當(dāng)空氣中的氧分子被輻射、電離或機(jī)械碰撞等方式引起它們失去一個(gè)或多個(gè)電子時(shí)，就會(huì)形成帶負(fù)電荷的氧離子(O2-)和自由電子。這些電子與一般大氣條件下相比速度極快，且容易與空氣中的其他粒子發(fā)生碰撞并損失能量而變慢，與正離子或其他中性粒子相遇，在較短時(shí)間內(nèi)降解成新的離子對(duì)和自由電子。這一過(guò)程被稱為“復(fù)合”(recombination)，而生成的離子對(duì)便是我們所說(shuō)的負(fù)離子(negative ions)。
 

　　礦石負(fù)離子檢測(cè)儀是一種專(zhuān)門(mén)檢測(cè)礦山、地礦等場(chǎng)所負(fù)離子含量的儀器。其工作原理基于物理學(xué)中的負(fù)離子產(chǎn)生和測(cè)量原理。主要由采集頭、分析儀、數(shù)據(jù)處理單元和輸出設(shè)備等幾個(gè)部分組成。
 

　　采集頭：采集頭是將被檢測(cè)物質(zhì)所發(fā)出的負(fù)離子收集到檢測(cè)儀中進(jìn)行分析的部分。采集頭通常由一個(gè)金屬器皿和一個(gè)電極組成，當(dāng)被檢測(cè)物質(zhì)散發(fā)出帶負(fù)電荷的離子時(shí)，通過(guò)電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，這些離子就會(huì)被吸附在金屬片上。
 

　　分析儀：分析儀是將采集頭收集來(lái)的負(fù)離子轉(zhuǎn)化為待測(cè)信號(hào)并經(jīng)過(guò)幾何放大等處理在數(shù)據(jù)處理單元中進(jìn)行展示的部分。分析儀主要由高阻值電容、低噪聲放大器等部件組成，能夠準(zhǔn)確地評(píng)估來(lái)自采集頭的電流及電荷信號(hào)的幅度。
 

　　數(shù)據(jù)處理單元：數(shù)據(jù)處理單元是將從分析儀中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、繪圖和復(fù)原成具有實(shí)際意義的數(shù)據(jù)的部分。這里的數(shù)據(jù)包括被檢測(cè)物體散發(fā)的負(fù)離子以及其他環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度等等。數(shù)據(jù)處理單元還可以將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)存或外部?jī)?chǔ)存器中，供今后進(jìn)一步研究使用。
 

　　輸出設(shè)備：輸出設(shè)備是用于將結(jié)果輸出給用戶的部分，根據(jù)用戶的需要輸出不同形式的結(jié)果。常見(jiàn)的輸出設(shè)備包括數(shù)字顯示屏、打印機(jī)等。
 

　　當(dāng)被檢物體開(kāi)始發(fā)出帶負(fù)電荷的離子時(shí)，這些離子會(huì)落在采集頭上并產(chǎn)生電流信號(hào)。這個(gè)電流信號(hào)會(huì)被傳遞到分析儀中進(jìn)行放大和處理，變成一個(gè)測(cè)量值。從輸入設(shè)備讀出來(lái)的數(shù)值可以顯示在計(jì)算機(jī)屏幕或者其他輸出設(shè)備上，經(jīng)過(guò)必要的單位轉(zhuǎn)換后顯示為實(shí)際的負(fù)離子數(shù)量。通常情況下，礦石負(fù)離子檢測(cè)儀可以區(qū)分正離子和負(fù)離子，并將負(fù)離子數(shù)量信息以及其他環(huán)境參數(shù)在屏幕上以圖形或數(shù)據(jù)格式顯示出來(lái)，以供用戶參考。