A new method and apparatus to produce drops with diameters several tens of
nanometers and/or positive or negative ions with a wide range of chemical
composition and masses as large as several kiloDalton is based on creating
Taylor cone-jets of high electrical conductivity, moderate viscosity, and
low volatility liquids under reduced pressure. The liquid is supplied at a
controlled flow rate into a region at low pressure exposed to an electric
field sufficient to electrically atomize it. Suitably charged, shaped and
placed electrodes create the necessary electric field to form the Taylor
cone and extract the charged particles it produces, with a desired energy
and direction. Subsequent ion manipulation supplies beams of ions and/or
nanoparticles for applications such as electrical propulsion or surface
treatment. No liquids suitable to practice this invention have been known
in the past and are introduced here as a key aspect of the invention. They
are such as electrolytes of formamide (or organic liquids such as amides,
alcohols, glycols, esters, ketones, organic phosphates or carbonates,
etc., and mixtures of one or more of these components), ionic liquids
(neat or mixed with other ionic liquids, molecular solvents and/or salts),
molten salts and inorganic acids.
Eine neue Methode und ein Apparat, zum von von Tropfen mit Durchmessern zu produzieren einige 10 Nanometer und/oder positive oder negative Ionen mit einer breiten Strecke des chemischen Aufbaus und der Massen, die kiloDalton so groß sind wie einige, basiert auf Schneider Kegel-Strahlen der hohen elektrischen Leitfähigkeit, der gemäßigten Viskosität und der niedrigen Flüchtigkeit Flüssigkeiten bei vermindertem Druck herstellen. Die Flüssigkeit wird mit einer kontrollierten Strömungsgeschwindigkeit in eine Region mit dem Niederdruck geliefert, der einem elektrischen ausgesetzt wird, auffangen genügendes, es elektrisch zu atomisieren. Passend belastete, geformte und gesetzte Elektroden verursachen das notwendige elektrische auffangen, um den Schneiderkegel zu bilden und die belasteten Partikel, die er, produziert, mit einer gewünschten Energie und einer Richtung zu extrahieren. Folgende Ionenhandhabung liefert Lichtstrahlen der Ionen und/oder der nanoparticles für Anwendungen wie elektrische Antrieb- oder Oberflächenbehandlung. Keine Flüssigkeiten, die verwendbar sind, diese Erfindung zu üben, bekannt in der Vergangenheit und werden hier als Schlüsselaspekt der Erfindung eingeführt. Sie sind wie Elektrolyte des Formamids (oder der organischen Flüssigkeiten wie Amide, Spiritus, Glykole, Ester, Ketone, organische Phosphate oder Karbonate, etc. und Mischungen von einem oder mehr dieser Bestandteile), der Ionenflüssigkeiten (ordentlich oder gemischt mit anderen Ionenflüssigkeiten, molekularen Lösungsmitteln und/oder Salzen), der flüssigen Salze und der anorganischen Säuren.
