【事件の表示】
　特願２０１６−５０８４３９「基本素子」拒絶査定不服審判事件〔平成２７年　９月２４日国際公開、ＷＯ２０１５／１４１０１５〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
第１　本願の経緯
　本願は、２０１４年（平成２６年）３月１７日を国際出願日とする出願であって、その手続の経緯は次のとおりである。
　平成２８年　９月１３日受付：手続補正書
　平成２９年　６月２７日付け：拒絶理由通知書
　平成２９年１１月１３日受付：意見書・手続補正書
　平成３０年　２月１５日付け：拒絶査定
　平成３０年　６月　６日受付：審判請求書・手続補正書
　令和　元年　５月１３日付け：拒絶理由通知書（最初、当審がしたもの）
　令和　元年　７月２２日受付：意見書・手続補正書
第２　令和元年５月１３日付け当審拒絶理由通知書で通知した拒絶理由の概要
　上記拒絶理由は、要旨、次の内容を含むものである。
　１　明確性要件違反
（１）請求項１に記載された「基本素子」が、いかなるものを意味しているのかが不明である。
（２）請求項１に記載された「粒子吸収消滅部位」、「粒子吸収源端」及び「粒子放出源端」が、いかなるものを意味しているのかが不明である。
（３）請求項１に記載された「外界からこの粒子流を保護し、ゼロ以上の制御部、修飾部、反応場及びそれらの配置を維持する構造部材等を外壁内・外部に持つ集合体があり、」との特定事項が、いかなるものを意味しているのかが不明である。
（４）請求項１に記載された「擬一次元的な運動」が、いかなるものを意味しているのかが不明である。
（５）請求項１に記載された「この粒子流粒子が反応場に面する粒子放出・吸収端乃至修飾部端面の導電性コーティング或いはアクチュエータで制御される粒子遮蔽材料部材を持つことができ、」が、いかなるものを意味しているのかが不明である。
（６）請求項１に記載された「反応場や粒子流を制御する部位を通して他の基本素子や他の部材との相互作用し、」が、いかなるものを意味しているのかが不明である。
（７）請求項２に記載された「粒子溜め」が、いかなるものを意味しているのかが不明である。
（８）請求項３及び４は、請求項１又は２を、直接的ないし間接的に引用する請求項であるから、請求項３に記載された「作業物質の入出力デバイス」及び請求項４に記載された「モジュール或いはシステム」は、上記（１）〜（７）と同様の理由で、明確でない。
　２　実施可能要件違反
（１）本願の発明の詳細な説明は、当業者が請求項１に記載された「基本素子」の実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載したものであるとはいえない。
（２）請求項２〜４は、請求項１を直接的ないし間接的に引用する請求項であるから、上記（１）と同様の理由で、本願の発明の詳細な説明は、当業者が請求項２に記載された「粒子溜め」、請求項３に記載された「作業物質の入出力デバイス」及び請求項４に記載された「モジュール或いはシステム」の実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載したものであるとはいえない。
第３　当審の判断
　１　本願の明細書、特許請求の範囲又は図面の記載
　令和元年７月２２日受付の手続補正書による補正後の本願の明細書、特許請求の範囲及び図面（以下「明細書等」という。）には、次の記載がある。
　なお、審決で利用できる文字が制限されていることから、意味の変わらない範囲で表記を改めたところがある。例えば、「 ≧ 」との記号は、請求人が提出した書面では、「 ＞ 」のすぐ下に「 ＿ 」が配された記号となっている。また、位置ベクトルに係る「Ｒ」は、請求人が提出した書面では、「 Ｒ 」のすぐ上に「 → 」が配された記号となっている。
（１）特許請求の範囲の記載
【請求項１】
　粒子乃至粒子励起状態乃至電磁場（以後、作業物質と略す。）発生部位若しくは作業物質移動部から作業物質吸収消滅部位まで又は作業物質吸収源端若しくは作業物質移動部から作業物質放出源端までからなる構造、
及び作業物質放出源端乃至作業物質吸収源端、
及び外界から作業物質の流れ（以後、作業物質流と略す。）を保護する外壁、
及び複数の制御部乃至修飾部乃至反応場、
並びに外壁内部乃至外壁外部にそれらの配置を維持する構造部材から構成され、
この作業物質流が擬一次元的な運動をし、
　この作業物質流が反応場に面する作業物質放出乃至吸収端乃至修飾部端面が導電性コーティングされ又はアクチュエータで制御される作業物質を遮蔽する部材を持ち、
　反応場乃至作業物質流を制御する部位を通して他の素子や他の部材と相互作用し、
担持乃至接続部材を外壁に持つことで定義する基本素子。
【請求項２】
請求項１記載の基本素子を利用した作業物質溜め。
【請求項３】
複数の素子乃至作業物質を溜める素子乃至請求項１記載の基本素子乃至請求項２記載の作業物質溜めを直列、並列又は混生配列から構成される作業物質の入出力デバイス。
【請求項４】
請求項３記載の作業物質の入出力デバイスと接続した外系の負荷装置と請求項１で記載した基本素子を含まない素子を含むデバイスとを直列、並列又は混成配列から構成されるモジュール或はシステム。
（２）明細書の記載
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波、電子、ホール、原子・分子等を含む粒子放出・吸収源を持つ素子において、他の従来の素子を含む素子間の粒子出入、これら粒子同士の相互作用、化学反応等や時間変動する機械・電磁気的力を粒子移動部に許す修飾部が素子の放出・吸収端を面して、あるいは１以上の素子の放出・吸収端の作る空間にあり、放出端と吸収端の間にある粒子移動部の構成材料の原子・分子種やその立体構造や格子及びこれらの乱れ、あるいはその装置の熱によるＳ／Ｎ値への影響を抑えた低エネルギー粒子を放出・吸収を制御する素子とそれら複数の素子から構築される装置、モジュール及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
　電磁波や粒子など（以後、粒子を特定しない場合は総称として、粒子と略す）のビームは試料にこのビームを照射することによって試料の物理化学的な構造を解析するために、あるいは物質に照射することによって物理的、化学的に加工を行うために、あるいはエネルギー源とするために利用されている。
【０００３】
　導体内伝導電子による電気抵抗は温度が下がると格子振動や伝導電子間相互作用による散乱が無視できるようになり通常は不純物散乱が支配する残留抵抗が残る。更に不純物が無い完全結晶でも構成原子の種類や結晶構造によって電気伝導度は大きく変化する。
【０００４】
　ランダムなポテンシャル場において二次元以下の導体内伝導電子はアンダーソン局在によると、電気伝導率は系の大きさが大きくなるとゼロとなる（非特許文献１）。以下で述べる伝導する方向に垂直な狭い断面をもつ擬一次元系では三次元なのでアンダソン局在は生じない。
【０００５】
　系内の不純物濃度ｃが増え、系の温度が絶対零度に近づくと、通常は三次元系の伝導電子波動関数が局在するのでその波動関数Ψはｅｘｐ（−ｒ／ξ（ｃ））と近似できる。ここでｒは波動関数の位置変数ξ（ｃ）、ξ（ｃ）はｃでの減衰係数である。系のサイズＬを動く導体内伝導電子はＬがξ（ｃ）よりも小さければ局在することなく電気伝導する。
【０００６】
　絶対零度Ｔ＝０で三次元系伝導電子の状態密度が自由電子の状態密度であるとすると伝導電子の非対角の位置ｒ’＝０，ｒ＞０での自由電子の２つの異なった波動関数の項とフェルミ分布関数で表される導体の状態密度の積で表される球面波の伝導電子波動相関関数は球面の半径ｒの−２乗で減衰するが、球面波の伝導電子波動関数が温度によって乱されることはなく、導体を構成する原子種によって伝導電子の状態密度が変わり減衰の仕方は大きく変化する。擬一次元系での伝導電子波動関数も全く同様である。導体内伝導電子の状態密度に依存してるがが大きくなると擬一次元系での伝導電子波動関数Ψｐｓｅはｅｘｐ（−χ／ξｐｓｅ（ｃ））と減衰する。ここでｘ伝導する方向の変数をとしている。擬一次元系での伝導電子波動相関関数はΨｐｓｅと同様に減衰する。
【０００７】
　擬一次元系の温度が上昇すると電気抵抗は格子振動や構成原子の違いを反映する電子間相互作用による散乱が効いてきて導体内伝導電子波動相関関数に減衰が生じる。従ってξ（ｃ）は温度Ｔの関数ξ（ｃ，Ｔ）となる（非特許文献２）。その結果、導体内伝導電子による電気抵抗はξ（ｃ，Ｔ）、Ｌそして伝導電子の弾性散乱長ｌｅの大小関係で大きく変化する。しかしξ（ｃ，Ｔ）には伝導電子間の散乱は伝導電子相関関数を計算する式の状態密度で考慮されているので下記の場合を考えることにする。
【数１】
１．Ｌ≫ξ（ｃ，Ｔ）
であれば伝導電子による電流は減衰し伝導は生じない。
【数２】
２．ξ（ｃ，Ｔ）≧Ｌ
であれば伝導電子は格子振動や不純物そして伝導電子間散乱され伝導電子は拡散伝導となる。
【数３】
３．ξ（ｃ，Ｔ）≫Ｌ
であれば伝導電子は格子振動や不純物そして伝導電子間散乱されないのでバリスティック伝導である。
　さらに導体内伝導電子波動の２次以上の自己を含めた相関関数の減衰係数ξｌｓ（ｃ）とＬの上記の大小関係をも検討する必要がある。ここでＳは自己等の区別ｌは２以上の整数である（非特許文献２）
　以上のように、導体内伝導電子を含む導体内粒子ビーム以外の導体を構成する原子種や立体構造に依存し、導体温度に依存する減衰や、導体内の不純物濃度に依存した導体内粒子ビームの波動関数の減衰係数をもつ。
【０００８】
　電磁波、中性乃至イオン化原子そして電子のビーム発生・吸収素子（以後、本願発明の基本素子と違うことを明記するために素子を用いる）から発生する粒子ビームは粒子ビーム発生・吸収素子の熱による格子振動で粒子ビーム流れが乱されＳ／Ｎ値が小さくなる。そのほかにも粒子ビーム流内の荷電粒子のクーロン相互作用や相関相互作用による乱れ、粒子ビーム発生・吸収素子内の不純物、外場による乱れ、粒子ビーム周りの流体によってＳ／Ｎ値が小さくなるが、粒子ビーム発生・吸収素子を構成する原子種に依存して粒子ビーム流量は決定される。粒子ビーム発生・吸収素子内の格子振動、不純物や構成原子・分子配列の乱れによって量子力学で計算される粒子ビーム素子内の各粒子エネルギー状態に幅が生じる。粒子ビーム発生・吸収素子の熱雑音は粒子ビーム内のエネルギー準位間遷移を惹き起す。ビーム発生・吸収素子の熱によるＳ／Ｎ値への影響は温度によって決まり低温では小さな値となる。
【０００９】
　低運動エネルギー粒子として、容易に電子を放出しやすい界面にＮＥＡ　（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ａｆｆｉｎｉｔｙ）デバイスがある。これはＮＥＡ光電面、二次電子面、冷陰極などとして利用できる。非特許文献３によると、ＮＥＡ冷陰極の放出面積を極めて小さくし、しかも多数接近して並べて、バイアス電流で放出電子流を制御できるため、加熱した陰極より放出される熱電子を陰極と陽極の間に加速電圧を印加する部位を持つ熱電子陰極電子銃に比べ、エネルギー消費が熱陰極より大幅に少なく即動性のある制御が出来る。しかし安定したＮＥＡ表面が必要なためＮＥＡデバイスは放出効率や寿命が問題となる。
【００１０】
　光電面は長波長限界があるが、この長波長限界がＮＥＡデバイスはなくなり、熱陰極の場合に必要な負電圧制御電極、加速電極およびビーム制限開孔が必須となるがＮＥＡ表面を不要とするために安定なＮＥＡ表面が必要なためＮＥＡデバイスは放出効率や寿命が問題となる。高輝度・低エミッタンスのスピン偏極電子源用フォトカソードはＮＥＡ表面が必須とするために上記の欠点が問題となる。一方、ＮＥＡ表面を必要としないピラミッド型の　ＰＥＡ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ａｆｆｉｎｉｔｙ）　表面のＧａＡｓ結晶を用いるスピン偏極電子源用フォトカソードがある。円偏光レーザーをピラミッド型のＰＥＡ表面のＧａＡｓ結晶に照射し、特定のスピン電子を選択的に荷電子帯から伝導帯へ励起する。この励起した特定のスピン電子集団がＰＥＡ表面から放出される前にＧａＡｓ結晶内の熱雑音で乱されるが、トンネルによって特定のスピン電子の量子効率やスピン偏極度が高められる。（非特許文献４）
【００１１】
　熱電変換は荷電粒子である作業物質が運ぶ熱エネルギーと電荷の伝導体ごとの起電力差を利用して、熱エネルギーと電気エネルギーの変換を行う素子である。排熱から電気エネルギーを得、あるいは電気を流すことで冷却あるいは加熱をすることが可能である。熱電変換の性能指数を改善する熱電変換素子は素子内の熱電材料による起電力を利用し、素子内にある擬一次元部分を利用した荷電粒子の擬一次方向の運動速度分布の熱雑音分布を制御している（特許文献１、特許文献２）。作業物質源は電気回路の導体や半導体である。
【００１２】
　粒子源が導体でない例である燃料電池や自動車排気ガス清浄化に代表される環境・エネルギー技術は、エネルギー供給と環境保全を両立する上で、２１世紀の人間社会に必要不可欠である。燃料電池に使用する電解質の種類には、アルカリ形、固体高分子形、リン酸形溶融炭酸塩形そして固体酸化物形の五つに分類され、それぞれ特徴、欠点が異なる。携帯用小型電子機器の多機能化に伴いリチウム電池に代わる電源として〜数十Ｗ程度のマイクロ固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）が注目されている。
【００１３】
　メタノールの正味のエネルギー密度が非常に高いことを利用するダイレクト・メタノール燃料電池（ＤＭＦＣ）では、メタノール水溶液と酸素ガスを用いるメタノール水溶液に接する膜電極接合体（ＭＥＡ）において、多量の貴金属アノード触媒を用いてもメタノール酸化速度が遅い。アノードにおけるＣＯ２発生時の生成物は電解質として水酸化カリウム溶液など使用するアルカリ電解質と接触して炭酸塩になることによるアルカリ電解質寿命低下、被毒またアルカリ電解質へのメタノールの浸透の低減等の抵抗過電圧や濃度過電圧や活性化過電圧等の減少の低減が求められている。
【００１４】
　室温から１００°Ｃ以下で作動するＰＥＦＣとメタノール燃料電池（ＭＦＣ）のいづれも高分子電解質膜（ＰＥＭ）を多孔質支持層＋アノード触媒層と多孔質支持層＋カソード触媒層から成る二つの電極で挟んだＭＥＡを持つ。このＭＥＡをセパレーターで挟み込んで燃料電池単セルを構成する。ＭＥＡにおいて水素ガスと空気中の酸素で作動のＰＥＦＣのＰＥＭでは、プロトン伝導性を保つための高分子電解質膜の加湿が必要であるがこのＰＥＭを無・低加湿で動作する高分子電解質への改善、ＰＥＭによる水素ガスの遮断性の向上及び空気と接するＭＥＡでの生成水の管理が求められている。
　このようにＭＥＡの最も重要な要素材料の１つである触媒層では、目的の反応に対する触媒活性が高く、電気伝導性を持ち、腐食しにくい上に被毒を受けにくいことが求められている。
【００１５】
　直径数ナノメートル程度の金属ナノクラスターが酸素を用いた酸化反応を活性化させることが明らかにされて以来、酸素を酸化剤とする酸化反応の触媒が精力的に開発され、直径１０　ｎｍ以下の貴金属ナノ粒子を活性点とする「金属触媒」がある。従来用いられていた金属酸化物のような酸化剤は一般に毒性が高く、よりクリーンな酸化剤が求められ、その点、気体の酸素を酸化剤として用いる酸化反応は副生成物が水のみというクリーンな反応が実現できる。また、高分子に固定化した（内包させた）金触媒を用いたアルコールの酸素酸化反応を起こす触媒が高活性で取り扱いが容易であるのみならず、回収・再使用可能などの利点を有したグリーンな（環境にやさしい）触媒であること。また、二種類の金属を混ぜ合わせることで新たな性質を有する金属種ができる性質を利用し、金と白金から構成されるバイメタルのナノクラスター触媒を高分子に固定化させることにより、より高活性な触媒を合成し、金と白金を組み合わせた場合と、金とパラジウムを組み合わせた場合において、同一のアルコールを原料として用いた場合であっても、前者ではアルデヒドが、後者ではエステルが選択的に得られている（非特許文献５）。
【００１６】
　燃料電池に用いられるアノードやカソード触媒層そして金属ナノクラスターを中心に述べたが、一般的に金属ナノクラスターは下記の３種類の特徴を持つことが分子科学研究所の櫻井英博准教授によって報告されている。即ち、
１．金属表面の形状・表面積の変化による反応性の変化：
　クラスター状態において量子サイズ効果による電子状態がサイズ・形状によって大きく変化し、それに応じて化学的・物理的性質もサイズ・形状に依存する。
２．触媒活性種の効率的供給源としての金属クラスター：
　特にパラジウムクラスター触媒がクロスカップリング反応と称される一連の反応に対して、金属クラスターは多くの場合、活性種を絶えず反応系に供給し、それが触媒サイクル終了後に再びクラスターへ再結合することによって不活性なバルク金属の生成を防ぐメディエイターのような物として働く。触媒活性種はクラスターそのものではなく、クラスターから削り取られること（リーチング）によって生成する裸の単原子状態あるいは数原子状態ではないかと考えられている。また錯体触媒を用いたＨｅｃｋ反応においても、真の活性種はパラジウム錯体そのものではなく、反応系中で分解・生成するクラスターとの報告がある。
３．量子サイズ効果によるクラスター独自の活性：
　例えば金クラスターの特徴として表面プラズモン共鳴があるが、クラスターサイズを小さくし、粒径が２ｎｍ以下になると、表面プラズモン共鳴は観測されなくなり、もはや金属ではなく分子（ｍｏｌｅｃｕｌｅ）としての性質を帯びると予想されている。室温水溶液中、均一系条件における金クラスターの空気酸化活性は粒径２ｎｍ以下になると飛躍的に増大する。これはバルクの金では殆ど触媒活性が無いのと比べ大きな変化である。
【００１７】
　一方、代表的な固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ）に使用されている酸化物イオン電解質は蛍石型構造が多い。ＣｅＯ２、ＴｈＯ２、ＣａＦ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２等は室温から融点までの温度範囲で蛍石型構造を取る。これら酸化物であるホストにゲストであるＣａＯ等のアルカリ土類酸化物、あるいはＹ２Ｏ２等の希土類酸化物は広い範囲で固溶体を造り、種々の格子欠陥が生じても基本的な蛍石型構造が維持されやすいことが知られている（非特許文献６）。
【００１８】
　酸化物イオン電解質は蛍石型構造を構成しているホストの一部にゲストの置換混入しても蛍石型構造を維持する仮定下で酸素イオン伝導に関与する蛍石型構造電解質内における空孔子濃度を導く第一近似ヘルムホルツ自由エネルギー、及び空孔子濃度の最近接相互作用依存性の数値解析が行われた。（非特許文献７、非特許文献８）
【００１９】
　従来の酸化物イオン導電体と導電機構が異なり、ＳＯＦＣ用の電解質材料として、４００〜６００℃中温域作動が期待されている酸素イオン伝導体がある。その酸化物内のアパタイト型ランタン・シリコン酸化物内の２ａサイトに位置するＯでｃ軸方向に列ぶ酸素イオンが酸化物イオン伝導に寄与する。高温電気輸送特性と欠陥化学モデルから、イオン伝導特性に影響を与える逆フレンケル欠陥平衡が検討され、アパタイト型ランタン・シリコン酸化物は理想的な固体電解質であることが明らかになっている。またランタンの一部をネオジウムに置換すると電子伝導の影響が現れ、古典的な欠陥平衡理論のみでは理解できないことが分かった（非特許文献９）。また、ランタンの代わりにネオジウムに置換したＮｄ９．２０（ＳｉＯ４）６Ｏ１．８の単結晶の非経験法で線形化された拡張平面波法に局在軌道を拡張した　（Ｌ）ＡＰＷ＋ｌｏ　法のＷＩＥＮ２Ｋによるバンド計算によると非常に小さい電子伝導が生じることを確認している。
【００２０】
　燃料電池とは違って、エネルギーを貯える例として蓄電池や電池がある。前者の蓄電池では、いくつかの電解質を挟んで二つの電極は外部負荷の回路と酸化・還元を生じさせる回路が備わっている。
【００２１】
　一方、ダイヤモンドはバンドギャップ（５．５ｅＶ）が大きいので伝導帯の底が真空準位を超えてしまうＮＥＡ　状態になり、伝導帯に励起された電子は自由に真空中に飛び出ることができるため、電子放出が置きやすい状態になる。ダイヤモンド表面において水素終端を行うと負の電子親和力（ＮＥＡ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ａｆｆｉｎｉｔｙ）を持ち、酸素終端では正の電子親和力（ＰＥＡ：Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ａｆｆｉｎｉｔｙ）を持つ。
【００２２】
　　数１〜数３を３次元系に適応した粒子ビームの例として、
・電場を用いて電子やホールを制御するデバイスは電界効果トランジスタ、トランジスタ、ダイオード、コンデンサーなど多く存在する。磁場を用いたものとしてスピン偏極率を制御した素子として特許文献３がある。ここでは格子不整合率５％以下の強磁性層と強誘電層とを接合して電圧によってスピン偏極率を変動させている。
【００２３】
　上記のように数１〜数３で決まる粒子ビーム以外の素子が生じる。この素子に含まれる原子・分子によって素子の物理的性質が大きく変化する。また外界からの擾乱を遮断する外壁で囲まれた素子内の粒子ビーム構成部分は体積変化が起こる系でもある。粒子の移動部が
Ａ．金属、金属間および準結晶合金、半導体、高速イオン伝導体を含むイオン性物質、金属ガラスおよび酸化物ガラスおよびナノ材料素子内の粒子ビームは
Ａ−１．拡散運動、
Ａ−２．液体乃至気体運動
であり、
Ｂ．粒子の移動部で移動する粒子ビーム以外はない時の素子内の粒子ビームの運動は
Ｂ−１．粒子ビームはニュートン運動
をする。
　上記Ａ−１の移動部の体積変化、そこに含まれる原子・分子の濃度変化、温度変化等を考慮する系内の粒子ビーム流量の検討に下記の（数４）を用いて解析されている（非特許文献１０）。
【００２４】
　中性乃至イオン化原子、熱そして電子の不可逆過程の輸送方程式では、それら中性乃至イオン化原子、熱あるいは電子・・・等から成るｎ個の全流束に対するｉ種流束の現象論的な応答で流束Ｊｉとその各々の一般化された熱力学力χｊの間には
【数４】
を仮定している。ここでＬｉｊは一般化された熱力学的力に依存せず、また温度および圧力などの関数の現象論的係数あるいは輸送係数である。
【００２５】
　印加した温度勾配は熱流と関係する一般化力あるいは化学ポテンシャルの勾配から一般化拡散力を生じさせ、前者に対応する拡散応答である熱流量は熱伝導率で後者は物質流量の拡散係数である。
　すなわちＬｉｊからなるＬ行列の一部はそれぞれの一般化力とその共役流束とを結びつける対角成分Ｌｉｉからなる。非対角係数Ｌｉｊは非共役流束に及ぼす一般化された熱力学的力の影響を決定する。
（例：エレクトロマイグレーション、熱電材料）
【００２６】
　不可逆過程の特徴はエントロピーの生成である。エントロピー生成速度σを用いるとエネルギー散逸の熱生成速度は
【数５】
となる。ここでＪｉとＪｑはそれぞれｉ種物流束と熱の流束、χｉおよびχｑは関連するｉ種変位と熱量ｑに対する一般化熱力学的力で
【数６】
【数７】
である。なお、荷電化原子・分子種或いは中性種ｉは個々の電・磁荷量ｑｉの電磁場による力及び濃度勾配によるＦｉを受ける。
【００２７】
　上記Ａ−１とＡ−２での弾性変形や流動はレオロジー、上記Ａ−２での乱流を含む流体は液体乃至気体論で検討されている。例えば、
・気体乃至液体状態にある中性乃至荷電・磁化原子そして電子から成るビーム流になる場合には、ビーム流に対して乱流状態を含む気体論や流体力学が適用されている。
　上記Ｂ−１の例としては、
・中性電荷粒子ビームはイオンを加速して中性ガス分子と電荷交換することによって作成される。ナノオーダのデバイス製作では電荷蓄積や真空紫外光などにより欠陥が生成される。またイオンシースによって減速されたり軌道が曲げられたりする。中性電荷粒子ビームはチャージアップしにくく照射対象に損傷を与えにくく、精度の良いデバイスを作成するのに使用されてきている。このためイオン化された粒子を中性電荷粒子と電荷交換させて中性化し中性電荷粒子ビームを作成している。
【００２８】
特許文献４ではエネルギーと方向のそろった陽イオン粒子を作製したのち陽イオンと電子の相対速度をほとんどなくすことで効率よく再結合させ、エネルギー分布が単色な中性電荷粒子のビームを得ようとしている。ここでは陽イオンと電子との間の電荷結合断面積や弾性散乱断面積のイオンエネルギーに対する依存性を示し、相対速度が小さいとき電荷交換反応又は結合反応する確率が高くなることを用いている。非特許文献１１では負イオンの方が電荷を中性化するのに必要なエネルギーが少ない事を利用して、負イオンとガス中性分子との電荷交換により中性電荷粒子ビームを作成している。
【００２９】
・低運動エネルギーのビーム内粒子は標的原子・分子などによって散乱され、標的試料表面にしか影響を及ぼさない。これを利用して表面の状態を調べるのに利用されているが粒子によって低運動エネルギーといわれるエネルギーには違いがあり、ＩＳＳでは数ｋｅＶ以下で入射方向が標的試料表面と平行に近い、ＬＥＥＤでは〜１００ｅＶ、プラズマでは〜５０ｅＶ、冷中性子では〜５ｍｅＶとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３０】
【特許文献１】　特開２０１１−５７２０２
【特許文献２】　ＰＣＴ−ＪＰ２０１２−０７１５２９
【特許文献３】　特開２０１２−１０４７５８
【特許文献４】　特開平５−１９０２９６
【非特許文献】
【００３１】
【非特許文献１】　Ｐ．Ｗ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｖｏｌ．１０９（１９５８）１４９２
【非特許文献２】　馬淵他、新居浜工業高等専門学校紀要３５巻（２００２）ｐｐ．２９−４０．
【非特許文献３】　テレビジョン学会誌　Ｖｏｌ．３２（１９７８）Ｎｏ．８　ｐ．６７０
【非特許文献４】　Ｍ．Ｋｕｗａｈａｒａ他　高輝度スピン偏極電子源の開発　第２回日本加速器学会年会・第３０回リニアック技術研究会報告集（２００５）ｐ．１０５
【非特許文献５】　Ｓ．Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，ｅｔ　ａｌ．，Ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｂｉｍｅｔａｌｌｉｃ　Ｎａｎｏｃｌｕｓｔｅｒ　Ｃａｔａｌｙｓｔｓ　ｆｏｒ　Ａｅｒｏｂｉｃ　Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｌｃｏｈｏｌｓ：Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　Ｍｅｔａｌｓ　Ｃｈａｎｇｅ　ｔｈｅ　Ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｒｅａｃｔｉｏｎ　Ｐａｔｈｗａｙｓ　ｔｏ　Ａｌｄｅｈｙｄｅｓ／Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ　Ａｃｉｄｓ　ｏｒ　Ｅｓｔｅｒｓ，Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，１３４（２０１２）１６９６３．
【非特許文献６】　Ｔ．Ｋｕｄｏ　ａｎｄ　Ｈ．Ｏｂａｙａｓｈｉ，Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１２３（１９７６）４１５．
【非特許文献７】　馬淵眞人、東浦大輔、森田憲治、真鍋純、岡田雄仁：新居浜工業高等専門学校　第４２巻（２００６）ｐｐ．１７−２３．
【非特許文献８】　尾西康次、森田洋正、東浦大輔、馬淵眞人：新居浜工業高等専門学校　第４２巻（２００６）ｐｐ．２５−３４．
【非特許文献９】　小林　清：アパタイト型ランタン・シリコン酸化物における逆フレンケル欠陥平衡の解明、科学研究費助成事業（科学研究費補助的）研究成果報告書　平成２４年６月２２日
【非特許文献１０】　Ｈ．メーラー　著　固体中の拡散　藤川辰一郎　訳　丸善出版　２００７年
【非特許文献１１】　Ｊ．Ｐｌａｓｍａ　Ｆｕｓｉｏｎ　Ｒｅｓ．Ｖｏｌ．８５，Ｎｏ．４（２００９）１９９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
　粒子ビームはある試料にあててその物性を調べたり、あるいは物質に照射することで物質の物理化学的性質・形状を変化させたりする。発生粒子の流量を調整できる部位をもつデバイス、トンネル顕微鏡のように吸い込み部位に粒子流の制御を持たせたデバイス、ある粒子放出源端と別の吸収源端と粒子流の制御を持たせて入出力制御するトランジスタ、入射粒子の吸収での二次粒子放出源端あるいはその吸収源端を持つ光電デバイスなどがあり、このような動作の共通部位は多くの分野の素子となっている。素子を通過した粒子ビームのＳ／Ｎ値を大きくすることで、粒子ビームの粒子ビームの照射対象物あるいは粒子ビーム発生元の物理化学的性質をよりさらに詳しく調べることができる。あるいは粒子ビーム照射試料の照射ダメージを少なくでき、高品質の材料の作製するために極低温にするエネルギーをより少なくできる。また粒子放出源端と吸収源端の電子と正孔の拡散流の制御を持たせて入出力制御するトランジスタや水素、酸素などを制御する燃料電池は勿論、中性乃至イオン化原子・分子の入出力制御する触媒作用などは従来の触媒などに比べ遥かに良い即応性、外部放射線を含む外場雑音に対する耐性さらにトランジスタ等を低温に保って動作させるのに必要なエネルギー消費をより少なくできる。
【００３３】
　本発明は熱電子線発生装置のような陰極部の過熱、複雑な陰極線の制御によるＳ／Ｎ値が小さくなることを生じさせずに低エネルギーの粒子放出あるいは吸収での粒子数、粒子線の方向や粒子運動エネルギー分布を生じさせる素子構成原子・分子や熱による誤差を低め、あるいは量子効率やスピン偏極度が高いといった、Ｓ／Ｎ値への影響を抑えた低エネルギー粒子を放出・吸収を制御する素子（以後、基本素子とする）とそれら複数基本素子から成るデバイス・モジュール・システムによる構造物を経済的につくることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
　従来の粒子ビームは粒子ビーム発生熱源を必要とし、粒子放出源までの移動部での粒子がもつ熱の低減がなく粒子発生部や粒子ビーム吸収源の面積が大きいため粒子ビーム制御でのＳ／Ｎ値が減少するなどによって粒子ビーム流のＳ／Ｎ値が小さくなる。
【００３５】
　トランジスタ等の電子デバイスで流れる電子・正孔の放出・吸收源は導体や半導体等、熱電変換素子で流れる作業物質の放出・吸收源は導体、半導体、巨視的量子系等、或いは金属ナノクラスターなどの反応・生成種に伴う放出・吸収源は金属ナノクラスターなどのように、作業物質の放出・吸收源は様々ある。
【００３６】
　作業物質ビーム流の途中で作業物質ビームの分割或いは作業物質ビームへの他の作業物質ビームによる混合乃至形状加工乃至化学反応による改変される作業物質ビーム流は、外界物質、反応・生成種などの被毒、外部擾乱から守り、上記の分割・混合・形状加工・化学反応による改変そして時間的に変形を許す外壁で保護されている。作業物質ビーム流が生じている部分を構成する原子・分子等の集まりを集合体とする。
【００３７】
　集合体の構造の構造相変化、集合体内転位等の大きな組成、構造、転位等の変化が生じない材料内にある粒子に許されるエネルギー状態はある形状の外壁内の集合体に適用した量子力学で決まる。作業物質ビームの粒子をエネルギー準位に分布させ、そのエネルギー準位間隔が広くなれば状態間を変化させにくくなる。（数１〜数３参照）更に、粒界拡散高速拡散経路、柱状層多孔構造そしてラメラ構造等或いは、外壁が高分子電解質膜（ＰＥＭ）や細胞膜等のような外壁形状で構成されることにより、作業物質ビームは一方向に制限される。
【００３８】
　上記の基本素子の外壁内の作業物質ビームは作業物質ビームの伝導方向に平行な基本素子の長さがＬであり、これに垂直な断面積がＳである幾何学的形状をもつ。その外壁には
・個々の作業物質ビームに対応する作業物質放出・吸収源の構造部材を持つ。
作業物質ビームには中性種があるので、外壁は
・他の作業物質ビームへの分割・混合・形状加工・化学反応による改変を許す部位とそれに関する構造部材を持つ。以後、これらの部材を簡単化のために修飾部と略す。
・集合体のＳを時間変動を含めて変化させるには外壁の形状を変化させる構造部材を持つ。
・基本素子はＳ／Ｎ値への影響を改善する低エネルギー粒子であり、集合体のＬは上記の修飾部を含む長さである。
尚、上記の構造部材はゼロ個以上である。
【００３９】
　「技術背景」において、粒子ビーム流の途中で粒子ビームの修飾の例では電子部品の電界効果トランジスタ、トランジスタ等を述べたが、本発明の原理に従った修飾部における作業物質ビームの例は１つ以上の実施例を例示し、本明細書とともに、そのような実施例を模式的に説明するものである。これらの概念例では発明の本質を強調した説明になっているが、言うまでもなく発明を特定するものではない。
【００４０】
　各集合体の作業物質放出・吸收源乃至修飾部での反応場近傍には、必要なら
・反応場と接する作業物質放出・吸収源乃至修飾部端表面の導電性コーティング或いはアクチュエータで制御される作業物質遮蔽材料構造部材と
・作業物質放出・吸収源乃至修飾部端表面近傍の反応場の反応・生成種の機械的制御する調整板を微調整するアクチュエータと
・全ての反応場近傍に反応・生成物種乃至流の制御する静電・磁場乃至電磁場源と
・作業物質放出・吸収源乃至修飾部の酸化、被毒等の汚染を解消させるために外壁に加熱部材と
・反応場から不要な生成種・未反応種を排除するために移送部材とをもち、
・各種触媒反応や燃料電池の触媒層での酸化・還元反応では複数の生成種が生じる。これらの複数の生成物種と未反応種をゼロ以上の作業物質ビームにするために個々の作業物質ビームに対応する基本素子が存在する。
【００４１】
　上記ゼロ以上の作業物質ビームがある基本素子のそれぞれが最短距離で目的の反応種として放出源乃至放出源から反応場に到達し、しかも互いにゼロ以上の作業物質ビームが相互作用しない最適な空間配置及び作業物質ビーム群のそれぞれのＳの空間形状及びＬをＳ／Ｎ値を最適にする基本素子集団を装置とする。
【００４２】
　装置では、
・それぞれの基本素子の外壁にある担持乃至接続部材より装置を組み立てることでこれら基本素子が近傍に纏まるために、装置の外壁は軽量・効率化した担持乃至接続部材を
・カップリング反応、メタセシス反応、チーグラー・ナッタ触媒、トランジスタ、燃料電池、蓄電池、電池等の反応場に対応する装置では、装置にある複数の集合体はゼロ以上のリード線に接続される。外界の外部負荷あるいは電流・電圧源端子に接続するゼロ乃至複数のリード線は、その配線に注意し基本素子、装置、複数の基本素子乃至装置からモジュールが組み立てられる。
【００４３】
　そのモジュールの外壁には
・基本素子から装置の構築された際の装置の外壁が軽量・効率化されたのと同様な軽量・効率化された担持乃至接続部材があり
・複数のモジュールの各々がゼロ以上の外界の外部負荷あるいは電流・電圧源端子に接続する複数のリード線を持つ高位モジュール、更なる高位モジュール・・・となってシステムに組み立てられようにそれぞれのモジュール外壁に、基本素子から装置の構築された際の装置の外壁が軽量・効率化されたのと同様な軽量・効率化された担持乃至接続部材を持つ。上記のモジュール外壁の担持乃至接続部材は基本素子、装置そしてモジュールに対して共通であることが望ましい。
【００４４】
　「技術背景」においては、触媒反応系、電子部品の電界効果トランジスタ、トランジスタ等や熱電変換素子や燃料電池・蓄電池や電子銃等を述べたが、これらに対応する装置、モジュールは本発明の原理に従った１つ以上の実施例を例示し、本明細書とともに、そのような実施例を模式的に説明するものである。発明の概念例では発明の本質を強調した説明になっているが、言うまでもなく発明を特定するものではない。
【００４５】
　上記のような外壁と集合体が基本素子であり、外壁内で制限された集合体内の作業物質ビーム流制御の設計は次のような分類になる。
　ａ．質量の軽い電子、正孔等では、粒子ビーム流方向に外壁の垂直断面積が狭くなる外壁形状のとき、粒子の存在できるその外壁形状におけるエネルギー準位間隔が熱エネルギーより広くなると粒子は熱エネルギーによる状態間遷移を起こしにくくなる。その結果、粒子移動は擬一次元的になり散乱されにくくなる。
　ｂ．電子、正孔等より質量の重い粒子では、ある外壁形状内で集合体中の粒子ビーム流方向に垂直方向の粒子運動が小さくなれば粒子移動は擬一方向的になり、しかも粒子ビーム流を最大にする。
　ｃ．ナノ材料中の拡散のような高速拡散経路、柱状層多孔構造やラメラ構造等あるいは高分子電解質膜（ＰＥＭ）や細胞膜等のような外壁形状の内部の作業物質ビームと作業物質ビーム以外で基本素子の放熱にも関与する作業物質が乱流を含む気体・液体状態であるとき、作業物質移動を擬一次元方向にし、しかも作業物質ビーム流量を最大にする。
　ｄ．　電子銃のように電子粒子ビーム以外の原子・分子等を排除することで、電子粒子ビーム流方向に垂直方向の運動エネルギー分布の広がりが熱エネルギーより非常に小さくなる電子粒子ビーム流が最大になる。
【００４６】
　集合体が上記ａ〜ｄであると下記のような設計が可能である。
　ａ．ナノサイズ以上の基本素子の全体の内部で作業物質ビーム流が生じている集合体が結晶構造であるとする。不純物を含む作業物質ビームと外界とを隔てる保護外壁等の側面界面原子・分子や結晶構造の配列の乱れで、集合体内の熱運動によって許されるエネルギー準位が複雑に幅をもつ。熱運動による擾乱のみの集合体では運動の方向に垂直な断面の周囲に構成する原子・分子配列に乱れがあってもその断面空間内にある作業物質流の許されるエネルギー状態は量子力学で完全に決まる。擬一次元なバリスティック伝導方向に基本素子の長さＬ、そしてそれに垂直な断面積Ｓの大きさである集合体の最低エネルギー準位は断面中心部での存在確率が大きく断面の周囲での構成原子・分子による乱れの影響が少ないＳが求められる。
【００４７】
ＬとＳの大きさを持つ基本素子で次のエネルギー準位に至るまでの粒子のエネルギーが基本素子の熱エネルギーに比べて大きいときには、Ｓの平方根がナノオーダ程度でない場合と比べるとＳ／Ｎ値の大きな粒子のエネルギー状態になる。集合体内部の粒子移動部では格子振動や粒子等と相互作用しながら拡散伝導をするが断面積が狭くなると擬一次元的な運動となる。断面積が狭くなり断面に垂直に移動する粒子の減衰係数より一桁以上距離が短くなると擬一次元なバリスティック伝導となりうる。バリスティック伝導では集合体の周囲での構成原子・分子などの不純物散乱が無視できＳ／Ｎ値がより改善する。
【００４８】
従って、不純物濃度ｃ　を集合体内部に持ち、水素、電子そして正孔などの擬一次元なバリスティック伝導に最適なナノオーダー以上の集合体の設計は
ａ−１．集合体の幾何学的な形状をある形状に決定する。
ａ−２．集合体を構成する原子・分子や空孔を含む不純物原子・分子の種類とそれらの混成割合を決め、そして原子・分子の幾何学的な形状の集合体内部でのそれぞれの位置や空孔を含む不純物原子・分子の種類と、集合体内の位置ベクトルＲｉ（ｔ）配列を決定する。ここでＲｉ（ｔ）は粒子ビームの粒子以外のｉ種の空孔や不純物を含む原子・分子の空間位置ベクトル、但し
【数８】
でＶは集合体の幾何学的体積である。
ａ−３．配列が決定された集合体に量子力学を適用し、ＬとＳの変数としてエネルギー状態を決定する。
ａ−４．熱による伝導粒子のエネルギー状態への分布と状態密度とに依存してるが、空孔を含む不純物原子・分子の配置に依存するｃの関数として擬一次元系での伝導粒子波動関数Ψはｅｘｐ（−χ／ξ（ｃ，Ｔ））と減衰係数ξ（ｃ，Ｔ）で減衰する。ここで伝導する方向の変数をχとしている。擬一次元系での伝導粒子の二次以上の波動相関関数も熱による伝導粒子のエネルギー状態への分布と状態密度に依存し、Ψ　と同様に減衰する。ただし減衰係数はξｌｓ（ｃ，Ｔ）となる。
ａ−５．稼働する温度域でのＬとＳの条件を求めるために、ξ（ｃ，Ｔ）、ξｌｓ（ｃ，Ｔ）とＬの関係が（数３）のξ（ｃ，Ｔ）、ξｌｓ（ｃ，Ｔ）≫Ｌである条件から、混成割合に依存しＴのときのＬとＳを決定する。
ａ−６．上記ａ−２．での基本素子の種類と混成割合や集合体内の配列少しづつ変化させて、上記ａ−３．〜ａ−５．を行い、最適なナノオーダー以上の集合体を構成する原子・分子や空孔を含む不純物原子・分子の種類の最適化を行う。
ａ−７．上記ａ−１．で決めた初期の形状から粒子が荷電乃至磁荷粒子であれば修飾部にある時空変動する電磁場による影響を含め、Ｌ　と擬一次元系の場所に依存して変化するＳ　のみならず、集合体の形状を変化させてＳＮ比への影響を抑える最適化をする。
【００４９】
　上記ｂでは、Ｌに沿った方向をＸ軸方向とし、時間ｔ＋τでＸ軸値がχでＬに垂直面内
に存在する時間変動する拡散粒子の濃度Ｃｄ（χ，ｔ＋τ）のｔでχ−ＸでのＣｄ（χ−Ｘ，ｔ）に対する均衡から拡散方程式乃至マスター方程式を導く。時間依存する拡散粒子の濃度Ｃｄ（χ，ｔ）による擬一方向の準バリスティック伝導するが他の粒子は熱振動以上の変位をするが気体乃至液体状態にならない粒子から成る集合体に最適なナノオーダー以上の集合体の設計は、
ｂ−１．集合体を構成する準バリスティック伝導をしない粒子である原子・分子や空孔を含む不純物原子・分子の種類とそれらの混成割合を決定する。
ここで、
【数９】
で、ＲｉＭ（ｔ）はｉ種の空孔や不純物を含む原子・分子の時間ｔ依存する空間位置ベクトルを表す。ａの場合に比べてＲｉＭ（ｔ）の時間変動が大きい。
ｂ−２．集合体のＬとＳを含めて形状を決定する。集合体内の擬一方向運動する粒子を含めて全ての種類の形状内の粒子の空間位置を決定する。
ｂ−３．集合体のＬとＳ内の拡散粒子の変位Ｒ＝（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に注目し、拡散方向で擬一方向運動する方向がｘ軸に平行なので、ＲのＸ成分に着目し、拡散粒子の分配関数Ｗ（Ｘ，τ）を導入する。時間ｔ＋τで面χ内に存在するＣｄ（χ，ｔ＋τ）拡散粒子の濃度が時間ｔでは面χ−Ｘ内に在ったとすると、Ｃｄ（χ，ｔ＋τ）は
【数１０】
となる。ここで和はＸのすべての値にわたって行う。
ｂ−４．Ｃｄ（χ，ｔ）が変化する速度は、Ｘ＝０でτ＝０近傍でのＣｄ（χ，ｔ＋τ）とＣｄ（χ−Ｘ，ｔ）の展開によって
【数１１】
から求まる。ここでＣｄは式の簡略化のために、
【数１２】
である。またＣｄの微分は時間ｔに対してまた面χで行う。
ｂ−５．上式１１の右辺２項目はｉ種流束の現象論的な応答では流束Ｊｉを生じさせその各々の一般化された熱力学的力χｊには数４の関係があり、擬一方向な準バリスティック伝導する粒子以外の粒子影響を伝導する粒子に与える変動の効果は〈Ｘ２〉ａｖｅとなるので、擬一方向な準バリスティック伝導する粒子の拡散係数と関係する。
ｂ−６．上式１１の右辺３項目以上の擬一方向な準バリスティック伝導する粒子以外の粒子影響を、伝導する粒子に与える変動の効果は〈Ｘ３〉ａｖｅ、〈Ｘ４〉ａｖｅ・・・となり、擬一方向な準バリスティック伝導する粒子のガウス分布からのズレを表す。
ｂ−７．上記ｂ−１．で決めた初期の形状から、粒子が荷電乃至磁荷粒子であれば修飾部にある時空変動する電磁場による影響を含め、Ｌと擬一方向系の場所乃至時間に依存して変化するＳのみならず、集合体の形状を変化させて最適化する。
【００５０】
　上記ｃでは、
ｃ−ａ．高速拡散経路等の形状がＬとＳの基本素子では、外壁で制限されたＬに垂直断面Ｓに穴形状の高速拡散経路Ｌに沿って擬一方向に粒子ビームは伝導するが、他の粒子は熱振動で気体乃至液体状態になっている集合体である。
ｃ−ｂ．ＬとＳの柱状層多孔構造、ラメラ構造等がＬを揃えて内在する基本素子では、上記ｃ−ａ．のＳに垂直に柱状層多孔やラメラ構造等の柱、隔壁等が配置し、Ｌに沿って粒子ビームは擬一方向に伝導するが他の粒子は熱振動で気体乃至液体状態になっている集合体である。
ｃ−ｃ．ＬとＳのＰＥＭや細胞膜等を持つ基本素子では、基本素子の膜形状を維持する部材、擬一方向に伝導しやすくする形状の部材等によって、Ｌに沿って擬一方向に粒子ビームは伝導するが他の粒子は熱振動で気体乃至液体状態になっている集合体である。
【００５１】
　それぞれの集合体内のＬ　方向で、Ｓ／Ｎ値への影響を抑える粒子ビームが擬一方向に最大に伝導する設定エネルギーＥ　の粒子ビームの集団内粒子の条件、そして最適なナノオーダー以上の集合体の設計は、
ｃ−１．上記ｃ−ａ．〜ｃ−ｃ．の外壁、柱、隔壁、部材等による粒子ビーム散乱、粒子ビーム以外の集合体粒子との散乱や干渉、粒子ビームの粒子同士に散乱や干渉で目標とする擬一方向軌道からそれぞれずれを求める。
ｃ−２．粒子ビームの集団内粒子の目標とする擬一方向軌道上の設定エネルギーＥからのエネルギー広がり〈ΔＥ〉＝〈ΔＥ⊥〉＋〈ΔＥ‖〉とＥとの比である〈ΔＥ〉／Ｅを弾性変形や流動はレオロジーで、乱流状態を含む気・液相は気体論・液体論を用いて求める。ここで、〈ΔＥ‖〉は粒子移動の一次元方向の、〈ΔＥ⊥〉は一次元方向に垂直方向の運動によるエネルギー広がりを持つ。ここで、〈Ａ〉は物理量Ａの集合体内の外壁に影響された粒子に対する平均である。
ｃ−３．Ｅが小さいと、〈ΔＥ‖〉／Ｅや〈ΔＥ⊥〉／Ｅが大きくなるため、粒子が荷電乃至磁荷粒子であれば修飾部にある時空変動する電磁場による影響を含め、集合体内で粒子ビーム以外の粒子のＬと擬一方向系の場所乃至時間に依存して変化するＳのみならず、集合体の形状を変化させてＳ／Ｎ値への影響を抑える最適化をする。
【００５２】
  上記ｄ．では、数１１で表される濃度Ｃｄのみ存在する。集合体に最適なナノオーダー以上のＬと場所乃至時間に依存して変化するＳの集合体の設計は、
ｄ−．１．設定エネルギーＥの粒子ビームの集団内粒子間と粒子と外壁間の相互作用、
ｄ−２．粒子が荷電乃至磁荷粒子であれば修飾部にある時空変動するＳや電磁場によって平衡軌道を中心に振動をする。
ｄ−３．上記ｃと同様に、粒子ビームの集団内粒子振動によるエネルギー広がり〈ΔＥ〉＝〈ΔＥ⊥〉＋〈ΔＥ‖〉とＥとの比〈ΔＥ〉／Ｅを巨視的量子系を含む量子論、古典論、熱力・統計力学等を用い求める。
ｄ−４．上記ｃ−３と同様に、Ｅが小さいと、〈ΔＥ‖〉／Ｅや〈ΔＥ⊥〉／Ｅが大きくなる。ここでの〈Ａ〉は物理量Ａの集合体内である外壁に影響された粒子ビームに対する平均である。
ｄ−５．〈ΔＥ‖〉／Ｅや〈ΔＥ⊥〉／Ｅを集合体内の荷電・磁乃至中性粒子の分布や集合体形状の時空変動を含めて変化させてＳ／Ｎ値への影響を抑える最適化をする。
【００５３】
　一般には、集合体は上記のａ〜ｃで綺麗に分類できない。また、ａ〜ｃとｄを含めて計算機シミュレーションの発展と伴に、上記の集合体に最適なナノオーダー以上の集合体の設計は一例であって特定されるものではない。
【００５４】
　請求項１は上記のような設計をすることで図１における作業物質放出源端乃至集合体１０から作業物質吸収源端までにある作業物質において、作業物質の移動方向に作業物質が移動可能な垂直な断面１１が小さい部分を集合体１０に備えることによって、構成材料の立体構造の格子又は組成の乱れ、あるい基本素子の熱によるＳ／Ｎ値への影響の少ない作業物質を作業物質放出源端から放出又は作業物質吸収端から吸収すること、あるいは他の集合体や反応場に放出、あるいは作業物質集団から状態のそろった作業物質を吸収することを可能とする。
【００５５】
　本発明の原理に従ったＳ／Ｎ値への影響を低減する基本素子の図示で、外壁、作業物質放出・吸収源、修飾部、外壁内部にある部材、他の基本素子や他の部材との担持乃至接続部材、反応場等を除いて、基本素子を集合体だけに注目する添付の図面は、本明細書の一部を構成する１つ以上の実施例を図示し、本明細書とともに、そのような実施例を簡略・明瞭で模式的に説明するものである。以下の発明の概念図も発明の本質を強調した説明になっているが、言うまでもなく発明を特定するものではない。
【００５６】
　またアパタイト型ランタン・シリコン酸化物あるいは高速拡散経路、柱状層多孔構造のように、穴形状をもつ空間構造からなる集合体では原子・イオン・分子粒子は穴方向の運動だけが可能となる。粒子が集合体を構成する物質から相互作用を受け選択的な流れが可能である。図２のように、修飾部で粒子の集合体は太さや構成する原子・分子を変えることが可能であり、それによって移動する粒子を変化させ、あるいは流量を調整することが可能である。
【００５７】
　擬一次元的な集合体３０の形状は粒子の種類によって異なる。上記ａ．で記載のように、電子・正孔では、それぞれの熱雑音の程度は集合体の断面周りの乱れと基本素子の温度に依存する。その断面積の平方根が小さくなれば基本素子の温度が室温でも熱雑音による電子・正孔の占有基底状態からの電子・正孔の非占有状態への状態間遷移が生じなくなり、しかも電子乃至正孔が巨視的量子状態になると、更に基本素子のＳ／Ｎ値が大きくなる。上記ｂ．で記載のように、原子・イオン・分子粒子では穴形状を持つ空間構造からなる場合、図３の集合体３０にある粒子ビーム内の粒子間、粒子ビーム以外の粒子、外壁、修飾部を通して他の基本素子等からの力により基本素子のＳ／Ｎ値が改善される。
【００５８】
　上記ｃ．で記載のように、穴形状の径が大きいときは流れは層流あるいは乱流ということも含め制御される。その結果、装置の冷却維持のエネルギー消費を削減できる。粒子が荷電粒子の場合、粒子放出源端あるいは吸収源端に突起のある構造３１とすることで対極部の電荷あるいは標的荷電粒子による粒子放出源端あるいは吸収源端近傍での電界が強くなることにより粒子が放出・吸収されやすくするという効果も持つ。粒子移動部と粒子放出・吸収源端で温度差があるとき、
１．集台体３０以外の部分を真空にするなどで輻射以外の熱が伝わりにくい構造にすることで荷電粒子がもつ熱エネルギー以外は粒子放出源端から粒子吸収源端までの熱伝導が抑え、
２．吸収・放出基本素子の全体内部で粒子流乃至粒子ビーム流が生じている集合体部分３０に熱電材料あるいは熱電変換素子を用いて、ＮＥＡ乃至ＰＥＡ効果を高め、
３．粒子放出源端乃至粒子吸収源端を持つ基本素子の触媒効果などを高める。
【００５９】
　衝突粒子はそれより大きな質量の粒子との衝突によってその粒子の運動量は変えてもエネルギーを変えにくい。構成材料の立体構造や格子の乱れ、あるいは基本素子の熱によるＳ／Ｎ値の大きい低運動エネルギーの粒子を、その粒子を利用する局所的でナノオーダの放出源端４１に強く染みださせることによって、その場所で被標的粒子の放出源４４から放出された被標的粒子４５と相互作用させることによって、基本素子のＳ／Ｎ値が大きい低運動エネルギー粒子とそれより大きい質量でＳ／Ｎ値の低減が改善し、被標的粒子４５が結合してＳ／Ｎ値が大きい結合被標的粒子エネルギー状態が生じる。
あるいは電荷の移動が起こり、Ｓ／Ｎ値の大きい結合被標的粒子流れ乃至粒子ビームを造ることができる。基本素子のＳ／Ｎ値が大きい低運動エネルギー粒子として電子を用いることで、Ｓ／Ｎ値の大きい質量の大きな低エネルギー荷電粒子の電荷を打ち消し、低運動エネルギーではＳ／Ｎ値の大きい中性電荷低エネルギー被標的粒子を得ることを可能とする。一方、高エネルギー状態では熱エネルギーは無視できるので常にＳ／Ｎ値は大きい。
【００６０】
　粒子として、原子、イオン乃至分子を使うことによって、移動開始前あるいは移動開始後に、電子、ホール、原子、イオン、分子と反応を起こさせることができる。請求項１はこの時集合体を通過する粒子を制御することで反応を制御することを可能とする。複数の基本素子が空間配置を取る装置の図５において、図５の各基本素子の集合体を移動する粒子は集合体５０と集合体５１で種類を変化させることも可能である。集合体はイオンが伝わる穴や膜に空いた穴などを利用することができ、選択的に粒子を通過させることも可能である。５２と５３は材質が違いうることを示しており、膜５４は選択的に粒子を通過させうるものである。
【００６１】
　上記の装置は高分子電解質膜（ＰＥＭ）の多孔質支持層＋アノード触媒層にも適用できるが、上記の図５に関する説明においては、請求項に係る発明の様々な態様の完全な理解を提供するため、例えば粒子放出・吸収源端表面の形状変形、反応場の変形および温度変化、反応場に作用する電磁場強度変化、反応場と接する粒子放出・吸収源端表面のコーティング或いは材料、反応場の反応・生成物の機械的制御する板のアクチュエータ、基本素子・モジュール・装置から成る混合構築物と外部負荷を考えたシステム等、及び基本素子、装置、上位のモジュールを含めたモジュールそしてシステムには放熱、保護等の最適化が説明されなければならない。しかしながら、そのような特定は個々の系の説明のために提示されるものであり、以下の請求項も含めて請求項に係る発明に関する限定として解釈されるべきではない。
【００６２】
　基本素子を組み合わせることによって機能を修飾あるいは別の機能を持たせることを請求項３は可能とする。ある基本素子と別の基本素子の集合体は１対１で対応させる必要はなく、ある１つの基本素子の集合体に対して別の複数個の基本素子の集合体が対応させることも可能である。また、集合体毎に移動する作業物質の種類が変わりうるので基本素子の集合体が別の基本素子の集合体と対応していなくてもいい。
【００６３】
請求項１は、図６の粒子が移動する部位６０において、粒子放出源端あるいは吸収源端６１に至る修飾部で空間的に狭い場所の近傍６２に電磁場を発生する部位を配すことにより粒子の物理・化学的特性を制御することを特徴とする。６２として電場発生源を用いることによって荷電粒子流の電圧電流特性を制御できる。６２として磁場発生源を用いることにより粒子流が流れる部分に磁性原子を添加し、この磁性原子のスピンを磁場で揃えることにより粒子が持つスピンの偏極率の向上によって量子効率を大きくできる。また粒子放出源と粒子吸収源とを架橋した細線の断面積が数平方ｎｍ程度で生じる濃度勾配場による粒子や粒子スピン拡散流も同様に制御できる。
　粒子放出源端・粒子吸収源端３１には使っているうちに荷電粒子等が付着したり変形をしたりする。近傍３３に熱を加えられる部位を配すことにより粒子放出・吸収源端３１の使用による吸着原子・分子による汚れや変形を少なくすることを可能とする。
【００６４】
請求項４はＳ／Ｎ値が大きい粒子放出源、粒子吸収源があるときは粒子流を制御する部位以外は必要な部位はなく、即応性の良い、Ｓ／Ｎ値が従来に比べ改善する装置が可能となる。また装置の冷却に対するエネルギー消費を低く抑えることよって、装置の直・並列あるいは複合配列を組み込んだモジュールが外界との接続において効率をよくすることが可能となるシステムができる。装置として光電面、熱電装置・トランジスタ・ダイオード・冷陰管・燃料電池などが考えられる。またこれらを組み込むことが考えられる。
【００６５】
　請求項１の基本素子の直列あるいは並列、または直列と並列の混成した組み合わせから成る、或いは請求項１以外で粒子流を制御する部位以外を必要とする基本素子の直列あるいは並列、または直列と並列の混成した組み合わせから成る、或いは請求項１乃至請求項１以外の基本素子が直列あるいは並列、または直列と並列の混成した組み合わせから成る装置が考えられる。明らかなように、これらの装置と装置や他の基本素子からなる組み合わせからなるモジュールも本発明の範囲及び精神に従って意図される。このために請求項に係る発明に従ったモジュールよりＳ／Ｎ値への影響の少ない低エネルギー粒子放出・吸収源を持つシステムが構築できる。明らかなように、基本素子から構築される装置、モジュール及びシステムを実現する方法を提供することには、数多くの実施形態が採用され得る。
【００６６】
請求項２は作業物質溜めに基本素子を用いることにより作業物質溜めに作業物質を吸収させてエネルギーを貯蔵し、あるいは作業物質溜めから基本素子を用いて作業物質を放出させ作業物質のエネルギーを利用する事を可能とする。ここで用いられる基本素子では基本素子のＳ／Ｎ値が大きいのでエネルギー効率がよい。
【００６７】
　本出願の説明に使用された如何なるアクチュエータ、モジュールそしてシステム、特に断らない限り、本発明に決定的に重要な、あるいは不可欠なものとして解されるべきではない。
【発明の効果】
【００６８】
　本発明は移動部を含めて作業物質放出・吸収源の断面積を小さくすることで基本素子の熱によるＳ／Ｎ値への影響を小さくできる。放出源面積が極めて小さく、しかも多数接近して並べて、バイアス電流で放出電子流を制御できるため、システムの冷却に使うエネルギー消費が熱陰極より大幅に少なく即動性のある制御ができる。更に擬一次元系内に磁気原子・分子の添加により外部磁場による電子スピンの減偏極が少ない高スピン偏極度や高量子効率が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
　量子コンピュータで用いられる二重量子ピットは、２つの量子ドット間で過剰電子がトンネルしている安定した電荷状態である。（Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．９１，２２６８０４−２（２００３））この制御はドレインパルスを印加することで行うことができる。これを高速にすることで即動性を持たせることができる。
【発明の効果】
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】　粒子吸収・放出基本素子の集合体部。
【図２】　粒子吸収・放出基本素子の集合体部。
【図３】　粒子吸収・放出基本素子。
【図４】　粒子源を別に持つ粒子吸収・放出基本素子。
【図５】　粒子吸収・放出基本素子。
【図６】　制御部を持つ粒子吸収・放出源。
【符号の説明】
【００７１】
１０　粒子移動部位である集合体部
１１　集合体の断面
２０　粒子移動部位である集合体部
２１　粒子放出源端
２２　粒子吸収源端
３０　粒子移動部位である集合体部
３１　粒子放出源端または粒子吸収源端
３２　粒子吸収源端または粒子放出源端
３３　粒子放出・吸収源端に近接する反応場
４０　粒子移動部位である集合体部
４１　粒子放出源端または粒子吸収源端
４２　粒子吸収源端または粒子放出源端
４３　粒子放出・吸収源端に近接する反応場
４４　被標的粒子の放出源
４５　被標的粒子
５０　粒子移動部位である集合体部
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ　粒子移動部位である集合体部
５２、５３　部位
５４　集合体部または部位間の境界
６０　粒子移動部位
６１　制御部
（３）図面の記載
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
　２　請求項の分説
　便宜上、各請求項の記載を次のとおり分説し、以下、分説された各事項を「特定事項Ａ」などということにする。
（１）請求項１
　Ａ　粒子乃至粒子励起状態乃至電磁場（以後、作業物質と略す。）発生部位若しくは作業物質移動部から作業物質吸収消滅部位まで又は作業物質吸収源端若しくは作業物質移動部から作業物質放出源端までからなる構造、
　Ｂ　及び作業物質放出源端乃至作業物質吸収源端、
　Ｃ　及び外界から作業物質の流れ（以後、作業物質流と略す。）を保護する外壁、
　及び複数の制御部乃至修飾部乃至反応場、
　並びに外壁内部乃至外壁外部にそれらの配置を維持する構造部材から構成され、
　Ｄ　この作業物質流が擬一次元的な運動をし、
　Ｅ　この作業物質流が反応場に面する作業物質放出乃至吸収端乃至修飾部端面が導電性コーティングされ又はアクチュエータで制御される作業物質を遮蔽する部材を持ち、
　Ｆ　反応場乃至作業物質流を制御する部位を通して他の素子や他の部材と相互作用し、
　Ｇ　担持乃至接続部材を外壁に持つこと
　Ｈ　で定義する基本素子。
（２）請求項２
　Ｉ　請求項１記載の基本素子を利用した
　Ｋ　作業物質溜め。
（３）請求項３
　Ｌ　複数の素子乃至作業物質を溜める素子乃至請求項１記載の基本素子乃至請求項２記載の作業物質溜めを直列、並列又は混生配列から構成される
　Ｍ　作業物質の入出力デバイス。
（４）請求項４
　Ｎ　請求項３記載の作業物質の入出力デバイスと接続した外系の負荷装置と請求項１で記載した基本素子を含まない素子を含むデバイスとを直列、並列又は混成配列から構成される
　Ｏ　モジュール或はシステム。
　２　明確性要件違反についての判断
　当審は、請求項１に記載された「基本素子」、請求項２に記載された「作業物質溜め」、請求項３に記載された「作業物質の入出力デバイス」及び請求項４に記載された「モジュール或いはシステム」のいずれもが明確でないと判断する。
　その理由は次のとおりである。
（１）請求項１について
　請求項１については、
　全体的にみて、
　(i)　「基本素子」として、いかなる物が特定されたのかが不明であり、
　また、各特定事項を個別的にみても、
　(ii)　特定事項Ａ及びＢの「作業物質吸収消滅部位」（特定事項Ａ）、「作業物質吸収源端」（特定事項Ａ、Ｂ）及び「作業物質放出源端」（特定事項Ａ、Ｂ）が不明であり、
　(iii)　特定事項Ｃにより特定されている構造がどのようなものであるのかが不明であり、
　(iv)　特定事項Ｄの「擬一次元的な運動」が不明であり、
　(v)　特定事項Ｅにより特定されている構造がどのようなものであるのかが不明であり、
　(vi)　特定事項Ｆにより特定されている構造がどのようなものであるのかが不明である。
　ア　請求項１に記載された「基本素子」が、全体的にみて、いかなる物を特定しているのかが不明であることについて
（ア）請求項１に記載された「基本素子」は、各特定事項に記載された文言によっては、いかなる物であるのかが理解できない。すなわち、各特定事項に記載された文言それ自体が理解し難いことに加え、これらの文言で特定された事項の相互関係も理解し難い。さらに、「基本素子」それ自体に関する技術分野が本願の出願時に技術常識であるとはいえないため、各特定事項が意味するところに対する当業者の共通認識ないし共通理解（端的には、相場観といったもの。）がない。
　このような中で、請求項１に記載された「基本素子」がいかなる物を特定しているのかを理解しようとするためには、「基本素子」が具体的にどのような物であるのか、すなわち、具体的構成は何か、を踏まえていかざるを得ない。しかるに、明細書等の記載に基づき具体的構成を把握しようとしてもなお、請求項１に記載された「基本素子」がいかなる物であるのかを理解できないのであれば、請求項１に記載された「基本素子」は、いかなる物を特定しているのかが不明ということになり、そのことは、特許を受けようとする発明の範囲が明確とはいえないことに帰する。
　そこで、以下、明細書等の記載を踏まえて検討する。
（イ）まず、明細書等に記載された用途に着目する。
　ａ　【００３２】及び【００３３】によれば、請求項１に記載された「基本素子」がその用途として対象としているものは、次のもの、すなわち、
　(i)　発生粒子の流量を調整できる部位をもつデバイス、
　(ii)　トンネル顕微鏡のように吸い込み部位に粒子流の制御を持たせたデバイス、
　(iii)　ある粒子放出源端と別の吸収源端と粒子流の制御を持たせて入出力制御するトランジスタ、
　(iv)　入射粒子の吸収での二次粒子放出源端あるいはその吸収源端を持つ光電デバイス、
　(v)　粒子放出源端と吸収源端の電子と正孔の拡散流の制御を持たせて入出力制御するトランジスタ、
　(vi)　水素、酸素などを制御する燃料電池、
　(vii)　中性乃至イオン化原子・分子の入出力制御する触媒、
　などであると考えられる。
　ｂ　このように、請求項１に記載された「基本素子」は、様々な用途に係る物であってよい。しかしながら、当該「基本素子」が、これらの用途との関係において、いかなる物であるのかが不明である。
　例えば、トンネル顕微鏡の用途についていえば、特定事項に含まれる「作業物質・・・発生部位」、「作業物質吸収消滅部位」、「作業物質吸収源端」、「作業物質放出源端」、「外壁」、「制御部」、「修飾部」、「反応場」、「構造部材」、「導電性コーティング」、「アクチュエータ」、「作業物質を遮蔽する部材」、「反応場乃至作業物質流を制御する部位」、「反応場乃至作業物質流を制御する部位」を通した「他の素子や他の部材と相互作用」及び「担持乃至接続部材」などが、トンネル顕微鏡に関するいかなる構造ないし機能・作用を意味することになるのかが、明細書等をみても不明である。
　このことは、トンネル顕微鏡の用途に限らず、トランジスタ、光電デバイス、燃料電池及び触媒などの用途についても同様である。
　このように、請求項１に記載された「基本素子」は、これらの用途との関係において、いかなる物であるのかが不明である。
　そして、これらの用途は、大きく相違しているところ、そのような中で、用途を捨象した概念として位置づけられている各特定事項を明確に理解することはできないし、これらの特定事項を併せ持つ「基本素子」を明確に理解することもできない。
　ｃ　よって、請求項１に記載された「基本素子」は、これらの用途を踏まえてもなお、不明である。
（ウ）次に、図面及び関連する発明の詳細な説明の記載に着目する。
　明細書等は、図１〜図６を記載しているところ、【００５４】〜【００６３】及び【００７１】がこれらの図面に関連する記載であると考えられる。
　しかしながら、これらの図面は、ごく模式的かつ部分的なものであって、具体的にいかなる物を意味しているのかが理解できないし、請求項１に記載された「基本素子」の全体像を理解することもできない。さらに、用途を捨象した概念として位置づけられている各特定事項や請求項１に記載された「基本素子」を明確に理解できるともいえない。加えて、これらの発明の詳細な説明の記載も、それ自体理解し難い。
　よって、図面及び関連する発明の詳細な説明の記載をみても、請求項１に記載された「基本素子」は不明である。
（エ）このように、明細書等に存在する用途に関する記載や図面に関する記載を踏まえても、請求項１に記載された「基本素子」は、不明である。そして、明細書等に存在する他の記載をみても、それは、不明なままである。
　よって、請求項１に記載された「基本素子」が、いかなる物を特定しているのかは、不明である。
（オ）ａ　これに対し、請求人は、令和元年７月２２日受付の意見書（以下、単に「意見書」という。）において、電子銃、イオンビーム、粒子ビーム、トランジスタ、燃料電池及び触媒といった用途について、「基本素子」の具体的構成を説明する。
（ａ）しかしながら、この説明は、それ自体、その意味が不明である。
　例えば、「トランジスタ」について、請求人は、
「Ａ：トランジスタのある端子からトランジスタの別の端子
　Ｂ：トランジスタの端子
　Ｃ：トランジスタの保護膜
　Ｄ：電子やホールを作業粒子とするトランジスタであれば電子やホールが擬一次元的な動き
　Ｅ：電子やホールを作業粒子とするトランジスタであれば粒子流粒子が反応場に面する粒子放出・吸収端乃至修飾部端面の導電性コーティング或いはアクチュエータで制御される粒子遮蔽材料部材
　Ｆ：トランジスタから放出・吸収した電子を通して他の基本素子や他の部材と相互作用
　Ｇ：基板など
　Ｈ：トランジスタの電子・ホール移動部」
　を意味していると主張する。
　また、「触媒」について、請求人は、
「Ａ：粒子発生部或いは粒子移動部から触媒の粒子吸収消滅部位まであるいは粒子吸収源端或いは粒子移動部から粒子放出源端まで
　Ｂ：触媒の粒子放出源端乃至粒子吸収源端
　Ｃ：触媒の覆い
　Ｄ：粒子が擬一次元的な動き
　Ｅ：触媒の反応調整
　Ｆ：触媒から放出或いは吸収した粒子を通して他の基本素子や他の部材と相互作用
　Ｇ：反応装置
　Ｈ：触媒の粒子移動部。」
　を意味していると主張する。
　さらに、「燃料電池」について、請求人は、
「Ａ：イオン発生部或いはイオン移動部から燃料電池内のイオン放出部
　Ｂ：燃料電池内のイオン放出部
　Ｃ：燃料電池の覆い
　Ｄ：イオンが擬一次元的な動き
　Ｅ：燃料電池の電極
　Ｆ：燃料電池から放出したイオンを通して他の基本素子や他の部材と相互作用
　Ｇ：燃料電池の装置全体
　Ｈ：燃料電池のイオン移動部。」
　を意味していると主張する。
　請求人は、他の用途についても同様の主張をする。
　しかるところ、このような請求人の主張は、具体性を欠き、それ自体不明であると言わざるを得ない。よって、請求人の主張からは、各用途について「基本素子」の具体的構成は、なお不明である。
（ｂ）また、請求人は、【００２０】〜【００２９】の記載も挙げるけれども、これらの明細書等の記載は、全体的に理解が困難である上、いずれにせよ、抽象的・観念的なレベルにとどまっていると考えられるから、請求項１に記載された「基本素子」の具体的構成は、やはり理解できない。
　ｂ　さらに、請求人は、意見書において、「粒子を遮蔽する部材」の具体例が、光であれば反射板である旨主張する。
　しかしながら、「光」が、上記（イ）で述べた各用途との間にいかなる関係をもつのかが不明である。それを措くとしても、「粒子を遮蔽する材料」が、各用途との関係で、どのような具体的構成をもつのかは、不明なままである。
　ｃ　請求人は、意見書において、
　特定事項Ａが【００３４】〜【００４１】に説明され、以下同様に、
　特定事項Ｂが【００４０】〜【００４１】、
　特定事項Ｃが【００４３】〜【００６０】・【００６２】、
　特定事項Ｄが【００４５】〜【００６０】・【００６２】〜【００６６】・【００６８】、
　特定事項Ｅが【００４０】・【００６１】、
　特定事項Ｆが【００４０】〜【００４２】・【００５５】・【００６１】、
　特定事項Ｇが【００４２】〜【００４３】、
　に説明されていると主張する。
　しかしながら、これらの明細書等の記載は、全体的に理解が困難である上、いずれにせよ、抽象的・観念的なレベルにとどまっていると考えられるから、請求項１に記載された「基本素子」の具体的構成は、やはり理解できない。
　ｄ　よって、請求人の主張は、採用できない。
（カ）以上のとおりであるから、請求項１に記載された「基本素子」が、全体的にみて、いかなる物を特定しているのかは、不明である。
　イ　特定事項Ａ及びＢの「作業物質吸収消滅部位」（特定事項Ａ）、「作業物質吸収源端」（特定事項Ａ、Ｂ）及び「作業物質放出源端」（特定事項Ａ、Ｂ）が不明であることについて
（ア）ａ（ａ）まず、「作業物質吸収消滅部位」については、「吸収」と「消滅」の違いが不明である。なぜならば、それらの文言からすると、「吸収」及び「消滅」のいずれも、作業物質が、当該「作業物質吸収消滅部位」よりも、（作業物質の移動方向でみた）進行方向には移動しないと考えられるからである。
　また、「吸収消滅部位」との文言が、「吸収」に係る部位と「消滅」に係る部位の両者がともに備わっていることを特定しているのか、それとも、選択的に備わっていることを特定しているのか、それ以外なのか（その場合、どのようなことを特定しているのか）も不明である。
（ｂ）以上については、明細書等の記載をみても不明である。
　すなわち、「消滅」という文言は、明細書等に一切存在しないから、「作業物質吸収消滅部位」がいかなる部位であるのかは、明細書等の記載からは不明である。
　他方、「吸収」という文言は、明細書等に多々存在しているが、その意味するところは判然としない。また、いずれにせよ、明細書等の記載からは、「吸収」と「消滅」との相違は理解できず、両者の相互関係を説明する記載もない。
　ｂ　次に、「作業物質吸収源端」及び「作業物質放出源端」については、「〇〇源端」という文言からなっているけれども、「〇〇源端」の意味が不明である。すなわち、「〇〇源端」が、「〇〇源」と「〇〇端」を総称した表現なのか、「〇〇源端」という一語からなる表現なのか（もっとも、一語でいう「〇〇源端」とは何か不明である。）、「〇〇源の端」という表現なのか（もっとも、「〇〇源の端」とは何か不明である。）、それ以外なのか（その場合、何であるのか）が不明である。
　この点、図２は、「２１」が「粒子吸収源端」であり、「２２」が「粒子放出源端」であるなどとするけれども、これらの「２１」及び「２２」が、なにゆえ、「粒子吸収源端」及び「粒子放出源端」たり得ているのかは不明である。よって、この記載をみても、「〇〇源端」の意味は不明であり、結局、「作業物質吸収源端」及び「作業物質放出源端」の意味は不明である。
　ｃ　さらに、「作業物質吸収消滅部位」が、「作業物質吸収源端」や「作業物質放出源端」などといかなる関係をもつのかも不明である。
　これらは、類似の用語をもって表現されている概念であるから、何らかの相互関係があるものとも考えられるが、そのように考えるべきであるのか否かや、仮に、そのように考えるべきであるならば、その相互関係が何であるのかが不明である。
（イ）ａ　これに対し、請求人は、意見書において、「吸収」は作業物質が他の部材に移動することを意味し、「消滅」は作業物質がなくなることを意味する旨主張する。
（ａ）しかしながら、以下のとおり、請求人が主張する「吸収」の意味は、判然としないし、また、「消滅」についても、作業物質が「なくなる」とはどういう意味であるのかが不明である。
（ｂ）すなわち、「吸収」の字義は、一般には、「外部にあるものを内部に吸い取ること」や、「音波・電磁波・電子線あるいはその他の粒子線が物体や空気中を通過する際、そのエネルギーや粒子の一部が失われること」である（広辞苑）。
　このような字義からすると、「吸収」とは、「『吸収』されたもの」と「『吸収』したもの」との関係を示す用語であると解される。しかるところ、請求人が主張する「他の部材」が、「『吸収』したもの」に相当するのか、それとも、「『吸収』したもの」とは異なる部材に相当するのかが不明である。仮に、前者の意味であれば、「消滅」との違いが判然としないままであることになるし、後者の意味であれば、「吸収」の通常の意味に沿わないことになる。
　よって、請求人の主張によっては、「吸収」の意味は判然としないままである。
（ｃ）「消滅」については、例えば、作業物質として電子を念頭においた場合、通常、電子がそれ自体「なくなる」ことは考えにくいから、電子が「消滅」するとはいかなる意味であるのかが不明である。
　よって、請求人の主張によっても、作業物質の「消滅」の意味は不明である。
　ｂ　請求人は、意見書において、「源端」が、粒子が他の部材とやり取りする端面であると主張するが、請求人の主観にすぎず、採用できない。
　ｃ　請求人は、意見書において、次の図を示しつつ、「（基本素子内の）粒子放出源と、（基本素子内の）粒子吸収源は半円形部分の全体、（基本素子内の）粒子放出源端と（基本素子内の）粒子吸収源端は円弧部分。考察の中心となる部位に着目して、それぞれに対応する吸収端、放出端が決まる。」と主張する。
　しかしながら、当該図自体が明細書等には記載されていない上、明細書等の記載から明らかなものでもない。さらに、「作業物質吸収消滅部位」という「吸収」という文言をも含んだ部位がいかなるものなのかは、当該図からも不明なままである。
　ｄ　よって、請求人の主張は、採用できない。
（ウ）以上のとおりであるから、特定事項Ａ及びＢの「作業物質吸収消滅部位」（特定事項Ａ）、「作業物質吸収源端」（特定事項Ａ、Ｂ）及び「作業物質放出源端」（特定事項Ａ、Ｂ）は、不明である。
　ウ　特定事項Ｃ（「及び外界から作業物質の流れ（以後、作業物質流と略す。）を保護する外壁、
　及び複数の制御部乃至修飾部乃至反応場、
　並びに外壁内部乃至外壁外部にそれらの配置を維持する構造部材から構成され、」）により特定されている構造がどのようなものであるのかが不明であることについて
（ア）「外壁」について
　「外壁」は、その文言自体の意味は理解できるものであるが、請求項１に記載された「基本素子」における「外壁」とは、具体的にどのようなものなのかが、不明である。
　すなわち、「外壁」が「外界から作業物質の流れ・・・を保護する」といっても、それが、外界と基本素子との単なる境界を指しているのか、それとも、ある程度の厚みのある構造を意味しているのか、「外壁」と作業物質移動部等に係る構造とはどのような相互関係になっているのか、「外壁」と「構造部材」とはどのような相互関係になっているのか、などが、「外壁」という文言からは不明である。
　【００３６】は、「作業物質ビーム流は、外界物質、反応・生成種などの被毒、外部擾乱から守り、上記の分割・混合・形状加工・化学反応による改変そして時間的に変形を許す外壁で保護されている」と記載し、【００３８】は、「集合体のＳを時間変動を含めて変化させるには外壁の形状を変化させる構造部材を持つ」と記載するところ、時間的に変形を許す外壁とはどのようなものであるのかも不明である。
　【００３７】は、「粒界拡散高速拡散経路、柱状層多孔構造そしてラメラ構造等或いは、外壁が高分子電解質膜（ＰＥＭ）や細胞膜等のような外壁形状で構成されることにより、作業物質ビームは一方向に制限される。」と記載するところ、この記載の意味するところが理解し難いし、いずれにせよ、「基本素子」は、このような形態に限られず、しかも、幅広い用途が想定されているわけであるから、用途を捨象した共通概念としての「外壁」が意味するところは、不明なままである。
　請求人は、意見書において、「外壁」が、触媒用途であるならば、「触媒の覆い」であるなどと主張するが、「外壁」を単に「覆い」と言い換えているだけであって、理解ができないことに変わりない。
（イ）「反応場」について
　ａ　「反応場」は、まず、その文言の意味が不明である。すなわち、「反応」とはいかなる意味での反応なのか、「作業物質」との相互関係はどうなっているのか、などが不明であるし、「場」とは、「場所」の意味なのか、物理的な意味での「場」なのかが、不明である。
　請求人は、意見書において、「反応場」とは、「反応」が生じる場所の意味であると主張するが、請求人の主観に過ぎず、採用できない。
　ｂ　また、「反応場」の存在を請求項１で特定することが、「基本素子」という物の構造をどのように特定したことになっているのかが不明である。
　請求人は、意見書において、「反応場」も物の構造であると考えている旨主張するが、請求人の主観に過ぎず、採用できない。
（ウ）「複数の制御部乃至修飾部乃至反応場」について
　ａ　まず、「複数の制御部乃至修飾部乃至反応場」における「複数の」が、日本語として何に係っているのかが不明である。
　ｂ　また、「乃至」という用語が使用されているところ、「制御部」と「修飾部」と「反応場」が同時に存在することがあるのか否かが明確でない。この点、特定事項Ｅに「反応場に面する」とあることからすると、「反応場」は必ず存在する特定事項であるとも考えられるが、そうであるとすれば、「乃至」という選択を意味する用語とは整合していない。
　ｃ　そして、仮に、「制御部」、「修飾部」及び「反応場」のすべてが同時に存在することが許容されているのであれば、例えば、「制御部」が１つで「修飾部」が１つのときは、「複数の」「制御部乃至修飾部乃至反応場」であるといえるのか否かも不明である。
　ｄ　さらに、「反応場」が、「複数」ある場合を特定しているのだとすると、その場合は、「基本素子」という物の構造をどのように特定したことになっているのかが不明である。
（エ）「外壁内部乃至外壁外部にそれらの配置を維持する構造部材から構成され」について
　ａ　「それら」が何を指すのかが不明である。
　請求人は、「反応場」、「制御部」、「修飾部」だけでなく、「粒子発生部位」、「粒子移動部」、粒子吸収消滅部位」、「粒子吸収源端」及び「粒子放出源端」を含むと主張するが、請求人の主観に過ぎず、採用できない。
　ｂ　「外壁内部乃至外壁外部に」が、日本語として何に係っているのかが不明である。すなわち、「それらの配置」が「外壁内部乃至外壁外部に」維持されるようにする、という意味なのか、それとも、「構造部材」が「外壁内部乃至外壁外部に」存在している、という意味なのか、それ以外の意味なのか（その場合、どのような意味なのか）が不明である。
　ｃ　「それらの配置を維持する構造部材」とは、どのようなものであるのかが不明である。
　この点、「構造部材」に関し、【００３８】は、「上記の基本素子の外壁内の作業物質ビームは作業物質ビームの伝導方向に平行な基本素子の長さがＬであり、これに垂直な断面積がＳである幾何学的形状をもつ。その外壁には
・個々の作業物質ビームに対応する
作業物質放出・吸収源の構造部材
作業物質ビームには中性種があるので、外壁は
・
他の作業物質ビームへの分割・混合・形状加工・化学反応による改変を許す部位とそれに関する構造部材
・
集合体のＳを時間変動を含めて変化させるには外壁の形状を変化させる構造部材
・基本素子はＳ／Ｎ値への影響を改善する低エネルギー粒子であり、集合体のＬは上記の修飾部を含む長さである。
尚、
上記の構造部材
　【００４０】は、「各集合体の作業物質放出・吸收源乃至修飾部での反応場近傍には、必要なら
・反応場と接する作業物質放出・吸収源乃至修飾部端表面の導電性コーティング或いはアクチュエータで制御される
作業物質遮蔽材料構造部材
　・・・をもち、
・各種触媒反応や燃料電池の触媒層での酸化・還元反応では複数の生成種が生じる。」と記載する（下線は、当審が付した。以下、同じ。）。
　しかしながら、「作業物質放出・吸収源の構造部材」は、「作業物質放出・吸収源」それ自体を意味しているようであるから、特定事項Ｃの「構造部材」との関係が不明である。
　「他の作業物質ビームへの分割・混合・形状加工・化学反応による改変を許す部位とそれに関する構造部材」は、「これらの部材を簡単化のために修飾部と略す」とされているから、特定事項Ｃの「修飾部」を意味しているようであり、やはり、特定事項Ｃの「構造部材」との関係は不明である。
　「集合体のＳを時間変動を含めて変化させるには外壁の形状を変化させる構造部材」は、特定事項Ｃの「それらの配置を維持する構造部材」との関係が不明であるし、どのようなものであるのかも不明である。
　「上記の構造部材はゼロ個以上である」といっても、何を意味しているのか不明である。
　「作業物質遮蔽材料構造部材」も意味不明であるが、せいぜい、特定事項Ｅの「作業物質を遮蔽する部材」を意味しているものと考えられるから、特定事項Ｃの「構造部材」との関係は不明である。
（オ）以上のとおりであるから、特定事項Ｃにより特定されている構造がどのようなものであるのかが不明である。
　エ　特定事項Ｄの「擬一次元的な運動」が不明であることについて
（ア）ａ　まず、「擬一次元的な運動」という文言からは、概ね一次元的な運動といった程度の意味が理解されるが、それをもっても、いかなる運動が、それに該当し、又は、該当しないのかは判然としない。
　そこで、明細書等を踏まえて検討する。
　ｂ　【０００４】は、「擬一次元系」が「伝導する方向に垂直な狭い断面をもつ」と記載する。
　しかし、かかる記載からは、「狭い断面」が、どの程度「狭」ければ、「疑一次元系」といえるのかが不明である。その他の明細書等には、「擬一次元的な運動」を明確に定義する記載は見当たらない。
　ｃ　次に、請求項１に記載された「基本素子」の技術的意義に照らして、「擬一次元的な運動」の意味を検討する。
（ａ）【０００１】は、技術分野を記載するところ、請求項１に記載された「基本素子」について、「粒子移動部の構成材料の原子・分子種やその立体構造や格子及びこれらの乱れ、あるいはその装置の熱によるＳ／Ｎ値への影響を抑えた」などと記載する。
　【０００８】は、背景技術を記載するところ、「電磁波、中性乃至イオン化原子そして電子のビーム発生・吸収素子・・・から発生する粒子ビームは、粒子ビーム発生・吸収素子の熱による格子振動で粒子ビームが乱されＳ／Ｎ値が小さくなる」などと記載する。
　【００３２】は、発明が解決しようとする課題を記載するところ、この記載によれば、請求項１に記載された「基本素子」は、素子を通過した粒子ビームのＳ／Ｎ値を大きくすることを、その課題ないし目的としているものと考えられる。ここで、粒子ビームの「Ｓ／Ｎ値を大きくすること」の意味は、【０００８】に照らせば、素子を通過しても「Ｓ／Ｎ値を小さくしないこと」であると考えられる。そして、この理解は、【０００１】の「Ｓ／Ｎ値への影響を抑えた」とか、【００３３】の「Ｓ／Ｎ値が小さくなることを生じさせず」及び「Ｓ／Ｎ値への影響を抑えた」といった記載に整合する。そして、「Ｓ／Ｎ値を小さくしない」ためには、【０００１】によれば、粒子移動部の構成材料の原子分子種等による散乱が抑えられることが必要であると考えられる。
（ｂ）そうすると、請求項１に記載された「基本素子」は、粒子ビームが当該「基本素子」を通過したときに、粒子移動部の構成材料の原子分子種等による散乱が抑えられることによって、Ｓ／Ｎ値が小さくならないようにしているものと考えられる。そして、請求項１の特定事項のうち、この技術的意義を担保する特定事項が、特定事項Ｄであると考えられる。
　よって、特定事項Ｄにおける「擬一次元的な運動」とは、粒子ビームが「基本素子」を通過したときに、粒子移動部の構成材料の原子分子種等による散乱が抑えられることによって、Ｓ／Ｎ値が小さくならないような運動であると一応考えられる。
　ここで、特定事項Ｄにおける「擬一次元的な運動」は、発明が解決しようとする課題を解決するための構成であるといえるから、その意味が明確に定まることは、とりわけ重要であることが、指摘できる。
（ｃ）しかしながら、「擬一次元的な運動」を、上記（ｂ）のとおり理解したとしても、次のとおり、その具体的な意味は不明である。
　すなわち、「擬一次元的な運動」をそのように理解することからすると、粒子ビームが「擬一次元的な運動」をしていないときは、粒子移動部の構成材料の原子分子種等による散乱が生じることが理解できる。換言すれば、「基本素子」の粒子移動部には、構成材料の原子分子種等といった散乱要因が存在していると考えられる。
　しかしながら、これ以上のことについては、上記（ｂ）のような、「擬一次元的な運動」の理解からは、不明である。すなわち、上記（ｂ）の理解は、単なる機能的・作用的な理解にすぎないのであり、いかなる運動であれば、粒子移動部の構成材料の原子分子種等による散乱が抑えられるのが不明なままであるから、「擬一次元的な運動」が、具体的にどのような運動なのかは、不明である。
（ｄ）このように、請求項１に記載された「基本素子」の技術的意義に照らしても、「擬一次元的な運動」の意味するところは、不明である。
　ｄ　そこで、明細書等における、より具体的と思われる記載を踏まえて、「擬一次元的な運動」の意味を検討する。
（ａ）【００４５】は、「質量の軽い電子、正孔等では、粒子ビーム流方向に外壁の垂直断面積が狭くなる外壁形状のとき、粒子の存在できるその外壁形状におけるエネルギー準位間隔が熱エネルギーより広くなると粒子は熱エネルギーによる状態間遷移を起こしにくくなる。その結果、粒子移動は擬一次元的になり散乱されにくくなる。」と記載する。
　そして、「質量の軽い電子、正孔等」について、【００４６】は、「擬一次元なバリスティック伝導方向」と記載し、さらに、【００４７】は、「集合体内部の粒子移動部では格子振動や粒子等と相互作用しながら拡散伝導をするが断面積が狭くなると擬一次元的な運動となる。断面積が狭くなり断面に垂直に移動する粒子の減衰係数より一桁以上距離が短くなると擬一次元なバリスティック伝導となりうる。バリスティック伝導では集合体の周囲での構成原子・分子などの不純物散乱が無視できＳ／Ｎ値がより改善する」と記載する。
（ｂ）これらの記載によれば、「擬一次元的な運動」とは、質量の軽い電子等においては、いわゆる「バリスティック伝導」を意味していると一応理解できる。ここで、「バリスティック伝導」とは、「固体内の電子がその固体のバンド構造で決定される有効質量をもつ粒子として、あたかも真空中を運動する粒子のごとく、散乱の影響を受けることなく外部電場または磁場中を弾道的に運動する現象」（「物理学辞典」三訂版、株式会社培風館、２００５年９月３０日発行）を意味する。そうすると、バリスティック伝導する電子は、固体構造によって散乱されず、よって、その構造を通過したときに、Ｓ／Ｎ値が小さくならないものと考えられる。
　このように、「擬一次元的な運動」とは、質量の軽い電子等においては、「バリスティック伝導」を意味していると考えられる。
（ｃ）しかしながら、「質量の軽い電子、正孔等」以外の粒子ないし作業物質の場合に、「擬一次元的な運動」がいかなる運動であるのかは、明細書等をみても不明である。
（ｄ）すなわち、まず、【０００１】のとおり、請求項１に記載された「基本素子」は、電子以外の粒子、つまり、原子・分子等をも対象とする。
　これらの粒子に関し、【００４５】の「ｂ」は、「電子、正孔等より質量の重い粒子では、ある外壁形状内で集合体中の粒子ビーム流方向に垂直方向の粒子運動が小さくなれば粒子移動は擬一方向的になり、しかも粒子ビーム流を最大にする。」と記載する。しかしながら、「垂直方向の粒子運動」がどの程度「小さくなれば」、「擬一次元的な運動」といえるのかは不明である。また、【００４９】は、「電子、正孔等より質量の重い粒子」における「基本素子」について説明しているようであるけれども、この記載内容が理解できない上、いずれにせよ、抽象的・観念的にすぎず、「擬一次元的な運動」の意味は具体的に明らかにならない。
　さらに、【００５７】は、「上記ｂ．で記載のように、原子・イオン・分子粒子では穴形状を持つ空間構造からなる場合、図３の集合体３０にある粒子ビーム内の粒子間、粒子ビーム以外の粒子、外壁、修飾部を通して他の基本素子等からの力により基本素子のＳ／Ｎ値が改善される。」と記載するけれども、やはり、その意味が理解できない。
　よって、「ｂ」の「電子、正孔等より質量の重い粒子」の場合に、「擬一次元的な運動」がいかなる運動であるのかは、明細書等をみても不明である。
（ｅ）次に、【００４５】の「ｃ」は、「ナノ材料中の拡散のような高速拡散経路、柱状層多孔構造やラメラ構造等あるいは高分子電解質膜（ＰＥＭ）や細胞膜等のような外壁形状の内部の作業物質ビームと作業物質ビーム以外で基本素子の放熱にも関与する作業物質が乱流を含む気体・液体状態であるとき」であるところ、さらなる説明が、【００５０】〜【００５１】でなされているようである。例えば、【００５０】には、「・・・高速拡散経路等の形状がＬとＳの基本素子では、外壁で制限されたＬに垂直断面Ｓに穴形状の高速拡散経路Ｌに沿って擬一方向に粒子ビームは伝導するが、他の粒子は熱振動で気体乃至液体状態になっている集合体である。・・・」と記載されている。しかしながら、これらの記載内容が理解できない上、いずれにせよ、抽象的・観念的にすぎない。さらに、上記（ｂ）で述べた、電子における「バリスティック伝導」との相違が大きいと考えられるため、「バリスティック伝導」との共通概念としての「擬一次元的な運動」を明確に画定することができない。
　また、【００５８】も、この「ｃ」について説明するようであるけれども、記載内容が理解できない上、いずれにせよ、抽象的・観念的にすぎない。
　よって、「ｃ」の場合に、「擬一次元的な運動」がいかなる運動であるのかは、明細書等をみても不明である。
（ｆ）さらに、【００４５】の「ｄ」は、「電子銃のように電子粒子ビーム以外の原子・分子等を排除することで、電子粒子ビーム流方向に垂直方向の運動エネルギー分布の広がりが熱エネルギーより非常に小さくなる電子粒子ビーム流が最大になる」と記載した上で、【００５２】において、粒子ビームの集団内粒子間と粒子と外壁間の相互作用等を含めた説明を行っているが、やはり、記載内容が理解できない上、いずれにせよ、抽象的・観念的にすぎない。さらに、上記（ｂ）で述べた、電子における「バリスティック伝導」との相違が大きいと考えられるため、やはり、「バリスティック伝導」との共通概念としての「擬一次元的な運動」を明確に画定することができない。
　よって、「ｄ」の場合に、「擬一次元的な運動」がいかなる運動であるのかは、明細書等をみても不明である。
（ｇ）このように、「擬一次元的な運動」は、「質量の軽い、電子、正孔等」については、バリスティック伝導を意味していると一応考えることができるが、それ以外の粒子ないし作業物質の場合に、「擬一次元的な運動」がいかなる運動であるのかは、明細書等をみても不明である。
　このことは、【００５３】が、【００４５】の「ａ」〜「ｄ」が、一例であって特定されるものではないことを述べることからすると、さらに明らかである。
　ｅ（ａ）これに対し、請求人は、意見書において、「擬一次元的」が用語であるとか、粒子が伝導電子の場合を例示したとか、粒子が擬一次元的な運動をするための条件は一般的であるなどと主張する。
　しかしながら、粒子が伝導電子の場合に「擬一次元的な運動」が理解できるのだとしても、それ以外の場合に理解できないことに変わりはない。その余の請求人の主張も、上記判断を左右しない。
（ｂ）さらに、請求人は、作業物質が極低温の種々の超伝導状態や量子ビットを含む巨視的量子系の作業物質が存在する条件として、最高占有エネルギー状態から最低非占有エネルギー状態への状態間変化が巨視系の熱エネルギーによって生じない条件が、これらの作業物質等が存在する条件となる旨主張する。
　しかしながら、かかる条件は、単なる結果を示しているにすぎないから、そのような結果を満足する物が具体的にいかなるものであるのかは、不明なままである。
　よって、請求人の主張は、上記判断を左右しない。
（イ）以上のとおりであるから、特定事項Ｄの「擬一次元的な運動」は、不明である。
　オ　特定事項Ｅ（「この作業物質流が反応場に面する作業物質放出乃至吸収端乃至修飾部端面が導電性コーティングされ又はアクチュエータで制御される作業物質を遮蔽する部材を持ち、」）により特定されている構造がどのようなものであるのかが不明であることについて
（ア）「作業物質放出乃至吸収端」の意味が不明である。
　すなわち、「作業物質放出乃至吸収端」は、その文言に照らせば、「作業物質放出端」乃至「作業物質吸収端」を意味していると一応考えられるけれども、「作業物質放出端」と「作業物質吸収端」がいかなるものであるのかが不明である。加えて、これら「作業物質放出端」と「作業物質吸収端」が、特定事項Ａ及びＢの「作業物質吸収消滅部位」、「作業物質吸収源端」及び「作業物質放出源端」とどのような関係にあるのかも不明である。
　これに対し、請求人は、意見書において図を示して、「（基本素子内の）粒子放出源と、（基本素子内の）粒子吸収源は半円形部分の全体、（基本素子内の）粒子放出源端と（基本素子内の）粒子吸収源端は円弧部分。考察の中心となる部位に着目して、それぞれに対応する吸収端、放出端が決まる。」と主張する。
　しかしながら、当該図自体が、明細書等には記載されていない上、明細書等の記載から明らかなものでもない。そして、請求人の主張は、明細書等の記載に根拠をもつものではない。
（イ）「この作業物質流が反応場に面する作業物質放出乃至吸収端乃至修飾部端面」とは、何を意味しているのかが不明である。
　すなわち、この表現は、日本語として理解がし難い。そして、「この作業物質流が反応場に面する」とは、「反応場」の意味が不明であること（上記ウ（イ）ａ）をさておいても、何を意味しているのかが理解しがたい。
　これに対し、請求人は、意見書で、「この粒子流粒子が反応場に面する・・・端面」とは、反応場に面する端面を意味していることを主張しているようであるが、「この粒子流粒子が」という文言の存在意義が説明されていない。このことは、特定事項Ｅでいえば、「この作業物質流が」という文言の存在意義が説明されていないことに帰する。
（ウ）「アクチュエータで制御される作業物質を遮蔽する部材を持ち」の意味が不明である。
　ａ　まず、この文言からは、いかなるものが意味されているのかが理解できない。
　関連する明細書等の記載をみると、【００４０】には、「各集合体の作業物質放出・吸收源乃至修飾部での反応場近傍には、必要なら
・反応場と接する作業物質放出・吸収源乃至修飾部端表面の導電性コーティング或いは
アクチュエータで制御される作業物質遮蔽材料構造部材
　請求人は、意見書において、「粒子を遮蔽する部材」の具体例が、光であれば反射板である旨主張するが、「光」の例が唐突であって、理解が困難である。また、請求人は、【００６１】も関連する記載である旨主張するが、同段落には、「反応場の反応・生成物の機械的制御する板のアクチュエータ」との表現があるのみであり、当該表現と請求項１に記載された「基本素子」との対応関係がどうなっているのかを含めて、その意味するところが不明である。
　ｂ　さらに、「アクチュエータで制御される作業物質を遮蔽する部材」を「持」っているもの（主体）が何であるのかが不明である。
　すなわち、特定事項Ｅの記載からすれば、「アクチュエータで制御される作業物質を遮蔽する部材」を持っているものが、「この作業物質流が反応場に面する作業物質放出乃至吸収端乃至修飾部端面」であるように読めるが、その理解でよいのか、それとも、「基本素子」であるのか、それとも、それ以外なのか（その場合、何であるのか）が不明である。
（エ）以上のとおりであるから、特定事項Ｅにより特定されている構造がどのようなものであるのかが不明である。
　カ　特定事項Ｆ（「反応場乃至作業物質流を制御する部位を通して他の素子や他の部材と相互作用し、」）により特定されている構造がどのようなものであるのかが不明であることについて
（ア）「反応場乃至作業物質流を制御する部位」の意味が不明である。
　すなわち、「反応場乃至作業物質流を制御する部位」と、「制御部」、「導電性コーティング」及び「作業物質を遮蔽する部材」などの他の部材との相互関係が不明である。仮に、同じ部材を意味しているならば、これらの部材が、作業物質のみならず、「反応場」をも制御していることになり、意味がわからなくなる上、用語が統一されていない。仮に、異なる部材を意味しているならば、「反応場乃至作業物質流を制御する部位」がいかなるものであるのかが不明である。
（イ）反応場乃至作業物質流を制御する部位「を通して他の素子や他の部材と相互作用し、」の意味が不明である。
　すなわち、「相互作用」しているものが何であるのかが不明であるし、この特定によって、物として何が特定されたことになるのかが不明である。
　請求人は、「相互作用」しているものが「基本素子」である旨主張するが、請求項１の記載からそうであるのかは判然としないし、仮に、そういえるのだとしても、この特定によって、物として何が特定されたことになるのかが不明である。
（ウ）以上のとおりであるから、特定事項Ｆにより特定されている構造がどのようなものであるのかが不明である。
　ク　請求項１についての小括
　以上のとおり、請求項１については、
　(i)　全体的にみて、いかなる物が特定されたのかが不明であり、
　また、各特定事項を個別的にみても、
　(ii)　特定事項Ａ及びＢの「作業物質吸収消滅部位」（特定事項Ａ）、「作業物質吸収源端」（特定事項Ａ、Ｂ）及び「作業物質放出源端」（特定事項Ａ、Ｂ）が不明であり、
　(iii)　特定事項Ｃにより特定されている構造がどのようなものであるのかが不明であり、
　(iv)　特定事項Ｄの「擬一次元的な運動」が不明であり、
　(v)　特定事項Ｅにより特定されている構造がどのようなものであるのかが不明であり、
　(vi)　特定事項Ｆにより特定されている構造がどのようなものであるのかが不明である。
　よって、請求項１に記載された「基本素子」は明確でない。
（２）請求項２について
　ア　請求項２に記載された「作業物質溜め」として、いかなる物が特定されたことになるのかが不明であることについて
（ア）「作業物質溜め」が、いかなる物であるのかが不明であるし、「基本素子を利用した」といっても、何ら明らかにならない。
　【００６６】は、「請求項２は作業物質溜めに基本素子を用いることにより作業物質溜めに作業物質を吸収させてエネルギーを貯蔵し、あるいは作業物質溜めから基本素子を用いて作業物質を放出させ作業物質のエネルギーを利用する事を可能とする。ここで用いられる基本素子では基本素子のＳ／Ｎ値が大きいのでエネルギー効率がよい。」と記載するけれども、抽象的・観念的な記載にとどまり、具体的にいかなる物を意味しているのかが不明である。
　これに対し、請求人は、「基本素子で請求項２の特徴を持つものが作業物質溜めである」、「作業物質溜めでは、電子銃、トランジスタ、燃料電池、触媒は考えていない」、「『作業物質溜め』は普通は、入出力の経路が一つであり時間的に『双方向に流れる』」と主張するが、その意味するところが不明であるし、それを措くとしても、なぜ、そのように言えるのかも不明であって、上記判断を左右するものではない。
（イ）このように、請求項２に記載された「作業物質溜め」は、いかなる物を特定しているのかが不明である。
　イ　請求項２についての小括
　よって、請求項２に記載された「作業物質溜め」は明確でない。
（３）請求項３及び４について
　請求項３及び４は、請求項１又は２を、直接的ないし間接的に引用する請求項である。よって、請求項３に記載された「作業物質の入出力デバイス」及び請求項４に記載された「モジュール或いはシステム」は、上記（１）及び（２）と同様の理由で、明確でない。
（４）明確性要件違反についての判断の小括
　以上のとおり、請求項１に記載された「基本素子」、請求項２に記載された「作業物質溜め」、請求項３に記載された「作業物質の入出力デバイス」及び請求項４に記載された「モジュール或いはシステム」は明確でない。
　よって、本願の特許請求の範囲の記載は、特許法第３６条第６項第２号に規定する要件を満たしていない。
　３　実施可能要件違反についての判断
　当審は、明細書等が、当業者が請求項１に記載された「基本素子」、請求項２に記載された「粒子溜め」、請求項３に記載された「作業物質の入出力デバイス」及び請求項４に記載された「モジュール或いはシステム」の実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載したものであるとはいえないと判断する。
　その理由は次のとおりである。
（１）請求項１に記載された「基本素子」の実施をすることができないことについて
　ア　請求項１に記載された「基本素子」は、「作業物質」、すなわち、「粒子乃至粒子励起状態乃至電磁場」を、これ以上特定していないところ、【００４５】は、「作業物質」が、「電子」であってもよいし、「電子、正孔等より質量の重い粒子」であってもよいことを明記する。
　しかしながら、作業物質が「電子」であっても、「電子、正孔等より質量が重い粒子」であっても、当業者は、明細書等の記載によっては、請求項１に記載された「基本素子」を、以下のとおり、実施することができない。
（ア）作業物質が電子の場合
　ａ　この場合、上記２（１）エ（ア）ｄ（ｂ）のとおり、特定事項Ｄの「擬一次元的な運動」は、バリスティック伝導を意味すると一応考えられる。そして、バリスティック伝導は、典型的には、ナノサイズというごく小さな領域が想定される物理現象であるから、請求項１に記載された「基本素子」も、ナノサイズの構造をもつものが少なくとも想定されていると解されるのであり、この理解は、【００４６】〜【００４８】の「ナノサイズ以上の基本素子」とか「Ｓの平方根がナノオーダ程度でない場合と比べるとＳ／Ｎ値の大きな粒子のエネルギー状態になる。」などの記載に沿う。
　ｂ　他方で、「基本素子」は、特定事項Ｃの「制御部乃至修飾部」を備えており、これらの「制御部乃至修飾部」は、「外壁外部」のみならず、「外壁内部」に存在してもよいと考えられる。さらに、「基本素子」は、特定事項Ｅの「反応場に面する作業物質放出乃至吸収端乃至修飾部端面が導電性コーティングされ又はアクチュエータで制御される作業物質を遮蔽する部材を持」ち、特定事項Ｆの「反応場乃至作業物質流を制御する部位を通じて他の素子や他の部材と相互作用」をし、特定事項Ｇの「担持乃至接続部材を外壁に持つ」。
　そして、このような構造も、バリスティック伝導に関わると解されるから、典型的には、ナノサイズの構造からなると考えられるし、また、少なくとも、ナノサイズレベルの加工や位置制御等を施して初めて製造可能であると考えられる。
　しかるところ、このようなサイズにおいて、これらの構造を製造できるとは、一般には、考えにくい。
　ｃ　それにもかかわらず、明細書等は、抽象的・観念的説明や模式図を記載するにとどまり、実施例を一切開示しない上、当業者が請求項１に記載された「基本素子」を実際に製造できるに足る具体的手法も開示しない。
　よって、当業者が、作業物質が電子の場合に、請求項１に記載された「基本素子」を製造できるとはいえない。
　ｄ　これに対し、請求人は、意見書において、作業物質の粒子が伝導電子の場合として、「ナノサイズワイヤやそれから作られるナノワイヤ内の熱による誤差が少ない伝導電子が擬一次元系の温度注目する擬一次元的バリスティック（弾道的）運動の詳細について」と題する主張をする。
　しかしながら、かかる主張も、抽象的・観念的なものにとどまる。そして、仮に、この内容に誤りがなく、ナノワイヤそれ自体が製造できるとしても、請求項１に記載された「基本素子」は、ナノワイヤのみからなるものではない。よって、意見書の主張をもって、上記ｃの判断が左右されることはない。
（イ）作業物質が「電子、正孔等より質量が重い粒子」の場合
　ａ　この場合、上記２（１）エ（ア）ｄ（ｄ）のとおり、特定事項Ｄの「擬一次元的な運動」は、明細書等を参酌しても、その具体的な意味が不明である。よって、当業者は、請求項１に記載された「基本素子」を実施することができない。
　ｂ　上記ａは措き、特定事項Ｄの「擬一次元的な運動」を、上記２（１）エ（ア）ｃ（ｂ）のとおり、粒子ビームが「基本素子」を通過したときに、粒子移動部の構成材料の原子分子種等による散乱が抑えられることによって、Ｓ／Ｎ値が小さくならないような運動であるととりあえず解したとしても、当業者は、請求項１に記載された「基本素子」を実施することはできない。
　すなわち、上記２（１）エ（ア）ｃ（ｃ）で説示したとおり、粒子ビームが「擬一次元的な運動」をしている領域である粒子移動部には、構成材料の原子分子種等といった散乱要因が存在している。しかるところ、このような領域において、「電子、正孔等より質量が重い粒子」を、いかにして、散乱が抑えられるように構成するのかは、不明である。
　この点、【００４９】は、「電子、正孔等より質量の重い粒子」における「基本素子」について説明しているようであるけれども、その内容が理解困難であるし、また、その是非はともかくとしても、抽象的・観念的なものにとどまり、当業者が、そのような「基本素子」を製造できるとはいえない。
　さらに、【００５７】は、「上記ｂ．で記載のように、原子・イオン・分子粒子では穴形状を持つ空間構造からなる場合、図３の集合体３０にある粒子ビーム内の粒子間、粒子ビーム以外の粒子、外壁、修飾部を通して他の基本素子等からの力により基本素子のＳ／Ｎ値が改善される。」と記載するけれども、具体性を欠く。また、ナノサイズのものが想定されているのであれば、上記（ア）（「作業物質が電子の場合」）と同様の問題も生じる。
　よって、当業者が、そのような「基本素子」を製造できるとはいえない。
　ｃ　これに対する請求人の主張は、上記２（１）エ（ア）ｅ（ｂ）で判断したとおりである。
（ウ）小括
　このように、作業物質が「電子」であっても、「電子、正孔等より質量が重い粒子」であっても、当業者は、明細書等の記載によっては、請求項１に記載された「基本素子」を、実施することができない。
　イ　請求項１に記載された「基本素子」につき、【００４５】は、上記アで説示した作業物質の場合とは別に、さらに、
「ｃ．ナノ材料中の拡散のような高速拡散経路、柱状層多孔構造やラメラ構造等あるいは高分子電解質膜（ＰＥＭ）や細胞膜等のような外壁形状の内部の作業物質ビームと作業物質ビーム以外で基本素子の放熱にも関与する作業物質が乱流を含む気体・液体状態であるとき、作業物質移動を擬一次元方向にし、しかも作業物質ビーム流量を最大にする。」、
「ｄ．　電子銃のように電子粒子ビーム以外の原子・分子等を排除することで、電子粒子ビーム流方向に垂直方向の運動エネルギー分布の広がりが熱エネルギーより非常に小さくなる電子粒子ビーム流が最大になる。」
　と記載する。
　しかしながら、これらの記載は、上記２（１）エ（ア）ｄ（ｅ）及び（ｆ）で認定判断したとおり、具体的に何を意味しているのかは不明である。また、ナノサイズのものが想定されているのであれば、上記ア（ア）（「作業物質が電子の場合」）と同様の問題も生じる。よって、当業者は、明細書等の記載によっては、これらの記載に係る「基本素子」を、実施することができない。
　また、これらの記載があることは、上記アの判断を左右するものではない。
　ウ　このように、明細書等は、当業者が請求項１に記載された「基本素子」の実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載したものであるとはいえない。
（２）請求項２に記載された「粒子溜め」、請求項３に記載された「作業物質の入出力デバイス」及び請求項４に記載された「モジュール或いはシステム」の実施をすることができないことについて
　請求項２〜４は、請求項１を直接的ないし間接的に引用する請求項であるから、上記（１）と同様の理由で、本願の発明の詳細な説明は、当業者が請求項２に記載された「粒子溜め」、請求項３に記載された「作業物質の入出力デバイス」及び請求項４に記載された「モジュール或いはシステム」の実施をすることができる程度に明確かつ十分に記載したものであるとはいえない。
（３）実施可能要件違反についての判断の小括
　以上のとおりであるから、本願の発明の詳細な説明の記載は、特許法第３６条第４項第１号に規定する要件を満たしていない。
第４　むすび
　以上のとおり、本願の特許請求の範囲の記載は、特許法第３６条第６項第２号に規定する要件を満たしておらず、また、本願の発明の詳細な説明の記載は、特許法第３６条第４項第１号に規定する要件を満たしていない。
　したがって、本願は、拒絶すべきものである。
　よって、結論のとおり審決する。