正离子和负离子或电子的迁移运动,因此电离区域之外的区域被称为迁移区域或外围区域。若两极中仅有一个电极起晕,则放电的迁移区域中基本上只有一种带电粒子,在此情况下,电流是单极性的。

  空气中的电晕放电具有以下几种效应:伴随着游离、复合、激励和反激励等过程而有声、光、热等效,表现为发出“嘶嘶”的声音,发出蓝色的晕光以及使周围空气温度升高等。在尖极或电极的某些突出部分,电子和离子在局部场强的驱动下高速运动,与气体分子交换能量,形成“电风”。当电极固定的刚性不够时例如悬挂的导线,气体对电风的反作用力会使电晕极振动或转动。电晕放电会产生高频脉冲电流,其中还包含许多高次谐波,对无线电通讯造成干扰高压输电线路的绝缘子和各种金具上很容易出现电晕,在坏天气或在过电压的情况下,甚至在整条导线上都有可能出现电晕。随着输电电压的不断提高,延伸范围不断扩大,线路上电晕造成的无线电干扰已成为很重要的问题。

  等离子云技术现在主要运用在尖端的防空防天武器上,一是发射射频波束或激光波束在大气层中形成等离子云。等离子云位于目标的运动前方,当目标进入当中后,便会产生非正常的应力而导致自行解体。现在,俄罗斯、美国等对此都有研究。二是由电离层武器发射射频波束对电离层进行局部加热,在局部空间形成人工可控电离层,用于干扰通信和卫星,或影响天气。此外,局部人工可控电离层还能产生新的低频波,对地层进行透射,探测监视敌方的地下目标。美国、俄罗斯、英国、挪威等国对此已进行了长期研究。三是利用等离子加速器制造电磁炮,或者利用等离子助推器改变宇宙空间飞行器的飞行轨道。

  杭州盛大高科技机电有公司把等离子云技术应用在空气净化消毒领域上,利用尖端电晕放电形成等离子云,进行空气净化和杀菌,可广泛应用于家庭、学校、医院等公共场所。

  等离子云的阳极使用高纯度的钛箔制成针条,阴极(集尘极)使用铝板并接地,施以高压,形成极不均匀的电场,使针尖对阴极铝板发出电子束,数千根电子束,形成等离子云。

  电场采用并联针式电极作为放电腔,采用高压高频脉冲电源,形成等离子体气体云。等离子云内部富含电子、离子、自由基和激发态分子,其中高能电子与气体分子(原子)发生非弹性碰撞,将能量转换成基态分子(原子)的内能,发生激发、离解和电离等一系列反应过程,使气体处于活化状态。高频放电产生瞬间高能量,打开某些有害气体分子的化学键,使其分解成单质原子或无害分子;等离子云中包含大量的高能电子、离子、激发态粒子和具有强氧化性的自由基,这些活性粒子的平均能量高于气体分子的键能,它们和有害气体分子发生频繁的碰撞,打开气体分子的化学键,同时还会产生大量的OH、HO,、O等自由基,,它们与有害气体分子发生化学反应生成无害产物。

  满足在产生等离子云的同时,也产生大量负离子,将这些负离子释放到室内空间,则一方面能调节空气离子平衡;另一方面还能有效地清除空气中的污染物。高浓度的负离子同空气中的有毒化学物质和病菌悬浮颗粒物相碰撞使其带负电。这些带负电的颗粒物会吸引其周围带正电的颗粒物(包括空气中的细菌、病毒、孢子等),从而积聚增大。这种积聚过程一直持续到颗粒物的质量足以使它降落到地面为止。

  电场内大量电子和正负离子,在电场梯度的作用下,与空气中的微粒发生非弹性碰撞,从而附着在上面,使之成为荷电粒子。在外加电场力作用下,荷电粒子向集尘极迁移,最终沉积在集尘极上。

  凡通过电场的物质,都会被电子轰击,使细菌和甲醛等物质的化学键发生置换或断裂,从而净化分解空气中的有毒有害物质。

  等离子云电场内部的电子和离子能击破细菌的细胞膜,对所有的细菌、病毒、霉菌具有同等的杀灭作用。空气中的有害气体和有机物在能量的冲击下,被分解成水和二氧化碳。

  能实现人机共存:能在动态状况下作全天候杀菌消毒净化,对人体和医疗设备无任何危害。

  对葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌、白念株菌、霉菌、病毒等具有同等的杀灭效果,同时具有除尘、去血腥、去异味的功能。


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