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空氣是由無數分子組成，由于自然界的宇宙射線、紫外線、土壤和空氣放射線的影響，有些空氣分子就釋放出電子，在通常的大氣壓下，被釋放出的電子很快又和空氣中的中性分子結合，而成為負離子，或稱為陰離子�？諝夥肿釉诟邏夯驈娚渚�的作用下被電離所產生的自由電子大部分被氧氣所獲得，因而，常常把空氣負離子統稱為“負氧離子”。
清華大學博導、中科院專家林金明教授所著的《環境健康與負氧離子》一書中如下定義：空氣離子大小不一，按微粒直徑大小的不同可分為小粒徑負離子（0.001-0.003um）、中粒徑負離子（0.003-0.03um）、大粒徑負離子（0.03-0.1um）3類；（1納米=0.000000001米 1納米=0.0000001厘米 1納米=0.001微米）其在單位強度（V/m）電場作用下的移動速度稱之為離子遷移率，它是分辨被測離子直徑大小的一個重要參數。空氣離子直徑越小，其遷移速度就越快，遷移率與離子大小的關系如圖所示。離子遷移率是表達被測離子大小的重要參數。離子運動速度與離子直徑成反比，而離子遷移率與離子運動速度成正比，故離子遷移率與離子直徑成反比�？諝怆x子按體積大小可分為輕、中、重離子三種。輕離子的直徑約為0.000001cm，在電場中運動速度較快，為1～2 cm2/V.S中、在自然界中或普通環境中遷移率大于0.4 cm2/(V.s)為小粒徑負離子，重負離子的直徑約為0.0001cm，在電場中運動較慢，僅為0.0005 cm2/V.S。在自然界中或普通環境中小于0.04 cm2/(V．s)為大粒徑負離子，中粒徑負離子的大小及活動性介于輕、重離子之間。而其中的小粒徑負離子，則有良好的生物活性，易于透過人體血腦屏障， 進入人體發揮其生物效應。目前傳統的負離子生成技術無法生成小粒徑負離子，只有采用了負離子轉換器技術、納子富勒烯負離子釋放器技術才能產生小粒徑的負離子。
負氧離子被譽為“空氣維生素”的負氧離子有利于人體的身心健康。它主要是通過人的神經系統及血液循環能對人的機體生理活動產生影響。
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