【手続補正書】
【提出日】平成29年3月29日(2017.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁エネルギーを収集し且つ増幅するための装置であって、前記装置は、
密集した分子及び／又は原子からなる材料の、製造され且つ秩序化されたアンサンブルを含有する励起媒体の限られた体積であって、
前記秩序化された媒体が、より低い状態と、及び１つ以上のより高い状態とを含む明確に規定されたエネルギー状態を有し、前記エネルギー状態は、前記より低い状態より上の第１のより高い状態を含む、
限られた体積と、
前記秩序化されたアンサンブルの局所化した周辺で、複数の電子が、前記ポンピング源からのエネルギー入力によってより高い状態へと励起されうるために、前記原子又は分子を十分に励起するように、前記秩序化されたアンサンブルへ方向付けられたエネルギーを放出する、エネルギーポンピング源であって、
前記原子及び／又は分子が、一組の電子結合エネルギーレベルによって特徴付けられ、前記一組の電子結合エネルギーレベルは、僅かなエネルギー変化又はエネルギー変化なしに隣接する分子又は原子の間での１つ以上の電子の移動を可能にし、遷移した励起電子がスピン禁制されて、既に電子が移動した原子又は分子の内部でより低い状態へ戻るため、長い寿命を有する励起状態を形成することができ、且つ
前記励起電子はスピン許容されて、遷移のプロセスにより蓄えられたそのエネルギーを放出し、前記遷移のプロセスは、１つの分子又は原子における励起状態から、隣接する分子又は原子におけるより低い状態へのジャンピングによる電荷移動を含み、それによって、電磁波を生成する、
エネルギーポンピング源と、及び
前記装置からの増幅された出力放出を刺激するための機構であって、前記機構は、
前記遷移プロセスを用いて、少なくとも１つの励起電子の連続的移動を刺激するための刺激電磁波を生成して、
隣接する分子又は原子へジャンピングすることによりその励起エネルギーを放出し、
エネルギー出力を用いて前記電磁波を増幅し、且つそれによって
前記刺激電磁波の前記増幅に加えて、個々の複数の励起を統合する、
機構と、
を備える装置。
【請求項２】
前記出力の少なくとも一部は、前記刺激電磁波の前記増幅にコヒーレントに加わるエネルギー出力を用いて前記波を増幅することにより、前記装置内部において前記出力の少なくとも一部が発生する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記エネルギー出力の少なくとも一部は、電子及び／又は孔の形態でエネルギー電荷の移動を駆動する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記出力エネルギーの少なくとも一部は、コヒーレント光の形態で光子を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記エネルギー出力は、電荷エネルギーの移動とコヒーレント光の両方を含む、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記励起媒体へポンピングする前記エネルギー入力は、外部光源を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記外部光源は、前記励起媒体における吸収バンドと一致するスペクトルを有する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
統合される前記個々の励起は、前記第１のより高い状態で励起される、請求項２に記載の装置。
【請求項９】
前記エネルギーポンピング源は、電流又は電子衝撃を含む電力を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記エネルギーポンピング源は、化学反応又は化学プロセスの生成物を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記原子又は分子の秩序化されたアンサンブルは、環状化合物からなる、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記環状化合物は、クロロフィル又はコロネンから選択される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記限られた体積は、基板上に堆積した分子の単層型フィルムを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記エネルギーポンピング源は、局所化された反転分布が生じる程度に、前記原子又は分子中の電子を励起状態へと十分に上昇させ、より高い状態にある原子又は分子の数は、前記より低いエネルギー状態にある分子の数よりも多い、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記秩序化されたアンサンブルは、原子又は分子中の励起電子の量子学的分布確率が隣接している原子又は分子の分布と重複するように、原子又は分子の秩序化された構造が十分に接近して配置していることを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
化学反応を実行するための装置であって、前記装置は、
請求項１に記載される材料の、製造され且つ秩序化されたアンサンブルを含む装置と、及び
前記製造されたアンサンブルを、前記アンサンブルから遷移された電子エネルギーに応答して反応を実行可能にする少なくとも１種の化学種と接触させるための配置と、
を備える、装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の装置を用いて電磁エネルギーの前記強度を高める方法であって、前記方法は、
電磁エネルギーの前記エネルギーのポンピング源を用いることにより、材料の前記製造されかつ秩序化されたアンサンブルを曝露する工程であって、
前記電磁エネルギーの前記源は、原子又は分子中に存在する複数の電子を、局所化された反転分布が生じる程度にまで上昇した励起レベルに十分に上昇させ、
前記より高い状態の原子又は分子の数は、前記より低いエネルギー状態の原子又は分子の数よりも多い、
工程と、
遷移プロセスにより蓄積されたエネルギーを放出する工程であって、
前記遷移プロセスは、１つの分子又は原子における励起状態から、隣接する分子又は原子における低い状態へジャンピングすることによる荷電移動を含み、それによって、電磁波を生成する、
工程と、及び
前記装置から出力放出を刺激する工程であって、前記工程は、
前記遷移プロセスを用いて、励起電子の少なくとも１つの連続的遷移を刺激するための刺激電磁波を生成して、隣接する分子又は原子へジャンピングすることによりその励起エネルギーを放出し、エネルギー出力を用いて電磁波を増幅し、且つそれによって、前記刺激電磁波の前記増幅に加えて個々の複数の励起を統合する、
工程と、を含む方法。
【請求項１８】
出力放出により放出された前記エネルギーと化学反応へ適用することを更に含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記化学反応は、水分子を水素と酸素へ分離することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記アンサンブルの構造は、複数の分子又は原子種を含み、その少なくとも一部は少なくとも１つの化学反応体と結合するように機能する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記方法は、光を電力へ変換することによる光子エネルギーの変換を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
原子又は分子のアンサンブルの領域は、電子（又は孔）を反射し且つそれらの移動を逆転させるのに適した構造を持つ前記領域の各端部で終了し、ポンプされたアンサンブルを介して繰り返し通過する電荷移動の振動を引き起こし、それによって、各通路で前記電磁波にある前記エネルギーが増加する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
電磁エネルギー強度を増強する方法であって、前記方法は、
（Ａ）（ｉ）エネルギーのポンピング源から、（ｉｉ）密集した分子及び／又は原子からなる材料の、製造され且つ秩序化されたアンサンブルを含む励起媒体の限られた体積へと方向付ける工程であって、
前記秩序化された媒体は、（ａ）より低い状態と、及び前記より低い状態より上の１つ以上のより高い状態と、を含む明確に規定されたエネルギー状態と、及び（ｂ）原子又は分子間における一組の電子結合エネルギーレベルであって、
前記一組の電子結合エネルギーレベルは、僅かなエネルギー変化又はエネルギー変化なしに隣接する分子又は原子の間での移動を可能にし、遷移した励起電子がスピン規制されて、電子の既に移動した原子又は分子内部において前記より低い状態へ戻るため、長い寿命を有する励起状態を形成し、
ポンピングエネルギー量は、原子又は分子中の複数の電子をより高いエネルギー状態へと上昇させるのに十分である、
工程と、
（Ｂ）前記長い寿命を有する励起状態で蓄えられたエネルギーを、遷移プロセスによって放出させる工程であって、前記遷移プロセスは、１つの原子又は分子での励起状態から隣接する原子又は分子でのより低い状態へジャンピングする電荷移動を含み、それによって、電磁波を生成する、工程と、
（Ｃ）励起電子の少なくとも１つの追加的な連続的遷移を刺激するように前記電磁波を用いて前記媒体から出力放出を刺激して、隣接する原子又は分子へジャンピングすることによりその励起エネルギーを放出し、それによってエネルギー出力を用いて前記電磁波を増幅して、それによって前記刺激電磁波の前記増幅に加えて個々の複数の励起を統合する、工程と、
を含む、方法。
【請求項２４】
前記ポンピングエネルギーは、局所化された反転分布を生じるのに十分な量で、前記励起媒体へ方向付けされ、前記励起状態における原子又は分子の数は、前記より低いエネルギー状態における原子又は分子の数よりも多い、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記刺激電磁波の前記増幅にコヒーレントに加わるエネルギー出力を有する前記電磁波を増幅することにより、前記装置内に前記出力の少なくとも一部を生成する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記原子又は分子の前記秩序化されたアンサンブルは、主に単一種の原子又は分子からなる、請求項１に記載の装置。