سطح ولتاژ اعمال شده به نقطه سوزن یا الکترود در ژنراتورهای آنیونی نقش مهمی در تعیین بازده یونیزاسیون دارد. فرآیند یونیزاسیون شامل ایجاد یک میدان الکتریکی با ولتاژ بالا است که معمولاً به عنوان تخلیه تاج شناخته می شود که منجر به تولید یون های منفی می شود. سطح ولتاژ بر چندین عامل کلیدی تأثیر می گذارد که بر راندمان کلی فرآیند یونیزاسیون تأثیر می گذارد:
شروع ترخیص کرونا:
ولتاژ اعمال شده قدرت میدان الکتریکی را در اطراف نقطه سوزن یا الکترود تعیین می کند. هنگامی که ولتاژ از یک آستانه خاص فراتر رفت، تخلیه تاج را آغاز می کند.
ولتاژهای بالاتر آزاد شدن الکترون ها از الکترود به هوای اطراف را تسریع می کند و فرآیند یونیزاسیون را آغاز می کند.
تحرک الکترون:
سطح ولتاژ بر تحرک الکترون ها در هوا تأثیر می گذارد. ولتاژهای بالاتر انرژی بیشتری به الکترون ها می دهد و تحرک آنها را افزایش می دهد.
الکترون های با تحرک بالاتر در برخورد با مولکول های هوا و شروع یونیزاسیون موثرتر هستند.
میزان تولید یون:
سرعت تولید یون های منفی مستقیماً با ولتاژ اعمال شده متناسب است. ولتاژهای بالاتر عموماً منجر به سرعت تولید یون سریعتر می شود.
نرخ بالاتر تولید یون به افزایش سریع تر غلظت یون های منفی در هوای اطراف کمک می کند.
شدت کرونا:
شدت تخلیه تاج، که تحت تأثیر ولتاژ اعمال شده است، بر راندمان یونیزاسیون کلی تأثیر می گذارد. ترشح شدید کرونا منجر به غلظت بالاتر یون های منفی می شود.
با این حال، ولتاژهای بیش از حد بالا ممکن است منجر به عوارض جانبی ناخواسته، مانند تولید ازن، که یک محصول جانبی ناخواسته است، شود.
فاصله انتشار یون:
سطح ولتاژ تعیین کننده فاصله ای است که یون های منفی می توانند از نقطه سوزن یا الکترود منتشر شوند.
ولتاژهای بالاتر می تواند منجر به گستره گسترده تری از انتشار یون شود و بر ناحیه پوشش مولد آنیون تأثیر بگذارد.
انتقال انرژی به مولکول های هوا:
سطح ولتاژ به مقدار انرژی منتقل شده به مولکول های هوا در هنگام برخورد با الکترون ها کمک می کند. ولتاژهای بالاتر منجر به برخوردهای پرانرژی بیشتر می شود.
انرژی افزایش یافته جدا شدن الکترون ها از مولکول های هوا را تسهیل می کند و منجر به ایجاد یون های منفی می شود.
حفظ یونیزاسیون پایدار:
پایداری فرآیند یونیزاسیون تحت تأثیر ولتاژ اعمال شده است. سطوح ولتاژ بهینه به تولید پایدار و پیوسته یون های منفی کمک می کند.
تغییرات در ولتاژ ممکن است بر قوام یونیزاسیون تأثیر بگذارد و بر عملکرد کلی ژنراتور آنیون تأثیر بگذارد.
نگرانی های تولید ازن:
ولتاژهای بسیار بالا می تواند منجر به تولید ناخواسته ازن شود، مولکولی که از سه اتم اکسیژن تشکیل شده است. ازن می تواند اثرات مضری بر کیفیت هوا و سلامت انسان داشته باشد.
هدف تولیدکنندگان تنظیم سطوح ولتاژ در محدوده ای است که خطر تولید ازن را به حداقل می رساند و در عین حال کارایی یونیزاسیون را به حداکثر می رساند.