以離子化氣體流覆蓋寬廣面積的製作方法

2023-09-17 12:48:20

專利名稱：以離子化氣體流覆蓋寬廣面積的製作方法
技術領域：
本發明涉及從游離器至大的目標面積的離子化氣體流的分配。更特別的，本發明涉及對於不相等地劃分離子化氣體流的新穎方法，及用於不相等地劃分離子化氣體流的裝置，以提升離子更均勻地傳遞至大的目標面積。
背景技術：
如本領域中已知的許多游離器，離子發射器在一段時間期間接收正電壓且在另ー段時間期間接收負電壓。因此，這種發射器產生包括正及負離子兩者的雙極性電荷載子，且這些電荷載子通過某些或其他形式的歧管被引導向目標。分配氣體離子的傳統的離子流歧管(例如，見線游離器及日本專利JP20070486682中的離子系統4210)典型地包含具有沿著歧管的長度所分配的多重孔的細長圓柱形管道，以準許離子離開管道。在此裝置中，孔的直徑通過尺寸設計以在管道中建立遍及壓カ(overpressure)且迫使離子化的氣體向外通過孔。這些歧管沿著最長的歧管軸相等地劃分離子化的氣體流，使得粗略相同量的氣體通過各孔而脫離。然而，離子化氣體流的分配是複雜的物理現象，因為包含三個不同種類的媒介-承載氣體、正及負離子。所以，尋求均等地劃分離開歧管的氣體流的歧管將無法提供離子的相等分配至大的帶電荷目標面積。

發明內容
在ー個形式中，本發明通過提供與游離器一起使用的離子傳遞歧管克服先前技術的上述及其他缺點，該游離器的類型為將非離子化的氣體流轉變成離子化的氣體流。歧管可具有氣體傳輸通道，其具有從游離器接收離子化氣體流的入ロ，及將離子化氣體流劃分成第一及第ニ中和氣體流而分別引導向寬廣面積目標的第一及第ニ區域的至少第一及第ニ出口。為了達成橫跨第一及第ニ區域的至少大致相等的離子分配，通過第一出口的離子流速比通過第二出ロ的離子流速更高，且第一區域與第一出ロ的距離可比第二區域與第二出口的距離更遠。進ー步的優點在將離子化氣體流傳遞至目標表面的區域期間通過最小化離子複合而達成。複合是不良的，因其消耗兩個帶相反電荷(有用的)離子化的氣體分子，且產生兩個中性(對中和非有用的)氣體分子。當帶電荷的離子化分子被消耗時，在目標上中和電荷的能力被降低。通過減少複合且通過以某些方式補償預料到的複合，本發明能夠更靠近地在橫跨中和電荷目標上達到近似均勻的離子分配。
本發明的歧管可最小化離子化氣體流離開歧管的停留時間且引導至離歧管最遠的寬廣面積的區域。因為離子分配取決於歧管中的停留時間，所以停留時間越低，離子複合發生的情況越少。根據本發明的某些實施例，通過消除死角(dead zones)或反向流(由混亂的氣體運動建立)而最小化在傳輸通道中的停留時間。因此，所發明的歧管被設計成從入ロ更迅速地傳輸離子通過某些出ロ，從而最小化在這些部份歧管中的停留時間。在某些實施例中，所發明的歧管可使用氣體流的動量進行移動通過歧管，以將至少ー個中和氣體流推送離開歧管朝向更遠的距離。在ー個理想的配置中，從歧管入ロ位於沿著暢通路徑的至少ー個出口及進入的離子化氣體流的動量被用於將經劃分的離子化氣體流之一推送通過其孔ロ。在某些實施例中，傳輸通道的至少一部分可具有彎曲的內部表面，且多個出口可從傳輸通道的彎曲的內部表面延伸出。此外，至少ー個出口可為至少實質上與穿過信道的內部表面的曲線切向地對齊。所發明的歧管如果與工具及自動應用一起使用可具有小的底面積，且可與高頻離子來源相客。·所發明的方法實施例包括傳遞多個中和氣體流至分別的寬廣面積中和電荷目標的多個區域的方法。這些方法可包括以下步驟接收以下遊方向流動的離子化氣體流，將離·子化氣體流劃分成多個中和氣體流，且將多個中性氣體流引導向寬廣面積目標的分別的多個區域。為了達成橫跨寬廣面積目標的至少大致相等的離子分配，中和氣體流之一的離子流速可比其他中和氣體流的離子流速更高，且具有最高離子流速的中和氣體流可被引導至寬廣面積目標的最遠區域。總之，根據本發明的歧管結構及/或分配方法通過依賴一個或多個下列四種方針而改善中和氣體流的傳遞(I)最小化橫跨至少一部分的歧管本身的壓カ落差，(2)最小化在至少一部分的歧管中的停留時間，(3)相比近的位置，引導更多離子至距離較遠的目標位置，因為在距離較遠的位置複合損失較大，及/或(4)利用歧管的空氣或氣體逸入下遊以降低離子密度。


圖I是具有發射器且被附加至第一優選歧管的直列(in-line)游離器的圖；圖2示出圖I的歧管實施例在歧管入口及通過最大部份的離子化氣體流的孔ロ之間提供暢通路徑；圖3示出使用離子導入管道的另ー個優選實施例，其中靠近歧管入口且與歧管入ロ軸對齊的管道被理想地放置，以捕捉動量且傳輸離子至距離較遠的位置；圖4示出ー個優選實施例，其中離子導入管道與喇叭形或大致截錐形的歧管結合使用；圖5示出進ー步優選的實施例，其中離子化単元具有離子發射器及參考電極且被併入所發明的歧管中，其中通過縮短發射器及歧管出口孔之間的距離而最小化複合且改善效率；圖6示出另ー個優選實施例，其中歧管出口採取小管的形式以引導多個經劃分的中和流離開歧管朝向寬廣面積目標表面的分別區域；圖7示出另ー個優選實施例，其利用至少實質上切向地對齊歧管曲線的出口管道，以通過使得離子流動量能夠行進通過短的管道且繼續至直線路程而有效率的捕捉動
量;及圖8 是圖表，其顯示ー個優選實施例引導至1400mm乘以400mm的寬廣面積目標的放電時間及離子分配(離子化中和覆蓋)的結果。
具體實施例方式圖I示出具有經證實的性能的歧管I實施例。歧管I傳輸通道3的入口通過與游離器出ロ 8交合而連接至氣體游離器7。將傳輸通道3的入口與游離器出ロ 8交合的方式可為公至母滑動配合、具螺紋的配合、鍵入配合(keyed fitted)表面及/或此領域中已知的其他方式的任何ー個或多個。在一個實施例中，離子發射器7E可為具有壓尖端的電暈放電電極，其面朝向歧管I的氣體傳輸通道3,且其中電極7E布置在非離子化氣體流中，該氣體流將通過游離器轉變為離子化氣體流。離子化氣體流可在30-200L/min的範圍中，優選為 60-100L/min。在使用中，游離器接收界定下遊方向的非離子化氣體流(氣體進ロ)，且產生離子6，從而形成離子化氣體流。通過游離器7所產生的離子6由離子化氣體流承載通過離子出ロ 8而至穿過通道3的入口。如所顯示，歧管I包括外部表面2及由內部表面所限定的包覆的氣體傳輸通道3，其內部表面在許多圖中以虛線表示。在傳輸通道3中的離子化氣體流6向多個出口/孔ロ4流動，其被非均勻地劃分成多個中和流。該多個中和流離開孔ロ 4(其可為噴散孔ロ)且沿著箭頭5被引導向寬廣面積目標，以中和目標(未顯示)的分別區域上的電荷。在某些優選實施例中，被包封的氣體傳輸通道3可具有改變的截面面積，其向通道的ー個閉合端減小(即，通道可從ー側關閉)。以此方式，可増加通道3內部的氣體壓力且可引導離子流至出口 4。在某些優選實施例中，氣體傳輸通道3可包含具有100秒或更多的電荷鬆弛時間的介電聚合物，且氣體傳輸通道的內部表面(見虛線)可具有不超過Ra = 32微英寸的表面粗糙度。此類型的傳統材料包括具有良好的可塑造性(可處理)、熱穩定性、溫度抵抗力、化學抵抗力及/或疲乏抵抗力的經加工的熱塑性樹脂，例如熱塑性塑料及熱固性聚合物。具有某些或所有這種特性的某些傳統聚碳酸酯樹脂包括PEEK 、聚碳酸酯(Polycarbonate)、DELRIN 、及ACRYLIC 。此處討論的所發明的歧管可以此說明書其餘部分所組成的任何傳統方式形成，包括將其ー個或多個部份進行加工或成型，且將此進行組裝在一起(如果以不只ー個部份成型)。圖2顯示如圖I中所顯示實質上相同的歧管I。應注意頂端噴散出口 4T放置在出ロ 4T及游離器出口 8(及穿過通道3的入口)之間的通暢的路徑9上。直列置放的重要性為流過游離器出ロ 8的離子化氣體流的動量繼續穿過頂端出ロ /孔ロ 4T。所以，離開孔ロ4T的離子流將比離開中間出口 /孔ロ 4M及較低出口 /孔ロ 4L的離子流更大。出口 4T優選地將中和離子流引導向待中和的帶電荷目標的距離最遠的區域，因為氣體移動通過所保存的動量能夠以較少損失傳遞離子更遠的距離。應注意中間孔ロ 4M及較低孔ロ 4L並非沿著路徑9放置。來自離子出口 8的大量氣體動量在離子流離開中間孔ロ 4M及較低孔ロ 4L之前損失。雖然較少離子通過中間孔4M及較低孔4L離開(與孔4T比較)，出口 4M及4L分別地被引導至中目標及近目標區域。這理想地用於目標表面的均勻離子分配，因為即使較少離子離開中間及較低出ロ 4M及4L，複合將在這些較短距離上破壞較少離子(與孔4T及其相關聯的更長距離目標區域比較)。因此，寬廣覆蓋歧管故意傳遞非相等量的離子化氣體穿過所有孔4T、4M、4L。各出口的截面面積可取決於其標定中和區域的尺寸和與其的位置(距離)。例如，供應離子流至最遙遠的目標區域的孔ロ 4T (見暢通路徑9)可具有比出口 4M的截面面積更小(提供較高的氣體速度及逸入)或相等的截面面積。出口 4M準許離子流至較靠近的目標區域，但該目標具有較大的中和區域(見圖2)。出口 4L可具有比出口 4M較小的截面面積，因其位於最靠近目標，且離子流是最低的。此安排實質上補償固有的非相等離子複合，從而在帶電荷目標表面提供實質上均勻的離子電流密度。由於內部壓カ的構建，這使得所發明的歧管比平均地分配氣體流的歧管更有效率。此外，可通過減少離子的密度且通過減少至目標的運送(行迸)時間而最小化複合。而且，通過最小化離子化氣體流與歧管壁的交互作用而減少複合。現轉向圖3，此處顯示使用可選配置的管道歧管，且能夠分配離子在6平方英尺的面積而距歧管的出口管道20英寸。如所顯示，游離器17傳遞離子化的氣體流通過連接至 所發明的歧管19的離子出口 18。一系列的管道11、12在歧管19內部。儘管本發明並非如 此限制，仍出於簡潔而僅顯示兩個管道11、12。管道11位於靠近游離器出ロ 18的位置，且與游離器出ロ 18的中央軸對齊。靠近的位置及對齊的方式兩者均通過歧管19貢獻優選的離子流。管道11被引導至距離較遠的目標位置。相反地，管道12的開ロ與游離器出ロ 18的距離比管道11更遠，且管道12並非與離子出口 18的中央軸對齊。所以，管道12被引導至近的目標位置。在某些實施例中，管道11、12可具有不同的截面面積，且管道11、12優選地以非導體材料製成。此外，歧管19的離開開ロ的截面形狀可取決於目標形狀，而為橢圓或圓形(或其他幾何形狀)。圖4示出最靠近關於圖3的實施例的優選實施例。其差別在於歧管29具有喇叭形或截錐形的形狀。此實施例中管道21利用動量及位置以將離子流傳輸至目標的長距離區域。相反地，管道22接收較少動量且對來自離子出口的主要流傾斜地定位。所以，管道22被引導向目標的短距離區域。圖5不出歧管51,其具有離子發射器55及ー個或多個參考電極58、58A併入歧管51本身。參考電極可電氣耦接至接地59或耦接至電容電路56，且透過纜線57耦接至控制系統用於控制高電壓/高頻電源供應器(未顯示)。在此配置中，在較靠近歧管出口 54處產生雙極性離子化氣體。這對歧管中離子複合的發生給予顯著的較少時間(與此處所述的各種其他實施例比較)，所以離子的收穫被改善。入口埠52作為引進非離子化(且可能經壓縮的)氣體的導管且作為電纜線及/或連接器53的導管。在圖5的優選實施例中，游離器可為具有進行游離的尖端的電暈放電電極，其經定位朝向歧管的氣體傳輸通道，其中電極位於具有真空埠及出口的屏蔽內部，其至少部份地布置於氣體傳輸通道之中。圖6示出歧管61，其中出口孔以短管道/小管64T、64M、64L取代。在變型中，短的小管64T、64M、64L以改變的截面面積插入。以這種方式，離子以較大的角度控制分配。流過管道64T的離子流速度比流過管道64M及64L的離子流速度更高。這建立逸入效應將額外容量的周圍氣體吸引向寬廣面積目標以形成多個中和流。額外容量的周圍氣體稀釋了離子化氣體流而減少複合損失。離子化氣體流可在30-200L/min的範圍中，優選的為60-100L/
mirio圖7示出具有短管道/小管74T、74M、74L的歧管71，與圖6所示出的至少某些出ロ不同，這些管道/小管與歧管的彎曲的內部表面切向對齊，以使用其所在位置的動量線75。如古典物理學中敘述，動量通過施加向心(向內的)力而被限制在圓形路徑。在此情況中，通過穿過通道的內部表面的形狀而提供向心力。當向心力被釋放(由於出口的呈現)，動量繼續作為直線動量76。在此圖中，出ロ圓柱/小管74T、74M、74L作用為移除向心力，且提供優化的直線動量76朝向寬廣面積目標的分別區域。エ業應用通常需要長且窄的面積的電荷中和，而非圓的或方形的。如此領域中已 知，在半導體晶圓生產期間一般遭遇的寬廣面積帶電荷目標的類型的ー個例子是大致長方形的表面，1400毫米乘以400毫米，位於與歧管相距特定的最短距離。儘管本發明並非如此限制，仍憑經驗決定所發明的歧管具有3至5個孔ロ，其每個具有直徑介於大約O. 188英寸及O. 125英寸之間的圓形截面面積，特別適合傳遞實質上均勻的離子電流密度(即，均勻離子分配)在以上即刻所述的一般類型及/或尺寸的寬廣面積目標。這些3至5個歧管孔ロ可零散地位於沿著相對應於最遠目標面積的直線。如此處所使用，「零散地」ー詞可包括出口孔(或孔ロ)不必實質上沿著單一直線對齊。如此處所使用，「出口」ー詞可包括孔、孔ロ、傾斜的孔ロ、小管(例如此處所顯示且敘述的短的出口管道)、出口圓柱及/或噴散孔ロ。如此處所使用，游離器ー詞可包括游離能量的任何來源，且可包括進行游離的電暈電極、核子崩解、及X射線。如此領域已知且如此處所使用，「離子流速」ー詞意味著I = U Ne :其中I是離子電流密度[A/m2]、U是氣體速度[m/sec]、N是離子濃度[Ι/m3]、且e是離子電荷，其通常等於電子電荷[C]。圖8中示出以3孔歧管達成的放電時間(即，電荷中和效率的標準測量)及電壓平衡的實驗實施例。帶電荷的目標面積是平坦的格板，其為1400mm長且400mm寬。結果以顯示中央線性能、在左邊200mm的性能、及在右邊200mm的性能的形式記錄。此處所顯示的數據如本領域中已知採取標準測試條件。這些包括電氣浮動板的測試(優選地具有大約20微微法拉(PF)對接地的電容)，其被充電(以測試離子平衡)且被放電(優選地從1000伏特至100伏特以測試效率)以產生圖8的表中的各行中所顯示的數據。表的各行中所顯示的讀取值以重複的測試彙編，其中平坦的格板被移動20公分的距離用於迭代。如圖8的表中所顯示，本發明的優選實施例能夠放電寬廣面積目標的任何區域，其為100公分乘以40公分，在大約小於100秒，具有氮氣流速大約60L/min且具有電壓平衡小於大約10伏特。此處披露的所發明的歧管優選地但不限於與AC電暈游離器相客。例如，基於核子、X射線、場發射或在離子領域原理中任何已知的游離來源也可與所披露的裝置及方法一起使用。儘管本發明已與當前考慮為最實際且優選的實施例結合而說明，應了解本發明並非限於所披露的實施例，但g在包括所附權利要求的精神及範圍中所包括的各種修改及等同安排。例如，相對於以上說明，應理解對本發明的部份的優化尺寸關係包括尺寸、材料、形狀、形式、功能及操作、組件及使用的形式的改變，被視為對本領域技術人員是顯而易見的，且對附圖中所示出及說明書中所述的所有等同關係通過隨附的權利要求包含。所以，以上應認為為對本發明的原理的說明性、非排除性、敘述性描述。
用於說明書及權利要求中代表成份、反應條件等等的量的所有數字或表達，應了解為通過「大約」 ー詞而在所有情況中可修改。因此，以下說明書及隨附權利要求中所述的數值參數為大概，其可取決於所需的特性而改變，該特性為本發明想獲得的。而且，應了解此處所列舉的任何數值範圍意圖包括其中納入的所有子範圍。例如，「I至10」的範圍g在包括介於其中的所有子範圍，且包括所列舉的最小值I及所列舉的最大值10 ;即，具有等於或大於I的最小值及等於或小於10的最大值。因為所披露的數值範圍是連續的，所以其包括最小及最大值之間的每個值。除非另外明確指示，在此申請中所表明的各種數值範圍是大概的。此處所討論的本發明的某些優選實施例包括各種數值的值及範圍。然而，應了解特定應用至詳細討論的實施例及發明內容及申請專利範圍中表明的較廣發明概念的特定的值及範圍輕易地可調整而適當地用於其他應用/環境/內容。因此，此處所表明的值及範圍必須被認為是對本發明的原理作說明性、非排除性、敘述性描述。
各種游離設備及技術被說明在以下美國專利及公開的專利申請中，其整體內容在此處併入作為參考=Suzuki的美國專利案5，847，917，相關申請08/539，321，在1995年10月 4 日申請，在 1998 年 12 月 8 日發證，且名為 「Air Ionizing Apparatus And Method」；Leri的美國專利案6，563，110，相關申請09/563，776，在2000年5月2日申請，在2003年5月13日發證，且名為「 In-Line Gas Ionizer And Method」 ；Kotsuji的美國公開案號US2007/0006478，相關申請案案號10/570，085，在2004年8月24日申請，且在2007年I月11日公開，且名為「Ionizer」。
權利要求
1.ー種與游離器一起使用的離子傳遞歧管，該游離器的類型為將非離子化的氣體流轉變成離子化的氣體流，包含 具有至少ー個入ロ的氣體傳輸通道，該至少ー個入ロ從該游離器接收該離子化的氣體流； 至少第一及第ニ出口，其將流過該氣體傳輸通道的該離子化的氣體流劃分成第一及第ニ中和氣體流而引導向寬廣面積目標的分別的第一及第ニ區域，其中離開該第一出口的該離子流速比離開該第二出口的該離子流速更高，其中該第一區域與該第一出口的距離比該第二區域與該第二出口的距離更遠，且其中到達該第一及第ニ區域的這些離子的分配至少大致相等。
2.如權利要求I的離子傳遞歧管，其中該游離器與該第一出口的距離比其與該第二出ロ的距離更靠近，由此使得從該游離器流至該第一出ロ的該離子化的氣體流的複合損失比從該游離器流至該第二出口的該離子化的氣體流的該複合損失更低。
3.如權利要求I的離子傳遞歧管，其中該歧管進ー步包含外部表面，且至少該外部表面包含PEEK 樹脂。
4.如權利要求I的離子傳遞歧管，進ー步包含交合構件，交合構件用於將該氣體傳輸通道交合至該游離器，該交合構件選自以下構成的群組公至母滑動配合、具螺紋的配合、及鍵合配合表面。
5.如權利要求I的離子傳遞歧管，其中該傳輸通道的至少一部分包括彎曲的內部表面，其中該第一及第ニ出口延伸穿過具有該彎曲的內部表面的該傳輸通道的該部份，且其中該第一及第ニ出口的至少ー個至少實質上與該穿過通道的該內部表面的該曲線切向地對齊。
6.如權利要求5的離子傳遞歧管，其中該傳輸通道具有改變的截面面積及ー個閉合端，且其中該傳輸通道的該截面面積向該閉合端逐漸減少，由此使得該離子化的氣體流的該壓カ向該閉合端逐漸增加。
7.如權利要求5的離子傳遞歧管，其中該第一出口是長距離出口，其經定位使得在該游離器及該第一出口之間存在暢通的路徑，且其中該第二出口是近目標出口，其經定位使得在該游離器及該第二出ロ之間不存在暢通的路徑，從而使得從該游離器流至該第一出ロ的該離子化的氣體流的複合損失比從該游離器流至該第二出口的該離子化的氣體流的該複合損失更低。
8.如權利要求I的離子傳遞歧管，其中該第一及第ニ出口包含小管，且其中該非離子化的氣體流包含正電氣體。
9.如權利要求I的離子傳遞歧管，其中該第一及第ニ出口具有截面面積，且其中該第一出口的該截面面積小於或等於該第二出ロ的該截面面積。
10.如權利要求I的離子傳遞歧管，至少進一歩包含第三出口，其中該第一、第二及第三出口實質上並非沿著單一直線排列，且其中該出口的至少ー個包括傾斜邊緣。
11.如權利要求I的離子傳遞歧管，其中該傳輸通道包含具有至少100秒的電荷鬆弛時間的耐高溫熱塑性通道，且其中該游離器是高頻AC游離器，其將該非離子化的氣體流轉變成一雙極性離子化的氣體流。
12.如權利要求I的離子傳遞歧管，其中該氣體傳輸通道的該內部表面具有不超過Ra=32微英寸的表面粗糙度，從而減少流過該傳輸通道的該離子化的氣體流的該停留時間及複合損失。
13.如權利要求I的離子傳遞歧管，其中該游離器至少部份地布置於該氣體傳輸通道中，由此使得將該非離子化的氣體流轉變成離子化的氣體流發生在該傳輸通道中，且在該歧管中的該離子化的氣體流的複合損失及停留時間被最小化。
14.如權利要求I的離子傳遞歧管，其中該游離器具有面向該第一出口的進行游離尖端的電暈放電電極，且其中該電極位於具有真空埠及出口的屏蔽內的位置，該屏蔽至少部份地布置在該氣體傳輸通道中。
15.如權利要求I的離子傳遞歧管，其中該歧管進ー步包含多個管道，且其中該第一出 ロ連接至比任何其他管道更靠近該傳輸通道入ロ的管道。
16.—種將多個中和氣體流傳遞至寬廣面積中和電荷目標的分別的多個區域的方法，其包含以下步驟 接收雙極性離子化的氣體流； 將該離子化的氣體流劃分成多個中和氣體流；及 將該多個中和氣體流引導向該寬廣面積目標的分別的多個區域，其中該中和氣體流之一的該離子流速比該其他中和氣體流的該離子流速更高，其中具有該最高離子流速的該中和氣體流被引導至該寬廣面積目標的長距離區域，且其中到達該多個區域的該離子的分配至少大致相等。
17.如權利要求16的方法，其中該引導的步驟進一歩包含以下步驟從1000伏特至100伏特，對至少大約100公分乘以40公分的寬廣面積目標的任何區域，以小於大約10伏特的電壓平衡，放電小於大約100秒。
18.如權利要求16的方法，其中 該劃分的步驟進一歩包含以下步驟將該離子化的氣體流劃分成第一、第二及第三中和氣體流，其中該第一中和氣體流的該離子流速比該第二中和氣體流的該離子流速更高，且該第二中和氣體流的該離子流速比該第三中和氣體流的該離子流速更高；及 該引導的步驟進一歩包含以下步驟將該第一、第二及第三中和氣體流引導向該寬廣面積目標的分別的第一、第二及第三區域，其中該第一中和氣體流被引導至該寬廣面積目標的長距離區域，其中該第二中和氣體流被引導至該寬廣面積目標的中目標區域，且其中該第三中和氣體流被引導至該寬廣面積目標的近目標區域。
19.如權利要求16的方法，其中將該離子化的氣體流劃分成多個中和氣體流的步驟包含以下步驟將該離子化的氣體流劃分成雙極性的高速度、中速度及低速度的中和氣體流，且其中該高速度中和氣體流具有該最高離子流速。
20.一種用於接收非離子化的氣體流且用於傳遞多個中和氣體流至寬廣面積目標的進行游離的歧管，包含 AC游離器，其具有電暈放電電極用於在該非離子化的氣體流中產生雙極性電荷載子，從而形成以下遊方向流動的離子化的氣體流； 氣體傳輸通道，其具有使該離子化的氣體流流過的內部，其中該電極至少部份地布置於該傳輸通道之中； 參考電極，其至少部份地布置在該電暈放電電極的下遊；及至少第一及第ニ出口，其將該離子化的氣體流劃分成離開該傳輸通道的第一及第ニ中和氣體流，其中該第一中和氣體流的該離子流速不同於該第二中和氣體流的該離子流速。
21.如權利要求20的進行游離的歧管，其中 該第一及第ニ中和氣體流被引導向寬廣面積目標的分別的第一及第ニ區域， 離開該第一出ロ的該離子流速比離開該第二出ロ的該離子流速更高， 該第一區域與該第一出口的距離比該第二區域與該第二出口的距離更遠，及 到達該第一及第ニ區域的該離子的分配至少大致相等。
22.如權利要求20的進行游離的歧管，其中 該傳輸通道進ー步包含外部表面，該外部表面的至少一部分以具有至少100秒的電荷鬆弛時間的聚合物形成， 該游離器是高頻AC游離器，及 該參考電極布置在以聚合物形成的該外部表面的該部份上。
23.如權利要求20的進行游離的歧管，其中該參考電極被整合至該傳輸通道中，且其中該非離子化的氣體流包含正電氣體。
24.如權利要求20的進行游離的歧管，其中該傳輸通道的至少一部分包括彎曲的內部表面，其中該第一及第ニ出口延伸穿過具有該彎曲的內部表面的該傳輸通道的該部份，且其中該第一及第ニ出口的至少ー個至少實質上與該穿過通道的該內部表面的該曲線切向地對齊。
25.如權利要求20的進行游離的歧管，其中 該第一出口是長距離出口，其經定位使得在該電極及該第一出ロ之間存在暢通的路徑，且 該第二出ロ是近目標出口，其經定位使得在該電極及該第二出ロ之間不存在暢通的路徑，由此使得從該電極流至該第一出口的該離子化的氣體流的複合損失比從該電極流至該第二出口的該離子化的氣體流的該複合損失更低。
26.如權利要求20的進行游離的歧管，其中該第一及第ニ出口具有截面面積，且其中該第一出口的該截面面積小於或等於該第二出口的該截面面積。
27.如權利要求20的進行游離的歧管，其中該電極與該第一出口的距離比其與該第二出口的距離更靠近，由此從該游離器流至該第一出口的該離子化的氣體流的複合損失比從該游離器流至該第二出口的該離子化的氣體流的該複合損失更低。
28.如權利要求20的進行游離的歧管，其中該傳輸通道的至少一部分包括彎曲的內部表面，其中該第一及第ニ出口延伸穿過具有該彎曲的內部表面的該傳輸通道的該部份，且離開該傳輸通道的該第一及第ニ中和流由於在通過該傳輸通道的該彎曲的內部表面所建立的切向及向心力，而移向該第一及第ニ區域。
全文摘要
本發明披露一種具有氣體傳輸通道的離子傳遞歧管，其用於接收離子化的氣體流，及多個出口，其將氣體流劃分成多個中和氣體流而引導向分別的多個目標區域。通過使用通過多個出口的不同離子的流速達成橫跨目標區域的至少大致相等的離子分配。將多個中和流傳遞至分別的多個目標區域的方法包括以下步驟接收離子化的氣體流，將離子化的氣體流劃分成多個中和流，及將中和流引導向分別的目標區域。通過中和流的離子流速的差異達成橫跨目標區域的至少大致相等的離子分配。
文檔編號H01J3/14GK102668009SQ201080059356
公開日2012年9月12日 申請日期2010年10月26日 優先權日2009年10月26日
發明者彼得·格夫特, 約翰·E·米尼爾, 阿列克謝·克洛奇科夫 申請人:伊利諾斯工具製品有限公司