一种驻极体的极化装置及采用该极化装置进行极化的方法

摘要

本发明适用于极化技术领域，提供了一种驻极体的极化装置及采用该极化装置进行极化的方法，该极化装置包括：依次串联连接的针状电极、直流高压电源及金属底座，所述针状电极与金属底座之间置有两个以上的尺寸相同、通电电流依次递增、与金属底座平行、共轴且间隔排置的线圈。本发明通过在所述针状电极与金属底座之间置有两个以上的尺寸相同、通电电流依次递增、与金属底座平行、共轴且间隔排置的线圈，可收拢电荷，将电荷集中到一个小的范围内，提高驻极体单位面积上的电荷量，并可使深阱捕获更多的电荷。

说明书

技术领域

本发明属于极化技术领域，尤其涉及一种驻极体的极化装置及采用该极化装置进行极化的方法。

背景技术

随着电子产业的飞速发展，驻极体电容式传声器的需求越来越大，功能也在不断提高、完善。在驻极体电容式传声器的生产制作工艺中，驻极体的极化工艺尤为关键。

目前，普通的驻极体的极化装置如图1所示，包括依次串联连接的金属底座103、直流高压电源104和针状电极101。在极化时，将待极化的镀覆有膜体的驻极体102置于金属底座103上进行极化，针状电极101在直流高压电源104下，可产生电子束射向待极化的驻极体102，但由于电子束射向驻极体102的充电区域的作用力在控制上的不确定因素，电荷比较分散，无法将电荷大量的集中到一个固定的区域，不能有效地提高驻极体102上的电荷量。

综上所述，普通的驻极体的极化装置无法将电荷大量的集中到一个固定的区域，不能有效地提高极化的驻极体102单位面积上的电荷量。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种驻极体的极化装置，旨在解决普通的驻极体的极化装置无法将电荷大量的集中到一个固定的区域，不能有效地提高极化的驻极体单位面积上的电荷量的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种驻极体的极化装置，包括依次串联连接的针状电极、直流高压电源及金属底座，所述针状电极与金属底座之间置有两个以上的尺寸相同、通电电流依次递增、与金属底座平行、共轴且间隔排置的线圈。

本发明实施例还提供了一种采用上述的极化装置进行极化的方法，包括以下步骤：

开启直流高压电源；

开启直流供电电源，给针状电极与金属底座之间置有的线圈提供依次递增的供电电压；

将待极化的驻极体置于金属底座上，并将驻极体上镀覆有膜体的一面朝向线圈方向进行极化。

本发明实施例与现有技术相比，有益效果在于：通过在针状电极与金属底座之间置有两个以上的尺寸相同、通电电流依次递增、与金属底座平行、共轴且间隔排置的线圈，可收拢电荷，将电荷集中到一个小的范围内，提高驻极体单位面积上的电荷量，并可使深阱捕获更多的电荷。

附图说明

图1是现有技术中普通的驻极体的极化装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的驻极体的极化装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的采用该极化装置进行极化的方法的流程图；

图4是电子作螺旋运动的示意图；

图5是电子作变螺距、变半径螺旋运动的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的实施方案如下：

一种驻极体的极化装置，包括：依次串联连接的针状电极、直流高压电源及金属底座，所述针状电极与金属底座之间置有两个以上的尺寸相同、通电电流依次递增、与金属底座平行、共轴且间隔排置的线圈。

一种采用上述的极化装置进行极化的方法，包括以下步骤：

开启直流高压电源；

开启直流供电电源，给针状电极与金属底座之间置有的线圈提供依次递增的供电电压；

将待极化的驻极体置于金属底座上，并将驻极体上镀覆有膜体的一面朝向线圈方向进行极化。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述：

请参阅图2，本发明实施例提供了一种驻极体的极化装置，包括：依次串联连接的针状电极21、直流高压电源24及金属底座23，所述针状电极21与金属底座23之间置有两个以上的尺寸相同、通电电流依次递增、与金属底座23平行、共轴且间隔排置的线圈25。

通过在针状电极21与金属底座23之间置有两个以上的尺寸相同、通电电流依次递增、与金属底座23平行、共轴且间隔排置的线圈24，可收拢电荷，将电荷集中到一个小的范围内，提高驻极体22单位面积上的电荷量，并可使深阱捕获更多的电荷。

在本发明实施例中，该极化装置还包括：

与线圈25连接的直流供电电源28。

在本发明实施例中，针状电极21与线圈25之间呈非直角的夹角。

在本发明实施例中，极化装置还包括：

置于金属底座23外围的加热单元。

通过加热单元，在将待极化的驻极体22置于金属底座23上进行极化时，极化充电效果会更好。

其中，加热单元具体可为高温管，当将驻极体22置于金属底座23上进行极化时，高温管的温度可设置为150℃-190℃。当驻极体22极化完毕后，可将极化完毕的驻极体22置于室温下降温恢复即可。

待极化的驻极体22上镀覆有膜体，膜体具体可采用FEP膜、PTFE膜或FEP和PTFE的复合膜。优选采用PTFE膜，在高温下极化时，其电荷的稳定性较好。

在本发明实施例中，针状电极21和直流高压电源24之间还串联连接有电流计26。

在本发明实施例中，直流高压电源24的电压可设置在-10KV～-20KV之间，直流高压电源24的电压优选设置为-16KV，能够将电晕放电产生的电荷量最大化，且针状电极的使用寿命相对较长。在本发明实施例中，直流高压电源24的负极与电流计连接，直流高压电源24的正极与金属底座连接，并且直流高压电源24的正极接地。

在本发明实施例中，线圈25的匝数为50匝以上。线圈25的直径在10mm-20mm之间，优选直径为14mm。线圈25中的通电电流在10A-50A。

在本发明实施例中，针状电极21与金属底座23之间置有五个线圈251、252、253、254及255，五个线圈251、252、253、254及255的通电电流大小依次为10A、20A、30A、40A、50A。

在本发明实施例中，相邻两个线圈之间的间距相等。

在本发明实施例中，相邻两个线圈25之间的距离为30mm-100mm。优选距离为50mm，可将相邻线圈25之间叠加的磁感应强度降到最小。

在本发明实施例中，距离驻极体22上表面最近的线圈与驻极体22上表面之间的距离为2mm-5mm。

请参阅图3，本发明实施例还提供了一种采用上述的极化装置进行极化的方法，包括以下步骤：

步骤S301中，开启直流高压电源24。

在本发明实施例中，直流高压电源24的电压可设置在-10KV～-20KV之间，直流高压电源24的电压优选设置为-16KV，能够将电晕放电产生的电荷量最大化，且针状电极的使用寿命相对较长。

步骤S302中，开启直流供电电源28，给针状电极21与金属底座23之间置有的线圈25提供依次递增的供电电压。

    在本发明实施例中，针状电极21与金属底座23之间置有的五个线圈251、252、253、254及255，通过设置直流供电电源28来调节给五个线圈251、252、253、254及255提供依次递增的供电电压，从而可使线圈251、252、253、254及255的通电电流I1、I2、I3、I4、I5呈依次递增的趋势。可控制通电电流I1、I2、I3、I4、I5的值分别为10A、20A、30A、40A、50A。当然在具体应用中可根据需要设置线圈25的数量，线圈25上的通电电流也可以根据需要设置，只要保持递增的趋势即可。在此所列举的参数并不用于限制本发明。

S303：将待极化的驻极体22置于金属底座23上，并将驻极体22上镀覆有膜体的一面朝向线圈方向进行极化。

在本发明实施例中，极化的时间可设置在0.1秒-1秒。优选为0.5秒。可使电荷的稳定性性对较好，且效率较高。当然，具体应用中可根据需要设置极化时间，在此并不用于限制本发明。

在本发明实施例中，步骤S301之前还包括以下步骤：

开启加热单元。

通过加热单元，在将待极化的驻极体22置于金属底座23上进行极化时，极化充电效果会更好。

其中，加热单元具体可为高温管，当将驻极体22置于金属底座23上进行极化时，高温管的温度可设置为150℃-190℃。当驻极体22极化完毕后，可将极化完毕的驻极体22置于室温下降温恢复即可。

作为一个优选方案，采用上述的极化装置进行极化的方法，包括以下步骤：

开启加热单元，将温度上升至190℃；

将直流高压电源24打开，将电压调至-16KV；

开启直流供电电源28，给针状电极21与金属底座23之间置有的五个线圈25提供依次递增的供电电压，以使线圈251、252、253、254及255的通电电流I1、I2、I3、I4、I5分别为10A、20A、30A、40A、50A；

将待极化的驻极体22置于金属底座23上，并将驻极体22上镀覆有膜体的一面朝向线圈方向进行极化；

将极化过的驻极体恢复至室温。

在本发明的实施例中，可将极化过的驻极体放在无尘环境下恢复至室温。

请参阅图4和图5，对本发明实施例的极化原理说明如下：

在电、磁场的共同作用下，电子在电场作用下得到加速，而会具有一定的速度v，该帶电的电子以θ角度入射于均匀磁场B中，把v分解为：平行于B的分量v∥＝vCosθ；垂直于B的分量v⊥＝vSinθ；垂直于B的分量v⊥，不攺变速度的大小，只改变速度的方向，故电子应在垂直于磁场的平面内作匀速圆周运动，但由于平行于B的分量v∥的作用，电子又要攺变速度，因而，电子可作螺旋曲线运动。

由公式可知，电子螺旋曲线运动的半径R＝mv⊥／qB，螺距h＝v∥2πm／qB，当B增大时，半径R小和螺距h均会变小。因此，随着B的增大，螺旋曲线的半径R和螺距h在沿B增大的方向减小，请参阅图5。

以上述尺寸相同的圆电流线圈251、252、253、254、255，沿从上到下的方向同轴排列，其中流过的电流I1、I2、I3、I4、I5逐步增大，则就会产生如图5所示的逐步增大的磁场。若在线圈251的上侧有负高压的电子发射，则帶电的电子以θ角度入射于均匀磁场B中，随着B的增大，电子作变螺距、变半径螺旋运动。按公式可知帶电的电子所受到的洛伦茨力为 ： Fm=qv×B ，这对获得更多的阱深，能将电荷注入较深的膜体内帶来了保证。针状电极上产生的高能电子受到洛伦茨力作用，速度加快，因此可将电荷更深的注入膜体内，并可收拢电荷，将电荷集中到一个小的范围内，提高驻极体单位面积上的电荷量，并可使深阱捕获更多的电荷。

本发明的驻极体的极化装置及采用该极化装置进行极化的方法，通过在针状电极21与金属底座23之间置有两个以上的尺寸相同、通电电流依次递增、与金属底座23平行、共轴且间隔排置的线圈24，可收拢电荷，将电荷集中到一个小的范围内，提高驻极体22单位面积上的电荷量，并可使深阱捕获更多的电荷。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。