当空气中的氧分子被辐射、电离或机械碰撞等方式引起它们失去一个或多个电子时，就会形成带负电荷的氧离子(O2-)和自由电子。这些电子与一般大气条件下相比速度极快，且容易与空气中的其他粒子发生碰撞并损失能量而变慢，与正离子或其他中性粒子相遇，在较短时间内降解成新的离子对和自由电子。这一过程被称为“复合”(recombination)，而生成的离子对便是我们所说的负离子(negativeions)。
矿石负离子检测仪是一种专门检测矿山、地矿等场所负离子含量的仪器。其工作原理基于物理学中的负离子产生和测量原理。主要由采集头、分析仪、数据处理单元和输出设备等几个部分组成。
采集头：采集头是将被检测物质所发出的负离子收集到检测仪中进行分析的部分。采集头通常由一个金属器皿和一个电极组成，当被检测物质散发出带负电荷的离子时，通过电场驱动，这些离子就会被吸附在金属片上。
分析仪：分析仪是将采集头收集来的负离子转化为待测信号并经过几何放大等处理在数据处理单元中进行展示的部分。分析仪主要由高阻值电容、低噪声放大器等部件组成，能够准确地评估来自采集头的电流及电荷信号的幅度。
数据处理单元：数据处理单元是将从分析仪中获得的数据进行处理、绘图和复原成具有实际意义的数据的部分。这里的数据包括被检测物体散发的负离子以及其他环境参数，如温度、湿度等等。数据处理单元还可以将数据储存在计算机内存或外部储存器中，供今后进一步研究使用。
输出设备：输出设备是用于将结果输出给用户的部分，根据用户的需要输出不同形式的结果。常见的输出设备包括数字显示屏、打印机等。
RangerEXP多功能表面污染检测仪
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