JP2008084746A - Charged particle transfer ionizer utilizing ion nucleus condensation - Google Patents

Charged particle transfer ionizer utilizing ion nucleus condensation Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charged particle transfer ionizer utilizing ion nucleus condensation which has a simple structure, and can stably transfer ionized air over a long distance. <P>SOLUTION: An emission window 11 is disposed on a side wall on the upper part of a chamber 10, and a radiation shielding cover 12 is disposed at the outside of the side wall. An ionizing source 20 is arranged in the chamber so that air inside the chamber 10 is ionized through the emission window 11. A steam generating unit 30 is disposed on a side wall on the lower part of the chamber 10 so that high-temperature deionized water steam is supplied into the chamber 10. An ion transfer gas is supplied into the chamber 10 through an air supply port 13 disposed on one end of the chamber 10, and ionized air is sent toward a charged body S to be neutralized through a blowout port 14 disposed on another end of the chamber 10. A tube 40 serving as a charged particle transfer unit is connected to the blowout port 14 of the chamber, and a reheating heater 41 is disposed in the vicinity of the front end of the tube 40. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、主にクリーンルーム内で発生する静電気を除去するためのイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザーに関するものである。   The present invention relates to a charged particle transport ionizer using ion nucleus condensation for removing static electricity generated mainly in a clean room.

従来より、半導体や液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤ）等を製造するクリーンルームでは、静電気の発生が問題となっている。半導体製造のクリーンルームの場合は、低湿度環境であることや、ウエハ及び半導体素子を運搬するプラスチック容器が帯電しやすいこと等が静電気の発生の原因となっている。この静電気は、ウエハ表面上に塵埃を付着させたり、ウエハ上のＩＣや半導体素子を破壊してしまい、製品の歩留りを低下させている。   Conventionally, the generation of static electricity has been a problem in clean rooms for manufacturing semiconductors, liquid crystal displays (hereinafter, LCDs) and the like. In the case of a semiconductor manufacturing clean room, the low humidity environment, the plastic container carrying the wafer and the semiconductor elements are easily charged, and the like cause static electricity. This static electricity causes dust to adhere to the wafer surface and destroys ICs and semiconductor elements on the wafer, thereby reducing the yield of products.

また、ＬＣＤの場合は、処理工程で異なる材質等と接触し、摩擦帯電による静電気が発生する。特に、このＬＣＤに使用するガラス基板は、大面積で絶縁性が高く静電気が発生しやすいため、大量の静電気による静電破壊が製品の歩留りに影響を与えている。   In the case of an LCD, static electricity is generated due to frictional charging due to contact with different materials in the processing process. In particular, since the glass substrate used in the LCD has a large area and is highly insulating and easily generates static electricity, electrostatic breakdown due to a large amount of static electricity affects the yield of products.

そこで、従来より、このようなクリーンルーム等の生産環境における静電気を除去する装置として、イオンにより帯電体の電荷を中和するイオナイザーが知られている。このイオナイザーは、正または負の電極に正または負の高電圧をそれぞれ印加することにより、コロナ放電を発生させ、上記電極先端の周囲の空気を正と負とにイオン化し、このイオンを気流によって搬送して帯電体上の電荷を逆極性のイオンで中和するものである。   Therefore, conventionally, as an apparatus for removing static electricity in a production environment such as a clean room, an ionizer that neutralizes the charge of a charged body with ions is known. The ionizer generates a corona discharge by applying a positive or negative high voltage to the positive or negative electrode, ionizes the air around the electrode tip into positive and negative, and this ion is generated by air current. It is transported to neutralize the charge on the charged body with ions of opposite polarity.

しかしながら、このようなコロナ放電を利用したイオナイザーでは、イオンの発生を容易にし、且つ発生したイオンの消耗を防止するために、電極は露出した状態で除電対象物の近傍に配設されている。このため、空気中の酸素がオゾン化し、シリコンウエハの表面が酸化される場合や、放電時に放電極から発生する電磁波により、精密機器やコンピュータ等の誤動作を引き起こす場合があった。また、コロナ放電により摩耗した電極から電極材が飛散したり、空気中の微量ガス成分がコロナ放電により粒子化して電極上に析出し、再飛散したりする場合があった。   However, in such an ionizer using corona discharge, in order to facilitate the generation of ions and to prevent the consumption of the generated ions, the electrodes are disposed in the vicinity of the static elimination object. For this reason, oxygen in the air is ozonized and the surface of the silicon wafer is oxidized, or electromagnetic waves generated from the discharge electrode during discharge may cause malfunction of precision instruments and computers. In addition, the electrode material may be scattered from the electrode worn by the corona discharge, or a trace gas component in the air may be particulated by the corona discharge and deposited on the electrode and re-scattered.

また、近年、半導体やＬＣＤ等の製造装置は年々小型化が進んでおり、従来のイオナイザーでは製造装置内に最適な設置スペースを確保することが困難となってきている。すなわち、イオナイザーによって有効な除電を行うためには、イオンを発生させるための電極と除電対象物との間に適当なサイズの空間が必要であったが、近年の製造装置の小型化に伴い、イオナイザーのためにこのような設置スペースを取ることが困難になっている。   In recent years, manufacturing apparatuses such as semiconductors and LCDs have been downsized year by year, and it has become difficult for conventional ionizers to secure an optimal installation space in the manufacturing apparatus. That is, in order to perform effective static elimination with an ionizer, an appropriate size space was required between the electrode for generating ions and the static elimination object. It is difficult for the ionizer to take such installation space.

更に、例えばＬＣＤの製造工程においては、ガラス基板は接触・剥離により著しく帯電する。そのため、従来から、上述したようなイオナイザーにより除電が行われている。しかし、生産装置の処理速度が速いために、ガラス基板は、完全には除電されずにカセットに収納されることが多い。このようなカセット内では、収納されたガラス基板とガラス基板との間が狭いため、従来のイオナイザーを使用した場合、イオン化した空気の流れが入っていかず、ガラス基板を除電することが困難であった。従って、そのような狭いスペースにおける静電気対策に対する要求も高まってきている。   Further, for example, in the LCD manufacturing process, the glass substrate is remarkably charged by contact and peeling. Therefore, conventionally, static elimination has been performed by the ionizer as described above. However, since the processing speed of the production apparatus is high, the glass substrate is often stored in a cassette without being completely neutralized. In such a cassette, since the space between the glass substrate and the glass substrate stored is narrow, when a conventional ionizer is used, the flow of ionized air does not enter and it is difficult to neutralize the glass substrate. It was. Accordingly, there is an increasing demand for countermeasures against static electricity in such a narrow space.

以上のような問題を解決するために、帯電体から離れた場所に設置されたイオン発生ユニット内でイオンを発生させ、そのイオンをチューブ等の搬送手段で搬送し、帯電体を除電する方式のイオナイザーが検討されている（特許文献１参照）。この場合、イオン発生ユニットとしては、例えば軟Ｘ線を用いたものが知られている。この軟Ｘ線を用いた場合、空気又は非反応性ガスのいずれをイオン化してもオゾンが発生することが無く、電極材の飛散や空気中の不純物の堆積及び再飛散のような発塵も無く、且つ、電磁ノイズの発生も起こらない。   In order to solve the above problems, a method of generating ions in an ion generating unit installed at a location away from the charged body, transporting the ions with a transporting means such as a tube, and discharging the charged body is performed. An ionizer has been studied (see Patent Document 1). In this case, for example, an ion generation unit using soft X-rays is known. When this soft X-ray is used, ozone is not generated when ionizing either air or non-reactive gas, and dust generation such as scattering of electrode materials, accumulation of impurities in the air, and re-scattering is also possible. No electromagnetic noise is generated.

また、イオン発生ユニットを帯電体から離れた場所に設置するため、製造装置内にイオナイザーのための設置スペースを取る必要が無く、また、イオンをチューブによって搬送することにより、帯電体近傍でイオンを発生させる従来のイオナイザーに比べて、狭いスペースに対しても除電を行うことができる。   In addition, since the ion generating unit is installed at a location away from the charged body, there is no need to provide an installation space for the ionizer in the manufacturing apparatus, and ions are transported in the vicinity of the charged body by being transported by a tube. Compared with the conventional ionizer to generate | occur | produce, static elimination can be performed also to a narrow space.

しかしながら、このようなチューブによりイオンを搬送するイオナイザーにおいては、発生したイオンの拡散速度が速いため、搬送中にイオンの一部がチューブの内壁に付着する場合があった。すなわち、付着することによってイオンが減少するため、チューブを長くすることが困難であり、イオンの搬送距離に限界があるという問題があった。   However, in such an ionizer that transports ions through a tube, the diffusion rate of the generated ions is fast, and thus some of the ions may adhere to the inner wall of the tube during transport. That is, since ions are reduced by adhering, it is difficult to lengthen the tube, and there is a problem that the ion transport distance is limited.

そこで、チューブ搬送によるイオン量低下を防止することを目的として、特許文献２に示すようなイオン拡散速度の遅い帯電ミストを生成するイオナイザーが提案されている。この特許文献２に示されたイオナイザーにおいては、イオンと微小ミストとが混合、付着して生成された帯電ミストが、イオン粒子よりも極めて大きな粗大荷電粒子となるため、この帯電ミストの電気的移動度はイオンの電気的移動度に比べて極めて遅くなり、チューブを通過する単極帯電ミストのチューブ内壁への付着による減少が著しく少ない。   In view of this, an ionizer that generates a charged mist having a low ion diffusion rate as shown in Patent Document 2 has been proposed for the purpose of preventing a decrease in the amount of ions due to tube conveyance. In the ionizer shown in Patent Document 2, the charged mist generated by mixing and adhering ions and fine mist becomes coarse charged particles that are much larger than the ionic particles. The degree is extremely slow compared with the electric mobility of ions, and the decrease due to adhesion of monopolar charged mist passing through the tube to the inner wall of the tube is remarkably small.

このように、帯電ミスト（粗大荷電粒子）の拡散速度を低下させることにより、正負イオンの再結合だけではなく、チューブ内壁へのイオンの付着による電荷の消耗も低減させることができる。したがって、イオン濃度が高い初期状態を維持しつつ、チューブにより長い距離を搬送することが可能となる。これにより、十分なイオン量を確保して優れた除電性能を発揮し、高い信頼性を得ることができる。
特開２０００−１６７３８８号公報 特開２０００−２０８２９３号公報 Thus, by reducing the diffusion rate of the charged mist (coarse charged particles), not only recombination of positive and negative ions, but also charge consumption due to the adhesion of ions to the inner wall of the tube can be reduced. Therefore, it is possible to transport a long distance to the tube while maintaining an initial state where the ion concentration is high. Thereby, sufficient ion amount is ensured, the outstanding static elimination performance is exhibited, and high reliability can be acquired.
JP 2000-167388 A JP 2000-208293 A

しかしながら、上記特許文献２に示されたイオナイザーでは、上述したような優れた性能を発揮できる反面、構成部材数が多く、コストが高いという問題点があった。すなわち、微小ミストを生成するための加湿手段や冷却手段など複数の付帯設備が不可欠であり、構成が複雑であった。また、これらの機器はいずれも高価であり、経済的な負担が大きかった。   However, the ionizer shown in the above-mentioned Patent Document 2 can exhibit the above-described excellent performance, but has a problem that the number of constituent members is large and the cost is high. That is, a plurality of incidental facilities such as a humidifying means and a cooling means for generating minute mist are indispensable, and the configuration is complicated. In addition, these devices are both expensive and economically expensive.

本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、簡単な構成で、イオン化エアを除電対象へ搬送する際のイオン量の減少を防止すると共に、イオン化エアを長い距離にわたって安定的に搬送することができるイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザーを提供することにある。   The present invention has been proposed to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to prevent a decrease in the amount of ions when ionized air is transported to a charge removal target with a simple configuration. Another object of the present invention is to provide a charged particle transport ionizer using ion nucleus condensation that can stably transport ionized air over a long distance.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、除電対象となる帯電体の近傍にイオン化されたイオン搬送ガスを搬送するチューブと、前記イオン搬送ガスの一部をチャンバ内でイオン化して正負イオンとするイオン化手段とを備えた荷電粒子搬送式イオナイザーにおいて、前記チャンバの側部に、蒸気発生部が設けられ、前記蒸気発生部において発生した純水蒸気を、前記チャンバ内において、前記イオン搬送ガスによって冷却し、前記正負イオンを核として過飽和状態の水蒸気を凝縮させることにより正負の微小ミストを発生させ、前記正負イオンと正負微小ミストとの混合体を、前記チューブを介して、除電対象となる帯電体に吹き付けるように構成したことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that a tube for carrying ionized ion carrier gas in the vicinity of a charged body to be neutralized, and a part of the ion carrier gas is ionized in a chamber. In the charged particle transport type ionizer having ionization means for making positive and negative ions, a vapor generation unit is provided at a side of the chamber, and pure water vapor generated in the vapor generation unit is converted into the ion in the chamber. Cooling with a carrier gas, condensing supersaturated water vapor with the positive and negative ions as nuclei, generating positive and negative minute mists, and removing the mixture of positive and negative ions and positive and negative minute mists through the tube It is characterized by being configured to be sprayed on the charged body.

上記のような構成を有する請求項１に記載の発明によれば、チャンバの側部に設けられた蒸気発生部において高温の純水蒸気を発生させ、この純水蒸気を常温のイオン搬送ガスで冷却するという簡単な手法で、チャンバ内で発生した正負イオンを水分子と凝縮させることにより微小ミスト（粗大荷電粒子）を生成することができるので、従来のようにイオン搬送ガスを冷凍機や液体窒素で冷却して、イオン搬送ガスの水蒸気を過飽和状態にする必要がない。   According to the first aspect of the present invention having the above-described configuration, high-temperature pure water vapor is generated in the vapor generation unit provided at the side of the chamber, and the pure water vapor is cooled by the ion carrier gas at room temperature. With this simple method, it is possible to generate minute mist (coarse charged particles) by condensing positive and negative ions generated in the chamber with water molecules. There is no need to cool and supersaturate the water vapor of the ion carrier gas.

また、粗大化した正負の微小ミスト（粗大荷電粒子）を生成して、それらの移動速度を低下させることにより、正負荷電粒子の再結合による両極荷電粒子の消耗を低減することができるため、チューブによるイオンの搬送距離を飛躍的に延ばすことができる。   In addition, by generating coarse positive and negative micro mist (coarse charged particles) and reducing their moving speed, it is possible to reduce the consumption of bipolar charged particles due to recombination of positively charged particles, The ion transport distance by the tube can be greatly extended.

請求項２に記載の発明は、除電対象となる帯電体の近傍にイオン化されたイオン搬送ガスを搬送するチューブと、前記イオン搬送ガスの一部をチャンバ内でイオン化して正負イオンとするイオン化手段とを備えた荷電粒子搬送式イオナイザーにおいて、前記チャンバとして、内部にフィルタ電極を備えた２つのチャンバが用いられ、前記２つのチャンバの側部には、それぞれ蒸気発生部が設けられ、一方のチャンバ内に配設されたフィルタ電極には、正の電圧が印加され、他方のチャンバ内に配設されたフィルタ電極には、負の電圧が印加されるように構成され、前記蒸気発生部において発生した純水蒸気を、各チャンバ内において、前記イオン搬送ガスによって冷却し、前記正負イオンを核として過飽和状態の水蒸気を凝縮させることにより正負の微小ミストを発生させ、各チャンバで発生した正負イオンと正負微小ミストとの混合体を、前記各フィルタ電極を通過させることによって、前記混合体から該フィルタ電極と同極性の単極イオン及び単極微小ミストのみを分離させ、前記単極イオン及び単極微小ミストの混合体を、前記各チャンバに接続されたチューブを介して、除電対象となる帯電体に吹き付けるように構成したことを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a tube for transporting an ion carrier gas ionized in the vicinity of a charged body to be neutralized, and ionization means for ionizing a part of the ion carrier gas in a chamber into positive and negative ions. In the charged particle transport ionizer, the chamber includes two chambers each provided with a filter electrode, and a vapor generation unit is provided on each side of the two chambers. A positive voltage is applied to the filter electrode disposed in the inside, and a negative voltage is applied to the filter electrode disposed in the other chamber. The pure water vapor is cooled by the ion carrier gas in each chamber, and the supersaturated water vapor is condensed using the positive and negative ions as nuclei. A positive and negative micro mist is generated, and a mixture of positive and negative ions and positive and negative micro mist generated in each chamber is passed through each filter electrode, whereby from the mixture, unipolar ions having the same polarity as the filter electrode and Only monopolar micro mist is separated, and the mixture of monopolar ions and monopolar micro mist is sprayed onto a charged body to be neutralized through a tube connected to each chamber. It is what.

上記のような構成を有する請求項２に記載の発明によれば、２つのチャンバの側部に設けられた各蒸気発生部において高温の純水蒸気を発生させ、この純水蒸気を常温のイオン搬送ガスで冷却するという簡単な手法で、２つのチャンバ内のそれぞれにおいて、正負イオンを水分子と凝縮させることにより、粗大化した正負の微小ミスト（粗大荷電粒子）を生成し、各チャンバに設けたフィルタ電極によって単極荷電粒子を分離し、取り出した単極荷電粒子を、それぞれ別個に除電対象物の近傍まで搬送し、ユースポイントで正と負の荷電粒子をミキシングして除電対象物に吹き付けることができる。   According to the invention described in claim 2 having the above-described configuration, high-temperature pure water vapor is generated in each of the vapor generation units provided at the side portions of the two chambers, and the pure water vapor is used as a room temperature ion carrier gas. Filters provided in each chamber by generating coarse, positive and negative micro mists (coarse charged particles) by condensing positive and negative ions with water molecules in each of the two chambers by a simple method of cooling in the chamber. The monopolar charged particles are separated by the electrode, and the extracted monopolar charged particles are separately transported to the vicinity of the object to be neutralized, and positive and negative charged particles are mixed and sprayed on the object to be neutralized at the point of use. it can.

また、上記のようにして粗大化した正負の微小ミストを生成し、各チャンバに設けたフィルタ電極によって単極荷電粒子を分離し、取り出した単極荷電粒子をそれぞれ別個に除電対象物の近傍まで搬送する際に、チューブ内壁への単極荷電粒子の付着による単極荷電粒子の消耗を低減することができるので、チューブによるイオンの搬送距離を飛躍的に延ばすことができる。   Moreover, the positive and negative minute mist coarsened as described above is generated, the monopolar charged particles are separated by the filter electrodes provided in the respective chambers, and the extracted monopolar charged particles are individually separated to the vicinity of the static elimination object. When transporting, since the consumption of monopolar charged particles due to adhesion of monopolar charged particles to the inner wall of the tube can be reduced, the transport distance of ions by the tube can be greatly increased.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザーにおいて、前記蒸気発生部には、その内部に所定の多孔体が充填されると共に、この多孔体に吸収された純水を加熱して蒸気を発生させるための加熱部材が配設されていることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the charged particle transport ionizer using the ion nucleus condensation according to the first or second aspect, the vapor generation unit is filled with a predetermined porous body. In addition, a heating member for heating the pure water absorbed in the porous body to generate steam is provided.

上記のような構成を有する請求項３に記載の発明によれば、チャンバの側部に設けられる蒸気発生部の構成を簡易な構成とすることができるので、従来のようにイオン搬送ガスを冷凍機や液体窒素で冷却して、イオン搬送ガスの水蒸気を過飽和状態にする必要がない。   According to the third aspect of the present invention having the above-described configuration, the configuration of the steam generation unit provided on the side of the chamber can be simplified, so that the ion carrier gas can be refrigerated as in the prior art. It is not necessary to cool with a gas machine or liquid nitrogen and to supersaturate the water vapor of the ion carrier gas.

請求項４に記載の発明は、除電対象となる帯電体の近傍にイオン化されたイオン搬送ガスを搬送するチューブと、前記イオン搬送ガスの一部をチャンバ内でイオン化して正負イオンとするイオン化手段とを備えた荷電粒子搬送式イオナイザーにおいて、前記チャンバ内にイオン搬送ガスを導入する供給口の手前側に、該イオン搬送ガスを加湿する加湿手段が設けられ、前記供給口には、所定の口径を有するオリフィスが取り付けられ、前記加湿手段によって加湿されたイオン搬送ガスを、前記オリフィスを介して噴出させ、断熱膨張させることにより、該イオン搬送ガスを冷却して過飽和状態の水蒸気を生成し、この過飽和状態の水蒸気を前記正負イオンを核として凝縮させることにより正負の微小ミストを発生させ、前記正負イオンと正負微小ミストとの混合体を、前記チューブを介して、除電対象となる帯電体に吹き付けるように構成したことを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a tube for transporting an ion carrier gas ionized in the vicinity of a charged body to be neutralized, and ionization means for ionizing a part of the ion carrier gas in a chamber into positive and negative ions. In the charged particle transport ionizer, the humidifying means for humidifying the ion transport gas is provided on the front side of the supply port for introducing the ion transport gas into the chamber, and the supply port has a predetermined diameter. The ion carrier gas humidified by the humidifying means is ejected through the orifice and adiabatic expansion is performed to cool the ion carrier gas to generate supersaturated water vapor. By condensing supersaturated water vapor with the positive and negative ions as nuclei, a positive and negative minute mist is generated, and the positive and negative ions and positive and negative ions are generated. The mixture of small mist, through the tube, is characterized in that it has a constant blowing the charged body to be Discharged object.

上記のような構成を有する請求項４に記載の発明によれば、バブラー等で加湿したイオン搬送ガスを、小口径のオリフィスからチャンバ内へ噴出させ、断熱膨張させることにより、加湿したイオン搬送ガスを冷却して、過飽和状態の水蒸気を作り出すことができるので、加熱や冷却のための設備が不要となる。   According to the invention of claim 4 having the above-described configuration, the ion carrier gas humidified by a bubbler or the like is jetted into a chamber from a small-diameter orifice, and is adiabatically expanded to thereby humidify the ion carrier gas. Since the supersaturated water vapor can be produced by cooling the water, no equipment for heating or cooling is required.

また、チャンバ内で発生した正負イオンを水分子と凝縮させることにより微小ミスト（粗大荷電粒子）を生成して、それらの移動速度を低下させることにより、正負荷電粒子の再結合による両極荷電粒子の消耗を低減することができるため、チューブによるイオンの搬送距離を飛躍的に延ばすことができる。   In addition, by condensing positive and negative ions generated in the chamber with water molecules, micro mist (coarse charged particles) is generated, and by reducing their moving speed, bipolar charged particles due to recombination of positive charged particles Therefore, the ion transport distance by the tube can be greatly increased.

請求項５に記載の発明は、除電対象となる帯電体の近傍にイオン化されたイオン搬送ガスを搬送するチューブと、前記イオン搬送ガスの一部をチャンバ内でイオン化して正負イオンとするイオン化手段とを備えた荷電粒子搬送式イオナイザーにおいて、前記チャンバとして、内部にフィルタ電極を備えた２つのチャンバが用いられ、前記両チャンバのそれぞれにイオン搬送ガスを導入する各供給口の手前側に、該イオン搬送ガスを加湿する加湿手段が設けられ、前記各供給口には、所定の口径を有するオリフィスが取り付けられ、一方のチャンバ内に配設されたフィルタ電極には、正の電圧が印加され、他方のチャンバ内に配設されたフィルタ電極には、負の電圧が印加されるように構成され、前記加湿手段によって加湿されたイオン搬送ガスを、前記オリフィスを介して噴出させ、断熱膨張させることにより、該イオン搬送ガスを冷却して過飽和状態の水蒸気を生成し、この過飽和状態の水蒸気を前記正負イオンを核として凝縮させることにより正負の微小ミストを発生させ、各チャンバで発生した正負イオンと正負微小ミストとの混合体を、前記各フィルタ電極を通過させることによって、前記混合体から該フィルタ電極と同極性の単極イオン及び単極微小ミストのみを分離させ、前記単極イオン及び単極微小ミストの混合体を、前記各チャンバに接続されたチューブを介して、除電対象となる帯電体に吹き付けるように構成したことを特徴とするものである。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a tube for transporting an ion carrier gas ionized in the vicinity of a charged body to be neutralized, and ionization means for ionizing a part of the ion carrier gas in a chamber into positive and negative ions. In the charged particle transport ionizer equipped with the above, two chambers each having a filter electrode are used as the chamber, and the front side of each supply port for introducing the ion transport gas into each of the two chambers, Humidification means for humidifying the ion carrier gas is provided, an orifice having a predetermined diameter is attached to each of the supply ports, and a positive voltage is applied to the filter electrode disposed in one chamber, The filter electrode disposed in the other chamber is configured so that a negative voltage is applied, and the ion carrier gas humidified by the humidifying means. Is blown out through the orifice and adiabatic expansion is performed to cool the ion carrier gas to generate supersaturated water vapor, and the supersaturated water vapor is condensed using the positive and negative ions as nuclei. A fine mist is generated, and a mixture of positive and negative ions and positive and negative fine mist generated in each chamber is passed through each filter electrode, so that the unipolar ions and unipolar fines having the same polarity as the filter electrode are passed from the mixture. Only small mist is separated, and the mixture of the monopolar ions and the monopolar micro mist is sprayed onto a charged body to be neutralized through a tube connected to each chamber. Is.

上記のような構成を有する請求項５に記載の発明によれば、２つのチャンバの上流側に設けられた加湿手段によって加湿したイオン搬送ガスを、各チャンバに設けられた小口径のオリフィスからチャンバ内へ噴出させ、断熱膨張させることにより、該イオン搬送ガスを冷却して、過飽和状態の水蒸気を作り出すことができるので、加熱や冷却のための設備が不要となる。   According to the fifth aspect of the present invention having the above-described configuration, the ion carrier gas humidified by the humidifying means provided on the upstream side of the two chambers is transferred from the small-diameter orifice provided in each chamber to the chamber. By blowing out and adiabatic expansion, the ion carrier gas can be cooled to produce supersaturated water vapor, so that no equipment for heating or cooling is required.

また、上記のようにして２つのチャンバ内のそれぞれにおいて、正負イオンを水分子と凝縮させることにより、粗大化した正負の微小ミスト（粗大荷電粒子）を生成し、各チャンバに設けたフィルタ電極によって単極荷電粒子を分離し、取り出した単極荷電粒子を、それぞれ別個に除電対象物の近傍まで搬送する際に、チューブ内壁への単極荷電粒子の付着による単極荷電粒子の消耗を低減することができるので、チューブによるイオンの搬送距離を飛躍的に延ばすことができる。   In addition, in each of the two chambers as described above, positive and negative ions are condensed with water molecules, thereby generating coarse positive and negative micro mists (coarse charged particles), and the filter electrodes provided in the respective chambers. Reduces the consumption of monopolar charged particles due to adhesion of monopolar charged particles to the inner wall of the tube when the monopolar charged particles are separated and transported separately to the vicinity of the static elimination object. Therefore, the ion transport distance by the tube can be greatly extended.

請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載のイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザーにおいて、前記加湿手段が、バブラー及び粗ミストセパレータから構成されていることを特徴とするものである。
上記のような構成を有する請求項６に記載の発明によれば、チャンバの上流側設けられる加湿手段の構成を簡易な構成とすることができるので、従来のようにイオン搬送ガスを冷凍機や液体窒素で冷却して、イオン搬送ガスの水蒸気を過飽和状態にする必要がない。 A sixth aspect of the present invention is the charged particle transport ionizer using ion nucleus condensation according to the fourth or fifth aspect, wherein the humidifying means includes a bubbler and a coarse mist separator. It is what.
According to the invention described in claim 6 having the above-described configuration, the configuration of the humidifying means provided on the upstream side of the chamber can be simplified. It is not necessary to cool with liquid nitrogen to bring the water vapor of the ion carrier gas into a supersaturated state.

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載のイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザーにおいて、前記イオン化手段は、軟Ｘ線発生装置又は密封放射性同位元素であることを特徴とするものである。
上記のような構成を有する請求項７に記載の発明によれば、イオン化の際に、オゾン及び電磁ノイズの発生、及び発塵を無くすことができる。 A seventh aspect of the present invention is the charged particle transport ionizer using ion nucleus condensation according to any one of the first to sixth aspects, wherein the ionizing means is a soft X-ray generator or a sealed radioactive isotope. It is an element.
According to the invention described in claim 7 having the above-described configuration, generation of ozone and electromagnetic noise and generation of dust can be eliminated during ionization.

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載のイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザーにおいて、前記イオン搬送ガスは、高純度の非反応性ガスであり、前記イオン化手段は、低エネルギー電子線発生装置あるいは紫外線発生装置であることを特徴とするものである。
上記のような構成を有する請求項８に記載の発明によれば、ガスとして高純度Ｎ2ガス等のオゾンを発生しない程度に酸素を含む非反応性ガスを使用することにより、オゾン及び電磁ノイズの発生、及び発塵を無くすことができる。 The invention according to claim 8 is the charged particle transport ionizer using ion nucleus condensation according to any one of claims 1 to 6, wherein the ion transport gas is a high-purity non-reactive gas. And the ionization means is a low-energy electron beam generator or an ultraviolet generator.
According to the invention of claim 8 having the above-described configuration, ozone and electromagnetic noise can be obtained by using a non-reactive gas containing oxygen to the extent that ozone is not generated, such as high-purity N 2 gas. Generation and dust generation can be eliminated.

本発明によれば、簡単な構成で、イオン化エアを除電対象へ搬送する際のイオン量の減少を防止すると共に、イオン化エアを長い距離にわたって安定的に搬送することができるイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザーを提供することができる。   According to the present invention, an ion nucleus condensation capable of preventing a decrease in the amount of ions when transporting ionized air to a charge removal target with a simple configuration and stably transporting ionized air over a long distance is used. A charged particle transport ionizer can be provided.

以下、本発明に係るイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザー（以下、イオン核凝縮型イオナイザーという）の具体的な実施の形態（以下、実施形態という）を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, specific embodiments (hereinafter referred to as embodiments) of a charged particle transport ionizer using ion nucleus condensation (hereinafter referred to as an ion nucleus condensation ionizer) according to the present invention will be described with reference to the drawings. .

（１）第１実施形態
（１−１）構成
図１に示すように、本実施形態のイオン核凝縮型イオナイザーには、筒状の荷電粒子発生用チャンバ（以下、チャンバという）１０の上方の側壁部に、軟Ｘ線等の放射線を透過する照射窓１１が設けられると共に、側壁部の外側に突出するように放射線遮蔽用カバー１２が設けられ、この放射線遮蔽用カバー１２内に軟Ｘ線ヘッド等のイオン化源２０が配設され、前記照射窓１１を介して、チャンバ１０内の空気をイオン化するように構成されている。 (1) Configuration of the First Embodiment (1-1) As shown in FIG. 1, the ion nucleus condensation ionizer of this embodiment includes a cylindrical charged particle generation chamber (hereinafter referred to as a chamber) 10 above. An irradiation window 11 that transmits radiation such as soft X-rays is provided on the side wall portion, and a radiation shielding cover 12 is provided so as to protrude to the outside of the side wall portion. An ionization source 20 such as a head is provided and configured to ionize air in the chamber 10 through the irradiation window 11.

また、前記チャンバ１０の下方の側壁部には蒸気発生部３０が取り付けられ、前記チャンバ１０内に高温の純水蒸気を供給するように構成されている。この蒸気発生部３０には、その内部に熱伝導性に優れた金属やセラミックス等からなる多孔体３１が充填されると共に、この多孔体３１に吸収された純水を加熱して蒸気を発生させるためのヒータ３２が配設されている。また、前記多孔体３１の上部空間には、純水供給用配管３３が接続され、前記多孔体３１に純水を供給するように構成されている。また、前記純水供給用配管３３には電磁弁３４が取り付けられ、純水の供給量を調節できるように構成されている。   In addition, a steam generation unit 30 is attached to a side wall portion below the chamber 10 so as to supply high-temperature pure water vapor into the chamber 10. The steam generator 30 is filled with a porous body 31 made of metal, ceramics, or the like having excellent thermal conductivity, and heats pure water absorbed by the porous body 31 to generate steam. A heater 32 is provided. A pure water supply pipe 33 is connected to the upper space of the porous body 31 so that pure water is supplied to the porous body 31. In addition, an electromagnetic valve 34 is attached to the pure water supply pipe 33 so that the supply amount of pure water can be adjusted.

なお、前記電磁弁３４は、蒸気発生部３０内にフロースイッチを設け、それによりＯＮ／ＯＦＦを制御するように構成されている。また、前記ヒータ３２は、多孔体３１の温度の上限を８０℃として、イオン搬送ガスの流量に合わせて多孔体３１の温度を一定にするように制御される。イオン搬送ガス流量が多くなると、所定の湿度を保つためには、加湿量を増やす必要があるためである。   The electromagnetic valve 34 is configured to be provided with a flow switch in the steam generation unit 30 and thereby control ON / OFF. The heater 32 is controlled so that the upper limit of the temperature of the porous body 31 is 80 ° C., and the temperature of the porous body 31 is made constant according to the flow rate of the ion carrier gas. This is because when the ion carrier gas flow rate is increased, it is necessary to increase the humidification amount in order to maintain the predetermined humidity.

さらに、前記チャンバ１０の一端にはエア供給口１３が設けられ、このエア供給口１３を介して、空気又は高純度Ｎ2ガス等の非反応性ガス（以下、イオン搬送ガスという）をチャンバ１０内に供給すると共に、チャンバ１０の他端に設けられた吹出口１４を介して、イオン化エアを除電対象となる帯電体Ｓに向けて吹き出すことができるように構成されている。 Furthermore, an air supply port 13 is provided at one end of the chamber 10, and non-reactive gas (hereinafter referred to as ion carrier gas) such as air or high-purity N 2 gas is supplied to the chamber 10 through the air supply port 13. The ionized air can be blown out toward the charged body S to be neutralized through a blowout port 14 provided at the other end of the chamber 10.

また、前記エア供給口１３の上流側には、フィルタ１５、流量計１６、流量調節バルブ１７が配設され、エアポンプ１８を介して供給されるエア（イオン搬送ガス）の流量調整を行えるように構成されている。なお、イオン搬送ガスの流量が多いほど除電性能は向上するため、所望の除電性能を得ることができるように、前記流量調節バルブ１７の開度を適宜調整する。   A filter 15, a flow meter 16, and a flow rate adjusting valve 17 are disposed upstream of the air supply port 13 so that the flow rate of air (ion carrier gas) supplied via the air pump 18 can be adjusted. It is configured. In addition, since the static elimination performance improves as the flow rate of the ion carrier gas increases, the opening degree of the flow rate adjusting valve 17 is appropriately adjusted so that the desired static elimination performance can be obtained.

一方、チャンバ１０の吹出口１４には、荷電粒子搬送部となるチューブ４０が接続され、このチューブ４０の先端部近傍には再熱用ヒータ４１が配設されている。なお、この再熱用ヒータ４１は、除電対象となる帯電体Ｓが、微小ミスト（粗大荷電粒子）により濡れることを防止するために設けられている。   On the other hand, a tube 40 serving as a charged particle transfer unit is connected to the air outlet 14 of the chamber 10, and a reheating heater 41 is disposed in the vicinity of the tip of the tube 40. The reheating heater 41 is provided in order to prevent the charged body S to be neutralized from getting wet by minute mist (coarse charged particles).

（イオン化源）
前記イオン化源２０としては、例えば、軟Ｘ線発生装置の発生部、低エネルギーの電子線（ソフトエレクトロン）発生装置の発生部、密封放射線同位元素、紫外線発生装置の発生部を用いることができる。 (Ionization source)
As the ionization source 20, for example, a generation unit of a soft X-ray generation device, a generation unit of a low energy electron beam (soft electron) generation device, a sealed radiation isotope, or a generation unit of an ultraviolet generation device can be used.

イオン化源２０として、軟Ｘ線発生装置の発生部、密封放射線同位元素を用いる場合は、イオン搬送ガスとして、空気もしくは負イオンを形成できる程度に負性ガスを含む非反応性ガス（Ｎ2ガス等）のいずれを用いても、オゾンが発生することがなく、電磁ノイズや発塵もない。 In the case of using a generating part of a soft X-ray generator or a sealed radiation isotope as the ionization source 20, as the ion carrier gas, a non-reactive gas (N 2 gas) containing a negative gas to the extent that air or negative ions can be formed. Etc.), no ozone is generated, and there is no electromagnetic noise or dust generation.

また、イオン化源２０として、低エネルギーの電子線発生装置の発生部や紫外線発生装置の発生部を用いる場合には、イオン搬送ガスとして、オゾンが発生しない程度に酸素を含む非反応性ガス（高純度Ｎ2ガス等）を用いることが望ましい。これによりオゾンの発生を防止でき、また、電磁ノイズや発塵も防止できる。なお、前記「高純度Ｎ2ガス」とは、負イオンを形成する程度の酸素や水蒸気を含み、且つ、その酸素濃度はオゾンを発生しない程度（５％程度以下）であるＮ2ガスをいう。 In addition, when using a generation unit of a low energy electron beam generator or a generation unit of an ultraviolet generator as the ionization source 20, a non-reactive gas (oxygen) containing oxygen to the extent that ozone is not generated is used as an ion carrier gas. It is desirable to use a purity N 2 gas or the like. Thereby, generation | occurrence | production of ozone can be prevented and electromagnetic noise and dust generation can also be prevented. Incidentally, the term "high-purity N 2 gas" includes a degree of oxygen and water vapor to form negative ions, and, the oxygen concentration refers to the N 2 gas is the degree that does not generate ozone (approximately 5%) .

なお、イオン化源２０として、軟Ｘ線発生装置、低エネルギー電子線（ソフトエレクトロン）発生装置、紫外線発生装置等を使用する場合には、各線を前記チャンバ１０の照射窓１１より照射するが、密封放射線同位元素を使用する場合には、チャンバ１０内に設置する。   In addition, when using a soft X-ray generator, a low energy electron beam (soft electron) generator, an ultraviolet generator, etc. as the ionization source 20, each line is irradiated from the irradiation window 11 of the chamber 10, but sealed. When a radioisotope is used, it is installed in the chamber 10.

ここで、各イオン化源について説明する。
軟Ｘ線は、３〜９．５ｋｅＶ程度のエネルギーを有する微弱Ｘ線であり、２ｍｍ厚さ程度の塩化ビニル板で容易に遮蔽することができるものである。また、紫外線発生装置から発生する紫外線は４００ｎｍ以下の短波長であり、３０Ｗ程度の出力である。 Here, each ionization source will be described.
Soft X-rays are weak X-rays having an energy of about 3 to 9.5 keV, and can be easily shielded with a vinyl chloride plate having a thickness of about 2 mm. Further, the ultraviolet rays generated from the ultraviolet ray generator have a short wavelength of 400 nm or less and an output of about 30 W.

また、低エネルギー電子線は、例えばウシオ電機株式会社製の超小型電子ビーム照射管チューブ等により数１０ｋＶの低い動作電圧で取り出された電子ビーム（ソフトエレクトロン）であり、空気中では５ｃｍ程度の到達距離しかなく、その領域の空気あるいはガスをイオン化するものである。   The low energy electron beam is an electron beam (soft electron) extracted at a low operating voltage of several tens of kV by, for example, an ultra-compact electron beam irradiation tube manufactured by USHIO INC., And reaches about 5 cm in the air. It is only a distance and ionizes the air or gas in that area.

また、密封放射性同位元素は、放射性同位元素をカプセル等に封入したものであり、放射性同位元素としては、α線を発生するアメリシウム２４１又はβ線を発生するニッケル６３等がある。アメリシウム２４１から発生するα線のエネルギーは５．４ＭｅＶ程度であり、電離作用は大きいが空気中での到達距離は数ｃｍ程度であって、紙１枚で容易に遮蔽することができる。また、ニッケル６３から発生するβ線のエネルギーは５７ｋｅＶ程度であり、樹脂板で容易に遮蔽することができる。   The sealed radioisotope is a capsule in which a radioisotope is sealed. Examples of the radioisotope include americium 241 that generates α rays and nickel 63 that generates β rays. The energy of α rays generated from americium 241 is about 5.4 MeV, and the ionization effect is large, but the reach distance in air is about several centimeters, and can be easily shielded with one sheet of paper. Further, the energy of β rays generated from the nickel 63 is about 57 keV and can be easily shielded by a resin plate.

（１−２）作用
上記のような構成を有する本実施形態のイオン核凝縮型イオナイザーは、以下のように作用する。 (1-2) Operation The ion nucleus condensation ionizer of the present embodiment having the above-described configuration operates as follows.

すなわち、本実施形態のイオン核凝縮型イオナイザーにおいては、軟Ｘ線等のイオン化源２０により高密度の正負イオン（微小荷電粒子）が発生しているチャンバ１０内に、蒸気発生部３０において発生した高温の純水蒸気が供給されている状態で、エア供給口１３から常温のイオン搬送ガス（空気又は非反応性ガス）が導入されると、この常温のイオン搬送ガスによって高温の純水蒸気が冷却される。その結果、チャンバ１０内の純水蒸気は過飽和状態となる。   That is, in the ion nucleus condensation ionizer of the present embodiment, the vapor generation unit 30 generates the high-density positive and negative ions (micro charged particles) from the ionization source 20 such as soft X-rays. When normal temperature ion carrier gas (air or non-reactive gas) is introduced from the air supply port 13 while high temperature pure water vapor is supplied, the high temperature pure water vapor is cooled by this normal temperature ion carrier gas. The As a result, the pure water vapor in the chamber 10 becomes supersaturated.

そして、チャンバ１０内において、正負イオン（微小荷電粒子）を核として、過飽和状態の水蒸気が凝縮されることにより、正負の微小ミスト（粗大荷電粒子）が生成される。そして、この正負の微小ミスト（粗大荷電粒子）と正負イオン（微小荷電粒子）との混合体を、チューブ４０を介して、除電対象となる帯電体Ｓに吹き付けることにより、帯電体Ｓを除電することができる。   Then, in the chamber 10, positive and negative minute mists (coarse charged particles) are generated by condensing supersaturated water vapor using positive and negative ions (micro charged particles) as nuclei. Then, the charged body S is neutralized by spraying a mixture of positive and negative micro mist (coarse charged particles) and positive and negative ions (micro charged particles) onto the charged body S to be neutralized via the tube 40. be able to.

（電気的移動度）
ここで、前記微小ミスト（粗大荷電粒子）と空気イオン（小イオン）の電気的移動度について説明する。 (Electric mobility)
Here, the electrical mobility of the micro mist (coarse charged particles) and air ions (small ions) will be described.

すなわち、空気イオン（小イオン）の直径は、正イオンが１ｎｍ程度で、負イオンはそれより２〜３割程度小さい。これらのイオンの電気的移動度は、それぞれ１．２６×１０-4ｍ2／Ｖｓ、１．５６×１０-4ｍ2／Ｖｓである。 That is, the diameter of air ions (small ions) is about 1 nm for positive ions and about 20 to 30% smaller for negative ions. Electrical mobility of these ions, respectively 1.26 × 10 -4 m 2 /Vs,1.56×10 -4 m 2 / Vs.

一方、これらのイオン（微小荷電粒子）が付着した微小ミスト（粗大荷電粒子）の直径が０．１μｍであるとすると、図２より、電気的移動度は１０-4ｃｍ2／Ｖｓ（１０-8ｍ2／Ｖｓ）と飛躍的に低下する。 On the other hand, if the diameter of the micro mist (coarse charged particles) to which these ions (micro charged particles) are attached is 0.1 μm, the electric mobility is 10 −4 cm 2 / Vs (10 − 8 m 2 / Vs).

その結果、チューブ４０内の正負イオンの移動速度が著しく低下するため、正負イオンの再結合によるイオン量の減少を大幅に低減することができるので、チューブ４０による搬送距離を飛躍的に延ばすことができるようになる。   As a result, the moving speed of positive and negative ions in the tube 40 is remarkably reduced, so that the decrease in the amount of ions due to recombination of positive and negative ions can be greatly reduced, so that the transport distance by the tube 40 can be greatly increased. become able to.

（１−３）効果
上述したように、本実施形態のイオン核凝縮型イオナイザーによれば、正負イオンを水分子と凝縮させることにより、粗大化した正負の微小ミスト（粗大荷電粒子）を生成して、それらの移動速度を低下させることにより、正負荷電粒子の再結合による両極荷電粒子の消耗を低減することができる。その結果、チューブによるイオンの搬送距離を飛躍的に延ばすことができる。 (1-3) Effect As described above, according to the ion nucleus condensation ionizer of this embodiment, positive and negative ions are condensed with water molecules, thereby generating coarse positive and negative micro mists (coarse charged particles). Thus, by reducing their moving speed, consumption of bipolar charged particles due to recombination of positively charged particles can be reduced. As a result, the ion transport distance by the tube can be greatly extended.

また、半導体や液晶製造の各工程での静電気問題を、電極からの発塵やオゾンの発生といった問題を生じさせることなく解決することができる。特に、近年要求が高まっている、カセット内のガラス基板の隙間等の狭いスペースでの静電気対策が可能になる。   In addition, the static electricity problem in each process of manufacturing semiconductors and liquid crystals can be solved without causing problems such as dust generation from the electrodes and generation of ozone. Particularly, countermeasures against static electricity can be taken in a narrow space such as a gap between glass substrates in a cassette, which has recently been increasing in demand.

さらに、本実施形態においては、高温の純水蒸気を常温のイオン搬送ガスで冷却するという簡単な手法で、微小ミスト（粗大荷電粒子）を生成することができるので、従来のようにイオン搬送ガスを冷凍機や液体窒素で冷却して、イオン搬送ガスの水蒸気を過飽和状態にする必要がない。   Furthermore, in this embodiment, since a high temperature pure water vapor is cooled by a simple method of cooling with room temperature ion carrier gas, minute mist (coarse charged particles) can be generated, so that the ion carrier gas is changed as in the conventional case. It is not necessary to cool with a refrigerator or liquid nitrogen to bring the water vapor of the ion carrier gas into a supersaturated state.

（２）第２実施形態
本実施形態のイオン核凝縮型イオナイザーは、上記第１実施形態の変形例であって、同様の構成を有する２つのチャンバを用い、各チャンバ内にフィルタ電極を配設し、各チャンバ内で生成された両極荷電粒子のうち、そのチャンバで取り出したい単極荷電粒子と同極性の直流高電圧を各フィルタ電極に印加して、それと逆極性の荷電粒子を吸収することにより単極荷電粒子を取り出し、取り出した単極荷電粒子をそれぞれ別個に除電対象物の近傍まで搬送し、ユースポイントで正と負の荷電粒子をミキシングして除電対象物に吹き付けるように構成したものである。 (2) Second Embodiment The ion nucleus condensation ionizer of the present embodiment is a modification of the first embodiment, and uses two chambers having the same configuration, and a filter electrode is provided in each chamber. In addition, among the bipolar charged particles generated in each chamber, a DC high voltage having the same polarity as the unipolar charged particles to be taken out in the chamber is applied to each filter electrode to absorb charged particles having the opposite polarity. The monopolar charged particles are taken out by, and the extracted monopolar charged particles are separately transported to the vicinity of the static elimination object, and positive and negative charged particles are mixed at the use point and sprayed to the static elimination object. It is.

（２−１）構成
図３に示したように、本実施形態においては、図１に示したと同様の構成を有する２つのチャンバ１０ａ、１０ｂ内のそれぞれに、フィルタ電極５０ａ、５０ｂが配設され、これらのフィルタ電極５０ａ、５０ｂには、直流高圧電源５１ａ、５１ｂが接続されている。 (2-1) Configuration As shown in FIG. 3, in this embodiment, filter electrodes 50a and 50b are disposed in two chambers 10a and 10b having the same configuration as shown in FIG. These filter electrodes 50a and 50b are connected to DC high-voltage power supplies 51a and 51b.

そして、正極荷電粒子を発生させるチャンバ１０ａのフィルタ電極５０ａには正の電圧が印加され、負極荷電粒子を発生させるチャンバ１０ｂのフィルタ電極５０ｂには負の電圧が印加されるように構成されている。すなわち、フィルタ電極５０ａ、５０ｂに、分離したい粗大荷電粒子の極性と同じ極性の電圧を印加することにより、反対極性の粗大荷電粒子を吸収し、同極性のフィルタ電極５０ａ、５０ｂから同極性の単極荷電粒子を分離することができるように構成されている。   A positive voltage is applied to the filter electrode 50a of the chamber 10a that generates positive charged particles, and a negative voltage is applied to the filter electrode 50b of the chamber 10b that generates negative charged particles. . That is, by applying a voltage having the same polarity as that of the coarse charged particles to be separated to the filter electrodes 50a and 50b, the coarse charged particles having the opposite polarity are absorbed, and the same polarity from the filter electrodes 50a and 50b having the same polarity is absorbed. It is configured so that polar charged particles can be separated.

また、２つのチャンバ１０ａ、１０ｂの吹出口１４ａ、１４ｂには、それぞれ単極荷電粒子の搬送部となるチューブ４０ａ、４０ｂが接続され、これらのチューブ４０ａ、４０ｂの先端部近傍には再熱用ヒータ４１ａ、４１ｂが配設されている。そして、除電対象となる帯電体Ｓの近傍で、それぞれ別個に搬送された正と負の荷電粒子をミキシングして、吹き付けるように構成されている。その他の構成は、上記第１実施形態と同様であるので、説明は省略する。   Tubes 40a and 40b, which serve as unipolar charged particle transfer units, are connected to the outlets 14a and 14b of the two chambers 10a and 10b, respectively, and reheating is performed near the distal ends of these tubes 40a and 40b. Heaters 41a and 41b are provided. Then, in the vicinity of the charged body S to be neutralized, positive and negative charged particles separately conveyed are mixed and sprayed. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted.

（２−２）作用
上記のような構成を有する本実施形態のイオン核凝縮型イオナイザーは、以下のように作用する。 (2-2) Operation The ion nucleus condensation ionizer of the present embodiment having the above-described configuration operates as follows.

すなわち、本実施形態のイオン核凝縮型イオナイザーにおいては、２つのチャンバ１０ａ、１０ｂのそれぞれに設けられた軟Ｘ線等のイオン化源２０ａ、２０ｂにより高密度の正負イオン（微小荷電粒子）が発生しているチャンバ１０ａ、１０ｂ内に、蒸気発生部３０ａ、３０ｂにおいて発生した高温の純水蒸気が供給されている状態で、エア供給口１３ａ、１３ｂから常温のイオン搬送ガス（空気又は非反応性ガス）が導入されると、この常温のイオン搬送ガスによって高温の純水蒸気が冷却される。その結果、チャンバ１０ａ、１０ｂ内の純水蒸気は過飽和状態となる。   That is, in the ion nucleus condensation ionizer of the present embodiment, high density positive and negative ions (micro charged particles) are generated by the ionization sources 20a and 20b such as soft X-rays provided in the two chambers 10a and 10b. The room-temperature chambers 10a and 10b are supplied with high-temperature pure water vapor generated in the steam generators 30a and 30b, and are supplied with ion transport gas (air or non-reactive gas) at room temperature from the air supply ports 13a and 13b. When high temperature pure water vapor is cooled by this room temperature ion carrier gas. As a result, the pure water vapor in the chambers 10a and 10b becomes supersaturated.

そして、チャンバ１０ａ、１０ｂ内において、正負イオン（微小荷電粒子）を核として、過飽和状態の水蒸気が凝縮されることにより、正負の微小ミスト（粗大荷電粒子）が生成される。   Then, in the chambers 10a and 10b, the water vapor in a supersaturated state is condensed with positive and negative ions (microcharged particles) as nuclei, thereby generating positive and negative micromists (coarse charged particles).

そして、正極荷電粒子を発生させるチャンバ１０ａにおいては、これらの正負の微小ミスト（粗大荷電粒子）と正負イオン（微小荷電粒子）との混合体が、正の電圧が印加されたフィルタ電極５０ａを通過する際に、これと反対極性である負の粗大荷電粒子がフィルタ電極５０ａに吸収されるため、同極性である正の単極荷電粒子のみが分離される。一方、負極荷電粒子を発生させるチャンバ１０ｂにおいては、同様にして、負の単極荷電粒子のみが分離される。   In the chamber 10a for generating positively charged particles, a mixture of these positive and negative micro mists (coarse charged particles) and positive and negative ions (micro charged particles) passes through the filter electrode 50a to which a positive voltage is applied. At this time, since negative coarse charged particles having the opposite polarity are absorbed by the filter electrode 50a, only positive monopolar charged particles having the same polarity are separated. On the other hand, in the chamber 10b for generating the negative electrode charged particles, only the negative unipolar charged particles are similarly separated.

そして、２つのチャンバ１０ａ、１０ｂに接続されたチューブ４０ａ、４０ｂを介して、除電対象となる帯電体Ｓの近傍で、それぞれ別個に搬送された正と負の荷電粒子をミキシングして、帯電体Ｓに吹き付けることにより、帯電体Ｓを除電することができる。   Then, the positive and negative charged particles separately conveyed are mixed in the vicinity of the charged body S to be neutralized through the tubes 40a and 40b connected to the two chambers 10a and 10b. By spraying on S, the charged body S can be neutralized.

この場合、上記第１実施形態で説明したように、微小ミスト（粗大荷電粒子）の電気的移動度は、空気イオン（小イオン）と比べて飛躍的に低下するため、チューブ４０ａ、４０ｂ内の荷電粒子雲（単極荷電粒子の集まり）が自ら形成する電界によって、微小ミスト（粗大荷電粒子）がチューブ４０ａ、４０ｂの中央から内壁に移動する速度は著しく遅くなる。その結果、搬送中にチューブ内壁に付着して減少する単極荷電粒子量を大幅に低減することができるので、チューブ４０ａ、４０ｂによる搬送距離を飛躍的に延ばすことができるようになる。   In this case, as described in the first embodiment, the electrical mobility of the minute mist (coarse charged particles) is drastically reduced compared to air ions (small ions). Due to the electric field formed by the charged particle cloud (a collection of monopolar charged particles) itself, the speed at which the micro mist (coarse charged particles) moves from the center of the tubes 40a, 40b to the inner wall is significantly reduced. As a result, the amount of monopolar charged particles that adhere to the inner wall of the tube and decrease during transportation can be greatly reduced, so that the transportation distance by the tubes 40a and 40b can be greatly increased.

（２−３）効果
上述したように、本実施形態のイオン核凝縮型イオナイザーによれば、２つのチャンバ１０ａ、１０ｂ内のそれぞれにおいて、正負イオンを水分子と凝縮させることにより、粗大化した正負の微小ミスト（粗大荷電粒子）を生成し、各チャンバに設けたフィルタ電極５０ａ、５０ｂによって単極荷電粒子を分離し、取り出した単極荷電粒子を、それぞれ別個に除電対象物の近傍まで搬送し、ユースポイントで正と負の荷電粒子をミキシングして除電対象物に吹き付けることができる。 (2-3) Effect As described above, according to the ion nucleus condensation ionizer of the present embodiment, the positive and negative ions are coarsened by condensing positive and negative ions with water molecules in each of the two chambers 10a and 10b. Micro mist (coarse charged particles) is generated, the monopolar charged particles are separated by the filter electrodes 50a and 50b provided in each chamber, and the extracted monopolar charged particles are separately transported to the vicinity of the static elimination object. At the point of use, positive and negative charged particles can be mixed and sprayed on the static elimination object.

また、チューブ内における単極荷電粒子の移動速度を低下させることにより、チューブ内壁への単極荷電粒子の付着による単極荷電粒子の消耗を低減することができるので、チューブによるイオンの搬送距離を飛躍的に延ばすことができる。   Also, by reducing the moving speed of monopolar charged particles in the tube, it is possible to reduce the consumption of monopolar charged particles due to the adhesion of monopolar charged particles to the inner wall of the tube. Can be extended dramatically.

（３）第３実施形態
本実施形態のイオン核凝縮型イオナイザーは、上記第１実施形態の変形例であって、イオン搬送ガス導入部と両極荷電粒子発生部との間に加湿部を設けると共に、エア供給口１３に小口径のオリフィス６０を設けることにより、加湿部で加湿されたイオン搬送ガスを小口径のオリフィスを介してチャンバ内へ噴出させ、断熱膨張させることにより、加湿されたイオン搬送ガスを冷却して、過飽和状態の水蒸気を作り出すようにしたものである。 (3) Third Embodiment An ion nucleus condensing ionizer according to this embodiment is a modification of the first embodiment, and includes a humidifying unit between the ion carrier gas introducing unit and the bipolar charged particle generating unit. By providing a small-diameter orifice 60 at the air supply port 13, the ion carrier gas humidified by the humidifying section is ejected into the chamber through the small-diameter orifice and adiabatic expansion is performed, thereby humidifying the ion carrier. The gas is cooled to produce supersaturated water vapor.

（３−１）構成
図４に示すように、本実施形態のイオン核凝縮型イオナイザーには、上記第１実施形態と同様に、チャンバ１０の上方の側壁部に、軟Ｘ線等の放射線を透過する照射窓１１が設けられると共に、側壁部の外側に突出するように放射線遮蔽用カバー１２が設けられ、この放射線遮蔽用カバー１２内に軟Ｘ線ヘッド等のイオン化源２０が配設され、前記照射窓１１を介して、チャンバ１０内の空気をイオン化するように構成されている。 (3-1) Configuration As shown in FIG. 4, the ion nucleus condensation ionizer of the present embodiment emits radiation such as soft X-rays on the upper side wall portion of the chamber 10 as in the first embodiment. A radiation irradiation cover 11 is provided, and a radiation shielding cover 12 is provided so as to protrude outside the side wall, and an ionization source 20 such as a soft X-ray head is disposed in the radiation shielding cover 12. The air in the chamber 10 is ionized through the irradiation window 11.

また、前記チャンバ１０の一端にはエア供給口１３が設けられ、このエア供給口１３には、小口径（例えば、Φ＝約１ｍｍ）のオリフィス６０が取り付けられている。そして、このエア供給口１３を介して、空気又は高純度Ｎ2ガス等のイオン搬送ガスをチャンバ１０内に供給すると共に、チャンバ１０の他端に設けられた吹出口１４を介して、イオン化エアを除電対象となる帯電体Ｓに向けて吹き出すことができるように構成されている。 An air supply port 13 is provided at one end of the chamber 10, and an orifice 60 having a small diameter (for example, Φ = about 1 mm) is attached to the air supply port 13. An ion carrier gas such as air or high-purity N 2 gas is supplied into the chamber 10 through the air supply port 13, and ionized air is supplied through the outlet 14 provided at the other end of the chamber 10. Is blown out toward the charged body S to be neutralized.

また、前記エア供給口１３の上流側には、フィルタ１５、流量計１６、流量調節バルブ１７が配設され、エアポンプ１８を介して供給されるイオン搬送ガスの流量調整を行えるように構成されている。   In addition, a filter 15, a flow meter 16, and a flow rate adjustment valve 17 are disposed on the upstream side of the air supply port 13 so that the flow rate of the ion carrier gas supplied through the air pump 18 can be adjusted. Yes.

さらに、本実施形態においては、前記イオン搬送ガス導入部と両極荷電粒子発生部との間に、バブラー（気泡塔）７０及び粗ミストセパレータ８０からなる加湿部が設けられている。   Further, in the present embodiment, a humidification unit including a bubbler (bubble column) 70 and a coarse mist separator 80 is provided between the ion carrier gas introduction unit and the bipolar charged particle generation unit.

すなわち、前記フィルタ１５の下流側に配設されたバブラー７０には、その容器の上部に純水供給用配管７１が接続され、前記バブラー容器内に純水を供給するように構成されている。また、前記バブラー容器の下部には純水排出用配管７２が接続され、前記バブラー容器内の純水を適宜排出できるように構成されている。また、前記純水供給用配管７１には純水供給用電磁弁７３が取り付けられ、純水排出用配管７２には純水ブロー用電磁弁７４が取り付けられ、純水の供給量及び排出量を調節できるように構成されている。   That is, the bubbler 70 disposed on the downstream side of the filter 15 is connected to a pure water supply pipe 71 at the upper part of the container so as to supply pure water into the bubbler container. A pure water discharge pipe 72 is connected to the lower part of the bubbler container so that the pure water in the bubbler container can be discharged appropriately. Also, a pure water supply solenoid valve 73 is attached to the pure water supply pipe 71, and a pure water blow solenoid valve 74 is attached to the pure water discharge pipe 72, so that the supply amount and discharge amount of pure water can be reduced. It is configured to be adjustable.

なお、前記純水供給用電磁弁７３は、バブラー容器内にフロースイッチを設け、それによりＯＮ／ＯＦＦを制御するように構成されている。また、純水ブロー用電磁弁７４は、所定の間隔でバブラー容器内の純水を排出するように構成されている。   The pure water supply electromagnetic valve 73 is configured to be provided with a flow switch in a bubbler container to thereby control ON / OFF. The pure water blow solenoid valve 74 is configured to discharge pure water in the bubbler container at a predetermined interval.

また、前記バブラー７０の下流側に配設された粗ミストセパレータ８０には、その内部にセラミックス製多孔体や樹脂繊維等からなる粗ミスト吸着材８１が充填され、前記バブラー７０から送られたミストの内、粗ミストが分離されるように構成されている。また、前記粗ミストセパレータ８０の下部には、ドレンバルブ８２を備えた排水管８３が設けられている。   The coarse mist separator 80 disposed on the downstream side of the bubbler 70 is filled with a coarse mist adsorbing material 81 made of a ceramic porous body, resin fiber or the like, and the mist fed from the bubbler 70 is filled. Of these, the coarse mist is separated. In addition, a drain pipe 83 having a drain valve 82 is provided below the rough mist separator 80.

そして、前記バブラー７０によって加湿されたイオン搬送ガスが、前記粗ミストセパレータ８０に導入され、この粗ミストセパレータ８０によって粗ミストが分離除去された後、エア供給口１３のオリフィス６０を介してチャンバ１０内へ導入されるように構成されている。また、チャンバ１０の吹出口１４には、荷電粒子搬送部となるチューブ４０が接続され、このチューブ４０の先端部近傍には再熱用ヒータ４１が配設されている。   The ion carrier gas humidified by the bubbler 70 is introduced into the coarse mist separator 80, and after the coarse mist is separated and removed by the coarse mist separator 80, the chamber 10 passes through the orifice 60 of the air supply port 13. It is configured to be introduced into. In addition, a tube 40 serving as a charged particle transport unit is connected to the air outlet 14 of the chamber 10, and a reheating heater 41 is disposed in the vicinity of the tip of the tube 40.

（３−２）作用
上記のような構成を有する本実施形態のイオン核凝縮型イオナイザーは、以下のように作用する。 (3-2) Operation The ion nucleus condensation ionizer of the present embodiment having the above-described configuration operates as follows.

すなわち、本実施形態のイオン核凝縮型イオナイザーにおいては、軟Ｘ線等のイオン化源２０により高密度の正負イオン（微小荷電粒子）が発生しているチャンバ１０内に、バブラー７０及び粗ミストセパレータ８０から成る加湿部において加湿されたイオン搬送ガスを、エア供給口１３に配設された小口径のオリフィス６０を介して噴出させ、断熱膨張させることにより、加湿されたイオン搬送ガスを冷却して、過飽和状態の水蒸気を作り出すことができる。   That is, in the ion nucleus condensation ionizer of this embodiment, the bubbler 70 and the coarse mist separator 80 are placed in the chamber 10 in which high-density positive and negative ions (microcharged particles) are generated by the ionization source 20 such as soft X-rays. The humidified ion carrier gas humidified in the humidifying section is ejected through a small-diameter orifice 60 disposed in the air supply port 13 and adiabatic expansion is performed to cool the humidified ion carrier gas, Supersaturated water vapor can be created.

その結果、チャンバ１０内において、正負イオン（微小荷電粒子）を核として、過飽和状態の水蒸気が凝縮されることにより、正負の微小ミスト（粗大荷電粒子）が生成される。そして、この正負の微小ミスト（粗大荷電粒子）と正負イオン（微小荷電粒子）との混合体を、チューブ４０を介して、除電対象となる帯電体Ｓに吹き付けることにより、帯電体Ｓを除電することができる。   As a result, in the chamber 10, positive and negative minute mists (coarse charged particles) are generated by condensing supersaturated water vapor using positive and negative ions (micro charged particles) as nuclei. Then, the charged body S is neutralized by spraying a mixture of positive and negative micro mist (coarse charged particles) and positive and negative ions (micro charged particles) onto the charged body S to be neutralized via the tube 40. be able to.

（３−３）効果
上述したように、本実施形態のイオン核凝縮型イオナイザーによれば、正負イオンを水分子と凝縮させることにより、粗大化した正負の微小ミスト（粗大荷電粒子）を生成して、それらの移動速度を低下させることにより、正負荷電粒子の再結合による両極荷電粒子の消耗を低減することができる。その結果、チューブによるイオンの搬送距離を飛躍的に延ばすことができる。 (3-3) Effect As described above, according to the ion nucleus condensation ionizer of the present embodiment, positive and negative ions are condensed with water molecules, thereby generating coarse positive and negative micro mists (coarse charged particles). Thus, by reducing their moving speed, consumption of bipolar charged particles due to recombination of positively charged particles can be reduced. As a result, the ion transport distance by the tube can be greatly extended.

また、本実施形態においては、バブラー等で加湿したイオン搬送ガスを、小口径のオリフィスからチャンバ内へ噴出させ、断熱膨張させることにより、加湿したイオン搬送ガスを冷却して、過飽和状態の水蒸気を作り出すことができるので、加熱や冷却のための設備が不要となる。   Further, in this embodiment, the ion carrier gas humidified by a bubbler or the like is ejected from the small-diameter orifice into the chamber and adiabatic expansion is performed to cool the humidified ion carrier gas so that the supersaturated water vapor is generated. Since it can be produced, facilities for heating and cooling become unnecessary.

（４）第４実施形態
本実施形態のイオン核凝縮型イオナイザーは、上記第２実施形態及び第３実施形態の変形例であって、図５に示したように、過飽和状態の水蒸気を作り出す方法としては、上記第３実施形態で示した加湿部及び小口径のオリフィスを用い、また、上記第２実施形態に示した方法で単極荷電粒子を取り出し、それぞれの単極荷電粒子を、それぞれ別個に除電対象物の近傍まで搬送し、ユースポイントで正と負の荷電粒子をミキシングするように構成したものである。なお、各部の構成、作用・効果は、上記第２実施形態及び第３実施形態と同様であるので、説明は省略する。 (4) Fourth Embodiment An ion nucleus condensation ionizer of the present embodiment is a modification of the second embodiment and the third embodiment, and as shown in FIG. 5, a method for producing supersaturated water vapor. As described above, the humidifying part and the small-diameter orifice shown in the third embodiment are used, and the monopolar charged particles are taken out by the method shown in the second embodiment, and each monopolar charged particle is individually separated. It is configured to be transported to the vicinity of the static elimination object and to mix positive and negative charged particles at the use point. In addition, since the structure of each part, an effect | action, and an effect are the same as that of the said 2nd Embodiment and 3rd Embodiment, description is abbreviate | omitted.

（５）他の実施形態
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、具体的な各部材の形状、あるいは取付位置及び方法は適宜変更可能である。 (5) Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, and specific shapes of members, attachment positions, and methods can be appropriately changed.

本発明に係るイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザーの第１実施形態の構成を示す図。The figure which shows the structure of 1st Embodiment of the charged particle conveyance type ionizer using the ion nucleus condensation which concerns on this invention. 粒子径と電気的移動度の関係を示す図。The figure which shows the relationship between a particle diameter and electrical mobility. 本発明に係るイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザーの第２実施形態の構成を示す図。The figure which shows the structure of 2nd Embodiment of the charged particle conveyance type ionizer using the ion nucleus condensation which concerns on this invention. 本発明に係るイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザーの第３実施形態の構成を示す図。The figure which shows the structure of 3rd Embodiment of the charged particle conveyance type ionizer using the ion nucleus condensation which concerns on this invention. 本発明に係るイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザーの第４実施形態の構成を示す図。The figure which shows the structure of 4th Embodiment of the charged particle conveyance type ionizer using the ion nucleus condensation which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０…チャンバ
１１…照射窓
１２…放射線遮蔽用カバー
１３…エア供給口
１４…吹出口
１５…フィルタ
１６…流量計
１７…流量調整バルブ
１８…エアポンプ
２０…イオン化源
３０…蒸気発生部
３１…多孔体
３２…ヒータ
４０…チューブ
４１…再熱用ヒータ
５０…フィルタ電極
５１…直流高圧電源
６０…オリフィス
７０…バブラー
８０…粗ミストセパレータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Chamber 11 ... Irradiation window 12 ... Radiation shielding cover 13 ... Air supply port 14 ... Outlet 15 ... Filter 16 ... Flow meter 17 ... Flow control valve 18 ... Air pump 20 ... Ionization source 30 ... Steam generation part 31 ... Porous body 32 ... Heater 40 ... Tube 41 ... Reheat heater 50 ... Filter electrode 51 ... DC high voltage power supply 60 ... Orifice 70 ... Bubbler 80 ... Coarse mist separator

Claims (8)

除電対象となる帯電体の近傍にイオン化されたイオン搬送ガスを搬送するチューブと、前記イオン搬送ガスの一部をチャンバ内でイオン化して正負イオンとするイオン化手段とを備えた荷電粒子搬送式イオナイザーにおいて、
前記チャンバの側部に、蒸気発生部が設けられ、
前記蒸気発生部において発生した純水蒸気を、前記チャンバ内において、前記イオン搬送ガスによって冷却し、前記正負イオンを核として過飽和状態の水蒸気を凝縮させることにより正負の微小ミストを発生させ、
前記正負イオンと正負微小ミストとの混合体を、前記チューブを介して、除電対象となる帯電体に吹き付けるように構成したことを特徴とするイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザー。 A charged particle transport ionizer comprising a tube for transporting ionized ion carrier gas in the vicinity of a charged body to be neutralized, and ionization means for ionizing a part of the ion carrier gas in a chamber to produce positive and negative ions In
A steam generation unit is provided at a side of the chamber,
Pure water vapor generated in the steam generation unit is cooled by the ion carrier gas in the chamber, and positive and negative minute mists are generated by condensing supersaturated water vapor with the positive and negative ions as nuclei,
A charged particle transport ionizer using ion nucleus condensation, wherein a mixture of positive and negative ions and positive and negative micro mist is sprayed to a charged body to be neutralized through the tube. 除電対象となる帯電体の近傍にイオン化されたイオン搬送ガスを搬送するチューブと、前記イオン搬送ガスの一部をチャンバ内でイオン化して正負イオンとするイオン化手段とを備えた荷電粒子搬送式イオナイザーにおいて、
前記チャンバとして、内部にフィルタ電極を備えた２つのチャンバが用いられ、
前記２つのチャンバの側部には、それぞれ蒸気発生部が設けられ、
一方のチャンバ内に配設されたフィルタ電極には、正の電圧が印加され、他方のチャンバ内に配設されたフィルタ電極には、負の電圧が印加されるように構成され、
前記蒸気発生部において発生した純水蒸気を、各チャンバ内において、前記イオン搬送ガスによって冷却し、前記正負イオンを核として過飽和状態の水蒸気を凝縮させることにより正負の微小ミストを発生させ、
各チャンバで発生した正負イオンと正負微小ミストとの混合体を、前記各フィルタ電極を通過させることによって、前記混合体から該フィルタ電極と同極性の単極イオン及び単極微小ミストのみを分離させ、
前記単極イオン及び単極微小ミストの混合体を、前記各チャンバに接続されたチューブを介して、除電対象となる帯電体に吹き付けるように構成したことを特徴とするイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザー。 A charged particle transport ionizer comprising a tube for transporting ionized ion carrier gas in the vicinity of a charged body to be neutralized, and ionization means for ionizing a part of the ion carrier gas in a chamber to produce positive and negative ions In
As the chamber, two chambers with filter electrodes inside are used,
A steam generator is provided on each side of the two chambers,
A positive voltage is applied to the filter electrode disposed in one chamber, and a negative voltage is applied to the filter electrode disposed in the other chamber,
Pure water vapor generated in the steam generation unit is cooled by the ion carrier gas in each chamber, and positive and negative minute mists are generated by condensing supersaturated water vapor with the positive and negative ions as nuclei,
By passing a mixture of positive and negative ions and positive and negative micro mist generated in each chamber through each filter electrode, only the monopolar ions and monopolar micro mist having the same polarity as the filter electrode are separated from the mixture. ,
Charging using ion nucleus condensation characterized in that the mixture of monopolar ions and monopolar micro mist is sprayed onto a charged body to be neutralized through a tube connected to each chamber. Particle transport ionizer. 前記蒸気発生部には、その内部に所定の多孔体が充填されると共に、この多孔体に吸収された純水を加熱して蒸気を発生させるための加熱部材が配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザー。   The steam generating portion is filled with a predetermined porous body, and a heating member is provided for heating the pure water absorbed in the porous body to generate steam. The charged particle conveyance type ionizer using the ion nucleus condensation of Claim 1 or Claim 2. 除電対象となる帯電体の近傍にイオン化されたイオン搬送ガスを搬送するチューブと、前記イオン搬送ガスの一部をチャンバ内でイオン化して正負イオンとするイオン化手段とを備えた荷電粒子搬送式イオナイザーにおいて、
前記チャンバ内にイオン搬送ガスを導入する供給口の手前側に、該イオン搬送ガスを加湿する加湿手段が設けられ、
前記供給口には、所定の口径を有するオリフィスが取り付けられ、
前記加湿手段によって加湿されたイオン搬送ガスを、前記オリフィスを介して噴出させ、断熱膨張させることにより、該イオン搬送ガスを冷却して過飽和状態の水蒸気を生成し、この過飽和状態の水蒸気を前記正負イオンを核として凝縮させることにより正負の微小ミストを発生させ、
前記正負イオンと正負微小ミストとの混合体を、前記チューブを介して、除電対象となる帯電体に吹き付けるように構成したことを特徴とするイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザー。 A charged particle transport ionizer comprising a tube for transporting ionized ion carrier gas in the vicinity of a charged body to be neutralized, and ionization means for ionizing a part of the ion carrier gas in a chamber to produce positive and negative ions In
Humidifying means for humidifying the ion carrier gas is provided on the front side of the supply port for introducing the ion carrier gas into the chamber,
An orifice having a predetermined diameter is attached to the supply port,
The ion carrier gas humidified by the humidifying means is ejected through the orifice and adiabatic expansion is performed to cool the ion carrier gas to generate supersaturated water vapor. Generates positive and negative micro mist by condensing ions as nuclei,
A charged particle transport ionizer using ion nucleus condensation, wherein a mixture of positive and negative ions and positive and negative micro mist is sprayed to a charged body to be neutralized through the tube. 除電対象となる帯電体の近傍にイオン化されたイオン搬送ガスを搬送するチューブと、前記イオン搬送ガスの一部をチャンバ内でイオン化して正負イオンとするイオン化手段とを備えた荷電粒子搬送式イオナイザーにおいて、
前記チャンバとして、内部にフィルタ電極を備えた２つのチャンバが用いられ、
前記両チャンバのそれぞれにイオン搬送ガスを導入する各供給口の手前側に、該イオン搬送ガスを加湿する加湿手段が設けられ、
前記各供給口には、所定の口径を有するオリフィスが取り付けられ、
一方のチャンバ内に配設されたフィルタ電極には、正の電圧が印加され、他方のチャンバ内に配設されたフィルタ電極には、負の電圧が印加されるように構成され、
前記加湿手段によって加湿されたイオン搬送ガスを、前記オリフィスを介して噴出させ、断熱膨張させることにより、該イオン搬送ガスを冷却して過飽和状態の水蒸気を生成し、この過飽和状態の水蒸気を前記正負イオンを核として凝縮させることにより正負の微小ミストを発生させ、
各チャンバで発生した正負イオンと正負微小ミストとの混合体を、前記各フィルタ電極を通過させることによって、前記混合体から該フィルタ電極と同極性の単極イオン及び単極微小ミストのみを分離させ、
前記単極イオン及び単極微小ミストの混合体を、前記各チャンバに接続されたチューブを介して、除電対象となる帯電体に吹き付けるように構成したことを特徴とするイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザー。 A charged particle transport ionizer comprising a tube for transporting ionized ion carrier gas in the vicinity of a charged body to be neutralized, and ionization means for ionizing a part of the ion carrier gas in a chamber to produce positive and negative ions In
As the chamber, two chambers with filter electrodes inside are used,
Humidification means for humidifying the ion carrier gas is provided on the front side of each supply port for introducing the ion carrier gas into each of the two chambers.
Each of the supply ports is attached with an orifice having a predetermined diameter,
A positive voltage is applied to the filter electrode disposed in one chamber, and a negative voltage is applied to the filter electrode disposed in the other chamber.
The ion carrier gas humidified by the humidifying means is ejected through the orifice and adiabatic expansion is performed to cool the ion carrier gas and generate supersaturated water vapor. Generates positive and negative micro mist by condensing ions as nuclei,
By passing a mixture of positive and negative ions and positive and negative micro mist generated in each chamber through each filter electrode, only the monopolar ions and monopolar micro mist having the same polarity as the filter electrode are separated from the mixture. ,
Charging using ion nucleus condensation characterized in that the mixture of monopolar ions and monopolar micro mist is sprayed onto a charged body to be neutralized through a tube connected to each chamber. Particle transport ionizer. 前記加湿手段が、バブラー及び粗ミストセパレータから構成されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザー。   6. The charged particle transport ionizer using ion nucleus condensation according to claim 4 or 5, wherein the humidifying means comprises a bubbler and a coarse mist separator. 前記イオン化手段は、軟Ｘ線発生装置又は密封放射性同位元素であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載のイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザー。   The charged particle transport ionizer using ion nucleus condensation according to any one of claims 1 to 6, wherein the ionization means is a soft X-ray generator or a sealed radioisotope. 前記イオン搬送ガスは、高純度の非反応性ガスであり、
前記イオン化手段は、低エネルギー電子線発生装置、あるいは紫外線発生装置であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載のイオン核凝縮を用いた荷電粒子搬送式イオナイザー。 The ion carrier gas is a high purity non-reactive gas,
7. The charged particle transport ionizer using ion nucleus condensation according to claim 1, wherein the ionization means is a low energy electron beam generator or an ultraviolet generator.
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