(57)【要約】本発明は、制御されたプラズマ環境をガス状の媒体に導入することにより、ガス状の媒体の空間電荷の限界を克服する方法、装置及びシステムを提供する。本発明ではガス状の媒体を使用して、これにエネルギーを供給し電界を生成するが、実質的に電界の放電を起こすことなく、電界を数桁倍活性化させることができる。このけた外れのエネルギーの増加はプラズマ密度、プラズマエネルギー（及び同等のプラズマ温度）及び関連する粒子の速度、又はこれらの組み合わせを増加させることによりある程度達成することができる。この増加により、従来不可能であった、イオン化エネルギーの実用的な使用が可能となる。【選択図】図１Ｄ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス状の媒体の空間電荷限界を克服する方法であって、
ａ．ガス状の媒体内に含まれる粒子に電磁波を放射するステップと、
ｂ．アーク放電による電界の放電を起こすことなく、該含有粒子に電界を印加するステップとを含み、
該電界は、電磁波を粒子に放射することなく粒子に印加された電界と比べ、より大きい空間電荷の限界容量を有する、ガス状の媒体の空間電荷限界を克服する方法。
【請求項２】
粒子に電磁波を放射することにより、含有粒子の少なくとも一部をイオン化させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
粒子に電磁波を放射することにより、粒子を含有する媒体内にプラズマを生成する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
プラズマを生成するのに用いた波長よりも長い波長の電磁波でプラズマを安定させるステップを更に含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
粒子に電磁波を放射することにより、所定の体積の粒子密度、プラズマエネルギー、又はこれらの組み合わせを増加させる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
電磁波の放射には、紫外線、赤外線、又はこれらの組み合わせを放射することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
電磁波の放射には、光子放出により粒子をイオン化させる周波数にて電磁波を放射することが含まれる、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
紫外線、赤外線、又はこれらの組み合わせの放射には、各タイプの電磁波を１つ又はそれ以上の波長において放射することが含まれる、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
粒子を含有する媒体に粒子を供給することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
選択されたガス状の補足粒子を大気粒子に追加することを更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
粒子にパルス状の電磁波を放射することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
電磁波をオフ状態からオン状態へ切り替え、そしてまたオフ状態に戻すことを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
標準状態における大気圧よりも低い圧力で媒体を活性化させて、媒体に補足粒子を供給することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
液状の媒体に囲まれた、粒子を含有する媒体を更に含み、液体が蒸発した形態で容器に供給される、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
電磁波の放射には、光子放出により粒子をイオン化させる周波数にて電磁波を放射することが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
ガス状の媒体の空間電荷限界を克服するシステムであって、
ａ．ガス状粒子を含有する媒体と、
ｂ．粒子を含有する媒体に電磁波を放射する電磁波源と、
ｃ．粒子を含有する媒体に電界を印加する電界源と、
ｄ．少なくとも電磁波源又は電界源と結合しているコントローラとを備える、
ガス状の媒体の空間電荷限界を克服するシステム。
【請求項１７】
コントローラと結合し、固定のアース位置に接続された電源装置を更に備える、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
コントローラと結合し、固定のアース位置に依存しない携帯可能な電源装置を更に備える、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
粒子を含有する媒体と結合し、粒子を媒体に供給する粒子供給源を更に備える、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
電磁波源が、粒子を含有する媒体に向けて配向した光子放出器を備える、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２１】
ガス状の媒体の空間電荷限界を克服するシステムであって、
ａ．ガス状の媒体に含まれる粒子に電磁波を放射する手段と、
ｂ．アーク放電による電界の放電を起こすことなく、該含有粒子に電界を印加する手段とを含み、
該電界は、電磁波を粒子に放射することなく粒子に印加された電界と比べ、より大きい空間電荷の限界容量を有する、ガス状の媒体の空間電荷限界を克服するシステム。
【請求項２２】
電磁波の放射には、粒子をマグネトロンで加熱することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
電磁波源が、粒子を加熱するマグネトロンを含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２４】
電磁波を放射する手段が、粒子を加熱するマグネトロンを含む、請求項２１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子の密度及びエネルギーを増加させてガス状の媒体の空間電荷制限を増加させることに関するものである。更に詳細には、本発明は制御されたプラズマ環境をガス状の媒体に導入することにより、荷電粒子の密度及びエネルギーを増加させることに関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の空間体積のガス状の粒子に電気エネルギーを加えることにより、カソードとアノードの間に生じる電位差（ＰＤ）により放電が起こる可能性がある。これは「アーク放電」として知られ、十分な電位差がある雲と地面又は雲と雲との間の雷放電と類似するものである。アーク放電とは、電流が電荷を帯びた表面間のギャップを流れる現象である。稲光の場合は高電圧によりプラズマが生成されるが、アーク放電の場合は、多くの用途において弊害をもたらすものであり、非常に短時間であるために様々な用途に対し不適当である。アーク放電は、２つの表面間の電気的ＰＤが「最小アーク放電電圧」を超えた時のみ、発生することが可能である。最小アーク放電電圧は絶対値ではなく、非限定的な例として電気的ＰＤを保持する物質、物質間の距離、物質間の媒体などの多くの要因に依存する。「媒体」という語には、１つ以上の要素の粒子群が含まれる。例として、標準大気及び気圧において一般に受け入れられている大気の最小アーク放電電圧は、電荷を帯びた表面間の距離１ｍに対し１００万ボルトである。これは、アーク放電が起きる前に所定の空間に適用できる電位差の大きさにおいて、実用化を制限するものとして長く認識されてきた。この制限は（「荷電空間制限」としても知られる）「空間電荷制限電流」の飽和点または所定の空間に確保できる電位差の限界として知られる。アーク放電により電位差が効率的に解消され、電界の電位差が効果的に除去される。幾つかの用途において、放電は有益なものである。他の用途においては、放電により媒体に入力された電気エネルギーの所望の利点が中和され、アーク放電が起こる前に適用可能な電気エネルギーが制限される。例えば、非対称のコンデンサは、十分な力が加わり、電界により荷電粒子が生成され、荷電粒子が電界に対しローレンツの法則に従って反応すると、正味力を示すことが知られている。非対称のコンデンサは通常、幾何学的に異なる電極表面積を有するコンデンサである。電圧を印加した非対称のコンデンサの周囲の電気的ＰＤによって、不均衡な力、従って小規模の駆動力が生成される。過去数十年における問題は、消費電力に対する推力の比率としても知られる、ガス状の媒体内におけるアーク放電を起こさずに駆動力を生成するのに要するエネルギー量である。軽量で非対称のコンデンサモデルによって、それ自体の質量にかかる重力の影響に打ち勝つのに十分な力を生成できることが実証されたが、荷電空間限界があるために、この機能を実際的及び商業的に使用するのに必要な電気エネルギーレベルには、到達することができない。１つには、所要の電気エネルギーレベルが、アーク放電によって電位差が解消されるレベルよりも低いレベルに制限されるためである。
【０００３】
様々な研究者が、種々の理由により駆動力を生成するために、イオンとイオン移動を利用してきた。幾つかの米国特許では、様々な環境における駆動力に関連した帯電について開示している。これらの特許は、参照することにより本明細書に組み込まれる。例えば、１９３４年９月にＢｒｏｗｎ氏に発行された特許文献１は、高電位帯電電荷を、帯電されるべき質量とこれに関連する電極のシステムに印加しそれを維持することによって力又は運動を生成する方法に関するものである。１９４９年１月にＨｅｒｇｅｎｒｏｔｈｅｒ氏に発行された特許文献２は、気体の分子をイオン化し、分子と負電位を印加した導電部材との間の引力により、分子を引き込むイオン真空ポンプに関するものである。１９５２年２月にＭａｌｌｉｎｃｋｒｏｄｔ氏に発行された特許文献３は、飛行機を推進させるジェット推進装置及び電気アーク装置に関するものである。１９５３年４月にＨｅｒｔｚｌｅｒ氏に発行された特許文献４は、気体の対象分子にイオン化推進力を印加して、所定の方向に動かすポンプ方法に関するものである。１９５６年１０月にＬｉｎｄｅｎｂｌａｄ氏に発行された特許文献５は、気体に対するコロナ放電の影響を通して、部品を動かさない気体の運動に関するものである。１９６０年８月にＢｒｏｗｎ氏に発行された特許文献６は、電位によって力を生成し、構造体とその周囲の媒体の間に相対的運動を起こさせる界面動電装置に関するものである。１９６４年２月にＧｅｈａｇｅｎ氏に発行された特許文献７は、空気よりも重い飛行装置とイオンの放出を利用した推進及び制御方法に関するものである。２００１年１１月にＣａｍｐｂｅｌｌ氏に発行された特許文献８は、方法及び装置に関し、２次元の非対称コンデンサに高電位を印加して推力を生成することを開示している。
【０００４】
１９５９年３月にＳｔｒｅｉｂ氏に発行された特許文献９では、翼全体にわたる非イオン的な空気分子の利用により揚力を生成することが開示されている。この特許は、羽根の放射状断面を効率的な翼として利用して、垂直及び水平飛行を可能とする円形の羽根の航空機に関する。
【０００５】
Ｂｒｏｗｎ氏は、真空環境における非対称コンデンサシステムの非ゼロ正味力を観察した。この現象は、媒体（空気）中に生成される荷電イオンが欠乏している場合に電極から蒸発する荷電イオンに起因する、電極表面への加圧を考慮することで説明できると見られる。Ｂｒｏｗｎ氏はまた、力により、装置とその周囲の流体状の誘電体媒質の間に相対運動が生成されること、すなわち、装置がある固定位置に保持されている場合に、誘電体媒質が装置を通過することを観察した。更に、装置が自由に動く場合、媒体と装置の間の相対運動により結果的に装置が前進する。これらの現象は、電極表面への荷電イオンの運動量移行が正味推進力を生成するメカニズムであるという理論で説明できる可能性がある。なぜならば、システムが固定位置に保持されている場合、エネルギーイオンは運動量を全く失うことなく方向転換し、コンデンサの内側及び周囲で運動するからである。装置が自由に動く場合、衝突によりコンデンサの内側あるいはその周囲を流れるイオンは存在するが、その流れはシステムが固定されている場合と比べてずっと弱いはずである。これは、電極表面との衝突により、イオンの運動エネルギーと運動量が失われるからである。更に、Ｋｌａｕｓ  Ｓｚｉｅｌａｓｋｏ氏（ＧＥＮＥＦＯ  www.genefo.org  「高電圧リフター実験：ビーフィールド・ブラウン効果それとも単純な物理？」最終レポート、２００２年４月）は、システムの極性が反転した場合、デバイスの動きに変化がないことを観察し、これにより荷電イオンが感じる静電力が推進力を生み出すメカニズムではないことを立証した。本願が優先権を主張する仮出願の後に発行された、Ｃａｎｎｉｎｇ，Ｆｒａｎｃｉｓ  Ｘ．，Ｍｅｌｃｈｅｒ，Ｃｏｒｙ及びＷｉｎｅｔ，Ｅｄｗｉｎ氏による「推進力のための非対称コンデンサ」ＮＡＳＡグレンリサーチセンター(ＮＡＳＡ／ＣＲ−２００４−２１３３１２)、科学調査研究所、２００４年１０月から、この根本的な原理を支持する更なる助言を得ることができる。
【０００６】
本発明以前に生成された動電学的電界では、比較的高エネルギーの投入に対し、低い出力あるいは正味力しか得ることができないという大きな問題を抱えていた。非対称コンデンサの一般概念とイオン力の利用については知られていたが、十分な駆動力を生成することができないため多方面への利用の可能性が抹殺されていた。従って、高電圧の電位に付き物である不利益及び望ましくない副次的効果をもたらすことなく、媒体のイオン化及び動的なイオン運動効果を得るための電界の印加の両方を実施するのに、高電位を必要とすることがこれまでのジレンマであった。これらの効果には、アーク放電、実質的な電磁場及び電磁干渉、周囲の物質への静電気の蓄積、Ｘ放射線、及び他の悪影響要素が含まれる。
【０００７】
従って、空間電荷限界を克服し、ガス状の媒体からより大きい力、更なる熱の生成、及び他の有益な使用を実現するために、アーク放電による意図しないエネルギーの放電を起こさずに、ガス状の媒体を有する所定の空間のエネルギーレベルを増加させる必要がある。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第１９７４４８３号
【特許文献２】米国特許第２４６０１７５号
【特許文献３】米国特許第２５８５８１０号
【特許文献４】米国特許第２６３６６６４号
【特許文献５】米国特許第２７６５９７５号
【特許文献６】米国特許第２９４９５５０号
【特許文献７】米国特許第３１２０３６３号
【特許文献８】米国特許第６３１７３１０号
【特許文献９】米国特許第２８７６９６５号
【非特許文献１】Ｓｚｉｅｌａｓｋｏ，Ｋｌａｕｓ著  「高電圧“リフター”実験：ビーフィールド・ブラウン効果それとも単純な物理？」Ｇｅｎｅｆｏ、２００２年４月
【非特許文献２】Ｓｔｅｉｎ，Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｂ．，「動電学的推進力：イオン風理論」Ｐｕｒｄｕｅ大学、エネルギー変換研究所、２０００年９月５日
【非特許文献３】Ｂａｈｄｅｒ，Ｔｈｏｍａｓ  Ｂ．及びＢａｚｉ，Ｃｈｒｉｓ、「非対称コンデンサに作用する力」陸軍省研究所、２００２年９月２７日
【非特許文献４】Ｂａｈｄｅｒ，Ｔｈｏｍａｓ  Ｂ．及びＢａｚｉ，Ｃｈｒｉｓ、「非対称コンデンサに作用する力」陸軍省研究所、２００３年３月
【非特許文献５】Ｂｉｌｅｎ，Ｓｖｅｎ，Ｇ．，Ｄｏｍｏｎｋｏｓ，Ｍａｔｈｅｗ  Ｔ．，及びＧａｌｌｉｍｏｒｅ，Ａｌｅｃ  Ｄ．，「空洞のカソードアセンブリの遠距離プラズマ環境」ミシガン大学、ＡＩＡＡ会議、１９９９年６月
【非特許文献６】Ｃａｎｎｉｎｇ，Ｆｒａｎｃｉｓ  Ｘ，Ｍｅｌｃｈｅｒ，Ｃｏｒｙ及びＷｉｎｅｔ，Ｅｄｗｉｎ著「推進力のための非対称コンデンサ」ＮＡＳＡグレンリサーチセンター(ＮＡＳＡ／ＣＲ−２００４−２１３３１２)、科学調査研究所、２００４年１０月
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、制御されたプラズマ環境をガス状の媒体に生成することによって、ガス状の媒体内の空間電荷限界を克服する方法、装置及びシステムを提供する。本発明では、ガス状の媒体内の制御されたプラズマを用いて、ガス状の媒体にエネルギーを供給し、電気エネルギーのみを印加した場合に比べて媒体を数桁倍にまで活性化させ、これは実質的にエネルギー場の放電なしに行われる。この媒体のエネルギーレベルの桁外れの増加は、プラズマ密度、プラズマエネルギー（及び同等のプラズマ温度）及び関連する粒子の速度、又はこれらの組み合わせを増加させることによりある程度達成することができる。この増加により、従来不可能であった、イオン化エネルギーレベルの実用的な使用を可能にする。
【００１０】
一実施形態においては、システムを適用し、例えばレーザー又は発光ダイオード（ＬＥＤ）の環状アレイ又は他の形態の電磁波を介して、粒子含有媒体に制御されたプラズマ環境を導入することにより、媒体のエネルギーレベルを増加させる。粒子を含有するガス状の媒体内に光子を導入することにより、電気エネルギーのみでイオン化される粒子に比べイオン化粒子の数が増加する。本発明では、電磁波を使用することにより、電磁波を使用しない従来の所要電圧レベルに比べ大幅に低減された電圧レベルにおいて、媒体の全エネルギーを著しく高めている。低い電圧により、従来の高い電圧レベルにより発生する、アーク放電による悪影響を実質的に除去することができるため、有利である。
【００１１】
本発明の開示により、ガス状の媒体の空間電荷限界を克服する方法が提供され、この方法は、ガス状の媒体に含まれる粒子に電磁波を放射するステップと、アーク放電による電界の放電を起こすことなく、該含有粒子に電界を印加するステップとを含み、該電界は、電磁波を粒子に放射することなく粒子に印加された電界と比べ、より大きい空間電荷の限界容量を有する。
【００１２】
本発明の開示により、更にガス状の媒体の空間電荷限界を克服するシステムが提供され、このシステムは、ガス状粒子を含む媒体と、粒子含有媒体に電磁波を放射する電磁波源と、粒子含有媒体に電界を印加する電界源と、少なくとも電磁波源又は電界源と結合したコントローラとを備える。
【００１３】
本発明の開示により、ガス状の媒体の空間電荷限界を克服するシステムも提供され、このシステムは、ガス状媒体に含まれる粒子に電磁波を放射する手段と、アーク放電による電界の放電を起こすことなく、含有粒子に電界を印加する手段を備え、該電界は、電磁波を粒子に放射せずに粒子に印加された電界と比べ、より大きい空間電荷の限界容量を有する。
【００１４】
上記に簡単に要約した本発明は、添付の図に図示され、本明細書に記述されているこれらの実施形態を参照することにより、より具体的に説明されている。しかしながら、添付の図は本発明のいくつかの実施形態を図示しているに過ぎず、本発明は他の同等の効果的な実施形態も受け入れることが可能なため、本発明の範囲を制限すると解釈されるべきではない。
【００１５】
本発明は、所定の空間内の粒子に電磁波を放射してガス状粒子をイオン化又は加熱し、あるいはイオン化と加熱の両方を施して、所定の圧力及び温度におけるガス状の媒体の空間電荷限界を克服することができるシステム、方法及び装置に関するものである。電磁波によりプラズマなどの高い電圧を印加した状態を空間内に生成して、電磁波放射がない場合に普通発生するアーク放電を低減又は回避しながら、従来の試みに比べ増加したエネルギーレベルを発生させる。このエネルギーの増加は、プラズマ密度、プラズマエネルギー又は粒子速度、プラズマ温度、又はこれらの組み合わせを制御することにより達成することができる。
【００１６】
少なくとも一用途において、本明細書に説明したように、空間電荷限界を克服することにより非対称コンデンサから力を発生させることができる。しかしながら、本発明はこれに限定されることはなく、所定の空間内の空間電荷制限電流を克服することにより、強い熱源、イオン化ガスの導入による容器又は部屋の生物学的な殺菌処理、及び本明細書に含まれる詳細説明、教示及び開示を受けた当業者に明白である他の工業的、軍事的、医学的用途等のほかの用途にも用いることが可能である。
【００１７】
少なくとも一用途において、異なる表面面積を持つ異なる電極を有する非対称のコンデンサは、軸方向、すなわち大型又は陰極の電極から小型又は陽極の電極につながる線の方向の正味力を得る。この力の方向は、極性が変化してもこれらの正味力の方向が変わらないため、印加された電圧の極性に関わらず、適用する。大型又は陰極の電極の正味力は、小型又は陽極の電極の正味力よりも大幅に大きく、これは表面面積が大きく異なるためである。
【００１８】
本発明は該して、外部のエネルギーを好ましい周波数で印加して粒子をイオン化あるいはイオンを更に活発化し、プラズマ状態を生成することを提供する。本発明によれば、制御可能なプラズマを生成することにより、比較的低エネルギーの入力で比較的大きな力を出力する。この「プラズマ」という語は良く知られており、自由移動の電子及びイオン、すなわち電子を失った原子の高エネルギー集束を含む。エネルギーは、原子から電子を奪ってプラズマを生成するのに必要である。プラズマ生成のために粒子に印加するエネルギーは、種々のエネルギー源：熱、電気又は光（紫外線又はレーザーからの強い光）から得ることができる。十分な持続力がないと、プラズマは再結合して中性ガスとなる。
【００１９】
図１Ａは、所定の空間に存在し、その内に粒子を有する媒体の概略図である。ある空間内の粒子１６を有する媒体１は、所定の圧力及び温度におけるベクトル２４の長さで表される、画定した第１エネルギーレベルを有する。ガス状粒子を含む媒体は大気中に存在することができ、又は水中などの液体中に注入されたガス状の媒体から、もしくは宇宙空間などの大気圏外に存在することができる。本開示の目的においては、粒子のイオンジェットを通して下に記載されているように、強制的に放出されない限り、所定の空間には粒子が含まれている。「含む」という語には、過半数の粒子の一定の空間周囲を超えた動きに対する全ての制限が含まれる。上記制限には例えば非限定的に、壁などの物理的境界、磁界により発生する磁気的境界などの非接触の境界、又は電界におけるローレンツ力により発生した電気的境界又は他のタイプの接触及び非接触の境界が含まれる。所定の圧力及び温度におけるある媒体では、粒子１６はベクトル２４の長さ（従って温度）で表される特定のエネルギー及び媒体１内の粒子の総数で表される粒子密度を有する。空間電荷電流は、空間内の粒子の動きにより存続する。空間電荷電流の値は、媒体内にエネルギーを印加、一般に電圧を印加することによって増加させることができる。しかしながら、アーク放電３が起きる前に印加することができるエネルギー量には限界があり、従って「空間電荷制限電流」という語が適用される。アーク放電３によりエネルギーが放出され、つまり短絡が起き、媒体の電気エネルギーレベルを低減させる。アーク放電前の媒体の高いエネルギーレベルは有益であり、本明細書に記載された用途及び他の用途に用いることができる。
【００２０】
図１Ｂは、所定の空間１に存在し、電磁波源２０を介して第１の波長範囲において電磁波を追加してイオン化粒子の増加を全体的に増加させることにより、内側のイオン化粒子の密度が増加した媒体の概略図である。図１Ｃは、所定の空間１に存在し、電磁波源２０Ａを介して第２の波長範囲において電磁波を追加することによって電磁波源２０から増速しながら電磁波を追加して、図１Ｂと比べ媒体粒子１６のベクトル２４で表されるエネルギーを更に全体的に増加させることにより、イオン化粒子の密度が増加した媒体の概略図である。これらの図を互いに関連させながら説明する。本発明者によって、粒子をその内に有する媒体に電磁波の独立した１つ又は複数のエネルギー源を加えることにより空間電荷制限電流の限界を克服、すなわち増加させることが可能であることが発見された。
【００２１】
従来の試みでは、Ｃａｎｎｉｎｇ等によりＮＡＳＡ／ＣＲ−２００４−０２１３３４１２に報告されているように、媒体に電圧を加えるあるいは圧力又は温度を増加させることに焦点をおいた。しかしながら、比較的高い電圧においても媒体に加えることができるエネルギー量にはやはり限界があり、高い圧力は多くの用途に不向きであった。
【００２２】
媒体に放射される電磁波の波長は可変であり、下記に更に詳細に説明される。電磁波は所定空間内に更なる粒子を注入することにより粒子密度、又は粒子速度、又はこれらの組み合わせを増加させることができ、一般に粒子速度の増加によって媒体の温度が上がり、所定の空間の全体的なエネルギーが増加する。重要なことは、粒子に作用する電界に加わる力は全て、数桁倍増加することが可能であることである。
【００２３】
図１Ｄは、本発明においての空間電荷制限電流の増加による利得の単なる一実施例である、本開示の非対称コンデンサ及び関連システムから生成された電磁場環境の概略図である。この図により非対称コンデンサの動作をある程度理解し、本発明による改善点を更に良く理解できる。荷電粒子からの運動量の移行を表すベクトル（すなわち、特定方向における力）の大きさは計測したものではなく、正確ではない。電磁場線はおおよその線である。
【００２４】
非対称コンデンサ２は通常、空気などの気体と、空間などの真空又は液体を含む、媒体１１を介してある距離隔てられた第１電極４と第２電極６を備えている。空間の真空内での操作は、通常媒体の注入を利用するため、有利である。液体を使用しての操作では、通常エンジンが活性化され、電極間のプラズマを生成し、本明細書において記述した関連する衝突によりイオン化するのに十分な気体の特性を有する水蒸気などの蒸発した液体が供給される。第１電極は媒体にさらされた部分周囲の算出による第１表面面積を有し、第２電極も同様に第２表面面積を有する。非対称のコンデンサにおいては、表面面積は異なっている。更に、各電極の実際の大きさと１つの電極の他の電極に対する相対的な大きさにより、電極によって生成される正味力に違いが生じる。通常、第１電極はアノードであり、第２電極はカソードであり、アノードはカソードよりもより多くの正電荷（電圧）を有する。通常カソードはより大きい表面面積を有する。電極はいかなる幾何学的形状あるいは他の形状との組み合わせを有していても良く、１つ以上の電極内に開口部などの幾何学的パターンが形成されている。アノードは、非限定的な例としてエミッタ線、ブレード、又はディスク、カソードはシート、ブレード、又はディスクであっても良い。電極は、電極間に電磁場を確立させることが可能な、銅、アルミニウム、鉄または他の材料を含むいかなる好適な材料からできていても良い。通常、電極は電磁場を確立させるために伝導性の材料を含んでいる。ある適用例においては、重量、コスト、伝導性、構造的完全性及び他の要素により、特定の電極用の実際の材料又は材料の組み合わせが決定する。非限定的な例としては、より高い密度及び／又は更なる伝導性を有する第１材料をより低い密度及び／又は更に低い伝導性を有する材料に適用して、複合電極を作製することができる。更に電極は、共に電気的に結合させて特定の電極の表面面積を変える複数の表面であっても良い。在来技術によれば、電源装置８を介して正電圧がアノードに印加され、アノードに対しカソードは陰極であるが、極性を反転させることも可能である。一般に、図１Ａ〜１Ｃに示すように、電源装置８により空間１の電界源が供給される。ある実施形態においては、電圧を両方の電極に印加することが可能であり、アノードは通常、より高い正電圧を有する。交流電流（ＡＣ）及び直流電流（ＤＣ）を使用することができる。
【００２５】
アノードなどの少なくとも１つの電極に電圧を印加すると、電極間に電磁場が生成される。これは、電極間の媒体が、電極と比べて比較的非伝導性であるためである。この目的においては、電界は様々な強度の電界線を有する電界１２に関して記述されており、電極間の中心点が電極間に引かれた線９に通常平行であり、電極近傍において曲折し、反転もする。磁界１４は、電界線のいかなる特定点においても電界線に対し通常垂直である磁界線を有する。よって、電極間の中央点において、磁界線は線９に対し通常垂直となる。電界により媒体内の粒子１６が活性化され、ある電荷値を持つイオンを生成し、磁界によりイオンがイオンの特定位置における磁界の方向に引き付けられる。電界及び磁界は、電極から電極をつなぐ直線を越えて広がるため、直線を超える粒子と電極周囲の粒子もまた影響を受ける。よって、このような電極周囲の粒子も、電磁場領域２８に示すように、本明細書において広く定義される体積、電極「間」に含むことができる。「粒子」という用語は本明細書において広く使用され、特に文脈上の指示がない限り、中性粒子と荷電粒子（つまりイオン化された）粒子の両方を含む。粒子は、電子、中性子、陽子、及び他の素粒子などの分子、原子、又は素粒子であってよい。
【００２６】
より具体的には、電圧を非対称のコンデンサ２に印加すると、導電性の電流がより小型の電極又は正電極４からより大型の電極又は負電極６へ流れる。アンペアの法則によれば、この導電性電流がコンデンサ周囲に方位磁場を生成する。明確化のために、このシステムには円筒状の座標を適用し、軸方向を、負電極から正電極までの線９の方向としている。通常、本明細書において記述されているような、空気や水蒸気、又は他の導入された媒体内に、「娘」荷電粒子が生成され、「親」電子及びイオンとの衝突により、電極の表面から蒸発あるいは放出され、ベクトル量が太字で表示される、所定の電界（ｅＥ）による力に加えて、ローレンツ力（ｊ×Ｂ又はｅｎＶ×Ｂ）がかかる。ここで「親」とは、導電性電流を運ぶ元の荷電粒子を意味し、「娘」は、親荷電粒子との衝突により生成された２次的な荷電粒子を意味する。電極６の上部と下部において、このローレンツ力（円筒状座標：−ｚ×−Φ＝−ｒ、ここで（ｚ）は電界の軸方向成分を表し、（Φ）は磁界の方向を表し、（ｒ）はイオンの移動方向を表す）によってイオンが半径方向に内側に押し込まれる。
【００２７】
電極６の平坦な上部表面において、この力（−ｒ×−Φ＝−ｚ）によりイオンが上方向に押し上げられ、この上方向は小型の比較的陽極である電極４に向かう方向である。上部表面により近い領域において、イオンは半径方向に内側及び上向きに押される。イオンの上方向への移動は、電極の底部における電界の軸方向成分（ｚ）の方向（Φ）の反転によって、大型の又は負電極６の下部表面において反転し、これにより磁界の方向（Φ）が反転する。この領域の力は、第１電極４から遠く離れているため、上部領域の力より弱いと考えられ、この結果、軸方向成分（ｚ）の方向の正味力が発生する。より陽極である小型の電極４に近いイオンも同様の動きを呈するが、軸方向成分（ｚ）とは反対の方向である。
【００２８】
駆動（つまり推進）力は、特定の電極の本体表面全てに渡る（エネルギーイオンとの衝突により発生した）圧力から発生する正味力であり、結果的に電極４には正味力５、電極６には第１電極４の正味力５の反対方向の正味力７が発生する。各電極の正味力は、線９の方向に配向しているが、反対方向（つまり、座標軸システムのｚ軸に沿って）に向いている。電極６の正味力は、電極の表面面積が異なるため、電極４の正味力より大きい。非対称コンデンサを使用する全てのシステムは、線９の軸方向、すなわち、供給される電圧の極性にかかわらず、陰極または大型の電極から陽極又は小型の電極までの線の方向の正味力５、７のベクトル和によって最終的に正味力２６を得る。
【００２９】
関連する電子の動きがイオンの動きとまったく反対であっても、電子の運動量移行はイオンの運動量移行に比べごくわずかであると考えられる。よって、主に中性粒子へのイオンの運動量移行の作用によって正味駆動力が生み出されると考えられる。粒子のイオンジェット１８は、コンデンサから更に力を生じさせることができる小型の電極４の末端における大型の電極６から離れた方向で生成される。
【００３０】
導電性電流により生成された磁場に起因するローレンツ力の大きさは概して、静電力の大きさに比べれば取るに足らないものである。しかしローレンツ力は、プラズマの局所的な電流密度がオーミック加熱及び導電性の強化により大幅に高まったときに、強い磁場が発生しうる局所的な地点において、顕著になる可能性がある。このような地点では、ローレンツ力の大きさが、１平方センチに対し数メガアンペアになる可能性があり、静電力と同程度か、あるいは静電力よりも大きくなる。
【００３１】
非対称のコンデンサの働きを基本的に理解したところで、本発明の態様に視点をうつして更に説明する。少なくとも一実施形態においては、非対称コンデンサの電極間の媒体の体積内において強化された粒子のイオン化環境を生成することにより、荷電粒子密度、粒子の温度、又はこれら両方が増加する。強化された荷電粒子は、プラズマ密度及び平均プラズマ温度（したがって、粒子速度も影響される）が制御可能であるプラズマレベルの環境まで到達することができる。「プラズマ」という語は、通常電気的に中性の、高度にイオン化された、イオン、電子及び中性粒子から成るガスを意味する。これは、固体、液体及び通常のガスとは異なる物質の相である。
【００３２】
強化された粒子のイオン化環境は、紫外線、赤外線、高周波、他の周波数またはそれらの組み合わせなどの電磁波を粒子に放射することによって生成することができる。この環境には通常、少なくとも部分的なプラズマが含まれる。１つ以上の電磁波源２０、２０Ａを使用して上記の放射線を放射することができる。イオン化する粒子に従って放射線の所定の波長を利用することにより、粒子をプラズマ状態にまで高めることができるため、有利である。電磁波源２０、２０Ａは、１つ以上の電源装置２２、２２Ａにより供給することができ、これは電源装置８と同じである。
【００３３】
本明細書に記載の方法に従って、非対称コンデンサから生じた正味力の値は、電源装置８からコンデンサへの入力を増加することなく、高めることができる。もちろん、入力はイオン化のための電磁波源、そしておそらく制御下のプラズマ環境を生成するのに必要である。しかしシステムの正味利得により、電界を、一桁倍あるいはそれ以上までも、大幅に活性化させることができる。
【００３４】
電極に電力を供給することにより生成された電磁場の粒子は、電極間の体積に電磁波を放射することにより更に活性化させることができる。電磁波により、電界内の粒子量を含む電極間のプラズマ密度を増加させることができる。電磁波はまた、電磁波の代替源を使用してプラズマ温度も上昇させることができ、これにより粒子速度が加速する。幾つかの実施形態においては、電界のプラズマ密度及び温度の両方を増加させることが可能である。更に、顕著な非対称のエネルギー場を生成するに先立って、電界を活性化させることができる。
【００３５】
プラズマ密度及び／又はプラズマ温度の増加により、非対称のコンデンサシステムからの正味力を通して、長年にわたる試みにもかかわらずこれまで制限要因となっていた出力の増加が可能となる。下記により詳細に記述される「空間電荷制限電流」として知られる語は、飽和する前の所定の空間内でのイオンの最大帯電量であり、これ以上の帯電は制限される。飽和値を増加させることにより、正味力及び出力の増加が可能となる。
【００３６】
従来の試みでは、限界と複雑さが付きものである、高電圧に注目した。本発明者はこれの代替になるものを開発し、非対称のコンデンサが比較的低電圧にて動作することを可能にし、１つ以上の波長の電磁波によって粒子に印加されるエネルギーを増幅することによって、プラズマ密度及び／又は温度を増加させ、これに付随して飽和レベルを高める方法を改良した。この結果は、非対称コンデンサから出力される正味力を、同じ電圧を使用する全ての既知の非対称コンデンサの配列よりも大きく増加させるような、予測しない非線形応答であった。幾つかの実施形態では、１桁倍またはそれ以上の増加が見られた。有利な点としては、低電圧によって、非対称コンデンサエンジンを活性化させるのに要する高電圧レベルから従来生じていた悪影響を減らす又は除くことができることである。
【００３７】
更に、本発明者は電界に粒子を注入することにより発生する、本開示のシステムが適応可能な力が、飽和値が増加することによって増加する、追加の粒子を使用する限度容量により、増加することを発見した。注入される粒子は水素、ヘリウム又は他のガス及び物質などのガス状粒子を含んでいてもよい。注入は、非対称のコンデンサが動作する媒体に対し補足的であってもよいし、あるいは上記媒体の代わりであってもよい。更に、粒子の注入によって、例えば比較的真空の空間又は他の低圧力あるいは基本的に無圧力状態などの標準未満の圧力状態（１気圧）において、非対称のコンデンサの動作能力を高めることができる。
【００３８】
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃは、本明細書の記載に従った力のベクトル和の大幅な強化とは対照的な、荷電粒子を持つ非対称コンデンサの概略図である。図２Ａは、図１より簡略化した形態の基本の非対称コンデンサの荷電粒子の概略図である。第１電極４と第２電極６は活性化される粒子に曝される異なる表面面積を有し、基本の非対称コンデンサ２構造を形成している。電極間の粒子１６（すなわち電磁場２８の粒子）は所定の密度および速度２４を有する。速度は、特定の粒子のエネルギーレベル、従って温度を表す。図１に示すように、粒子の相互作用により非対称コンデンサ全体に正味力が生じ、これは力２６として図示されている。
【００３９】
図２Ｂは電磁波を放射した非対称コンデンサの荷電粒子概略図であり、増加した粒子密度を図示している。粒子に電磁波を放射することによって、出力、結果的には非対称コンデンサの正味力を大幅に増加させる。電磁波の放射はプラズマ密度を増加させると考えられている。電極４と６は所定の電力レベルにおいて操作することができる。電磁波源２０は、粒子１６に電磁波を放射し、粒子にエネルギーを与えることができる。より具体的には、少なくとも一実施形態において、電磁波は、レーザー、１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）又は他の光子放出源によって放射することができる。電磁波は電極間における媒体の少なくとも部分的なイオン化を生成するのに使用され、通常、非対称コンデンサが機能する媒体を含む。有利な点としては、レーザーで使用する波長が、赤外線（ＩＲ）及び紫外線（ＵＶ）又はより短い、比較的短い波長でも可能であることである。例えば、光イオン化の研究が示すところによれば、酸素は約１０２４ｎｍ又は１０２４ｎｍ未満、窒素は約７９８ｎｍ又は７９８ｎｍ未満の特定の周波数において、これら大気分子の両方が光イオン化し、高電圧によりイオン化された同様の分子と同じように、電界により操作可能となる。イオン化効果の違いにより周波数が変動する可能性はあるが、商業的に実現可能な周波数の範囲は、酸素が約７５０〜１０２４ｎｍ、窒素が約２４８〜７９８ｎｍであると考えられている。このようなガス特定の周波数はしばしば、フラウンホーファ周波数と呼ばれる。これら調和周波数により比較的小さい入力で特定のガスがイオン化される。プラズマ生成に先だって、より小さいエネルギーで粒子をイオン化することにより、入力エネルギー１単位に対し、より大きな出力を得ることが可能となる。
【００４０】
更に、周波数を組み合わせて、媒体に適用してもよい。上記の例においては、媒体が主に酸素及び窒素を含む空気の場合、各成分の特定周波数のエネルギーを媒体に印加して、より効果的なイオン化を達成することができる。そして更に、他の電磁波を種々の周波数、あるものは短波、あるものは長波で放射して、粒子にさらにエネルギーを与えることもできる。複数の周波数を同時に、あるいは段階的に、異なる順序において、コンデンサに印加される電圧の順序とは別に、あるいはそれと組み合わせて粒子に適用することができる。このような同時又は順序立てた適用により、エンジンに対しより高い効果を得ることができ、有利である。
【００４１】
別の放射線源としては、高エネルギーの波長２４８ｎｍのフェムト秒パルスレーザーを用いて空気をイオン化させる（場合により、１０１１個の粒子／ｃｍ３程度）。更に、システムにおいては、波長７５０ｎｍの赤外線などのより長い波長の放射線源を用いて、他の粒子との再結合により発生する、実質的に力になんら寄与しない中性粒子を生成する望ましくないプラズマ中性化を低減することにより、プラズマを安定させることができる。適用される１つ又は複数の周波数は例示であり、主に非対称コンデンサが機能し特定の粒子が活性化される媒体に従って、必要以上の実験を実施することなく本明細書に記載されているアドバイス及び開示によって、当業者により決定されるものである。当業者とは通常、物理、例えばプラズマ物理の知識がある人を含む。本開示では通常、従来の非対称コンデンサの電極全体にかかる電圧のみに依存する方法以外のやり方で、粒子に印加するエネルギーを効果的に増加させてプラズマを生成し、比較的大きな力を生じさせる。
【００４２】
紫外及び／又は赤外光などの電磁波を放射して、非対称コンデンサ内及び周囲の体積の粒子をイオン化させることにより、媒体の密度及びエネルギーが、少なくとも部分的なプラズマを生成する程度まで増加する。プラズマは電界及磁界により加速及び方向転換され、これにより制御及び適用が可能となる。
【００４３】
増加したプラズマ密度及び温度には２重のメリットがある。同じ体積内においてより多くの粒子の分子衝突を発生させて更にイオン化させることと、粒子のエネルギーもまた増加され、衝突の際により大きいエネルギーを発生させることである。増加したイオン化能力の結果は、図２Ａと比較して更なる衝撃及びより大きい正味力２６である。
【００４４】
プラズマ密度の増加によって、所定の正味力を生み出すために電極に印加される電圧を低減させ、陰極の高電圧効果を低減させることが可能である。紫外線又は赤外線周波数、又は他の電磁エネルギーを粒子を印加することで、より低い電圧が可能となる。
【００４５】
本発明においては、空間電荷制限電流の飽和には異なる２つの制限的な物理の法則もまた関わっていると考えられている。第１のタイプは負電極からの電子の放出の飽和であり、これには正電極からのイオンの放出も含まれると考えられている。例えば、この現象は真空ダイオードにおいて観察することができる。カソードからの電子の放出率は加熱されたカソードからの熱電子放出によって制限されるため、通常この放出率によって空間電荷制限電流の飽和が左右される。これは、放出率が特定の印加された電圧において最大放出率に到達するらしいことを意味する。
【００４６】
第２のタイプの飽和は、電極周囲のプラズマシース領域の電子密度（及びイオン密度）の飽和である。この第２の飽和は、（空気などの）媒体が親荷電粒子との衝突によりイオン化されてプラズマを形成するため、非対称コンデンサにおいては前述した第１の飽和よりも、より主要であると考えられる。
【００４７】
下記は、（この場合は電極の表面である）構造体の表面近傍においてプラズマにより発生する一般的な現象の簡単な説明である。プラズマは、プラズマに印加される電位を遮断する傾向があり、そしてこの遮断部分の端部はプラズマの密度と温度に基づいて変化する。この遮断部分の厚さは「デバイ長」と呼ばれ、このプラズマの遮断部分内の領域は（壁近傍である必要はない）「デバイ球」又は壁近傍の領域の場合、「プラズマシース」と呼ばれる。
【００４８】
デバイ長は、電子の温度の二乗に比例し、プラズマ密度の二乗に反比例する。例えば、１．０Ｅ＋１５個の粒子／ｍ３のイオン密度及び１０ＫｅＶの電子温度を使用してこの長さを大まかに考えると、結果的にデバイ長（又はイオン雲の厚さ）は約２．３ｃｍとなる。プラズマ温度、特に電子のプラズマ温度がそれ自体の密度を変えずに上昇した場合、デバイ長又はシースの厚さの拡張が見られるはずである。一方、プラズマ密度が温度を変えずに増加した場合、デバイ長又はシースの厚さの縮小が見られるはずである。
【００４９】
プラズマシースにおいては、電子とイオン速度の違いにより電位勾配が存在する。負電極上に生成されたシースは、過剰な流入電子をはね返す傾向があり、正電極上に生成されたシースは過剰な流入イオンをはね返す傾向がある。この遮断の結果として、シース内部のイオン及び電子の密度が安定状態となる。
【００５０】
図２Ｃを説明する前に図２Ｄを参照する。図２Ｄは、非対称コンデンサに電磁波を放射することで起きると見られる飽和における変化の理由と考えられる、ラングミュア静電プローブのボルトーアンペア特性を示す。実際の電子の流れはイオンの流れよりもより大きい（例えば１０００倍）ため、電流は正確な寸法ではない。
【００５１】
グラフを作成するため、プローブ（図示しない）に印加される電圧を変動させ、プローブにより収集された電流を測定する。Ｖｆはプラズマの浮遊電位（つまり正味ゼロ電流のプローブ電位）であり、Ｖｐはプラズマ電位である。この特性の類似は、非対称コンデンサの場合に適用できる。Ｖｆの地点を、システムに電圧が印加される直前の状態、つまりゼロとする。システムに変動電圧が印加されると、下記のことが起こりやすい。初期の段階では、イオン及び電子の流れの両方が増加するため、電流が増加する。これは負電極においてＶｆからＢに向かい、正電極においてＶｆからＣに向かうＶ−Ｉ特性線により表される。印加した電圧が負電極の電位が−Ｖｆになる地点に到達すると、イオンの流れは定常状態、つまりイオン電流の飽和状態となる。この電流は「ボーム電流」と呼ばれる。この定常状態には、Ｖｐ−２Ｖｆ>０が成り立つと仮定して、正電極の電位が＋Ｖｆである地点において電子の流れがさらに増加しているため、全電流がさらに増加するにも関わらず、到達する。印加された電圧が正電極の電位がＶｐとなる地点に到達すると、電子の流れが定常状態となるため全電流が飽和する。しかし、もし印加電圧がさらに、プラズマシース内の電位の減少がイオン化原子へのポテンシャルエネルギーよりも大きくなる値まで増加すると、電流がＤの地点でいきなり増加する。本明細書に記載される改良を施していないあるコンデンサにおいては、Ｄ地点は２３〜３０ｋＶの範囲に相当する。この地点を越えて電圧を増加させても、実質的で相応のメリットは得られない。
【００５２】
ケース１の場合３０ＫＶに対し１ｇ／ワット、ケース２の場合１１０Ｖに対し３２４ｇ／ワット等の異なる電圧を印加した非対称コンデンサの機能における２つの異なる実施例を考察し、これらがＶ−Ｉ特性曲線上に位置するとみなす。ケース２は正電極の場合、曲線のＶｆとＣの間のある地点に位置し、負電極の場合、曲線のＶｆとＢの間のある地点に位置する。いくつかのケースでは、Ｂ地点の左の地点である可能性もあるが、通常は正電極の地点と対称であり、これにより、より大きい力を得る。
【００５３】
ケース１は、飽和した電子の電流状態上のある地点、つまり正電極ではＣとＤの間、負電極では左側の対称地点に位置する。紫外線、赤外線又は高周波または他の酸素及び窒素分子の電磁波を使用した光イオン化、加熱、またはこれらの組み合わせにより、エネルギーレベルが十分に上昇し、１つ以上の電子がそれぞれの原子から分離し（ここでは「イオン化」）、高電圧によりイオン化された同様の分子と同じ方法で電界により粒子を操作することができるようになると考えられている。十分なエネルギーによりプラズマが発生する。イオン化によりプラズマ密度が変化し、シース内のプラズマ状態が変化すると思われるため、イオン化により空間電荷制限電流の飽和が変化すると考えられている。ここでこのＶ−Ｉ特性曲線を見ると、イオン化によりＶｆだけでなくプラズマ電位Ｖｐも増加する。従って、曲線は右にシフトする。このシフトにより飽和電流の値が増加する。ボーム電流は下記の式で表される。
【数１】
2009510692.tif 000003
ここで、Ｎｏは背景のプラズマ密度、ｅは電子電荷、Ａはプローブの表面面積、Ｋはボルツマン定数、Ｔｅは電子の温度、そしてＭはイオン質量である。この式はまた、イオン電流の飽和値をプラズマ密度と電子の温度を上げることによって増加することができることも表している。これは電子の流れについても同様であると考えられる。
【００５４】
図２Ｃは電磁波を使用する本発明により増強された荷電粒子の概略図であり、結果的に増加した粒子密度と速度を示す。速度はエネルギーの増加により増加する。紫外光及び／又は赤外光を使用することによるイオン化により、弱くイオン化された（すなわち部分的な）プラズマを生成することができる。更に、電磁波の形状の紫外光及び／又は赤外光により、プラズマ密度を大幅に増加させることができる。電磁波源２０から電磁波を放射するのに加えて、プラズマを加熱する他の方法が適用された場合、飽和電流の値が更に増加する。プラズマの加熱は、別の電磁波源２０Ａから異なる周波数の電磁波を放射することにより、プラズマ密度の増加とは関係なく、行うことができる。プラズマ密度の増加とプラズマの加熱はいずれも、電磁波源２０及び２０Ａからの複数の波長を使用することにより、用いることができ有利である。一実施形態においては、電磁波源２０及び２０Ａを、複数の波長を放射することができる単一のユニット又は複数のユニットとすることができる。荷電粒子からの移行により中性粒子に付与された全運動量（ｐ）は、質量と速度の積（ｐ＝ｍｖ）である。従って、図２ｃに示す荷電粒子１６から中性粒子（図３に粒子１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃとして示す）への全運動量の移行には、領域２８内のより大きい質量に対しより大きい数字であることと、より高い速度のための温度の上昇に起因する、より高いエネルギーを有することとが含まれる。
【００５５】
プラズマにエネルギーを印加するには、幾つかの方法がある。その内の１つは、高周（ＲＦ）電磁波を使用する方法である。この方法では通常、３つの異なる範囲の周波数、すなわち電子サイクロトロン周波数、より低いハイブリッド周波数、及びイオンサイクロトロン周波数が適用される。別のやり方は、プラズマに中性ビームを入射する方法を用いることである。この方法では、高速の中性粒子がプラズマに入射され、これら活性化された中性粒子はより低い活性（低速）のイオンと衝突して電子を失うことにより、活性化（高速）イオンとなり、そしてこれらの電子を受け入れることにより低速の中性粒子となる。しかしながら、この方法はこのような高速の中性ビームを作り出す装置を要し、これには大きな電源装置が必要となる。一方、プラズマの高周波による加熱は、マグネトロンと、例えば電子レンジ用のものと同様の電源装置を使用することにより可能である。
【００５６】
上述したこれらの加熱方法は外部の加熱源を使用する。外部の加熱源がない場合、ある程度のプラズマの加熱は、内部からのオーム加熱、あるいはシステム内の磁気圧力に起因する圧縮による加熱により行うことができると考えるのが妥当である。しかし、プラズマ抵抗性がその（電子の）温度の３／２の力に反比例して依存するため、プラズマ温度が上昇すると、オーム加熱の効果が弱まってくる。従って、この時点において外部の加熱源を使用すると、非常に効果的である。この方法により、システム内の電流が増加した後に、プラズマを磁気圧縮により更に加熱することができる。これは、この時点においてシステム内に極めて強い磁界が生成されていると考えられるからである。これら異なる加熱方法を順に、あるいは連結させて行うことは、非常に効果的で組織的な加熱方法である。
【００５７】
少なくとも一実施形態において、本開示は紫外線及び／又は赤外線の光イオン化と高周波による加熱とを組み合わせて使用する。上述の方法を使用したプラズマ密度の増加、特にプラズマエネルギーの増加を組み合わせたプラズマ密度、従って速度及び同等の温度の増加により、システムの駆動力が強化される。正味力２６（原寸に比例せず）の増加は、図２Ｂと２Ａに比べ、図２Ｃにおいてより大きく示されている。上記の方法により駆動力を数桁倍強化することができると考えられる。
【００５８】
非対称コンデンサ２が機能する粒子を有する媒体に加えて、他のガスを非対称コンデンサに付与して媒体を補足、あるいは媒体の代わりとすることができる。補足は例えば、媒体が空間、又は他の、粒子を含まないあるいは粒子の少ない媒体である場合に必要となる。例えば、水素又はヘリウムを使用することができ、これらは空気とは別個であり、紫外線又は赤外線波長の複雑性をＵＶ及びＩＲの光イオン化用の単一周波数に低減し、水素イオンの温度を上昇させる効果のためにＲＦ周波数を最適化できる利点がある。更に、複数のガスを組み合わせて、単一のガスの代わりとしてもよい。そして更に、推進力及び他の力を生成し、維持するのに有用な蒸発水銀又は他の粒子などの粒子を、非対称コンデンサが機能する体積内に入射してもよい。
【００５９】
図３は荷電粒子と衝突している中性粒子の運動量の駆動力の概略図である。この図は、中性粒子がどのようにしてコンデンサの正味力を生み出しているかを示す。図において、主要力偏差は、図２Ｂ及び２Ｃの荷電粒子１６から中性粒子１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃへの運動量移行として示されている。上方向のベクトルを有する粒子１６Ａは上方向の推力に対しプラスに寄与し、下方向のベクトルを有する粒子１６Ｂは上方向の推力に対しマイナスに寄与する。水平方向のベクトルのみを有する粒子１６Ｃは、推力になんら寄与しない。第１電極４上の正味力５Ａは通常下向きであり、第２電極６上の正味力７Ａは通常上向きであり、結果的に非対称コンデンサ２上に生成された新たな正味力は力５Ａと７Ａのベクトル和であり、最終的に正味力２６Ａとなる。この力は、物理的な推力ユニット上で働く推力に関連してもよい。ある程度の追加的な力が、方向転換した荷電粒子によりイオンジェット及び関連のエアポンピングから生成される可能性がある。
【００６０】
加えて、定常力の代わりにパルス力を生成することにより、更なる効率性を図ることができる。システムでは、粒子に放射する電磁波、電極の少なくとも１つに印加する電圧、又はこれらを結合したものをパルス化することができる。パルス力を生成するには、幾つかの選択肢がある。パルス力は、平均的なエネルギー消費を低減するため更に効果的である。非制限的な例として、１ｍＡ以下のＤＣ定常状態において２５ｋＶ以下の電圧を印加した標準の非対称コンデンサの実験及びモデル化では、投入電源がパルス化（１０ｍｓ以下のパルス幅において１００Ｈｚ以下のタイミング）しても測定可能な力の低減がみられなかった。
【００６１】
別の変形例は、表面テクスチャ、孔隙率、又はそれを貫通する開口部により、１つ以上の電極の表面面積を制御することである。例えば、電極の表面面積は電極を貫通する開口部を設けることにより、増加させることができる。利点としては、電極間の場の内外への粒子の流れに影響を与えるのに役立つ開口部を、電極に配置することが可能であることである。
【００６２】
更に、追加的な粒子の供給源を設けることにより力を増加させるために、酸化物又は他の材料を使用して電極をコーティングすることも可能である。コーティングは、活性化イオンとの衝撃により行うことができ、中性粒子及び被覆粒子がプラズマ内のほかの粒子に追加される。
【００６３】
非対称コンデンサは、コンデンサと結合した構成体の「エンジン」として機能することができ、又はコンデンサから生じるエネルギーの誘導機能を果たすことができる。エンジンは、有人、又は無人両方の、航空、陸上、（エンジンシステム内に粒子を入射することにより強化された）宇宙空間、及び海上車両を非限定的に含むほとんどすべての分野、及び稼働に駆動力、コンデンサから生じ誘導される一定量のエネルギーを要するほとんどすべての装置又はシステムに使用することが可能である。更に、本発明はナノサイズのものを含む小さなもの及び比較的大きなものに適用可能である。本発明の別の用途は、装置から外方向に向けられたエネルギー又はプラズマの流れを生成することである。
【００６４】
少なくとも一実施形態においては、非対称コンデンサはたとえあるとしてもわずかな可動部品しか有さず、駆動力を生成する一般的な回転エンジンのようにアイドリングの心配なく、自由にエンジンを切り、またかけることができる。大気及び／又は水素、ヘリウム又は大気の代わりの別の媒体などの個々の媒体を使用する本発明は、ポンプ、点火装置、流体燃料制御、コンプレッサー、タービン及びノズル制御などのわずかのアナログ要素あるいは全くアナログ要素のない固体状態になりうる「デジタル」推力システムの性質を有する。燃料電池の電気エネルギーはカソード及びアノード、固体ＵＶ及び／又はＩＲ発光ダイオード及びレーザー、及び固体ＲＦエミッタに切り替え可能である。推力は、全体的な車両制御システムの要求と同一基準である時間軸上のゼロから始まって最大値に至るいかなる値からでも制御することができる。同等のアナログシステムでは普通、持続開始サイクルを有し、また、全体的な制御システムの要求により必要とされるよりも大幅に長い最小のアイドリング状態及び加速時間軸も有する。従って、駆動力エンジンとしての本明細書の改良された非対称コンデンサは、「デジタル」エンジンと呼ぶこともできる。
【００６５】
更にシステムには、図２Ｃに示すように、非対称コンデンサ２及び／又は電磁波源２０、２０Ａ用の持ち運び可能な電源を含んでいてもよい。携帯可能にする１つの方法は、化学反応の電力への変換を利用することである。このような手法には、中でも、水素、パラフィン、石油及び他の燃料により供給される燃料電池、光子捕獲又は太陽電池パネル、人工的に強化された光合成、そして遺伝子組み換えした有機物が含まれる。他の手法には、太陽エネルギー、電池などの貯蔵エネルギー、制御下の融合又は分裂、及び本明細書に開示されたやり方で非対称コンデンサを利用する可動な物体に取り付けられて固定位置から電源を供給できるほかの電力供給源が含まれる。「固定位置」という用語は広く使用されており、例えば、地面、固定構造体、又は非対称コンデンサに対して異なる方向にまたは異なる速度で動作する構造体及びコンデンサと結合したすべての構造体を含む。
【００６６】
動作の予測、最適化及び調整は経験的に行うことができる。別のやり方として、プラズマシミュレーションを用いる。このシステムの分析に関連する問題は、高い非線形性であり、電極周囲のプラズマの時間発展により自己無撞着的に電界及び磁界の構造体が複雑になるため、プラズマの電磁流体力学的（ＭＨＤ）処理が適切と見られる。このシステムのプラズマは弱くイオン化された部分的プラズマであるため、動作を予測するためには、２流体又は３流体ＭＨＤ処理が使用できる。電子及びイオンの速度分布はマクスウェル分布と同様と考えられるため、プラズマの動力学的処理はこの問題にはおそらく必要ではない。しかしこの処理は、黒体、制動放射、及び不純物放射を含む放射線、及びＭＨＤ処理では予測できないプラズマ内の極小不安定性に起因するエネルギーのロスも考慮されるため、効率性、高度、及び制御の点においてより実用的な装置を設計するのに便利である。
【実施例】
【００６７】
少なくとも一実施形態においては、（ＵＶ及び／又はＩＲを含む）光子、およびＲＦエネルギーの電磁波を一定量の非対称コンデンサシステム内に放射することが可能である。電極は少なくとも部分的に銅、アルミニウム、又は他の伝導性物質であっても良い。１つ以上の多孔性の電極を使用して、全表面及びボーム電流を増加させることもできる。１つ以上の（ＬＥＤの環状アレイなどの）電磁波源は、アノードの上部、アノードとカソードの間、カソードの下部又はこれらの全ての組み合わせの位置に取り付けられ、電極間の（つまり、電極の周囲領域の少なくともいずれかにある）粒子を活性化させる。更なる電磁波源は、変動周波数を有するパルスマグネトロンを使用するＲＦエミッタ装置であってもよい。幾つかの実施形態においては、変動周波数を有する１０ｋＷのパルスマグネトロンが好ましい。商業的に入手可能なレーザー又はＬＥＤアレイ及びＲＦ装置も使用可能である。有利な点は、電磁波源を非対称コンデンサに取り付ける方法により、電磁波源がプラズマを均一に処理するのを可能としていることである。商業的に入手可能なレーザーは、高エネルギーのフェムト秒パルスの２４８ｎｍレーザー線を用いて（場合により１０１１個／ｃｍ３の単位で）空気をイオン化し、（７５０ｎｍの赤外レーザーなどの）より長い波長のレーザーもまた使用してプラズマを安定させる。安定させる、という語はこの比較的長い波長のレーザーにより、イオンの再結合を通してプラズマ自体が中性化するのを低減あるいは防止するという意味である。しかし、電子サイクロトロン周波数とイオンサイクロトロン周波数は磁界の強度に依存し、システム内でこの強度が変動すると予測されるため、この装置から生じる周波数は、周囲のプラズマを均一に加熱するために変動する必要がある。ＤＣ電流の波形変調によりイオン化が増進される。性能調整は、変動する出力電流の電圧により高められる。
【００６８】
図４は、非対称のコンデンサエンジン１００の一実施形態の概略図である。図に記載されている要素は単なる非限定的な例である。それらを他の要素と置換えたり、追加したり又、除去することも可能である。概して、エンジン１００は、上述したようにアノード１１２及びカソード１１４を含む非対称コンデンサ１１０を備える。また上述したように、電磁波１２０、１２２の１つ以上の電磁波源を使用して、電極近傍の一定量の粒子に１つ以上の波長の電磁波を放射することができる。非限定的な例として、電磁波源１２０には、１つ以上のレーザーにより放射されるＵＶ又はＩＲ光の光子源が含まれていてもよい。同様に、非限定的に、電磁波源１２２には１つ以上のマグネトロンで照射可能なＲＦ源が含まれていても良い。この装置から生じる周波数は、周囲のプラズマを均一に加熱するために変動することができる。これは、電子サイクロトロン周波数及びイオンサイクロトロン周波数が磁界の強度に依存し、この強度がシステムにおいて変動するためである。電源装置１１８を非対称コンデンサ１１０に連結し、電極の少なくとも１つに電力を供給することができる。電源装置１１８はアノード及びカソードに対しエネルギーを供給することが可能であれば、いかなる適応可能な電源装置であってもよい。電源装置１１８により、１つ以上の電磁波源１２０、１２２へエネルギーを供給することも可能である。あるいは、電源装置は個々の要素に対し電力を供給できる複数のユニットであってもよい。粒子の供給源１２６は非対称コンデンサと連結して、エンジンが機能する媒体内の粒子に加えてまたはこのような粒子の代わりに、粒子を供給することが可能である。例えば、供給源は粒子を供給する圧縮ガスシリンダー又は他の蓄積装置であってもよい。
【００６９】
図５ａは、非対称コンデンサを使用しているシステムの一実施形態の断面の概略図である。エンジン１００はアノード１１２及びカソード１１４を有する非対称コンデンサ１１０を備える。一実施形態では、アノードは、一般的により大きい表面面積を持つカソードに比べ、高い多孔性の比較的薄い１つ以上のディスク、ブレード、金属線から作られていてもよい。非限定的に、カソード１１４は高い多孔性の比較的厚いアルミニウム製のディスクからできていてもよい。孔隙率レベルは、電極を含むシステムの構造的整合性の限界、及び安定性などの他の検討事項に基づいて決定される。電極表面は、更に性能を上げるために、酸化膜又は他の塗膜などの物質をコーティングしてもよい。
【００７０】
レーザーまたはＬＥＤデバイスなどの電磁波源１２０は、イオン化すべき粒子に所要の波長を放射する、いかなる適切なレーザーあるいは他のデバイスであってもよい。上記の粒子に放射される波長の非限定的な例としては、ＵＶ及びＩＲ範囲内の波長であり、例えば、酸素は１０２４ｎｍ以下であり、窒素は７９８ｎｍ以下である。ＲＦ加熱デバイスなどの電磁波源１２２もまた、上述したように使用可能である。
【００７１】
更に、１つ以上の反射体１２４が、イオン化される領域内又はその周囲に配置されてもよい。反射体は、より均一に分子を光イオン化しプラズマを加熱することにより、そして向きを変えないとコンデンサの領域から消散してしまうエネルギーの向きを変えることにより、レーザーデバイス及び／又はＲＦ加熱デバイスの効率を上げることができる。一般に、１つ以上の支持部材１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄによりアノード、カソード、反射体、又はこれらの組み合わせの全てを、エンジンケース１２８などのほかの周囲の構造体に結合しているほかの支持部材を通して、直接又は間接的に支持することができる。エンジン１００は更に、下記のより大きい構造体に結合することも可能である。結合を容易にするために、１つ以上のエンジン支持部材１０６を使用することができる。
【００７２】
電源装置１１８によりアノード１１２、カソード１１４、（レーザーまたはＬＥＤなどの）電磁波源１２０、（ＲＦ源などの）電磁波源１２２又はこれらの組み合わせ全てに電力を供給することができる。粒子供給源１２６は直接又は間接的に非対称コンデンサ１１０に結合し、これにより、（空間内等の）補足又は主要粒子をコンデンサに供給することができる。１つ以上の注入ノズル１２６Ａ及び／又は１２６Ｂは粒子供給源１２６からの粒子を電極間の収容口又は体積のいずれかに向けて、均一及び制御下の粒子注入を行うことができる。エネルギー導管１０２を固定位置１０４から設けることができる。あるいは電源装置１１８を、内蔵式の、調整又は再充てんを行う前の少なくともしばらくの間固定位置に依存しない携帯可能な電源装置とすることができる。
【００７３】
図５Ｂは、図５Ａに示す実施形態の概略上面図である。少なくとも一実施形態においては、エンジン１００のアノード１１２及び／又はカソード１１４には、特定の電極の出口表面面積又は開口部を有する電極を増加させるために、１つ以上の開口部１３６を含むことができる。開口部はパターンに従って配置して、渦輪又は他のパターンを生成し、コンデンサの効率と結果的な力を高めることもできる。開口部１３６により、電極からアノード、カソードまたはその両方の間の領域まで、空気、又はカソード又はアノードが機能するほかの媒体が通り抜けることが可能となる。増加した表面面積により、エンジン１００の効率を更に上げることができる。
【００７４】
図６は、一実施形態の出力バジェットの概略図である。上記で参照した電源装置１１８は、第１電源部１３０を介して非対称コンデンサ、具体的には上記で参照したアノード及びカソードに電力を供給するのに使用することができる。非限定的な一実施例のワット量の範囲は約２００ワット（Ｗ）かそれ以上であるが、上記値は特定の用途向けの性能を最適化するために、適当に見積ることが可能である。第２電源部１３２は上述したレーザーデバイス又はＬＥＤアレイに電力を供給するために使用することができる。同様に、電力の典型的な範囲は約３００Ｗ以上である。第３電源部１３４は、上述のＲＦ加熱デバイスに電力を供給するために使用することができる。この実施形態における典型的な電力範囲は約１５００Ｗ以上にもなる。電源部は単一の電源あるいは複数の電源から形成されていてもよい。当然ながら、他の実施形態では出力バジェットが異なる可能性があり、この実施形態は単なる例示にすぎない。
【００７５】
本開示によれば、構造体は非対称コンデンサに結合し、非対称コンデンサから発生する駆動力により構造体が推力を得ることができる。構造体は、本明細書に広く用いられている「総重量」である、装置、一人以上の人間もしくは他の生命有機体、又は他の関連する要素を支持することができる。
【００７６】
図７Ａは、無人機（ＵＡＶ）の一実施形態の概略透視図である。図７Ｂは、図７Ａの実施形態の概略上面図である。図７Ｃは、図７Ａの実施形態の概略側面図である。これらの図を互いに関連させながら説明する。ＵＡＶ１５０は１つ以上の非対称コンデンサエンジン１００に結合するフレーム１５２を含む。各エンジンは、アノード、カソード、及び１つ以上の（レーザーなどの）光子エミッタデバイス及び加熱デバイス又はこれらの組み合わせなどの１つ以上の電磁波源を有する、上述したエンジン形状であってもよい。ＵＡＶはまた、ＵＡＶの制御に適した種々の電子機器１５４も含む。少なくとも一実施形態においては、基底準位又は他の固定位置１０４などにおけるリモート電源装置に結合可能なエネルギー導管１０２を介してＵＡＶにエネルギーを供給することができる。いくつかの実施形態においては、電源装置１１８がＵＡＶ自体に設けられている。ＵＡＶはまた、処理及び表示のためにイメージ、電磁気及びデータ収集機能を収納するセンサ１５６、１０３も備える。
【００７７】
ＵＡＶ１５０には、より多くの又はより少ないエンジンが使用可能であるが、エンジンを３つ含むことができるため、有利である。これら３つのエンジンは、ＵＡＶの上下動、ロール、及び可能であればヨー運動などの平面制御の補助の役割を持つ。
【００７８】
ＵＡＶ及びエンジン１００を動力源とした他の輸送手段の有利な点は、比較的静音であることと、電磁気及び／レーダー断面積である。この特性は特に、特定の車両及び技術に有用である。
【００７９】
必然的に、他の実施形態には、有人の航空又は陸上ホバー車両、及び誘導車両だけでなく、陸上、海上又は海中、又は空中、宇宙における他の多くの輸送手段も含まれる。本発明により、一般に推進力生成のために使用される、一般的な駆動力システムが作製される。本発明により、装置から外方向に向かうエネルギー又はプラズマの流れもまた生成される。一実施形態においては、エンジンは可動部品を有さないため、取得及びメンテナンス費用を含む所有の全体費用を低減することができる。
【００８０】
少なくとも一実施形態においては、典型的な設計特性は可変及び広範囲であり、すなわち可変速度及び高速性能、静音、電磁及びＲＣＳ断面積、約１２０〜１６０＋  ＶＤＣ又はＶＡＣ、１．６〜１６＋  Ａ、〜２＋  ｋＷの範囲の可変パルス電源、及び腐食によるノードの多少の軽いメンテナンスを含むわずかな可変部品に起因する低メンテナンス（を含む。）
【００８１】
図８Ａは、有人航空輸送手段（ＭＡＶ）１７０の一実施形態の概略透視図である。図８Ｂは、図８Ａの実施形態の概略正面図である。これらの図を互いに関連させながら説明する。ＭＡＶはまた、陸上ホバー車両として使用することもできる。ＭＡＶ１７０は通常、フレーム１７２、サブフレーム１７４、及びこれらに接続し、適切な制御下にある１つ以上のエンジン１００を含む。フレーム１７２は通常１人以上の乗員向けの形状及び寸法を有する。人間工学的に可変であり、少なくとも一実施形態においては、航空機の座席と共通点がある。サブフレーム１７４は構造要素で形成され、フレーム１７２に結合している。サブフレーム１７４は、ＭＡＶ１７０に結合した１つ以上のエンジン１００を支持することができる。エンジンは、フレーム１７２の下又は上、又はその間の高さなど様々な高さに取り付け可能である。幾つかの実施形態においては、より高くすることによって、総重量の重心がより低くなり、より高い安定性を得ることができる。
【００８２】
エンジンの数は可変であるが、複数のエンジン１００によりＭＡＶ１７０の位置制御を行うことができ、有利である。少なくとも一実施形態においては、エンジン１００は１つ以上の軸においてサブフレーム１７４に対し傾くことができ、これにより大きさ及び方向を有する様々な推力ベクトルが生成される。このような傾きは自動又は手動であってもよい。
【００８３】
位置制御は自動、手動、又はこれらの組み合わせによって行うことができる。例えば、「ジョイスティック」などのコントローラ１７６により、ピッチ及びロール制御などの平面制御を行うことができる。コントローラ１７８により、ヨーの制御を行うことができ、コントローラ１７８はＭＡＶ１７０では操作者の足により作動する。コントローラには、必要な電子部品、ケーブル線、制御線、及び同業者に既知の他の部品を含むことができる。更にＭＡＶ１７０には１つ以上のエンジン１００への電力を制御する、電力コントローラ１８０が含まれていてもよい。更に、ジャイロスコープまたは他の安定性制御システムを使用して、ＭＡＶ１７０の制御を増大させても良い。
【００８４】
ある実施形態においては、ＭＡＶ１７０にはリカバリシュート１８２が含まれていても良い。リカバリシュートは、非常事態にＭＡＶに乗っている１人又は複数の乗員の安全のために適用することができる。
【００８５】
本発明の様々な基本原則を本明細書において説明した。開示された様々な手法及び装置は、本願の教示によりプラズマ物理における同業者が容易に理解する事柄の一部を示すものである。これらの実施の詳細は、同業者によって追加可能である。添付の図には本明細書に具体的に説明されていない追加的な情報が含まれている可能性があるが、このような情報は、新しい素材を追加することなしに、後願において説明する可能性がある。加えて、全ての要素又は適用の様々な組み合わせ及び順列は、作製及び表示可能である。これらすべては特定の用途において性能を最適化するために実施可能である。
【００８６】
「結合した」、「結合している」という語及び類似の語は、本明細書に広く活用され、これには、例えば、機械的に、磁気的に、電気的に、化学的に、直接又は中間要素を含んで間接的に、１つ以上の部材の部分品を一緒に、固定、結合、接着、締め付け、取り付け、連結、内側に挿入、上又は下に形成、通流、又は別のやり方で関連させる全ての方法又は装置が含まれ、更に１つの機能的部材を別のものと一体的に形成することも含まれる。
【００８７】
本明細書に説明されている様々なステップを他のステップと組み合わせることも可能であり、具体的に制限されていない限り、様々な順序で行うことができ、様々なステップを記載されているステップの行間に書き込むことができ、記載されたステップを複数のステップに分割することも可能である。文脈上の要件がない限り、「含む（備える）」という語又は「含んでいる（備えている）」といった語のバリエーションは、当然ながら、少なくとも記載された要素又はステップ又は要素群、複数のステップ、又はこれと同等のものを含むことを意味し、その他全ての要素又はステップ又は要素群又は複数のステップ、又はこれと同等のものを除外することを意味しない。
【００８８】
更に、本願と共に提出される全ての参照リストに記載される参考文献ばかりでなく、本願において参照された全ての文献は、参照することにより本願に組み込まれるものである。しかし、本発明の特許化に際し一貫性がないと考えられる記述に関しては、出願者により提案されたものと明示的に考慮されることはない。
【００８９】
また、「先端部」、「底部」、「左側」、「右側」、「上方向」、「下方向」などの全ての方角及び他の方角及び方向は、図の参照を明確にするために本明細書に記載されているものであり、実際の装置又はシステム、又は装置又はシステムの使用に制限を課するものではない。装置又はシステムは、多数の方角及び方向において使用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１Ａ】所定の空間に存在し、内側に粒子を有している媒体の概略図である。
【図１Ｂ】所定の空間に存在し、電磁波を追加して全体のエネルギーを増加させることにより、内側の粒子密度が増加した媒体の概略図である。
【図１Ｃ】所定の空間に存在し、速度の加速とともに粒子密度が増加し図１Ｂと比べ媒体のエネルギーが全体的に更に増加した媒体の概略図である。
【図１Ｄ】本開示による非対称コンデンサ及び関連システムから生成された電磁場環境の概略図である。
【図２Ａ】図１に対してより簡略化された形態の、基本の非対称コンデンサの荷電粒子の概略図である。
【図２Ｂ】電磁波を放射した非対称コンデンサの荷電粒子の概略図であり、増加した粒子密度を示す。
【図２Ｃ】本発明による電磁波を使用して増強された荷電粒子の概略図であり、その結果増加した粒子密度と速度を示す。
【図２Ｄ】ラングミュア静電プローブのボルト−アンペア特性を示す概略図である。
【図３】荷電粒子と衝突した中性粒子運動量の駆動力の概略図である。
【図４】非対称コンデンサエンジンの一実施形態の概略図である。
【図５Ａ】非対称コンデンサを使用するシステムの一実施形態の断面の概略図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示す実施形態の概略上面図である。
【図６】例示の一実施形態のパワーバジェットの概略図である。
【図７Ａ】無人機（ＵＡＶ）の一実施形態の概略透視図である。
【図７Ｂ】図７Ａの実施形態の概略上面図である。
【図７Ｃ】図７Ａの実施形態の概略側面図である。
【図８Ａ】有人機（ＭＡＶ）の一実施形態の概略透視図である。
【図８Ｂ】図８Ａの実施形態の概略正面図である。
【図１Ａ】
2009510692.tif 000004
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
2009510692.tif 000007
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2009510692.tif 000009
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
2009510692.tif 000013
【図５Ａ】
2009510692.tif 000014
【図５Ｂ】
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【図６】
2009510692.tif 000016
【図７Ａ】
2009510692.tif 000017
【図７Ｂ】
2009510692.tif 000018
【図７Ｃ】
2009510692.tif 000019
【図８Ａ】
2009510692.tif 000020
【図８Ｂ】
2009510692.tif 000021
【国際調査報告】
2009510692.tif 000022