粒子扩散充电的两种充电器工作方式

在扩散带电中，粒子通过与自由气相离子碰撞获得电荷。气相离子是通过电离载气（通常是空气）产生的。在空气中产生一对离子对平均需要32 eV的能量。自然界中，这种能量的来源包括宇宙射线和大规模地面辐射。在诸如放射源之类的仪器中，放电和X射线可以产生这种能量。放射性离子源包括例如α-活性的²⁴¹Am和²¹⁰Po，以及β-活性的63Ni和85Kr。由于放射性物质的运输受到限制，X射线源被用来替代气溶胶带电中的放射性电离，但放射性带电仍然是气溶胶仪器中的标准电离方法。有些仪器利用放电（通常是电晕放电）来实现电离。

放射性双极充电器只是包含 α 或 β 活性源的气溶胶室。来自放射源的辐射使室内的气体电离。电离过程产生正离子和负离子，这些离子会扩散到粒子上。由于两种离子极性都存在，放射性充电器可提供双极充电。

在电晕充电器中，带电离子是由高压电极放电产生的。当尖锐物体（在本例中为电晕线或电晕针）周围的电场超过气体介电强度时，就会发生放电。电击穿区域的放电会产生离子。由于电场的作用，电极收集与电极极性相反的离子，而极性相同的离子则会从电晕电极漂移开并参与充电过程。由于带电离子是单极的，因此电晕充电器可提供单极粒子充电。