负氧离子发生器技术
18世纪，物理学家库仑通过实验发现，绝缘金属导体携带的电荷会在大气中消失。此外，物理学家伦琴和贝克雷尔发现，电解质溶液中的气体带有正电荷或负电荷，这使气体导电。物理学家埃斯特尔、加特勒和威尔逊也用大气电导率理论解释了库仑的实验结果。这种空气中的导电粒子被物理学家法拉第称为“离子”，因此得名“空气离子”。
100多年后，J .Thomson第一个用公式表达了离子的特性，同时建立了正负离子的模型。随后Eiseer和Geieel证明了离子的存在，即带有正负电荷的粒子，其粒径略大于分子。1905年，朗格林发现了大气中的第二种离子，称为朗格林离子或大直径带电粒子，也称为重离子。到1909 A.Pouer发现了第三种离子，即直径中等的离子，称为中离子。到了20世纪30年代，德国的德绍尔已经开始了对大气中正负离子的研究。他首先使用了电晕离子发生器，形成了负离子生物效应的第一次研究高潮。数百篇论文、研究和实验报告证明，负离子对人体有明显的有益作用，而正离子则对人体血压和新陈代谢有明显的破坏作用。这些研究因第二次世界大战而终止。美国加州大学ALbeterPani Kragan教授及其研究团队开创了离子生物效应的微观研究和实验，将空气负离子的研究推向了第二次开发利用的高潮。克拉根教授对动物、植物和人类做了大量的实验，从人体内分泌、内循环、各种酶的反应等方面论证了负离子是如何影响人体、动物和植物，以及它们是如何产生各种生物效应的。世界各地的许多研究者在自己研究的基础上进行了上述实验，认为负氧离子具有明显的生物学效应。国外开发了许多新型负离子发生器，用于实验研究和空调房间及医疗卫生领域。
从1889开始，德国科学家埃尔斯特和格特尔发现了空气负离子的存在，德国物理学家菲利波纳尔博士第一个从学术上证明了空气负离子对人体的功效。到1902，阿萨马斯等人肯定了空气离子存在的生物学意义。1903年，俄罗斯学者发表了一篇用空气负离子治疗疾病的论文。美国RCA公司Hamsen在1932年发明了世界上第一台医用空气负离子发生器。半个世纪以来，欧美和日本对空气负离子的研究经历了漫长的发展和应用阶段。
AS系列负氧离子代获得1976日内瓦国际新发明新技术展览会金奖。
该装置利用电晕放电产生负离子。负氧离子发生器的结构如图2-1所示。
在图2-1中，如果在一排针状负电极和环形正电极之间施加3~4 kV的DC高压，就会在一排针状负电极处产生电晕放电，使空气电离。由于氧气的电子亲合力远大于氮气等其他气体，被空气电离的自由电子大部分被氧分子俘获，形成负氧离子。这些负氧离子被负高压所排斥，其中一些负氧离子在负电极后面装有一个小型轴流风扇。在电场和风扇风的作用下，负氧离子在环形正极的缝隙中不断放电，形成含有大量负氧离子的新鲜空气。
空气主要由氮气(占空气的78.09%)和氧气(占空气的20.95%)组成。正常情况下是中性的，但由于宇宙射线、紫外线、微量放射性物质的辐射以及一些物理化学反应，空气中的少数中性分子(或原子)会电离成自由电子和正离子，而自由电子往往与中性分子结合形成负离子。因为各种气体原子(或分子)的电子亲和力不同，亲和力高的容易吸收电子产生负离子。氮的电子亲和能为0~0.05 eV，氧的电子亲和能为1.13~1.47 eV，处于下层。
大气是最丰富的，所以大部分在空气中电离的自由电子被氧分子俘获，成为负氧离子。流程如下:[2]
然而，一些氧分子在电离过程中被还原成氧原子。
如果氧原子与氧分子重新结合，就会产生臭氧。
上面说的是电离负氧离子发生器电极附近的情况。
[3]
负离子发生器的工作原理来自电晕放电。电晕放电是气体自持放电的一种形式，它不需要外部电离源来启动和维持放电。为了保持稳定的电晕放电，必须形成不均匀的电场。随着电极间施加电压的增加，导体附近的空间电场强度也会增加。通常在自由空间，由于宇宙辐射，每立方厘米空气中大约有1000个自由电子。在电场的作用下，这些自由电子会加速撞击气体原子或分子。自由电子的加速度会随着电场强度的增加而增加，自由电子在撞击气体原子或分子之前积累的能量也会增加。当电场强度达到气体放电的临界值时，自由电子在撞击前积累的能量将足以撞击一个来自气体原子或分子的电子。这时，导体附近小范围内的空气开始电离，出现了气体的无意识放电。如果电压继续升高，气体电离加剧，形成大量电子坍缩，产生大量电子和正负离子，并伴有淡蓝色辉光和嘶嘶声，放电由非自持放电变为自持放电。这种特殊形式的气体放电称为电晕放电。
电场的不均匀性将主要电离过程限制在局部电场强度较高的电极附近，特别是在曲率半径较小的电极附近的大或小薄层中，气体的发光只发生在这一区域，称为电离区，或称电晕层或电晕层。在区域外，由于电场较弱，不发生或很少发生电离，电流的传导依靠正离子、负离子或电子的迁移运动，所以电离区外的区域称为迁移区或外围区。如果两个电极只有一个晕，放电的迁移区基本上只有一个符号的带电粒子。在这种情况下，电流是单极的。本实验中，负离子发生器形成不均匀电场的两个电极是电晕线电极和负高压接地电极，发生负电晕放电，形成负电晕电流。
电晕放电后，如果进一步提高两电极间的电压，电晕面积会逐渐扩大，亮度和嘶嘶声会越来越大。当电压上升到一定值时，在某些放电点可出现刷状细小火花，其范围远大于正常电晕区，并伴有嘶嘶声和噼啪声。这种放电形式称为刷式放电。随着电压的不断升高，电刷火花越来越长，最后在正负电极之间会形成一个通道，导致气体击穿，两电极之间的电压会急剧下降。根据电源容量的大小，击穿的形式可以是电弧放电或火花放电。
当电源容量足够大时，气体击穿后会流过较大的放电电流，在电极间形成电弧，称为电弧放电；如果电源容量小，气体击穿后，放电电流会受到限制，以至于不足以形成电弧，然后放电停留在火花放电阶段。火花放电是一束明亮、曲折、常分叉的细丝，迅速穿过放电间隙，然后迅速熄灭，熄灭后又立即重新出现。火花放电的电流比电弧放电的电流小得多。
为了使发电机正常工作，必须在电极之间施加一定的电压，形成电晕放电。形成电晕放电的最低电压称为电晕起始电压。此时由于空气的电离出现了大量的离子，在电压的作用下会流过一定的电晕电流，电晕电流会随着电压的增大而增大。当然，由于空气中自由电子的存在，即使施加的电压远小于电晕电压，也会由于自由电子的流动而在电极之间形成电流，但这些自由电子的数量很少，形成的电流与电晕电流相比可以忽略不计。[4]
负氧离子发生器的一个重要技术指标是负氧离子浓度。一般在发电机手册中
中标记的浓度值表示负氧离子发生器前方20 cm处空气中的负氧离子化。
分浓度，大于或小于20 cm的浓度是不一样的，因此，必须输入负氧离子的浓度。
线路理论计算和测试。从负氧离子发生器排出的负氧离子流包含传导电流。
和载流电流，即
(2)带入(1)
使用高斯定理
现在我们将讨论氧离子匀速运动的一维稳态系统，因为
(4)成为
(5)存在指数衰减解。
因为
因此，负氧离子浓度为
结果表明，稳态系统的负氧离子浓度n从针状阴极开始，随距离呈指数递减。
如图2-2所示，实验观测值与理论计算值一致。
通过模拟自然条件下的温湿度，连续几个月测量空气中的负离子浓度，详细讨论了温湿度变化对负离子浓度的影响。来自同一地点环境的辐射强度基本保持不变，即实验环境中只有温度和湿度发生变化。
负离子发生器一般由本体、电晕线发射端、接地端和电源输入端组成。
如图1，交流电压经过降压、整流、滤波变成直流电，再经过振荡器、放大电路、开关管，由高压磁包控制产生负离子。高压磁包是一个高频变压器，高压磁包里有一个高压硅桩来整流它的逆变电压，所以它的输出是整流DC。所有逆变器电流都属于交流电，变压器储能和释能的电流方向相反。电流方向固定的电流称为直流电。逆变器有几种，单端和桥式、单端正激、单端反激、半桥、全桥等等。
本体:是以塑料为外壳，用阻燃环氧树脂包封的高压绝缘子。机身外壳通常采用PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)或PEI(聚醚)注塑成型，材料必须耐高温200℃以上，阻燃绝缘。
电晕线发射端:通常使用金属针或碳纤维。
接地端子:铜片用于接地。
电源输入:电源线。
上图为高效开放式负离子发生器，采用可控硅逆变高压悬浮放电针，结构简单，效果好，安全可靠。市电电压从160 V到250 V都能正常工作，功耗极低，只有1W左右，可以长时间连续工作。
220V商用电源由VD1，VD2，R1，R2整流和限流。单向脉动电流控制VS的通断产生振荡。经变压器T升压后，由VD3整流，得到约10000伏的负高压。放电后对着空气放电，产生电离和负离子。
高压磁包由于电压高，温度高，容易产生火花，击穿周围的电子元器件，所以这里用Tenon(聚四氟乙烯)封装高压磁包。高压磁包外部浇注有含阻燃耐热树脂的环氧树脂或含三聚氰胺树脂的塑料粉末。PCB的焊接面覆盖塑料粉，也能填充绝缘间隙；间隙用阻燃环氧树脂填充，避免了电路元件之间的相互干扰，可以提高电路元件的使用寿命。
中国拥有自己的高端负离子专利技术:负离子转换器技术和纳米富勒烯释放器技术，使负氧离子成为医疗中的一种辅助医疗手段。
负离子转换器是应用在负离子发生设备上的特殊部件，可以使设备产生小颗粒的空气负离子，即轻离子。小颗粒负离子具有高动能、高活性的特点，迁移距离和速度大，负氧离子不用风扇吹就能覆盖4-5米。
富勒烯是纳米技术制成的电催化剂材料，是一种接近超导的材料，即电阻几乎等于零。当电离子通过这种材料时，会产生强烈的振动效益，所以它充分利用了电离子的自由沉淀，所以不需要像传统的离子释放材料(普通碳纤维金属等)那样需要强电流。).只需要相对微弱的电流就能释放出大剂量、高纯度、高活性、小粒径的负离子。
以淘宝某品牌负氧离子发生器为例。
可以看出它具有-40kv的输出电压