负离子机

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空气负离子概述

第一章空气离子及其对人体的作用和影响

一、概述

人们很早就知道空气中的氧和二氧化碳是人体气体长谢所必须的成分。近几十

年研究发现，空气中所带的电荷对生物界也有十分重要意义。空气离子对人体正常生

理活动是必不可少的外界物理因素。大气中的各种气体成分不完全是以分子方式存在，

其中一部分是以离子状态存在。由于空气中天然存在的离子数量易受地理和气象等因

素的影响，而无法广泛加以利用，所以现在已研究出多种人工的空气电离方法，并制

成各种类型的空气离子发生器，广泛用以治疗和预防疾病，改善人们工作、居住和活

动场所等环境的空气质量。

二、空气离子的产生及其物理性质

在自然界中，由于宇宙射线、阳光紫外线、土壤中的铀和钍等放射性元素放出的射

线，以及雷雨闪电等的作用，不断地使空气分子电离而放出电子。释放出的电子迅速

与空气中的中性原子结合而形成负离子，而失去电子的原子则形成正离子。此外，由

于Lenard效应，即在空气中的水滴分裂时，水滴带正电荷，周围空气中的分子带正电

荷。空气中异名电荷的离子由于静电吸引中和，又可逆变成中性气体分子。

空气离子按体积大小可分为轻、中、重离子三种。一部分正、负空气离子将周

围10～15个中性气体分子吸附在一起形成轻空气离子。轻离子的直径为10－7cm，在电

场中运动较快，其运动度为1～2cm·S－1/V·cm－1。中、重离子多是灰尘、烟雾和小水

滴等微粒失去或获得电子所产生，或是一部分轻空气离子与空气中的灰尘、烟雾等结

合而形成的。重离子的直径约为10－5cm，在电场中运动较慢，仅为0.0005cm·S－1/V·cm

－1。中离子的大小及活动性介于轻、重离子之间，通常用“N+”和“N－”分别表示正、

负重离子，以“n+”和“n－”分别表示正、负轻离子。空气离子的带电量为4.8×10－10

静电单位。

空气离子的含量通常以1毫升空气中离子的个数来标定。由于空气离子荷电的极

性不同，对人体的生理影响也不同，所以在实际应用上还必须分别测定正、负离子的

浓度。以下式表示正、负离子之比：

N+/N－或n+/n－＝q（单极系数）

通常在大气低层（接近地面）每毫升空气中含有离子500～3000个，其中，正离子

多于负离子，轻离子单极系数（n+/n－）平均为1.2，重离子(N＋/N－)平均为1.1。空气

中离子的数量和单极系数可因各种条件而发生变化。例如，Deleanu测定室外较清洁空

气中正、负轻离子浓度，n+＝651±187，n－＝566±139，q＝1.15。在关闭的室内，即

使每人75～100m3时，轻离子浓度仍显著下降，而且单极系数升高，n+＝91±36，n－＝

2

70±25，q＝1.30。在瀑布、喷泉、激流和海滨等地区，空气离子浓度较高，而且单极

系数较小；而在影剧院等人多且通风不良的公共场所，空气离子浓度显著降低，而且

单极系数升高。

三、空气离子对人体的生理作用和治疗作用

1.对神经系统的作用

空气负离子能改善大脑皮层的功能，振奋精神，消除疲劳，提高工作效率，改善

睡眠，增加食欲，并有兴奋副交感神经系统等作用，而正离子的作用与此相反。所以

长时间逗留在烟尘弥漫、通风不良的地方，常感困乏，头昏，头痛、甚至恶心等，而

在海滨，瀑布和喷泉附近，使人觉得头脑清醒，心情爽快舒畅。在空气离子作用下，

脑电图有改变，适当剂量的负离子可使脑电波频率加快，振幅加大，而正离子之使之

减慢。负离子可使感觉和运动时值缩短，而正离子则使之延长。

2.对心血管系统的作用

空气负离子有降低血压的治疗作用，而正离子作用相反，可使血压升高。吸入负离子

后，可使周围毛细血管扩张并因而使皮肤温度上升。通过心电图X线记波摄影等研究

证明，负离子可改善心功能和心肌营养不良状况。

3.对血液的作用

空气负离子可使血沉减慢，正离子则使其加快，主是由于血液中胶体质点本身荷

负电，负离子加强了这一趋势，使血浆蛋白的胶体稳定性增加。同样，由于血纤维蛋

白原和血浆蛋白的带电状况的改变，可使凝血时间缩短，血液粘稠度增大，负离子有

一定刺激造血功能的作用，有人在动物实验中观察到，贫血动物在吸入负离子后，周

围血液中的幼稚型红细胞，白细胞数均增加。国内有人用空气负离子治疗单纯性周围

性白细胞减少症和放射治疗所致的白细胞减少，取得一定的疗效。

4.对呼吸系统的作用

空气离子主要通过呼吸道吸入而产生作用，而且对呼吸系统生理功能

有明显影响。在电离空气过程中，氧原子容易得到电子而产生大量的氧负离子。负离

子能改善肺的通气功能和换气功能，呼吸系数增加（吸收O2增加20％，排CO2增加

14.5％）。负离子可使气管粘膜上皮纤毛运动加强，腺体分泌增加，负离子还能促

进鼻粘膜上皮细胞的再生，恢复粘膜的分泌功能。

5.对物质代谢和组织呼吸的作用

空气离子对机体的碳水化合物、蛋白质、脂肪代谢及水、电解质代谢都有一定的

影响，如吸入负离子可降低血糖及胆固醇、血钾等含量，增加尿量及尿中氮、肌酐等

的排出量。空气负离子能影响酶系统，激活体内多种酶，从而促进机体新陈代谢。负

离子可使脑、肝、肾等组织氧化过程增强。吸入空气负离子，可加速基础代谢，对机

体的成长发育起促进作用。

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空气离子主要通过呼吸道作用于人体。经测定，能吸入肺部的气溶胶颗粒的

最大允许半径为2.5×10－4cm，而空气离子是非常小的质点，不论轻离子或重离子都

易于随呼吸抵达肺的深部。呼吸道粘膜广泛分布着许多神经末梢，空气离子进入呼吸

道后，通过机械或电荷的刺激，使这些神经兴奋，通过一系列神经反射而产生生理效

应。呼吸道及肺内有大量的迷走神经纤维分布，受刺激后，兴奋冲动可传到延脑迷走

神经核和呼吸中枢，兴奋进一扩散，还可影响延脑血管运动等重要生命中枢，引起相

应的各种生理反应。鼻粘膜、咽部分布着大量的三叉神经及舌咽神经的感受器，这些

感受器有刺激，也将反射性地引起各系统器官的相应生理反应。

空气离子可以透过肺泡上皮层进入血液，以其本身电荷对血液中的胶体和

各种细胞的电代谢加影响。胶体质点的吸附层和扩散层之间存在电位差，这种电位一

般在几十毫伏左右。当吸入空气负离子时，肺泡内空气平衡状态下的血液电荷仍是敏

感的，血液中带是粒子的组成和分布可受到它的直接影响。在肺泡内的空气离子，通

过静电感应的作用，可隔着肺泡上皮细胞影响肺毛细血管内血液的电荷，从而影响血

液的电代谢活动。

空气负离子，通过上述复杂的神经－体液机制，引起机体各系统的生理

反应而达到预防治疗疾病的作用。

第二章空气负离子及负离子发生器的原理和应用

一、空气负离子概述

实验表明，带负电荷的空气中的氧分子和微小的水分子结合即可生成负离

子，通过肺进入血液以后可以增进人体的新陈代谢。

另一方面，一定量的空气负离子浓度可以用来净化空气及消毒，其基本原

理是空气负离子是存在于大气中的一种自然物质，负离子极易与空气中微小污

染颗粒相吸附，成为带电的大离子，沉落在地面或者附着于墙壁上，从而使空

气得到净化。负离子也能使细菌蛋白质表层的电性两极颠倒，促使细菌死亡，

达到消毒与灭菌的目的。

负离子含量分布与健康关系表1：

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空间名称离子含量（ions/mL）健康关系程度

森林、瀑布100000-500000具有自然痊愈能力

高山、海边50000-100000杀菌作用，减少疾病传染

郊外、田野5000-50000增强人体免疫力和抗菌力

都市公园1000-2000维持健康基本需要

街道绿化区100-200诱发生量障碍边缘

都市住宅封闭区40-50

诱因发生理障碍、诸如头痛、失眠、

神经衰弱、倦怠、过敏性疾病、呼

吸道疾病等

室内冷暖气空调房

间，长时间后

0.25(无新风)引发空调病症状

二、空气负离子的人工发生原理

人造空气离子对消除悬浮在环境中的10微米以下的飘尘、及消除各种有毒、有

害的气溶胶，抑制细菌、霉菌，有其独到之处。

现在已有许多人工方法使空气电离，例如高压静电场、高频电场、紫外线、放射

线和水的撞击等，并据此制成各种类型的空气离子发生器。

空气负离子发生器中最常用的发生原理有如下几种：

1、电晕放电发生原理：

此种发生原理是模拟雷电现象，产生高压静电场，进行电晕放电；

首先将输入的低电压通过整流升压电路升为直流负高压，然后由直流

负高压，通过针尖、碳素纤维等电极放电，激发气体分子电离。

此类负离子发生器一般都采用AC110V～AC230V/50Hz～60Hz的市电，

采用全波或桥式整流滤波电路，经振荡（升频）通过高压变压器升压，高

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压整流后产生直流高压，经发射天线，使空气产生高电位尖端放电，从而

使邻近的空气发生电离。因天线拉负极，它将正离子吸回，此时留在空气

中的就是丰富的负离子。发生器工作时，在隔离发生器50cm处，负离子

不小于30万个/cm3。

这种负离子发生器由于具有高电压，会伴生臭氧和氮氧化物，一台质

量好的发生器，可以使两者的浓度很低，不致于对人体产生不利影响。

2、利用气电效应（Lenar效应）原理产生空气负离子（水激式）：

此种原理类似瀑布那样靠浪花冲击的能量产生负离子，主要依靠水的

撞击。

所谓气电效应是指液体在气体中喷成雾状时本身变为带电的小滴的

一种现象。水流人机器的喷咀高速喷出后，与附近的档板猛烈碰撞而被粉

碎为极细的微粒（1µm以下的细雾），从而产生空气负离子。

据研究，水滴是一个带电系统，在暴力的作用下，水滴的表层（带负

电）和内层（带正电）分裂开来，带负电的表层和空气中的原子或分子结

合即形成离子，较重的水滴内层则下沉，因而在空气中可获得大量的负离

子。

这种发生器的最大优点是不会产生臭氧和氮氧化物。但由于使用这种

发生器时，会使空气湿度升高，同时操作麻烦（需定期加水），造价和运

行费用高，大大限制其使用。

3、利用放射性矿物的放射能产生负离子的“射线型”。

利用对人体无害的微量射线来激发空气产生大量正、负离子，然后将

正离子消除，留下负离子。这种发生器在早期曾使用过，但由于放射性物

质可能会对人的心理及生理产生副作用，现已很少生产。

综上所述，气电效应原理产生的负离子来自大自然，效果很好，但应用场所

有限制，“电晕放电型”型负离子发生器原理简单可行，在家电产品中的使用越

来越广泛，不过，所附带出的臭氧会造成另一弊端。

三、负离子发生器的应用：

1、概述：

现在常用的空气负离子发生器多以电晕放电为主。而放电电极有开放式电极及封

闭式电极之分，开放式电极的电场对环境有一定影响，其放电电压为3KV至10KV上

下，产生的空气负离子浓度，以30公分距离测定，一般可达106个/立方厘米，浓度

高的可达107个/立方厘米，臭氧浓度多数符合环境卫生标准。对于医疗用途的负离子

发生器，其臭氧浓度指标应比环境卫生标准有更严格的要求。

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空气负离子使用的发射电极，近年来已使用导电纤维代替沿用的针状电极其效果

比沿用的针状电极产生的负离子浓度高，而无臭氧产生。这种新材料的使用，使得可

选用较低的发射电压，而获得较高浓度的空气负离子，并减轻了高压电场对人体、物

品的干扰，预料将会给人造空气负离子的开发、使用，带来更美好的前景。

目前市场上出售的负离子发生器、还未能把静电沉降下来的飘尘很有效地收集、

去除，往往长期使用、常常造成负离子发生器附近的墙壁、物件污染、变黑。

2、负离子发生器在空气清新机上的应用：

负离子发生器已广泛应用于空气清新机上，通常与配合微风扇、空气过滤器等

系统共同构成空气清新机的主要功能部分，其工作原理如下：

空气清新机内的微风扇（又称通风机）使室内空气循环流动，污染的空气通过

机内的空气过滤器系统（多次过滤）后将各种污染物清除或吸附，然后经过装在出风

口的负离子发生器，将空气不断电离，产生大量负离子，被微风扇送出空气清新机，

形成负离子气流，能有效的使各种微粒飘尘荷电聚集，有害气体分解，细菌与病菌杀

灭，消除烟雾和异味，达到清洁、净化空气的目的。

空气清新机常用负离子发生器的技术参数（电晕放电）：

额定电压：（VAC/HZ、VDC）

工作环境：温度范围、湿度范围

气压范围：（860mbar-1086mbar）

输出电压：DC范围（负高压：KV）

臭氧浓度：（<0.05PPm～0.06PPm）

绝缘电阻：输入对地、对输出间500V高阻计测值（>30MΩ）

噪音：距离测试头100mm处，噪音应小于40dB

消耗功率：（≤1W）

负离子发射浓度：（距发射端30cm处>1×106个/cm3）

（韩国规定距发射端10cm处）

电器强度：输入与输出、输入与接地之间应能承受AC1800V/S无击穿现象；

输入与外壳之间施加AC4500v/s无击穿现象。

上述参数各极限数字为参考值，应以国家标准为准。

负离子发生器臭氧发生浓度，国家标准：小于0.1mg/m3

负离子高压电路的安全性性考虑：

通常操作者很难有机会触及电路部件，万一触到也不必担心，这是因为负离

子发生器采用晶体管振荡形成高压，若人体触及高压，其振荡回路Q值〔Q为振

荡电路的品质因素〕降低，输出电压随之降低，确保人身安全。

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3、负离子发生器质量的鉴别方法：

鉴别负离子发生器质量的主要方法是：

⑴检查发生器的电磁波屏蔽性能，应不影响附近的收音机和电视机的正常

使用。选购时可带一只小的半导体收音机，在离工作的负离子发生器30厘米处

应不受到干扰。

⑵根据正负电极之间的引力做功可转化成电能的原理，将负离子发生器放

在宽敞的房子中央，并使其工作（周围不要放其他物体）。测试者一手握住8瓦

新荧光灯管的一端，另一只手拿块干燥的绸子来回摩擦灯管，随后将灯管的另一

端接近发生器的出口。若灯管能在30-50厘米处出现淡色光亮，则证明发生器性

能良好；若必须在5-10厘米处才发出亮光，则证明发生器性能较差；如果被绸子

反复摩擦的灯管直接靠近发生器出口而仍不闪光，则说明此产品基本不能起到医

疗保健作用。

⑶用手背靠近负离子发生器的出口20厘米处，会有凉风飕飕的感觉，这就

是负离子风。同时随风还可闻到一股清新凉爽的气味，就象在开中了的自来水龙

头前感到的那股气味一样，这就是负离子气味，有风、有味的产品，即为合格的

负离子发生器。

⑷臭氧含量的鉴别。

在0.3米处应闻不到有臭氧的气味（类似麦草味、鱼腥味），或闻了几分

钟不出现头晕现象。

⑸将一只新的塑料薄膜食品袋套在手上，当手靠近性能好的发生器出口时，

负离子喷到食品袋上产生静电吸力，塑料袋会紧紧地贴在手上。即使关掉负离子

发生器，积累起来的电荷也不会马上消失，吸手的现象还会保持一段时间；性能

差的产品没有这种现象。

⑹一般负离子发生器只有一个金属喷针头，这种产品用于20平方米的房间

较为合适。

若放在面积大于20平方米的房间内使用，可选购有两个金属喷针头的发

生器。

⑺呼吸负离子的最佳距离为离发生器出口30-35厘米处。立式负离子发生

器最好离墙安放在宽敞而无遮挡的地方。

第三章空气负离子的测量技术及其应用

（本章部分摘自高级工程师徐先—《空气离子测量技术及其应用》）

空气离子所携带的电荷是极其微小的，要测量它必须使用离子收集器和微电

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流计构成的空气离子测量仪。这种仪器灵敏度高、绝缘要求也很高，在测量中很

容易受到环境因素和人为因素的影响而造成测试的误差甚至测不到本来应该有

的离子。另外，空气离子研究和应用项目涉及面较广，决定了空气离子测量仪的

测量对象比较多。不同的对象和环境都对测试的结果存在一定的影响。这就要求

研究人员或使用者对仪器和被测对象的性质有一定的了解。也就是说，在空气离

子研究中，要得到关于离子浓度和离子迁移率的可靠的数据，除了要有合适的仪

器外，还要有一证整套正确的测试方法。为此，要尽可能多地掌握有关仪器原理，

空气离子的背景知识，根据被测对象选择合适的仪器并规定合理的测试方法和步

骤。

一、空气离子测量原理

１、离子浓度测量：

空气离子测量仪一般采用电容式收集器收集空气离子所携带的电荷；并通过

一个微电流计测量这些电荷所形成的电流。其结构如下：

图1.空气离子测量示意图

极性分别向收集板和极化板偏转，把各自所携带的电荷转移到收集板和极化板

上。收集板上收集到的电荷通过微电流计落地，形成一股电流Ｉ；极化板上的电

荷通过极化电源（电池组）落地，被复合掉,不影响测量。•一般认为：每个空气

离子只带一个电荷（当然特殊情况下可以带多电荷）。

离子浓度可以由所测得的电流及取样空气流量换算出来，公式为：

I

N＝────────(1)

q·V·A

式中：N─每单位体积空气中离子数目（个／cm3）；

I─微电流计读数（A）；

q─基本电荷电量（1.6x10-19库伦）；

V─取样空气流速（cm3／c）；

A─收集器有效横截面积（cm2）。

2.离子迁移率：

空气离子在单位强度（1V/m）电场作用下的移动速度称为称为离子迁移率。

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离子迁移率是分辨被测离子直径大小的一个重要参数。小离子（直径0.001～0.

003m）,平均迁移率为1.0(cm2/Vc）；中离子（直径0.003～0.03μｍ）平均

迁移率为0.05（cm2／V·c）大离子（直径0.03～0.1μｍ），平均迁移率0.00

5（cm2／V·c）。

迁移率与离子大小的关系见下图所示：

图2.迁移率与离子大小关系

根据离子迁移率的定义和离子收集器的结构，可以推得离子迁移率的计算公

式：

d2Vx

Ｋ＝─────（3）

LU

式中：K─收集器离子迁移率极限（cm2／V·c）；

d─收集板与极化板之间的距离（cm）；

Vx─收集器中气流速度（cm/c）；

L─收集板长度(cm)；

U─极化电压(V)。

图3.离子迁移率测量原理图

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二、仪器结构：

空气离子测量仪可分为离子收集器及微电流放大器两部分：

1．离子收集器。是由抽气机将空气抽入，同时用一个电场收集这些被取样气

体中的离子，以形成一股离子电流的装置。目前比较通用用的离子收集器为平行

板式收集器：

平行板式离子收集器的收集板与极化板为互相平行的两组金属板，这种收集

器可以采用多组极板结构，在不影响离子迁移率“K”的前提下使极板距离“d”

较小，而使收集器截面“A”相对大一些，以增大取样量，提高灵敏度。平行板

电场属于均匀电场，不但可以用于收集离子，而且可以用于测定离子的迁移率。

为了克服平行板电场的“边缘效应”一般让收集板稍微超前于极化板，使整个电

场更加均匀。

2．微电流放大器。是空气离子测量仪的关键性部件之一，微电流放大器一

般采用全反馈式直流放大器，其工作原理示意图如下：

图4.微电流放大器原理图

Ｖ0＝－Ｉs·Ｒf（６）

式中：Ｉs─输入电流

Ｖ0─输出电压

Ｒf─反馈电阻

根据这一公式便可以得到被测电流Ｉs的数值。仪器的反应速度基本上取决

于反馈电阻Ｒf的数值和与它们并联的电容Ｃf（包括分布电容量）。

图5.仪器的响应时间

=RfCf(7)

较快的响应速度对于观察离子浓度的变化是有利的，然而在野外测量时，由

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于风的影响，离子浓度波动较大，往往容易造成读数跳动不定，无法读取的毛病。

在这种情况下，采用较长的响应时间可以得到更平稳的读数。

三、选择空气离子测量仪应着重考虑的几个问题：

1、离子浓度测量上限：考虑到目前各种应用项目的实际需要。空气离子测

量仪上限要能达到109个/cm2就足够了，超过这个限度是没有必要的。

2、离子浓度的最小分辨力，即仪器的灵敏度极限（下限）。如果要求进行空

气本底离子浓度值测试，则要选用分辨力优于20个离子/cm3的仪器，否则会

由于灵敏度不够而影响测量。

3、离子迁移率测量范围：对于不同结构的离子测量仪，离子迁移率包涵不

同含义：采用单级离子收集器的仪器，所指的是离子迁移率的极限值，这意味着，

迁移率比这个极限值大的小离子都被会收集到。（注意；离子越大，迁移率越小。）

有一种二级式平行板收集器（DLY-2空气离子测量仪）。其第一级收集板较短，

用于收集小离子，第二级收集板较长，用于收集中、大离子，前、后两级极板都

是独立的，可以分别施加不同的极化电压。为了加宽离子迁移率复盖的范围，这

种离子收集器使用了不同的两种抽气速度，测量小离子、中离子时抽气速率较高，

约1.8m/s;测量大离子时抽气速率较低，为0.5m/s.这样，可使得离子迁移

率范围复盖大、中、小离子的范围。

二级式离子收集器的空气离子测量仪，在测量大、中离子时，第一级用作小

离子过滤器，把较小的离子先行过滤。第二级收集到的就是中、大的离子。在这

种情况下，第二级收集器的迁移率值是一个区间值；其迁移率上限是第一级收集

器的迁移率极限值，下限是第二级的收集器的迁移率极限值。这种仪器在绘制离

子迁移率谱图时有较大的优越性。

4、抽气速率：指仪器所使用的抽气气流速率，它和仪器的取样量直接相关。

取样量大的灵敏度一般较高，适宜于对较大空间范围的空气进行测试。取样量较

小的灵敏度较低，也较易受外界气流干扰。但它对被测对象影响较小，适合用于

那些不允许大量采样的场合。

5、测量误差：

（1）离子浓度测试误差：主要由微电流计的误差和抽气速率误差组成。前

者一般在5%左右，后者在10%左右，因此离子测量仪的浓度测量误差大致在10

15%左右。

（2）离子迁移率标定误差：主要由极化电压误差和抽气速率与极板间距之

误差构成，一般为1020%左右。

6、响应时间：从被测量的气体开始被抽入收集器到仪器指示稳定的时间，

各种仪器不同。在野外测试或被测离子源存在波动较大的情况下最好选用反应时

间长一些的仪器；但对于观察离子衰减时间（离子寿命）等一些，就应采用要测

量快速度变化的项目，就需要响应时间较短的仪器，否则就观察不到衰减过程。

一般的情况下，响应时间可在520秒的范围内选择。

7.测量对象：空气离子测量仪的测试对象，大体上可分为自然离子源和人造

离子源。自然离子源，主要有地表放射性物资、放射性气体、宇宙线、天然瀑布

等。人造离子源主要有各种电晕式离子发生器、水激式离子发生器及放射源离子

发生器等。不同的离子源产生的离子浓度相差甚大，离子源周围的离子浓度梯度

的分布也有很大不同。自然离子源又可分为室内、室外、城里、野外等各种自然

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条件。在室外测试主要考虑避免环境因素的影响，应避免风直接吹到收集器的入

口或出口，以免加快或减弱抽气速率。在有风的情况下应尽量使收集器入口气流

方向与风向垂直，最大限度的减弱外界风对测量结果可能造成的影响。

室内测量时，要考虑避免室内电器对测试的干扰，还要考虑墙壁，桌面等材

料是否会吸附（储存）离子电荷，造成静电干扰。一般不希望使用塑料等高绝缘

性材料做实验室的桌面、墙壁，因为这些材料很容易吸附电荷形成附加电场，从

而对测量结果造成影响。

在湿度大的环境中要避免因连续测量而使仪器受潮，此时，除了采取驱潮措

施外，最好采取间断性测试的方法，这样，可利用仪器自身的驱潮器使其恢复功

能，保持正常测量的性能。

电晕法产生的离子浓度比较高，但是随扩散距离的增加，离子浓度会急剧衰

减。带有吹风装置的离子源浓度衰减速率比不带风机的要慢得多，其扩散距离较

远，空间分布电场也较弱。

水离子发生器所产生的离子浓度一般在数十万个/cm3左右。这种离子的寿

命比电晕法产生的要长得多，其浓度梯度（空间电场）较小，另一个特点是这种

离子的迁移率主要分布在0.4cm2/V·c左右，与其他类型的空气离子发生器

有所不同。

空气离子浓度依据不同测试环境点的分布规律：

1、在一般情况下，正离子浓度稍高于负离子，大约多20%，单级系数n+/n-=1.2

左右。

2、离子浓度随海拔高度上升而增加，这主要是由于高空紫外线、宇宙线辐射强。

3、瀑布附近空气负离子浓度极高，比一般的正常空气中要高数十倍到上百倍。

4、地下设施中空气离子状况较复杂，这是因为地下空气中，离子主要由放射性

元素（有人认为主要是氡）所激发。不同地质情况的坑道中离子浓度相差很

大。

5、安装有空调设备的室内，正、负离子比例失衡，应考虑加以校正。

6、图6为一空气负离子发生器在清洁的室内空气中测得的离子迁移率分布图，

可以看出其中绝大多数为小离子，

附图6.室内空气负离子发生器迁移率分布曲线

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7、在瀑布附近测试的结果也反映出有许多大的负离子。但是这些大离子并不是

粉尘微粒，而是由纳勒效应产生的、以汽溶胶形式出现的带负电荷的水蒸气

团。

附图7烟雾迹瀑布空气离子迁移率分布曲线

8、厦门市鼓浪屿干部休养所的测试结果（图8）可以看出，这里的负离子浓度

比一般环境要高得多，离子迁移率几乎都在0.76以上，属小离子范畴。负离

子浓度也高于正离子浓度。

图8鼓浪屿干部休养所离子迁移率分布曲线

9、空气含尘量对空气离子的迁移率分布有很大影响。在某农药厂粉剂包装车间

的测试表明，正离子浓度大大超过负离子浓度，其中大多数正离子的迁移率

很低，。同样地，在水泥厂包装车间所测到的数据，也反映出大离子所占的比

例很大。

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图9某农药厂粉剂包装车间离子迁移率分布曲线

从以上污染严重的例子中可以看到，在这些环境中大离子明显地增多了。我们知

道，小离子或小离子团附着在飘尘或汽溶胶上就成为大离子。而大离子多在一定

程度上可以反映出空气中漂浮物的增加。离子迁移率分布图对于反映空气中的漂

浮物是一个很有用的指标。

10、在对空气负离子的24小时定点连续测试中，我们发现，一天中空气离子

浓度变化很大，一般凌晨是离子浓度为最低，午夜有一个高峰，两者相差在

45倍，这是与空气含水量直接相关的。

图10、鼓浪屿干部休养所24小时内负离子浓度变化

四、综述：

空气离子浓度及迁移率的变化受很多复杂因素的影响。已有的测量数据表

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明：空气离子迁移率分布与周围环境的清洁程度密切相关，在清洁的环境里产生

的空气离子多数为小离子，其迁移率较大；在污染的空气中则会出现不少中、大

离子，其迁移率要小得多。两种情况下，离子迁移谱明显不同。离子迁移率分布

图的绘制可以反映空气中各种大小不同悬浮颗粒的数目以及它们之间的比例，可

以作为评价空气质量的依据之一。

空气离子发生器的检测，是空气负离子研究、开发、应用很重要的一部份。

目前从使用性能上，以鉴定其产生的小的空气负离子浓度、臭氧浓度为主。在这

方面，广州市环境保护科学研究所于1983年引进了美国的空气离子浓度测定仪，

这是我国引进的第一台空气离子测定仪，早期曾为国产的空气离子测定仪进行校

核，并完成过潜艇水下航行中离子浓度的测定、国家森林公园的空气离子浓度测

定，目前正承担着许多生产负离子发生器厂家的产品测试任务。

总之，空气负离子对于人体环境的居多有益因素，决定了其在空气清新机上

广泛使用的必然性，倡导健康生活是社会进步的必然。空气负离子的引入将在很

长时间内成为未来空气清新机的发展方向。