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Il livello di tensione applicato alla punta dell'ago o all'elettrodo generatori di anioni gioca un ruolo cruciale nel determinare l'efficienza della ionizzazione. Il processo di ionizzazione prevede la creazione di un campo elettrico ad alta tensione, comunemente denominato scarica corona, che porta alla produzione di ioni negativi. Il livello di tensione influenza diversi fattori chiave che incidono sull’efficienza complessiva del processo di ionizzazione:
Avvio della scarica Corona:
La tensione applicata determina l'intensità del campo elettrico attorno alla punta dell'ago o all'elettrodo. Una volta che la tensione supera una certa soglia, avvia una scarica a corona.
Tensioni più elevate accelerano il rilascio di elettroni dall'elettrodo nell'aria circostante, avviando il processo di ionizzazione.
Mobilità elettronica:
Il livello di tensione influenza la mobilità degli elettroni nell'aria. Tensioni più elevate forniscono maggiore energia agli elettroni, aumentandone la mobilità.
Gli elettroni con maggiore mobilità sono più efficaci nella collisione con le molecole d'aria e nell'avvio della ionizzazione.
Tasso di produzione di ioni:
La velocità con cui vengono prodotti gli ioni negativi è direttamente proporzionale alla tensione applicata. Tensioni più elevate generalmente determinano una velocità di produzione di ioni più rapida.
Un tasso più elevato di produzione di ioni contribuisce ad un aumento più rapido della concentrazione di ioni negativi nell'aria circostante.
Intensità della corona:
L'intensità della scarica corona, che è influenzata dalla tensione applicata, influisce sull'efficienza complessiva della ionizzazione. Una scarica corona più intensa porta ad una maggiore concentrazione di ioni negativi.
Tuttavia, tensioni eccessivamente elevate possono anche portare a effetti collaterali indesiderati, come la produzione di ozono, che è un sottoprodotto indesiderato.
Distanza di propagazione ionica:
Il livello di tensione determina la distanza su cui gli ioni negativi possono propagarsi dalla punta dell'ago o dall'elettrodo.
Tensioni più elevate possono portare a un intervallo più esteso di propagazione degli ioni, influenzando l'area di copertura del generatore di anioni.
Trasferimento di energia alle molecole dell'aria:
Il livello di tensione contribuisce alla quantità di energia trasferita alle molecole d'aria durante le collisioni con gli elettroni. Tensioni più elevate provocano collisioni più energiche.
L'aumento di energia facilita il distacco degli elettroni dalle molecole dell'aria, portando alla creazione di ioni negativi.
Mantenimento della ionizzazione stabile:
La stabilità del processo di ionizzazione è influenzata dalla tensione applicata. Livelli di tensione ottimali contribuiscono a una generazione stabile e continua di ioni negativi.
Le variazioni di tensione possono influire sulla consistenza della ionizzazione, influenzando le prestazioni complessive del generatore di anioni.
Preoccupazioni relative alla produzione di ozono:
Tensioni estremamente elevate possono portare alla produzione involontaria di ozono, una molecola composta da tre atomi di ossigeno. L’ozono può avere effetti dannosi sulla qualità dell’aria e sulla salute umana.
I produttori mirano a impostare i livelli di tensione entro un intervallo che riduca al minimo il rischio di produzione di ozono massimizzando al tempo stesso l'efficienza della ionizzazione.
