176484. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés réteg-elektrétek előállítására
5 176484 6 A találmányt a továbbiakban kiviteli példa és rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra a rétegelektrétek előállítására szolgáló találmány szerinti berendezés vázlata, és a 2. ábra a dielektromos rétegek töltéssűrűségének időfüggvénye a találmány szerint. A rétegelektrétek előállítására szolgáló találmány szerinti eljárást a következőképpen hajtjuk végre: A 2 dielektromos rétegek 1 felületét (1. ábra) először null-potenciálra sütjük ki. Ez a munkafolyamat azért szükséges, mert a dielektromos réteg felületén véletlenszerűen mindig fellépő (triboelektromos) töltések vannak, amelyek a rétegelektrét stabil töltéssűrűségének alacsony értékét okozzák. A 2 dielektromos rétegek 1 felületének kisütése különböző módszerekkel történhet, például ezek elektromos érintkezésével egy villamosán vezető tiszta folyadékkal (desztillált vízzel). Igen előnyös módon a 2 dielektromos rétegek 1 felületét mindkét előjelű töltéseket tartalmazó ionizált gáz-(levegő-) atmoszférában sütjük ki. Ezután a 2 dielektromos rétegek kisütött 1 felületeire homogén és stabil sűrűségű töltéseket vezetünk. A 2 dielektromos rétegek 1 felületére vezetett töltés mennyisége meghatározott érték alatt marad. így a 2 dielektromos rétegek 1 felületére 10 mikrométer vastagságú politetrafluoretilén alapon olyan töltést vezetünk, amelynek sűrűsége nem éri el a 4X10-8 C/cm2 értéket. Ha azonban a 2 dielektromos rétegek töltéssűrűsége az említett értéknél nagyobb, akkor az instabillá válik, és az idő függvényében csökken. A töltések felvitele a 2 dielektromos rétegek 1 felületének természetes szőrmével való dörzsölésével vagy a 2 dielektromos rétegek 1 felületének egy elektromosan vezető folyadékkal való érintkezésével is történhet. A töltések igen előnyös módon azonos előjelű ionokat tartalmazó gázatmoszférában vihetők fel. A 2 dielektromos rétegek 1 felületére felvitt töltések sűrűsége az idő folyamán stabil, amint az a 2. ábrán látható. Az abszcissza tengelyen az idő hónapokban, az ordináta tengelyen pedig a 2 dielektromos rétegek 1 felületén kialakult töltéssűrűség C/cm2-ben van felmérve. A 2 dielektromos rétegek 1 felületén kialakult töltéssűrűség függésének grafikus ábrázolásából látható, hogy nincs meg az az instabil szakasz, amelyben a töltéssűrűség a kezdeti időszakban csökken. A rétegelektrétek előállítására szolgáló találmány szerinti eljárást megvalósító berendezés egy 3 földelő elektródát tartalmaz (1. ábra), amely egy eltolhatóan elhelyezett alátét alakjában, egy kerek, forgó lemezként van kialakítva. A 3 földelő elektróda szállítószalag alakjában is kivitelezhető. A 3 földelő elektróda felületén vannak elhelyezve a 2 dielektromos rétegek. A 2 dielektromos rétegeknek a 3 földelő elektróda felületével közvetlenül érintkező felülete a 4 alumíniumréteggel van bevonva. A 2 dielektromos rétegek körülbelül 10 mikrométer vastag kerek lemezek. A találmány szerinti berendezés tartalmazza továbbá a nagyfeszültségű 5 egyenfeszültségforrást is. A 3 földelő elektróda fölött nagyfeszültségű 5 egyenfeszültségforrással összekötött 6 töltőelektróda van elhelyezve. A 6 töltőelektróda fémből készült, hengeralakú, átmérője 4 mm, magassága 25 mm és a 3 földelő elektróda felőli vége hegyes. A 2 dielektromos rétegek fölött, ezek közvetlen közelében (néhány milliméteres távolságban) egymás mögött van elhelyezve a dielektromos rétegeket semlegesítő 7 készülék, a hozzávezetett töltéseket stabilizáló 8 készülék, és a stabil töltéssűrűséget ellenőrző 9 készülék. A 7, 8 és 9 készülékek sorban egymás után elvégzik a 2 dielektromos rétegek semlegesítését, a 2 dielektromos rétegek 1 felületéhez hozzávezetett töltések stabilizálását és a stabil töltéssűrűség ellenőrzését. A 2 dielektromos rétegeket semlegesítő 7 készülék a nagyfeszültségű 10 váltakozó feszültségforrást tartalmazza. A nagyfeszültségű 10 váltakozó feszültségforrás all semlegesítő elektródával van összekötve. All semlegesítő elektróda a 3 földelő elektróda síkjára merőlegesen ennek közvetlen közelében van elhelyezve, és a 6 töltőelektródához hasonló felépítésű. All semlegesítő elektródát axiálisan egy földelt 12 fémköpeny veszi körül, amely egy 30 mm átmérőjű henger, amelynek átmérője valamivel nagyobb a 2 dielektromos rétegek átmérőjénél. A kétféle előjelű ionkoncentráció homogenitásának javítására a 2 dielektromos rétegek 1 felületének közelében, a földelt 12 fémköpeny homlokoldalán a 2 dielektromos rétegek 1 felülete és a semlegesítő 11 elektróda vége között a földelt 13 fémrács van rögzítve. A földelt 13 fémrács 0.1 átmérőjű huzalból készült. A 2 dielektromos rétegek semlegesítésére szolgáló 7 készülék ilyen felépítése biztosítja mindkét előjelű ionok elegendően nagy koncentrációját homogén ioneloszlás mellett, a 2 dielektromos rétegek kisülő 1 felülete közelében. Ennek következtében a tetszőleges előjelű véletlenszerű töltések teljes semlegesítéséhez szükséges idő a 2 dielektromos rétegek 1 felületén nem éri el az egy másodpercet. A töltéssűrűség stabilizálására szolgáló 8 készülék a 3 földelő elektróda síkjával párhuzamosan, a 2 dielektromos rétegek és a 6 töltőelektróda között elhelyezett 13 fémrácsot tartalmazza. A 8 készülék tartalmazza továbbá a 6 töltőelektródát axiálisan körülvevő hengeres 15 fémköpenyt, amelynek átmérője körülbelül 30 mm és amelynek homlokoldalán a 14 fémrács van elhelyezve. A 14 fémrács és a 15 fémköpeny egy kisfeszültségű 16 egyenfeszültségforrással van összekötve. A stabil töltéssűrűséget ellenőrző 9 készülék a 2 dielektromos rétegek közvetlen közelében a 3 földelő elektróda síkjára merőlegesen elhelyezett nem mozgatható hengeres 17 mérőelektródával van ellátva. A 17 mérőelektródával a 18 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
