СИСТЕМА С ВЫСОКИМ ИМПЕДАНСОМ ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ И СПОСОБ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1. Система с высоким импедансом для генерирования электрического поля, содержащая:
пару электродов, содержащих диэлектрический материал, в которой каждый электрод имеет по меньшей мере одну поверхность, покрытую электропроводным материалом, и в которой диэлектрический материал образует барьер, отделяющий проводящее покрытие от обрабатываемой среды при ее обработке;
канал или пространство для среды, сформированный между парой электродов так, что электропроводный материал находится на той поверхности электрода, которая не контактирует с обрабатываемой средой в канале или пространстве;
источник изменяющегося во времени, не изменяющегося во времени или импульсного напряжения, соединенный с электродами; и
корпус, содержащий эту пару электродов, при этом корпус выполнен с возможностью удерживать обрабатываемую статичную или динамическую среду в канале или пространстве.
-1
2. Система по п.1, в которой диэлектрический материал имеет в совокупности статическую диэлектрическую проницаемость более 8,8е-11 Ф·м при ≤1,0 кГц, объемное удельное сопротивление более 1,0Е+04 Ом/см, и максимально допустимую напряженность электрического поля более 1,0 кВ/мм.
3. Система по п.1, в которой электроды выполнены удлиненными, имеют квадратное сечение и расположены параллельно.
4. Система по п.3, в которой канал или пространство для среды расположено между электродами.
5. Система по п.1, в которой электроды являются удлиненными трубками, имеющими разные диаметры.
6. Система по п.5, в которой электроды расположены коаксиально, при этом электрод меньшего диаметра расположен внутри электрода большего диаметра, образуя между ними кольцевой канал.
7. Система по п.6, в которой внешняя поверхность электрода большего диаметра и внутренняя поверхность электрода меньшего диаметра покрыты электропроводным материалом.
8. Система по п.1, в которой диэлектрическим барьерным материалом является керамика с высокой диэлектрической проницаемостью, композит из твердых частиц и эпоксидной смолы или другой подходящий диэлектрический материал.
9. Система по п.1, в которой обрабатываемая среда находится в жидкой, газовой или твердой фазе.
10. Система по п.1, дополнительно содержащая средство для подачи импульсной акустической энергии в обрабатываемую среду.
11. Система по п.1, дополнительно содержащая электроакустический или механоакустический преобразователь, выполненный с возможностью подавать акустическую энергию в обрабатываемую среду.
12. Система по п.1, в которой электроды выполнены из пьезоэлектрического материала, выполненного с возможностью подавать акустическую энергию в обрабатываемую среду.
13. Система с высоким импедансом для генерирования электрического поля, содержащая:
-1
пару электродов, содержащих диэлектрический материал, в которой каждый электрод имеет по меньшей мере одну поверхность, покрытую электропроводным материалом, при этом диэлектрический материал образует барьер, отделяющий проводящее покрытие от обрабатываемой среды, и имеет диэлектрическую проницаемость более 8,8е-11 Ф·м при ≤1,0 кГц, объемное удельное сопротивление более 1,0Е+04 Ом/см, и максимально допустимую напряженность электрического поля более 1,0 кВ/мм;
канал или пространство для среды, сформированный между парой электродов так, что электропроводный материал находится на той поверхности электрода, которая не контактирует с обрабатываемой средой в канале или пространстве;
источник изменяющегося во времени, не изменяющегося во времени или импульсного напряжения, соединенный с электродами, в которой диэлектрический материал расположен параллельно или коаксиально, образуя последовательную емкостную цепочку с обрабатываемой или тестируемой средой, которая концентрирует или интенсифицирует электрическое поле, подаваемое в упомянутую среду, и
корпус, содержащий пару электродов и выполненный с возможностью удерживать статичную или динамичную среду в упомянутом канале или пространстве.
14. Система по п.13, в которой диэлектрический барьерный материал изолирует среду от электропроводного покрытия, по существу препятствуя протеканию фарадеевского тока и электрохимическим реакциям на интерфейсе среда/электрод.
15. Система по п.13, в которой диэлектрический барьерный материал дополнительно изолирует среду от электропроводного покрытия, по существу препятствуя возникновению электронного и ионного тока проводимости и омического нагрева системы.
16. Система по п.13, дополнительно содержащая устройство для подачи импульсной акустической энергии в среду, обрабатываемую или тестируемую электрическим полем, при этом акустическая энергия подается, совпадая во времени или в пространстве и/или чередуясь во времени или пространстве и/или последовательно во времени или пространстве относительно подачи электрического поля.
17. Система по п.1, дополнительно содержащая электроакустический или механоакустический преобразователь, выполненный с возможностью подавать акустическую энергию в обрабатываемую среду.
18. Система по п.1, в которой электроды выполнены из пьезоэлектрического материала, выполненного с возможностью подавать акустическую энергию в обрабатываемую среду.
19. Способ обработки среды электрическим полем, при котором:
формируют канал или пространство для среды между парой электродов, причем эти электроды содержат диэлектрический материал, и каждый электрод имеет по меньшей мере одну поверхность, покрытую электропроводным материалом, при этом диэлектрический материал образует барьер, отделяющий проводящее покрытие от обрабатываемой или тестируемой среды, и проводящий материал, находящийся на поверхности электрода, не находится в контакте с обрабатываемой средой в канале или пространстве;
заключают электроды в корпус так, чтобы удерживать обрабатываемую среду в статическом или динамическом состоянии в канале или пространстве,
подключают источник не изменяющегося во времени, изменяющегося во времени или импульсного напряжения к каждой поверхности электрода, покрытой проводящим материалом, тем самым создавая электрическое поле, проходящее сквозь среду, находящуюся в канале или пространстве, и
вводят среду в канал или пространство так, что среда подвергается воздействию электрического поля и тем самым обрабатывается или тестируется.
-1
20. Способ по п.19, дополнительно содержащий шаг, при котором выбирают диэлектрический материал, имеющий диэлектрическую проницаемость более 8,8е-11 Ф·м при ≤1,0 кГц, объемное удельное сопротивление более 1,0Е+04 Ом/см, и максимально допустимую напряженность электрического поля более 1,0 кВ/мм, тем самым электрически изолируя обрабатываемую среду и по существу предотвращая возникновение фарадеевского тока, тока проводимости, и электрохимических реакций на интерфейсе среда/электрод, а также омический нагрев обрабатываемого или тестируемого материала.
21. Способ по п.19, дополнительно содержащий два диэлектрических электрода, образующих канал или пространство для среды между двумя параллельными удлиненными электродами, в котором электроды имеют квадратное или прямоугольное сечение, и где параллельная геометрия электродов образует емкостную цепочку с обрабатываемой средой, тем самым концентрируя или усиливая электрическое поле, проходящее сквозь обрабатываемую среду.
22. Способ по п.19, дополнительно содержащий два диэлектрических электрода, образующих канал или пространство для среды между двумя трубчатыми расположенными коаксиально электродами, причем коаксиальная геометрия электродов образует емкостную цепочку с обрабатываемой средой, тем самым концентрируя или усиливая электрическое поле, проходящее сквозь обрабатываемую среду.
23. Способ по п.19, в котором обрабатываемая или тестируемая среда находится в жидкой, газовой или твердой фазе.
24. Способ по п.19, дополнительно содержащий шаг, при котором подают в обрабатываемую или тестируемую среду акустическую энергию одновременно, чередуясь между импульсами, и/или после подачи электрического поля.
25. Высокоимпедансный способ экспонирования обрабатываемой среды электрическим полем, при котором:
формируют канал или пространство между парой электродов, в которой электроды содержат диэлектрический материал, и в которой каждый электрод имеет по меньшей мере одну поверхность, покрытую электропроводным материалом, и в которой диэлектрический материал образует барьер, отделяющий проводящее покрытие от обрабатываемой или тестируемой среды, при этом проводящий материал, помещенный на поверхность электрода, не контактирует с средой в канале или пространстве;
заключают электроды в корпус так, чтобы удерживать обрабатываемую среду в статическом или динамическом состоянии в канале или пространстве,
подключают источник не изменяющегося во времени, изменяющегося во времени или импульсного напряжения к электродам, при котором диэлектрический материал расположен в параллельной или коаксиальной геометрии, образуя последовательную емкостную цепочку с обрабатываемой или тестируемой средой, концентрирующую или интенсифицирующую электрическое поле, подаваемое в среду, и
вводят среду в канал или пространство так, что среда экспонируется электрическим полем.
26. Способ по п.25, дополнительно содержащий диэлектрический материал, изолирующий среду от электропроводного покрытия, тем самым по существу предотвращая возникновение фарадеевского тока, тока проводимости и электрохимические реакции на интерфейсах среда/электрод.
27. Способ по п.25, в котором диэлектрический материал является керамикой с высокой диэлектрической проницаемостью, композитом из твердых частиц и эпоксидной смолы или другим подходящим материалом.
28. Способ по п.25, дополнительно содержащий шаг, при котором в среду подают акустическую энергию, при этом акустическую энергию подают совпадая, чередуясь и/или последовательно относительно подачи электрического поля.