(57)【要約】【課題】電磁推進のシステムと方法。【解決手段】電磁スラスト・システムは、伝導性内部表面を含む軸非対称共鳴キャビティであって、共鳴キャビティはその中の定在電磁（ＥＭ）波をサポートするのに適しており、定在電磁波は共鳴キャビティのｚ軸を規定する振動電場ベクトルを有する、軸非対称共鳴キャビティを含む。共鳴キャビティは、第２軸対称ではなく、定在電磁波は、共鳴キャビティの上において合成方向性力を誘導する。【選択図】図１
2014511966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝導性内部表面を含む軸非対称共鳴キャビティであって、該共鳴キャビティはその中の定在電磁（ＥＭ）波をサポートするのに適しており、該定在電磁波は該共鳴キャビティのｚ軸を規定する振動電場ベクトルを有する、軸非対称共鳴キャビティを備える電磁スラスト・システムであって、
前記共鳴キャビティは、第２軸対称ではなく、前記定在電磁波は、共鳴キャビティの上において合成一方向性力を誘導する、電磁スラスト・システム。
【請求項２】
前記軸対称共鳴キャビティは、赤道非対称である、請求項１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項３】
前記軸対称共鳴キャビティは、赤道に対して対称である、請求項１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項４】
信号発生器から信号を受信するように構成された１つ以上の信号ポートを、さらに備える請求項１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項５】
共鳴キャビティの中の電磁波は、およそ１ＭＨｚを超え、およそ５０ＧＨｚ未満である動作周波数を有する、請求項１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項６】
前記共鳴キャビティの伝導性内部表面が、
リチウム、ナトリウム、カリウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウム、亜鉛、モリブデン、カドミウム、チタン、バナジウム、クロミウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、イットリウム、ジルコニウム、ニオビウム、パラジウム、銀、タンタル、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、プラチナ、金、水銀、アルミニウム、ガリウム、インジウム、スズ、タリウム、鉛、ビスマス
のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項７】
前記定在電磁波のｘ−ｙ平面に平行な、前記共鳴キャビティの前記伝導性内部表面の横断面が、実質的に円である、請求項１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項８】
定在電磁波の最低エネルギー・モードは、ｘ−ｙ平面で１つの電場アンチノードだけを有する、請求項７に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項９】
前記定在電磁波は、ｘ−ｙ平面で複数の電場アンチノードを有する、請求項１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項１０】
前記共鳴キャビティの内部量は、実質的に空である、請求項１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項１１】
前記共鳴キャビティの伝導性内部表面の温度を、所定の温度より低く維持するために、前記共鳴キャビティに熱的に結合した冷却ユニットを更に有する、請求項１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項１２】
前記共鳴キャビティの前記伝導性内部表面は、超伝導体臨界温度Ｔｃを有している超伝導材料を含み、前記所定温度は、前記超伝導体臨界温度Ｔｃより低い、請求項１１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項１３】
超伝導体は、
ニオビウム、ニオブチタン、ＭｇＢ２、ＹＢＣＯ、Ｂｉ２Ｓｒ２ＣｕＣｕ２Ｏ８、ＹａＢａＣｕＯ、ＬａＢａＣｕＯ、Ｎｂ３Ｓｎ、ＴｌＢａＣｕＯ、Ｌａ２−ｘＢａｘＣｕＯ４、Ｌａ２−ｘＳｒｘＣｕＯ４、ＰｂＭｏＳ、Ｖ３Ｇａ、ＮｂＮ、Ｎｂ３Ａｌ、Ｎｂ３（ＡｌＧｅ）、Ｎｂ３Ｇｅ、第一種超伝導体、第二種超伝導体、セラミック超伝導体、または、４Ｋ度より高いＴｃを有する高温超伝導体、
のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項１４】
前記冷却ユニットは、
放射冷却素子、ペルチェ冷却素子、希釈冷凍器、蒸気圧縮冷凍器、逆ターボ・ブレイトン冷却器、収着冷却器、極低温冷却素子、スターリング冷却素子、パルス・チューブ冷却素子、ジュール・トンプソン冷却素子、逆ブレイトン・クーラー、または、磁気クーラー
のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項１５】
共鳴キャビティの方向を保ち、また、変更するように構成された、共鳴キャビティに機械的に結合された筐体と、前記共鳴キャビティのｚ軸の方向を制御するために、該筐体に電気的に結合された制御回路とを更に有する、請求項１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項１６】
前記筐体は、前記共鳴キャビティのｚ軸の方向の６軸制御を提供する３軸ジンバルを含む、請求項１６に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項１７】
前記伝導性内部表面は、調整可能な表面であって、前記軸非対称共鳴キャビティの形状を変更するために動かすことができる調整可能な表面である、調整可能な表面を含む、請求項１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項１８】
合成一方向性力は、ｚ軸と実質的に平行である、請求項１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項１９】
合成一方向性力は、ｘ−ｙ平面と実質的に平行である、請求項１に記載の電磁スラスト・システム。
【請求項２０】
伝導性内部表面を含み、第２軸対称を有さない軸非対称共鳴キャビティを用いて、
非平衡力を生成する方法であって、該方法は、
ａ）前記共鳴キャビティにおいて信号発生器から振動信号を受信するステップと、
ｂ）前記共鳴キャビティにおいて定在電磁（ＥＭ）波を生成するステップであって、該定在電磁波は該共鳴キャビティのｚ軸を規定する振動電場ベクトルを有し、前記定在電磁波は、共鳴キャビティの上において合成一方向性力を誘導する、ステップと、
を含む、方法。
【請求項２１】
前記信号発生器を使用して、前記振動信号を生成するステップをさらに含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記共鳴キャビティからフィードバック信号を受信し、前記共鳴キャビティからの前記フィードバック信号に基いて、前記定在電磁波を望ましいレベルに維持するために、前記信号発生器を制御するステップをさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
所定の温度に前記共鳴キャビティを冷却するステップをさらに含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記共鳴キャビティの方向を変更するステップをさらに含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記共鳴キャビティの形状を変更するステップをさらに含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
伝導性内部表面を含む共鳴キャビティであって、該共鳴キャビティはその中の定在電磁（ＥＭ）波をサポートするのに適しており、該定在電磁波は該共鳴キャビティのｚ軸を規定する振動電場ベクトルを有する、共鳴キャビティを備える電磁スラスト・システムであって、
該共鳴キャビティは、信号発生器から信号を受信するように構成された１つ以上の信号ポートを含み、該信号ポートは、定在電磁波が、該共鳴キャビティの上で合成一方向性力を誘導するように、該共鳴キャビティの上に形状と場所を有している、電磁スラスト・システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、推進力システムと方法に関する。特に、このシステムと方法は、スラストを達成するために、共鳴電磁波と共鳴キャビティの間での相互作用を利用する。
【背景技術】
【０００２】
宇宙探査プログラムが直面する１つの問題は、効率的な、低質量推進システムの開発である。伝統的な推進システムにおける、エンジンそのものの質量だけでなく、反動質量をも含む必要性は、これらの推進システムの範囲と寿命に、実際的な制限を課す。この問題へのいくつものアプローチが探究された。そのようなシステムの１つの例は、Ｅｍｄｒｉｖｅシステム（電磁駆動システム）である。
【０００３】
Ｅｍｄｒｉｖｅシステムは、スラストを生成するために、共鳴キャビティの２つの端部に作用する放射圧の違いを利用し、それにより、反動質量の問題を回避する宇宙推進システムである。Ｅｍｄｒｉｖｅは、マイクロ波で満たされた共鳴ボトルである。プロトタイプのＥｍｄｒｉｖｅの場合には、閉じた共鳴キャビティは、一方の端部において、他の端部より広い。Ｅｍｄｒｉｖｅの設計者による数理解析は、共鳴マイクロ波の群速度は、狭い端部よりも広い端部において、高くなることができ、したがって、この広い端部に作用する合成過剰力が存在することができることを示す。また、作用する合成過剰力は、Ｅｍｄｒｉｖｅ共振子のＱ値、または、キャビティが共振子として示す効果に比例している。したがって、Ｅｍｄｒｉｖｅは、反動質量を使用することなしでスラストを発生することができるように見える。
【０００４】
本願発明の例示的な実施形態も、また、スラストを発生するための反動質量または放出された電磁エネルギーを使用することなく、スラストを生成するために用いることができる。しかし、これは、Ｅｍｄｒｉｖｅの方法とは別の方法である。宇宙ベースのアプリケーションに加えて、本願発明の実施形態は、地球ベースや他のアプリケーションにおいても、スラストを生成するために使用することができる。
【発明の概要】
【０００５】
本願発明の例示的な実施形態は、伝導性内部表面を含む軸非対称共鳴キャビティと、この共鳴キャビティに電気的に結合された周波数発生器とを含む電磁スラスターである、この共鳴キャビティは、共鳴キャビティの横断平面に実質的に垂直な方向を指している振動電場ベクトルを有する、定在電磁（ＥＭ）波をサポートするのに適している。この周波数発生器は、共鳴キャビティにおいて定在電磁波を生成するのに用いられる。軸非対称共鳴キャビティの定在電磁波と伝導性内部表面との間の電磁相互作用は、その横断面に実質的に垂直な方向に、合成非平衡力を生成する。
【０００６】
本願発明の別の例示的な実施形態は、伝導性内部表面を含む軸非対称共鳴キャビティと、この共鳴キャビティに電気的に結合された周波数発生器とを含む電磁スラスターである、この共鳴キャビティは、共鳴キャビティの横断平面に実質的に垂直な方向を指している振動電場ベクトルを有する、定在電磁（ＥＭ）波をサポートするのに適している。この周波数発生器は、共鳴キャビティにおいて定在電磁波を生成するのに用いられる。軸非対称共鳴キャビティの定在電磁波と伝導性内部表面との間の電磁相互作用は、その横断面に実質的に平行な方向に、合成非平衡力を生成する。
【０００７】
本願発明の別の例示的な実施形態は、伝導性内部表面を含む軸非対称共鳴キャビティと、この共鳴キャビティに電気的に結合された周波数発生器とを含む電磁スラスターである。この共鳴キャビティは、共鳴キャビティの横断平面に実質的に垂直な方向を指している振動電場ベクトルを有する定在電磁（ＥＭ）波をサポートするのに適している。この周波数発生器は、共鳴キャビティにおいて定在電磁波を生成するのに用いられる。軸対称共鳴キャビティは、少なくとも１つの信号ポートを含む。電磁波と共鳴キャビティと信号ポートとの間の相互作用は、共鳴キャビティの上で合成非平衡力をつくる。この合成非平衡力は、ｚ軸と実質的に平行でありえ、または、この非平衡力は、共鳴キャビティのｘ−ｙ平面と、実質的に平行でありえる。
【０００８】
本願発明のさらなる例示的な実施形態は、共鳴キャビティを用いた非平衡力を生成する方法である。横断面に実質的に垂直の方向を指している振動電場ベクトルを有する定在電磁波が、共鳴キャビティで生成される。この定在電磁波は、共鳴キャビティの壁や信号ポートの上の電荷および電流と相互作用し、共鳴キャビティの横断面に実質的に垂直な方向、あるいは、共鳴キャビティの横断面と実質的に平行である方向の一方向性力を生じる。
【０００９】
添付の図面と関連して読まれれば、本願発明は以下の詳細な説明から、最もよく理解される。通常の慣行にしたがって、図面の種々の特徴は、スケールに関して一定の比率ではないことを強調しておく。反対に、種々の特徴における大きさは、明快さのために、任意に拡大されたり、縮小されたりする。以下のような図が、図面に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本願発明による、例示的なスラスター・システムを図示する断面側面図と平面図の概略図である。
【図２】図２は、図１の例示的なスラスター・システムの共鳴キャビティの上部プレートを図示する断面側面図、側面図、斜視図、底面図の概略図である。
【図３】図３は、図１の例示的なスラスター・システムの共鳴キャビティの底部プレートを図示する断面側面図、側面図、上面図の概略図である。
【図４】図４は、図１の例示的なスラスター・システムのシステム構成を図示しているシステム・ダイアグラムである。
【図５】図５は、本願発明の概念実証実施形態の上部プレートの断面側面図、上面図、側面図の概略図、および詳細図である。
【図６】図６は、本願発明の概念実証実施形態の底部プレートの断面側面図、底面図、側面図の概略図、および２つの詳細図である。
【図７】図７は、図５および図６における概念実証実施形態の断面側面図と平面図の概略図である。
【図８】図８は、図５、図６、図７のＡＡＣ、および、取付けられた配管の断面図、側面図および２つの詳細図である。
【図９】図９は、図５、図６、図７と図８の概念実証実施形態をテストするのに用いられる、ジュワー（Ｄｅｗａｒ）の断面側面図と平面図である。
【図１０】図１０は、図９のジュワー、および、図５、図６、図７および図８の概念実証実施形態の側面図、断面側面図および平面図である。
【図１１】図１１は、図１０の中で表されるジュワーのトップの詳細図である。
【図１２】図１２は、図５、図６、図７および図８に表される概念実証実施形態をテストするのに用いられる、位相同期ループの概要図である。
【図１３】図１３は、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１および図１２の概念実証実施形態とジュワーを試験するのに用いられる、ロードセル回路の出力のエクセル・ファイルである。
【図１４】図１４は、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１および図１２の概念実証実施形態とジュワーを試験するのに用いられる、ロードセル回路の出力のエクセル・ファイルである。
【図１５】図１５は、図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１および図１２の概念実証実施形態とジュワーを試験するのに用いられる、ロードセル回路の出力のエクセル・ファイルである。
【図１６】図１６は、数値解析法ソフトウェアからのメッシュのスクリーン・ショットである。このメッシュは、図５、図６、図７および図８において表される概念実証実施形態の１／１４４である。
【図１７】図１７は、図１６において表されるメッシュの接近スクリーン・ショットである。
【図１８】図１８は、図５、図６、図７および図８において表される概念実証実施形態の１つのスロットの数値解析からのデータ・ポイントのエクセル・プロットである。
【図１９】図１９は、図５、図６、図７および図８において表される概念実証実施形態の断面平面におけるスロット周辺の磁場の数値解析法描写のスクリーン・ショットである。
【図２０】図２０は、図５、図６、図７および図８において表される概念実証実施形態の断面平面におけるスロット周辺の磁場の数値解析法描写のスクリーン・ショットである。
【図２１】図２１は、図５、図６、図７および図８において表される概念実証実施形態のＢＣＳ抵抗のチャートである。
【図２２】図２２は、図５、図６、図７および図８において表される概念実証実施形態に対するキャビティ抵抗の関数と幾何学的係数として予測されたＱのチャートである。
【図２３】図２３は、図５、図６、図７および図８において表される概念実証実施形態に対する、図５の上部プレートのスロット上の予測された磁界の強さ対キャビティＱ及び入力パワーの表面プロットである。
【図２４】図２４は、図２３の表面プロットを生成するのに用いられるスプレッドシートである。
【図２５】図２５は、本願発明の実施形態の例示的な共鳴キャビティの底部プレートの断面側面図と平面図の概略図である。
【図２６】図２６は、本願発明の実施形態の例示的な共鳴キャビティの上部プレートの断面側面図と平面図の概略図である。
【図２７】図２７は、図２６の上部プレートと図２５の底部プレートから成る本願発明の実施形態の共鳴キャビティの断面側面図の概要図である。
【図２８】図２８は、本願発明の例示的な共鳴キャビティで使用されるブランク・プレートの断面側面図と平面図の概要図である。
【図２９】図２９は、図２６の上部プレートと図２８のブランク・プレートから成る本願発明の実施形態の共鳴キャビティの断面側面図の概要図である。
【図３０】図３０は、図２５の底部プレートと図２８のブランク・プレートから成る本願発明の実施形態の共鳴キャビティの断面側面図の概要図である。
【図３１】図３１は、電子と相互作用する伝播している電磁波の図である。
【図３２】図３２は、共鳴電磁波の図である。
【図３３】図３３は、図２５の底部プレートの１つの断面の詳細図、および、図２８のブランク・プレートの１つの断面の詳細図である。
【図３４】図３４は、図２５の底部プレートの１つの断面の詳細図、および、図２８のブランク・プレートの１つの断面の詳細図である。
【図３５】図３５は、図２５の底部プレートの代替の非対称機構の詳細図、および、図２８のブランク・プレートの１つの断面の詳細図である。
【図３６】図３６は、図２５の底部プレートの代替の非対称機構の詳細図、および、図２８のブランク・プレートの１つの断面の詳細図である。
【図３７】図３７は、図２６の上部プレートの１つの断面の詳細図、および、図２８のブランク・プレートの１つの断面の詳細図である。
【図３８】図３８は、図２６の上部プレートの１つの断面の詳細図、および、図２８のブランク・プレートの１つの断面の詳細図である。
【図３９】図３９は、ジンバルを組み込む、本願発明の実施形態の図である。
【図４０】図４０は、６−軸動作制御を達成するために、３つの共鳴キャビティを組み込む、本願発明の実施形態の図である。
【図４１】図４１は、より高い電磁動作モードを使用する本願発明の実施形態の断面側面図の概要図である。
【図４２】図４２は、本願発明の例示的な方法のステップの図である。
【図４３】図４３は、ピルボックス・タイプ共鳴キャビティの断面側面図と等角横断面図である。
【図４４】図４４は、図４３のキャビティの最大値における電場の図である。
【図４５】図４５は、図４３のキャビティの最大値における磁場の図である。
【図４６】図４６は、図４３の共鳴キャビティの内部のポインティング・ベクトルの図である。
【図４７】図４７は、伝播している電磁波と共鳴電磁波とのポインティングベクトルのチャートである。
【図４８】図４８は、図４３のキャビティにおいて、ＴＭ０１０電磁波の電場によって作用するフォース・ベクトルの描写である。
【図４９】図４９は、図４３のキャビティにおいて、ＴＭ０１０電磁波の磁場によって作用するフォース・ベクトルの描写である。
【図５０】図５０は、軸対称な、赤道非対称な共鳴キャビティの断面形状の図である。
【図５１】図５１は、図５０のキャビティにおいて動作するＴＭ０１０電磁波によって生成される電場の図である。
【図５２】図５２は、図５０のキャビティで動作するＴＭ０１０電磁波によって生成される磁場の図である。
【図５３】図５３は、第２軸対称性を有する軸非対称赤道対称共鳴キャビティの側面図、断面側面図、上面図、底面図である。
【図５４】図５４は、軸非対称かつ赤道非対称である本願発明の実施形態の共鳴キャビティの３つの断面図と側面図である。
【図５５】図５５は、軸非対称かつ赤道対称である本願発明の実施形態の共鳴キャビティの側面図、底面図、および、２つの断面図である。
【図５６】図５６は、軸非対称かつ赤道対称である本願発明の実施形態の共鳴キャビティの側面図、底面図、および、２つの断面図である。
【図５７】図５７は、図５６の実施形態からの２つの詳細図である。
【図５８】図５８は、軸非対称かつ赤道対称な共鳴キャビティの平面図、側面図、および、断面側面図である。
【図５９】図５９は、本願発明の実施形態の軸非対称かつ赤道非対称な共鳴キャビティの平面図、側面図、および、２つの断面図である。
【図６０】図６０は、本願発明の実施形態の１つのプレートの正面図、平面図、および、断面図である。
【図６１】図６１は、軸非対称かつ赤道非対称な共鳴キャビティの正面図および、２つの断面図である。
【図６２】図６２は、軸非対称かつ赤道非対称な共鳴キャビティ正面図、平面図、２つの断面図、および、２つの詳細図である。
【図６３】図６３は、軸非対称かつ赤道非対称な共鳴キャビティの正面図、平面図、および、２つの断面図である。
【図６４】図６４は、軸対称かつ赤道対称な共鳴キャビティの正面図、側面図、および、断面側面図である。
【図６５】図６５は、軸非対称かつ赤道非対称である４分の１波長共振子を使用する本願発明の実施形態の正面図、平面図、底面図、および、２つの断面図である。
【図６６】図６６は、共鳴キャビティへの凸突起である非対称機構を有する、軸非対称かつ赤道非対称な共鳴キャビティを使用する本願発明の実施形態の正面図、平面図、および、２つの断面図である。
【図６７】図６７は、交互ブリッジ幾何形状を有する図２５の底部プレートの１つの断面の詳細図、および、図２８のブランク・プレートの１つの断面の詳細図である。
【図６８】図６８は、交互ブリッジ幾何形状を有する図２５の底部プレートの１つの断面の詳細図、および、図２８のブランク・プレートの１つの断面の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［システム動作の概要］
図２５、図２６および図２７は、本願発明の１つの例示的な実施形態を表す。システム動作の基本的な概要について、以下に述べる。
【００１２】
例示的な軸非対称共鳴キャビティ２７００が、図２７に表される。共鳴キャビティ２７００は、図２６において表される上部プレート２６００と、図２５において表される底部プレート２５００とを組み合わせることによってつくられる。共鳴キャビティ２７００は、軸非対称共鳴キャビティである。
【００１３】
基本または第１ハーモニック（倍音）共鳴電磁（ＥＭ）波（すなわち定在電磁波）は、共鳴キャビティ２７００の内部で生成することができる。図２７の破線のフィールド線２７０１は、共鳴キャビティ２７００の内部における、第１ハーモニック定在電磁波の電場に対する１つの電場最大を表す。
【００１４】
図２５の磁場線２５０１と磁場線２５０２は、共鳴キャビティ２７００の内部における、波周期の３６０度の間の、第１ハーモニック電磁波の磁場方向を表す。電磁波の磁場は、波周期の１８０度ごとに極性（方向）を逆にする。磁場線２５０１と磁場線２５０２の双方向矢印は、３６０度の電磁波サイクルの間の、電磁波の磁力線の２つの方向を表す。共鳴キャビティ２７００の内部で動作している電磁波の磁場方向は、底部プレート２５００のスロットの近傍におけるｚ軸と平行なベクトル・コンポーネントを有する。電磁波の磁場方向のｚ−コンポーネントは、図２５の中で表されない。
【００１５】
図２７において、電磁波の電場がｚ軸正方向に最大絶対値まで増加すると、自由電子（および／またはクーパー対）は、上部プレート２６００の伝導壁の中心部分（ｚ軸に近い）の上へ駆動される。余剰電子の最大コンセントレーションは、キャビティ２７００のキャビティ内壁の領域、ｚ軸が上部プレート２６００のセンターを通り抜けるところで生じる。上部プレート２６００の上の余剰電子の最大コンセントレーションは、電磁波サイクルにおいて、電磁波の電場がｚ軸正方向において最大の大きさであるときに起こる。
【００１６】
負電荷（電子電荷）の余剰が上部プレート２６００に存在する電磁波サイクルの期間に、正電荷（陽子電荷）の余剰は、キャビティ２７００の中央軸が底部プレート２５００の内面を横切る領域において底部プレート２５００に存在する。上部プレート２６００に位置する負電荷に対して、電磁波の電場は力を及ぼす。その力の方向は、電子の余剰を含む表面の断面に垂直であり、その力の方向は、電磁波の電場の方に向かって内方向を指す。電磁波の電場は、底部プレート２５００に位置する余剰正電荷の上に力を及ぼす。その力の方向は、底部プレート２５００の上で正電荷の余剰を含む表面の断面に垂直であり、共鳴キャビティ２７００の中の共鳴電磁波の領域の方へ向かっている。
【００１７】
電磁波の電場がｚ軸正方向を指すとき、電磁波サイクルの期間に、上部プレート２６００と底部プレート２５００の上に位置するすべての負電荷と正電荷に対して電磁波によって及ぼされる合成ｚ軸方向力は、ｚ軸正方向である。共鳴キャビティ２７００の上のこの時間平均化力は、共鳴キャビティ２７００の壁に位置する余剰表面電荷の上で電場によって及ぼされるフォース・ベクトルのｚコンポーネントの共鳴キャビティ２７００の全ての伝導性内部表面の上の（電磁波サイクルの１８０度にわたる）時間および、面積分として計算される。
【００１８】
方程式１）
【数１】
2014511966.tif 000003
【００１９】
電磁波の電場がｚ軸負方向に最大値まで増加すると、自由電子（および／またはクーパー対）は、底部プレート２５００の伝導壁の中心部分の上へ駆動される。余剰電子の最大コンセントレーションが、底部プレート２５００の中央軸で、電磁波の電場がｚ軸負方向で最大値である、電磁波サイクルの時に、起こる。
【００２０】
負電荷（電子電荷）の余剰が底部プレート２５００の内面に存在する、電磁波サイクルの期間に、正電荷（陽子電荷）の余剰は、上部プレート２６００の内面に存在する。電磁波の電場は、上部プレート２６００と底部プレート２５００の内面にある正電荷と負電荷に対して力を及ぼす。その力の方向は、電荷の余剰を含む表面の断面に垂直であり、共鳴キャビティ２７００の中の共鳴電磁波の領域の方へ向かっている。
【００２１】
電磁波の電場がｚ軸負方向を指すとき、電磁波サイクルの期間に、上部プレート２６００と底部プレート２５００の上に位置するすべての余剰負電荷と余剰正電荷に対して電磁波によって及ぼされる合成ｚ軸方向力は、ｚ軸正方向である。この時間平均化力は、共鳴キャビティ２７００のキャビティ壁に位置する余剰表面電荷に対して電磁波電場によって及ぼされるフォース・ベクトルのｚコンポーネントの共鳴キャビティ２７００の全ての伝導性内部表面の上の（電磁波サイクルの１８０度にわたる）時間および、面積分として計算される。
【００２２】
余剰表面電荷の電磁波電場相互作用による時間平均化合力は、第１の電磁波サイクルの１８０度と第２の電磁波サイクルの１８０度との間で同一である。
【００２３】
共鳴キャビティ２７００の中の電磁波が非ゼロ磁場値を有する期間に、電流は、共鳴キャビティ２７００のキャビティ壁の上で誘導される。ＡＣ電流は、共鳴キャビティ２７００の内壁の伝導表面で動く自由電子（および／またはクーパー対）としてつくられる。
【００２４】
電子が共鳴キャビティ２７００の伝導表面を横切って動くと、電磁波の磁場は、移動する電子に対して力を及ぼす。その力の方向は、ＡＣ電流が存在するキャビティ面と直角をなし、その力の方向は、電磁波の磁場の領域から外へ、離れる方向である。
【００２５】
共鳴キャビティ２７００の内壁に存在するＡＣ電流に対する電磁波の磁場の合成力は、共鳴キャビティ２７００のキャビティ内壁の上に位置するＡＣ電流に対する電磁波磁場によって及ぼされるフォース・ベクトルのｚコンポーネントの共鳴キャビティ２７００の全ての伝導性内部表面の上の（電磁波サイクルの１８０度にわたる）時間および、面積分として計算される。
【００２６】
ＡＣ電気的な表面電流との電磁波磁場相互作用による共鳴キャビティ２７００の上の時間平均化合成ｚ軸方向力は、１８０度にわたる電磁波サイクルにわたり計算される。ＡＣ電気的な表面電流との電磁波磁場相互作用によるこの時間平均化合成力は、第１の電磁波サイクルの１８０度と第２の電磁波サイクルの１８０度との間で同一である。
【００２７】
共鳴キャビティ２７００の壁に位置する余剰電荷とＡＣ電流に対して、電磁波の電場と磁場によって及ぼされる合成力は、構成的に、組み合わさって、共鳴キャビティ２７００の上で時間平均化合成ｚ軸正方向力を生成する。この時間平均化合成ｚ軸方向力は、非平衡力である。
【００２８】
信号ポートは共鳴キャビティ２７００に描かれていない。ＡＣ電流と余剰電荷と相互作用している電磁波の電場と磁場との間での相互作用の表面と時間積分を計算するとき、信号ポートの表面は、積分に含まれる。
【００２９】
共鳴キャビティ２７００の中で第１ハーモニック電磁波の動作によって生成される時間平均化合成非平衡ｚ軸方向力は、スラストを生成する。隔離された環境において、本体は、本願発明の例示的な実施形態、共鳴キャビティ２７００の動作によって推進される。本願発明の例示的な実施形態によってつくられる推進力は、反動質量を使用せずにスラストを生成し、実施形態の隔離されたシステムの運動量を変える。本願発明の例示的な実施形態によって生成されるこの非平衡力は、共鳴キャビティ２７００のＴＭ０１０電磁基本動作波の１８０度以上において、例示的な実施形態が定常状態で動作するとき、（最初の基準フレームに関して）実施形態の総運動エネルギーを変えることができる。
【００３０】
本願発明の実施形態、共鳴キャビティ２７００は、また、実施形態によって生成された、合成不均衡力ベクトルが、実施形態によって推進される本体の質量中心と一致しないとき、本体の上で角度のある非平衡力を生じることができる。実施形態により生成された角度のある非平衡力は、実施形態に、実施形態の隔離されたシステムの総角運動量成分を変化させる。
［本願明細書を通して使われる定義］
【００３１】
共鳴キャビティ：定在電磁波をサポートすることができる伝導材料から成る空洞形状。
【００３２】
ｚ軸：共鳴キャビティの中で動作している共鳴電磁波の電場の中央アンチノードを通り抜ける軸。ｚ軸は、電場アンチノードにおいて電磁波の電場線と一致する。
【００３３】
軸非対称共鳴キャビティ：共鳴キャビティの中央軸（ｚ軸）に対して対称でない共鳴キャビティ。信号ポートは、軸非対称性に影響を及ぼさない。軸非対称共鳴キャビティは、本願明細書を通してＡＡＣ（ａｘｉａｌｌｙ−ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  ｒｅｓｏｎａｔｉｎｇ  ｃａｖｉｔｙ）とも呼ばれる。図１、図７、図５９および図６５は、軸非対称共鳴キャビティを表す。
【００３４】
軸対称共鳴キャビティ：共鳴キャビティの中央軸（ｚ軸）に対して対称である共鳴キャビティ。信号ポートは、軸対称性に影響を及ぼさない。図４３、図５０は、軸対称共鳴キャビティを表す。
【００３５】
赤道対称共鳴キャビティ：共鳴キャビティのｘ−ｙ平面について対称である共鳴キャビティ。ｘ−ｙ平面は、ｚ軸に対して垂直であり、共鳴キャビティの赤道壁の中心線と交差する平面である。赤道対称共鳴キャビティは、軸対称であってもよく、軸非対称であってもよい。信号ポートは、赤道対称性に影響を及ぼさない。図５３、図５６および図５８は、赤道対称共鳴キャビティを表す。
【００３６】
赤道非対称共鳴キャビティ：共鳴キャビティのｘ−ｙ平面（または共鳴キャビティのｘ−ｙ平面と平行である任意の他の平面）について対称でない共鳴キャビティ。ｘ−ｙ平面は、ｚ軸に対して垂直であり、共鳴キャビティの赤道壁の中心線と交差する平面である。赤道非対称共鳴キャビティは、軸方向に対称であってもよく、軸非対称であってもよい。信号ポートは、赤道非対称性に影響を及ぼさない。図１、図７、図２７、図５０と図５４は、赤道非対称共鳴キャビティを表す。
【００３７】
第２軸対称：共鳴キャビティが、ｚ軸でない軸について軸対称であるような、共鳴キャビティの軸対称性。第２軸対称共鳴キャビティは、軸方向に対称であってもよく、あるいは、軸非対称であってもよい。第２軸対称共鳴キャビティは、赤道対称であってもよく、あるいは、赤道非対称であってもよい。信号ポートは、第２軸対称性に影響を及ぼさない。図５３は、第２軸対称性を有する共鳴キャビティを表す。
【００３８】
一方向性スラスト：反動質量または放出された電磁エネルギーを使わずに生成されるスラスト。一方向性スラストは、非平衡力によって生成される。一方向性スラストは、隔離されたシステムに対して、隔離されたシステムの総運動量を変化させる。一方向性スラストのスラスト・ベクトルは、一方向性スラストによって生成される加速ベクトルと同一方向であり、その一方向性スラストを生成する不均衡力ベクトルと同一方向である。
【００３９】
非平衡力：等しく、かつ、反対方向の第２の力を生成することなく、生成される力。非平衡力は、一方向性スラストを生成する。
【００４０】
一方向性力：非平衡力。
【００４１】
実質的に同調している：２つの振動しているエンティティの間の位相角が４５度以下である。
【００４２】
実質的に同調していない：２つの振動しているエンティティ間の位相角が、４５度以上、９０度以下である。
【００４３】
実質的に平行である：２つのエンティティの間の角度が、４５度以下、０度以上である。
【００４４】
実質的に垂直である：２つのエンティティの間の角度が、９０度以下、４５度以上である。
【００４５】
実質的に真空である：キャビティ内の真空圧力が、共鳴キャビティの外部での雰囲気圧力レベルの１０％未満である、または（雰囲気圧力が約ゼロであるとき）キャビティの真空圧が１トル未満である共鳴キャビティの内部の真空レベルのことをいう。
【００４６】
信号ポート：電磁力を共鳴キャビティに導入し、共鳴キャビティにおける電磁波エネルギーをモニタリングし、共鳴キャビティにおける電磁波エネルギーを制御する目的、または、共鳴キャビティの内部の他のパラメータをモニターし、および／または、制御する目的で使用される共鳴キャビティ壁面の開口部。このパラメータは、温度、および／または、キャビティ形状、および／または、キャビティの内部の部品の位置を含むが、これらに限られるものではない。信号ポート開口部の断面領域が、総共鳴キャビティ壁表面積の５％より大きいのでなければ、軸対称／非対称、赤道対称／非対称、第２軸対称を評価するとき、信号ポートは、考慮されない。
【００４７】
ＴＭ０１０電磁波：Ｅｚはゼロと等しくなく、Ｈｚはゼロである定在波モード（Ｈｚが非ゼロである、軸非対称機構の周辺に、いくつかの局所化された領域が存在してもよい）。
【００４８】
定在波：共鳴している波
［電磁波ダイナミクス］
【００４９】
共鳴電磁波は、本願発明の実施形態の動作にとって本質的なものである。共鳴キャビティの内部で共鳴している波は、伝播する電磁波を伝播させるプロパティとは異なるプロパティを有する。本願発明の実施形態の共鳴キャビティは、非平衡力をつくるために、共鳴電磁波の独特のプロパティを利用する。
［標準的な電磁波相互作用における運動量移送］
【００５０】
伝播する電磁波は電荷と相互作用し、帯電している粒子に運動量を与える。伝播している電磁波の運動量は、次式で表される：方程式（１）
【数２】
2014511966.tif 000004
【００５１】
伝播させている電磁波が、物質に反射して離れるか、物質をパスして通過するか、あるいは、物質に吸収されるとき、標準的な運動量保存の法則方程式によって、その物質に運動量を与える。反射面に及ぼされる放射圧は、この原理を示している。
【００５２】
ソーラーセイルは、スラストをつくるために、反射型太陽電磁エネルギーによって放射圧を利用する。レーザー・エンジンは、放出されたレーザー・エネルギーの反対方向に推進システムを駆動するために、推進システムから放出されるレーザー・エネルギーを使う概念上のエンジンである。
［伝播している電磁波のための標準的な運動量転送］
【００５３】
図３１は、自由電子と相互作用する伝播している電磁波を表す。
【００５４】
電磁波は、ｘ軸正方向に伝播している。ｚ軸負方向を指す電磁波の電場が電子を通り過ぎると、電子は、ｚ軸正方向に力がかかる。電磁波の電場による電子の相互作用に起因する電子の動作が、電磁波の磁場と相互作用するｚ軸負方向に、小さな電流をつくる。電子がｚ軸正方向に力をかけられる（ｚ軸負方向に電流をつくる）と、ｙ軸正方向を指す電磁波の磁場が、ｘ軸正方向に、電子の上に力をつくることになる。電子は、力をｘ軸正方向に受け、ｘ軸正方向に加速される。
【００５５】
ｚ軸正方向を指す電場を有する電磁波の部分が、電子を通り過ぎるとき、電子は、ｚ軸負方向に力がかかる（ｚ軸正方向に電流をつくる）。ｙ軸負方向を指す電磁波の磁場が、この電流と相互作用し、電子は、力をｘ軸正方向に受け、ｘ軸正方向に加速される。
【００５６】
運動量は、上述の相互作用において保存される。電磁波は、電子の上で実行される仕事のため、エネルギーにおいて減少する。電磁波のエネルギーも、また、方程式（１）にしたがって、電磁波の運動量の減少に対応して、減少する。電磁波の運動量減少は、電子の運動量増加とバランスする。運動量は、常に、伝播している電磁波によって、電磁波の伝搬の方向と同じ方向に、荷電粒子に与えられる。
【００５７】
電子の上に仕事を実行するために、伝播している電磁波の光子も、
ａ）電子により吸収される（電子のより高い運動エネルギー、電子に接続される任意のものの加熱、あるいは、電子または電子に接続された任意のものにおける、光子エネルギーのなんらかの別の発現に対応する）、
ｂ）わずかに高い波長で振動している電子から再放出される（光子エネルギーにおける減少に対応）、
のいずれかでなければならない。
【００５８】
伝播している電磁波運動量転送は、
ａ）電磁波電場の領域の中に位置する荷電粒子の運動をつくる電磁波電場、
ｂ）電場と荷電粒子の相互作用によってつくられる電流と相互作用する電磁波磁場、
ｃ）伝播させている波の電場および磁場は、運動量を荷電粒子に与えるために、同時に電子に作用しなければならないこと、
に依存する。
［共鳴波運動量］
【００５９】
図３２は、共鳴電磁波（定在波ともいう）の電磁場を表す。共鳴している波は、それ自体の上に伝播している電磁波の反射によって引き起こされる。共鳴キャビティにおいて、共鳴電磁波は、キャビティの適切な設計と、この共鳴キャビティへの適切な信号生成と電磁波エネルギーの制御とによって、つくられ、維持される。
【００６０】
伝播している電磁波と共鳴電磁波の間には、２つの主な違いがある。その違いは、
ａ）共鳴している波の電場、磁場は、位置において、９０度、位相が異なるが、伝播している電磁波の電場および磁場の位置は、同調していること、
ｂ）共鳴している波の電場、磁場は、時間において、９０度、位相が異なるが、伝播している電磁波の電場、磁場は、時間において、同調していること、
である。
【００６１】
共鳴電磁波の電場、磁場の間の時間的、位置的位相差のために、時間平均化（電磁波サイクルの１８０度にわたる）Ｅ×Ｂベクトル（ポインティング・ベクトルとも呼ばれる）は、常にゼロである。エネルギー伝搬の時間平均化方向は、共鳴している波には存在せず、波の総運動量は、ゼロ（定常状態の動作条件を仮定）である。共鳴キャビティの内部において、Ｅ×Ｂベクトルを有する共鳴している波の場の内部に局所化領域が存在するが、しかし、１８０度の電磁波サイクルにわたって、これらの局所化領域における時間平均化ポインティング・ベクトルは、ゼロである。１８０度にわたり共鳴キャビティの内部において全共鳴している場の時間平均化ポインティング・ベクトルは、常にゼロである。
【００６２】
（注）時間平均化ポインティング・ベクトルは、無限のＱを有する共鳴キャビティにおいて、ゼロであり、電磁波は、キャビティ上の非散逸仕事をしない。実際のキャビティ動作において、電磁エネルギーが、信号ポートを通してキャビティに、および／または、キャビティ信号ポートから移動すると、小さい、非ゼロ・ポインティング・ベクトルが存在する。非散逸仕事を実行している電磁波エネルギーを有する単一あるいは複数の有限Ｑキャビティに対するこの非ゼロ時間平均化ポインティング・ベクトルは、等エネルギー密度の伝播している電磁波と比較して無視できる時間平均化ポインティング・ベクトルを有する。
【００６３】
共鳴キャビティを通した電磁波運動量は、干渉パターンによって抑えられる。小さな点電荷が、図３２において、ポイントＡに置かれる。ポイントＡは、共鳴電磁波の電場のアンチノードである。ポイントＡの荷電粒子は、ポイントＡ周囲で振動している電場の電位によって、ｚ軸正方向とｚ軸負方向に力を加えられる。ポイントＡは、また、磁場のノードであるから、ポイントＡに存在する磁場はない。ｚ軸正方向とｚ軸負方向の荷電粒子の振動により、ポイントＡの荷電粒子への、ｘ方向における運動量転送はあり得ない。磁場は、常に、ポイントＡにおいてゼロであり、ポイントＡのいずれの側の磁場も、常に極性において反対であるから、ポイントＡのいずれの側（ｘ方向のおける）の磁場効果は、常にキャンセルされる。
【００６４】
共鳴している波のｚ軸方向均質振動電場において、荷電粒子は、共鳴電磁波の多くの波周期の間、いかなる方向においても運動量を獲得しない、しかし、ｚ軸に平行なパスに沿って、ポイントＡを通して振動し続ける。ｚ軸方向等質性のない共鳴している波の振動電場において、荷電粒子は、ポンデロモーティブ力によってｚ軸正方向またはｚ軸負方向に共鳴電磁波から放出される。
【００６５】
上記の振動粒子の例において、荷電粒子は、共鳴している波の１８０度サイクルの内の時間間隔に存在する局所化ポインティング・ベクトルと直角をなす軸にそって動く。
【００６６】
図３２のポイントＢは、共鳴電磁波の電場ノードに位置する。電場は、常に、ポイントＢにおいてゼロである。ポイントＢの静止粒子は、共鳴している波の電場から、力を受けない。ポイントＢに位置する粒子は、ポイントＢから動かず、したがって、図３２のポイントＢにおいて、いつでも、共鳴電磁波の振動磁界から力を受けない。
【００６７】
ポイントＡとポイントＢとの間のｘ軸に沿ったポイントにおいて、荷電粒子は、ＥｘＢ力によって、ｘ軸方向の力を受ける。ポイントＡとポイントＢとの間のポイントで荷電粒子が受けるこの時間平均化力は、電場および磁場が、時間において９０度、同調していないので、ゼロである。電場がｚ軸正方向を指している間、共鳴している波の磁場は、ｙ軸正方向およびｙ軸負方向の両方を指す。電場がｚ軸負方向を指している間、共鳴している波の磁場は、ｙ軸正方向およびｙ軸負方向の両方を指す。位置が固定された荷電粒子は、ｘ軸に沿ったポイントＡ、Ｂ間の任意のポイントにおいて、電磁波から時間平均化合成力を受けない。位置が固定されていない荷電粒子は、ポンデロモーティブ力によって波フィールドから放出される。
【００６８】
［結論］
荷電粒子への伝播している電磁波のための運動量転送メカニズムは、共鳴波−荷電粒子相互作用に対して必ずしも存在しない。共鳴波は、時間平均化（電磁波サイクルの１８０度にわたる）総運動量を有さず、運動量を固定位置の荷電粒子に与えることができない。
［共鳴キャビティ・ダイナミクス］
［共鳴キャビティ動作］
【００６９】
図４３は、ピルボックス・キャビティ４３００の２つの断面図を表す。対称軸（ｚ軸）に沿って位置するピルボックス・キャビティ４３００のキャビティ壁における２つの穴は、電磁エネルギーがキャビティに入ることができるようにする信号ケーブルのために使用され、フィードバック制御ループをキャビティに接続されるために使用される（これらの信号ケーブル・システムは図４３に描かれていない）。
【００７０】
ピルボックス・キャビティ４３００は軸対称で、赤道対称である。
【００７１】
図４４は、最大振幅における、ピルボックス・キャビティ４３００の内部の共鳴電磁波の電場のプロフィールを表す。最小振幅において、共鳴キャビティの内部の電場は、キャビティ内のあらゆるポイントで、０である。共鳴電磁波は、ピルボックス・キャビティ４３００の内部で第１ハーモニック・モード（ＴＭ０１０）で動作している。ピルボックス・キャビティ４３００の内部の電磁共鳴している波の電場の分布は、ベッセル関数でモデル化される。
【００７２】
図４５は、最大振幅において、ピルボックス・キャビティ４３００の内部の電磁波の磁場の大きさのプロフィールを表す。最小振幅において、ピルボックス・キャビティ４３００の中の磁場は、キャビティのあらゆるポイントにおいて０である。共鳴している波は、ピルボックス・キャビティ４３００の内部において第１ハーモニック・モードで動作する。ピルボックス・キャビティ４３００の内部の磁場の挙動は、ベッセル関数によってモデル化される。
【００７３】
ピルボックス・キャビティ４３００の内部の電磁共鳴波の電場が最大正値または最少負値であるとき、電磁共鳴波の磁場は、ピルボックス・キャビティ４３００の内部のあらゆるところにおいて０振幅である。電磁波の磁場がピルボックス・キャビティ４３００の内部で最大正値または最少負値であるとき、ピルボックス・キャビティ４３００の中の電磁共鳴波の電場は、キャビティを通して０振幅である。
【００７４】
ピルボックス・キャビティ４３００の中の共鳴電磁波のエネルギーは、電場エネルギーとして１００％存在し、磁場エネルギーとして０％である状態と、磁場エネルギーとして１００％存在し、電場エネルギーとしての０％である状態と、の２つの状態の間で振動する。この状態の間の移行の間に、電磁波のエネルギーは、電場エネルギーと磁場エネルギーとして存在する。ピルボックス・キャビティ４３００の中の共鳴電磁波の干渉パターンは、共鳴電磁波の電場および磁場の間で時間位相差と位置位相差を引き起こす。
【００７５】
図４６は、ピルボックス・キャビティ４３００の内部の共鳴電磁波の局所化ポインティング・ベクトルを表す。これらのポインティング・ベクトルは、ｘ−ｙ平面と平行である。共鳴波の全域の上で、および／または、１８０度の電磁波サイクルの上で合計されるとき、これらのポインティング・ベクトルはキャンセルされ、共鳴電磁波は、ゼロ−総計値ポインティング・ベクトルを有する。総共鳴波運動量の時間平均（電磁波サイクルの１８０度にわたる）は、また、共鳴波に、時間平均化されたゼロ総運動量ベクトルを与える干渉パターンによっても抑えられる。
【００７６】
共鳴波の総運動量の時間平均（電磁波サイクルの１８０度にわたる）は、常に、ゼロである。共鳴波は、磁場エネルギーを有し、仕事をするために利用できる電場エネルギーを有する。波のエネルギー・フィールドによってされるいかなる仕事でも、波のエネルギーを減少させるが、しかし、波運動量の時間平均化総計値は、干渉効果のためにおよそ０値にとどまるから、波運動量を変化させない。共鳴キャビティの内部の共鳴電磁波の時間平均化ゼロ総運動量は、非平衡力を生成するために、本願発明の実施形態によって利用される。
【００７７】
図４７は、自由空間を進んで伝播している電磁波のポインティング・ベクトル、および、共鳴キャビティの内部で動作する共鳴電磁波の中の単一のポイントのポインティング・ベクトルを表す。伝播している電磁波と共鳴電磁波とは、同一の波長を有する。図４７は、伝播している電磁波と共鳴電磁波のポインティング・ベクトルとの違いを図示する。
【００７８】
図４７の水平なフラットな破線は、ゼロ振幅ポインティング・ベクトルを表す。図４７の水平スケールは、５４０度の電磁波サイクルを表す。図４７の中の垂直スケールは、電磁波サイクルの１８０度にわたるポインティング・ベクトルの振幅と方向を表す。共鳴波フィールドの中のあらゆるポイントは、電磁波サイクルの１８０度にわたって合計されるとき、合成ゼロ・ベクトルをつくるポインティング・ベクトルを有する。伝播している電磁波のポインティング・ベクトルは、一方向性であり、非ゼロ・ネット振幅を有する。共鳴波の時間平均化（１８０度にわたる）ポインティング・ベクトルは、常に、共鳴場の中のあらゆるポイントにおいて、共鳴波電場および磁場の全体領域の合計に対して、ゼロである。共鳴波フィールドの内部における個々のポイントの局所化ポインティング・ベクトルは、１８０度の電磁波サイクルにわたり一方向性でない。
【００７９】
図４３のピルボックス・キャビティ４３００の中で、ピルボックス・キャビティ４３００のＴＭ０１０周波数で動作している共鳴電磁波は、一方向性スラストをつくらない。ピルボックス・キャビティ４３００はピルボックス・キャビティ４３００の中でＴＭ０１０共鳴電磁波を維持することから力を受ける。図４３のピルボックス・キャビティ４３００は、ピルボックス・キャビティ４３００の中で維持されている共鳴電磁波のために、キャビティ壁の上で２つのタイプの力を受ける。２つのタイプの力は、電場力と磁場力である。ピルボックス・タイプ共鳴キャビティの中で電場力と磁気力によって生成されたフォース・ベクトルは、図４８および図４９に表される。組み合わせた電場力と電磁力は、ローレンツ力とも呼ばれている。
【００８０】
ピルボックス・キャビティ４３００の中で共鳴電磁波によって及ぼされる１つの力は、主に、ピルボックス・キャビティ４３００の軸センターの近くに集中する電場力である図４８は、ピルボックス・キャビティ４３００の断面図全体での電場力の分布を表す（断面図はピルボックス・キャビティ４３００の軸センターである）。ピルボックス・キャビティ４３００の中の電場は、ピルボックス・キャビティ４３００の上下の内面の上に集中する余剰電荷と相互作用する。ピルボックス・キャビティ４３００の上部内側表面の上の余剰電荷は、ピルボックス・キャビティ４３００の下の内面の上に集積する余剰電荷に対して極性が反対である。ピルボックス・キャビティ４３００で共鳴する電磁波の電場は、ピルボックス・キャビティ４３００の上下面で、余剰電荷と相互作用し、図４８の中で表されるフォース・ベクトルをつくる。図４８の中の矢印の長さは、ピルボックス・キャビティ４３００の内壁に位置する余剰電荷の上で共鳴電磁波の電場によって及ぼされる力の相対的な強さを表す。
【００８１】
ピルボックス・キャビティ４３００の中で共鳴電磁波によって及ぼされる別の力は、磁場力である。ピルボックス・キャビティ４３００の壁で、電磁共鳴波によって及ぼされる磁場力は、主に、ピルボックス・キャビティ４３００の赤道壁の近くに集中し、ピルボックス・キャビティ４３００の軸センターから離れている。ピルボックス・キャビティ４３００の中の電磁波の振動磁場は、ピルボックス・キャビティ４３００の内面の上に、ＡＣ電流をつくる。このＡＣ電流は電磁波の磁場と相互作用して、ピルボックス・キャビティ４３００のセンターから、外側を向き、ＡＣ電流が存在するピルボックス・キャビティ４３００の壁に対して垂直なローレンツ力をつくる。ピルボックス・キャビティ４３００の壁で共鳴電磁波によって及ぼされる磁場力の方向と大きさは、図４９に表される。
【００８２】
ピルボックス・キャビティ４３００の中の電磁共鳴波のエネルギーは、共鳴電磁波の電場に存在する状態から、共鳴電磁波の磁場に存在する状態へ振動する。ピルボックス・キャビティ４３００の内壁で電荷と相互作用する電磁波の電場によってつくられるフォース・ベクトルの大きさは、電磁波の電場の強さの絶対的大きさで、同調して振動する。ピルボックス・キャビティ４３００の内壁でＡＣ電流と相互作用する電磁波の磁場によってつくられるフォース・ベクトルの大きさは、電磁波の磁界の強さの絶対的大きさで、同調して振動する。
【００８３】
本願発明の実施形態において、共鳴キャビティの内部で動作する共鳴電磁波の電場、および／または、磁場によって生成されるフォース・ベクトルは、非平衡力をつくるために、使用される。本願発明の実施形態の共鳴キャビティの形状は、共鳴キャビティ壁の上に、そして、信号ポート壁の上に位置する電荷や電流を有する電磁共鳴波の電場および／または磁場の相互作用によって生成される合成力ベクトルの時間平均化ネット・アンバランスをつくるように設計されている。
【００８４】
本願発明の実施形態の共鳴キャビティの上で生成された時間平均化合成力ベクトルにおける合成不均衡は、共鳴キャビティの上で時間平均化合成非平衡力（電磁波サイクルの１８０度にわたる）をつくる。合成非平衡力は、本願発明の実施形態の共鳴キャビティの上で線形および／または角度非平衡力をつくるために使用される。
【００８５】
本願発明の実施形態は、線形スラストを生成する非平衡力をつくり、その線形スラストは、実施形態にたいし、実施形態の隔離されたシステムの総線形運動量を変化させる。
【００８６】
本願発明の実施形態は、回転スラストを生成する非平衡力をつくり、その回転スラストは、実施形態にたいし、実施形態の隔離されたシステムの総角運動量を変化させる。
【００８７】
本願発明の実施形態は、線形スラストと回転スラストを生成する非平衡力をつくり、その線形スラストと回転スラストは、実施形態にたいし、実施形態の隔離されたシステムの総線形運動量および総角運動量を変化させる。
【００８８】
基本動作電磁波の１波サイクル以上に対して非平衡力をつくる本願発明の実施形態は、実施形態の最初の基準フレームに関してシステムの総エネルギー（実施形態のポテンシャル・エネルギーおよび運動エネルギー）を変えることができる。
［軸対称キャビティ・ダイナミクス］
【００８９】
共鳴キャビティの中で共鳴電磁波を維持することから、共鳴キャビティは２つのタイプの力を受ける。それらの力は、
１）共鳴キャビティの壁に含まれる電荷と相互作用している共鳴波の電場、（本願明細書を通して、この力は、電場力またはＥＦＦ、あるいは、電場推進力またはＥＦＰと呼ばれる）、２）共鳴キャビティの壁に位置するＡＣ電流と相互作用している共鳴電磁波の磁場、（本願明細書を通して、この力は、磁場力またはＭＦＦ、あるいは、磁場推進力またはＭＦＰと呼ばれる）
によるものである。
【００９０】
合同のＥＦＦとＭＦＦは、ローレンツ力とも呼ばれる。
【００９１】
軸対称な共鳴キャビティは、軸対称な表面から成る共鳴キャビティである（表面が、共鳴波と共鳴しているキャビティ壁の境界であるインターフェースから成る）。この表面は、キャビティの中央軸に対して対称であり、この軸は、ｚ軸と呼ばれる。ｚ軸は、キャビティに対する動作電磁波の電場アンチノードと交差する軸線であり、このｚ軸は、軸対称キャビティによって含まれる共鳴電磁波のアンチノードにおいて、電磁共鳴波の電場線と平行である。
［軸対称・赤道対称共鳴キャビティ・ダイナミクス］
【００９２】
ピルボックス・キャビティ４３００は図４３に表されており、ｚ軸について軸対称である。ピルボックス・キャビティ４３００は、ピルボックス・キャビティ４３００の赤道壁の中心線を通り抜ける、ｘ−ｙ平面についても対称である。しかし、この対称は、軸対称ではなく、赤道対称である。ピルボックス・キャビティ４３００は軸対称であり、また、ピルボックス・キャビティ４３００は赤道対称である。
【００９３】
［赤道対称性］
ｘ−ｙ平面と平行する平面であって、その平面で半分に分けられる共鳴キャビティの２つの部分が、鏡像であるような平面に対する幾何学的対称性。このような平面が少なくとも１つ存在するとき、共鳴キャビティは赤道対称である。
【００９４】
ピルボックス・キャビティ４３００は、ＴＭ０１０共鳴電磁波で動作する。キャビティ対称性のために、ピルボックス・キャビティ４３００は、共鳴キャビティの壁に含まれる電荷と相互作用している共鳴波の電場よる合成力をｚ軸方向に受けない。ピルボックス・キャビティ４３００の下半分に位置する余剰電荷の上での電磁波の電場により及ぼされるｚ軸正方向力は、ピルボックス・キャビティ４３００の上半分の上に位置する余剰電荷の上で電磁波の電場によって及ぼされるｚ軸負方向力によりバランスする。
【００９５】
キャビティ対称性のために、ピルボックス・キャビティ４３００の壁に含まれるＡＣ電流と相互作用する共鳴電磁波の磁場のために、ピルボックス・キャビティ４３００は、合成力をｚ軸方向に受けない。ピルボックス・キャビティ４３００の上半分の内面壁に位置するＡＣ電流上の電磁波の磁場によって及ぼされるｚ軸正方向力は、ピルボックス・キャビティ４３００の下半分の内面壁に位置するＡＣ電流上の電磁波の磁場によって及ぼされるｚ軸負方向力によりバランスする。
【００９６】
全体のキャビティにわたり合計されるとき、ピルボックス・キャビティ４３００の壁上に位置するＡＣ電流と余剰電荷の上に及ぼされる電場力と磁場力は、ゼロである。時間平均化合成力は、ピルボックス・キャビティ４３００でＴＭ０１０電磁波を動作することによってピルボックス・キャビティ４３００の上に及ぼされない。ピルボックス・キャビティ４３００は、軸対称共鳴キャビティである。
【００９７】
信号ポート：ピルボックス・キャビティ４３００の上の信号ポートは、また、軸対称かつ赤道対称であり、時間平均化合成非平衡力が、信号ポートの上の電磁波によって及ぼされることはない。
【００９８】
［結論］
ａ）軸対称・赤道対称共鳴キャビティは、電場力のために共鳴キャビティの上で時間平均化合成力を生じない。
ｂ）軸対称・赤道対称共鳴キャビティは、磁場力のために共鳴キャビティの上で時間平均化合成力を生じない。
ｃ）軸対称・赤道対称共鳴キャビティは、組み合わせらえた電場力と磁場力とのために共鳴キャビティの上で時間平均化合成力を生じない。
軸対称赤道対称共鳴キャビティは、時間平均化合成不均衡ローレンツ力を受けない。
［軸対称赤道非対称共鳴キャビティ・ダイナミクス］：
【００９９】
図５０は、共鳴キャビティ５０００の横断面図の半分を表す。共鳴キャビティ５０００は、ｚ軸について対称である共鳴キャビティである。このｚ軸は、図５０のグラフの中で、左端の線と一致する。共鳴キャビティ５０００は、赤道対称共鳴キャビティではない。共鳴キャビティ５０００は、また、第２軸放射対称性を有しない。
【０１００】
共鳴キャビティ５０００は、ＴＭ０１０電磁共鳴波で動作する。図５０の共鳴キャビティ５０００の上のトップラインは、開口部（キャビティ壁でない）を表し、このキャビティは、この開口部を通して電磁エネルギーをチャージされる。共鳴キャビティ５０００は、キャビティ壁の上の合成ｚ軸方向電場力および合成ｚ軸方向磁場力の両方を受ける。
【０１０１】
図５１の矢印は、電場最大における共鳴キャビティ５０００での電場を表す。図５１の中の矢印の長さは、矢印の位置でのキャビティ内の電場の強さを表す。矢印方向は、矢印の位置における、キャビティでの電場の方向を表す。電磁波の波サイクルが１８０度シフトするとき、電場の方向が逆転する。電場力による、共鳴キャビティ５０００の上の時間平均化合成ｚ軸方向力ベクトルは、ゼロでない。電場力による、時間平均化合成ｚ軸正方向力が、共鳴キャビティ５０００に存在する。
【０１０２】
共鳴キャビティ５０００は、５９８．１６ＭｈｚのＴＭ０１０電磁周波数を有し、７．５ジュールのエネルギーを格納する定常状態を有する定常状態でＴＭ０１０において動作する。ｚ軸正方向のおよそ５３ニュートンの電場力のために共鳴キャビティ５０００のキャビティ壁に合成時間平均化力がある。共鳴キャビティ５０００の数値解析は、マイクロソフト・エクセルにおける数値結果の後処理と結合して、ソフトウェア・スーパーフィッシュ（Ｓｕｐｅｒｆｉｓｈ）で実行された。
【０１０３】
図５２の円は、磁場最大における共鳴キャビティ５０００での磁場を表す。図５２における円の直径は、円の位置における共鳴キャビティ５０００の磁界強度を表す。図５２の中で表される磁場方向は、ページの平面の中向き（読者から離れる方向）である。電磁波の波サイクルが１８０度シフトするとき、磁場の方向は、逆転する。磁場力による共鳴キャビティ５０００の上の時間平均化（１８０度にわたる）合成ｚ軸方向力ベクトルは、ゼロでない。磁場力による共鳴キャビティ５０００上の時間平均化合成ｚ軸負方向力が存在する。
【０１０４】
共鳴キャビティ５０００は、５９８．１６ＭｈｚのＴＭ０１０周波数を有し、７．５ジュールのエネルギーを格納する定常状態を有する定常状態においてＴＭ０１０の中で動作する。ｚ軸負方向のおよそ５３ニュートンの磁場力のために、共鳴キャビティ５０００が壁上の時間平均化合成力が存在する。
【０１０５】
組み合わせた電場力と磁場力とのために、共鳴キャビティ５０００の上の時間平均化（電磁波サイクルの１８０度にわたる）合成ｚ軸方向力は、ゼロである。
【０１０６】
共鳴電磁波の電場と磁場は、時間において、９０度位相外れである。共鳴電磁波の１８０度の電磁波サイクルの中で、合成不均衡ｚ方向力の期間が、共鳴キャビティ５０００上に存在する。共鳴キャビティ５０００において、より多くのエネルギーが、電磁波の磁場よりも電場に存在する波サイクルの期間は、合成瞬間的ｚ軸正方向力がキャビティの上に及ぼされる。共鳴キャビティ５０００において、より多くのエネルギーが、電磁波の電場よりも磁場に存在する電磁波サイクルの期間は、合成瞬間的ｚ軸負方向力がキャビティの上に及ぼされる。共鳴キャビティ５０００上で作用する時間平均化（波サイクルの１８０度にわたる）電場力および磁場力が、全体のキャビティにわたり合計されるとき、合成ゼロ時間平均化ｚ軸方向ローレンツ力となる。
【０１０７】
軸対称（ｚ軸について）共鳴キャビティの断面形状は、共鳴電磁波がこのキャビティの中で動作するとき、キャビティの上で合成ｚ軸方向電場力のアンバランスをつくることができる。キャビティの上で及ぼされる合成時間平均化ｚ方向磁場力は、このキャビティの上の合成時間平均化ｚ方向電場力に等しい大きさで、反対方向である。合成ｚ軸方向電場力は、電磁波の電場の絶対的大きさの平方と同調して、最小値から最大値まで振動する。合成ｚ軸方向磁場力は、電磁波の磁場の絶対的大きさの平方と同調して、最小値から最大値まで振動する。
【０１０８】
［結論］
赤道対称でない軸対称な共鳴キャビティは、非ゼロ時間平均化合成ｚ軸方向電場力、および非ゼロ時間平均化合成ｚ軸方向磁場力を有することができる。しかし、軸対称な共鳴キャビティの上の組み合わせた電場力および磁場力の電磁波サイクルの１８０度にわたる時間平均化合計は、常に、ゼロである。
ａ）赤道対称でもない軸対称な共鳴キャビティは、電場力のために共鳴キャビティの上で時間平均化合成力を生じることができる。
ｂ）赤道対称でもない軸対称な共鳴キャビティは、磁場力のために共鳴キャビティの上で時間平均化合成力を生じることができる。
ｃ）すべての軸対称な共鳴キャビティ（赤道対称および赤道非対称）は、組み合わせた電場力と磁場力のために、共鳴キャビティの上で時間平均化合成力を生じることができない。
［本願発明の実施形態における一方向性力生成］
【０１０９】
２つのメカニズムは、本願発明の実施形態によって生成される一方向性力をつくる役割を果たす。これらのメカニズムは、磁場推進（ＭＦＰ）メカニズム、および、電場推進（ＥＦＰ）メカニズムである。これらの推進力メカニズムは、非平衡力をつくるために、軸非対称共鳴キャビティ、および／または、非平衡力をつくるために、軸対称および／または赤道非対称な信号ポートを要求する。
［軸非対称共鳴キャビティ（ＡＡＣ）］：
【０１１０】
軸非対称キャビティは赤道対称であっても、赤道非対称であってもよい。
【０１１１】
軸非対称、赤道対称である本願発明の実施形態は、線形および／または角度非平衡力を生成する。
【０１１２】
軸非対称、赤道非対称である本願発明の実施形態は、線形および／または角度非平衡力を生成する。
【０１１３】
赤道対称である軸非対称共鳴キャビティは、第２軸対称性を有することができる。第２軸対称は、軸（つまり共鳴キャビティのｚ軸でない）についての共鳴キャビティの軸対称である。
【０１１４】
【表１】
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【０１１５】
図５３は、ＡＡＣ５３００を表す。ＡＡＣ５３００は、赤道対称である軸非対称共鳴キャビティであり、第２軸対称性を有する。図５３の信号ポート５３０１と信号ポート５３０２は、ＡＡＣ５３００に電磁波エネルギーを供給するため、ＡＡＣ５３００における電磁波エネルギーをモニターして、制御するために使用する信号ポートである。
【０１１６】
ＡＡＣ５３００がｘ−ｙ平面について対称であるので、ＡＡＣ５３００は、赤道対称である（信号ポート５３０１と信号ポート５３０２とは、ＡＡＣ５３００の軸対称性、赤道対称性または第２軸対称に影響を及ぼさない）。
【０１１７】
ＡＡＣ５３００がｘ軸について軸対称であるので、ＡＡＣ５３００は、第２軸対称を有する。ＡＡＣ５３００がｚ軸について軸対称でないので、ＡＡＣ５３００は、軸非対称である。
【０１１８】
信号ポート５３０１と５３０２に対する影響を除いて、本願発明の組み合わせたＭＦＰとＥＦＰとのメカニズムによってＡＡＣ５３００は、時間平均化（波サイクルの１８０度にわたる）合成非平衡力を生成しない。ＡＡＣ５３００に対する時間平均化ＭＦＰとＥＦＰ合成力は、（信号ポート／電磁波相互作用を除外して）ゼロである。
【０１１９】
小さな、電磁波の電場および磁場と、信号ポート５３０１と５３０２の壁の上の、または、その近傍に位置する余剰電荷とＡＣ電流との非対称相互作用によりＡＡＣ５３００上で生成された時間平均化（電磁波サイクルの１８０度にわたる）非平衡力が存在し得る。
【０１２０】
共鳴キャビティのための信号ポートの主な目的は、共鳴キャビティにおける電磁力を導入し、調整し、制御することである。本出願以前に、先行技術は存在しない。共鳴キャビティ上の信号ポートが、設計され、および／または、共鳴キャビティが共鳴電磁波で動作するときに、共鳴キャビティ上の時間平均非平衡力を生成することが決定される。
【０１２１】
本願発明の実施形態は、信号ポート位置と信号ポート設計は、実施形態の上で、複合ＥＦＰ・ＭＦＰメカニズムによって生成される時間平均化（電磁波サイクルの１８０度にわたる）合成非平衡力を増やすように設計される。この信号ポートは、実施形態の上で、時間平均化合成非平衡力をつくるために、非対称的に、電磁波の電場および磁場と相互作用するように設計されている。この非平衡力のフォース・ベクトルは、実施形態によって生成された時間平均化合成非平衡力を、構造的に増すことができる。
【０１２２】
軸非対称共鳴キャビティ（ＡＡＣ）は、本願発明の実施形態によって利用される。ＡＡＣは、部分的または全体的に軸対称表面から成る共鳴キャビティである（表面が、共鳴電磁波と共鳴しているキャビティ壁の境界であるインターフェースから成る）。この表面は、ｚ軸に関して非対称であるである（この非対称表面は、ｚ軸のまわりの３６０度スイープに関して変化する）。ｚ軸は、ＡＡＣの動作電磁波の電場アンチノードと交差する軸線であり、ＡＡＣによって含まれる動作共鳴電磁波の電場アンチノードにおいて電場線と平行である。この線は、本願明細書を通してｚ軸と呼ばれる。
【０１２３】
ＴＭ０１０電磁動作が使用される本願発明の実施形態にたいして、ｚ軸は、電磁波の単一のアンチノードに位置する。
【０１２４】
ＡＡＣの軸方向に非対称表面は、断面形状を有する壁面として定義される（断面形状は、ｘ−ｙ平面と平行である半径を含んでいる平面に位置する二次元の形状として定義され、ＡＡＣ内部の伝導表面の境界によってｚ軸、および、その二次元の形状が詳細に描写される）。半径（二次元の形状の平面である）が、ｚ軸のまわりに３６０度回転すると、その形状は、変化する。この半径の回転の経路は、ｘ−ｙ平面と平行である。ｘ−ｙ平面は、ｚ軸に対して垂直である。
【０１２５】
軸対称共鳴キャビティは、共鳴キャビティのｚ軸に関する軸対称性を有する。軸非対称共鳴キャビティ（ＡＡＣ）は、共鳴キャビティのｚ軸について、軸対称性を有さない。
【０１２６】
高次モード電磁波が使用される本願発明の実施形態に対して、ｚ軸は、共鳴キャビティの幾何学的なセンターに最も近い電磁波の電場アンチノードに位置し、ｚ軸は、このアンチノードにおいて、電磁波の電場線と平行である。
【０１２７】
軸非対称機能は、共鳴キャビティを軸非対称にする共鳴キャビティ壁の断面である。電磁波エネルギーをキャビティに導入するために使用される信号ポート、および、電磁波エネルギーを計測および／またはモニタリングおよび／または制御のため、またはキャビティの他の機能を実行するために使用される信号ポートは、信号ポートと共鳴キャビティが交差する横断面の表面領域が、共鳴キャビティの内部の表面領域の５％を超える、実施形態を除いて、本願発明の実施形態の軸非対称機構でない。
【０１２８】
ＡＡＣ５８００は、図５８に表され、赤道対称である軸非対称共鳴キャビティである。ＡＡＣ５８００の内部の電磁波の動作によって、ＡＡＣ５８００は、非平衡力を生成しないＡＡＣ５８００は、本願発明の実施形態でない。
【０１２９】
ＡＡＣ５９００は、図５９に表され、軸非対称かつ赤道非対称な共鳴キャビティである。ＡＡＣ５９００は、ＡＡＣ５９００は、ＡＡＣ５９００に追加された非対称機構を有することを除いて、ＡＡＣ５８００と同一である。ＡＡＣ５９００に追加される非対称機構は、図５９に表された、スロットである。ＡＡＣ５９００は本願発明の実施形態であり、適切な波長の電磁波が、ＡＡＣ５９００の内部で共鳴するとき、ＡＡＣ５９００のｙ軸のまわりにトルクを生成する非平衡力を生成する。
【０１３０】
図４３のピルボックス４３００は、軸対称な共鳴キャビティである。図３０のＡＡＣ３０００は、ピルボックス・タイプ・キャビティであり、ＡＡＣ３０００は軸非対称である。ＡＡＣ３０００は、図２５に表される底部プレート２５００と、図２８にブランク・プレート２８００との結合体から成る。ＡＡＣ３０００は、キャビティの下半分に（底部プレート２５００）７２スロットを有する（図２５において表される）。この７２スロットは、ＡＡＣ３０００の軸非対称な機構である。図２８の信号ポート２８０１Ａと信号ポート２８０１Ｂとは、ＡＡＣ３０００の軸非対称な機構でない。信号ポート２８０１Ａと信号ポート２８０１Ｂは、ＡＡＣ３０００に電磁エネルギーを導入して、調整するのに用いられ、内部のキャビティ壁とキャビティの真空空間の間のインターフェースの表面領域の５％以上から成るものではないからである。もし、７２スロットがＡＡＣ３０００から取り除かれると、ＡＡＣ３０００はもはや軸非対称でなくなり、ＡＡＣ３０００は、軸対称な共鳴キャビティとなる。ＡＡＣ３０００の７２スロットは、ＡＡＣ３０００の軸非対称機構である。
【０１３１】
ｘ−ｙ平面と平行であるスライス平面が、このスライス平面によって半分にスライスされたＡＡＣ３０００の２つの部分がこのスライス平面について対称であるようには存在しないので、ＡＡＣ３０００は、赤道対称でない。
【０１３２】
軸対称を有するＡＡＣ３０００について（ｚ軸でない）軸が存在しないから、ＡＡＣ３０００は、第２軸対称性を有しない。
【０１３３】
ＡＡＣの適切な設計によって、ＭＦＰとＥＦＰメカニズムによって生成される時間平均化合成力ベクトルの組合せによってつくられるこの時間平均化合成フォース・ベクトルは、ゼロでない。ＭＦＰおよびＥＦＰメカニズムによって生成される力は、本願発明の実施形態の上で、線形、および／または、回転非平衡力をつくるために、単独で、および／または、組み合わされて動作する。本願発明の実施形態において、ＭＦＰおよびＥＦＰメカニズムは、非平衡力をつくるために、ＡＡＣ上で単独で動作することができる。本願発明の実施形態は、線形および／または角度非平衡力を生成することができる（実施形態に接続されるボディの上で、線形運動量や角運動量成分の変化を引き起こす）。
【０１３４】
一方向性力を生成しない軸非対称キャビティは、当業者に知られている。当業者に知られている多くのＡＡＣシステムは、一方向性スラストを生成すること以外の目的のために使用される。軸非対称であるすべての共鳴キャビティが、必ずしも、非平衡力を生成するというわけではない。本願発明のＭＦＰおよび／またはＥＦＰメカニズムによって非平衡力を生成するあらゆる共鳴キャビティは、軸非対称である、および／または、ＭＦＰとＥＦＰメカニズムによって非平衡力をつくる信号ポートを有する。本出願の時点では、共鳴キャビティの上で一方向性力を生成する目的で信号ポートと相互作用している電磁波に関して先行技術は存在しない。
［磁場推進（ＭＦＰ）メカニズム］
【０１３５】
実施形態の共鳴キャビティの内部の伝導壁の上に流れる電流と相互作用する電磁波磁場の相互作用によってつくられる磁場によって誘発されたローレンツ力のアンバランスをつくることによって、本願発明の実施形態において、ＭＦＰメカニズムは、非平衡力を生成する。
【０１３６】
本願発明の実施形態のＡＡＣは、種々の形状であるが、しかし、軸非対称面（機構）を有するピルボックス・キャビティは、ＭＦＰメカニズムの図示を可能にする本願発明の実施形態である。図２５、図２８および図３０は、ピルボックス・キャビティ３０００を表す。ピルボックス・キャビティ３０００は、ＡＡＣである。ピルボックス・キャビティ３０００は、一方向性力をつくるために、ピルボックス・キャビティ３０００の中で動作するＴＭ０１０電磁波の磁場と相互作用する軸非対称面を有する。図２８は、ブランク・プレート２８００を表し、ブランク・プレート２８００は、ピルボックス・キャビティ３０００の上部プレートである。ピルボックス３０００は、底部プレート２５００とのブランク・プレート２８００の結合体によって形成される。ブランク・プレート２８００の２つのホールは、ピルボックス・キャビティ３０００を動かすため、そして、フィードバック制御回路と接続するために使われる結合ポート（信号ポート）である。図２５は、底部プレート２５００を表す。底部プレート２５００は、ピルボックス・キャビティ３０００のが軸非対称機構から成る７２スロットを有する。スロット２５０３は、底部プレート２５００の７２スロットのうちの１つを表す。底部プレート２５００のスロットの全ては、スロット２５０３に、形状において同一である。任意数の軸非対称機構を、本願発明の実施形態のＡＡＣで使用することができる。本願発明の実施形態のＡＡＣの非対称機構は、形状において均一である必要はない。
【０１３７】
ピルボックス・キャビティ３０００の中で第１ハーモニック・モードで動作している共鳴電磁波は、キャビティの赤道壁において電場ノードと、図２５、図２８と図３０（ｚ軸）の中心線に沿って位置する磁場ノードとを有する定在波をつくる。ピルボックス・キャビティ３０００の中のＴＭ０１０電磁波の作動の間に、電磁波の電場と磁場は、時間において、９０度位相外れである。共鳴電磁波によってつくられる干渉パターンのために、電場は、ピルボックス・キャビティ３０００の軸センターにおいて、最も強く、磁場は、ピルボックス・キャビティ３０００の外壁に向かって、最も強い。
【０１３８】
図２５のスロットは、ピルボックス・キャビティ３０００の軸非対称機構を表す。ピルボックス・キャビティ３０００がＴＭ０１０電磁波で共鳴するとき、電流が、ピルボックス・キャビティ３０００の壁上でつくられる。これらの電流は、図３０の上で、ポイントＡから、ポイントＢへ、ピルボックス・キャビティ３０００の壁に沿って、図２５に表されるスロットの間に位置するＡＡＣ内壁面を通って、動く。ピルボックス・キャビティ３０００の内壁で伝播するＡＣ電流は、図３０の矢印３００２と矢印３００３によって表されるパスをたどる。ＡＣ電流の単一経路は、図２５の矢印２５０６として描写される。さらなる７１本の同一の経路が、図２５のさらなるスロットの間に存在する。これらのさらなる経路に対する矢印は、図２５では、表されない。
【０１３９】
ブリッジ２５０７の断面図（図２５の中の切断面２５０８の断面図）の詳細図が、図３３および図３４に表される。ピルボックス・キャビティ３０００の壁の上に流れるＡＣ電流が、ブリッジ２５０７の上部を通って伝播し、ある電流は、ブリッジ２５０７の側壁に沿って伝播する。このＡＣ電流は、図３３および図３４の平面に、垂直に進む。図３３および図３４において、ＡＣ電流は、円として描写される。円のサイズは、ブリッジ５０７の壁上において、そのポイントでのＡＣ電流の強度を表す。図３３の円のＸは、図３３の平面の中に向かう（読者から離れる方向）ＡＣ電流方向を表す。図３４の空の円は、図３４の平面から上がってくる（読者の方へ）ＡＣ電流方向を表す。
【０１４０】
電磁波サイクルの最初の９０度の間、図３３に描かれるように、電流が伝播し、電磁波サイクルの第２番目の９０度の間、図３４に表されるように、電流は伝播する。ＡＣ表面電流は、磁界強度とピルボックス・キャビティ３０００の中で動作する電磁波の磁場の方向とに同調して変化する。磁力線は、図３３と図３４の中の矢印として描写される。図３３および図３４の中の矢印のサイズは、ピルボックス・キャビティ３０００における、そのポイントでの磁場の強度を表す。矢印の長さは、磁界の強さを表すが、その矢印の長さは、比率を表すものではない。図３３および図３４の右へのｚ軸方向矢印は、磁力線ではない。ｚ軸方向矢印は、ｚ軸正方向を表す。
【０１４１】
ピルボックス・キャビティ３０００の壁の上のＡＣ電流が、正常動作の間、ブリッジ２５０７上で振動すると、いくらかの電流は、ブリッジ２５０７のいずれの側にも位置する垂直壁面の上へ引き出される。これらの垂直壁面は、図３３および図３４の中の壁Ｃ３３０１と壁Ｄ３３０２として表される。壁Ｃ３３０１と壁Ｄ３３０２上の、および、ブリッジ２５０７の上のＡＣ電流は、ピルボックス・キャビティ３０００で動作しているＴＭ０１０電磁波の磁場の最小振幅、最大振幅と同調して、最小振幅、最大振幅に達する。
【０１４２】
ピルボックス・キャビティ３０００の壁で電流が、電磁波の磁場と相互作用するとき、力がつくられる。この力は、ローレンツ力の磁場誘導コンポーネントである。このローレンツ力のフォース・ベクトルの方向は、常に、電流方向と磁場方向との両方に直角であり、物理学の右手の法則を使用して決定することができる。共鳴キャビティの磁場誘導ローレンツ力は、常に、共鳴電磁波を含むキャビティ壁の表面に向っている。
【０１４３】
（共鳴波により）電流と磁場が相互作用しているピルボックス・キャビティ３０００の壁の上のあらゆるポイントにおいて、電磁波から外へ押している力が存在する。外向きの力の時間平均（電磁波サイクルの１８０度にわたる）は、常に、電流を含む壁に対して直交方向を、磁場電流相互作用のポイントにおいて、電磁波磁場から離れて外向きに指している。ピルボックス・キャビティ３０００の上のＭＦＰ誘導一方向性力は、実施形態の全表面の上に及ぼされるｚ軸方向ＭＦＦ誘導ローレンツ力圧におけるアンバランスによって生成される。
【０１４４】
ピルボックス・キャビティ３０００の上部プレート（ブランク・プレート２８００）上で、図２５のスロットの領域上を進んでいるすべての電子は、ｚ軸正方向ＭＦＦ誘導ローレンツ力を受ける。ピルボックス・キャビティ３０００の底部プレート２５００上で、いくらかの電子は、スロットの側壁に沿って、スロット領域を進む。この壁の２つは、図３３および図３４の中の壁Ｃ３３０１と壁Ｄ３３０２として描かれている。壁Ｃ３３０１と壁Ｄ３３０２に沿って進んでいる電子は、ｚ軸に対して直角であるＭＦＦ誘導ローレンツ力を受ける。これらの電子は、ピルボックス・キャビティ３０００の上で時間平均化ｚ軸方向力をつくらない。ピルボックス・キャビティ３０００の底部プレート２５００のスロットの同一の幾何形状のために、底部プレート２５００のスロットのすべての側壁は、非ｚ軸方向力を受ける。底部プレート２５００のスロットの側壁で、ＭＦＦによって及ぼされるフォース・ベクトルは、ｘ−ｙ平面と平行である。
【０１４５】
ブリッジ２５０７の最上部に沿って伝播する電子は、ｚ軸負方向に、ＭＦＦ誘導ローレンツ力を受ける（ピルボックス・キャビティ３０００のブリッジの対称性のために、ピルボックス・キャビティ３０００のすべてのブリッジは、同一の大きさのｚ軸方向力を受ける）。
【０１４６】
ＭＦＰ推進力メカニズムによるピルボックス・キャビティ３０００の上の時間平均化合成ｚ軸方向力は、ピルボックス・キャビティ３０００の内壁に及ぼされるすべてのｚ軸方向ＭＦＦ誘導ローレンツ力の時間平均化合計である。すべてのＭＦＦ誘導ローレンツ力が、ピルボックス・キャビティ３０００の全表面上で加算されたベクトルであるとき、ｚ軸正方向を指す時間平均化合成ｚ軸方向不均衡ＭＦＦ誘導ローレンツ力が、結果として生じる。この時間平均化合成不均衡ｚ軸方向ローレンツ力は、ピルボックス・キャビティ３０００の上、および、ピルボックス・キャビティ３０００に接続したあらゆるボディに、一方向性スラストを生成する。
【０１４７】
共鳴キャビティ壁の上の所定のポイントにおけるＭＦＦ誘導ローレンツ力は、そのポイントでの磁場のエネルギー密度と比例している。スロットの領域にわたって、ブランク・プレート２８００と相互作用しているすべてのエネルギーは、ｚ軸正方向ローレンツ力をつくる。底部プレート２５００のスロットの領域にわたって、大部分のエネルギーは、ブリッジ最上部の領域の底部プレート２５００と相互作用する。この相互作用は、ｚ軸負方向力をつくる。底部プレート２５００と相互作用するエネルギーのいくらかは、スロットの側壁においてもそうする（壁Ｃ３３０１と壁Ｄ３３０２は、その側壁の２つである）。これらの相互作用は、時間平均化ｚ軸方向力をつくらない。
【０１４８】
ピルボックス・キャビティ３０００の全内面にわたるすべてのＭＦＦ誘導ｚ軸方向力の時間平均化総合計は、ピルボックス・キャビティ３０００の上の時間平均化合成ｚ軸正方向力を、結果として生じる。一方向性ｚ軸正方向スラストは、ピルボックス・キャビティ３０００でＴＭ０１０共鳴電磁波を動作させることによってつくられる。
【０１４９】
ＴＭ０１０波の電場は、キャビティの軸センターの近くに集中する。電磁波の電場エネルギーは、主に、軸非対称機構を有さないキャビティの領域で、キャビティに作用する。大部分の電場エネルギーは、対称的に、キャビティ壁と相互作用する。ピルボックス・キャビティ３０００の上のＥＦＦ誘導ローレンツ力のアンバランスは、ＭＦＦ誘導ローレンツ力アンバランスより、大きさにおいて、はるかに小さい。合成不均衡なローレンツ力（ＥＦＦとＭＦＦとの組み合わせ）は、ピルボックス・キャビティ３０００でＴＭ０１０電磁波を動作させることから、結果的に生じる。
【０１５０】
ＭＦＦ誘導一方向性力の大きさは、キャビティの中での磁界強度の平方に比例している。ピルボックス・キャビティ３０００の上の一方向性力の大きさは、電磁波の格納されたエネルギーに正比例している。
【０１５１】
ピルボックス・キャビティ３０００は、本願発明の１つの実施形態を表す。適切に設計された非対称機構を有する本願発明の実施形態のＡＡＣは、ＭＦＰメカニズムにより非平衡力をつくる。
【０１５２】
本願発明の実施形態に対するＭＦＰ力は、数値的に計算することができる。それは、動作している電磁波の波周期の１８０度の間に、キャビティの全表面領域にわたってとられる表面電流の平方の透磁率定数倍の時間・面積分の１／２である。
【０１５３】
本願発明の実施形態における線形スラストに対して、ＭＦＰメカニズムは、ｚ軸と実質的に平行である線形不均衡力をつくる。ピルボックス・キャビティ３０００に対して、ＭＦＰメカニズムによって誘導される時間平均化合成力は、（キャビティ対称性のために、）ｚ軸と平行である。キャビティ壁の上の各々の点において、ＭＦＰメカニズムのための時間平均化ネットｚ軸方向ＭＦＦは、そこで以下の通りである。
方程式（２）
【数３】
2014511966.tif 000006
ＭＦＰ力が、本願発明の実施形態のＡＡＣの全表面にわたり積分されるとき、時間平均化合成不均衡ｚ方向力が、結果として生じる。
【０１５４】
ＭＦＰメカニズムは、キャビティ３０００の上で合成力をつくる。なぜなら、以下の理由からである。
１）スロットの領域にわたって、ピルボックス・キャビティ３０００のブランク・プレート２８００の内面上の全表面電流が、ｚ軸正方向を指しているベクトルを有するＭＦＦ誘導ローレンツ力をつくるために、電磁波の磁場と相互作用する。
２）底部プレート２５００のスロット壁（壁Ｃ３３０１と壁Ｄ３３０２は、その壁の２つである）に位置する全表面電流は、ｚ軸に対して直交する方向を指す時間平均化フォース・ベクトルをつくるために、電磁波磁場と相互作用する。壁Ｃ３３０１と壁Ｄ３３０２のＭＦＦ誘導ローレンツ力は、ｘ−ｙ平面と平行であり、ブランク・プレート２８００の上に及ぼされる、ｚ軸正方向を指している時間平均化ＭＦＦ誘導ローレンツ力に対向しない。
３）ブリッジ２５０７の最上部のＡＣ表面電流は、電磁波の磁場と相互作用し、ｚ軸負方向のＭＦＦ誘導ローレンツ力をつくる。このｚ軸負方向力は、ブランク・プレート２８００の上でｚ軸正方向に及ぼされるローレンツ力に対向する。底部プレート２５００のブリッジ最上部に位置するｚ軸負方向における合成ＭＦＦ誘導ローレンツ力は、ブランク・プレート２８００のスロット上の領域に及ぼされるｚ軸正方向の合成ＭＦＦ誘導ローレンツ力より小さい。
４）ピルボックス・キャビティ３０００の上のすべての時間平均化ｚ軸方向ＭＦＦ誘導ローレンツ力が、追加されたベクトルであるとき、ピルボックス・キャビティ３０００の上の時間平均化合成正方向ＭＦＦ誘導ｚ軸方向力が、結果として生じる。
５）本願発明の実施形態は、実施形態の共鳴キャビティの非対称機構上で、ＭＦＦおよび／またはＥＦＦ誘導ローレンツ力を生成する。このローレンツ力は、ｘ−ｙと平行なベクトル・コンポーネントを有し、それは、以下の、いずれかである。
ａ）キャンセルするために加えられたベクトル。
ｂ）ｚ軸のまわりでトルクをつくる合成ｘ−ｙ方向フォース・ベクトルを生成する。ｚ軸のまわりのそのようなトルクのつくることは、角度スラストを生成し、その角度スラストは、実施形態に、複数の波サイクルにわたり、実施形態の隔離されたシステムの総角運動量を変化させることができる。本願発明の実施形態は、ＭＦＰおよび／またはＥＦＰメカニズムを使用して、トルクをつくる。
（注）合成角度非平衡力をつくることは、ピルボックス・キャビティ３０００中で表される軸非対称な機構と異なる軸非対称な機構を要求する。
ｃ）ｘ−ｙ平面に平行なコンポーネントを有する合成線形力をつくる合成ｘ−ｙ方向フォース・ベクトルを生成する。
【０１５５】
図３３および図３４の中で表されるスロットに加えて、本願発明の実施形態は、ＭＦＰメカニズムによって（線形および／または角度）一方向性力を生成するために、他の軸非対称機構を使用する。これらの軸非対称な機構は、以下を含むが、これらに限られるものではない。
ａ）柱、および／またはロッド、および／または、凸幾何形状、および／または、凹幾何形状、および／または、共鳴キャビティ壁のベースから、共鳴キャビティに突き出ており、幾何的に均一であっても、均一でなくてもよく、共鳴キャビティで、局所的に、均一であっても、均一でなくてもよい他の幾何形状。
ｂ）スロットおよび／または、エッチング、および／または、凸面、および／または、共鳴キャビティの最上部、および／または、底部、および／または、側壁に切り込まれ、幾何的に均一であっても、均一でなくてもよく、共鳴キャビティで、局所的に、均一であっても、均一でなくてもよい凹幾何形状。
ｃ）軸非対称機構をつくる他のキャビティ壁面幾何形状。
ｄ）非対称機構をつくるためにキャビティ壁の上で使用される伝導材料の粒子構造の向きを使用することを含む、複数の材料、および／または、軸非対称機能をつくる非均一性を有する材料の使用。
ｅ）再構成可能キャビティ形状、および／または、再構成可能軸非対称機構形状、および／または、大きさを調整するための再構成可能軸非対称機構位置、および／または、ＭＦＰメカニズムによって生成される不均衡力ベクトルの方向の使用。
［ＭＦＰメカニズムを使用して角度非平衡力をつくる本願発明の実施形態］
【０１５６】
図３５は、底部プレート２５００の上でブリッジ２５０７と置換されるブリッジの断面形状を表す。ブリッジ２５０８の設計は、底部プレート２５００のブリッジの全てと置換される。ピルボックス・キャビティ３０００中で動作した第１ハーモニック電磁波（および、底部プレート２５００のブリッジの全ては、ブリッジ２５０７の設計の代わりにブリッジ２５０８の設計を有する）、時間平均化合成非平衡力（トルク）は、ＭＦＰメカニズムによってｚ軸のまわりでつくられる。なお、ＭＦＰメカニズムは、ピルボックス・キャビティ３０００の上で時間平均化合成ｚ軸方向非平衡力をつくる（ブリッジ２５０７と同一のブリッジの代わりに、ブリッジ２５０８と同一のブリッジで構成されるピルボックス・キャビティ３０００）。
【０１５７】
ブリッジ２５０８は、本願発明の実施形態の上で、回転時間平均化合成力ベクトルをつくる非対称機構の１つの実施形態を表す。時間平均化回転合成力ベクトルを作成する他のブリッジ設計、および／または、時間平均化合成ｚ軸方向力ベクトルは、本願発明の他の実施形態で使用される。
【０１５８】
図３６は、複数の同一でない軸非対称機構で構成されるＡＡＣの軸非対称機構の断面形状を表す。非対称機構３６０１は、本願発明の実施形態の同一でない軸非対称機構を表す。他の同一でない軸非対称機構および／または、同一でない軸非対称機構の組合せは、本願発明の代替の実施形態で使用される。
【０１５９】
図６７は、ブリッジの下に通る開口部を有するブリッジで構成されるＡＡＣの軸非対称機構の断面形状を表す。ブリッジ６７０１は、基板層（基板層６７０２）の上にエピタキシャルに堆積させた超伝導体層を有する軸非対称な機構である。ブリッジ６７０１の下の開放領域は、共鳴電磁波の磁場が、ブリッジ６７０１の底面と相互作用して、ブリッジ６７０１の下側でｚ軸正方向力をつくるのを可能にする。本願発明の実施形態において、ブリッジ６７０１は、図２５の底部プレート２５００の軸非対称なブリッジと置換される。
【０１６０】
基板層の上に伝導材料の薄膜層をつくるのに用いられる種々の技術が、当業者に知られている。これらの種々のコーティング技術は、本願発明の実施形態を製造するのに用いられる。
【０１６１】
図６８は、不規則な形状を有するブリッジで構成されるＡＡＣの軸非対称機構の断面形状を表す。ブリッジ６８０１は、均質の第二種超伝導体から成る軸非対称な機構である。本願発明の実施形態において、ブリッジ６８０１は、図２５の底部プレート２５００の軸非対称ブリッジと置換される。
［ＭＦＰメカニズムを使用して非平衡力を生成する信号ポートを有する軸対称赤道対称共鳴キャビティを使用する本願発明の実施形態］：
【０１６２】
図６４は、共鳴キャビティ６４００を表す。共鳴キャビティ６４００は、軸対称赤道対称共鳴キャビティである。信号ポート６４０１と信号ポート６４０２は、共鳴キャビティ６４００のｚ軸に関して、軸非対称である。
【０１６３】
共鳴キャビティ６４００の中のＴＭ０１０電磁波の動作は、共鳴キャビティ６４００の上のｚ軸負方向で時間平均化合成非平衡力をつくる。非平衡力は、主に、信号ポート６４０１と信号ポート６４０２の壁に作用するＭＦＰメカニズムによってつくられる。信号ポートの垂直（ｚ軸と平行の）壁に沿って進むＡＣ電流は、垂直信号ポート壁の上でローレンツ力をつくり、そのローレンツ力は、ｚ軸に対して直角である。信号ポートの下の共鳴キャビティ６４００の下半分において、すべてのローレンツ力はｚ軸と平行である。
【０１６４】
共鳴キャビティ６４００の上のｚ軸方向ＭＦＦ誘導ローレンツ力における時間平均化総アンバランスは、共鳴キャビティ６４００の内部における、ＴＭ０１０電磁波の動作によって生成される。
【０１６５】
共鳴キャビティ６４００の中の電磁波の動作は、信号ポート６４０１と信号ポート６４０２が共鳴キャビティ６４００に存在しないならば、非平衡力を生成しない。
【０１６６】
信号ポート６４０１と信号ポート６４０２とが共鳴キャビティ６４００において、高い磁場と低い電場の領域に位置するので、信号ポートの上の時間平均化ＭＦＦアンバランスは、大きさにおいて、その信号ポート上の時間平均化ＥＦＦアンバランスより大きい。時間平均化総線形ローレンツ力アンバランスは、したがって、共鳴キャビティ６４００の上に発生する。
［電場推進（ＥＦＰ）メカニズム］：
【０１６７】
本願発明のＥＦＰメカニズムは、本願発明の実施形態の壁に位置する余剰電荷と相互作用する電磁波電場の相互作用によってつくられる力のアンバランスをつくることによって本願発明の実施形態の電場推進（ＥＦＰ）メカニズムによりつくられるこの時間平均化合成フォース・ベクトルは、実質的にｚ軸と平行でありえる、あるいは、ｘ−ｙ平面と実質的に平行でありえる。本願発明のメカニズムは、本願発明の実施形態の上で、線形の非平衡力および／または角度のある非平衡力非平衡力を生成する。
【０１６８】
図２９は、ピルボックス・キャビティ２９００を表す。ピルボックス・キャビティ２９００は、図２６において表される上部プレート２６００と、図２８において表されるブランク・プレート２８００とを備える。ピルボックス・キャビティ２９００は、ピルボックス・キャビティ２９００の上で時間平均化合成不均衡ｚ軸方向ＥＦＦ誘導ローレンツ力をつくるために、ピルボックス・キャビティ２９００の中で動作するＴＭ０１０電磁波の電場と相互作用する軸非対称機能で構成される。ピルボックス・キャビティ２９００は、軸非対称と赤道非対称共鳴キャビティである。
【０１６９】
図２６の上部プレート２６００は、ピルボックス・キャビティ２９００の軸非対称機構から成る３６のスロットを有する。任意数の軸非対称機構を、本願発明の実施形態で使用することができ、この本願発明の実施形態の非対称機構は、実施形態の共鳴キャビティの上の設計または位置において均一である必要はない。ブランク・プレート２８００は、ピルボックス・キャビティ２９００で電磁波エネルギーを制御するためにピルボックス・キャビティ２９００を動作させ、フィードバック制御回路を接続する信号ポートとして使用される２つのホールを有する。
【０１７０】
図２６のスロット２６０１は、ピルボックス・キャビティ２９００の軸非対称機構の１つを表す。ピルボックス・キャビティ２９００は、第１ハーモニック電磁波と共鳴し、電荷を、ピルボックス・キャビティ２９００の壁でビルドアップさせる。これらの余剰電荷は、ピルボックス・キャビティ２９００の軸センターの近傍で上部プレートおよび下部プレートの上で最も高いコンセントレーションを有する。ピルボックス・キャビティ２９００の赤道壁の上のポイントにおいて、余剰電荷は、常に、電場ノードにおいてゼロである。ピルボックス・キャビティ２９００の壁の上の余剰体積電荷密度は、ピルボックス・キャビティ２９００で動作しているＴＭ０１０電磁波の電場の最小振幅、最大振幅と同調して、最小、最大に達する。
【０１７１】
図２９は、図２８において表されるブランク・プレート２８００と、図２６において表されるトップ部プレート２６００とから成る組立られたピルボックス・キャビティ２９００の横断面図を表す、
【０１７２】
図３７および３８は、スロット２６０１、スロット２６０２およびブリッジ２６０３の断面形状を表す。ブランク・プレート２８００の断面は、また、図３７および図３８でも表される。
【０１７３】
ＴＭ０１０電磁波によるピルボックス・キャビティ２９００の作動の期間に、余剰電荷は、上部プレート２６００とブランク・プレート２８００の壁でビルドアップする。図３７は、電磁波サイクルの９０度の間のスロット２６０１、スロット２６０２、および、ブリッジ２６０３でのピルボックス・キャビティ２９００の余剰電荷を表す。図３７の矢印（ｚ軸矢印を除いて）は、スロット２６０１、スロット２６０２、ブリッジ２６０３におけるピルボックス・キャビティ２９００の壁の上、および、スロット２６０１、スロット２６０２、ブリッジ２６０３の下のブランク・プレート２８００の上にある余剰電荷の上の電磁波の電場によって及ぼされる力の方向と大きさを表す。図３７において、ブリッジ２６０３、壁Ａ３７０１と壁Ｂ３７０２のマイナス記号は、電磁波サイクルの９０度の間にこれらの壁の上でビルドアップする余剰電子電荷を表す。図３７において、ブランク・プレート２８００の壁の上のプラス記号は、電磁波サイクルの９０度の間に壁のこの断面に存在する余剰陽子電荷を表す。
【０１７４】
電磁波の電場は、ピルボックス・キャビティ２９００の壁で、余剰表面の電荷と相互作用し、その壁の上の力をつくる。電磁波と表面の電荷の電場が存在する壁の上の各々のポイントの時間平均化フォース・ベクトルの方向は、その壁に対して垂直であり、力をつくる電磁波の電場の方向を指す。
【０１７５】
ブリッジ２６０３は、時間平均化ｚ軸負方向力を受ける。壁Ａ３７０１と壁Ｂ３７０２も、また、余剰表面電荷と電磁波の電場との相互作用から力を受ける。壁Ａ３７０１と壁Ｂ３７０２の時間平均化フォース・ベクトルは、ｘ−ｙ平面と平行であり、ピルボックス・キャビティ２９００の上でｚ軸方向力をつくらない。
【０１７６】
図３７において、底部プレート２８００の上の正表面電荷の全ては、正余剰電荷と電磁波の電場との相互作用のために、正時間平均化ｚ軸方向力を受ける。
【０１７７】
ピルボックス・キャビティ２９００は、時間平均化合成ｚ軸正方向力を受ける。上部プレート２６００の上に位置する表面電荷の上の電磁波の電場によって及ぼされる合成ｚ軸方向力が、大きさにおいて、ブランク・プレート２８００に位置する表面電荷の上で電磁波の電場によって及ぼされる合成ｚ軸正方向力より小さいからである。
【０１７８】
電磁波サイクルの第２番目の９０度の間、ピルボックス・キャビティ２９００の壁の上の余剰表面電荷の極性が逆転し、電磁波の電場の方向が、逆転する。図３８は、電磁波サイクルの第２番目の９０度の間の、底部プレート２８００のスロット２６０１、スロット２６０２、ブリッジ２６０３と壁断面におけるピルボックス・キャビティ２９００の余剰電荷を表す。波サイクルの第２番目の９０度の間、ピルボックス・キャビティ２９００は、電磁波サイクルの第１の９０度の間にピルボックス・キャビティ２９００が受けるのと同一の合成ｚ軸正方向力を受ける。
【０１７９】
ピルボックス・キャビティ２９００の中のＴＭ０１０電磁波の動作によって、ピルボックス・キャビティ２９００が受ける時間平均化（電磁波サイクルの１８０度にわたる）合成ｚ軸方向力は、ｚ軸正方向である。この本願発明の実施形態のＥＦＰメカニズムは、ｚ軸正方向においてＥＦＦ誘導不均衡ローレンツ力を生じる。ピルボックス・キャビティ２９００の実施形態において、ＥＦＰメカニズムによって生成される非平衡力は、ピルボックス・キャビティ２９００、および、ピルボックス・キャビティ２９００に接続したあらゆるボディの上の一方向性スラストをつくり、
【０１８０】
図３７および図３８の中で表されるスロットに加えて、他の軸非対称機構を、ＥＦＦ誘導不均衡ローレンツ力（線形および／または角度）を、ＥＦＰメカニズムによって生成するのに用いることができるこれらの軸非対称な機構は、以下を含むが、これらに限られるものではない。
ａ）柱、および／またはロッド、および／または、凸幾何形状、および／または、凹幾何形状、および／または、共鳴キャビティ壁のベースから、共鳴キャビティに突き出ており、幾何的に均一であっても、均一でなくてもよく、共鳴キャビティで、局所的に、均一であっても、均一でなくてもよい他の幾何形状。
ｂ）スロットおよび／または、エッチング、および／または、凸面、および／または、共鳴キャビティの最上部、および／または、底部、および／または、側壁に切り込まれ、幾何的に均一であっても、均一でなくてもよく、共鳴キャビティで、局所的に、均一であっても、均一でなくてもよい凹幾何形状。
ｃ）軸非対称機構をつくる他のキャビティ壁面幾何形状。
ｄ）非対称機構をつくるためにキャビティ壁の上で使用される伝導材料の粒子構造の向きを使用することを含む、複数の材料、および／または、軸非対称機能をつくる非均一性を有する材料の使用。
ｅ）再構成可能キャビティ形状、および／または、再構成可能軸非対称機構形状、および／または、大きさを調整するための再構成可能軸非対称機構位置、および／または、ＥＦＰメカニズムによって生成される不均衡力ベクトルの方向の使用。
【０１８１】
ピルボックス・キャビティ２９００は、線形非平衡力を生じ、ピルボックス・キャビティ２９００は、本願発明の１つの例示的な実施形態を表す。本願発明の他の実施形態は、ＥＦＰメカニズムを使用して、回転非平衡力、および／または、線形非平衡力を生じる。
【０１８２】
本願発明のＥＦＰメカニズムは、本願発明の実施形態の共鳴キャビティの上で非平衡力をつくることによって動作する。この非平衡力は、電磁波を含む共鳴キャビティの壁での電磁波の電場と余剰表面電荷との間の非対称相互作用によってつくられる。ＥＦＰメカニズムの非平衡力は、線形である場合も、回転である場合もある。
【０１８３】
余剰電荷が位置するＡＡＣの壁断面の上のポイントにおいて及ぼされる時間平均化ｚ軸方向力は、以下である。
方程式（３）
【数４】
2014511966.tif 000007
【０１８４】
ＥＦＰ力が、本願発明の実施形態のＡＡＣの全表面にわたり、かつ、電磁波サイクルの１８０度にわたって積分されるとき、時間平均化合成不均衡ｚ軸方向ローレンツ力が、結果として生じる。
【０１８５】
ＭＦＰメカニズムのように、ＥＦＰメカニズムは、本願発明の実施形態において不均衡ローレンツ力ベクトルの望ましい方向に対向するｚ軸方向フォース・ベクトルを減らすためにＡＡＣの軸非対称機構を使用する。ｚ軸に対して垂直でない本願発明の実施形態のＡＡＣの表面は、ｘｙ平面と平行であるコンポーネント・ベクトルを有するフォース・ベクトルを生じるために、本願発明の実施形態の共鳴電磁波の電場と相互作用する。そのベクトル・コンポーネントは、ＡＡＣ上でのｚ軸方向力に寄与しない。
【０１８６】
本願発明の実施形態において、ＭＦＰメカニズムとＥＦＰメカニズムは、同一の方向で実質的に動作するように設計され、両方のメカニズムは、非ゼロ時間平均化不均衡合成ローレンツ力をつくるために、非平衡力に寄与する。本願発明の実施形態によって生成されるＭＦＰおよびＥＦＰ共線形ｚ軸方向フォース・ベクトルのための複合力方程式は、以下である。
方程式（４）
【０１８７】
キャビティの上の総時間平均化ローレンツ力は、以下のように計算される。
【数５】
2014511966.tif 000008
【０１８８】
図２７は、本願発明の１つの実施形態であるピルボックス・キャビティ２７００の断面図を表し、それは、上部プレート２６００と底部プレート２５００とから成る。ピルボックス・キャビティ２７００は、ＴＭ０１０電磁共鳴波で動作する。ピルボックス・キャビティ２７００に対する信号ポートは、図２７では、表されない。ピルボックス・キャビティ２７００は、ｚ軸に一致し、ｚ軸正方向を指す組み合わせＭＦＰ・ＥＦＰ合成フォース・ベクトルを有する。ピルボックス・キャビティ２７００の上の総不均衡な時間平均化合成力は、方程式（４）によってピルボックス・キャビティ２７００に対して計算される。
【０１８９】
ＭＦＰおよび／またはＥＦＰメカニズムによって生成される合成力ベクトルが一致しない、および／または、ｚ軸に一致しない本願発明の実施形態のための非平衡力生成は、また、方程式（４）でも計算される。時間平均化合成不均衡力ベクトルが、キャビティの質量中心を通り抜けないならば、トルクがキャビティの上に誘導される。共鳴キャビティの全表面と実施形態の信号ポートの上に及ぼされる総ＭＦＰおよびＥＦＰ合成非平衡力のベクトル和。この力は、実施形態の上で線形および／または回転合成非平衡力をつくることができる。
［角度非平衡力生成］：
【０１９０】
ＭＦＰおよび／またはＥＦＰ推進メカニズムは、本願発明の実施形態の上で、不均衡線形および／または不均衡な角度力をつくるために、使用される。本願発明の実施形態の軸非対称機構の幾何形状は、不均衡な線形および／または不均衡な角度力を生成するように設計される。ＴＭ０１０電磁共鳴波で動作されるとき、ＥＦＰおよびＭＦＰメカニズムは、ピルボックス・キャビティ２７００の実施形態の上で時間平均化合成ｚ軸方向不均衡ローレンツ力を生じる。ピルボックス・キャビティ２７００の軸非対称機構に作用するＭＦＰおよびＥＦＰメカニズムは、全体のキャビティにわたり合計されるとき、キャンセルする均一なｘ−ｙ軸方向力を生じるから、角度非平衡力は、ピルボックス・キャビティ２７００の上で生成されない。
【０１９１】
ｘ−ｙ平面と平行であるベクトル・コンポーネントを有する、および／または、ｚ軸と平行でｚ軸と一致しないベクトル・コンポーネントを有する、および／または、キャビティの質量中心を通過しない時間平均化不均衡ローレンツ力ベクトルをつくる時間平均化不均衡力ベクトルを生成するために、共鳴電磁波の場と相互作用する軸非対称機構を用いて、角度力が、本願発明の実施形態において生成される。種々の軸非対称機構が、本願発明の実施形態において角度非平衡力を達成することができる。本願発明の実施形態において角度非平衡力を達成することができる軸非対称機構は、以下を含むが、しかし、これらに限られるものではない。
ａ）ｚ軸と交差し、平行であるすべての平面に関して非対称であるキャビティ壁のスロット。
ｂ）リッジ、突起、および／または、キャビティ壁から突き出て、交差するすべての平面に関して非対称な断面を有し、ｚ軸と平行である壁機構。
ｃ）軸非対称機構をつくるための、キャビティ壁の上で使用される伝導性および／または非導電性材料の粒子構造の方向を使用を含む、軸非対称機構をつくるための、複数の材料および／または非均質性を有する材料の使用。
ｄ）本願発明の実施形態において角度非平衡力をつくるのに用いられる軸非対称機能は、形状において均一であっても、不均一性であってもよく、ＡＡＣの位置において、均一であっても、不均一性であってもよく、材料および／または製造方法において、均一であっても、不均一性であってもよい。
［軸非対称赤道非対称ｘ−ｙ回転実施形態］
【０１９２】
図５４は、時間平均化（電磁波サイクルの１８０度にわたる）角度合成非平衡力を生成する本願発明の実施形態であるＡＡＣ５４００を表す。ＡＡＣ５４００は軸非対称で、赤道非対称である。ＡＡＣ５４００の中のＴＭ０１０電磁波の動作は、図５４のｚ軸と平行である、時間平均化（合成非平衡力ベクトル）を生成する。ＡＡＣの作動によって生成されたフォース・ベクトルは、ｚ軸と一致しない。ＡＡＣ５４００の作動は、図５４の中で表されるｙ軸のまわりで、合成不均衡トルクを生成する。
【０１９３】
ｚ軸についての９０度のＡＡＣ５４００の回転は、ＡＡＣ５４００の動作に、ｘ軸のまわりで時間平均化合成不均衡トルクを生成させる（ｘ軸は図５４に表されていない）。
［軸非対称赤道対称ｘ−ｙ線形実施形態］
【０１９４】
図５５は、ｘ−ｙ平面と平行である時間平均化（電磁波サイクルの１８０度にわたる）線形非平衡力を生成する本願発明の実施形態であるＡＡＣ５５００を表す。ＡＡＣ５５００は軸非対称で、赤道対称である。ＡＡＣ５５００の中のＴＭ０１０電磁波の動作は、ｘ軸方向で、時間平均化合成非平衡力を生成する。ｘ軸は、図５５の中で表される。
［軸非対称赤道対称ｘ−ｙ線形実施形態］
【０１９５】
図５６および図５７は、ｘ−ｙ平面と平行である時間平均（電磁波サイクルの１８０度にわたる）線形非平衡力を生成する本願発明の実施形態であるＡＡＣ５６００を表す。ＡＡＣ５６００は軸非対称で、赤道対称である。ＡＡＣ５６００の上半分（図５６の断面図Ａ−Ａで表される）は、ＡＡＣ５６００の下半分の鏡像である。ｘ−ｙ平面は、ＡＡＣが赤道対称である平面である。
【０１９６】
ＡＡＣ５６００のスロット５６０３は、１つのスロットであり、スロット５６０３は、ＡＡＣ５６００の軸非対称機構である。ＡＡＣ５６００の壁のスロットの全ては、スロット５６０３と同一であるか、あるいは、スロット５６０３の鏡像である。スロット５６０３の部分的な詳細（詳細Ｂ）は、図５７に表される。ＡＡＣ５６００は、ｙ−ｚ平面についても対称形である。
【０１９７】
スロット５６０３の上に進んでいるＡＣ電流の電磁波の磁場によって及ぼされるローレンツ力は、ｚ軸のまわりで合成ｚ軸方向力と合成トルクをつくる（ｚ軸トルクはｘ−ｙ方向フォース・ベクトルによってつくられる）。ＡＡＣ５６００に関するすべてのスロットの対称設計と配置によって、すべてのｚ軸トルク、ｚ軸方向力、および、ｘ軸方向力は相殺される。ＡＡＣ５６００のスロットの全ての上を進むＡＣ電流に関して電磁波の磁場によって及ぼされるｙ軸方向力は、実施形態の上で時間平均化（電磁波サイクルの１８０度にわたる）合成ｙ軸方向力をつくるために、構築的に、加わる。
［軸非対称赤道対称回転実施形態］
【０１９８】
図６０は、実施形態のｚ軸のまわりでトルクを生成する本願発明の実施形態の底部プレート６０００を表す。実施形態のＡＡＣは、底部プレート６０００の鏡像であるプレートと結合した底部プレート６０００から成り、これらのプレートは、整列して、実施形態を、第２軸対称性を有さない軸非対称、赤道対称なキャビティにする。底部プレート６０００のスロットは、ＡＡＣ５６００のスロットと同一である。
【０１９９】
底部プレート６０００と底部プレート６０００の鏡像との結合体である実施形態のＴＭ０１０電磁波の動作は、実施形態のｚ軸のまわりでトルクをつくる非平衡力を生成する。
［軸非対称赤道非対称回転実施形態］
【０２００】
図６１は、実施形態のｙ軸のまわりで、トルクを生成する本願発明の実施形態のＡＡＣ６１００を表す。ＡＡＣ６１００は、第２軸対称性を有さない軸非対称赤道非対称なキャビティである。ＡＡＣ６１００の断面形状のために、ＡＡＣ６１００は、赤道非対称である。ＡＡＣ６１００は、また、ｘ−ｙ平面の上に位置し、ｘ−ｙ平面の下に位置する鏡像を有しない非対称機構６１０３のために、赤道非対称である。
【０２０１】
ＡＡＣ６１００のＴＭ０１０電磁波の動作は、実施形態のｙ軸のまわりにトルクを生成する非平衡力を生成する。この本願発明のこの実施形態に作用することＥＦＰメカニズムは、ｙ軸トルクを生成する主要なメカニズムである。
［軸非対称な赤道非対称線形実施形態］
【０２０２】
図６２は、ＡＡＣ６２００のｚ軸と平行である線形非平衡力を生成する本願発明の実施形態であるＡＡＣ６２００を表す。ＡＡＣ６２００は、第２軸対称性を有さない軸非対称赤道非対称な共鳴キャビティである。ＡＡＣ６２００のｘ−ｙ平面より上に位置するスロットが、ｘ−ｙ平面の下で鏡像をもたないため、ＡＡＣ６２００は、赤道非対称であるである。
【０２０３】
ＡＡＣ６２００の内部の適切なモードの共鳴電磁波の動作は、ＡＡＣ６２００上で線形非平衡力を生成し、この非平衡力はｚ軸と平行である。
［軸非対称な赤道非対称線形実施形態］
【０２０４】
図６３は、ＡＡＣ６３００のｘ−ｙ平面と平行である線形非平衡力を生成する本願発明の実施形態であるＡＡＣ６３００を表す。ＡＡＣ６３００は、第２軸対称性を有さない軸非対称赤道非対称キャビティである。
【０２０５】
ＡＡＣ６３００の内部の適切なモードの共鳴電磁波の動作は、ＡＡＣ６３００上で、ｘ−ｙ平面と平行である線形非平衡力を生成する。
［４分の１波長共振子軸非対称赤道非対称線形実施形態］
【０２０６】
図６５は、ＡＡＣ６５００のｚ軸と平行である線形非平衡力を生成する本願発明の実施形態であるＡＡＣ６５００を表す。ＡＡＣ６５００は、第２軸対称性を有さない軸非対称赤道非対称キャビティである。
【０２０７】
ＡＡＣ６５００は、軸非対称な機構（スロット６５０３）を有する４分の１の波長共振子である。
［軸非対称赤道非対称回転実施形態］
【０２０８】
図６６は、図６６のｙ軸のまわりで、トルクを生成する本願発明の実施形態である共鳴キャビティ６６００を表す。非対称機構６６０３は、凸面突起である。
［本願発明の実施形態の運動量、角運動量、および、エネルギー利用］
［運動量］
【０２０９】
運動体の作用は、運動体の運動を定めるラグランジュ関数の時間積分と定義される。
方程式（５）
【数６】
2014511966.tif 000009
【０２１０】
最少作用の原理は、運動体は、システムの作用を最小にするパスをたどると述べている。運動体が等電位面に沿って進むならば、方程式（５）のポテンシャル・エネルギー項は、ゼロであり、方程式（５）の作用は、運動体の運動エネルギーの時間積分になる。外側の力がシステムに従って作用しないならば、運動体の運動エネルギーと運動量は、一定のままである。
【０２１１】
本願発明の実施形態において、方程式（５）のポテンシャル・エネルギー項の作用への寄与は、ゼロでない。本願発明の実施形態のＡＡＣの内部における共鳴電磁場は、実施形態を動かすためのエネルギーを提供し、電磁波のポテンシャル・エネルギー減少を引き起こす。電磁波のエネルギーが、実施形態の共鳴キャビティおよび／またはや信号ポート壁と相互作用し、実施形態の上で非平衡力を生成する。この非平衡力は、実施形態の共鳴キャビティの上で運動量変化を引き起こす。電磁波は、時間平均化ゼロ総運動量を有し、実施形態の上で運動量変化を生成した後に、運動量において変化しない。隔離されたシステムの総運動量は、本願発明の実施形態によって変わる。
【０２１２】
電磁ポテンシャル場が存在するシステムに対して、方程式（５）の作用をゼロのままにするために、いくつかの条件の少なくとも１つを、ラグランジュ関数（方程式（５））のポテンシャル・エネルギー項に適用しなければならない。
［方程式（５）条件Ａ］
ポテンシャルは、運動体の上で静的場によって及ぼされる力が、大きさで等しく、静的場をつくるエンティティの上で反対の方向に作用するように、運動体の上で相互作用する静的場である。（例えば、イオンを加速する静電場をつくる装置は、大きさで等しく、イオンの上で及ぼされる力に対して、反対の方向の力を受ける。）
［方程式（５）条件Ｂ］
ポテンシャルは、時間平均化（波サイクルの１８０度にわたる）総運動量ベクトルを有する動的な場である。伝播している電磁場において、電磁場の運動量＝Ｅ／ｃである。時間平均化非ゼロ運動量ベクトルを有する動的電磁ポテンシャル場を有するシステムの例は、ソーラーセイルを加速するために、日光を反射しているソーラーセイルである。
［方程式（５）条件Ｃ］
ポテンシャルは、対称的に運動体と相互作用する時間平均化ゼロ総運動量動的場である。（例えば、衛星の上に位置する軸対称共鳴キャビティで作用している共鳴電磁波は、時間平均化合成力をつくらず、運動量の変化を起こさず、閉システムのエネルギー変化をおこさない）。
【０２１３】
電磁ポテンシャル場の存在において、方程式（５）のポテンシャル・エネルギー項に対する、これらの３つの条件（方程式（５）条件Ａ、ＢおよびＣ）の少なくとも１つは、運動量のバランスを保つために、および、作用の積分を計算するときに、システムの作用を常に、ゼロのままのにするために、必要である。これらの条件は、本願発明の実施形態には、適用不可である。
【０２１４】
本願発明の実施形態は、共鳴キャビティの上で時間平均化合成不均衡ローレンツ力を生じるために、軸非対称共鳴キャビティの中で（または、キャビティの上で非対称相互作用をつくる電磁動作波と作用する信号ポートを有する軸対称キャビティの上で）動作する共鳴電磁波を使用する。共鳴電磁波は、動的な場であるが、しかし、その動的な場は、時間平均化ゼロ−総運動量ベクトルを有する。共鳴電磁波によってつくられる干渉パターンを通して、共鳴電磁波の時間平均化総運動量は、常に抑えられ、共鳴波は、常に、時間平均化ゼロ総運動量ベクトルを有する（いくらかの局所化領域が、運動量ベクトルを有する共鳴キャビティの内部の電磁場の中にあるが、しかし、キャビティの全体領域にわたって、キャビティの中の電磁波の１８０度波サイクルにわたって、合計されるとき、これらのベクトルは相殺する）。
【０２１５】
干渉パターンのために、共鳴電磁波は、常に、時間平均化ゼロ総運動量ベクトルを有する。この共鳴電磁波は、また、非対称軸非対称共鳴キャビティに、時間平均化合成非平衡力をつくるために、（または、キャビティの上で非対称相互作用をつくるために、電磁動作波と相互作用する信号ポートを有する軸対称なキャビティの上で、）作用する。方程式（５）の作用を単一の波サイクルの中で最小にするために、システムの運動エネルギーとポテンシャル・エネルギーの変化は、バランスしなければならない。
方程式（６）
ΔＫＥ＋ΔＰＥ＝０
【０２１６】
単一の波サイクルの中で、運動しているシステムの運動エネルギー変化の大きさは、運動しているシステムに作用している場のポテンシャル・エネルギーにおける変化の大きさに等しい。静的場、運動量ベクトルによる動的な場、および、ゼロ総運動量動的な場の場合、システムは、運動しているシステムの運動エネルギーの変化の正確な大きさによって、ポテンシャル・エネルギーを変化させる。
ａ）静的場において、静的場のソース、および、運動体は、運動量を保存し、２つのエンティティの間の質量中心の位置は、一定のままである。運動体の運動エネルギーの変化は、静的場における、運動しているシステムのポテンシャル・エネルギーの変化によって正確にバランスが保たれる。
ｂ）動的電磁場において、電磁場は、運動体の運動エネルギーにおける変化の大きさと等しいＥの大きさでＥ／ｃにより総運動量を変化させる。電磁場のシステムと運動体の運動量は、保存される。電磁場エネルギーの変化の大きさは、運動体の運動エネルギーの変化の大きさに等しい。
ｃ）本願発明の実施形態において、共鳴電磁波は、軸非対称共鳴キャビティの上で（または、キャビティの上で非対称相互作用をつくるために電磁動作波と相互作用する信号ポートを有する軸対称キャビティの上で）作用し、単一の波サイクルの中で、単一の電磁波サイクルの間に電磁波は、大きさにおいて運動体（実施形態の共鳴キャビティと、その共鳴キャビティに結合するボディ）の運動エネルギーの変化に等しい量だけ、フィールド・エネルギーにおいて減少する。電磁場エネルギー・デプリーションが、実施形態の運動エネルギー増加を引き起こすので、エネルギーは、本願発明の単一の波サイクルの中で保存される。共鳴電磁波は、実施形態の共鳴キャビティの上で仕事を実行し、共鳴キャビティの運動量を変える。電磁波が常にゼロ総運動量ベクトルを有するので、共鳴電磁波は、総運動量で変わることができない。電磁波は、運動量を実施形態の共鳴キャビティに与え、電磁波の総運動量は、常に、ゼロであるので、波運動量で少しの変化も経ない。システムの運動量（共鳴波と実施形態）は、単一の波サイクルの中で、または、複数の波サイクルにわたって一定でない。
【０２１７】
本願発明の実施形態は、共鳴電磁波が総運動量を有せず、電磁波が、本願発明の実施形態の共鳴キャビティ上に誘導する運動量変化のバランスをとることができないので、一方向性スラストをつくる。電磁波エネルギーは、キャビティ壁にたいし、非対称に作用し、実施形態の上で一方向性時間平均化合成ローレンツ力ベクトルをつくる。実施形態による電磁波相互作用の間、電磁波は、運動量を共鳴キャビティに与え、電磁波−共鳴キャビティ相互作用から離れて時間平均化総運動量変化を運ばない。反動質量の使用せずに、一方向性スラストが、達成される。
［結論］：
ａ）本願発明の実施形態は、隔離されたシステムの上で運動量で総変化を誘導する時間平均化非ゼロ合成非平衡力をつくる。
ｂ）電磁場がシステムに作用するとき、条件方程式（５）条件Ａ、および／またはＢ、および／またはＣが、方程式（５）のポテンシャル・エネルギー電磁場項を完全に記述することができるときだけ、隔離されたシステムは、一定の運動量を必然的に維持する。電磁場がその条件によって完全に記述することができないならば、その電磁場を含んでいる隔離されたシステムが、一定の総運動量を必ずしも保持するというわけではない。
［角運動量］
【０２１８】
本願発明の実施形態は、２つの方法によって角度非平衡力をつくる。
【０２１９】
方法１：本願発明の実施形態は、実施形態のＡＡＣ上で、線形非平衡力をつくる。線形不均衡力ベクトルは、実施形態によって推進されるボディの質量中心と一致せず、推進されたボディの質量中心のまわりで推進ボディの回転をつくる。
【０２２０】
方法２：本願発明の実施形態は、実施形態の共鳴キャビティのｘ軸および／またはｙ軸および／またはｚ軸のまわりで角度非平衡力（トルク）をつくる。角度非平衡力は、実施形態および実施形態に接続したボディの回転をつくる。
【０２２１】
本願発明の実施形態は、その実施形態によって作用されるボディの上で角度非平衡力をつくるために方法１および／または方法２を使用する。
【０２２２】
本願発明の実施形態の方法１および／または方法２によって生成される時間平均化合成角度非平衡力は、隔離されたシステムの角運動量成分における変化をつくる。電磁動作波の複数波サイクルにわたって、本願発明の実施形態は、実施形態の最初の慣性座標系に関して閉システム（実施形態の組み合わせポテンシャル・エネルギーおよび運動エネルギー）のネット回転エネルギーも変えることができる。
［本願発明のエネルギー］：
【０２２３】
本願発明の実施形態は、軸非対称共鳴キャビティの上で（または、共鳴キャビティの上で非対称相互作用をつくるために電磁動作波と相互作用する信号ポートによる軸方向に対称キャビティの上で）不均衡なローレンツ力をつくることによって、反動質量を使わずにスラストを生成する。一方向性力をつくることの結果として、本願発明は、（電磁動作波の複数波サイクルにわたって）実施形態の最初の慣性座標系に関して閉システムの総エネルギー（実施形態のポテンシャル・エネルギーおよび運動エネルギーの組み合わせ）を変えることができる。非平衡力を生成する（反動質量を使わずにスラストをつくる）いかなる装置でも，閉システムの総エネルギー（実施形態のポテンシャル・エネルギーおよび運動エネルギーの組み合わせ）を、実施形態の最初の慣性座標系に関して変えることができる。本願発明の実施形態を除いて、そのようなシステムは、現在、既知ではない。
［本願発明の単一パルス・スラスト方程式］：
【０２２４】
本願発明の実施形態のエネルギーは、単一の電磁波サイクルの中で保存される。
【０２２５】
本願発明の実施形態の単一の電磁波サイクルにたいして、実施形態によるスラストである装置の運動エネルギー増加は、本願発明の実施形態の共鳴キャビティの中に含まれる共鳴電磁波の電磁場エネルギーの減少によってバランスが保たれる。実施形態の共鳴キャビティの中の共鳴電磁波から成っている光子からのいくらかの光子エネルギーは、実施形態によってスラストされるボディの運動エネルギーに変わる。
【０２２６】
本願発明の実施形態によって推進されるボディの単一の波サイクル運動エネルギー変化は、以下によって与えられる。
方程式（７）
【数７】
2014511966.tif 000010
【０２２７】
本願発明の実施形態の単一のスラスト・サイクルにたいして、実施形態に接続されるボディは、最初の慣性座標系ν０から新しい慣性座標系ν１に速さ変化Δνだけ加速される速度変化は、下記で計算される。
方程式（８）
【数８】
2014511966.tif 000011
【０２２８】
１サイクルの間の、本願発明の実施形態に与えられる運動エネルギーは以下の通りである。
【数９】
2014511966.tif 000012
【０２２９】
したがって、１つの波サイクルの間のスラストされたボディの運動エネルギー増加と、各々のサイクルに対して、共鳴電磁波から減少する電磁エネルギー（スラストのみからの、さらなるエネルギーは、共鳴キャビティのオーム熱のために波から消耗する）は、以下の通りである。
方程式（９）
【数１０】
2014511966.tif 000013
【０２３０】
方程式（９）、そして、本願発明の単一波サイクル・スラストは、エネルギー保存の法則に従う。
［複数パルス・スラスト方程式］：
【０２３１】
複数波サイクルにわたり、本願発明の実施形態の共鳴電磁波から実施形態によって推進されるボディへのエネルギー入力は、電磁波サイクルの総合計掛ける単一のサイクルにつき電磁波からのエネルギー損によって与えられる（定常状態を動作の間の条件とみなす）。サイクルの数は、以下の通りである。
方程式（１０）
【数１１】
2014511966.tif 000014
方程式（１１）
【数１２】
2014511966.tif 000015
【０２３２】
方程式（１１）は、スラストされたボディの最初の慣性座標系に関して、スラストされたボディの運動エネルギー増加ではない。最初の慣性座標系に関して本願発明の実施形態の運動エネルギーは、以下の通りである。
方程式（１２）
【数１３】
2014511966.tif 000016
【数１４】
2014511966.tif 000017
【０２３３】
複数の波サイクルにわたって、共鳴電磁波から減少するエネルギー量（各々の波サイクルの間、スラストされたボディの運動エネルギーに変わる）と、スラストされたボディの最初の慣性座標系に関するスラストされたボディの運動エネルギー増加の総量との間に違いがある。エネルギー差は、方程式（１３）マイナス方程式（９）に等しい。
方程式（１４）
【数１５】
2014511966.tif 000018
【０２３４】
単一サイクルに対して、Ｎ＝１、および、ΔＥｋ（エネルギーは保存される）
【０２３５】
複数スラスト・サイクルに対して、Ｎ＞１、および、ΔＥｋ≠０。本願発明の実施形態の単一パルス基準フレームの外で基準フレームに関して本願発明の実施形態によってスラストされたボディに与えられた運動エネルギーは、本願発明の実施形態によってボディの速度変化をつくるのに用いられる共鳴電磁波から減少する電磁場エネルギーに等しくない。
【０２３６】
方程式（１４）は、均一なパルスおよび共線形一方向性フォース・ベクトルを有する本願発明の実施形態の動作に有効である。本願発明の実施形態のマルチ方向動作によってつくられるエネルギー変化、および／または、本願発明の実施形態を使用している種々の加速／減速の期間は、均一パルスであって、共線形一方向性フォース・ベクトルを有する個々のスラスト・セグメントを合計することによって計算することができる。
【０２３７】
角度非平衡力をつくるように構成される本願発明の実施形態は、実施形態に、複数波サイクルにわたり、実施形態の隔離されたシステムの総角運動量を変えさせることができる。１つの波サイクルより大きいパルス持続時間に対して、本願発明の実施形態は、スラストされたボディの上で回転非平衡力をつくる。不均衡な回転力は、総回転エネルギー変化（第１の波パルスより前の最初の回転エネルギー状態に関して）と、回転的にスラストされたボディの回転エネルギー変化をつくるのに用いられる共鳴電磁波から減少させられる全電磁場エネルギーとの間の差異をつくることができる。
［結論］：
【０２３８】
本願発明の実施形態は、電磁共鳴波の複数の波サイクルにわたって、（最初の慣性座標系に関して）閉システムの総エネルギーの変化をつくることができる非平衡力をつくる。（最初の慣性座標系に関して）閉システムの総エネルギー変化は、本願発明の実施形態によってつくられる線形および／または回転運動エネルギー変化の結果である。本願発明の実施形態によって与えられる（最初の慣性座標系に関して）閉システムの総エネルギー変化は、この閉システム・エネルギー変化をつくるのに用いられる電磁場エネルギーに必ずしも等しくない。本願発明の実施形態により推進される隔離されたボディは、閉システムの基準フレームの外の基準フレームに関して、隔離されたシステムの総エネルギーを変えることができる。
［線形バランス力に対する複数パルス・エネルギー・バランス］（エネルギーは保存される）：
【０２３９】
一定の質量ｍの発射体は、一連の反動質量オブジェクトで均一な相互作用によって加速される。
【０２４０】
Ｍｉ＝質量ｍの発射体と相互作用する反動質量オブジェクト。反動質量オブジェクトの全ては、等しい質量Ｍｉである。Ｍは、＞＞ｍである。
【０２４１】
各々の反動質量Ｍｉは、異なる慣性座標系で進む。Ｍ０は、ｖ０フレームで進む。Ｍ１は、ｖ１フレームで進む。Ｍ２は、ｖ２フレームで進み、Ｍｉは、ｖｉフレームで進む。
【０２４２】
質量ｍの発射体は、ｖ０フレームにおいてスタートし、反動質量オブジェクトの連続で一連のパルス加速により加速される。発射体は、反動質量Ｍ０のプッシュオフによって、ｖ０フレームからｖ１フレームまで加速される。発射体は、反動質量Ｍ１のプッシュオフによって、ｖ１フレームからｖ２フレームまで加速される。発射体は、反動質量Ｍｉのプッシュオフによって、ｖｉ慣性座標系からｖｉ＋１慣性座標系まで加速される。
【０２４３】
最終的な速度にＮパルスで発射体を加速するために要求されるエネルギーと、０慣性座標系に関する発射体の運動エネルギーとの間の差異が、方程式（１４）で与えられる。反動質量Ｍｉがｖ０慣性座標系に関して運動エネルギーにおいて、正確に方程式（１４）のΔＥだけ減少すると、全体的なシステム・エネルギーは保存される。
【０２４４】
発射体と反動質量Ｍｉとの間の加速力は、線形にバランスが保たれる。これは、以下を意味する。
ａ）質量ｍの発射体の加速度的なフォース・ベクトルは、反動質量Ｍｉに作用している加速度的なフォース・ベクトルに等しく、反対向きである。
ｂ）Ｍ＞＞ｍである場合には、加速力によって運動エネルギーに変わるポテンシャル・エネルギーのほぼ全ては、発射体の運動エネルギー増加によって、相互作用から持ち去られる。Ｍ＝∞である場合には、加速力によってつくられる運動エネルギーの１００％が、発射体によって持ち去られる。
ｃ）発射体の複数パルス加速に対して、反動質量運動エネルギーの減少（発射体のｖ０フレームに関して）は、方程式（１４）のΔＥｋのバランスを保つのに必要である。
［線形不均衡力に対する複数パルス・エネルギー方程式］：
【０２４５】
本願発明の実施形態は、線形不均衡力をつくる。本願発明の実施形態のＡＡＣに共鳴電磁波は、不均衡な合成力をつくる。共鳴電磁波は、合成ゼロ値ポインティング・ベクトルとおよそゼロ値である、時間平均化総運動量ベクトルとを有する。
【０２４６】
共鳴キャビティの壁による共鳴電磁波の相互作用は、共鳴波がおよそゼロ値合成時間平均化運動量を有するので、共鳴波の時間平均化総運動量で、変化をつくらない。本願発明の実施形態の共鳴キャビティの上で、電磁波は、不均衡なローレンツ力と、運動量変化とをつくる。しかし、共鳴電磁波は、総運動量を変えたり、運動量を移したりすることはできない。波が時間平均化ネット・ポインティング・ベクトルを有しないからである。本願発明の実施形態の電磁波は、電磁波がＡＡＣに与える運動量の変化のバランスをとるために、運動量をピックアップしたり、変えたりすることができない。
【０２４７】
本願発明の実施形態の単一パルスの間、エネルギーは保存される。ＡＡＣが、ＡＡＣ壁で電磁波の相互作用によってつくられる非平衡力によって加速されると、共鳴電磁波のエネルギーは、減少させられる。エネルギーは、本願発明の実施形態の連続操作（付加パルス・サイクル）を可能にするために共鳴電磁波へと追加されなければならない。
【０２４８】
本願発明の実施形態の各々の連続した電磁波サイクルの間、エネルギーは、実施形態自体の慣性座標系の中で保存される。共鳴電磁波の各々のパルスは、実施形態を加速することによって、実施形態に仕事をする。各々のパルスの間、実施形態をスラストするために電磁波から減少されたエネルギーは、方程式（７）によって与えられる。さらなる波動エネルギーは、ＡＡＣの壁のオーム加熱により共鳴電磁波から減少させられる。抵抗損を補うために、そして、運動エネルギーをスラストされる装置に与えることよる電磁場デプリーションを補うために、エネルギーが、共鳴波に追加される。
【０２４９】
一定の質量に対して定加速度を維持するために、パルスの時間期間で単一パルスが線形に増加する間、質量を加速することを要求される入力運動エネルギーは、下の方程式１５にしたがう。方程式（１５）
【数１６】
2014511966.tif 000019
ここで、ｔは、単一パルスの時間継続時間である。時間期間＝０で、エネルギーは、質量を加速することを要求されない。時間期間＝０に近い時間期間では、非常に少ない量のエネルギーが、質量を加速するために要求される（ｔ＞＞０と比較）。
【０２５０】
本願発明の実施形態は、ＭＨｚからＧＨｚの範囲にある共鳴波周波数で機能する（動作の他の周波数は、本願発明の他の実施形態によって使用される）。パルスの期間は、電磁波の動作周波数に逆比例している。パルス時間にわたって加速を達成するために、短い期間パルスは、非常に小さな電磁波エネルギー入力を要求する本願発明の実施形態は、電磁場エネルギーを非常に短い期間パルスでスラストされたボディの運動エネルギーに変える。スタートにおけるスラストされたボディ速度と、パルスの終わりにおけるものとの間の速度差が、小さいので、小さい量のエネルギーが、パルス・サイクルの間、ビークル加速を達成するために、要求される。
【０２５１】
例えば、本願発明の実施形態は、５ニュートンの総連続スラストで５０００ｋｇの宇宙飛行体を加速するために８０５ＭＨｚのＡＡＣを使用する。このスラストをつくるために、連続スラストの５ニュートンを提供するために、実施形態は、１サイクルにつき３．８６×１０−２１ジュール、または、３．１×１０−１２ワットのフィールド・エネルギーを要求する。（数値を、方程式（９）への入力から導出し、次に、フィールドからパワー要求を得るために、単一パルス・エネルギーに周波数を掛ける）。実施形態のキャビティ壁での抵抗損を埋め合わせるためにさらなるエネルギーを、場に入力する。
【０２５２】
（注）ｖｉ慣性座標系においてＭｉ反動質量をプッシュオフする５０００ｋｇの宇宙飛行体（ｖｉフレームは、８０５ＭＨｚのパルス周波数で、Ｎｉ加速パルスの後、衛星慣性座標系として常に同一のフレームである）は、衛星で５ニュートン連続加速力を生成するために、同一の３．１×１０−１２ワットのパワーを要求する。
【０２５３】
共鳴電磁波のすべての新しいパルスで、本願発明の実施形態は、実施形態の共鳴キャビティの上で、加速の新しいパルスをスタートする。共鳴電磁波は、１／ｆ秒期間、実施形態をスラストする。次に、新しいフィールドは、加速実施形態の新しい慣性座標系として同一の慣性座標系で生成される。電磁波が共鳴キャビティをスラストするパルス期間に、加速を達成するためのパワー要求は、非常にゼロに近い。このシステム動作は、共鳴電磁波のあらゆるサイクルで新しいジャーニイを始めることに類似しているこのジャーニイの第１ステップは、最も少ないエネルギー量を要求し、この第１ステップは、ただ１つの実施形態である。
【０２５４】
［問題］：
ｖ０フレームからｖ’フレームに質量を加速するために、本願発明の実施形態を使用し、次に、単一パルスにおいて、ｖ０慣性座標系へシステムを減速すること（例えば、壁にスラストされたボディを衝突させること）が、実施形態の共鳴電磁波によって実施形態質量へ入力されたものより多くのエネルギーを生成する。
【０２５５】
［説明］：
エネルギー・アンバランスは、非平衡力をつくる結果である。方程式（９）は、本願発明の実施形態に対して、慣性座標系ｖｉにおける反動質量Ｍｉ（Ｍｉ＞＞発射体質量）を有する一定質量発射体の複数のパルス加速に対するものと同じΔＥｋの結果を与える。伝統的な発射体システムにおいて、ΔＥｋは、最初の慣性座標系に関して反動質量運動エネルギーの減少によって、バランスする。本願発明の実施形態に対して、実施形態によって生成される非平衡力は、反動質量を要求しない。
【０２５６】
（注）本願発明の実施形態の慣性座標系において、エネルギーは、常に保存される。ｖ０フレームからｖ’フレームまで一様に動き、次に、一様に、ｖ０フレームに戻る本願発明の実施形態に対して、等しい量のエネルギーが、ｖ’に実施形態を加速して、それからｖ０に実施形態を減速するために、共鳴電磁波によって使用される。
［設計の考察］
【０２５７】
本願発明の実施形態の軸非対称共鳴キャビティ（または、キャビティの上で非対称相互作用をつくる電磁動作波と作用する信号ポートを有する軸対称キャビティを採用する実施形態）は、通常の伝導モードでおよび／または超伝導モードで動作する。超伝導共鳴キャビティ・システムの使用は、本願発明の実施形態の共鳴キャビティの中に到達するための、より高い電磁電場強度を可能にする。超伝導共鳴キャビティで達成されるより高い磁界の強さは、より大きな非平衡力を生成し、本願発明の実施形態の線形および／または回転スラストを増加する。
［構築の材料と方法］
【０２５８】
種々の材料と方法を、本願発明の実施形態の共鳴キャビティを製造するのに用いることができる。電流と表面電荷をサポートすることができるいかなる材料も、本願発明の実施形態で使用される共鳴キャビティに作ることができる。当業者は、本願発明の実施形態の望ましい動作に適切な場の大きさを有する電場および磁場を維持することができる共鳴キャビティを作るために要求される材料と方法を知っている。
［動作周波数］
【０２５９】
本願発明の実施形態は、どんな周波数ででも動くことができる。典型的には、本願発明の実施形態で使用される動作周波数は、１ＭＨｚと５０ＧＨｚの間で変動する。ＴＭ０１０電磁波で動作し、高周波数において動作する本願発明の実施形態の共鳴キャビティは、より低い周波数で動作するＴＭ０１０実施形態より少ないスラストを生成する。本願発明のＴＭ０１０実施形態のサイズは、実施形態の中で動作するＴＭ０１０電磁波の周波数に逆比例している。
【０２６０】
下の図は、図７の共鳴キャビティ７００の幾何形状に類似した幾何形状を有する、本願発明の実施形態の共鳴キャビティで動作するＴＭ０１０電磁波の動作によって生成されるスラストを表す。共鳴キャビティの全ては、第１の列にリストされた周波数を有する共鳴キャビティ７００のスケール・バージョンである。このチャートは、２５、５０、そして、７５ｋＡ／ｍの、スロットの上の上部プレート上に磁界強度を有する実施形態おいて、ＴＭ０１０波の動作によって生成されるスラスト（ニュートン）をリストする。
【０２６１】
【表２】
2014511966.tif 000020
【０２６２】
低い周波数キャビティは、より高い周波数キャビティより大きい。本願発明の実施形態の中で生成される合成力は、実施形態の表面積と比例している。より大きいキャビティ・サイズ（同一の幾何形状で）は、より大きな非平衡力を生成する。
【０２６３】
チャートにおいてリストされたスラスト番号は、共鳴キャビティ７００のスロットの領域にわたり、ｚ軸方向ＭＦＰ力で９％の総差異を使用する。
【０２６４】
より高い周波数キャビティは、低い周波数キャビティよりも、スラストの単位につき、より多くのパワーを使用する。共鳴キャビティ壁の抵抗損が、キャビティの中で動作する電磁波の周波数の平方と比例しているからである。
【０２６５】
本願発明のＴＭ０１０実施形態によって生成される一方向性力は、実施形態の周波数の平方に、およそ逆比例している。
【０２６６】
本願明細書に付帯する図は、本願発明の多数の実施形態を表す。図において描かれている共鳴キャビティは、いかなるサイズであってもよく、共鳴キャビティはスケーラブルである。例えば、図５５のＡＡＣ５５００は、１０センチメートルのキャビティ直径を有することができ、あるいは、１メートルの直径を有することもできる。キャビティのＴＭ０１０周波数は、キャビティ直径に依存している。ＡＡＣ５５００のより大きな直径バージョンは、より小さな直径キャビティより低い周波数を有する。ＡＡＣ５５００のどちらの直径のＴＭ０１０電磁波の動作でも、ＡＡＣ５５００上で一方向性スラストを生成する。
【０２６７】
ＡＡＣ５５００の直径は、どんな長さであってもよい。ＡＡＣ５５００は、５ＧＨｚ、２ＧＨｚ、５００ＭＨｚ、１００ＭＨｚ、において、または、実施形態の望ましい動作に適切である他のどの周波数においても動作することができる。ＡＡＣ５５００は、スラストの望ましいレベルを生成することを要求される適切なサイズにスケールされる。
【０２６８】
本願発明の実施形態は、実施形態の動作パラメータおよび／または実施形態のアプリケーションによって要求されるどんなＴＭ０１０周波数または高次モード周波数ででも動作することができる。
［電磁電場強度］
【０２６９】
電磁波の磁界の強さの平方は、本願発明の実施形態によって生成されるスラストと比例している。本願発明のＭＦＰ駆動実施形態において、磁界強度を二倍にすることは、実施形態によって生成される非平衡力を４倍にする。本願発明のＥＦＰ駆動実施形態において、電場強度を二倍にすることは、実施形態によって生成される非平衡力を４倍にする。
【０２７０】
本願発明の実施形態において、可能な限りの最も高いスラストは、望ましい。高いスラストは、本願発明の実施形態において、高い電場強度および／またはや磁界強度に対応する。最も高い磁界の強さを達成するために、超伝導材料が、実施形態で望ましくは使用される。
【０２７１】
各々の超伝導材料は、実施形態の超伝導共鳴キャビティのために達成できる最大場を制限する臨界磁界の強さを有する。例えば、ニオビウムは、０．１９８人のテスラの臨界磁場を有する。ニオビウムを使用している超伝導実施形態で持続可能である最大の表面の磁場は、およそ１５８，０００Ａ／ｍである。表面の導体としてニオビウムを有する共鳴キャビティを利用する本願発明の超伝導実施形態は、０〜１５８，０００Ａ／ｍの磁場で動作する。
【０２７２】
実施形態の共鳴キャビティ中の所定のポイントにおいて磁場によって及ぼされるローレンツ力は、以下の通りである。
【数１７】
2014511966.tif 000021
この力は、壁面に垂直の方向であり、電磁波の磁場から離れる方向である。ニオビウムは、１５６００Ｎ／ｍ２の最大のローレンツ力を生成する。共鳴キャビティの２つの対向する側へのローレンツ力圧力の差が、本願発明の実施形態において、非平衡力を生成する。ローレンツ力圧の総差異が１０％であるならば、実施形態は、ローレンツ力の差異が存在する共鳴キャビティの領域にわたり最高１５６０Ｎ／ｍ２を生成する。
【０２７３】
当業者に知られている現在のニオビウム製造法は、ニオビウムが、およそ１００のＭＶ／ｍの最大表面電場強度に到達することを可能にする。余剰表面電荷の上で電場によって及ぼされるＥＦＰローレンツ力は、以下の通りである。
【数１８】
2014511966.tif 000022
この力は、壁面に垂直の方向であり、電磁波の電場の方へ向いている。ニオビウムは、およそ４４０００Ｎ／ｍ２の最大の電場力を生成する。電場力圧の総差異が１０％であるならば、実施形態は、電場力の差異が存在する共鳴キャビティの領域にわたり最高４４００Ｎ／ｍ２を生成する。
【０２７４】
ニオビウム−スズは、およそ２０００万Ａ／ｍの最大の表面の電流、および、およそ２億５０００万Ｎ／ｍ２の最大のローレンツ力に対応する２５テスラの臨界磁場密度を有する超伝導合金である。ニオビウム−スズを利用する本願発明の実施形態は、２０００万Ａ／ｍの最大磁界の強さで動く。
【０２７５】
本願発明の実施形態の伝導材料の選択は、最大操作フィールドに顕著に影響を及ぼす。
【０２７６】
本願発明の実施形態の中の電磁電場強度の調整は、実施形態が実施形態によって非平衡力生成するのを調整することを可能にする。
【０２７７】
ＡＡＣ５５００の実施形態は、ニオビウム−スズから成ることができ、この実施形態は、２０ｋＡ／ｍ、１００ｋＡ／ｍ、１０００ｋＡ／ｍ、３０００ｋＡ／ｍまたは、最大表面磁場強度が、（ＡＡＣ５５００の内壁の上のすべてのポイントで）ニオビウム−スズの超伝導臨界磁界の強さ以下に留まる限り、他のいかなる最大表面磁場強度の最大表面磁場強度を有する超電導状態において、動作することができる。
【０２７８】
ＡＡＣ５５００の実施形態は、ニオビウム・スズから成ってもよく、１ＭＶ／ｍ、５ＭＶ／ｍ、１０ＭＶ／ｍ、または１５ＭＶ／ｍの最大表面電場強度、あるいは、最大表面電場強度が、（ＡＡＣ５５００の内壁の上のすべてのポイントで）顕著な表面放出が起こる電場レベルより下に留まる限り、他のいかなる最大表面電場強度を有するこの実施形態は、超電導状態で動作することができる。現在、最高水準の生産技術は、ニオビウム・スズ超伝導合金を１５ＭＶ／ｍまで動作させることが可能である。超伝導ニオビウム・スズ合金の製造の技術がよくなって、より高い（１５のＭＶ／ｍより）最大電場動作強度が可能である。
【０２７９】
本願発明の実施形態は、超伝導で非超伝導領域を有する内部の伝導表面で動作する。適切な電磁場強度が、共鳴キャビティの非超伝導領域で禁止された抵抗損を防止するのに使用される。
【０２８０】
本願発明の実施形態は、通常の伝導モードで動作する。通常の伝導動作モードにおいて、本願発明の実施形態は、共鳴キャビティの壁の上で抵抗加熱により誘導されるオーム加熱を取り除くために、適切な冷却を要求する。
［軸非対称なキャビティの幾何形状］：
【０２８１】
種々の軸非対称機構が、本願発明の実施形態に組み込まれる。線形および／または回転非平衡力を生成する機構が、本願明細書において記述される。いろいろな設計要素が、本願発明の実施形態の非対称機構のために適切な幾何形状を作るために使用される。設計特微は、以下を含むが、これらに限られるものではない。
ａ）設計に組み込まれる非対称機構の数
ｂ）非対称機構の形状
ｃ）複数の同一でない非対称機構の使用
ｄ）共鳴キャビティの非対称機構の配置位置
ｅ）共鳴キャビティのための構造の材料と非対称機構のための構造の材料
ｆ）共鳴キャビティの製造のための方法と、その共鳴キャビティの非対称機構の製造のための方法。
【０２８２】
本願発明の実施形態は、実施形態の共鳴キャビティの内部で電磁共鳴波の高い場強度で動作する。電磁波の高い場強度は、強い電場と、共鳴キャビティ壁の上の大きな電流をつくる。キャビティ壁の高い電場は、本願発明の実施形態による非平衡力の生成を妨げる、あるいは、止める場放出を誘導する。共鳴キャビティ壁の表面の大きな磁場は、本願発明の実施形態による非平衡力の生成を妨げる過度のパワー損失を起こす。
【０２８３】
超伝導モードで動作するとき、高い表面電流は、キャビティ壁の超伝導材料に、材料の臨界電流密度を超えさせることができ、次に、キャビティ急冷を起こすことができる。キャビティ急冷は、本願発明の実施形態に、非平衡力の生成をかなり減少させる。
【０２８４】
本願発明の実施形態は、より大きいキャビティ・サイズを使用する。大きなキャビティ・サイズは、低い電磁波周波数を可能にする。低い電磁波周波数は、共鳴キャビティの壁での単位領域あたりの加熱を減らし、非平衡力生成の単位あたりのパワー要求を減少する。キャビティ・サイズの最適化は、キャビティ面材料の物質パラメーターと、本願発明の実施形態に対する全体的な重さとスラスト条件に依存する。
【０２８５】
この本願発明の実施形態の幾何形状機構は、実施形態のために用途に基づいて最適化される。本願発明の実施形態の幾何形状を最適化するのに用いることができるいろいろな数値解析法と設計技法が、当業者に知られている。
［信号ポートと共鳴キャビティの駆動］
いろいろな技術が、本願発明の実施形態の共鳴キャビティへのパワー入力に使用される。それらの技術は、以下を含むが、しかし、これらに限られるものではない。
ａ）実施形態の共鳴キャビティの中で、共鳴電磁波の電場に接続した１つ以上の信号ケーブル
ｂ）実施形態の共鳴キャビティの中で、共鳴電磁波の磁場に接続した１つ以上の信号ケーブル
ｃ）実施形態の共鳴キャビティの中で、共鳴電磁波の電場に接続した１つ以上の導波管
ｄ）実施形態の共鳴キャビティの中で、共鳴電磁波の磁場に接続した１つ以上の導波管。
【０２８６】
本願発明の実施形態は、信号ケーブルを結合させる１つ以上の信号ポート、および／または、実施形態の共鳴キャビティへの導波管を使用する。実施形態は、単一の信号ポート、または、カップル信号ケーブルへの複数の信号ポート、および／または、実施形態の共鳴キャビティへの導波管を使用することができる。本願発明の実施形態は、信号ケーブル、および／または、実施形態の共鳴キャビティにパワーを与え、電磁エネルギーを調整する導波管の組合せを使用することができる。
【０２８７】
本願発明の実施形態は、共鳴キャビティへのパワー入力に信号ケーブルを使用することができ、信号ピックアップのために導波管を使用することができる。別法として、本願発明の実施形態は、共鳴キャビティへのパワー入力に導波路を使用して、信号ピックアップのために信号ケーブルを使用することができる。本願発明の実施形態は、また、信号ピックアップ、実施形態の共鳴キャビティへのパワー入力のために、信号ケーブルだけ、または、導波路だけを使用することができる。
【０２８８】
パワー入力と共鳴キャビティ内の電磁場から信号をピックアップする技術は、当業者によく知られており、これらの技術は、本願発明の実施形態で使用される。
［信号生成］
【０２８９】
本願発明の実施形態は、実施形態の共鳴キャビティを動かす電磁エネルギーを使用する。実施形態でスラスト生成のために適切な波長の電磁波エネルギーを生成するのに、いろいろな技術が用いられる。電磁波生成は、アナログまたはデジタルであり得る。この技術は、以下を含むが、しかし、これらに制限されるものではない。
ａ）以下を含むアナログ方法（しかし、これらに制限されるものではない）。
−  信号発生器の使用。
−  ＶＣＯ出力周波数を調整するために位相検出器のエラー電圧出力を使用する電圧制御発振器（ＶＣＯ）の使用。
このオシレータは、コルピッツ発振器、ハートレー発振器、クラップ・オシレータ、Ｎ−コア・クロス結合オシレータ、および／または、誘導体共鳴オシレータ（ＤＲＯ）を含むいくつかのトポロジの１つであってもよい、しかし、これらに限られるものではない。これらのオシレータ・トポロジの各々は、オシレータ周波数を変更するために、電圧変数タンク回路を使用する。
ｂ）ダイレクト・ディジタル・シンセサイザー（ＤＤＳ）を含むデジタル信号生成技術。しかし、ダイレクト・ディジタル・シンセサイザー（ＤＤＳ）の使用に限られていない。位相検出器からの誤差電圧は、ＤＤＳの出力周波数を変更して、ＤＤＳを制御するアナログ‐デジタル変換器（ＡＤＣ）に入れられる。
【０２９０】
本願発明の実施形態は、適切な波長とパワーレベルにおいて、実施形態の共鳴キャビティの中で、電磁波エネルギーを維持するために、位相同期ループ回路を使用する。
［冷却システム］：
【０２９１】
本願発明の実施形態の共鳴キャビティは、ＡＣ電流がキャビティ壁の上で振動すると共鳴キャビティの壁で起こるオーム加熱を取り除くために、冷却システムを要求する。本願発明の実施形態を、適切な動作温度に維持することができるいろいろな冷却技術が、当業者に知られている。
【０２９２】
本願発明の実施形態は、冷却システムを使用しないで、オーム加熱が、共鳴キャビティ壁からより冷たいヒートシンクに広がるようにする。宇宙応用において、冷却システムを使用しない本願発明の実施形態は、ディープスペースにオームの熱を放射することにより、実施形態の共鳴キャビティからオーム加熱を取り除く。
［真空設計］：
【０２９３】
本願発明の実施形態は、実質的に空にされた共鳴キャビティで動作する。完璧な真空は望ましいが、しかし、現在の技術では達成できない。本願発明の実施形態の共鳴キャビティの高真空は、その共鳴キャビティの中でより高い電磁場強さを可能にする。より高い磁界の強さは、実施形態により、より高い非平衡力生成に対応する。
【０２９４】
本願発明の実施形態は、空にされない共鳴キャビティで動作し、その実施形態は、実施形態の共鳴キャビティの中で、空気または他の材料を含むことができる。
［実施形態の共鳴キャビティのエネルギー源と動作させること］：
【０２９５】
本願発明の実施形態の共鳴キャビティは、実施形態を動かすために適切な、共鳴キャビティへ供給するエネルギーを要求する。キャビティへのエネルギー入力は、共鳴キャビティの壁で起こるオーム加熱ロスを補うのに用いられる。本願発明の実施形態によって生成される非平衡力が、実施形態の共鳴キャビティに作用すると、キャビティへのエネルギー入力は、電磁波から減少する電磁場エネルギーに代わるのにも用いられる。
【０２９６】
いろいろなエネルギー源を、本願発明のパワー実施形態に使用することができる。電磁エネルギーに変わることができるどんなエネルギー源でも本願発明の実施形態の共鳴キャビティを駆動するのに使用される。当業者は、エネルギー源を、本願発明の実施形態によって要求される電磁エネルギーに変えるために、利用できる技術を知っている。本願発明の実施形態にパワーを与えるために使用されるエネルギー源は以下を含むが、しかし、以下に限られていない。
ａ）太陽
ｂ）化学
ｃ）核融合／分裂／ラジオアイソトープ崩壊
ｄ）サーマル
ｅ）バッテリー
ｆ）物質／反物質
ｇ）遠隔パワー源から放射されたエネルギー。
【０２９７】
電磁エネルギーは、本願発明の実施形態の共鳴キャビティにパワーを与えるために使用される。本願発明の実施形態の共鳴キャビティへのパワーレベルと、本願発明の実施形態の共鳴キャビティに送られている電磁エネルギーの周波数は、当業者に知られているいろいろな技術によって調整され、制御される。本願発明の好ましい実施形態において、線型粒子加速装置応用において使用される標準的なフェーズロックドループに組み込まれる信号発生器は、好ましい実施形態の共鳴キャビティにおいて、電磁共鳴エネルギーを確立・維持するのに用いられる。
［構造材料］：
【０２９８】
低抵抗物質：本願発明の実施形態の共鳴キャビティ内部の電磁波反射表面は、望ましくは、非平衡力の発生のために使用される電磁波長の高い反射率を有する低抵抗物質で形成される。キャビティの中の反射面で使用される低抵抗物質は、実施形態の動作のための冷却とパワー要求を最小にすることができる。反射面のための理想的な材料は、ゼロＡＣ電気抵抗を有するものである、ＡＣ超電導特性を維持している間、高い磁場と電場に耐えることができるものである。そのようなＡＣ超伝導体は、現在発明者に知られていない。しかしながら、低いＡＣ抵抗率と高い臨界磁場強度を有する材料は、知られている。
［本願発明の実施形態の制御］：
【０２９９】
本願発明の実施形態によって生成される非平衡力は、本願発明の実施形態の共鳴キャビティに送られる電磁エネルギーの適切な制御によって調整され、制御される。共鳴キャビティの上で生成される合成フォース・ベクトルの方向は、共鳴キャビティの向きを制御することによって、および／または、非同時に生起する不均衡力ベクトルを生成する複数の共鳴キャビティの動作によって、または、非同時に生起する不均衡力ベクトルで複数の共鳴キャビティの向きを制御することによって調整される。なお、本願発明の実施形態のある冷却システムは、共鳴キャビティ動作に適切な温度を維持するために制御を要求する。当業者には、本願発明の実施形態のために適切な動作温度を維持することができる種々の冷却システム構成と制御技法が既知である。
［システム構成］：
【０３００】
図４は、本願発明の実施形態を表す。本願発明の他の実施形態のためのいろいろな他の構成も、可能である。筐体４００は、パワー・ユニット４０１、中央制御ユニット４０２、信号ユニット４０３、ＡＡＣ１００、および、冷却ユニット４０５に接続している。
【０３０１】
ＡＡＣ１００は、信号ユニット４０３による電磁場エネルギーで推進される。信号ユニット４０３は、また、望ましいスラスト・レベルを達成するのに十分なレベルで、ＡＡＣ１００の中のエネルギーレベルを維持する。
【０３０２】
中央制御ユニット４０２は、信号ユニット４０３を制御するためにフィードバック制御システムを使用する。いろいろな他のフィードバック制御システムが、当業者に知られており、これらの他のフィードバック制御システムは、本願発明の他の実施形態のために使用することができる。中央制御ユニット４０２は、筐体ユニット４００の加速をモニターして、信号ユニット４０３に送られる命令によってＡＡＣ１００の中のエネルギーのレベルを調整するレーザー・ジャイロスコープの構成であるフィードバック制御システムを含む。筐体ユニット４００（および接続したすべて装置）の調整されたスラストは、中央制御ユニット４０２のフィードバック制御システムの動作によって達成される。
【０３０３】
冷却ユニット４０５は、ＡＡＣ１００の温度を調整して、制御する。冷却ユニット４０５は、正常動作を達成するためにＡＡＣ１００を適切な温度に維持するために、定値制御ループを使用する。本願発明の実施形態の共鳴キャビティを冷却するために、いろいろな冷却システムを利用できる。冷却ユニット４０５は、ＡＡＣ１００からオーム加熱を取り除くために動作する、パルス・チューブ熱交換器を含む。冷却ユニット４０５は、ユニット４０１によってパワー供給される。
【０３０４】
図４の中で表される本願発明の実施形態は、一方向性に（線形および／または回転）スラストを生成するのに用いられる。
［代替構成］
【０３０５】
本願発明の実施形態は、下記を含む応用自在の動作を可能にする。しかし、以下に限られていない。
ａ）非平衡力レベルを調整する能力。
ｂ）非平衡力と一方向性スラストの方向を制御する能力。
ｃ）３つの方向における一方向スラストに加えて、本願発明の実施形態は、本願発明の実施形態、および、本願発明の実施形態に接続したボディの偏揺れ、ピッチ、ロール、を制御するのに用いられる。
ｄ）非平衡力を生成するためにいろいろなパワー源を使用する能力。
ｅ）より高い電磁波共鳴動作モードを使用して非平衡力をつくる能力（第２の倍音、第３の倍音、第４の倍音等）。
［６軸動作制御］
【０３０６】
本願発明の実施形態は、ｚ軸方向非平衡力を生成するだけである。本願発明の他の実施形態は、６軸運動と動作制御を生成する。６軸運動の制御は、実施形態の偏揺れ、ピッチ、ロールの制御と同様に、本願発明の実施形態を、ｘ、ｙ、ｚ方向にスラストすることを可能にする。
【０３０７】
図３９は、３軸ジンバルに搭載された本願発明の１つの例示的な実施形態を表す。ジンバル３９０１の中のＡＡＣ３９００の回転を通して、３つの線形軸（ｘ軸、ｙ軸、および／または、ｚ軸）のいずれに沿ったスラストでも、達成される。なお、図３９の中で表される構成は、トルクをつくることができ、ＡＡＣ３９００によって生成されるフォース・ベクトルがスラストのボディの質量中心で共線形でないとき、そのボディ質量中心のまわりにボディを回転させることができる。
【０３０８】
図４０は、６−軸動作制御を達成するために、筐体に搭載された３つの共鳴キャビティ・スラスターを使用する本願発明の例示的な実施形態を表す。図４０において、ＡＡＣ４００１、ＡＡＣ４００２、および、ＡＡＣ４００３は筐体４０００に接続される。
【０３０９】
ＡＡＣ４００１の内部で生成される非平衡力の変調によって、ＡＡ４００２、そして、ＡＡＣ４００３、６軸動作制御が、達成される。なお、ＡＡＣ４００１、  ＡＡＣ４００２、およびＡＡＣ４００３は、各々のキャビティによって生成される一方向性スラストの一定のレベルを維持している間、ＡＡＣ４００１、ＡＡＣ４００２、および、ＡＡＣ４００３が、６軸動作制御を達成することができるように、望ましくは、筐体４０００上で移動可能である。
【０３１０】
本願発明の実施形態に対する一方向性スラストの大きさの調整は、本願発明の実施形態の共鳴キャビティへの電磁信号パワーを調整することによって達成される。本願発明の実施形態の共鳴キャビティへの電磁エネルギーのより高いパワー・レベルは、より大きい大きさの非平衡力をつくる。
［高次動作モード］
【０３１１】
図１、図２、および、図３の例示的な実施形態において、例示的な推進システムは、ＴＭ０１０定在電磁波で動作する。本願発明の実施形態は、実施形態の共鳴キャビティの中での定在電磁波に対してより高く共鳴している動作モードを使用する。
【０３１２】
本願発明の実施形態の高調波動作モードも、線形および／または回転非平衡力を生じる。本願発明のより高い電磁波動作モード実施形態のＡＡＣの軸非対称機構（または、キャビティの上で非対称相互作用をつくる電磁動作波と作用する信号ポートで軸対称キャビティを採用する実施形態）は、ＥＦＰおよび／またはＭＦＰメカニズムによって不均衡なローレンツ力をつくるために、適切に配置される。
【０３１３】
図４１は、ＡＡＣ４１００の内部で、第３ハーモニック・モードで動作する本願発明の実施形態であるＡＡＣ４１００を表す。ＡＡＣ４１００は、円筒形の形状のピルボックス・タイプ・キャビティである。図４１の垂直破線は、ＡＡＣ４１００の第３ハーモニック・モードで動作する電磁波の電場ノードを表す。ＡＡＣ電磁場４１０４の赤道壁に位置する電磁波の別の電場ノードも、また、存在する。電場エネルギーが最大振幅であるとき、波サイクルの期間でのＡＡＣの断面図全体の電場強度を表す。
【０３１４】
図４１の中で表されるＡＡＣ４１００は、ｚ軸正方向で一方向性スラストを生じる。上部プレート非対称機構４１０２は、断面図で表される。これらの機構は、上部プレート４１０５に切断されたスロットであり、７２のスロットの２つの円形セットに配置されている。
【０３１５】
底部プレート４１０１は、高い磁界の強さの領域に位置する底部プレート非対称機構４１０３を有する。底部プレート非対称機構４１０３は、断面図で表され、底部プレート４１０１に切断されたスロットであり、７２のスロットの２つの円形のセットに配置される。
【０３１６】
本願発明の他の実施形態は、実施形態の共鳴キャビティの中でより高い電磁波モードで動作している他の共鳴キャビティ形状を使用する。本願発明のこれらの他のより高い電磁動作モード実施形態は、線形および／または回転非平衡力を生成するのに用いられる。図４１は、線形非平衡力を生成し、より高い電磁動作モードで動作する本願発明の１つの実施形態を表す。
【０３１７】
定在電磁波に対して、いかなる共鳴動作モードも、本願発明の実施形態には可能である。本願発明の実施形態のための異なる適用条件は、種々の最適定在電磁波動作モードを要求することができる。
【０３１８】
本願発明の実施形態は、複数の電磁動作波モードで動作することができる。図４１のＡＡＣ４１００は、ＡＡＣ４１００の中で動作する第３ハーモニック電磁波（図４１の破線）で表される。ＡＡＣ４１００の内部の第１オーダー（ＴＭ０１０）電磁波の動作は、また、ＡＡＣ４１００上で時間平均化（電磁波サイクルの１８０度にわたる）不均衡な合成フォース・ベクトをつくる。本願発明の実施形態は、非平衡力レベルを調整、および／または、生成された不均衡力ベクトルの方向を調整するために、動作電磁波の複数の動作モードを使用する。
【０３１９】
（注）ＡＡＣ４１００の中のＴＭ０１０電磁波の動作は、ｚ軸と平行である不均衡力ベクトルを生成し、ＡＡＣ４１００の中の第三調波電磁波の動作は、ｚ軸と平行である不均衡力ベクトルを生成する。本願発明の実施形態は、実施形態が複数の電磁モードで動作するとき、一致しないフォース・ベクトルを達成するために図４１の中で表されるものと異なる機構を要求する。図３５のブリッジ２５０８のような機構は、単一の実施形態の中で複数の電磁動作波を動作させる実施形態で非同時に起こるフォース・ベクトルを生成することができる。
［再構成可能共鳴キャビティ］
【０３２０】
本願発明の実施形態は、再構成可能な共鳴キャビティを採用する。再構成可能な共鳴キャビティは、移動可能、および／または、再構成可能な共鳴キャビティ壁の断面を有する。共鳴キャビティ壁の再コンフィギュレーションは、共鳴キャビティで電磁波の相互作用によって生成される一方向性フォース・ベクトルの大きさ、および／または、方向を調整する目的でされる。
【０３２１】
本願発明の実施形態は、実施形態の電磁動作周波数を調整するために、再構成可能な共鳴キャビティ壁も利用する。
【０３２２】
本願発明の実施形態は、図５５の中で表されるＡＡＣ５５００である。スロット５５０３は、スロット５５０３の深さを調節するピストン・アクチュエータを備えている（アクチュエータは図５５に表されていない）。このピストン・アクチュエータは、図５５の中で表される位置から、スロット５５０３をＡＡＣ５５００の円筒形内部伝導表面でフラッシュさせる深さにスロット５５０３の深さを調整することができる。
【０３２３】
ＡＡＣ５５００のすべてのスロットは、スロット５５０３に接続されるアクチュエータに同一のアクチュエータを備える。ＡＡＣ５５００のすべてのスロットを、ＡＡＣ５５００の円筒形内部伝導壁でフラッシュさせるための、アクチュエータの調整によって、ＡＡＣ５５００は、軸対称共鳴キャビティに変換され、一方向性スラストを生成しない。ＡＡＣ５５００のスロットの深さを調節するピストンの調整を通して、ＡＡＣ５５００は、実施形態によって生成される非平衡力を調整することができる。
【０３２４】
なお、種々のスロット構成の上のアクチュエータの調整は、ＡＡＣ５５００上で回転非平衡力を誘導する。例えば、スロット開口部を、キャビティの４５度幅断面のキャビティ内壁でフラッシュさせるためのアクチュエータの調整は、実施形態がＴＭ０１０モードで動作するとき、実施形態により回転力を生成させる。
［アプリケーション］
【０３２５】
本願発明の実施形態のアプリケーションは、以下ものを含むが、しかし、以下に限られていない。
【０３２６】
［衛星推進］：本願発明の実施形態は、衛星軌道と方向を維持すること、そして、衛星軌道と方向を変えることに用いられる、衛星の６軸動作制御が、本願発明の実施形態によって提供される。本願発明の実施形態は、他のタイプの衛星推進システムに勝る大きな利点を提供するが、しかし、以下に限られていない：長期の衛星寿命、衛星重さの減少、衛星ミッション能力の増加、衛星複雑さの減少、および、衛星パワー要求の減少。
【０３２７】
本願発明の実施形態を展開したいくつかの人工衛星は、以下を含むが、以下のビークルに限られていない。
ａ）当業者に知られている衛星推進力ミッションを実行する。
ｂ）既存の衛星に燃料を供給する。
ｃ）宇宙ゴミを収集する、方向変する、および／または、破壊する。
ｄ）衛星軌道の変更および／または再タスク
ｅ）その目標に大量の運動エネルギーをリリースする目的で目標に高速で向ける。
【０３２８】
［ＬＥＯからＧＥＯアプリケーションへ］：
多くの衛星は、周回低軌道（ＬＥＯ：Ｌｏｗ  Ｅａｒｔｈ  Ｏｒｂｉｔ）に打ち上げられる。衛星のさらなるクラスは、静止軌道（ＧＥＯ：Ｇｅｏｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｏｒｂｉｔ）を含むより高い軌道に打ち上げられる。ＬＥＯに質量を発射するのに対して、ＧＥＯを含むより高い軌道に同じ質量を発射することには、莫大な発射コスト増加が存在する。本願発明の実施形態は、衛星および／または宇宙探査機の軌道をＬＥＯから、ＧＥＯやより高い軌道に、および／または、深宇宙目的地への移動を可能にする軌道に、変えるのに用いられる。
【０３２９】
衛星や宇宙探査機の軌道の高さを増加するのに用いられる本願発明の実施形態は、以下を含む多くの利益を提供するが、しかし、以下に限られていない。
【０３３０】
１）顕著な発射コスト低減。衛星および宇宙探査機質量は、ＬＥＯに発射され、それから本願発明の実施形態が望ましい軌道にビークルを上げるのに、または、深宇宙にビークルを送るのに用いられる。質量をＬＥＯに発射するコストは、より高い軌道および／または、深宇宙遷移軌道に質量を発射するコストより、顕著に小さい。これらのコストは当業者に知られている。
【０３３１】
２）増加した質量を軌道に：衛星と宇宙探査機応用において、ＬＥＯを越えてより高い軌道に、ＧＥＯやディープスペースの目的地に大量のビークルを送ることが望ましい。打上げシステムは、ＬＥＯにより大きな質量ビークルを発射すること、次に、質量の軌道を、望ましい軌道（深宇宙遷移軌道を含む）に上げることによって、これらのより高い軌道に送ることができる質量に制限される。本願発明の実施形態を使用して、顕著に、より大きな質量ビークルを、より高い軌道、ＧＥＯやディープスペースの目的地に送ることができる。現在では、これらの望ましい軌道に送られる質量は、発射システムによって制限され、この制限は、当業者に知られている。
【０３３２】
［振動減衰］：
衛星での振動を減衰させることは、望ましい。衛星に搭載した本願発明の実施形態により生成された非平衡力の調整は、衛星で不必要な振動や振動モードを減らす、および／または、取り除くために使用される。
【０３３３】
［リアクション・ホイールの置き換え］：衛星の上のリアクション・ホイールは、当業者に知られている。これらの装置は、衛星の制御角運動量成分に使用される。本願発明の実施形態は、衛星の角運動量成分を制御するために、衛星で使用される。その実施形態は、リアクション・ホイールの代わりに使用され、軽い重さを含むリアクション・ホイール技術に勝る利点を提供し、単一システム（衛星複雑さを減らす）で衛星の線形・角度スラストを提供するために、実施形態のリアクション・ホイールと能力の回転を止める必要を除去する。
【０３３４】
［ＬＥＯからより高い軌道へ］：
本願発明の実施形態は、衛星と宇宙飛行体を、中間の地球軌道、高い地球軌道、および、地球−月系の外側の目的地と関連した軌道を含むより高いエネルギー軌道へ動かすのに用いられる。
【０３３５】
［小惑星の軌道修正］：
本願発明の実施形態は、小惑星および／または彗星をそらす、方向変更、および／または、破壊するように構成される。小惑星軌道のリダイレクションは、惑星保護、および／または科学的な目的、および／または小惑星マイニングを含む営利目的のために使用される。ただし、小惑星マイニングに限定されるものではない。
【０３３６】
［ディープ・スペースと惑星探査］：
本願推進システムの実施形態は、遠いポイントの間に速くビークルを推進するのに用いられる。惑星間、星間およびディープスペース走行時間は、本願発明の実施形態によって、当業者に知られている他のどの推進システムと比較しても激減する。本願発明の実施形態によって可能になる急速移動時間は、太陽系における、および、太陽系外における目的地への急速な新しい有人、無人の宇宙ミッションを可能にする。この急速な新しいミッションは、現在、当業者に知られているいかなる推進システムを用いても実用的ではない。
【０３３７】
下の表は、連続定加速度推進システムを使用するときの、地球から太陽系の種々の惑星までの走行時間の表である。地球と目標惑星の間の半分の中間地点への連続、安定した加速と次に、推進システムを１８０度回転させ（または一方向性スラストをつくる不均衡力ベクトルを回転させる）、（目標惑星に関して宇宙飛行体を減速する）で目的惑星への継続的な定加速度とによって、惑星への輸送が達成される。このテーブル（惑星をリストしている行の下で）の第１の行は、地球からの目標惑星への最小距離（メートル）である。列１にリストされる定加速度（そして、減速）において、目標惑星への輸送（日数）は、カラム１の定加速度値に対応する各々の行においてリストされている。最大の速度が光速の３％未満に留まるので、相対論的な影響は、このテーブルでは無視される。
【表３】
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【０３３８】
本願発明の実施形態は、太陽系の惑星に車両を推進するのに用いられる。本願発明の実施形態が反動質量を要求しないので、長い期間（日、月、年）の上の定加速度と減速は、経済的に、そして、実際的に達成される。太陽系の惑星への旅行、そして、太陽系の外の目標への旅行は、本願発明の実施形態を使用して、速く経済的である。
【０３３９】
［光速度とプランク・エネルギー推進］：
本願発明の実施形態は、非常に高い速度を達成するのに用いられる。本願発明の実施形態の高い速度旅行は、当業者に知られている現在の推進システムによっては、実際的に到達不可能である目的地への速い経済的な旅行を可能にする。
【０３４０】
適切なパワー源（船上や船外のパワー源）で、本願発明の実施形態は、連続的に加速して、光速（０．９９ｃより大きい）に近づく速さに達することができる。その実施形態の速度が増加すると、最初の慣性座標系に関して本願発明のこれらの実施形態の見かけの質量は、増加する。見かけの質量は、際限なく増加することはできない。一旦、速く運動している本願発明の実施形態の見かけの質量が、プランク・エネルギー密度に達すると、実施形態の局所領域における中で時空は、最初の慣性座標系に関してワープし、特異性が形成される。その実施形態が、プランク・エネルギー密度に達するようにする速度において、本願発明の実施形態が飛行しているが、本願発明の発明者は、飛行の結果を知らない。
【０３４１】
本願発明の実施形態によってつくられるエネルギー・アンバランス（最初の慣性座標系に関して、電磁波によるエネルギー入力とスラストされたボディの運動エネルギーとの間での差異）は、当業者に知られている種々のエネルギー源を、０．９９ｃを上回るビークル速度を達成するのに用いられることを可能にする。
【０３４２】
［大気圏搬送アプリケーション］：
本願発明の実施形態は、９．８ｍ／ｓ２を上回る加速をもたらす。本願発明のこれらの実施形態を備えているビークルは、ペイロードを持ち上げ、動かし、および／または、搬送するのに使用される。本願発明のこれらの実施形態は、現在の推進システムよりも顕著に経済的、ロジスティック的優位性を有する。
【０３４３】
本願推進システムの実施形態は、起点から貨物を、大気圏を通して加速し、宇宙空間を通して加速および減速し、そして、目的地にむけて減速することによって、地球上の遠いポイント間の貨物を搬送する。宇宙空間を通しての旅行の加速／減速位相は、大気抵抗によって制限されず、高い速度が達成される。出発地と目的地間の移動時間は、（他の推進力方法と比較して）高速度で、宇宙空間を通して進むことによって激減する。
【０３４４】
［打上げシステム］：
本願発明の実施形態は、ビークルの上で９．８ｍ／ｓ２を上回る加速をもたらす。本願発明の実施形態を備えているこのビークルは、ペイロードを宇宙空間に打ち上げる。本願発明のその実施形態は、当業者に知られているいかなる他の推進システムに対しても、顕著な経済的ロジスティック的優位性を有する。他の惑星や他のスペース・ボディからのペイロード・ボディを持ち上げる本願発明の打上げシステムの実施形態は、本願発明の実施形態に、９．８ｍ／ｓ２を越える、又は、それ未満である加速をもたらすことを要求することができる。
【０３４５】
［ホバリング・システム］：
本願発明の実施形態は、ボディの上で９．８ｍ／ｓ２を上回る加速をもたらす。その実施形態は、正確にそのボディ上の重力とバランスをとる加速において動作し、そのボディを、静止した位置にホバリングさせる。そのボディのホバリングは、以下を含む種々の有用なアプリケーションに役立つ。しかし、以下に限られていない：建築、観察、エンターテイメント、および、収納。他の惑星またはスペース・ボディの引力圏の中のホバリングは、本願発明の実施形態に、ホバリングを達成するために９．８ｍ／ｓ２以外の加速をもたらすことを要求することができる。
【０３４６】
［エネルギー収集］：
本願発明の実施形態によってつくられたエネルギー・アンバランス（電磁波によるエネルギー入力と最初の慣性座標系に関するビークルの運動エネルギーとの間の差異）は、有用な目的のために抽出される。本願発明の実施形態のいろいろな構成が、エネルギーを発生するのに用いられる。実施形態は、以下を含むが、しかし、以下に限られていない。
ａ）本願発明の実施形態が質量のポテンシャル・エネルギーを上げる線形システム。その質量は、ポテンシャル場を落ち、有用なエネルギーが抽出される。
ｂ）本願発明の実施形態がボディを推進する線形システム。ボディの運動エネルギーは、有用なエネルギーに変わる。
ｃ）本願発明の実施形態が有用なエネルギーを発生する回転システム。有用なエネルギーは回転ボディから抽出されて、その回転ボディは、本願発明の実施形態によって推進される。
【０３４７】
本願発明の実施形態によって生成される非平衡力は、実施形態の上で非平衡力をつくるエネルギー入力と、実施形態によって推進されるボディの運動エネルギーとの間で、エネルギー・アンバランスをつくる。実施形態の動作によって生成される運動エネルギーは、線形および／または回転運動エネルギーである。本願発明の実施形態に入力されるエネルギーと、実施形態によって推進されるボディの運動エネルギーとの間の差異は、推進されたボディの速度（線形および／または角度）の平方に比例する。本願発明の実施形態からの最大エネルギー抽出は、実施形態の最も高い実際的線形および／または回転動作速度において起きる。（動作速度は、実施形態速度とエネルギー抽出装置の基準フレーム速度との間の差異速度である）。
［本願発明による推進力の例示的方法］
【０３４８】
図４２は、本願発明が一方向スラストを生成し調整することができる例示的な方法のステップを表す。
【０３４９】
例示的な方法は、以下の通りに進行する。
【０３５０】
ステップ４２００：パワーが、共鳴キャビティに送られる。
【０３５１】
共鳴キャビティが、信号発生器から振動している信号を受信する。
【０３５２】
ステップ４２０１：一方向性スラストが、電磁波によって誘導される。
【０３５３】
前記共鳴キャビティにおいて定在電磁（ＥＭ）波を生成するステップであって、この定在電磁波が、共鳴キャビティのｚ軸を規定する振動電場ベクトルを有し、その定在電磁波は、共鳴キャビティの上で一方向性力を誘導する、ステップ。
【０３５４】
本方法は、以下のステップをさらに含むことができる。
ａ）共鳴キャビティからフィードバック信号を受信し、定在電磁波を望ましいレベルに維持するために周波数発生器を制御するステップ。
ｂ）予め定められた温度に共鳴キャビティを冷却するステップ、
ｃ）共鳴キャビティの方向を変えるステップ、
ｄ）共鳴キャビティの形状を変えるステップ。
［本願発明の１つの実験的な実施形態］
【０３５５】
図５、図６、図７、図８、図９、図１０、図１１および図１２は、本願発明の１つの実施形態を表す。本願発明のこの実施形態は、本願発明の実施形態によって生成される線形非平衡力の実験的な実証のために使用される概念実証モデルである。
【０３５６】
図５は、上部プレート５００を表す。上部プレート５００は、２つの信号ポート、信号ポート５０１および信号ポートＢ５０２を有する。
【０３５７】
図６は、底部プレート６００を表す。底部プレート６００は、７２の同一のスロットを有する。そのスロットの１つが、図６の詳細Ｂの中で表される。底部プレート６００の７２のスロットは、底部プレート６００の軸非対称機構である。
【０３５８】
上部プレート５００と底部プレート６００は、２５０ＲＲＲニオビウムでできている。上部プレート５００と底部プレート６００は、両方のプレートの赤道壁に沿って結合された電子ビームである。図７は、上部プレート５００と底部プレート６００の結合体によって形成される共鳴キャビティ７００を表す。共鳴キャビティ７００は、軸非対称かつ赤道非対称な共鳴キャビティである。ＴＭ０１０電磁波共鳴キャビティ７００で動作するとき、共鳴キャビティ７００のｚ軸と平行で、一致する線形非平衡力を生成する。
【０３５９】
共鳴キャビティ７００のＴＭ０１０動作周波数は、およそ１０４７ＭＨｚである。共鳴キャビティ７００のＴＭ０１０周波数は、正常動作の間に変化する。周波数における変化は、（キャビティ形状を変化させる）液体ヘリウム動作温度への冷却、および、（また、ローレンツ力離調効果のためにキャビティ形状を変化させる）共鳴キャビティ７００への電磁波エネルギーの導入のためである。
【０３６０】
図１２は、位相同期ループ回路１２００（ＰＬＬ１２００）を表す。ＰＬＬ１２００は、共鳴キャビティ７００のＴＭ０１０動作周波数における電磁波エネルギーで、共鳴キャビティ７００にパワー供給する。ＰＬＬ１２００は、共鳴キャビティ７００が、ＴＭ０１０周波数にシフトする期間、適切な電磁周波数を維持する。ＰＬＬ１２００は、最大３０ワットのパワーを信号ケーブル８０１に供給することができる。信号ケーブル８０１は、電磁波エネルギーを共鳴キャビティ７００に導入するのに用いられる。
【０３６１】
図８は、真空チューブに接続される共鳴キャビティ７００、信号ケーブル８０１、および、ピックアップ・ケーブル８０２を表す。信号ケーブル８０１は堅い同軸ケーブルから成っている。信号ケーブル８０１は、真空パイプ８０４の軸センターに位置し、信号ケーブル８０１は、調節可能フィードスルー８０３を通過する。
【０３６２】
信号ケーブル８０１は、信号ポートＡ５０１を通して電磁波エネルギーを共鳴キャビティに導入する。調節可能フィードスルー８０３は、共鳴キャビティ７００に関して、信号ケーブル８０１の位置を制御するために、圧縮、拡大される。マルチパクト・バリアをブレークスルーするために、そして、共鳴キャビティ７００に関して、完全結合または他の望ましい位置に信号ケーブル８０１を配置するために、共鳴キャビティ７００の正常動作の間に、信号ケーブル８０１の位置の調整が、望ましい。
【０３６３】
ピックアップ・ケーブル８０２は、ＰＬＬ１２００に接続している。ピックアップ・ケーブル８０２は、信号ポートＢ５０２を通して共鳴キャビティ７００にも結合する。ピックアップ・ケーブル８０２は、共鳴キャビティ７００の中で存在する電磁場に、正常動作の間、弱く結合している。
【０３６４】
図９は、デュワー９００を表す。デュワー９００は、ヘリウム容器９０４の中の液体ヘリウムを維持することができる。ヘリウム容器９０４の中に含まれるヘリウム・バスへの熱移送は、およそ２ワット未満である。ヘリウム容器９０４の壁と開口部を通してヘリウム・バスに、ゼロ熱移送を有することは、望ましい。熱は、共鳴キャビティ７００の壁のオームの暖房として消されている共鳴キャビティ７００の中の電磁波エネルギーのために、共鳴キャビティ７００の正常動作の間、ヘリウム容器９０４の中に含まれるヘリウム・バスに入る。共鳴キャビティ７００の壁の加熱は、次に、ヘリウム容器９０４の中に含まれる液体ヘリウム・バスに移送される。
【０３６５】
デュワー９００は、真空バルブ９０１に部分的に含まれる。ジュワー９００の外の壁とヘリウム容器９０４の壁の間に位置するボリュームは、共鳴キャビティ７００の正常動作の間、真空バルブ９０１を通して空にされる。正常動作の間のこのボリュームの内部の真空バルブ圧は、およそ０．００３トーレである。
【０３６６】
Ｎ２ポート９０２とＮ２ポート９０３は、液体窒素をジャケット９０５中を動かすポートである。ジャケット９０５は、ジャケット９０５の銅板金に溶接された銅パイプを有する銅ジャケットである。銅パイプは、Ｎ２ポート９０２とＮ２ポート９０３を、ジャケット９０５に接続する。この銅パイプは、図９には表されていない。
【０３６７】
低温スーパー・インシュレーションの層が、ヘリウム容器９０４をくるんでいる。この低温スーパー・インシュレーションは、図９には表されない。
【０３６８】
ジュワー９００に類似した設計特微を有するデュワー設計は、当業者に知られている。
【０３６９】
図１０は、共鳴キャビティ７００と、結びついた信号ケーブル、および、ジュワー９００の内部に位置する真空管を表している。図１１は、ジュワー９００のトップ、および、共鳴キャビティ７００と取付けられた真空パイプをサポートすることと関連する部分の詳細図を表す。
【０３７０】
共鳴キャビティ７００は、典型的には、およそ１ｘ１０−８トーレの範囲にある高真空で動作する。図１０の中で表される真空ポンプ１００１は、共鳴キャビティ７００への真空パイプでつながれ、共鳴キャビティ７００で高真空をつくる。
【０３７１】
共鳴キャビティ７００はニオビウムから成っており、ニオビウムの臨界超伝導温度の下で動作する。大気圧における液体ヘリウムは、４．２Ｋの温度を有する。共鳴キャビティ７００の実験の間に、デュワー９００（図１１の中で表される）の開口部９０６は、クラムシェル・シール（図１１の中で表されない）でシールされる。開口部９０６をシールして、ヘリウム容器９０４は、大気圧からシールされた真空になる。ヘリウム容器９０４の圧力は、真空ポンプ（表されない）によりポンプ・ダウンされる。ヘリウム容器９０４の中の圧力の縮小は、液体ヘリウムの沸騰を起こし、液体ヘリウムの温度を下げる。
【０３７２】
ヘリウム容器９０４の圧力は、ポンプダウンの後のおよそ５０トーレである。真空ポンプダウンの後にヘリウム容器９０４に留まるヘリウムは、４．２Ｋよりも冷たい。５０トーレにおいて、ヘリウム容器９０４のヘリウム温度は、およそ２．３Ｋである。ヘリウム容器９０４を、５０トーレ圧へポンプダウンした後、開口部９０６のクラムシェル・シールは、取り除かれ、大気圧が、ヘリウム容器９０４に戻る。ヘリウム容器９０４に残ったヘリウムは、２．３Ｋに留まり、実験は、共鳴キャビティ７００上で、継続する。共鳴キャビティ７００からヘリウム容器９０４の液体ヘリウムへの熱伝達は、ヘリウム容器９０４の中のヘリウム温度が４．２Ｋ以下である間、液体ヘリウムの沸騰状態をつくらない。４．２Ｋの温度に達するまで、ヘリウムは大気圧で沸騰しない。大気圧における４．２Ｋ以下の温度でのヘリウム液体の実験の実行は、沸騰ヘリウムの影響が、共鳴キャビティ７００と付属の真空パイプをサポートするロードセルで力変化をつくるのを防ぐ。
【０３７３】
図１１のサポート・アーム１１０１は、サポート・ブラケットＡ１１０２をサポートする。図１０の断面図ＡＡの部分ではないので、サポート・ブラケットＢ１１０２は、図１１の中で表されない。サポート・ブラケットＡ１１０２とＢ１１０２は、真空パイプ８０４をサポートする。真空パイプは、共鳴キャビティ７００の８０４に接続している。
【０３７４】
共鳴キャビティ７００を使用している実験の正常動作の間、サポート・アーム１１０１は、ボルトＡ１１０３から、そして、ボルトＢ１１０４から切り離される。２つの同一のロードセルは、サポート・アーム１１０１をサポートするために配置される。ロードセルは、図１０または図１１に表されない。１つのロードセルは、プラットフォームＡ１１０５に置かれ、１つのロードセルは、プラットフォームＢ１１０６に置かれる。
【０３７５】
共鳴キャビティ７００を用いる実験が正常に動作している間、真空バルブ１１０７は閉じられており、共鳴キャビティ７００の真空をシールオフしている。ベローズ１１０８は、トロンボーン・アセンブリ１００１から切り離され、ベローズ１１０８は、真空バルブ１１０７から切り離される。
【０３７６】
プラットフォームＡ１１０５とプラットフォームＢ１１０６の上に配置されたロードセルで、共鳴キャビティ７００と付属の真空パイプの重さが、ロードセルおよび、ヘリウム容器９０４に位置する液体ヘリウムによってサポートされるだけである、信号ケーブル８０１とピックアップ・ケーブル８０２は、共鳴キャビティ７００に機械的に接続している、しかし、これらのケーブル（表されない）のフレキシブル部分は、無視できる機械的サポートが、共鳴キャビティ７００に提供されるように配置される。
【０３７７】
サポート・アーム１１０１をサポートする２つのロードセルは、ロードセル出力を読み込む回路に接続している。ロードセル出力を読み込んで、格納するロードセルと回路は、本願明細書に付属する図の中では表されない。ロードセル出力を読み込んで、格納するロードセルと回路は、本願発明の現在の実施形態の力測定回路（ＦＭＣ：Ｆｏｒｃｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）から成る。
【０３７８】
ＦＭＣは、共鳴キャビティ７００に与えられる電磁エネルギーへの共鳴キャビティ７００の重さの応答を測定する。
【０３７９】
力測定回路は、
２  クーパー装置ＬＦＳ２１０−２５ロード・セル、
１  クーパー装置ＸＡＡ９１１  加算ユニット、
１  クーパー装置ＤＣＭ４９５  増幅器、
１  アジレント（Ａｇｉｌｅｎｔ）３４１１Ａ  ６ディジット・マルチメーター
マイクロソフト・エクセルを備えているラップトップ・コンピューター
１  ２Ｈｚフィルター
１直流パワー供給
１  ５０００ｕＦコンデンサ
から成る。
【０３８０】
直流パワーから来ている直流パワーは、増幅器に５０００ｕＦコンデンサを通して送られる。加算ユニットは、２つのロードセルから来ている２つの信号を合計する。増幅器は、加算ユニットからマルチメータまで増幅信号を送る。マルチメータは、ＦＭＣ信号がチャートに記されて、記録されるＥｘｃｅｌファイルに、ＦＭＣの時間統合読出しを送る。
【０３８１】
エネルギーは、信号ケーブル８０１を通して、共鳴キャビティ７００へ、注入される。本願発明の実施形態、共鳴キャビティ７００の上で、ＭＦＰメカニズムによって、一方向性力が、つくられる。共鳴キャビティ７００でＴＭ０１０電磁波の動作によって生成された一方向性力は、ＦＭＣのロードセルの圧力を減らす。圧力のこの縮小は、ＦＭＣによってＤＣ電圧低下に変えられ、その電圧低下が、Ｅｘｃｅｌファイルで、チャートにされて、記録される。
【０３８２】
共鳴キャビティ７００でＴＭ０１０共鳴電磁波の動作によって生成された一方向性力は、ＦＭＣで測定された電圧を減らす。ＰＬＬ１２００は、共鳴キャビティ７００の実験の間、パルス・モードで動作する。電磁エネルギーが、共鳴キャビティ７００にパルスとして送られ、これは、共鳴キャビティ７００で電磁波の動作によって生成される一方向性力が、パルスとなるようにする。
【０３８３】
図１２は、ＡＡＣ７００に電磁エネルギーでパワー供給するために使用されるフェーズ・ロック・ループ回路ＰＬＬ１２００を表す。ＰＬＬ１２００は、ＡＡＣ７００への入力信号を制御し、入力信号をＡＡＣ７００の共鳴周波数にロックしておく。入力信号のパワーレベルは、可変的な電圧制御型減衰器、減衰器１２０４を使用して制御される。
【０３８４】
ＰＬＬ１２００は、ラジオ周波数（ＲＦ）信号発生器である信号生成器１２０１を含む。信号生成器１２０１は、外部の周波数変調（ＦＭ）入力信号能力（およそ１０００ＭＨｚ）を有する。信号生成器１２０１によって生成されるＲＦ信号は、パワー分割器、パワー分割器１２０２を使用して分割される。パワー分割器１２０２によってつくられる出力の１つは、減衰器１２０３、減衰器１２０４を通して、次に、増幅器１２０５を通して送られる、増幅器１２０５は、３０Ｗの増幅器である。減衰器１２０４は、電圧可変減衰器である。減衰器１２０３は、抵抗減衰器である。
【０３８５】
増幅器１２０５から出力は、カプラー１２０６を通して送られる。カプラー１２０６は、デュアル方向性カプラである。パワー・メーターが、カプラー１２０６の各々の出力に接続している。パワー・メーター１２０７は、ＡＡＣ７００から反射されるパワーを読み、パワー・メーター１２０８は、ＡＡＣ７００へフォワードするパワーを読む。フォワード・パワー、マイナス、反射パワーの差異が、ＡＡＣ７００への信号レベルを表す。
【０３８６】
パワー分割器１２０２からの第２の出力は、ＡＡＣ７００信号入力レベルと、ＡＡＣ７００信号出力レベルとの間の位相差を検出するために使用される基準周波数信号である。対応する出力電圧は、移相ネットワーク（トロンボーン・ライン１２１５、および、位相シフター１２１６）によって、混合器１２１８の出力電圧がゼロになるまで、調節される。ＡＡＣ７００への入力信号、および、出力信号が等しく、ＡＡＣ７００への電磁波エネルギーが、ＡＡＣ７００の共鳴周波数で位相ロックされているとき、混合器１２１８の電圧はゼロである。
【０３８７】
ＡＡＣ７００の出力信号は、パワー分割器であるパワー分割器１２１０を使用して分割される。スペクトル分析器１２１１は、出力されるパワー分割器１２１０の１つの脚部に接続している。パワー分割器１２１０は、キャビティ崩壊／Ｑ測定のため、および、キャビティ出力パワー測定のために、ＡＡＣ７００からの出力信号をリアルタイムで測るのに用いられる。他のパワー分割器１２１０出力は、周波数／フェーズ・エラー測定のために入力信号を混合器１２１８に提供する。混合器１２１８への入力信号は、混合器１２１８の線形範囲（典型的には、≦＋３ｄＢｍ）の中で動作を確実にするために、減衰器１２１９（抵抗減衰器）、および／または、増幅器１２１２を通して調節される、混合器１２１８の出力は、パワー分割器１２１３によって分割される。パワー分割器１２１３からの１つの出力は、オシロスコープ１２１４を使用してモニターされる。パワー分割器１２１３の他の出力は、信号生成器１２０１の入力に接続しており、信号生成器１２０１の出力のされる精密周波数制御を提供する。
【０３８８】
オシロスコープ１２１４は、ＰＬＬ１２００位相ロックステータスをモニターするのに用いられる（ＡＡＣ７００の入力と出力周波数は同一である）。オシロスコープ１２１４が、入力信号のＡＡＣ７００のＴＭ０１０共振周波数での位相ロックを示している０電圧を読むまで、位相シフター１２１６は調節される。
【０３８９】
図１３、図１４と図１５は、図７の中で表される本願発明の実施形態の３件の別々の実験からのＦＭＣ出力のチャートである。チャート１３、チャート１４、およびチャート１５は、３日の別々のテスト日に生成された。マルチメータの出力電圧は、図１３、図１４、および、図１５に表されるチャートの作成の前にヌルにされる。ヌル値は、およそ４．３ボルトである。
【０３９０】
図１３は、４．２Ｋ以下に冷却されたヘリウムでの、図１０の実験的な構成における、共鳴キャビティ７００の実験の出力を表す。ヘリウム容器８０４内のヘリウムを、５０トーレの真空圧からの大気圧に、返しておよそ７３分後に、図１３のチャートが、生成された。
【０３９１】
図１３は、共鳴キャビティ７００への電磁エネルギーの６つのパワー・パルスと、２つの較正パルスを表す。較正パルスは、サポート・アーム１１０１のトップに２グラム較正重量を追加し、その後、サポート・アーム１１０１から重さを取り除くことからなる。電磁パルスは、およそ４−５秒の間ＰＬＬ１２００をオンにし、次に、ＰＬＬ１２００をオフにすることからなる。これらのパルスの間の共鳴キャビティへのパワーレベルは、およそ１０．５ワットであった。
【０３９２】
図１４は、４．２Ｋ以下に冷却されたヘリウムでの図１０の実験的な構成における、共鳴キャビティ７００の実験の出力を表す。ヘリウム容器９０４内のヘリウムを、５０トーレの真空圧からの大気圧に、返しておよそ３２分後に、図１４のチャートが、生成された。
【０３９３】
図１４は、共鳴キャビティ７００への電磁エネルギーの５つのパワー・パルスと、２つの較正パルスを表す。較正パルスは、サポート・アーム１１０１のトップに２グラム較正重量を取り除き、その後、サポート・アーム１１０１に重さを加えることからなる。電磁パルスは、およそ４−５秒の間ＰＬＬ１２００をオンにし、その後、ＰＬＬ１２００をオフにすることからなる。これらのパルスの間の共鳴キャビティ７００へのパワーレベルは、およそ１１ワットであった。
【０３９４】
図１４の中で表されるパワー・パルス応答は、大きさにおいて、図１３で表されるパワー・パルス応答より低い。図１４を生成した実験の前に、共鳴キャビティ７００は、真空ポンプ１００１を接続せずに、２．５日間ほっておかれた。図１４のチャートを生成したテストは、共鳴キャビティ７００の内部において、より高い真空圧でなされた。
【０３９５】
ヘリウム容器９０４を大気圧にあげるために、クラムシェル・シールがヘリウム容器９０４の上で破壊された時からおよそ５５分後に（図１４はこのシールを破壊して３２分後につくった）、１１．５ワットの連続電磁波エネルギーが、共鳴キャビティ７００に入れられた。このパワーの目的は、ヘリウム容器９０４のヘリウムは、４．２Ｋ以下の温度であったことを示すためである。共鳴キャビティ７００で消費された１１．５ワットのパワーで、ジュワー９００の開口部９０６から出てきているのを観測されたクラウドの前に、２１分の時間が、経過した。開口部９０６から出てくるクラウドの出現は、ヘリウム容器９０４のヘリウムが沸騰するときに、おこる。ヘリウム容器８０４のヘリウムが４．２Ｋ以下である間に、図１４の中のチャートは作成された。
【０３９６】
図１３のチャートは、図１４のチャートとは別の日に生成された。両方の実験は、類似した動作条件で動いた。図１３のチャートは、開口部９０６の上のクラムシェル・シールの破壊のおよそ７３分後に作成された。両方のテストは、ヘリウム容器９０４のヘリウムが、５０トーレの圧力まで下げられた後に、実行された。ヘリウム容器９０４のヘリウムを、図１４のチャートが作成されたテスト日に沸騰温度まで持ってくることを要求される大エネルギー量のために、図１３のチャートは、また、ヘリウム容器９０４のヘリウムが４．２Ｋ以下である間に、作成された。
【０３９７】
図１５は、４．２Ｋであったヘリウムでの図１０の実験的な構成における、共鳴キャビティ７００の実験の出力を表す。
【０３９８】
図１５は、共鳴キャビティ７００への電磁エネルギーの３つのパワー・パルスと、２つの較正パルスを表す。較正パルスは、サポート・アーム１１０１のトップから２グラムの較正重量を取り除き、その後、サポート・アーム１１０１に較正重量を戻して追加することからなる。電磁パルスは、およそ４−５秒の間ＰＬＬ１２００をオンにし、その後、ＰＬＬ１２００をオフにすることからなる。これらのパルスの間、共鳴キャビティ７００へのパワーレベルは、およそ１０．５ワットであった。
【０３９９】
共鳴キャビティ７００に、およそ２５ワットの電磁波エネルギーを送った実験を含む更なる実験が、実験的な装置の上で行われた。電磁波エネルギーは、適切な位相ロックなしで送られた。送られたパワーのほぼ全てが、反射され、ほとんどゼロパワーが、共鳴キャビティ７００の内側の電磁波のフィールドに入った。ＦＭＣからの応答は、記録されなかった。このテストは、クロス・チャッターが、ＦＭＣとＰＬＬ１２００との間で起こったかどうかを決定するために行われた。
【０４００】
［結論」：
図１３、図１４、および、図１５のチャートは、ＦＭＣの２つのロードセルからの圧縮力の削除を示す。ＦＭＣからの圧縮力の削除のパルス・サイクルは、共鳴キャビティ７００に電磁波エネルギーの導入と同時である。図１３および図１４のチャートは、ヘリウム容器９０４のヘリウムが、４．２Ｋのヘリウム大気沸騰温度より下にあった間に、作成された。沸騰ヘリウムは、図１３および図１４のチャートに記録されたＦＭＣ応答をつくらなかった。図１３、図１４および図１５のチャートは、共鳴キャビティ７００の中のＴＭ０１０共鳴電磁波の動作による線形非平衡力がつくられたことを示す。
［ＡＡＣ７００の数値解析］
【０４０１】
図１６、図１７、図１８、図１９、図２０、図２１、図２２および図２３は、共鳴キャビティ７００に対するパフォーマンス・レベルについての数値的、理論的な予測から生成される。２つの数値解析法三次元電磁場モデル化ソフトウェアプログラムが、共鳴キャビティ７００の設計を分析するのに用いられた。それらのプログラムは、ＨＦＳＳとアナリストである。
【０４０２】
図１６は、ソフトウェアプログラム・アナリストを使用した、共鳴キャビティ７００の分析からのメッシュのスクリーン・ショットである。図１６のメッシュ形状は、共鳴キャビティ７００の１／１４４を表す。共鳴キャビティ７００内部の真空空間のこのスライスの分析は、共鳴キャビティ７００の理論的なパフォーマンス・レベルのデータを生成するのに用いられた。
【０４０３】
図１７は、共鳴キャビティ７００の設計において、スロットとブリッジがどこで出会うかの図１６の領域のクローズアップ・ビューである。この図の最小メッシュ・サイズは、０．０４ｍｍである。このセグメントの上のソフトウェア分析は、また、０．０２ｍｍの最小メッシュ・サイズでもされたが、しかし、これらの図は、分析の仕事のために使用されるコンピュータのビデオ・カードで表示することができなかった。
【０４０４】
図１８は、図１７のブリッジの０．０２ｍｍのメッシュで生成されたポイント・データのエクセル・グラフである。図１８は、ブリッジの上、および、その近傍におけるデータ・ポイントのタイトなメッシュを示す。アナリストによって生成されるデータの後処理は、マイクロソフト・エクセルでされた。
【０４０５】
図１９は、このブリッジの両側の２つのスロットのうちの１／２とともに、共鳴キャビティ７００のブリッジの平面横断面図（共鳴キャビティ７００の軸センターからｒ＝０．０８７５ｍにおいて）を表す。ブリッジのあたりの色のついた領域は、ブリッジを囲んでいる真空領域で、磁界の強さを表す。共鳴キャビティ７００のニオビウム表面と結びつく磁場は、そのニオビウム面がｘ−ｙ平面と平行である表面のコンポーネントを有するとき、ｚ軸方向力をつくるだけである。図１９は、底部プレート６００と相互作用する磁場電磁波のエネルギーのいくらかが、垂直壁面面と相互作用し、これらの相互作用は、ｚ軸方向力をつくらないことを示す。
【０４０６】
図１９も、また、いくらかのＥＭ磁場エネルギーは、ｚ軸正方向力をつくるために底部プレート６００と相互作用することを示す。ＭＦＰメカニズムによって生成される底部プレート６００の上のｚ軸正方向力は、スロット壁に存在するミル・カットの上部に起こる。
【０４０７】
図２０は、共鳴キャビティ７００の平面断面における、底部プレート６００のブリッジの１／２と、スロットの１／２を表す。共鳴キャビティ７００の平面は、軸センターから．０９ｍである。キャビティ断面のメッシュ・サイズを減少させ、共鳴キャビティ７００の数値解析の正確さを増やすために、数値解析は、１／２スロット／１／２ブリッジ断面上で実行された。図２０は、また、１／２のブリッジ断面と１／２のスロット断面を囲んでいる真空空間のポイントにおける電磁波の磁界強度を示す。図２０は、いくらかのＥＭ磁場エネルギーが、ｚ軸方向力をつくらないように、底部プレート６００の壁と相互作用することを示す。共鳴キャビティ７００のブリッジとスロットの領域の上にある上部プレート５００と相互作用するすべてのＥＭ磁場エネルギーは、ｚ軸正方向力をつくる（信号ポート５０１Ａと信号ポート５０２Ｂの中の垂直壁面の上での小さな非ｚ軸方向力を除いて）。
【０４０８】
種々の数値解析が、ソフトウェアプログラムＨＦＳＳとアナリストを使用して、共鳴キャビティ７００の設計の上で実行された。数値解析の結果は、共鳴キャビティ７００で作用するＭＦＰメカニズムからの時間平均化合成ｚ軸方向圧力の差異は、およそ９ー％であることを示した。これは、上部プレート５００の上のｚ軸正方向における力の１ｍＮごと対して、（底部プレート６００のスロットとブリッジの領域にわたって）磁場電磁エネルギーのために、底部プレート６００の上で（スロットとブリッジの底部プレート６００では）０．８９−０．９１ｍＮがｚ軸負方向の中に存在するであることを意味する。共鳴キャビティ７００の上の合成時間平均化ｚ軸方向力は、底部プレート６００のスロットとブリッジの領域にわたり、上部プレート５００の領域の上で電磁波の磁場によって及ぼされる力のｍＮごとにおよそ０．０９ｍＮである。
【０４０９】
図２１は、いくつかのＡＣ電磁波動作周波数に対して種々の温度における超伝導ニオビウム交流抵抗を表す。共鳴キャビティ７００は、およそ１０４７Ｍｈｚの動作周波数を有する。図２１の三角形データ・ポイントは、種々の温度のニオビウムに対して、１０５０ＭＨｚにおけるＡＣ超伝導抵抗を表す。図２１のｘデータ・ポイントは、ニオビウムと相互作用している地球の磁場のために、追加の抵抗効果を有する種々の温度のニオビウムに対して１０５０ＭＨｚにおける超伝導抵抗を表す。共鳴キャビティ７００のテスト装置は、ジュワー９００に含まれるミュー金属を有しない。それで、共鳴キャビティ７００は地球の磁場から保護されない。
【０４１０】
図２１は、４．２Ｋにおいて、共鳴キャビティ７００のニオビウムは、およそ４Ｅ−７オームの計算された抵抗を有することを示す。２．３Ｋにおいて、共鳴キャビティ７００のニオビウムは、およそ８Ｅ−８オームの計算された抵抗を有する。
【０４１１】
図２２は、共鳴キャビティ７００のＱを、共鳴キャビティ７００のためのニオビウム抵抗の関数として、また、共鳴キャビティ７００の幾何学的因子の関数として表す。共鳴キャビティ７００の数値解析は、共鳴キャビティ７００に対しておよそ１００オームの幾何学的因子を予測する。共鳴キャビティ７００の数値解析は、底部プレート６００のブリッジとスロットとのインターフェースにおける９０度稜角をモデル化することによって実行された。共鳴キャビティ７００の製造において、化学エッチングにつきおよそ１００ミクロンのニオビウムを取り除くために、２つの化学酸エッチングを行った。共鳴キャビティ７００の化学エッチングは、底部プレート６００のスロットとブリッジが出会う角をまるくした。共鳴キャビティ７００の実際の幾何学的因子は、化学エッチングとスロット／ブリッジ端部の丸めにより、１００オームを超えるようである。
【０４１２】
図２３は、共鳴キャビティ７００のパワー要求を、共鳴キャビティ７００Ｑ、および、上部プレート５００の上の望ましい表面の電流の強さの関数として、表す（ＡＣ表面電流強度は、底部プレート６００のスロットとブリッジの領域にわたる）。図２３のチャートを作成するために使用されたデータは、図２４にあり、数値解析に基づいた、共鳴キャビティ７００の予測されたパフォーマンスのマイクロソフト・エクセル・スプレッドシートである。図２４のデータ・ポイントの多くは、外挿されている。
［例示的な実施形態］
【０４１３】
図１、図２、図３、図４は、本願発明の例示的な実施形態を表す。
【０４１４】
図１は、ＡＡＣ１００の平面図と断面側面図である。ＡＡＣ１００は、上部プレート１０２と底部プレート１０１の結合体を備える。
【０４１５】
図２は、上部プレート１０２の下面図、側面図、斜視図、および、断面側面図を表す。
【０４１６】
図３は、底部プレートの平面図、側面図、および、断面側面図を描く。
【０４１７】
図４は、例示的な実施形態の構成を表す。図４において、筐体ユニット４００は、パワー・ユニット４０１に接続している。パワー・ユニット４０１は、信号ユニット４０３、中央制御ユニット４０２、および、冷却ユニット４０５にパワーを供給する。信号ユニット４０３、中央制御ユニット４０２、および、冷却ユニット４０５は、筐体４００に接続している。信号ユニット４０３は、電磁波エネルギーをＡＡＣ１００に提供する。ＡＡＣ１００は、冷却ユニット４０５の中に含まれ、冷却ユニット４０５は、筐体４００に接続している。
【０４１８】
システム動作：パワー・ユニット４０１は、パワーを信号ユニット４０３へ供給する。信号ユニット４０３は、ＡＡＣ１００に信号ケーブルを通して送られる２００ＭＨｚ電磁波をつくる。ＡＡＣ１００の内部で、信号ユニット４０３により提供される電磁波エネルギーは、２００ＭＨｚ周波数を有するＴＭ０１０共鳴電磁波を確立する。信号ユニット４０３は、信号ユニット４０３に含まれる位相同期ループ回路の利用によって、ＡＡＣ１００の共鳴電磁波エネルギーを維持する。信号ユニット４０３は、ＡＡＣ１００へ送られる電磁波エネルギーのパワーレベルを調整する。
【０４１９】
冷却ユニット４０５は、パワー・ユニット４０１からパワーを得る。冷却ユニット４０５は、ＡＡＣ１００を囲む冷却デュワーを含む。冷却ユニット４０５は、デュワーを冷却している冷却ユニット４０５を通して液体ヘリウムを循環させる。冷却ユニット４０５は、５Ｋ以下でＡＡＣ１００の温度を維持する。冷却ユニット４０５は、また、ヘリウム蒸気をヘリウム液体に変える目的で熱をヘリウム蒸気から放出する冷凍装置を含む。冷却ユニット４０５は、また、筐体４００に関して、ＡＡＣ１００のｘ−ｙ平面の方向を再方向づけする３軸ジンバル・アセンブリから成る。
【０４２０】
冷却ユニット４０５は、１ワット未満において、冷却ユニット４０５の中のヘリウム・バスへの熱伝達を維持することができる。冷却ユニット４０５は、ＡＡＣ１００を囲むヘリウム・バスから最高２０ワットのエネルギーを取り除くことができる。
【０４２１】
中央制御ユニット４０２は、冷却ユニット４０５の動作と信号ユニット４０３の動作を調整する業界標準のフィードバック制御装置を含むことができる。中央制御ユニット４０２は、
冷却ユニット４０５へのパワーの調整によるＡＡＣ１００の温度と、
ＡＡＣ１００と相互作用している電磁波エネルギーによって生成される非平衡力の大きさの制御の目的で信号ユニット４０３からＡＡＣ１００へのパワーレベルと、
ＡＡＣ１００と相互作用している電磁波エネルギーによって生成される不均衡力ベクトルの方向の制御の目的で、冷却ユニット４０５の向きと、
を制御する。
【０４２２】
中央制御ユニット４０２は、また、３つのレーザー・ジャイロスコープを含む。レーザー・ジャイロスコープは、筐体４００の加速度を測るのに用いられる。中央制御ユニット４０２は、筐体４００と各部は、筐体４００に付属したすべての部品の位置と、方向とスラスト方向とを制御するためにフィードバック制御ループを利用する。中央制御ユニット４０２のフィードバック制御ループは、（冷却ユニット４０５の制御を通して）望ましい方向にＡＡＣ１００を向かせるために、また、（信号ユニット４０３の制御を通して）望ましい非平衡力レベルを生成するのに十分な電磁エネルギーによるＡＡＣ１００にパワー供給するために中央制御ユニット４０２の３つのレーザー・ジャイロスコープによって提供されるデータを使用する。
［超伝導表面］
【０４２３】
ＡＡＣ１００は、５Ｋで動作する。ＡＡＣ１００の内部の伝導表面は、ニオビウム・スズ合金から成る。基板ニオビウム・スズ層は、ニオビウム・ベースでの薄膜として位置する。伝導表面を有するニオビウム・スズからなる共鳴キャビティのための製造の種々の技術が、当業者に知られている。
【０４２４】
種々の他の材料を、超伝導体層、緩衝層、および、基板層に対して使用することができる。例えば、例えば、超伝導層は、いくつかの異材質を含むことができる。たとえば、ＨｇＢａ２Ｃａ２２Ｃｕ３０８、ニオビウム、Ｔｌ２Ｂａ２ＣａＣｕ２Ｏ８、ＮｂＳｎ合金、第一種超伝導体、または第二種超伝導体などである。緩衝層は、例えば、ＭｇＯの上のＡｇ、ＬａＡｌＯ３、Ｇｄ２Ｏ３、または、ＬＳＡＴ（ＬａＡｌＯ３とＳｒ２ＡｌＴａＯ６との固溶体）、などの材料を含むことができる。そして、基板層は、例えば、銅、鋼、アルミニウム、または、チタンなどのいくつかの材料を含むことができる。これらのリストは、制限することを目的としておらず、当業者に知られている多くの他の材料を、同様に、使用することができる。さらに、緩衝層または基板層を必要とせずに製造することができる超伝導体を使用するとき、緩衝層と基板の使用は、必要でないことに留意する。例えば、純ニオビウム、または、他のタイプＩあるいはタイプＩＩ超伝導体でできている共鳴キャビティと超電導装置が、知られている。
【０４２５】
この例示的な実施形態において、ＡＡＣ１００は、望ましくは、ＡＡＣ１００に、２００ＭＨｚのＴＭ０１０動作周波数を与える、およそ０．６８ｍの波共鳴軸に沿った内径を有する完全密封キャビティである。キャビティの内部の表面は、ニオビウム・スズでカバーすることができ、キャビティの外側は、ニオビウムでつくることができる。ＡＡＣ１００から、冷却ユニット４０５の冷却デュワーの中を循環する液体ヘリウムへの熱伝達は、ニオビウム壁、ヘリウム液体境界面で起こる。ＡＡＣ１００は、内側では真空で動作し、外側では、液体ヘリウム・ブランケットを用いて動作する。ＡＡＣ１００への冷却ユニット４０５の機械の接続は、ＡＡＣ１００への熱マイグレーションを最小にするために、望ましくは、絶縁材でできている。当業者に知られている種々の材料を使用することができ、
【０４２６】
［冷却ユニット］
通常のシステム動作の間、熱は、ＡＡＣ１００の壁で生成される。連続的あるいはパルス的スラストを提供するために、望ましくは、熱は、ＡＡＣ１００から取り除かれる。上に記載の装置から熱を取り除くために利用できる種々の技術が、当業者に知られている。例示的な実施形態において、液体ヘリウムは、ＡＡＣ１００の外壁を冷却することができる。
【０４２７】
種々の他の冷却ユニット４０５構成が、可能であり、当業者に知られている。冷却ユニット４０５のためのこれらの代替構成は、本システムが、すべての超伝導材料の動作温度を、前記超伝導体の温度を、臨界温度より下に維持するという仕様に従うシステムから熱を取り除くように構成することができる。システム動作温度を維持するのにも用いることができる、いくつかの冷却システムは、ペルチェ冷却素子、希釈冷凍器、蒸気圧縮冷凍器、逆ターボ・ブレイトン冷却器、収着冷却器、極低温冷却素子、スターリング冷却素子、パルス・チューブ冷却素子、ジュール・トンプソン冷却素子、逆ブレイトン・クーラー、または、磁気クーラーを含む。
【０４２８】
信号ユニット４０３：本システムは、望ましくは、周波数源として低雑音高品質水晶マスター基準オシレータ（ＭＲＯ）を利用することができる。水晶の固有の特性は、本願発明の例示的な実施形態の効率を最大にするために望ましい高い安定度と精密な周波数を提供する。ＭＲＯは、３０Ｗ未満の直流パワーを消費している間３ワットのパワー出力レベルで２００ＭＨｚの周波数出力を提供することができる。ＭＲＯは、およそ１００立方インチの体積で、３ポンド未満の重さであるアルミニウム筐体にパッケージすることができる。温度の変化に対して周波数ドリフトを最小にするために、結晶を、オーブン内に収納することができる。信号ユニット４０３も、また、ＭＲＯからの信号を、５０ワットのパワーレベルに増幅することができるパワー増幅器を利用する。信号ユニット４０３は、望ましくは、ＡＡＣ１００への、２００ＭＨｚの最高５０ワットの電磁波エネルギーを維持するのに必要なすべてのパワー調節を提供する。
【０４２９】
パワー・ユニット４０１：例示的な実施形態は、望ましくは、スペース・アプリケーションで使われるパワー業界標準の太陽電池セルを使用する。例示的な実施形態の作動のための総パワー要求は、望ましくは、信号ユニット４０３と冷却ユニット４０５を運転するために、直流１６０ボルトにおいて２０００ワット未満である。しかしながら、他のパワー、例えば、原子力パワー、燃料電池、および、バッテリーなどを同様に使用することができることに留意する。
【０４３０】
ＡＡＣ１００：ＡＡＣ１００が内部のＴＭ０１０電磁波の動作が、ｚ軸正方向の線形時間平均化（１８０度の電磁波サイクルにわたる）非平衡力を生成する。ＡＡＣ１００と相互作用している電磁波は、不均衡なローレンツ力を生成するために、本願発明のＥＦＰとＭＦＰメカニズムを利用する。図４の中で表される実施形態は、不均衡なスラストを生成するために、使用される。宇宙飛行体に展開する場合には、図４の実施形態は、反動質量を使用することなく、この宇宙飛行体を推進する推進システムとして運用される。
【０４３１】
本願発明は、特定の実施形態を参照して、図示し、記述しているが、それは、ここに示す詳細に、制限されることを意図するものではない。むしろ、請求項の均等の範囲であり、本願発明の趣旨を逸脱することなく、種々の修正を、詳細においてすることができる。特に、当業者は、種々の具体的に図解した実施形態の多くの特徴を、混ぜることにより、本願発明によって、また実現されるさらなる例示的なスラスター・システムや方法を形成することが可能であることを理解することができる。
【符号の説明】
【０４３２】
１００    ＡＡＣ
１０１    底部プレート
１０２    上部プレート
１０３    非対称機構
１０４    非対称機構
１０５    非対称機構
１０６    信号ポート
１０７    信号ポート
４００    筐体
４０１    パワー・ユニット
４０２    中央制御ユニット
４０３    信号ユニット
４０５    冷却ユニット
５００    上部プレート
５０１    信号ポートＡ
５０２    信号ポートＢ
５０８    ブリッジ
６００    底部プレート
７００    共鳴キャビティ（また、ＡＡＣ７００）
８０１    信号ケーブル
８０２    ピックアップ・ケーブル
８０３    調整可能フィードスルー
８０４    真空パイプ
８０６    開口部
９００    ジュワー
９０１    真空バルブ
９０２    Ｎ２ポート
９０３    Ｎ２ポート
９０４    ヘリウム容器
９０５    ジャケット
１００１    真空ポンプ
１１０１    支持アーム
１１０２    サポート・ブラケット
１１０３    ボルトＡ
１１０４    ボルトＢ
１１０５    プラットホームＡ
１１０６    プラットホームＢ
１１０７    真空バルブ
１１０８    ベローズ
１２００    ＰＬＬ
１２０１    信号生成器
１２０２    パワー分配器
１２０３    減衰器
１２０４    減衰器
１２０５    増幅器
１２０６    結合器
１２０７    パワーメーター
１２０８    パワーメーター
１２１０    パワー分配器
１２１１    スペクトル分析器
１２１２    増幅器
１２１３    パワー分配器
１２１４    オシロスコープ
１２１５    トロンボーン
１２１６    移相器
１２１７    増幅器
１２１８    混合器
１２１９    減衰器
２５００    底部プレート
２５０１    磁力線
２５０２    磁力線
２５０３    スロット
２５０６    矢印
２５０７    ブリッジ
２５０８    切断平面
２６００    上部プレート
２６０１    スロット
２６０２    スロット
２６０３    ブリッジ
２７００    共鳴キャビティ
２７０１    フィールド線
２８００    ブランク・プレート
２８０１    信号ポートＡ
２８０１    信号ポートＢ
３０００    ピルボックス・キャビティ
３００１    軸
３００２    矢印
３００３    矢印
３３０１    壁Ｃ
３３０２    壁Ｄ
３６０１    非対称機構
３７０１    壁Ａ
３７０２    壁Ｂ
３９００    ＡＡＣ
３９０１    ジンバル
４０００    筐体
４００１    ＡＡＣ
４００２    ＡＡＣ
４００３    ＡＡＣ
４１００    ＡＡＣ
４１０１    底部プレート
４１０２    上部プレート非対称機構
４１０３    底部プレート非対称機構
４１０４    電場
４１０５    上部プレート
４２００    共鳴キャビティの構成
４２０１    共鳴キャビティに対する電磁波のパワー供給
４２０２    非平衡力が生成される
４２０３    一方向性スラストが調整される
４３００    ピルボックス・キャビティ
５０００    共鳴キャビティ
５３００    ＡＡＣ
５３０１    信号ポート
５３０２    信号ポート
５４００    ＡＡＣ
５４０１    信号ポート
５４０２    信号ポート
５４０３    スロット
５５００    ＡＡＣ
５５０１    信号ポート
５５０２    信号ポート
５５０３    スロット
５６００    ＡＡＣ
５６０１    信号ポート
５６０２    信号ポート
５６０３    スロット
５８００    ＡＡＣ
５８０１    信号ポート
５８０２    信号ポート
５９００    ＡＡＣ
５９０１    信号ポート
６０００    底部プレート
６００１    信号ポート
６１００    ＡＡＣ
６１０１    信号ポート
６１０２    信号ポート
６１０３    非対称機構
６２００    ＡＡＣ
６２０１    信号ポート
６２０２    信号ポート
６３００    ＡＡＣ
６３０１    信号ポート
６３０２    信号ポート
６３０３    スロット
６４００    共鳴キャビティ
６４０１    信号ポート
６４０２    信号ポート
６５００    ＡＡＣ
６５０１    信号ポート
６５０２    信号ポート
６５０３    スロット
６６００    共鳴キャビティ
６６０１    信号ポート
６６０２    信号ポート
６６０３    非対称機構
６７０１    ブリッジ
６７０２    基板層
６８０１    ブリッジ
【図１】
2014511966.tif 000024
【図２】
2014511966.tif 000025
【図３】
2014511966.tif 000026
【図４】
2014511966.tif 000027
【図５】
2014511966.tif 000028
【図６】
2014511966.tif 000029
【図７】
2014511966.tif 000030
【図８】
2014511966.tif 000031
【図９】
2014511966.tif 000032
【図１０】
2014511966.tif 000033
【図１１】
2014511966.tif 000034
【図１２】
2014511966.tif 000035
【図１３】
2014511966.tif 000036
【図１４】
2014511966.tif 000037
【図１５】
2014511966.tif 000038
【図１６】
2014511966.tif 000039
【図１７】
2014511966.tif 000040
【図１８】
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【図１９】
2014511966.tif 000042
【図２０】
2014511966.tif 000043
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2014511966.tif 000050
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2014511966.tif 000055
【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
2014511966.tif 000058
【図３６】
2014511966.tif 000059
【図３７】
2014511966.tif 000060
【図３８】
2014511966.tif 000061
【図３９】
2014511966.tif 000062
【図４０】
2014511966.tif 000063
【図４１】
2014511966.tif 000064
【図４２】
2014511966.tif 000065
【図４３】
2014511966.tif 000066
【図４４】
2014511966.tif 000067
【図４５】
2014511966.tif 000068
【図４６】
2014511966.tif 000069
【図４７】
2014511966.tif 000070
【図４８】
2014511966.tif 000071
【図４９】
2014511966.tif 000072
【図５０】
2014511966.tif 000073
【図５１】
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【図５２】
2014511966.tif 000075
【図５３】
2014511966.tif 000076
【図５４】
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【図５５】
2014511966.tif 000078
【図５６】
2014511966.tif 000079
【図５７】
2014511966.tif 000080
【図５８】
2014511966.tif 000081
【図５９】
2014511966.tif 000082
【図６０】
2014511966.tif 000083
【図６１】
2014511966.tif 000084
【図６２】
2014511966.tif 000085
【図６３】
2014511966.tif 000086
【図６４】
2014511966.tif 000087
【図６５】
2014511966.tif 000088
【図６６】
2014511966.tif 000089
【図６７】
2014511966.tif 000090
【図６８】
2014511966.tif 000091
【国際調査報告】
2014511966.tif 000092
2014511966.tif 000093
2014511966.tif 000094