一种可用于癌症康复的负氧离子流发生系统的制作方法

本发明涉及康复理疗，具体涉及一种可用于癌症康复的负氧离子流发生系统。

背景技术：

1、癌症的发生、发展与机体自由基紊乱、细胞氧化应激损伤、酸碱失衡、免疫功能低下、机体缺氧五大核心病理因素密切相关。现代医学研究证实，过量自由基持续掠夺人体细胞基因、蛋白质分子外层电子，会诱发分子畸变、基因突变，驱使细胞异常增殖并形成肿瘤病灶；与此同时，癌症患者经治疗后普遍伴随机体微环境紊乱、细胞代谢失活、免疫机能衰退、脏器供氧匮乏等问题，上述问题也是肿瘤复发、转移，以及患者康复周期冗长的关键诱因。

2、目前市场上主流负氧离子发生设备普遍采用传统双级正负离子共生架构，自身存在多项固有技术缺陷，难以匹配癌症康复阶段的专业医疗辅助使用需求，具体问题如下：第一，双级发生模式会同步生成正离子与负离子，两类离子极易相互碰撞并发生放电电弧现象，进而造成臭氧浓度超标，常规设备难以稳定管控臭氧析出量，长期使用会对人体呼吸道、黏膜、内脏器官产生持续性二次损伤，不适用于体质本就虚弱的癌症患者机体修复；第二，传统设备产出的负离子粒径大、生物活性弱，仅能依靠人体呼吸道完成被动吸入，渗透穿透性能不足，无法抵达血液、内脏及细胞深层，难以从病理根源调节机体内部环境；第三，负离子释放浓度偏低，有效作用覆盖范围狭小，不能持续、足量地为人体细胞补充抗氧化负电子，无法实现清除体内自由基、重塑机体酸碱平衡、改善病理微环境的康复干预效果。

3、综上所述，现有负氧离子设备存在显著技术短板，行业内缺少专门适配癌症康复场景的专用设备，难以满足癌症患者康复周期内调节机体微环境、抑制病灶发展、修复自身免疫机能的核心使用需求。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种可用于癌症康复的负氧离子流发生系统，旨在解决现有传统双级正负离子共生设备臭氧易超标、负离子粒径大渗透弱、释放浓度不足，无法适配癌症康复场景，难以实现深层机体抗氧化、清除自由基、调节肿瘤易感微环境的技术问题。

2、为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

3、依据本发明第一方面，本发明提供一种可用于癌症康复的负氧离子流发生系统，所述系统包括：

4、单极负氧离子发生装置，包括高压发生电路和阵列式微尖端放电电极，用于通过尖端电晕放电电离空气释放自由电子，使所述自由电子与空气中的氧气分子结合，形成负氧离子；

5、智能控制装置，与所述单极负氧离子发生装置连接，用于向所述高压发生电路输出脉宽调制信号和/或电压调节指令，以动态调控所述高压发生电路的输出电压幅值、脉冲频率和/或脉冲占空比；

6、所述智能控制装置集成有：

7、浓度调控功能模块，用于通过调节所述输出电压幅值和所述脉冲频率，将所述负氧离子释放浓度控制在预设浓度范围内分级输出；

8、纯度净化功能模块，用于通过纳秒级间歇脉冲供电模式控制所述阵列式微尖端放电电极的电离能量阈值，抑制除所述负氧离子外的杂质生成；

9、超微粒径生成功能模块，用于结合空间环境湿度值控制所述负氧离子与空气中水分子的结合数量，生成纳米级粒径范围的水合负氧离子；

10、主动导流装置，设置于所述水合负氧离子的离子扩散路径上，用于建立空气与人体之间的电位差，驱动所述水合负氧离子穿透人体皮肤毛细血孔实现非呼吸式深层导入。

11、进一步地，所述浓度调控功能模块包括：

12、负压稳压单元，用于控制所述高压发生电路中的倍压整流级数，使所述输出电压幅值在-3kv~-60kv的范围内步进调节，电压波动控制在±0.1kv以内，为不同离子浓度档位提供电场基础；

13、脉冲调频单元，用于控制所述脉宽调制信号的脉冲频率在5khz~20khz的范围内步进调节，同时调节脉冲宽度，以通过改变单位时间内空气电离次数控制离子生成总量；

14、浓度检测单元，分别与所述负压稳压单元和所述脉冲调频单元连接，用于采用设置于所述离子扩散路径上的空气离子传感器实时采集空间离子浓度值，将所述空间离子浓度值与对应离子浓度档位的离子浓度阈值进行对比，根据对比结果修正所述输出电压幅值和所述脉冲频率。

15、进一步地，所述离子浓度档位包括低离子浓度档位、中离子浓度档位和高离子浓度档位；所述低离子浓度档位对应的负氧离子浓度为2~100亿级/cm3；所述中离子浓度档位对应的负氧离子浓度为100~300亿级/cm3；所述中离子浓度档位对应的负氧离子浓度为300~600亿级/cm3；

16、所述负压稳压单元用于在所述低离子浓度档位时控制所述输出电压幅值为-3kv～-10kv，在所述中离子浓度档位时控制所述输出电压幅值为-10kv～-30kv，在所述高离子浓度档位时控制所述输出电压幅值为-30kv～-60kv；

17、所述脉冲调频单元用于在在所述低离子浓度档位时控制所述脉冲频率为5khz～8khz，在所述中离子浓度档位时控制所述脉冲频率为8khz～15khz，在所述高离子浓度档位时控制所述脉冲频率为15khz～20khz。

18、进一步地，所述浓度调控功能模块还包括：

19、智能损耗补偿单元，与所述高压发生电路的输出端连接，用于以预设时间间隔周期性采集所述高压发生电路输出至所述阵列式微尖端放电电极的放电电流值和/或电场参数值，将所述放电电流值和/或电场参数值与初始标定值进行对比，根据对比结果调整所述负压稳压单元设定的输出电压幅值和/或所述脉冲调频单元设定的脉冲频率；

20、湿度自适应补偿单元，用于采用设置于所述离子扩散路径上的湿度传感器实时采集空间环境湿度值，并基于所述空间环境湿度值执行以下调节：

21、当所述空间环境湿度值低于预设湿度下限阈值时，控制所述脉冲调频单元增加所述脉冲频率和/或扩展所述脉冲宽度，以增加单位时间内的空气电离次数和/或单次电离持续时间，提高所述水合负氧离子的生成概率；

22、当所述空间环境湿度值高于预设湿度上限阈值时，控制所述负压稳压单元降低所述输出电压幅值和/或控制所述脉冲调频单元缩短所述脉冲宽度，以降低电离强度。

23、进一步地，所述高压发生电路包括依次连接的整流稳压模块、高频振荡驱动模块、升压模块和倍压整流模块；

24、所述整流稳压模块，用于将供电输入转换为稳定的直流工作电源，送入所述高频振荡驱动模块；

25、所述高频振荡驱动模块，用于根据所述脉冲调频单元输入的脉宽调制信号产生高频脉冲信号，驱动所述升压模块进行高频能量转换；

26、所述升压模块，用于将所述高频脉冲信号转换为高压信号，并将所述高压信号输送至所述倍压整流模块；

27、所述倍压整流模块，用于对所述高压信号进行多级整流滤波，输出稳定的负高压直流电至所述阵列式微尖端放电电极；

28、所述高频振荡驱动模块还设有电压调节输入端，与所述负压稳压单元的输出端连接，用于接收所述负压稳压单元输出的电压调节信号，以改变所述高频脉冲信号的脉冲宽度和/或脉冲占空比，从而调节所述倍压整流模块输出的所述负高压直流电的电压幅值。

29、进一步地，所述纯度净化功能模块包括：

30、脉冲控能单元，与所述高压发生电路连接，用于控制所述高压发生电路输出可调纳秒级间歇脉冲；所述可调纳秒级间歇脉冲包括多个连续的脉冲串，脉冲持续时间对应的单次电离能量值大于氧气分子电离能阈值且小于氧气分子裂解能阈值，使所述阵列式微尖端放电电极在所述脉冲持续时间内仅剥离氧气分子外层电子生成所述负氧离子；相邻脉冲之间设有间歇时段，所述间歇时段内控制所述高压发生电路停止输出电压；

31、所述脉冲控能单元还用于根据当前的离子浓度档位，在所述脉冲调频单元设定的基础频率下，通过调节所述脉冲占空比改变单次脉冲的导通时间，控制单次电离能量不超过预设能量阈值。

32、进一步地，所述纯度净化功能模块还包括：

33、温度自适应补偿单元，用于采用设置于所述离子扩散路径上的温度传感器实时采集空间环境温度值，并基于所述空间环境温度值执行以下调节：

34、所述空间环境温度值高于预设温度上限阈值时，控制所述负压稳压单元降低所述输出电压幅值和/或控制所述脉冲控能单元缩短所述脉冲宽度和/或扩展所述间歇时段，以降低瞬时放电功率并延长放电区域的间歇冷却时间。

35、进一步地，所述超微粒径生成功能模块包括水合层级锁定单元；

36、所述水合层级锁定单元用于采用设置于所述离子扩散路径上的湿度传感器实时采集空间环境湿度值，并基于所述空间环境湿度值执行以下调节：

37、当所述环境湿度值低于预设湿度下限阈值时，控制所述脉冲调频单元增加所述脉冲频率和/或扩展所述脉冲宽度，以微量增加单位时间内的电离次数，促进所述负氧离子结合1～3个数量范围内的水分子，生成纳米级粒径范围的水合负氧离子；

38、当所述环境湿度值高于预设湿度上限阈值时，控制所述负压稳压单元降低所述输出电压幅值，以降低电离强度，抑制所述负氧离子过量吸附水汽形成重水合大分子。

39、进一步地，所述阵列式微尖端放电电极采用黄金针阵列电极或微米级碳纤维阵列电极；所述黄金针阵列电极或碳纤维阵列电极的微尖端曲率半径一致，用于将单点强电场转化为大面积均匀微电场，使电离能量峰值低于氮气分子电离能阈值且高于氧气分子电离能阈值，以仅触发所述自由电子与氧气分子和水分子的亲和电离；

40、所述阵列式微尖端放电电极的各微尖端之间的间距为大于负氧离子在电场中运动时的碰撞平均自由程的预设间距值（相邻微尖端中心间距取值优选为12mm～18mm），使相邻所述微尖端放电产生的负氧离子各自独立向外扩散，降低负氧离子集群碰撞损耗。

41、进一步地，所述系统还包括电场收敛屏蔽装置；所述电场收敛屏蔽装置采用设置于所述阵列式微尖端放电电极外围的导电屏蔽罩；所述导电屏蔽罩接地设置，与所述阵列式微尖端放电电极之间形成定向单向电场，使所述阵列式微尖端放电电极放电产生的微量正离子和杂质离子迁移并被中和吸附，使所述负氧离子向外扩散。

42、本发明采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

43、通过本发明方案，提供一种可用于癌症康复的负氧离子流发生系统，包括：单极负氧离子发生装置，包括高压发生电路和阵列式微尖端放电电极，用于通过尖端电晕放电电离空气释放自由电子，使所述自由电子与空气中的氧气分子结合，形成负氧离子；智能控制装置，与所述单极负氧离子发生装置连接，用于向所述高压发生电路输出脉宽调制信号和/或电压调节指令，以动态调控所述高压发生电路的输出电压幅值、脉冲频率和/或脉冲占空比；所述智能控制装置集成有浓度调控功能、纯度净化功能以及超微粒径生成功能；主动导流装置，设置于所述水合负氧离子的离子扩散路径上，用于建立空气与人体之间的电位差，驱动所述水合负氧离子穿透人体皮肤毛细血孔实现非呼吸式深层导入。通过本发明，持续向人体输入高活性、高纯度、超微粒径的负氧离子，从根源阻断肿瘤病理恶性循环，实现癌症康复辅助作用。

44、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。