空气离子的特性

空气中自然的离子中，通常正离子与负离子的数量为1.2：1。在清洁的室外空气当中，每立方厘米包含有2000~3000个离子。在一个自然通风的建筑里，这个数量会降至500/cm3，在管道通风（空调通风）的建筑里，这个数值很少超过100/ cm3。

自然的空气离子主要由空气、地面以及建筑材料中的放射元素的照射所形成。此外，由水流和海浪产生的水滴摩擦、闪电以及大气层上部受宇宙射线和太阳射线的照射也会产生空气离子。其中水滴摩擦产生的主要是负电荷性的小空气离子。

在纯净的空气中，离子的寿命不会超过几分钟，其衰减的速度取决于多种因素。离子的密度越高离子与相反极性离子相遇的机率越强。一旦相遇就会发生电荷转移，两个离子变成两个中性分子。电荷转移在离子接触到接地表面时也同样会发生，因此，用于中和静电的离子必须尽量减少极性相反的离子相互作用，同时尽可能与大的接地体隔离开。

此外，大的空气离子一旦形成，它的运动速度要比小的空气离子要慢（见公式2）。大空气离子对空气电导的影响小，一般不用于静电荷中和。

小空气离子能够在静电荷电场的作用下在空气中移动。一个静电场作用在带电离子的空气，会吸引相反极性的空气离子移向产生电场的电荷（见图1）。离子被吸引到具有极性相反电荷的物体表面，直至电荷被中和，静电场消失为止。这是使用空气离子控制静电的基本原理。

电晕电离

电晕离子发生器使用高电压尖端产生强电场，使电子迁移。由于固体或空气中存在放射性物质，大气中会存在一些自由电子。正极强电场的作用下，会吸引这些电子向电离尖端移动。它们碰到空气分子，后者被撞击出更多的电子，失去电子的分子成为正离子。电场会将它们推离电离尖端，向中和的静电荷移动。同样，负电场从电离尖端推离自由电子，碰撞气体分子后产生更多的自由电子，后者会被电离尖端附近的中性分子捕获，产生负离子。负离子也会负电场的作用下远离电离尖端。

电晕电离通常不能提供α射线离子发生器所能够提供的固有的离子平衡度。目前的方法只能是保证正负离子的数量大致相当，而不能区分离子不同的活性和每一个电极所产生离子的速度。一些离子发生器，包括带有监测和反馈能力的离子化设备，可以给工作区提供长时间的离子平衡。离子平衡非常重要，因为一个不平衡的离子发生器会让孤立导体感应带电，让使用者事与愿违。