مستوى الجهد المطبق على نقطة الإبرة أو القطب الكهربائي مولدات أنيون يلعب دورا حاسما في تحديد كفاءة التأين. تتضمن عملية التأين إنشاء مجال كهربائي عالي الجهد، يشار إليه عادةً باسم تفريغ الإكليل، مما يؤدي إلى إنتاج الأيونات السالبة. يؤثر مستوى الجهد على العديد من العوامل الرئيسية التي تؤثر على الكفاءة الشاملة لعملية التأين:
بدء خروج كورونا:
يحدد الجهد المطبق شدة المجال الكهربائي حول نقطة الإبرة أو القطب الكهربائي. بمجرد أن يتجاوز الجهد عتبة معينة، فإنه يبدأ تفريغ الهالة.
تعمل الفولتية العالية على تسريع إطلاق الإلكترونات من القطب إلى الهواء المحيط، مما يبدأ عملية التأين.
التنقل الإلكتروني:
يؤثر مستوى الجهد على حركة الإلكترونات في الهواء. توفر الفولتية الأعلى طاقة أكبر للإلكترونات، مما يزيد من حركتها.
تكون الإلكترونات ذات الحركة الأعلى أكثر فعالية في الاصطدام بجزيئات الهواء وبدء التأين.
معدل إنتاج الأيونات:
يتناسب معدل إنتاج الأيونات السالبة بشكل مباشر مع الجهد المطبق. تؤدي الفولتية الأعلى عمومًا إلى معدل أسرع لإنتاج الأيونات.
ويساهم ارتفاع معدل إنتاج الأيونات في زيادة سريعة في تركيز الأيونات السالبة في الهواء المحيط.
شدة كورونا:
تؤثر شدة تفريغ الهالة، التي تتأثر بالجهد المطبق، على كفاءة التأين الإجمالية. يؤدي تفريغ الهالة الأكثر كثافة إلى تركيز أعلى للأيونات السالبة.
ومع ذلك، قد تؤدي الفولتية العالية بشكل مفرط أيضًا إلى آثار جانبية غير مقصودة، مثل إنتاج الأوزون، وهو منتج ثانوي غير مرغوب فيه.
مسافة انتشار الأيونات:
يحدد مستوى الجهد المسافة التي يمكن أن تنتشر عبرها الأيونات السالبة من نقطة الإبرة أو القطب الكهربائي.
يمكن أن تؤدي الفولتية العالية إلى نطاق أوسع من انتشار الأيونات، مما يؤثر على منطقة التغطية لمولد الأنيونات.
نقل الطاقة إلى جزيئات الهواء:
يساهم مستوى الجهد في كمية الطاقة المنقولة إلى جزيئات الهواء أثناء الاصطدامات بالإلكترونات. تؤدي الفولتية الأعلى إلى تصادمات أكثر نشاطًا.
وتسهل الطاقة المتزايدة انفصال الإلكترونات عن جزيئات الهواء، مما يؤدي إلى تكوين الأيونات السالبة.
صيانة التأين المستقر:
يتأثر استقرار عملية التأين بالجهد المطبق. تساهم مستويات الجهد المثالية في توليد ثابت ومستمر للأيونات السالبة.
قد تؤثر الاختلافات في الجهد على اتساق التأين، مما يؤثر على الأداء العام لمولد الأنيونات.
مخاوف إنتاج الأوزون:
يمكن أن تؤدي الفولتية العالية للغاية إلى إنتاج غير مقصود للأوزون، وهو جزيء يتكون من ثلاث ذرات أكسجين. يمكن أن يكون للأوزون آثار ضارة على جودة الهواء وصحة الإنسان.
يهدف المصنعون إلى ضبط مستويات الجهد ضمن نطاق يقلل من مخاطر إنتاج الأوزون مع زيادة كفاءة التأين إلى الحد الأقصى.