【手続補正書】
【提出日】平成23年10月12日(2011.10.12)
【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】
光子エンジンを作動する方法であって、
光拡張器／収縮器装置を通り、プリズムを通って、第２の面に隣接してそこからある一定の距離だけ離間した該プリズムの第１の面を含む圧縮境界光スイッチまで延びる初期光路を含み、該第２の面から移動可能に装着されて１つ又はそれよりも多くの近全反射面（ＮＴＲＳ）を含む複数の反射プリズムまで延びる所定の反射光路を含む閉じ込めチャンバを含む光子エンジンを準備する段階と、
前記初期光路に沿って、かつ前記プリズムと連通する前記光拡張器／収縮器装置を通して光ビームを誘導する段階であって、
前記光拡張器／収縮器装置は、前記光ビームを９０°２回反射させることにより前記プリズム内で一方向に回転する前記光ビームの直径を拡張し、前記光ビームを９０°２回反射させることにより前記プリズム内で前記一方向とは反対方向に回転する前記光ビームの直径を収縮させるための切子面と、
前記拡張された光ビームの前記直径が、前記一方向から前記反対方向までの最大直径にまで拡張されたときに、前記拡張された光ビームの方向を反転させるミラーと
を含む
ことを特徴とする段階と、
前記第２の面に対して前記第１の面を圧縮し、その間に透過インタフェースを形成する段階と、
前記処理された光ビームを前記透過インタフェースを通して前記閉じ込めチャンバ内へかつ第１の反射プリズムまで実質的に全透過させ、該処理された光ビームを該処理された光ビームよりも高い電力出力を含む複数の処理された光ビームに複数回分割する段階と、
その後に前記第２の面に対して前記第１の面を圧縮解除して前記透過インタフェースを実質的に全反射面に変換し、それによって前記閉じ込めチャンバ内の前記複数の処理された光ビームの閉じ込めを改善する段階と、
前記複数の処理された光ビームを第１の多重反射プリズムから前記実質的に全反射面まで実質的に全反射して戻す段階と、
前記複数の処理された光ビームを前記閉じ込めチャンバの前記所定の光路に沿って繰り返し伝播させる段階と、
を含み、
前記複数の処理された光ビームは、前記複数の反射プリズムに繰り返し衝突し、かつ該複数の反射プリズムに連通するエネルギシステムにある一定の量のエネルギを伝達し、方法が、複数の反射ミラーではなく複数の反射プリズムを使用することからより高い全反射によるより大きい量のエネルギを伝達する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記複数の反射プリズムを前記複数の処理された光ビームを赤方偏移させるほど十分に高い速度で移動する段階を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記赤方偏移は、残留熱を低減するのに有効であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の反射プリズムを複数の共振圧電アクチュエータに作動的に関連付ける段階、
を更に含み、
前記複数の処理された光ビームは、前記複数の反射プリズムに繰り返し衝突し、かつ前記複数の共振圧電アクチュエータを収縮させ、
前記複数の共振圧電アクチュエータに伝達される前記エネルギの量は、前記複数の反射ミラーではなく複数の反射プリズムを使用することからのより高い全反射のためにより大きい、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記量のエネルギを電気出力に変換する段階と、
前記電気出力を集める段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
Ｈブリッジ回路を使用して前記電気出力を集める段階を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記プリズムは、石英を含み、
方法が、前記複数の処理された光ビームを実質的に全反射するのに有効な一連の線形三角プリズムを含む前記第２の面を含む線形スイッチを設けることにより、該複数の処理された光ビームが石英を通って進む前記距離を制限する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の面を前記第２の面から０ｎｍの距離まで圧縮することと、該第１の面を該第２の面から１０００ｎｍよりも大きい距離まで急速に圧縮解除することの間で急速に切り換えることにより、前記閉じ込めチャンバにおける光の閉じ込めを改善する段階を更に含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の反射プリズムは、初期速度（ｖ0）を有し、
より大きい仕事が、より大きい初期速度で前記エネルギシステムによって発生される、
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記エネルギシステムに伝達される前記量のエネルギは、次式（１）：
2009545008.tif 000001
によって計算される量の仕事（Ｗ）を発生し、ここで、
ｐ0は、前記複数の処理された光ビームが衝突する反射プリズム上の初期放射圧であり、
Ａmは、前記複数の処理された光ビームが衝突する前記反射プリズムの面積であり、
ｔ0は、前記反射プリズム上の前記複数の処理された光ビームの衝突の初期持続時間であり、
ｍは、前記反射プリズムと前記クランクシャフトアセンブリの質量であり、
ｐmは、前記反射プリズムによる前記複数の処理された光ビームの有効反射率であり、
τsは、前記圧縮境界光スイッチを通る前記処理された光ビームの有効透過率であり、
ｚは、前記反射プリズムに対する前記複数の処理された光ビームの繰り返し衝突の数であり、
ｖ0は、前記複数の処理された光ビームが衝突する前記反射プリズムの初期速度である、
ことを特徴とする請求項１から請求項３及び請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記エネルギシステムに伝達される前記量のエネルギは、次式（１）：
2009545008.tif 000002
によって計算される量の仕事（Ｗ）を発生し、ここで、
ｐ0は、前記複数の処理された光ビームが衝突する反射プリズム上の初期放射圧であり、
Ａmは、前記複数の処理された光ビームが衝突する前記反射プリズムの面積であり、
ｔ0は、前記反射プリズム上の前記複数の処理された光ビームの衝突の初期持続時間であり、
ｍは、前記反射プリズムと前記圧電アクチュエータの質量であり、
ｐmは、前記反射プリズムによる前記複数の処理された光ビームの有効反射率であり、
τsは、前記圧縮境界光スイッチを通る前記処理された光ビームの有効透過率であり、
ｚは、前記反射プリズムに対する前記複数の処理された光ビームの繰り返し衝突の数であり、
ｖ0は、前記複数の処理された光ビームが衝突する前記反射プリズムの初期速度である、
ことを特徴とする請求項４から請求項９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
１つ又はそれよりも多くの集光ミラーを使用して光を集めかつ集中させて集中した光ビームを生成する段階と、
前記集中した光ビームを前記初期光路に沿ってかつ前記光拡張器／収縮器装置を通して誘導し、それによって処理されて集中した光ビームを生成する段階と、
前記処理されて集中した光ビームを前記透過インタフェースを通して実質的に全透過させ、該処理されて集中した光ビームを該処理されて集中した光ビームよりも高い電力出力を含む複数の処理されて集中した光ビームに複数回分割する段階と、
を更に含み、
前記圧縮解除する段階は、前記閉じ込めチャンバ内の前記複数の処理されて集中した光ビームの閉じ込めを改善し、
方法が、
前記複数の処理されて集中した光ビームを前記閉じ込めチャンバの前記所定の光路に沿って繰り返し伝播させる段階、
を更に含み、
前記複数の処理されて集中した光ビームは、前記複数の反射プリズムに繰り返し衝突する、
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の処理された光ビームと前記複数の処理されて集中した光ビームから構成される群から選択された光ビームを実質的に全反射する段階は、
初期透過表面と各々が該初期透過表面に対してある一定の角度で位置決めされた１つ又はそれよりも多くの対の反射面とを含むＮＴＲＳプリズムを含む前記１つ又はそれよりも多くのＮＴＲＳを準備する段階と、
前記光ビームを前記初期透過表面に対してほぼ垂直な角度で誘導する段階と、
前記光ビームの第１の部分を前記初期透過表面から反射させて第１の反射をもたらす段階と、
前記光ビームの第２の部分を前記初期透過表面を通して通過させ、かつ該光ビームのエネルギの第１の量を吸収して第１の残りを生成する前記ＮＴＲＳプリズムの第１の部分に該第１の透過表面に対して約４５°の角度で通過させる段階と、
前記光ビームの前記第１の残りを前記第１の反射面に対して約４５°の角度でかつ該光ビームのエネルギの第２の量を吸収して第２の残りを生成する前記ＮＴＲＳプリズムの第２の部分を通して全内部反射させる段階と、
前記光ビームの前記第２の残りを前記第２の反射面に対して約４５°の角度でかつ該光ビームのエネルギの第３の量を吸収して第３の残りを生成する前記ＮＴＲＳプリズムの第３の部分を通して全内部反射させる段階と、
前記光ビームの前記第３の残りをほぼ垂直な角度で前記初期透過表面を通して通過させて第２の反射をもたらす段階と、
を含み、
前記第１の反射と前記第２の反射の組合せが、前記光ビームを実質的に全反射させる、
ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
光子エンジンの作動をモデル化する方法であって、
（１）閉じ込めチャンバ内で複数の反射ミラー又は複数の反射プリズムに繰り返し衝突する光によって及ぼされる放射圧からの力の蓄積をモデル化する段階、
（２）可変光学系を含む表面を含む圧縮境界光スイッチを含む光子エンジンの前記閉じ込めチャンバにおける光の閉じ込めをモデル化する段階、
（３）前記光が前記光子エンジンを通過する時に該光を増倍させかつ分割することから生じるフラックス・デルタをモデル化する段階、
（４）赤方偏移による前記光子エンジンにおけるエネルギの損失をモデル化する段階、
（５）前記光子エンジンの関与媒体内のエネルギ吸収をモデル化する段階、及び
（６）以上の（１）から（５）を考慮して前記光子エンジンによって発生された全仕事を計算する段階、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
（２）は、
可変光学系を有する前記表面が最初は高度に反射性の表面であると仮定する段階と、
前記表面が第１の有限量の時間の後に透過インタフェースに変わると仮定する段階と、
前記表面がその後の有限量の時間の後に前記高度に反射性の表面に再度変わると仮定する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記高度に反射性の表面が光の透過をもたらさないと仮定する段階と、
前記透過インタフェースが光の全透過をもたらすと仮定する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記可変光学系を有する前記表面を前記高度に反射性の表面と前記透過インタフェースとの間で急速に切り換えることによる前記閉じ込めチャンバにおける光の閉じ込めの改善を仮定する段階を更に含むことを特徴とする請求項１５から請求項１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
可変光学系を有する前記表面が、前記高度に反射性の表面として開始され、すぐに前記透過インタフェースに変わり、かつすぐに該高度に反射性の表面に再度変わると仮定する段階を更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
（３）は、以下の計算：
2009545008.tif 000003
を使用してフラックス・デルタ（ΔＦ）をモデル化する段階を含み、ここで、
ｎは、初期サンプル光線の数であり、
ｍは、前記閉じ込めチャンバに閉じ込められた光線の数であり、
異なるサンプル時間が、
ｔ0からｔ1の初期サンプル範囲、及び
ｔ2からｔ3の可変光学系切り換え範囲、
である、
ことを特徴とする請求項１４から請求項１８いずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
ｑ1”が、ｔ0からｔ1の前記初期サンプル範囲における線形に分布した光線のフラックスである場合に、次式：
2009545008.tif 000004
を使用して、閉じ込められた光線のフラックス（ｑ2”）を判断する段階を更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
（５）は、
前記光が通過することになる関与媒体を複数のより小さい制御容積に分割する段階と、
前記より小さい制御容積に対する予想エネルギ吸収を定量化する段階と、
前記より小さい制御容積の前記予想エネルギ吸収を追加することにより、前記関与媒体の容積によるエネルギ吸収をモデル化する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１４から請求項２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
ｄＱx+が、次に隣接するより小さい制御容積に入るエネルギであり、
ｌが、前記より小さい制御容積まで前記関与媒体を通って進む長さであり、
ｔnが、前記より小さい制御容積の厚みであり、
αが、真の吸収計数である、
場合に、次式：
2009545008.tif 000005
を使用して、より小さい制御容積における内部加熱（ｄＱn,abs）を計算する段階と、
次式：
2009545008.tif 000006
を使用して、前記より小さい制御容積への予想エネルギ透過（ｄＱx-）をモデル化する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
光子エンジンであって、
１つ又はそれよりも多くのシリンダ、
を含み、
前記シリンダは、
第２の圧縮境界要素の第２の面から離間した主プリズムの主背面を含んでその間に不透過インタフェースを形成し、該主プリズムが、所定の屈折率を有する研磨された結晶石英を含み、該主プリズムが、複数の側面と１つ又はそれよりも多くの光ビーム入口とを含む圧縮境界スイッチと、
前記１つ又はそれよりも多くの光ビーム入口と連通する１つ又はそれよりも多くの光拡張器／収縮器装置であって、前記光ビームを９０°２回反射させることにより前記プリズム内で一方向に回転する前記光ビームの直径を拡張し、前記光ビームを９０°２回反射させることにより前記プリズム内で前記一方向とは反対方向に回転する前記光ビームの直径を収縮させるための切子面と、前記拡張された光ビームの前記直径が、前記一方向から前記反対方向までの最大直径にまで拡張されたときに、前記拡張された光ビームの方向を反転させるミラーとを含み、それによって処理された光ビームを生成するようになった光拡張器／収縮器装置と、
前記主背面と前記第２の面とに作動的に連結し、かつそれらを圧縮してそれらの間に透過インタフェースを形成するようになっており、該透過インタフェースが、前記処理された光ビームを透過して該処理された光ビームを複数回分割し、該光ビームよりも高い電力出力を含む複数の処理された光ビームを生成するようになった圧電アクチュエータと、
対応する多重側面と実質的に平行に向けられた透過表面を各々が含む移動可能に装着された複数の反射プリズムを含み、該透過表面が、該透過表面の少なくとも一部分によって形成された初期透過表面を各々が含む１つ又はそれよりも多くのＮＴＲＳプリズムを含む近全反射面（ＮＴＲＳ）を含み、第１の反射面が、該初期透過表面に対して第１の４５°の角度で延びて、該初期透過表面に対して第２の４５°の角度で延びる１つ又はそれよりも多くの第２の反射面と９０°の角度で連通する閉じ込めチャンバと、
を含み、
前記閉じ込めチャンバは、前記透過表面に対してほぼ垂直の角度の前記第２の面から第１の所定の角度で延びる所定の反射光路に沿って、１つ又はそれよりも多くの初期透過表面を通って１つ又はそれよりも多くの初期の第１の反射面まで、該１つ又はそれよりも多くの初期の第１の反射面から１つ又はそれよりも多くの初期の第２の反射面まで伝播し、該１つ又はそれよりも多くの初期の第２の反射面からほぼ垂直な角度で該初期透過表面を出て、前記複数の処理された光ビームを該第２の面から該第１の所定の角度でかつ付加的な複数の反射プリズムの付加的な透過表面に対してほぼ垂直な角度で反射するのに有効な第２の所定の角度で該第２の面に繰り返し戻る該複数の処理された光ビームの伝播を閉じ込めるようになっており、
前記複数の反射プリズムは、エネルギシステムに連通している、
ことを特徴とする光子エンジン。
【請求項２４】
前記圧縮境界スイッチは、前記所定の屈折率と実質的に同じ第２の屈折率を有する研磨された結晶石英を含む第２のプリズムを更に含み、該第２のプリズムは、前記複数の側面を含み、かつ前記第２の面を含むことを特徴とする請求項２３に記載の光子エンジン。
【請求項２５】
前記圧縮境界スイッチは、前記主背面と実質的に平行に向けられた線形反射面を前記第２の面が含む線形スイッチを含み、該線形反射面は、該主背面から離れるように延びる複数の三角プリズムを含み、各複数の三角プリズムは、第１の透過面を含み、該第１の透過面は、該線形反射面に対して第１の４５°の角度で延び、かつ該線形反射面に対して第２の４５°の角度で延びる第２の透過面と９０°の角度で連通し、該線形スイッチは、光を全内部反射するのに有効であることを特徴とする請求項２３から請求項２４のいずれか１項に記載の光子エンジン。
【請求項２６】
前記複数の反射プリズムは、前記透過表面上に同心状にかつ互いに隣接して配置された複数のＮＴＲＳを含むことを特徴とする請求項２３から請求項２５のいずれか１項に記載の光子エンジン。
【請求項２７】
前記エネルギシステムは、バネ装置であることを特徴とする請求項２３から請求項２６のいずれか１項に記載の光子エンジン。
【請求項２８】
複数のシリンダを含むことを特徴とする請求項２３から請求項２７のいずれか１項に記載の光子エンジン。
【請求項２９】
前記複数の反射プリズムは、複数の共振圧電アクチュエータに作動的に関連付けられることを特徴とする請求項２３から請求項２８のいずれか１項に記載の光子エンジン。
【請求項３０】
前記複数の反射プリズムは、電気出力を集めるのに有効なＨブリッジ回路に作動的に関連付けられることを特徴とする請求項２３から請求項２９のいずれか１項に記載の光子エンジン。