(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギー及び熱エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムであって、
大気圧より低い、同じの、又はより高い圧力を維持することができる少なくとも１つ槽と、
プラズマを形成するために点火可能な反応物と、ここで、その反応物は、
ａ）水素結合していないＨ２Ｏの少なくとも１つの源と、
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つと、及び
ｄ）溶融金属と、を含み、
溶融金属リザーバー及び電磁気ポンプを含む少なくとも１つの溶融金属噴射システムと、
プラズマを形成するため反応する反応物に電気エネルギーをデリバリするように構成された、及び、電気的パワーの源を含む反応物点火システムと、ここで、電気的パワーの源は、パワー・コンバーターから電気的パワーを受け取り、
反応物の点火に続いて溶融金属を回収するためのシステムと、
点火に続いて点火システムに追加の反応物を噴射することができる追加の反応物噴射システムと；及び
プラズマからの光及び熱出力の少なくとも１つから電気的パワー及び／又は熱的パワーへのパワー・コンバーター又は出力システムと、を含むパワー・システム。
【請求項２】
請求項１のパワー・システムであって、前記反応物点火システムは、
ａ）  溶融金属を閉じ込めるための少なくとも１セットの電極と、及び、
ｂ）  その反応物が反応してプラズマを形成させるのに十分な高電流の電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気的パワーの源と、を含むパワー・システム。
【請求項３】
請求項１のパワー・システムであって、電極は、耐熱金属を含む、パワー・システム。
【請求項４】
請求項３のパワー・システムであって、反応物を反応させてプラズマを発生させしむるのに十分な高電流の電気エネルギーのショート・バーストをデリバリするための電気的パワーの源は、少なくとも１つのスーパーキャパシタを含む、パワー・システム。
【請求項５】
請求項１のパワー・システムであって、溶融金属噴射システムは、磁場を提供する少なくとも１つの磁石を提供するための電流源を含む電磁ポンプを含む、パワー・システム。
【請求項６】
請求項１のパワー・システムであって、溶融金属リザーバーは、誘導結合ヒーターを含む、パワー・システム。
【請求項７】
請求項２のパワー・システムであって、反応物点火システムは、開回路を形成するように分離された少なくとも１つのセットの電極を含み、ここで、その開回路は、点火を達成するために高電流が流れるようにさせる溶融金属の噴射によって閉じられる、パワー・システム。
【請求項８】
請求項７のパワー・システムであって、反応物点火システム電流は、５００  Ａ  から  ５０，０００  Ａの範囲内である、パワー・システム。
【請求項９】
請求項８のパワー・システムであって、反応物点火システムは、回路が閉じられると、点火頻度が１  Ｈｚ  から  １０，０００  Ｈｚの範囲内になるようにさせる、パワー・システム。
【請求項１０】
請求項１のパワー・システムであって、溶融金属は、銀、銀―銅合金、及び銅の少なくとも１つを含む、パワー・システム。
【請求項１１】
請求項１のパワー・システムであって、追加の反応物点火システムは、Ｈ２Ｏ蒸気及び水素ガスの少なくとも１つを噴射する、パワー・システム。
【請求項１２】
請求項１のパワー・システムであって、追加の反応物噴射システムは、コンピューター、Ｈ２Ｏ及びＨ２圧力センサー、及びフロー・コントローラーの少なくとも１つを含み、そのフロー・コントローラーは、マス・フロー・コントローラー、ポンプ、シリンジ・ポンプ、及び高精度電子的に制御可能なバルブのグループからの１つ又はそれ以上を含み、そのバルブは、ニードル弁、プロポーショナル電子バルブ、及びステッパ―・モーター・バルブの少なくとも１つを含み、ここで、そのバルブは、所望の値でＨ２Ｏ及びＨ２圧力の少なくとも１つを維持するために圧力センサー及びコンピュータによってコントロールされる、パワー・システム。
【請求項１３】
請求項１２のパワー・システムであって、追加の反応物噴射システムは、０．１  Ｔｏｒｒ  から  １  Ｔｏｒｒの範囲内にＨ２Ｏ蒸気圧力を維持する、パワー・システム。
【請求項１４】
請求項１のパワー・システムであって、反応物の生成物を回収するためのシステムは、重力下で溶融物に流れを提供することができる壁を含む槽、電極電磁ポンプ、及びその槽に連通するリザーバーの少なくとも１つを含み、更に、そのリザーバー内に溶融金属の金属蒸気が凝縮するようにさせるその槽の別の部分よりも低い温度でそのリザーバーを維持するために冷却システムを含む、パワー・システム。
【請求項１５】
請求項１４のパワー・システムであって、電極電磁気ポンプを含む回収システムは、磁場を提供する少なくとも１つの磁石を含む、パワー・システム。
【請求項１６】
請求項１のパワー・システムであって、大気圧より低い、同じ、又はより高い圧力を維持することができる槽は、内部反応セル、黒体放射体を含むトップ・カバー、及び大気圧より低い、同じ、又はより高い圧力を維持することができる外側チャンバーを含む、パワー・システム。
【請求項１７】
請求項１６のパワー・システムであって、黒体放射体を含むトップ・カバーは、１０００  Ｋ  から  ３７００  Ｋの範囲内の温度で維持される、パワー・システム。
【請求項１８】
請求項１７のパワー・システムであって、内部反応セル及び黒体放射体を含むトップ・カバーの少なくとも１つは、耐熱金属を含む、パワー・システム。
【請求項１９】
請求項１のパワー・システムであって、反応パワー出力のパワー・コンバーターは、熱光起電力コンバーター、光起電力コンバーター、光電子コンバーター、プラズマダイナミック・コンバーター、熱イオン・コンバーター、熱電コンバーター、スターリングエンジン、ブレイトンサイクル・エンジン、ランキンサイクル・エンジン、及び熱エンジンのグループからの少なくとも１つ、及び、ヒーターを含む、パワー・システム。
【請求項２０】
請求項１９のパワー・システムであって、セルによって発光される光は、支配的に、可視光及び近赤外光を含む黒体放射であり、光起電力セルは、結晶シリコン、ゲルマニウム、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、砒化ガリウムインジウム（ＩｎＧａＡｓ）、砒化ガリウムインジウム・アンチモニド（ＩｎＧａＡｓＳｂ）、燐化インジウム・砒化物アンチモニド（ＩｎＰＡｓＳｂ）、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓ／Ｇｅ；  ＩｎＡｌＧａＰ／ＡｌＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓＳｂ／Ｇｅ；  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／ＳｉＧｅ；  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ；  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｇｅ；  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ／ＳｉＧｅ；  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ；  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓ；  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ；  ＧａＩｎＰ／Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ／ＩｎＧａＡｓ；  ＧａＩｎＰ−ＧａＡｓ−ｗａｆｅｒ−ＩｎＧａＡｓ；  ＧａＩｎＰ−Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ−Ｇｅ；  及びＧａＩｎＰ−ＧａＩｎＡｓ−Ｇｅ  から選択される少なくとも１つの化合物を含む集光セルである、パワー・システム。
【請求項２１】
請求項１９のパワー・システムであって、セルによって発光される光は、支配的に、紫外光であり、そして、光起電力セルは、第ＩＩＩ族の窒化物、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＧａＡｌＮ、及び  ＩｎＧａＮ  から選択される少なくとも１つの化合物を含む集光セルである、パワー・システム。
【請求項２２】
請求項１のパワー・システムであって、更に、真空ポンプ及び少なくとも１つの冷却機を含む、パワー・システム。
【請求項２３】
電気エネルギー及び熱エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムであって、
大気圧より低い、同じ、又はより高い圧力を維持できる少なくとも１つの槽と、
プラズマを形成するために点火可能な反応物と、ここで、その反応物は、
ａ）  水素結合していないＨ２Ｏの少なくとも１つの源と、
ｃ）  原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つと、及び
ｄ）  溶融金属と、を含み、
プラズマを形成するため反応する反応物に電気エネルギーをデリバリするように構成された、及び、その反応物が発光プラズマ及び発熱プラズマの少なくとも１つを形成するようにさせる電気的パワーの源を含む反応物点火システムと、ここで、電気的パワーの源は、パワー・コンバーターから電気的パワーを受け取り、
反応物の点火に続いて溶融金属を回収するシステムと、
プラズマからの光及び熱出力の少なくとも１つから電気的パワー及び／又は熱的パワーへのパワー・コンバーター又は出力システムと、
ここで、その反応物点火システムは、
ａ）  溶融金属を閉じ込める少なくとも１つのセットの電極と、及び
ｂ）  その反応物が反応してプラズマを形成するようにさせるに十分な高電流の電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気的パワーの源と、を含み、
ここで、電極は、耐熱金属を含み、
ここで、その反応物が反応してプラズマを形成するようにさせるに十分な高電流の電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気的パワーの源は、少なくとも１つのスーパーキャパシタを含み、
ここで、溶融金属噴射システムは、磁場を提供する少なくとも１つの磁石を含む電磁ポンプを含み、
ここで、溶融金属リザーバーは、誘導結合ヒーターを含み、
ここで、反応物点火システムは、開回路を形成するように分離される少なくとも１つのセットの電極を含み、ここで、その開回路は、点火を達成するために高電流が流れるようにする溶融金属の噴射によって閉じられ、
反応物点火システム電流は、５００  Ａ  から  ５０，０００  Ａの範囲内にあり、
回路が閉じられると反応物点火システムは、点火頻度を１  Ｈｚ  から  １０，０００  Ｈｚの範囲にし、
溶融金属は、銀、銀―銅合金、及び銅の少なくとも１つを含み、
追加反応物は、Ｈ２Ｏ蒸気及び水素ガスの少なくとも１つを含み、
追加の反応物点火システムは、コンピューター、Ｈ２Ｏ及びＨ２圧力センサー、及びフロー・コントローラーの少なくとも１つを含み、ここで、そのフロー・コントローラーは、マス・フロー・コントローラー、ポンプ、シリンジ・ポンプ、及び高精度電子的にコントロール可能なバルブ  のグループからの少なくとも１又はそれ以上を含み、そのバルブは、ニードル弁、プロポーショナル電子バルブ、及びステッパー・モーター・バルブの少なくとも１つを含み、そのバルブは、所望の値でＨ２Ｏ及びＨ２圧力の少なくとも１つを維持するように圧力センサー及びコンピューターによってコントロールされ、
追加の反応物噴射システムは、０．１  Ｔｏｒｒから１  Ｔｏｒｒの範囲内にＨ２Ｏ蒸気圧力を維持し、
反応物の生成物を回収するためのシステムは、重力下で溶融物に流れを提供することができる壁を含む槽、電極電磁気ポンプ、及びその槽に連通するリザーバーの少なくとも１つを含み、更に、リザーバー内で溶融金属の金属蒸気が凝縮するようにさせるその槽の別の部分よりも低い温度でリザーバーを維持するための冷却システムを更に含み、
電極電磁気ポンプを含む回収システムは、磁場を提供する少なくとも１つの磁石を含み、
大気圧よりも低い、同じ、又はより高い圧力を維持することができる槽は、内部反応セル、黒体放射体を含むトップ・カバー、及び、大気圧よりも低い、同じ、又はより高い圧力を維持することができる外側チャンバーを含み、
黒体輻射体を含むトップ・カバーは、１０００  Ｋから３７００  Ｋの範囲内の温度で維持され、
内部反応セル及び黒体放射体を含むトップ・カバーの少なくとも１つは、耐熱金属を含み、
黒体放射体は、更に、黒体温度センサー及びコントローラーを含み、
反応パワー出力のパワー・コンバーターの少なくとも１つは、熱光起電力コンバーター及び光起電力コンバーターのグループからの少なくとも１つを含み、
セルによって発光された光は、支配的に、可視光及び近赤外光を含む黒体放射であり、光起電力セルは、結晶シリコン、ゲルマニウム、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、砒化ガリウムインジウム（ＩｎＧａＡｓ）、砒化ガリウムインジウム・アンチモニド（ＩｎＧａＡｓＳｂ）、及び燐化インジウム・砒化物アンチモニド（ＩｎＰＡｓＳｂ）から選択される化合物、第ＩＩＩ／Ｖ族半導体、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓ／Ｇｅ、  ＩｎＡｌＧａＰ／ＡｌＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓＳｂ／Ｇｅ、  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／ＳｉＧｅ、  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ、  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｇｅ、  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ／ＳｉＧｅ、  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ、  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓ、  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ、  ＧａＩｎＰ／Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ／ＩｎＧａＡｓ、  ＧａＩｎＰ−ＧａＡｓ−ｗａｆｅｒ−ＩｎＧａＡｓ、  ＧａＩｎＰ−Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ−Ｇｅ、及び  ＧａＩｎＰ−ＧａＩｎＡｓ−Ｇｅ  から選択される少なくとも１つを含む集光セルであり、そして、
パワー・システムは、更に、真空ポンプ及び少なくとも１つの冷却機を含む、パワー・システム。
【請求項２４】
電気エネルギー及び熱エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムであって、
大気圧より低い、同じ、又はより高い圧力を維持できる少なくとも１つの槽と、
反応物と、ここで、その反応物は、
ａ）  Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つと、
ｂ）  Ｈ２Ｏガスと、
ｃ）  溶融金属と、を含み、
溶融金属リザーバー及び電磁気ポンプを含む少なくとも１つの溶融金属噴射システムと、
少なくとも１つの追加の反応物噴射システムと、ここで、追加の反応物は、
ａ）  Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つと、及び
ｂ）  Ｈ２と、を含み、
その反応物が発光プラズマ及び発熱プラズマの少なくとも１つを形成するようにさせる電気的パワーの源を含む少なくとも１つの反応物点火システムと、ここで、電気的パワーの源は、パワー・コンバーターから電気的パワーを受け取り、
溶融金属を回収するシステムと、
光及び熱出力の少なくとも１つを電気的パワー及び／又は熱的パワーへとのパワー・コンバーター又は出力システムの少なくとも１つと、
ここで、その反応物点火システムは、
ａ）  溶融金属を閉じ込める少なくとも１つのセットの電極と、及び
ｂ）  その反応物が反応してプラズマを形成するようにさせるに十分な高電流の電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気的パワーの源と、を含み、
ここで、電極は、耐熱金属を含み、
ここで、その反応物が反応してプラズマを形成するようにさせるに十分な高電流の電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気的パワーの源は、少なくとも１つのスーパーキャパシタを含み、
ここで、溶融金属噴射システムは、磁場を提供する少なくとも１つの磁石を含む電磁気ポンプを含み、
ここで、溶融金属リザーバーは、溶融金属を形成する金属を少なくとも最初に加熱する誘導結合ヒーターを含み、
ここで、反応物点火システムは、開回路を形成するように分離される少なくとも１つのセットの電極を含み、ここで、その開回路は、点火を達成するために高電流が流れるようにさせる溶融金属の噴射によって閉じられ、
反応物点火システム電流は、５００  Ａ  から  ５０，０００  Ａの範囲内にあり、
回路が閉じられると反応物点火システムは、点火頻度を１  Ｈｚ  から  １０，０００  Ｈｚの範囲にさせ、
溶融金属は、銀、銀―銅合金、及び銅の少なくとも１つを含み、
追加の反応物噴射システムは、コンピューター、Ｈ２Ｏ及びＨ２圧力センサー、及びフロー・コントローラーの少なくとも１つを含み、ここで、そのフロー・コントローラーは、マス・フロー・コントローラー、ポンプ、シリンジ・ポンプ、及び高精度電子的にコントロール可能なバルブのグループからの少なくとも１又はそれ以上を含み、そのバルブは、ニードル弁、プロポーショナル電子バルブ、及びステッパー・モーター・バルブの少なくとも１つを含み、そのバルブは、所望の値でＨ２Ｏ及びＨ２圧力の少なくとも１つを維持するように圧力センサー及びコンピューターによってコントロールされ、
0.1 Torr to 1 Torr;
追加の反応物噴射システムは、０．１  Ｔｏｒｒ  から  １  Ｔｏｒｒの範囲内にＨ２Ｏ蒸気圧力を維持し、
反応物の生成物を回収するためのシステムは、重力下で溶融物に流れを提供することができる壁を含む槽、電極電磁気ポンプ、及びその槽に連通するリザーバーの少なくとも１つを含み、更に、リザーバー内で溶融金属の金属蒸気が凝縮するようにさせるその槽の別の部分よりも低い温度でリザーバーを維持するための冷却システムを含み、
電極電磁気ポンプを含む回収システムは、磁場を提供する少なくとも１つの磁石を含み、
大気圧よりも低い、同じ、又はより高い圧力を維持することができる槽は、内部反応セル、高温黒体放射体を含むトップ・カバー、及び、大気圧よりも低い、同じ、又はより高い圧力を維持することができる外側チャンバーを含み、
黒体放射体を含むトップ・カバーは、１０００  Ｋ  から  ３７００  Ｋの範囲内の温度で維持され、
内部反応セル及び黒体放射体を含むトップ・カバーの少なくとも１つは、耐熱金属を含み、
黒体放射体は、更に、黒体温度センサー及びコントローラーを含み、
反応パワー出力のパワー・コンバーターの少なくとも１つは、熱光起電力コンバーター及び光起電力コンバーターの少なくとも１つを含み、
セルによって発光された光は、主に、可視光及び近赤外光を含む黒体放射であり、光起電力セルは、結晶シリコン、ゲルマニウム、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、砒化ガリウムインジウム（ＩｎＧａＡｓ）、砒化ガリウムインジウム・アンチモニド（ＩｎＧａＡｓＳｂ）、及び燐化インジウム・砒化物アンチモニド（ＩｎＰＡｓＳｂ）から選択される化合物、第ＩＩＩ／Ｖ族半導体、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓ／Ｇｅ、  ＩｎＡｌＧａＰ／ＡｌＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓＳｂ／Ｇｅ、  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／ＳｉＧｅ、  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ、  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｇｅ、  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ／ＳｉＧｅ、  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ、  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓ、  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ、  ＧａＩｎＰ／Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ／ＩｎＧａＡｓ、  ＧａＩｎＰ−ＧａＡｓ−ｗａｆｅｒ−ＩｎＧａＡｓ、  ＧａＩｎＰ−Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ−Ｇｅ、及び  ＧａＩｎＰ−ＧａＩｎＡｓ−Ｇｅ  から選択される少なくとも１つの化合物を含む集光セルであり、そして、
パワー・システムは、更に、真空ポンプ及び少なくとも１つの冷却機を含む、パワー・システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１５年５月９日に出願の米国仮出願番号第６２／１５９，２３０号、２０１５年５月２２日に出願の米国仮出願番号第６２／１６５，３４０号、２０１５年６月７日に出願の米国仮出願番号第６２／１７２，１６９号、２０１５年６月１０日に出願の米国仮出願番号第６２／１７３，９１１号、２０１５年６月１９日に出願の米国仮出願番号第６２／１８２，４２１号、２０１５年７月１０日に出願の米国仮出願番号第６２／１９１，２０４号、２０１５年７月２４日に出願の米国仮出願番号第６２，１９６，７５１号、２０１５年８月４日に出願の米国仮出願番号第６２／２００，６７２号、２０１５年８月２１日に出願の米国仮出願番号第６２／２０８，２０５号、２０１５年９月１１日に出願の米国仮出願番号第６２／２１７，４１１号、２０１５年９月１８日に出願の米国仮出願番号第６２／２２０，５８２号、２０１５年１０月５日に出願の米国仮出願番号第６２／２３７，３７５号、２０１５年１１月１１日に出願の米国仮出願番号第６２／２５４，１０４号、２０１５年１１月１９日に出願の米国仮出願番号第６２／２５７，６１７号、２０１５年１２月４日に出願の米国仮出願番号第６２／２６３，３９５号、及び、２０１５年１２月１７日に出願の米国仮出願番号第６２／２６８，９６３号の利益を主張するが、これらの全ては、参照によってここに組み込まれる。
【０００２】
本開示は、パワー発生の分野に関し、特に、パワーを生成するためのシステム、装置、及び方法に関する。より具体的には、本開示の実施例は、パワー発生装置及びシステム、並びに、関連する方法に関し、それらは、光パワー、プラズマ、及び熱パワーを生成し、及び、光−電気パワー・コンバーター、プラズマ−電気パワー・コンバーター、フォトン−電気パワー・コンバーター、又は、熱−電気パワー・コンバーターを介して、電気パワーを生成する。加えて、本開示の実施例は、光起電力パワー・コンバーターを用いて、光パワー、機械的パワー、電気パワー、及び／又は熱パワーを発生させるために、水又は水ベースの燃料源の点火を使用するシステム、装置、及び方法を記述する。これら及び他の関連する実施例は、本開示において詳細に記述される。
【背景技術】
【０００３】
パワー発生は、プラズマからのパワーを利用して、多くのフォームを取ることができる。プラズマの成功裏の商業化は、プラズマを効率的に形成することができ、そして、生成されたプラズマのパワーを捕獲することができるパワー発生システムに依存するかもしれない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ある燃料の点火の間にプラズマが形成されるかもしれない。これらの燃料は、水又は水ベースの燃料源を含むことができる。点火の間、電子が剥奪された原子のプラズマ・クラウドが形成され、及び、高光パワーが開放されるかもしれない。そのプラズマの高光パワーは、本開示の電気コンバーターによって利用され得る。イオン及び励起状態原子は、再結合し、電子緩和を受けて、光パワーを発することができる。その光パワーは、光起電力技術で電気に変換され得る。
【０００５】
本開示の実施例は、燃料に点火して、プラズマを生成するために燃料にパワーを分配するように構成された複数の電極と、その複数の電極に電気エネルギーを配するように構成される電気パワーの源と、及び、複数のプラズマ・フォトンを少なくとも受け取るように位置付けられた少なくとも１つの光起電力パワー・コンバーターとを含むパワー発生システムに関する。
【０００６】
１つの実施例において、本開示は、電気エネルギー及び熱エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムに関するが、そのパワー・システムは、
大気圧より低い、大気圧と同じ、又は大気圧より高い圧力を維持することができる少なくとも１つの槽と、
反応物とであり、ここでその反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む、少なくとも１つの触媒又は触媒の源と、
ｂ）少なくとも１つのＨ２Ｏ又はＨ２Ｏの源と、
ｃ）少なくとも１つの原子水素又は原子水素の源と、及び
ｄ）溶融金属と、を含み、
溶融金属リザーバー及び電磁ポンプを含む、少なくとも１つの溶融金属噴射システムと、
少なくとも１つの追加の反応物噴射システムとであり、ここで、その追加の反応物噴射システムは、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む、少なくとも１つの触媒又は触媒の源と、
ｂ）少なくとも１つのＨ２Ｏ又はＨ２Ｏの源と、及び
ｃ）少なくとも１つの原子水素又は原子水素の源と、を含み、
発光プラズマ及び発熱プラズマの少なくとも１つをその反応物をして形成させることを引き起こす電気パワーの源を含む、少なくとも１つの反応物点火システムと、
その溶融金属を回収するシステムと、
電気パワー及び／又は熱パワーに出力される光及び熱の少なくとも１つのパワー・コンバーター又は出力システムの少なくとも１つと、
ここで、溶融金属点火システムは、
ａ）溶融金属を閉じ込める、少なくとも１つのセットの電極と、及び
ｂ）その反応物がプラズマを形成するように反応させられるのに十分な高電流電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気パワーの源と、を含み、
電極は、耐熱金属を含み、
その反応物がプラズマを形成するように反応させられるのに十分な高電流電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気パワーの源は、少なくとも１つのスーパー・キャパシタを含み、
その溶融金属噴射システムは、ベクトルのクロス積の電流要素を供給するために、磁場及び電流源を提供する少なくとも１つの磁石を含む電磁ポンプを含み、
溶融金属リザーバーは、その溶融金属を形成する金属を少なくとも最初に加熱する誘導結合ヒーターを含み、
その溶融金属点火システムは、開回路を形成するように分離された少なくとも１セットの電極を含み、ここで、この開回路は、点火を達成するように高電流をして流れさせるように溶融金属の噴射により閉じられ、
その溶融金属点火システム電流は、５００Ａから５０，０００Ａの範囲内であり、
その溶融金属点火システムは、１Ｈｚから１０，０００Ｈｚの範囲内の点火頻度になるように回路が閉じられ、
溶融金属は、銀、銀−銅合金、及び銅の少なくとも１つを含み、
ように回路が閉じられ、
追加反応物は、Ｈ２Ｏ蒸気及び水素ガスの少なくとも１つを含み、
追加の反応物噴射システムは、コンピュータ、Ｈ２Ｏ及びＨ２圧力センサ、及び、フロー・コントローラーの少なくとも１つを含み、ここで、そのコントローラは、マス・フロー・コントローラ、ポンプ、注射器ポンプ、及び、高精度電気的にコントロール可能なバルブの群から、少なくとも１つ又はそれ以上を含み、そのバルブは、ニードル弁、プロポーショナル電子バルブ、及びステッパ―・モーター・バルブからの少なくとも１つを含み、そのバルブは、Ｈ２Ｏ及びＨ２圧の少なくとも１つを所望の値に維持するために圧力センサー及びコンピューターによってコントロールされ、
追加の反応物噴射システムは、０．１Ｔｏｒｒから１Ｔｏｒｒの範囲内にＨ２Ｏ蒸気を維持し、
反応物を回収するシステムは、重力下で溶融物に流れを提供することができる壁と、電極電磁ポンプと、及びその槽と連通するリザーバーの少なくとも１つを含み、そして、更に、そのリザーバー内で溶融金属が凝縮するようにさせるためにその槽の別の部分よりも低い温度でそのリザーバーを維持するための冷却システムを更に含み、
電極電磁ポンプを含む回収システムは、磁場を供給する少なくとも１つの磁石及びベクトルのクロス積の点火電流要素を含み、
大気圧より低い、同じ、又は、より高い圧力を維持することができる外側チャンバー、黒体放射体を含むトップ・カバー、及び内部反応セルを含み、
黒体放射体を含むトップ・カバーは、１０００Ｋから３７００Ｋの範囲内の温度で維持され、
黒体放射体を含むトップ・カバー及び内部反応セルの少なくとも１つは、高放射率を持つ耐熱金属を含み、
黒体放射体は、更に、黒体温度センサーを含み、
反応パワー出力の少なくとも１つのパワー・コンバーターは、熱光起電力コンバーター及び光起電力コンバーターのグループから少なくとも１つを含み、
セルによって発光させられた光は、大部分、可視光及び近赤外光を含む黒体放射であり、そして、光起電力セルは、結晶シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、インジウム・ガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）、インジウム・ガリウムヒ素アンチモン化物（ＩｎＧａＡｓＳｂ）、及びリン化インジウム・ヒ化物・アンチモン化物（ＩｎＰＡｓＳｂ）から選択される少なくとも１つ、第ＩＩＩ／Ｖ族半導体、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓ／Ｇｅ；ＩｎＡｌＧａＰ／ＡｌＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓＳｂ／Ｇｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／ＳｉＧｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｇｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ／ＳｉＧｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ／Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ／ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ−ＧａＡｓ−ｗａｆｅｒ−ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ−Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ−Ｇｅ；及びＧａＩｎＰ−ＧａＩｎＡｓ−Ｇｅを含む集光セルであり、そして、
そのパワー・システムは、更に、真空ポンプ及び少なくとも１つの冷却機を含む。
【０００７】
もう１つの実施例において、本開示は、電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムに関する。そのパワー・システムは、
大気圧より低い圧力が可能な少なくとも１つの槽と；
反応物を含むショット（ｓｈｏｔ）と、ここで、その反応物は、
ａ）  発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｄ）導体及び導電性のマトリクスの少なくとも１つ、を含み；
少なくとも１つの増大されたレールガンを含む少なくとも１つのショット噴射システムと、ここで、その増大されたレールガンは、レールの平面に対して垂直な磁場を生成する磁石及び分離された電気の流れているレールを含み、そして、そのレールの間の回路が、そのレールにそのショットの接触によりクローズ（ｃｌｏｓｅｄ）されるまで、オープン（ｏｐｅｎ）であり；
そのショットが発光プラズマ及び発熱プラズマの少なくとも１つを形成するように惹起する少なくとも１つの点火システムと、ここで、少なくとも１つの点火システムは、
ａ）そのショットを閉じ込める電極の少なくとも１つのセット、及び、
ｂ）高電流電気エネルギーのショート・バースト（ｓｈｏｒｔ  ｂｕｒｓｔ）を運ぶ電気的なパワーの源と、を含み、
ここで、その少なくとも１つセットの電極が、オープン回路（ｏｐｅｎ  ｃｉｒｃｕｉｔ）を形成し、そのオープン回路は、点火を達成するために高電流が流れることを惹起するためにそのショットの噴射によってクローズされ、そして、高電流の電気エネルギーのショート・バーストをデリバリするための電気的パワーの源は、
１００Ａから１，０００，０００Ａ、１ｋＡから１００，０００Ａ、１０ｋＡから５０ｋＡ、の少なくとも１つの範囲内にある、高ＡＣ、ＤＣ、又はＡＣ−ＤＣ混合の電流を引き起こすように選択される電圧；
１００Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１０００Ａ／ｃｍ２から１００，０００Ａ／ｃｍ２、及び２，０００Ａ／ｃｍ２から５０，０００Ａ／ｃｍ２の少なくとも１つの範囲内のＤＣ又はピークＡＣ電流密度；の少なくとも１つを含み、
その電圧は、固体燃料の導電率によって決定され、又は、その電圧は、固体燃料サンプルの抵抗に所望の電流を掛け算することにより与えられ；
ＤＣ又はピークＡＣ電圧が、約０．１Ｖから５００ｋＶ、０．１Ｖから１００ｋＶ、及び１Ｖから５０ｋＶの少なくとも１つの範囲内であり；及び
ＡＣ周波数が、約０．１Ｈｚから１０ＧＨｚ、１Ｈｚから１ＭＨｚ、１０Ｈｚから１００ｋＨｚ、及び１００Ｈｚから１０ｋＨｚの少なくとも１つの範囲内であり；
点火電極（ｉｇｎｉｔｉｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）のベクトルのクロス積の電流要素（ｖｅｃｔｏｒ−ｃｒｏｓｓｅｄ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）及び磁場を提供する少なくとも１つの磁石を含む増大されたプラズマ・レールガン回収システム（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  ｐｌａｓｍａ  ｒａｉｌｇｕｎ  ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ｓｙｓｔｅｍ）及び重力の少なくとも１つを含む反応物の反応生成物を回収する（ｒｅｃｏｖｅｒ）システムと；
その反応生成物から追加の反応物を再生し、そして、溶融された反応物を形成する溶鉱炉、その溶融された反応物にＨ２及びＨ２Ｏを添加するシステム、溶融ドリッパー（ｍｅｌｔ  ｄｒｉｐｐｅｒ）、及び、ショットを形成するための水リザーバー（ｗａｔｅｒ  ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）を含むペレタイザーを含む追加のショットを形成するための、少なくとも１つの再生システムと、
ここで、その追加の反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｄ）導体又は導電性のマトリクスの少なくとも１つ、を含み；及び、
光起電力コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、光電子コンバーター（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、プラズマダイナミック・コンバーター（ｐｌａｓｍａｄｙｎａｍｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、熱電子コンバーター（ｔｈｅｒｍｉｏｎｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、熱電コンバーター（ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、スターリング・エンジン、ブレイトン・サイクルエンジン、ランキン・サイクルエンジン、及び、熱エンジンのグループの少なくとも１つ又はそれ以上、及び、ヒーターを含む、電気的パワー及び／又は熱的パワーへの光及び熱出力の少なくとも１つの出力システム又はパワー・コンバーターの少なくとも１つと；を含む。
【０００８】
もう１つの実施例において、本開示は、電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムに関する。そのパワー・システムは、
大気圧より下の圧力が可能な少なくとも１つの槽と；
銀、銅、吸収された水素、及び水の少なくとも１つを含む反応物を含むショットと；
少なくとも１つの増大されたレールガンを含む少なくとも１つのショット噴射システムと、ここで、その増大されたレールガンは、レールの平面に対して垂直な磁場を生成する磁石及び分離された電気の流れているレールを含み、そして、そのレールの間の回路が、そのレールにそのショットの接触によりクローズ（ｃｌｏｓｅｄ）されるまで、オープン（ｏｐｅｎ）であり；
そのショットが発光プラズマ及び発熱プラズマの少なくとも１つを形成するように惹起する少なくとも１つの点火システムと、ここで、少なくとも１つの点火システムは、
ａ）そのショットを閉じ込める電極の少なくとも１つのセット、及び、
ｂ）高電流電気エネルギーのショート・バースト（ｓｈｏｒｔ  ｂｕｒｓｔ）を運ぶ電気的なパワーの源と、を含み、
ここで、オープン回路を形成するように１セットの電極の少なくとも１つが分離され、そのオープン回路が点火を達成するように高電流が流れるようにさせるためにショットの噴射によってクローズされ、そして、高電流電気的エネルギーのショート・バーストをデリバリするための電気的パワーの源は、
１００Ａから１，０００，０００Ａ、１ｋＡから１００，０００Ａ、１０ｋＡから５０ｋＡ、の少なくとも１つの範囲内にある、高ＡＣ、ＤＣ、又はＡＣ−ＤＣ混合の電流を引き起こすように選択される電圧；
１００Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１０００Ａ／ｃｍ２から１００，０００Ａ／ｃｍ２、及び２，０００Ａ／ｃｍ２から５０，０００Ａ／ｃｍ２の少なくとも１つの範囲内のＤＣ又はピークＡＣ電流密度；
その電圧は、固体燃料の導電率により決定されること、ここで、その電圧は、固体燃料サンプルの抵抗値に所望の電流をかけることにより与えられ；
ＤＣ又はピークＡＣ電圧が、約０．１Ｖから５００ｋＶ、０．１Ｖから１００ｋＶ、及び１Ｖから５０ｋＶの少なくとも１つの範囲内であること；及び
ＡＣ周波数が、約０．１Ｈｚから１０ＧＨｚ、１Ｈｚから１ＭＨｚ、１０Ｈｚから１００ｋＨｚ、及び１００Ｈｚから１０ｋＨｚの少なくとも１つの範囲内であること；の少なくとも１つを含み、
点火電極（ｉｇｎｉｔｉｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）のベクトルのクロス積の電流要素（ｖｅｃｔｏｒ−ｃｒｏｓｓｅｄ  ｃｕｒｒｅｎｔ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）及び磁場を提供する少なくとも１つの磁石を含む増大されたプラズマ・レールガン回収システム（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  ｐｌａｓｍａ  ｒａｉｌｇｕｎ  ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ｓｙｓｔｅｍ）及び重力（ｇｒａｖｉｔｙ）の少なくとも１つを含む反応物の反応生成物を回収するシステムと；
その反応生成物から追加の反応物を再生し、そして、溶融された反応物を形成する溶鉱炉、その溶融された反応物にＨ２及びＨ２Ｏを添加するシステム、溶融ドリッパー（ｍｅｌｔ  ｄｒｉｐｐｅｒ）、及び、ショットを形成するための水リザーバー（ｗａｔｅｒ  ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）を含むペレタイザーを含む追加のショットを形成するための、少なくとも１つの再生システムと、
ここで、その追加の反応物は、銀、銅、吸収される水素、及び水の少なくとも１つを含み；
光起電力セル（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｃｅｌｌｓ）は、第ＩＩＩ族窒化物、ＧａＡｌＮ、ＧａＮ、及びＩｎＧａＮから選択される少なくとも１つの化合物を含むところ、集光の紫外線光起電力コンバーターを含む、出力システム又はパワー・コンバーターの少なくとも１つと；を含む。
【０００９】
もう１つの実施例において、本開示は、電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムに関する。そのパワー・システムは、
そのパワーシステムは、少なくとも１つの槽と、
反応物を含むショット（ｓｈｏｔ）と、ここで、その反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｄ）導体及び導電性のマトリクスの少なくとも１つ、を含み；
少なくとも１つのショット噴射システム（ｓｈｏｔ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）と；
そのショットが発光プラズマ及び発熱プラズマの少なくとも１つを形成させるようにするショット点火システム（ｓｈｏｔ  ｉｇｎｉｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）と；
反応物の反応生成物を回収（ｒｅｃｏｖｅｒ）するシステムと；
反応生成物から追加の反応物を再生し、及び、追加のショットを形成するための再生システム（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）の少なくとも１つと、
ここで、その追加の反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｄ）導体及び導電性のマトリクスの少なくとも１つ、を含み；
電気的パワー及び／又は熱的パワーへの光及び熱出力の少なくとも１つの出力システム又はパワー・コンバーターの少なくとも１つと；を含む。
【００１０】
本開示のある実施例は、パワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、燃料を点火し及びプラズマを生成するために、燃料にパワーをデリバリする（ｄｅｌｉｖｅｒ）ように構成された複数の電極と；その複数の電極に電気エネルギーをデリバリするように構成された電気的パワーの源と；及び複数のプラズマ・フォトン（ｐｌａｓｍａ  ｐｈｏｔｏｎｓ）を少なくとも受け取るように配置された少なくとも１つの光起電力パワー・コンバーターと、を含む。
【００１１】
１つの実施例において、本開示は、直接電気エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムに関する。そのパワーシステムは、
少なくとも１つの槽と、
反応物と、ここで、その反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、
ｃ）導体又は導電性のマトリクスの少なくとも１つ、を含み、
ハイドリノ反応物を閉じ込める電極の少なくとも１つのセットと、
高電流電気エネルギーのショート・バースト（ｓｈｏｒｔ  ｂｕｒｓｔ）を運ぶ電気的なパワーの源と、
再充電システムと、
反応生成物からの初期反応物を再生するためのシステムの少なくとも１つと、及び
少なくとも１つのプラズマ・ダイナミック・コンバーター（ｐｌａｓｍａ  ｄｙｎａｍｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）又は少なくとも１つの光起電力コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）と；を含む。
典型的な実施例において、電気的パワーを生成する方法は、複数の電極の間の領域に燃料を供給するステップと；プラズマを形成するために燃料を点火するために複数の電極にエネルギーを与えるステップと；光起電力パワー・コンバーターで、複数のプラズマ・フォトンを電気的パワーに変換するステップと；そして、電気的パワーの少なくとも一部を出力するステップと、を含むかもしれない。
【００１２】
もう１つの典型的な実施例において、電気的パワーを生成する方法は、複数の電極の間の領域（ｒｅｇｉｏｎ）に燃料を供給するステップと；プラズマを形成するために燃料を点火するために複数の電極にエネルギーを与えるステップと；光起電力パワー・コンバーターで、複数のプラズマ・フォトンを熱的パワーに変換するステップと；そして、電気的パワーの少なくとも一部を出力するステップと、を含むかもしれない。
【００１３】
本開示の１つの実施例において、パワーを生成する方法は、燃料充填領域（ｆｕｅｌ  ｌｏａｄｉｎｇ  ｒｅｇｉｏｎ）が、複数の電極の内に位置しているところ、その燃料充填領域へとある量の燃料をデリバリするステップと；プラズマ、光、及び熱の少なくとも１つを生成するために複数の電極に電流を印加することによりその燃料を通して少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電流を流すことにより燃料を点火するステップと；光起電力パワー・コンバーター内に光の少なくとも一部を受け取るステップと；その光起電力パワー・コンバーターを用いて光を異なる形態（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  ｆｏｒｍ）のパワーに変換するステップと；及び、その異なる形態のパワーを出力するステップと、を含む。
【００１４】
追加の１つの実施例において、本開示は、水アーク・プラズマ・パワー・システムに関する。当該水アーク・プラズマ・パワー・システムは、少なくとも１つの閉じた反応槽（ｃｌｏｓｅｄ  ｒｅａｃｔｉｏｎ  ｖｅｓｓｅｌ）と；Ｈ２Ｏ及びＨ２Ｏの源の少なくとも１つを含む反応物と；少なくとも１つのセットの電極と；Ｈ２Ｏの初期の高いブレークダウン電圧（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ  ｖｏｌｔａｇｅ）をデリバリし、及び、それに続く高い電流を提供するための電気的パワーの源と；及び、熱交換器システム（ｈｅａｔ  ｅｘｃｈａｎｇｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ）と、ここで、そのパワー・システムは、アーク・プラズマ、光、及び熱的エネルギーを発生させるが、更に、少なくとも１つの光起電力パワー・コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）と；を含む。水は、電極上又は電極間で蒸気として供給されるかもしれない。閉込めにより、ハイドリノ反応の抑止を妨げるためにプラズマ・セルの低圧領域内に拡大することが、プラズマは許されるかもしれない。アーク電極は、点火プラグ設計を含むかもしれない。電極は、銅、ニッケル、耐食性のためのクロム酸銀及び亜鉛メッキを備えるニッケル、鉄、ニッケル鉄合金、クロム、貴金属、タングステン、モリブデン、イットリウム、イリジウム、及びパラジウムの少なくとも１つを含むかもしれない。１つの実施例において、約０．０１Ｔｏｒｒから１０Ｔｏｒｒ及び０．１Ｔｏｒｒから１Ｔｏｒｒの少なくとも１つの範囲内のような低い水圧で維持される。圧力の範囲は、ＳＦ−ＣＩＨＴセルのための開示による開示の１つの範囲内で維持されるかもしれない。水蒸気を供給する典型的な手段は、水和したゼオライトのようなＨ２Ｏを含んでいるリザーバー及びマス・フロー・コントローラーの少なくとも１つであるか、又は、所望の気圧範囲でガスＨ２Ｏを放つＫＯＨ溶液のような塩浴である。水は、注射器ポンプによって供給されるかもしれないが、ここで、真空内へのデリバリが水の蒸発という結果となる。
【００１５】
本開示の特定の実施例は、パワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２又は約５，０００ｋＷの電気的パワー源と；その電気的パワー源と電気的に接続された複数の電極と；その複数の電極が、プラズマを生成するために固体燃料へと電気的なパワーをデリバリするように構成されているところ、固体燃料を受け取るように構成される燃料充填領域（ｆｕｅｌ  ｌｏａｄｉｎｇ  ｒｅｇｉｏｎ）と；及び、その反応によって発生させられる、熱、光子（フォトン（ｐｈｏｔｏｎｓ））、及び／又は、プラズマの一部を少なくとも受け取るために配置される熱―電気パワー・コンバーター、光起電力パワー・コンバーター、及び、プラズマ・パワー・コンバーター（ｐｌａｓｍａ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）の少なくとも１つと、を含む。他の実施例は、パワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、複数の電極と；その複数の電極の間に配置され、導電性の燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その複数の電極は、導電性の燃料を点火するために、及び、プラズマ及び熱的パワーの少なくとも１つを発生させるために、十分な導電性の燃料に電流を印加するように構成されており；燃料充填領域内へと導電性の燃料を動かすためのデリバリ・メカニズム（ｄｅｌｉｖｅｒｙ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）と；及び、プラズマ・フォトンをパワーの形態に変換するための光起電力パワー・コンバーター又は熱的パワーを電気又は機械的パワーを含む非熱的形態のパワーに変換するための熱−電気コンバーター（ｔｈｅｒｍａｌ  ｔｏ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）の少なくとも１つと、を含む。更なる実施例は、パワーを発生させる方法に関する。当該方法は、燃料充填領域が、複数の電極内に位置しているところ、その燃料充填領域へとある量の燃料をデリバリする（ｄｅｌｉｖｅｒｉｎｇ）ステップと；プラズマ、光、及び熱のうちの少なくとも１つを生成するための複数の電極に電流を印加することにより燃料を通して少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電流を流すことにより燃料を点火するステップと；光起電力パワー・コンバーター内で光の少なくとも一部を受け取るステップと；その光起電力パワー・コンバーターを使用して、光を異なる形態のパワーに変換するステップと；及び、その異なる形態のパワーを出力するステップと；を含む。
【００１６】
追加の実施例は、パワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、少なくとも約５，０００ｋＷの電気的パワー源と；複数の間隔を空けて置かれた電極と、ここで、この複数の電極は、少なくとも部分的に燃料を囲み、電気的なパワー源に電気的に接続されており、その燃料を点火するために電流を受け取るように構成されており、及び、その複数の電極の少なくとも１つが可動式であり；燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと；及び、燃料の点火から発生させられたプラズマを、非プラズマ形態のパワーに変換するように構成された光起点力パワー・コンバーターと、を含む。本開示において追加的に提供されたのは、１つのパワー発生システムである。当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と；間隔を空けて置かれた複数の電極（ｓｐａｃｅｄ  ａｐａｒｔ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）と、ここで、当該複数の電極は、燃料を少なくとも部分的に囲み、電気的パワー源に電気的に接続され、燃料を点火するために電流を受け取るように構成され、及びその複数の電極の少なくとも１つが可動式であり；燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと；及び、燃料の点火から発生させられるプラズマを非プラズマ形態のパワーに変換するように構成される光起電力パワー・コンバーターと、を含む。
【００１７】
もう一つの実施例は、パワー発生システムに関する。そのパワー発生システムは、少なくとも約５，０００ｋＷの又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と；複数の電極の内の少なくとも１つが圧縮メカニズム（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を含む、間隔を空けて配置された当該複数の電極と；燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が複数の電極によって囲まれるので、前記少なくとも１つの電極の圧縮メカニズムが当該燃料充填領域に向かって配向され（ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ｔｏｗａｒｄｓ  ｔｈｅ  ｆｕｅｌ  ｌｏａｄｉｎｇ  ｒｅｇｉｏｎ）、及び、その複数の電極がその電気的パワー源に電気的に接続され、燃料を点火するために燃料充填領域内に受け取られる燃料にパワーを供給するように構成され；燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと、及び、燃料の点火から発生するプラズマを非プラズマの形態のパワーに変換するように構成されたプラズマ・パワー・コンバーターと；を含む。本開示の他の実施例は、１つのパワー発生システムに関する。そのパワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と；複数の電極の内の少なくとも１つが圧縮メカニズム（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を含む、間隔を空けて配置された当該複数の電極と；燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が複数の電極によって囲まれるので、前記少なくとも１つの電極の圧縮メカニズムが当該燃料充填領域に向かって配向され、そして、その複数の電極がその電気的パワー源に電気的に接続され、及び、燃料を点火するために燃料充填領域内に受け取られる燃料にパワーを供給するように構成されており；燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと；及び、燃料の点火から発生するプラズマを非プラズマの形態（ｎｏｎ−ｐｌａｓｍａ  ｆｏｒｍ）のパワーに変換するように構成されたプラズマ・パワー・コンバーターと；を含む。
【００１８】
本開示の実施例はまた、パワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、複数の電極と；前記複数の電極によって囲まれ、燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、前記複数の電極が前記燃料充填領域内に配置される燃料を点火するように構成され；燃料を燃料充填領域内に動かすためのデリバリ・メカニズム（ｄｅｌｉｖｅｒｙ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）と；その燃料の点火から発生するフォトンを非フォトンの形態（ｎｏｎ−ｐｈｏｔｏｎ  ｆｏｒｍ）のパワーに変換するように構成される光起電力パワー・コンバーターと；点火された燃料の副生成物を取り除くための除去システム（ｒｅｍｏｖａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）と；及び、点火された燃料の除去された副生成物をリサイクルされた燃料へとリサイクルするための除去システムに機能的に結合される（ｏｐｅｒａｂｌｙ  ｃｏｕｐｌｅｄ）再生システムと；を含む。本開示の特定の実施例はまた、パワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の又は少なくとも約５，０００ｋＷの電流を出力するように構成される電気的パワー源と；その電気的パワー源と電気的に接続される間隔を空けて配置される複数の電極と；燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が前記複数の電極によって囲まれ、及び、前記複数の電極は、その燃料充填領域内に受け取られるとき燃料を点火するため燃料にパワーを供給するように構成され；燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと；及び、燃料の点火から発生するフォトンを非フォトンの形態のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと；を含む。特定の実施例は更に、その光起電力パワー・コンバーターに機能的に結合される出力パワー・ターミナル（ｏｕｔｐｕｔ  ｐｏｗｅｒ  ｔｅｒｍｉｎａｌｓ）の１つ又はそれ以上と；パワー発生システムに関連付けられた少なくとも１つのパラメータを計測するように構成されたセンサーと；及び、そのパワー発生システムに関連付けられた少なくとも１つのプロセスをコントロールするように構成されたコントローラと；を含む。本開示の特定の実施例はまた、パワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の又は少なくとも約５，０００ｋＷの電流を出力するように構成される電気的パワー源と；複数の間隔を空けて配置される電極と、ここで、その複数の電極は、燃料を少なくとも部分的に囲い、その電気的パワー源に電気的に接続され、その燃料を点火するために電流を受け取るように構成され、及び、その複数の電極の少なくとも１つは可動式（ｍｏｖｅａｂｌｅ）であり；燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと；及び、燃料の点火から発生するフォトンを異なる形態（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  ｆｏｒｍ）のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと；  を含む。
【００１９】
本開示の追加の実施例は、１つのパワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の又は少なくとも約５，０００ｋＷの電流を出力するように構成される電気的パワー源と；その電気的パワー源に電気的に接続される複数の間隔を空けて配置される電極と；燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が前記複数の電極によって囲まれ、及び、前記複数の電極は、その燃料充填領域内に受け取られるとき燃料を点火するため燃料にパワーを供給するように構成され；燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと；燃料の点火から発生する複数のフォトンを非フォトンの形態のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと；パワー発生システムに関連付けられた少なくとも１つのパラメータを計測するように構成されたセンサーと；及び、そのパワー発生システムに関連付けられた少なくとも１つのプロセスをコントロールするように構成されたコントローラと；を含む。更なる実施例は、１つのパワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と；電気的パワー源に電気的に接続される複数の間隔を空けて配置された電極と；燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、前記燃料充填領域は、前記複数の電極によって囲まれ、及び、前記複数の電極は、前記燃料充填領域内に受け取られたときにその燃料に点火するためにその燃料にパワーを供給するように構成され；前記燃料充填領域内へと燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと；その燃料の点火から発生するプラズマを非プラズマ形態のパワーに変換するように構成されるプラズマ・パワー・コンバーターと；当該パワー発生システムに関連付けられる少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されるセンサと；及び、当該パワー発生システムに関連付けられる少なくとも１つのプロセスをコントロールするように構成されるコントローラと；を含む。
【００２０】
本開示の特定の実施例は、１つのパワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、少なくとも約５，０００ｋＷの又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と；その電気的パワー源に電気的に接続される複数の間隔を空けて配置される電極と；燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が前記複数の電極によって囲まれ、及び、前記複数の電極は、その燃料充填領域内に受け取られるとき燃料を点火するため燃料にパワーを供給するように構成され、及び、その燃料充填領域内の圧力が部分的な真空（ｐａｒｔｉａｌ  ｖａｃｕｕｍ）であり；燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと；及び、燃料の点火から発生するプラズマを非プラズマ形態のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと；を含む。幾つかの実施例は、以下の追加的な特徴の１又はそれ以上を含む。それらは、光起電力パワー・コンバーターが真空セル内に配置されるかもしれないこと；光起電力パワー・コンバーターが、反射防止コーティング（ａｎｔｉｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ  ｃｏａｔｉｎｇ）、光学インピーダンス整合コーティング（ｏｐｔｉｃａｌ  ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｍａｔｃｈｉｎｇ  ｃｏａｔｉｎｇ）、又は、保護コーティング（ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  ｃｏａｔｉｎｇ）の少なくとも１つを含むかもしれないこと；光起電力パワー・コンバーターが、その光起電力パワー・コンバーターの少なくとも一部を（ｃｌｅａｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）きれいにするように構成されるクリーニング・システム（ｃｌｅａｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）に機能的に結合されるかもしれないこと；光起電力パワー・コンバーターが光学フィルター（ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｉｌｔｅｒ）を含むかもしれないこと；光起電力パワー・コンバーターが、単結晶セル（ｍｏｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｃｅｌｌ）、多結晶セル（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｃｅｌｌ）、非晶質セル（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  ｃｅｌｌ）、ひも／リボン・シリコン・セル（ｓｔｒｉｎｇ／ｒｉｂｂｏｎ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｃｅｌｌ）、多接合セル（ｍｕｌｔｉ−ｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｃｅｌｌ）、ホモ接合セル（ｈｏｍｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｃｅｌｌ）、ヘテロ接合セル（ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ  ｃｅｌｌ）、ｐ−ｉ−ｎ装置（ｐ−ｉ−ｎ  ｄｅｖｉｃｅ）、薄膜セル（ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ  ｃｅｌｌ）、色素増感セル（ｄｙｅ−ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ  ｃｅｌｌ）、及び、有機光起電力セル（ｏｒｇａｎｉｃ  ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｃｅｌｌ）  の少なくとも１つを含むかもしれないこと；及び、光起電力パワー・コンバーターが多接合セルを含むかもしれないこと、ここで、その多接合セルは、反転セル（ｉｎｖｅｒｔｅｄ  ｃｅｌ）、直立セル（ｕｐｒｉｇｈｔ  ｃｅｌｌ）、格子不整合セル（ｌａｔｔｉｃｅ−ｍｉｓｍａｔｃｈｅｄ  ｃｅｌｌ）、格子整合セル（ｌａｔｔｉｃｅ−ｍａｔｃｈｅｄ  ｃｅｌｌ）、及び、第ＩＩＩ−Ｖ族の半導体物質を含むセル  の少なくとも１つを含み；である。
【００２１】
追加的な典型的な実施例は、パワーを生成するように構成されるシステムに関する。そのシステムは、燃料を供給するように構成される燃料サプライ（ｆｕｅｌ  ｓｕｐｐｌｙ）と；電気的パワーを供給するように構成されるパワー・サプライと；その燃料及びその電気的パワーを受け取るように構成される少なくとも１つのギア（ｇｅａｒ）と、ここで、その少なくとも１つのギアは、局所領域（ｌｏｃａｌ  ｒｅｇｉｏｎ）内で燃料を点火するためにそのギアの周りの局所領域に電気的なパワーを選択的に向かわせる；を含む。幾つかの実施例において、そのシステムは、更に、以下のうちの１又はそれ以上の特徴を持つかもしれない。それらは、燃料が粉末を含むかもしれないこと；少なくとも１つのギアが２つのギアを含むかもしれないこと；少なくとも１つのギアが第１の材料及びその第１の材料よりも低い導電率を持つ第２の材料を含み、その第１の材料がその局所領域に電気的に結合されているかもしれないこと；及び  その局所領域は、少なくとも１つのギアのギャップ及び歯の少なくとも１つに隣接するかもしれないこと；である。他の実施例は、ギアの代わりに支持部材（ｓｕｐｐｏｒｔ  ｍｅｍｂｅｒ）を使用するかもしれず、他の実施例は、支持部材及びギアを使用するかもしれない。幾つかの実施例は、電気的パワーを生成する方法に関する。当該方法は、ローラー又はギアに燃料を供給するステップと；そのローラー又はギアの領域で燃料の少なくとも幾つらかを局所にとどめるようにそのローラー又はギアを回転させるステップと；エネルギーを生成するため局所にとどめられた燃料を点火するためにそのローラー又はギアに電流を供給するステップと；及び、点火により生成されるエネルギーの少なくとも幾らかを電気的パワーに変換するステップと；を含む。幾つかの実施例において、そのローラー又はギアを回転させるステップは、第１のローラー又はギア及びローラー又は第２のギアを回転させるステップを含むかもしれず、及び、電流を供給するステップは、第１のローラー又はギア及びそのローラー又は第２のギアに電流を供給するステップを含むかもしれない。
【００２２】
他の実施例は、パワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と；その電気的パワー源に電気的に接続される複数の間隔を空けて配置される電極と；燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が前記複数の電極によって囲まれ、及び、前記複数の電極は、その燃料充填領域内に受け取られるとき燃料を点火するため燃料にパワーを供給するように構成され、及び、その燃料充填領域内の圧力が部分的な真空であり；燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと；及び、燃料の点火から発生するプラズマを非プラズマ形態のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと；を含む。
【００２３】
更なる実施例は、１つのパワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、真空ポンプに接続された排出口ポートと；少なくとも約５，０００ｋＷの電気的パワー源に電気的に接続される複数の電極と；大部分がＨ２Ｏからなる水ベースの燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、前記複数の電極は、アーク・プラズマ及び熱的パワーの少なくとも１つを生成するために、水ベース燃料にパワーをデリバリするように構成され；及び、アーク・プラズマ及び熱的パワーの少なくとも１つの、少なくとも一部を電気的パワーに変換するように構成されたパワー・コンバーターと；を含む。また開示されるパワー発生システムは、すくなくとも約５，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と；その電気的パワー源に電気的に接続される複数の電極と；大部分がＨ２Ｏからなる水ベースの燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、前記複数の電極は、アーク・プラズマ及び熱的パワーの少なくとも１つを生成するために、水ベース燃料にパワーをデリバリするように構成され；及び、アーク・プラズマ及び熱的パワーの少なくとも１つの、少なくとも一部を電気的パワーに変換するように構成されたパワー・コンバーターと；を含む。１つの実施例において、パワー・コンバーターは、光パワーから電気へとの光起電力コンバーターを含む。
【００２４】
追加的な実施例は、パワーを発生させる方法に関する。当該方法は、複数の電極を含む燃料充填領域内へと燃料を充填（ｌｏａｄｉｎｇ）するステップと；アーク・プラズマ及び熱的パワーの少なくとも１つを生成するため燃料を点火するためその複数の電極に約２，０００Ａ／ｃｍ２の電流を印加（ａｐｐｌｙｉｎｇ）するステップと；電気的パワーを発生させるように光起電力コンバーターを通してアーク・プラズマを通過させるステップ及び電気的パワーを発生させるように熱―電気コンバーターを通して熱的パワーを通過させるステップの少なくとも１つを実施するステップと；及び発生した電気的パワーの少なくとも一部を出力するステップと；を含む。更にパワー発生システムが開示されるが、そのパワー発生システムは、すくなくとも約５，０００ｋＷの電気的パワー源と；その電気的パワー源に電気的に接続される複数の電極と、ここで、その複数の電極は、熱的パワーを生成するため大部分がＨ２Ｏからなる水ベースの燃料に電気的パワーをデリバリするように構成され；及び、熱的パワーの少なくとも一部を電気的パワーに変換するように構成される熱交換器と；及び、光の少なくとも一部を電気的パワーに変換するように構成される光起電力パワー・コンバーターと；を含む。加えて、もう１つの実施例は、パワー発生システムに関する。当該パワー発生システムは、すくなくとも約５，０００ｋＷの電気的パワー源と；その電気的パワー源に電気的に接続される複数の間隔を空けて配置される電極と、ここで、その複数の電極の少なくとも１つは、圧縮メカニズムを含み；大部分がＨ２Ｏからなる水ベースの燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域がその複数の電極によって囲まれるので、その少なくとも１つの電極の圧縮メカニズムが当該燃料充填領域に向かって配向され、そして、その複数の電極がその電気的パワー源に電気的に接続され、及び、燃料を点火するために燃料充填領域内に受け取られる水ベースの燃料にパワーを供給するように構成されており；その燃料充填領域内へと燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと；及び、燃料の点火から発生するプラズマを非プラズマの形態のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと；  を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
図面の簡単な記述
添付する図面は、ここに組み込まれて、この明細書の一部を構成するが、本開示の幾つかの実施例を説明し、そして、本開示の原理を説明するためにこの記述と共に機能する。図面には、以下のものがある。
【００２６】
【図２Ｇ１ｅ４】図２Ｇ１ｅ４は、本開示の実施例による、透過又は半透明タイプの光電子セル（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃｅｌｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｒ  ｓｅｍｉｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｔｙｐｅ）の概略図である。
【図２Ｇ１ｅ５】図２Ｇ１ｅ５は、本開示の実施例による、反射性又は不透明性タイプの光電子セルの概略図である。
【図２Ｇ１ｅ６】図２Ｇ１ｅ６は、本開示の実施例による、グリッド・アノード又は集電体（ｇｒｉｄ  ａｎｏｄｅ  ｏｒ  ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）を含む反射性又は不透明性タイプの光電子セルの概略図である。
【００２７】
【図２Ｈ１】図２Ｈ１は、本開示の実施例による、真空を維持できるセル、２つのトランスポーター（ｔｒａｎｓｐｏｒｔｅｒｓ）によって供給されるレールガン・ショット噴射システムを持つ点火システム、増大されたプラズマ・レールガン及び重力回収システム（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  ｐｌａｓｍａ  ｒａｉｌｇｕｎ  ａｎｄ  ｇｒａｖｉｔｙ  ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ｓｙｓｔｅｍｓ）、ペレタイザー（ｐｅｌｌｅｔｉｚｅｒ）、及び、光起電力コンバーター・システム（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ）を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｈ２】図２Ｈ２は、本開示の実施例による、真空を維持できるセル、２つのトランスポーターによって供給されるレールガン・ショット噴射システムを持つ点火システム、増大されたプラズマ・レールガン及び重力回収システム、ペレタイザー、及び、光起電力コンバーター・システム（点火システム及びそのパワー・サプライの詳細を示す）を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｈ３】図２Ｈ３は、本開示の実施例による、真空を維持できるセル、２つのトランスポーターによって供給されるレールガン・ショット噴射システムを持つ点火システム、増大されたプラズマ・レールガン及び重力回収システム、ペレタイザー、及び、光起電力コンバーター・システム（点火システム及び光起電力コンバーターの詳細を示す）を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｈ４】図２Ｈ４は、本開示の実施例による、真空を維持できるセル、２つのトランスポーターによって供給されるレールガン・ショット噴射システムを持つ点火システム、増大されたプラズマ・レールガン及び重力回収システム、ペレタイザー、及び、光起電力コンバーター・システム（点火及び噴射システム、点火生成物回収システム、及び、ショット燃料を形成するペレタイザーの詳細を示す）を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【００２８】
【図２Ｉ１】図２Ｉ１は、本開示の実施例による、真空を維持できるセル、ペレタイザーから直接的に供給されるレールガン・ショット噴射システムを持つ点火システム、増大されたプラズマ・レールガン及び重力回収システム、ペレタイザー、及び、光起電力コンバーター・システム、の２つの図面を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ２】図２Ｉ２は、本開示の実施例による、真空を維持できるセル、ペレタイザーから直接的に供給されるレールガン・ショット噴射システムを持つ点火システム、増大されたプラズマ・レールガン及び重力回収システム、ペレタイザー、及び、光起電力コンバーター・システムを示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ３】図２Ｉ３は、本開示の実施例による、真空を維持できるセル、ペレタイザーから直接的に供給されるレールガン・ショット噴射システムを持つ点火システム、増大されたプラズマ・レールガン及び重力回収システム、ペレタイザー、及び、光起電力コンバーター・システム（レールガン・システム及び点火システム及び光起電力コンバーター・システムの詳細を示す）を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ４】図２Ｉ４は、本開示の実施例による、真空を維持できるセル、ペレタイザーから直接的に供給されるレールガン・ショット噴射システムを持つ点火システム、増大されたプラズマ・レールガン及び重力回収システム、ペレタイザー、及び、光起電力コンバーター・システム（機械的なかくはん器、点火システム、点火生成物回収システム、及び、ショット燃料を形成するペレタイザーの詳細を示す）を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ５】図２Ｉ５は、本開示の実施例による、真空を維持できるセル、ペレタイザーから直接的に供給されるレールガン・ショット噴射システムを持つ点火システム、増大されたプラズマ・レールガン及び重力回収システム、ペレタイザー、及び、光起電力コンバーター・システム（水ジェットかくはん器を持つ点火システム、点火システム、点火生成物回収システム、及びショット燃料を形成するペレタイザーの詳細を示す）を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ６】図２Ｉ６は、本開示の実施例による、真空を維持できるセル、ペレタイザーから直接的に供給されるレールガン・ショット噴射システムを持つ点火システム、増大されたプラズマ・レールガン及び重力回収システム、ペレタイザー、を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器、及び、ウォーター・スライド一列縦隊供給（ｗａｔｅｒ  ｓｌｉｄｅ  ｓｉｎｇｌｅ−ｆｉｌｅ  ｆｅｅｄ）、点火システム、点火生成物回収システム、及び槽間に電磁ポンプを持つショット燃料を形成するためのペレタイザーを持つ噴射システムの詳細を示す光起電力コンバーター・システム、の概略図である。
【図２Ｉ７】図２Ｉ７は、本開示の実施例による図２Ｉ６において示されるペレタイザーの断面を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ８】図２Ｉ８は、本開示の実施例による、真空を維持できるセル、ペレタイザーから直接的に供給される電磁噴射システムを持つ点火システム、増大されたプラズマ・レールガン及び重力回収システム、ペレタイザー、を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器、及び、電磁ポンプ及びノズルを持つ噴射システム、点火システム、点火生成物回収システム、及びショット燃料を形成するペレタイザーの詳細を示す光起電力コンバーター・システム、の概略図である。
【図２Ｉ９】図２Ｉ９は、本開示の実施例による図２Ｉ８において示されるペレタイザーの断面を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ１０】図２Ｉ１０は、本開示の実施例による、真空を維持できるセル、ペレタイザーから直接的に供給される電磁噴射システム及び静止電極を持つ点火システム、増大されたプラズマ・レールガン及び重力回収システム、ペレタイザー、を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器、及び、電磁ポンプ及びノズルを持つ噴射システム、静止電極点火システム、点火生成物回収システム、及びショット燃料を形成するペレタイザーの詳細を示す光起電力コンバーター・システム、の概略図である。
【００２９】
【図２Ｉ１１】図２Ｉ１１は、本開示の実施例による図２Ｉ１０において示されるペレタイザーの断面を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ１２】図２Ｉ１２は、本開示の実施例による図２Ｉ１０及び図２Ｉ１１において示される電極及びその電極の２つの断面図を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ１３】図２Ｉ１３は、本開示の実施例による、溶融物にＨ２及び蒸気のようなガスを導入するためのパイプ・バブラー（ｐｉｐｅ  ｂｕｂｂｌｅｒ）を持つ図２Ｉ１０において示されるペレタイザーの断面を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ１４】図２Ｉ１４は、本開示の実施例による、電極の底にショットを噴射するノズル、２つの電磁ポンプ、及び溶融物にＨ２及び蒸気のようなガスを導入するため第２の槽内にパイプ・バブラーを持つペレタイザーの断面を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ１５】図２Ｉ１５は、本開示の実施例による、その底からのショット噴射を備える電極を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ１６】図２Ｉ１６は、本開示の実施例による、電磁ポンプの詳細を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ１７】図２Ｉ１７は、本開示の実施例による、電極のトップにショットを噴射するノズル、２つの電磁ポンプ、及び溶融物にＨ２及び蒸気のようなガスを導入するため第２の槽内にパイプ・バブラーを持つペレタイザーの断面を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ１８】図２Ｉ１８は、本開示の実施例による、トップからのショット噴射を備える電極を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ１９】図２Ｉ１９は、本開示の実施例による、電極の底にショットを噴射するノズル、１つの電磁ポンプ、及び溶融物にＨ２及び蒸気のようなガスを導入するため、直接噴射器（ｄｉｒｅｃｔ  ｉｎｊｅｃｔｏｒ）及び円錐リザーバー（ｃｏｎｅ  ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）内のパイプ・バブラーを持つペレタイザーの断面を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ２０】図２Ｉ２０は、本開示の実施例による、底からのＨ２及び蒸気のようなガス噴射及びショット噴射を備える電極を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【００３０】
【図２Ｉ２１】図２Ｉ２１は、本開示の実施例による、図２Ｉ１９において示されるＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の２つの全景の概略図である。
【図２Ｉ２２】図２Ｉ２２は、本開示の実施例による、電極冷却システムを示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ２３】図２Ｉ２３は、本開示の実施例による、受動光起電力コンバーター冷却システム（ｐａｓｓｉｖｅ  ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ  ｃｏｏｌｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍｓ）、能動及び受動電極冷却システム（ａｃｔｉｖｅ  ａｎｄ  ｐａｓｓｉｖｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ｃｏｏｌｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍｓ）、及びガス・ゲッター・システム（ｇａｓ  ｇｅｔｔｅｒ  ｓｙｓｔｅｍｓ）を備えるセルの２つの図を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ２４】図２Ｉ２４は、本開示の実施例による、キャパシタ・バンク点火システム（ｃａｐａｃｉｔｏｒ  ｂａｎｋ  ｉｇｎｉｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）を示す、熱光起電力、光起電力、熱イオン、及び熱電ＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の少なくとも１つの概略図である。
【図２Ｉ２５】図２Ｉ２５は、本開示の実施例による、図２Ｉ２４において示されるＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の内部視の概略図である。
【図２Ｉ２６】図２Ｉ２６は、本開示の実施例による、図２Ｉ２５において示されるＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の点火システム及び噴射システムの更なる詳細の内部視の概略図である。
【図２Ｉ２７】図２Ｉ２７は、本開示の実施例による、図２Ｉ２６において示されるＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の点火システム及び噴射システムの追加詳細の内部視の概略図である。
【図２Ｉ２８】図２Ｉ２８は、本開示の実施例による、磁石有り及び無しの図２Ｉ２７において示されるＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の電磁ポンプの磁気ヨーク・アセンブリ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｙｏｋｅ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）の概略図である。
【図２Ｉ２９】図２Ｉ２９は、本開示の実施例による、留め具により保持されるブレード電極及び磁気回路を含む電極電磁ポンプを示す、熱光起電力、光起電力、フォトエレクトリック、熱イオン、及び熱電ＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の少なくとも１つの概略図である。
【図２Ｉ３０】図２Ｉ３０は、本開示の実施例による、図２Ｉ２９において示されるＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の噴射システム及び点火システムの更なる詳細の内部視の概略図である。
【００３１】
【図２Ｉ３１】図２Ｉ３１は、本開示の実施例による、図２Ｉ２９において示されるＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の噴射システム及び点火システムの更なる詳細の断面図の概略図である。
【図２Ｉ３２】図２Ｉ３２は、本開示の実施例による、光分配及び光起電力コンバーター・システムを示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【図２Ｉ３３】図２Ｉ３３は、本開示の実施例による、光分配及び光起電力コンバーター・システムの詳細を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器の概略図である。
【００３２】
【図３】図３は、燃料実施例による、紫外及び極紫外スペクトル領域内において本質的に全て、５２７ｋＷの平均的光パワーを示す水リザーバー内にドリッピング（ｄｒｉｐｐｉｎｇ）する前に、銀の溶融物のガス処理から吸収されるＨ２及びＨ２Ｏを含む銀の８０ｍｇショットの点火の５ｎｍから４５０ｎｍの領域内における絶対スペクトルである。
【図４】図４は、本開示の実施例による、銀の蒸発でＵＶ放射に対して光学的に厚く雰囲気がなるとき、５０００Ｋの黒体放射へと遷移したＵＶ線発光を示す約１Ｔｏｒｒの雰囲気Ｈ２Ｏ蒸気圧を備える雰囲気アルゴン内のＷ電極内へとポンピングされた溶融銀の点火のスペクトル（サファイア分光計ウィンドウによる１８０ｎｍでのカットオフを備える１００ｎｍから５００ｎｍ領域）である。
【図５】図５は、本開示の実施例による、熱パワー・システムの概略図である。
【００３３】
ここにおいて開示されるのは、より低いエネルギー状態を形成する原子水素からエネルギーを解放する触媒システムであり、ここで、電子殻は、核に相対してより近い位置にある。解放されるパワーは、パワー発生のために利用され、そして、追加的に新しい水素種及び化合物は所望の生成物である。これらのエネルギー状態は、古典物理学により予測され、そして、対応するエネルギー解放遷移を受けるために、触媒が水素からエネルギーを受け取る必要がある。
【００３４】
古典的な物理は、水素原子、水素化物イオン、水素分子イオン、及び水素分子のクローズド・フォームの解を与え、そして、分数の主量子数を持つ対応する種を予測する。原子水素は、ｍが整数であるところ、ｍ・２７．２ｅＶ、原子水素のポテンシャルエネルギーの整数倍におけるエネルギーを受領することができるある種−自身を含めて−との触媒反応を受けるかもしれない。予測される反応は、他の場合には安定な原子水素から、エネルギーを受容可能な触媒への共鳴的な非放射性のエネルギー移動が関与する。生成物は、「ハイドリノ原子」と呼ばれる原子水素の分数のリュードベリ状態である、Ｈ（１／ｐ）であるが、ここで、ｎ＝１／２、１／３、１／４、・・・、１／ｐ（ｐ≦１３７は、整数）が、水素の励起状態に対するリュードベリ方程式におけるｎ＝整数の良く知られるパラメータを置換する。各ハイドリノ状態はまた、電子、プロトン、及びフォトンを含むが、フォトンからの場の寄与は、吸収よりもむしろエネルギー脱離に対応する結合エネルギーを減少させるよりもむしろ結合エネルギーを増大させる。原子水素のポテンシャルエネルギーは、２７．２ｅＶであるので、ｍＨ原子が、別の第（ｍ＋１）番目のＨ原子に対するｍ・２７．２ｅＶの触媒として機能する［１］。例えば、Ｈ原子は、ｍ２・１３．６ｅＶ（（９１．２／ｍ２）ｎｍ）のエネルギー及び短波長のカットオフで連続バンドの発光とともに崩壊する中間体を形成するために磁気又は誘導電気双極子―双極子カップリング（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｏｒ  ｉｎｄｕｃｅｄ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｄｉｐｏｌｅ−ｄｉｐｏｌｅ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）によるように、空間を通すエネルギー伝達（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｓｐａｃｅ  ｅｎｅｒｇｙ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）により、それから２７．２ｅＶを受け取ることによりもう１つのＨに対する触媒として働くことができる。原子Ｈに追加して、同じエネルギーによる分子のポテンシャルエネルギーの規模における減少と共に原子Ｈからｍ・２７．２ｅＶを受け取る分子はまた、触媒として機能するかもしれない。Ｈ２Ｏのポテンシャル・エネルギーは、８１．６ｅＶである。
そして、同じメカニズムにより、金属酸化物の熱力学的に有利な還元により形成される発生期のＨ２Ｏ分子（固体状態において、液体状態において、又はガス状態において水素結合していない）は、１０．１ｎｍ（１２２．４ｅＶ）でのカットオフを伴う連続放射の解放及びＨＯＨへの８１．６ｅＶの移転を含む２０４ｅＶのエネルギー解放と共にＨ（１／４）を形成するために触媒として機能すると予測される。
【００３５】
Ｈ［ａＨ／ｐ＝ｍ＋１］状態への遷移を含むＨ原子触媒反応において、ｍ・Ｈ原子は、別の（ｍ＋１）番目のＨ原子に対するｍ・２７．２ｅＶの触媒として機能する。そして、ｍＨが触媒として機能するように、第（ｍ＋１）番目の水素原子からｍ・２７．２ｅＶを共鳴的に及び非放射的にｍ原子が受け取ることによりｍ＋１個の水素原子の間での反応は、以下のように与えられる。
ｍ・２７．２ｅＶ＋ｍＨ＋Ｈ
→ｍＨｆａｓｔ＋＋ｍｅ−＋Ｈ＊［ａＨ／ｍ＋１］＋ｍ・２７．２ｅＶ  （１）
Ｈ＊［ａＨ／ｍ＋１］    →    Ｈ［ａＨ／ｍ＋１］
＋［（ｍ＋１）２−１２］・１３．６ｅＶ−ｍ・２７．２ｅＶ          （２）
ｍＨｆａｓｔ＋＋ｍｅ−  →  ｍＨ＋ｍ・２７．２ｅＶ              （３）
また、全体的な反応は、以下の通りである。
Ｈ→Ｈ［ａＨ／ｐ＝ｍ＋１］＋［（ｍ＋１）２−１２］・１３．６ｅＶ    （４）
【００３６】
発生期のＨ２Ｏ［１］のポテンシャルエネルギーに関して触媒作用反応（ｍ＝３）は、次のようになる。
８１．６ｅＶ＋Ｈ２Ｏ＋Ｈ［ａＨ］  
→  ２Ｈｆａｓｔ＋＋Ｏ−＋ｅ−＋Ｈ＊［ａＨ／４］＋８１．６ｅＶ      （５）
Ｈ＊［ａＨ／４］  →  Ｈ［ａＨ／４］＋１２２．４ｅＶ                    （６）
２Ｈｆａｓｔ＋＋Ｏ−＋ｅ−  →  Ｈ２Ｏ＋８１．６ｅＶ                  （７）
そして、全体反応は、次のようになる。
Ｈ［ａＨ］  →  Ｈ［ａＨ／４］＋８１．６ｅＶ＋１２２．４ｅＶ          （８）
【００３７】
触媒へのエネルギーの移動（式（１）及び（５））の後、中間体Ｈ＊［ａＨ／（ｍ＋１）］が形成され、Ｈ原子の半径を持ち及びプロトンの中心場のｍ＋１倍の中心場を持つ。その電子が、ｍ２・１３．６ｅＶのエネルギーの解放と共に、無触媒作用された水素原子の半径の１／（ｍ＋１）の半径を持つ安定な状態へとの半径方向の加速度を受けると、その半径は、減少すると予測される。Ｈ＊［ａＨ／ｍ＋１］中間体による極紫外線連続放射バンド（例えば、式（２）及び式（６））は、対応するカットオフよりも長い波長へと延び、かつ、次の式により与えられるエネルギーＥ（Ｈ→Ｈ［ａＨ／ｐ＝ｍ＋１］）及び短波長カットオフを持つと予測される。
Ｅ（Ｈ→Ｈ［ａＨ／ｐ＝ｍ＋１］）＝ｍ２・１３．６ｅＶ；
λ（Ｈ→Ｈ［ａＨ／ｐ＝ｍ＋１］）＝９１．２／ｍ２  ｎｍ          （９）
ここで、Ｈ＊［ａＨ／４］中間体の崩壊による極紫外線連続放射バンドは、Ｅ＝ｍ２・１３．６＝９・１３．６＝１２２．４ｅＶ（１０．１ｎｍ）［ここで、式（９）において、ｐ＝ｍ＋１＝４及びｍ＝３］で短波長カットオフを持ち、そして、より長い波長に延びると予測される。いわゆる「ハイドリノ」状態Ｈ（１／４）である、より低いエネルギーへとＨの理論的に予測された遷移に対する、１０．１ｎｍでの連続放射バンド及びより長い波長へとの移行は、ある水素を含むパルス・ピンチ・ガス放電から生じることのみで観測された。式（１）及び（５）により予測されるもう１つの観測は、高速Ｈ＋の再結合からの、高速で励起された状態のＨ原子の形成である。高速原子は、ブロード化されたバルマーのα発光を引き起こす。ある混合水素プラズマ内の並外れて高い運動エネルギーの水素原子の密度を表す５０ｅＶより大きいバルマーα線のブロード化は、十分に確立された現象であるが、その原因は、ハイドリノの形成において解放されるエネルギーによるものである。高速Ｈは、連続発光水素ピンチ・プラズマにおいて以前に観測された。
【００３８】
ハイドリノを形成するための追加の触媒及び反応はあり得る。それらの知られた電子エネルギーレベルを基礎として識別可能な特定の種（例えば、Ｈｅ＋、Ａｒ＋、Ｓｒ＋、Ｋ、Ｌｉ、ＨＣｌ、そして、ＮａＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＳｅＨ、発生期のＨ２Ｏ、ｎＨ（ｎ＝整数））は、プロセスを触媒するために原子水素と共に存在することが要求される。反応は、分数の主量子数に対応する未反応の原子水素よりもエネルギーにおいて低い水素原子、及び、特に熱く、励起状態のＨを形成するために、Ｈへのｑ・１３．６ｅＶの移動又はｑ・１３．６ｅＶの連続発光に続く非放射的なエネルギー移動を含む。即ち、水素原子の主エネルギー準位に対する次の式において、
Ｅｎ＝−ｅ２／ｎ２８πεｏ・ａＨ＝−１３．５９８ｅＶ／ｎ２      （１０）
ｎ＝１、２、３、・・・                                        （１１）
ここで、ａＨは、水素原子に対するボーアの半径（５２．９４７ｐｍ）であり、ｅは、電子の電荷の大きさであり、そして、εｏは、真空の誘電率であるところ、次の分数の量子数は、
ｎ＝１、１／２、１／３、１／４、・・・、１／ｐ；
ここで、ｐ≦１３７は整数                                  （１２）
水素の励起された状態に対するリュードベリ式における良く知られるパラメータｎ＝整数を置換し、そして、「ハイドリノ」と呼ばれるより低いエネルギー状態の水素原子を表す。水素のｎ＝１の状態、及び、水素のｎ＝１／整数の状態は、非放射性であるが、例えばｎ＝１からｎ＝１／２というような２つの非放射性の状態の間での遷移は、非放射性のエネルギー移動により可能である。水素は、式（１０）及び（１２）により与えられる安定状態の特別なケースであるが、ここで、水素又はハイドリノ原子の対応する半径は、次の式で与えられる。
γ＝ａＨ／ｐ                                        （１３）
ここで、ｐ＝１，２，３，・・・  である。
エネルギー保存を満たすためには、エネルギーは、通常のｎ＝１の状態における水素原子のポテンシャルエネルギーの整数の単位において水素原子から触媒へと移動させられなければならず、そして、半径は、ａＨ／ｍ＋ｐへと遷移する。
ｍ・２７．２ｅＶ                                              （１４）
の反応の正味のエンタルピーを持つ妥当な触媒でもって通常の水素原子と反応することにより、ハイドリノが形成されるが、ここで、ｍは整数である。触媒反応の速度は、反応の正味のエンタルピーがｍ・２７．２ｅＶにより近くマッチすると、増加する。ｍ・２７．２ｅＶの±１０％以内、好ましくは±５％以内の反応の正味のエンタルピーを持つ触媒は、大抵の応用において妥当であることが、発見されてきた。
【００３９】
触媒反応は、エネルギー解放の２つのステップを含むが、それらは、触媒への非放射性のエネルギー移動であり、それに続いて、追加のエネルギー解放であるが、その際に対応する安定な最終状態にまで半径が減少する。従って、一般反応は、以下のように与えられる。
ｍ・２７．２ｅＶ＋Ｃａｔｑ＋＋Ｈ［ａＨ／ｐ］
→  Ｃａｔ（ｑ＋ｒ）＋＋ｒｅ−＋Ｈ＊［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］
＋ｍ・２７．２ｅＶ                                    （１５）
Ｈ＊［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］
→  Ｈ［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］＋［（ｍ＋ｐ）２−ｐ２］・１３．６ｅＶ
−ｍ・２７．２ｅＶ                                    （１６）
Ｃａｔ（ｑ＋ｒ）＋＋ｒｅ−  →  Ｃａｔｑ＋＋ｍ・２７．２ｅＶ      （１７）
そして、全体反応は、以下のようになる。
Ｈ［ａＨ／ｐ］
→  Ｈ［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］
＋［（ｍ＋ｐ）２−ｐ２］・１３．６ｅＶ                  （１８）
ここで、ｑ、ｒ、ｍ、及びｐは整数である。Ｈ＊［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］は、水素原子の半径（分母が１の場合に対応する）及びプロトンのそれの（ｍ＋ｐ）倍に等価な中心場を持ち、及び、Ｈ［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］は、Ｈのそれの１／（ｍ＋ｐ）の半径を備える対応する安定な状態である。
【００４０】
触媒生成物であるＨ（１／ｐ）は、ハイドリノ水素化物イオンであるＨ−（１／ｐ）を形成するように電子とまた反応するかもしれず、或いは、２つのＨ（１／ｐ）は、反応して、対応する分子ハイドリノＨ２（１／ｐ）を形成するかもしれない。特に、触媒生成物Ｈ（１／ｐ）はまた、結合エネルギーＥＢを持つ新規な水素化物イオンＨ（１／ｐ）−を形成するように電子と反応するかもしれない。
【数１】
0006759245.tif 000002
ここで、ｐ＝整数＞１、Ｓ＝１／２、
【数２】
0006759245.tif 000003
は換算プランク定数であり、μ０は真空の透磁率であり、ｍｅは電子の質量であり、μｅは、
【数３】
0006759245.tif 000004
によって与えられる換算電子質量であり、ここで、ｍｐはプロトンの質量であり、αｏはボーアの半径であり、そして、イオン半径は、
【数４】
0006759245.tif 000005
である。式（１９）から、水素化物イオンの計算されたイオン化エネルギーは、０．７５４１８ｅＶであり、そして、実験値は、６０８２．９９±０．１５ｃｍ−１（０．７５４１８ｅＶ）である。ハイドリノ水素化物イオンの結合エネルギーは、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により測定されるかもしれない。
【００４１】
高磁場シフトしたＮＭＲピークは、プロトンの反磁性遮へいにおける増加を持ち、及び、通常の水素化物イオンに相対的に減少した半径を持つより低いエネルギー状態の水素のソン時の直接的な証拠である。このシフトは、２つの電子及び以下の式のような大きさｐ（ミルズＧＵＴＣＰ  式（７．８７））のフォトン（光子）場の反磁性の寄与の合計により与えられる。
【数５】
0006759245.tif 000006
ここで、第１項はｐ＝１でＨ−に適用され、Ｈ−（１／ｐ）に対してｐ＝整数＞１であり、αは微細構造定数である。予測されたハイドリノ水素化物のピークは、通常の水素化物に対して非常に高磁場シフトしている。１つの実施例において、ピークはＴＭＳの高磁場にある。ＴＭＳに相対的なＮＭＲシフトは、通常のＨ−、Ｈ、Ｈ２、又はＨ＋単独で、又は化合物を含みの少なくとも１つに対して知られているものよりも大きいかもしれない。そのシフトは、０、−１、−２、−３、−４、−５、−６、−７、−８、−９、−１０、−１１、−１２、−１３、−１４、−１５、−１６、−１７、−１８、−１９、−２０、−２１、−２２、−２３、−２４、−２５、−２６、−２７、−２８、−２９、−３０、−３１、−３２、−３３、−３４、−３５、−３６、−３７、−３８、−３９、及び−４０ｐｐｍの少なくとも１つよりも大きいかもしれない。裸のプロトンに相対的な絶対シフトの範囲は、ＴＭＳのシフトが裸のプロトンに対して約−３１．５であるところ、±５ｐｐｍ、±１０ｐｐｍ、±２０ｐｐｍ、±３０ｐｐｍ、±４０ｐｐｍ、±５０ｐｐｍ、±６０ｐｐｍ、±７０ｐｐｍ、±８０ｐｐｍ、±９０ｐｐｍ、及び±１００ｐｐｍの少なくとも１つのおよその範囲内において、−（ｐ２９．９＋ｐ２２．７４）ｐｐｍ（式（２０））であるかもしれない。裸のプロトンに対する絶対シフトの範囲は、約０．１％から９９％、１％から５０％、及び１％から１０％の少なくとも１つのおよその範囲内において、−（ｐ２９．９＋ｐ２１．５９×１０−３）ｐｐｍ（式（２０））であるかもしれない。もう１つの実施例において、ＮａＯＨ又はＫＯＨのような水酸化物のマトリクスのような固体マトリクス内の分子、又は、水素化物イオン、ハイドリノ原子のようなハイドリノ種の存在は、マトリクス・プロトンをして高磁場シフトさせる。ＮａＯＨ又はＫＯＵのそれらのようなマトリクス・プロトンは、交換するかもしれない。１つの実施例において、シフトは、マトリクス・ピークが、ＴＭＳに対して、約−０．１ｐｐｍから−５ｐｐｍの範囲内にあるようにさせるかもしれない。ＮＭＲの決定は、マジック角回転１Ｈ核磁気共鳴分光法（ＭＡＳ  １Ｈ  ＮＭＲ）を含むかもしれない。
【００４２】
Ｈ（１／ｐ）は、プロトンと反応するかもしれず、そして、２つのＨ（１／ｐ）は、それぞれ、Ｈ２（１／ｐ）＋及びＨ２（１／ｐ）を形成するために反応するかもしれない。水素分子イオン及び分子電荷及び電流密度関数、結合距離、及びエネルギーは、非放射の制限で、楕円座標におけるラプラシアンから解かれた。
【数６】
0006759245.tif 000007
【００４３】
扁長の回転楕円の分子軌道の各焦点で＋ｐｅの中心場を持つ水素分子イオンの全エネルギーＥＴは、次の通りである。
【数７】
0006759245.tif 000008
ここで、ｐは整数、ｃは真空中の光の速度、及びμは換算原子核質量である。扁長の回転楕円の分子軌道の各焦点で＋ｐｅの中心場を持つ水素分子イオンの全エネルギーＥＴは、次の通りである。
【数８】
0006759245.tif 000009
【００４４】
水素分子Ｈ２（１／ｐ）の結合解離エネルギーＥＤは、対応する水素原子及びＥＴの間の差である。
ＥＤ  ＝  Ｅ（２Ｈ（１／ｐ））−ＥＴ                          （２４）
ここで、
Ｅ（２Ｈ（１／ｐ））  ＝  −ｐ２２７．２０ｅＶ                （２５）
ＥＤは、式（２３−２５）によって与えられる。
ＥＤ  ＝  −ｐ２２７．２０ｅＶ−ＥＴ
＝  −ｐ２２７．２０ｅＶ−（−ｐ２３１．３５１ｅＶ−ｐ３０．３２６４６９ｅＶ）
＝  ｐ２４．１５１ｅＶ＋ｐ３０．３２６４６９ｅＶ            （２６）
【００４５】
Ｈ２（１／ｐ）は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により同定できるかもしれないが、ここで、イオン化された電子に加えてイオン化生成物は、２つのプロトン及び電子を含むそれら、水素（Ｈ）原子、ハイドリノ原子、分子イオン、水素分子イオン、及びＨ２（１／ｐ）＋のような可能性の少なくとも１つであるかもしれず、ここで、そのエネルギーは、マトリクスによってシフトされるかもしれない。
【００４６】
触媒作用−生成物ガスのＮＭＲは、Ｈ２（１／ｐ）の理論的に予測された化学シフトの最も確実なテストを提供する。一般に、Ｈ２（１／ｐ）の１Ｈ  ＮＭＲ共鳴は、楕円座標における分数の半径によるＨ２のそれから高磁場であるように予測されるが、ここで、電子は、原子核に顕著により近接する。Ｈ２（１／ｐ）に対する予測されたシフトΔＢＴ／Ｂは、以下の式のような大きさｐ（ミルズＧＵＴＣＰ  式（１１．４１５−１１．４１６））のフォトン（光子）場及び２つの電子の反磁性の寄与の合計により与えられる。
【数９】
0006759245.tif 000010
−２８．０ｐｐｍの実験の絶対Ｈ２ガス相の共鳴シフトは、−２８．０１ｐｐｍ（式（２８））の予測された絶対ガス相のシフトに優れて一致する。予測された分子ハイドリノのピークは、通常のＨ２に対して非常に高磁場シフトしている。１つの実施例において、ピークはＴＭＳの高磁場にある。ＴＭＳに対するＮＭＲシフトは、通常のＨ−、Ｈ、Ｈ２、又はＨ＋単独又は化合物を含む、の少なくとも１つに対して知られるものよりも大きいかもしれない。そのシフトは、０、−１、−２、−３、−４、−５、−６、−７、−８、−９、−１０、−１１、−１２、−１３、−１４、−１５、−１６、−１７、−１８、−１９、−２０、−２１、−２２、−２３、−２４、−２５、−２６、−２７、−２８、−２９、−３０、−３１、−３２、−３３、−３４、−３５、−３６、−３７、−３８、−３９、及び−４０ｐｐｍの少なくとも１つよりも大きいかもしれない。裸のプロトンに相対的な絶対シフトの範囲は、ＴＭＳのシフトが裸のプロトンに対して約−３１．５ｐｐｍであるところ、±５ｐｐｍ、±１０ｐｐｍ、±２０ｐｐｍ、±３０ｐｐｍ、±４０ｐｐｍ、±５０ｐｐｍ、±６０ｐｐｍ、±７０ｐｐｍ、±８０ｐｐｍ、±９０ｐｐｍ、及び±１００ｐｐｍの少なくとも１つのおよその範囲内において、−（ｐ２８．０１＋ｐ２２．５６）ｐｐｍ（式（２８））であるかもしれない。裸のプロトンに対する絶対シフトの範囲は、約０．１％から９９％、１％から５０％、及び１％から１０％の少なくとも１つのおよその範囲内において、−（ｐ２８．０１＋ｐ２１．４９×１０−３）ｐｐｍ（式（２８））であるかもしれない。
【００４７】
水素タイプの分子Ｈ２（１／ｐ）のν＝０からν＝１への遷移に対する振動のエネルギー、Ｅｖｉｂは、次のようになる。
Ｅｖｉｂ  ＝  ｐ２０．５１５９０２  ｅＶ                            （２９）
ここで、ｐは整数である。
【００４８】
水素タイプの分子Ｈ２（１／ｐ）のＪからＪ＋１への遷移に対する回転のエネルギー、Ｅｒｏｔは、次のようになる。
【数１０】
0006759245.tif 000011
ここで、ｐは整数であり、Ｉは慣性モーメントである。Ｈ２（１／４）の回転―振動発光は、ガス内に電子ビーム励起分子上で観測され、そして、固体マトリクス内にトラップされた。
【００４９】
回転のエネルギーのｐ２依存性は、原子核間距離の逆ｐ依存性及び慣性モーメントＩに与える対応するインパクトに起因する。Ｈ２（１／ｐ）に対する原子核間距離２ｃ’は、次のようになる。
【数１１】
0006759245.tif 000012
【００５０】
Ｈ２（１／ｐ）の回転及び振動のエネルギーの少なくとも１つは、電子ビーム励起発光分光法、ラマン分光法、及びフーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）分光法の少なくとも１つによって測定されるかもしれない。Ｈ２（１／ｐ）は、ＭＯＨ，ＭＸ、及びＭ２ＣＯ３（Ｍ＝アルカリ；Ｘ＝ハライド）マトリクスの少なくとも１つにおけるように、測定のためのマトリクス内にトラップされるかもしれない。
【００５１】
ある実施例において、分子ハイドリノ生成物は、約１９５０ｃｍ−１の逆ラマン効果（ＩＲＥ）ピークとして観測される。ピークは、ＩＲＥピークを示すために表面増強ラマン散乱（ＳＥＲＳ）を支持するラマン・レーザ波長のそれに相当する粒子サイズ又は粗さ特性素含む導電性材料を使用することにより、強化される。
【００５２】
Ｉ．触媒作用
本開示において、ハイドリノ反応、Ｈ触媒作用、Ｈ触媒反応、水素に言及するときの触媒作用、ハイドリノを形成するための水素の反応、及びハイドリノ形成反応のような用語は全て、式（１０）及び（１２）により与えれるエネルギー・レベルを持つ水素の状態を形成するために原子Ｈと、式（１４）により定義される触媒の式（１５−１８）のそれのような反応に言及する。
より低いエネルギー状態の水素又はハイドリノを形成する又は生産する、反応物、ハイドリノ形成のための反応物、触媒混合物、ハイドリノ反応混合物、ハイドリノ反応物、のような対応する用語はまた、式（１０）及び（１２）によって与えられるエネルギー・レベルを持つハイドリノ状態又はＨ状態へのＨの触媒作用を発揮させる反応混合物に言及する際に、交換可能に使用される。
【００５３】
本開示の触媒的なより低いエネルギーの水素の遷移は、その遷移を引き起こすため原子Ｈからのエネルギーを受け入れる、２７．２ｅＶの無触媒の原子水素のポテンシャル・エネルギーの整数ｍの吸熱化学反応の形態においてであるかもしれない。その吸熱触媒反応は、原子又はイオンのような種からの１又はそれ以上の電子のイオン化（例えば、Ｌｉ→Ｌｉ２＋に対して、ｍ＝３）であるかもしれず、そして、更に、初期の結合のパートナーの１又はそれ以上からの１又はそれ以上の電子のイオン化での、結合開裂（例えば、ＮａＨ→Ｎａ２＋＋Ｈに対して、ｍ＝２）の協奏反応を含むかもしれない。Ｈｅ＋は、２・２７．２ｅＶである、５４．４１７ｅＶでそれがイオン化するので、２７．２ｅＶの整数倍と等しいエンタルピー変化を備える化学的又は物理的プロセスである、触媒基準を満たす。整数の数の水素原子はまた、２７．２ｅＶエンタルピーの整数倍の触媒として機能するかもしれない。触媒は、約２７．２ｅＶ±０．５ｅＶ及び２７．２／２ｅＶ±０．５ｅＶの１つの整数単位において原子水素からエネルギーを受け取ることができる。
【００５４】
１つの実施例において、触媒は、原子又はイオンＭを含み、ここで、連続エネルギー・レベルへの各々原子又はイオンＭからのｔ電子のイオン化は、ｔ電子のイオン化エネルギーが、ｍが整数であるところ、およそ、ｍ・２７．２ｅＶ及びｍ・（２７．２／２）ｅＶの１つであるようになっている。
【００５５】
１つの実施例において、触媒は、２原子分子ＭＨを含み、ここで、Ｍ−Ｈ結合の破断プラス連続エネルギー・レベルへの各々原子又Ｍからのｔ電子のイオン化は、結合エネルギー  プラス  ｔ電子のイオン化エネルギーが、ｍが整数であるところ、およそ、ｍ・２７．２ｅＶ及びｍ・（２７．２／２）ｅＶの１つであるようになっている。
【００５６】
１つの実施例において、触媒は、原子、イオン、及び／又は、ＡｌＨ、ＡｓＨ、ＢａＨ、ＢｉＨ、ＣｄＨ、ＣｌＨ、ＣｏＨ、ＧｅＨ、ＩｎＨ、ＮａＨ、ＮｂＨ、ＯＨ、ＲｈＨ、ＲｕＨ、ＳＨ、ＳｂＨ、ＳｅＨ、ＳｉＨ、ＳｎＨ、ＳｒＨ、ＴｌＨ、Ｃ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、ＮＯ２、及びＮＯ３、の分子から選択される分子、及び、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｋｒ、２Ｋ＋、Ｈｅ＋、Ｔｉ２＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｓｒ＋、Ｆｅ３＋、Ｍｏ２＋、Ｍｏ４＋、Ｉｎ３＋、Ｈｅ＋、Ａｒ＋、Ｘｅ＋、Ａｒ２＋及びＨ＋、及びＮｅ＋及びＨ＋の原子又はイオンを含む。
【００５７】
他の実施例において、Ｍからのｔ電子のイオン化エネルギー、Ｍ−Ｈ結合エネルギー、及びＭＨ及びＡの電子親和力（ＥＡ）の差を含む、電子移動エネルギーの合計が、ｍが整数であるところ、およそｍ・２７．２ｅＶであるように、連続エネルギー・レベルへの原子Ｍからのｔ電子のイオン化プラスＭ−Ｈ結合の破断、受容体Ａへの電子の移動によって提供されるハイドリノを生成するＭＨ−タイプの水素触媒になっている。およそｍ・２７．２ｅＶの反応の正味のエンタルピーを提供することができるＭＨ−タイプの水素触媒は、ＯＨ−、ＳｉＨ−、ＣｏＨ−、ＮｉＨ−、及びＳｅＨ−である。
【００５８】
他の実施例において、ハイドリノを生成するためのＭＨ＋タイプの水素触媒は、負に帯電するかもしれない供与体（ｄｏｎｏｒ）Ａからの電子の移動、Ｍ−Ｈ結合の切断、及び原子Ｍから連続エネルギー準位へのｔ電子のイオン化にって提供され、そして、ＭＨ及びＡのイオン化エネルギー、Ｍ−Ｈ結合エネルギー、及びＭからのｔ電子のイオン化エネルギーの差を含む電子移動エネルギーの合計が、ｍを整数として、約ｍ・２７．２ｅＶとなる。
【００５９】
１つの実施例において、分子又は正に若しくは負に帯電した分子イオンの少なくとも１つは、約ｍ・２７．２ｅＶだけ正に若しくは負に帯電した分子イオン又は分子のポテンシャルエネルギーの大きさにおける減少と共に原子Ｈから約ｍ・２７．２ｅＶを受け取る触媒として機能する。典型的な触媒は、Ｈ２Ｏ、ＯＨ、アミド基ＮＨ２、及びＨ２Ｓである。
【００６０】
Ｏ２は、触媒又は触媒の源として機能するかもしれない。酸素分子の結合エネルギーは５．１６５ｅＶであり、酸素原子の第１、第２、第３のイオン化エネルギーは、それぞれ、１３．６１８０６ｅＶ、３５．１１７３０ｅＶ、５４．９３５５ｅＶである。反応：Ｏ２→Ｏ＋Ｏ２＋、Ｏ２→Ｏ＋Ｏ３＋、及び、２Ｏ→２Ｏ＋は、それぞれＥｈの約２、４、１倍の正味のエンタルピーを供給し、そして、これらのエネルギーを受け入れることにより、ハイドリノの形成を引き起こすように、Ｈからこれらのエネルギーを受け取ることによるハイドリノを形成する触媒反応を含む。
【００６１】
ＩＩ．ハイドリノ
ＥＢ＝１３．６ｅＶ／（１／ｐ）２によって与えられる結合エネルギーを持つ水素原子は、ｐが１より大きい整数であり、好ましくは、２から１３７であるところ、本開示のＨ触媒作用反応の生成物である。イオン化エネルギーとしても知られる、原子、イオン、又は分子の結合エネルギーは、原子、イオン、又は分子から１つの電子を取り除くために必要とされるエネルギーである。式（１０）及び（１２）において与えられる結合エネルギーを持つ水素原子は、「ハイドリノ原子」又は「ハイドリノ」とこれ以降呼ばれる。半径ａＨ／ｐ（式中ａＨは通常の水素原子の半径であり、ｐは整数である）のハイドリノのための記号表示は、Ｈ［ａＨ／ｐ］である。半径ａＨを備える水素原子は、ここ以降、「通常の水素原子」又は「普通の水素原子」と呼ばれる。通常の原子水素は、その１３．６ｅＶの結合エネルギーで特徴付けられる。
【００６２】
本開示によると、ｐ＝２から２３までの通常の水素化物イオン（約０．７５ｅＶ）の結合よりも大きく、ｐ＝２４の場合よりも小さい、式（１９）による結合エネルギーを持つハイドリノ水素化物イオン（Ｈ−）が、提供される。式（１９）のｐ＝２からｐ＝２４へに対して、水素化物イオンの結合エネルギーは、それぞれ、３、６．６、１１．２、１６．７、２２．８、２９．３、３６．１、４２．８、４９．４、５５．５、６１．０、６５．６、６９．２、７１．６、７２．４、７１．６、６８．８、６４．０、５６．８、４７．１、３４．７、１９．３、及び、０．６９ｅＶである。新規な水素化物イオンからなっている典型的な組成物も、またここに提供される。
【００６３】
１つ又はそれ以上のハイドリノ水素化物イオン及び１つ又はそれ以上の他の元素からなる化合物も例示される。このような化合物は「ハイドリノ水素化物化合物」と呼ばれる。
【００６４】
通常の水素種は、以下の結合エネルギーで特徴づけられる。（ａ）水素化物イオン、０．７５４ｅＶ（「通常の水素化物イオン」）；（ｂ）水素原子（「通常の水素原子」）、１３．６ｅＶ；（ｃ）２原子水素分子、１５．３ｅＶ（「通常の水素分子」），（ｄ）水素分子イオン、１６．３ｅＶ（「通常の水素分子イオン」）；及び（ｅ）Ｈ３＋、２２．６ｅＶ（「通常の三重水素分子イオン」）である。ここに、水素の形態に関して、「普通の」と「通常の」とは、同義である。
【００６５】
本開示の更なる実施例によると、化合物は、（ａ）ｐが２から１３７の整数である、１３．６ｅＶ／（１／ｐ）２の約０．９から１．１倍の範囲内のような、約１３．６ｅＶ／（１／ｐ）２の結合エネルギーを持つ水素原子；（ｂ）ｐが２から２４の整数である、結合エネルギー
【数１２】
0006759245.tif 000013
の約０．９から１．１倍の範囲内のような約
【数１３】
0006759245.tif 000014
の結合エネルギーを持つ水素化物イオン（Ｈ−）；（ｃ）Ｈ４＋（１／ｐ）；（ｄ）ｐが２から１３７の整数である、約２２．６／（１／ｐ）２ｅＶの約０．９から１．１倍の範囲内のような約２２．６／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーを持つ三ハイドリノ分子イオン、Ｈ３＋（１／ｐ）；（ｅ）ｐが２から１３７の整数である、約１５．３／（１／ｐ）２ｅＶの約０．９から１．１倍の範囲内のような約１５．３／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーを持つ二ハイドリノ分子イオン；（ｆ）ｐが整数であり、好ましくは、２から１３７である、約１６．３／（１／ｐ）２ｅＶの約０．９から１．１倍の範囲内のような約１６．３／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーを持つ二ハイドリノ分子イオン；のような増大された結合エネルギーの水素種の少なくとも１つを含み、提供される。
【００６６】
本開示の更なる実施例によると、化合物は、（ａ）ｐが整数であり、
【数１４】
0006759245.tif 000015
が換算プランク定数であり、ｍｅが電子の質量であり、ｃが真空中の光の速度であり、及びμが換算原子核質量である、
【数１５】
0006759245.tif 000016
の約０．９から１．１倍の範囲内のような、約
【数１６】
0006759245.tif 000017
の全エネルギーを持つハイドリノ分子イオン；及び（ｂ）ｐが整数であり、ａ０がボーアの半径である、
【数１７】
0006759245.tif 000018
の約０．９から１．１倍の範囲内のような約
【数１８】
0006759245.tif 000019
の全エネルギーを持つハイドリノ分子；のような増大された結合エネルギーの水素種の少なくとも１つを含み、提供される。
【００６７】
化合物が負にチャージされた増大された結合エネルギーの水素種を含む、本開示の１つの実施例によると、その化合物は更に、プロトン、通常のＨ２＋、又は、通常のＨ３＋のような１又はそれ以上のカチオンを含む。
【００６８】
少なくとも１つのハイドリノ水素化物イオンを含む化合物を準備するためにここにおいて方法が提供される。そのような化合物は、以降、「ハイドリノ水素化物化合物」と呼ばれる。その方法は、ｐが整数で、好ましくは、２から１３７であるところ、約１３．６ｅＶ／（１／ｐ）２の結合エネルギーを持つ増大された結合エネルギーの水素原子を生成するため、ｍは１より大きい整数で、好ましくは４００より小さい整数であるところ、約（ｍ／２）・２７ｅＶの反応の正味のエンタルピーを持つ触媒と原子水素を反応させるステップを含む。触媒作用の更なる生成物はエネルギーである。増大された結合エネルギーの水素原子は、増大された結合エネルギーの水素イオンを生成するため、電子源と反応することができる。増大された結合エネルギーの水素イオンは、少なくとも１つの増大された結合エネルギーの水素化物イオンを含む化合物を生成するために、１又はそれ以上のカチオンと反応することができる。
【００６９】
物質の新規な水素化合物は、
（ａ）少なくとも１つの中性の、正の、又は負の水素種（以下、「増大された結合エネルギーの水素種」）であって、
（ｉ）対応する通常の水素種の結合エネルギーよりも大きい、又は
（ｉｉ）通常の水素種の結合エネルギーが、周囲条件（標準温度及び圧力、ＳＴＰ）での熱的エネルギーよりも小さい、又は、負であるので、対応する通常の水素種が不安定又は観測されないような如何なる水素種の結合エネルギーよりも大きい、
結合エネルギーを持つもの、及び、
（ｂ）少なくとも１つの他の元素
を含むことができる。
本開示の化合物は、以下、「増大された結合エネルギーの水素化合物」と呼ぶ。
【００７０】
この文脈において「他の元素」は、増大された結合エネルギーの水素種以外の元素を意味する。このようにして、他の元素は、通常の水素種、又は、水素以外の如何なる元素でもあり得る。化合物の１つのグループにおいて、その他の元素及び増大された結合エネルギーの水素種は、中性である。化合物のもう１つのグループにおいて、その他の元素及び増大された結合エネルギーの水素種は、その他の元素が中性の化合物を形成するために電荷のバランスを提供するように帯電（チャージ（ｃｈａｒｇｅｄ））される。化合物の前者のグループは、分子及び配位結合によって特徴付けられ、後者は、イオン結合によって特徴付けられる。
【００７１】
また、提供される新規の化合物及び分子イオンは、
（ａ）少なくとも１つの中性の、正の、又は負の水素種（以下、「増大された結合エネルギーの水素種」）であって、
（ｉ）対応する通常の水素種の全エネルギーよりも大きい、又は
（ｉｉ）通常の水素種の全エネルギーが、周囲条件（標準温度及び圧力、ＳＴＰ）での熱的エネルギーよりも小さい、又は、負であるので、対応する通常の水素種が不安定又は観測されないような如何なる水素種の全エネルギーよりも大きい、
全エネルギーを持つもの、及び、
（ｂ）少なくとも１つの他の元素
を含むことができる。
【００７２】
水素種の全エネルギーは、水素種から電子のすべてを取り除くためのエネルギーの合計である。本開示の水素種は、対応する通常の水素種の全エネルギーより大きい全エネルギーを持つ。本開示による増大された全エネルギーを持つ水素種はまた、増大された全エネルギーを持つ水素種の幾つかの実施例が対応する通常の水素種の第１の電子結合エネルギーよりも小さい第１の電子結合エネルギーを持つかもしれないが、「増大された結合エネルギーの水素種」として言及される。例えば、ｐ＝２４に対する式（１９）の水素化物イオンは、通常の水素化物イオンの第１の結合エネルギーよりも小さい第１の結合エネルギーを持つが、一方、ｐ＝２４に対する式（１９）の水素化物イオンの全エネルギーが、対応する通常の水素化物イオンの全エネルギーよりもずっと大きい。
【００７３】
また、提供される新規の化合物及び分子イオンは、
（ａ）複数の中性の、正の、又は負の水素種（以下、「増大された結合エネルギーの水素種」）であって、
（ｉ）対応する通常の水素種の結合エネルギーよりも大きい、又は
（ｉｉ）通常の水素種の結合エネルギーが、周囲条件（標準温度及び圧力、ＳＴＰ）での熱的エネルギーよりも小さい、又は、負であるので、対応する通常の水素種が不安定又は観測されないような如何なる水素種の結合エネルギーよりも大きい、
結合エネルギーを持つもの、及び、
（ｂ）任意に（オプションとして（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ））、１つの他の元素
を含むことができる。本開示の化合物は、以下、「増大された結合エネルギーの水素化合物」と呼ばれる。
【００７４】
増大された結合エネルギーの水素種は、１又はそれ以上のハイドリノ原子を、１又はそれ以上の、電子、ハイドリノ原子、前記増大された結合エネルギーの水素種の少なくとも１つを含む化合物、及び、少なくとも１つの、増大された結合エネルギーの水素種以外の、他の原子、分子、又はイオン、と反応させることにより形成され得る。
【００７５】
また、提供される新規の化合物及び分子イオンは、
（ａ）複数の中性の、正の、又は負の水素種（以下、「増大された結合エネルギーの水素種」）であって、
（ｉ）対応する通常の水素種の全エネルギーよりも大きい、又は
（ｉｉ）通常の水素種の全エネルギーが、周囲条件（標準温度及び圧力、ＳＴＰ）での熱的エネルギーよりも小さい、又は、負であるので、対応する通常の水素種が不安定又は観測されないような如何なる水素種の全エネルギーよりも大きい、
全エネルギーを持つもの、及び、
（ｂ）任意に（オプションとして（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ））、１つの他の元素
を含むことができる。本開示の化合物は、以下、「増大された結合エネルギーの水素化合物」と呼ばれれる。
【００７６】
１つの実施例において、提供される化合物は、（ａ）ｐ＝２４に対してより低いが、ｐ＝２から２３迄に対して通常の水素化物の結合エネルギーよりも大きい、式（１９）による結合エネルギー（約０．８ｅＶ）を持つ水素化物イオン（「増大された結合エネルギーの水素化物イオン」又は「ハイドリノ水素化物イオン」）；（ｂ）通常の水素原子の結合エネルギーよりも大きい結合エネルギー（約１３．６ｅＶ）を持つ水素原子（「増大された結合エネルギーの水素原子」又は「ハイドリノ」）；（ｃ）約１５．３ｅＶよりも大きい第１の結合エネルギーを持つ水素分子（「増大された結合エネルギーの水素分子」又は「二ハイドリノ」）；及び（ｄ）約１６．３ｅＶよりも大きい第１の結合エネルギーを持つ分子水素イオン（「増大された結合エネルギーの分子水素イオン」又は「二ハイドリノ分子イオン」）；から選択される増大された結合エネルギーの水素種の少なくとも１つを含む。本開示において、増大された結合エネルギーの水素種及び化合物はまた、より低いエネルギーの水素種及び化合物と呼ばれる。ハイドリノは、増大された結合エネルギーの水素種又は等価により低いエネルギーの水素を含む。
【００７７】
ＩＩＩ．化学反応器
本開示は、ジハイドリノ分子及びハイドリノ水素化物化合物のような、本開示の増大された結合エネルギーの水素種及び化合物を生産するための他の反応器にもまた、関係する。触媒作用の更なる生成物は、セルのタイプによるが、パワー及びオプションとしてプラズマ及び光である。そのような反応器は、以下「水素反応器」又は「水素セル」と称する。水素反応器は、ハイドリノを作るためのセルを含む。ハイドリノを作るためのセルは、ガス放電セル、プラズマトーチ・セル、又は、マイクロ波パワー・セル、及び電気化学セルのような化学反応器の形態であるかもしれない。１つの実施例において、触媒は、ＨＯＨであり、そして、ＨＯＨ及びＨの少なくとも１つの源は氷である。１つの実施例において、セルはアーク放電セルを含み、そして、放電が氷の少なくとも一部を巻き込むように少なくとも１つの電極において、それは氷を含む。
【００７８】
１つの実施例において、アーク放電セルは、槽と、２つの電極と、約１００Ｖから１ＭＶ範囲内の電圧及び約１Ａから１００ｋＡの範囲内の電流が可能なもののような高電圧パワー源と、及び、Ｈ２Ｏ液滴を形成及び供給するための手段及びリザーバーのような水の源と、を含む。その液滴は、電極の間を移動するかもしれない。１つの実施例において、その液滴は、アーク・プラズマの点火を開始する。１つの実施例において、水アーク・プラズマは、ハイドリノを形成するように反応するかもしれないＨＯＨ及びＨを含む。点火速度及び対応するパワー速度は、液滴のサイズを、及び、電極にそれらが供給される速度を、コントロールすることにより、コントロールされるかもしれない。高電圧の源は、高電圧パワー源によってチャージされるかもしれない少なくとも１つの高電圧キャパシタを含むかもしれない。１つの実施例において、アーク放電セルは更に、光及び熱を電気へというようなハイドリノ・プロセスからのパワーを変換するための熱エンジン及びＰＶコンバーターの少なくとも１つのような本発明の少なくとも１つのようなパワー・コンバーターのような手段を含む。
【００７９】
ハイドリノを作るためのセルの典型的な実施例は、液体燃料電池（セル）、固体燃料電池（セル）、不均一燃料電池（セル）、ＣＩＨＴセル、及びＳＦ−ＣＩＨＴセルの形であるかもしれない。これらのセルの各々は、（ｉ）原子水素源；（ｉｉ）固体触媒、溶融触媒、液体触媒、ガス状触媒、又はハイドリノを形成するためのそれらの混合物から選択される少なくとも１つの触媒；及び（ｉｉｉ）水素を反応させるための槽及びハイドリノを作るための触媒、を含む。ここに使われ、本開示によって考慮された、用語「水素」は、特に明記しない限り、プロチウム（ｐｒｏｔｅｕｍ）（１Ｈ）だけでなく、デューテリウム（２Ｈ）も、トリチウム（３Ｈ）をも含む。典型的な化学反応混合物及び反応器は、本開示のＳＦ−ＣＩＨＴ、ＣＩＨＴ、又は熱セル実施例を含むかもしれない。追加的な典型的な実施例は、この化学反応器のセクションに与えられる。混合物の反応の間に形成される触媒としてＨ２Ｏを持つ反応混合物の例は、本開示内に与えられる。他の触媒は、増大された結合エネルギーの水素種及び化合物を形成するために機能するかもしれない。反応及び条件は、反応物、反応物ｗｔ％、Ｈ２圧力、及び反応温度のようなパラメータにおいてこれらの典型的なケースから調節されるかもしれない。妥当な反応物、条件、及びパラメータ範囲は、本開示のそれらである。ハイドリノ及び分子ハイドリノは、１３．６ｅＶの整数倍の予測される連続放射バンドにより本開示の反応物の生成物であると示されるが、別様に、予期せぬ異常に高いＨ運動エネルギーは、ミルズの以前の発行物によりレポートされた、Ｈラインのドップラー・ライン・ブロード化、Ｈラインの反転、ブレークダウン場なしのプラズマ形成、及び異常に長いプラズマのアフターグロー継続期間によって、測定された。ＣＩＨＴセル及び固体燃料に関するそれのようなデータは、他の研究者によって、別の場所で、独立的に、実証されてきた。本開示のセルによるハイドリノの形成はまた、別の代替の源無しで１０より大きなファクターで大抵の場合入力を超える電気的入力の複数倍であった、長い継続期間に渡った連続的な出力であった、電気的エネルギーによっても確認された。予測された分子ハイドリノＨ２（１／４）は、全体が参照されここにおいて組み込まれる、Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｘ  Ｙｕ、Ｙ．Ｌｕ、Ｇ  Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、「触媒誘導ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学的セル」、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ、（２０１３）、及びＲ．Ｍｉｌｌｓ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、Ｊ．Ｋｏｎｇ、Ｇ  Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｔｒｅｖｅｙ、「高いパワー密度の触媒誘導ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学的セル」、（２０１４）において、及びミルズの以前の発行文献において報告されるように、第３体Ｈに移転されるエネルギーでＨからＨ（１／４）への予測されたエネルギー解放と合致した約２０４ｅＶの運動エネルギーを持つＨに対応したｍ／ｅ＝１のピークの前の到着タイムを持つＴｏＦ−ＳＩＭＳピーク、５００ｅＶのＨ２（１／４）の予測される全結合エネルギーを示したＸＰＳ、Ｈ２、の回転エネルギーの二乗の量子数ｐ＝４又は１６である、１���５０ｃｍ−１のＨ２（１／４）の回転エネルギーを示したＦＴＩＲ分光法及びラマン分光法、Ｈ２のエネルギーの二乗の量子数ｐ＝４又は１６を持つＨ２（１／４）の予測された回転及び振動のスペクトルを示した電子線励起発光スペクトル及びフォトルミネッセンス発光分光法、Ｍが親イオンの質量でｎが整数であるところ、ｍ／ｅ＝Ｍ＋ｎ２のピークとしてゲッター・マトリクスに複合化されるＨ２（１／４）を示したＥＳＩ−ＴｏＦＭＳ及びＴｏＦ−ＳＩＭＳ、約−４．４ｐｐｍの予測された高磁場シスとしたマトリクス・ピークを示したＭＡＳ  Ｈ  ＮＭＲによって固体燃料及びＣＩＨＴセルの生成物として特定された。
【００８０】
ウォーター・フロー熱量計及びセタラムＤＳＣ１３１示差走査熱量計（ＤＳＣ）の両方を用いて、熱パワーを発生する固体燃料を含むもののような本開示のセルによりハイドリノの形成が、６０倍のファクターによって最大の理論エネルギーを超えるハイドリノ形成の固体燃料から熱エネルギーの観測により確認された。ＭＡＳ  Ｈ  ＮＭＲは、約−４．４ｐｐｍの予測されたＨ２（１／４）高磁場マトリクス・シフトを示した。１９５０ｃｍ−１で開始するラマンピークは、Ｈ２（１／４）の自由空間回転エネルギー（０．２４１４ｅＶ）にマッチした。これらの結果は、ミルズの以前の発行された文献に、及び、Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、Ｗ．Ｇｏｏｄ、Ｊ．Ｈｅ、「ＨＯＨ触媒を形成する固体燃料」、（２０１４）に報告されているが、これらは、ここにおいて参照され全体が組み込まれる。
【００８１】
ＶＩ．  固燃料触媒誘導ハイドリノ遷移（ＳＦ−ＣＩＨＴ）セル及びパワー・コンバーター
１つの実施例において、直接の電気的エネルギー及び熱エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムは、少なくとも１つの槽と、（ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒源の少なくとも１つ；（ｂ）原子水素又は原子水素源の少なくとも１つ；及び（ｃ）導体及び導電性マトリクスの少なくとも１つ；を含む反応物と、ハイドリノ反応物を閉じ込める少なくとも１セットの電極と、高電流の電気エネルギーのショート・バーストをデリバリするための電気的パワー源と、再充填システムと、反応生成物から初期反応物を再生する少なくとも１つのシステムと、及び、ＰＤＣ、光起電力コンバーター、及び少なくとも１つの熱―電気パワー・コンバーターのような少なくとも１つのプラズマ―電気コンバーターのような直接的なプラズマから電気へのコンバータの少なくとも１つと、を含むパワーシステム。１つの更なる実施例において、その槽は、大気圧、大気圧より高い、及び大気圧より低いの少なくとも１つの圧力が可能となる。１つの実施例において、再生システムは、水和の、熱的な、電気化学のシステムの少なくとも１つを含むことができる。もう１つの実施例において、少なくとも１つの直接のプラズマ−電気コンバーターが、プラズマダイナミック・パワー・コンバーター（ｐｌａｓｍａｄｙｎａｍｉｃ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｖｅｒｔｅ）、（ベクトルＥ）×（ベクトルＢ）ダイレクト・コンバーター（Ｅ  ｘ  Ｂ  ｄｉｒｅｃｔ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、電磁流体力学的パワー・コンバーター（ｍａｇｎｅｔｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、磁気ミラー電磁流体力学的パワー・コンバーター（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｍｉｒｒｏｒ  ｍａｇｎｅｔｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、チャージ・ドリフト・コンバーター（ｃｈａｒｇｅ  ｄｒｉｆｔ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、ポスト又はベネチアン・ブラインド・パワー・コンバーター（Ｐｏｓｔ  ｏｒ  Ｖｅｎｅｔｉａｎ  Ｂｌｉｎｄ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、ジャイロトロン（ｇｙｒｏｔｒｏｎ）、フォトン・バンチング・マイクロウェーブ・パワー・コンバーター（ｐｈｏｔｏｎ  ｂｕｎｃｈｉｎｇ  ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、及びフォトエレクトリック・コンバーター（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）のグループからの少なくとも１つを含むことができる。１つの更なる実施例において、少なくとも１つの熱−電気コンバータが、熱機関、蒸気機関、蒸気タービン、発電機、ガスタービン及び発電機、ランキン・サイクル・エンジン、ブレイトン・サイクル・エンジン、スターリング・エンジン、熱電子パワー・コンバーター、及び熱電パワー・コンバーター、のグループからの少なくとも１つを含むことができる。コンバータは、ミルズの従前の出版物及びミルズの従前の出願に与えられるかもしれない。
【００８２】
１つの実施例において、Ｈ２Ｏは、熱の、プラズマの、及び電磁気（光）のパワーの少なくとも１つの形成においてエネルギーの高い解放と共にハイドリノを形成するように点火される。（本開示における「点火」は、バースト、パルス又は他の高いパワー放出の形態として、明示されるかもしれないＨからハイドリノへの非常に高い反応速度を意味する。）Ｈ２Ｏは、約２０００Ａから１００，０００Ａの範囲内の１つのような高電流の適応により点火されるかもしれない燃料を含むかもしれない。これは、アークのような高く導電性のプラズマを最初に形成するため、約５，０００から１００，０００Ｖのような高い電圧の適用により達成されるかもしれない。或いは、高電流は、Ｈ２Ｏを含む化合物又は混合物を通して通されるかもしれないが、ここで、固体燃料のような結果としてなる燃料の導電率は高い。（本開示において、固体燃料は、ハイドリノを形成するように更に反応するＨ及びＨＯＨのような触媒を形成する反応混合物を意味するように使用される。しかしながら、反応混合物は、固体以外の物理状態を含んでいるかもしれない。実施例において、反応混合物は、溶融銀、銀‐銅合金、及び銅の少なくとも１つのような溶融金属のような溶融導電性マトリクスのようなガス状の、液体の、溶融のマトリクス、固体、スラリー、ゾルゲル、溶液、混合物、ガス状の懸濁物、空気の流れ、及び当該技術分野における当業者に知られる他の状態の少なくとも１つの状態であるかもしれない。１つの実施例において、非常に低い抵抗を持つ固体燃料は、Ｈ２Ｏを含む反応混合物を含む。低い抵抗は、反応混合物の導体構成要素のせいであるかもしれない。実施例において、固定燃料の抵抗は、約１０−９Ωから１００Ω、１０−８Ωから１０Ω、１０−３Ωから１Ω、１０−４Ωから１０−１Ω、及び１０−４Ωから１０−２Ωの範囲の少なくとも１つである。もう１つの実施例において、高い抵抗を持つ燃料は、添加される化合物又は材料の微量又は少ないモルパーセントを含むＨ２Ｏを含む。後者の場合、高電流は、アーク又はアーク・プラズマのような高く導電性の状態を形成する絶縁破壊（ブレークダウン（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ））を引き起こすことにより点火を達成するように燃料を通して流されるかもしれない。
【００８３】
１つの実施例において、反応物は、触媒源、触媒、原子水素源、及び原子水素の少なくとも１つを形成するような導電性マトリクス及びＨ２Ｏの源を含むことができる。１つの更なる実施例において、Ｈ２Ｏの源を含む反応物は、バルクＨ２Ｏ、バルクＨ２Ｏ以外の状態、Ｈ２Ｏを形成する及び結合Ｈ２Ｏを解放する反応の少なくとも１つを被る化合物（単数又は複数）、の少なくとも１つを含むことができる。加えて、結合Ｈ２Ｏは、Ｈ２Ｏと相互作用する化合物を含み、そのＨ２Ｏが吸収されたＨ２Ｏ、結合されたＨ２Ｏ、物理吸着されたＨ２Ｏ、及び水和の水の少なくとも１つの状態にある。実施例において、反応物は、バルクＨ２Ｏ、吸収されたＨ２Ｏ、結合されたＨ２Ｏ、物理吸着されたＨ２Ｏ、及び水和の水の解放の少なくとも１つを被る１又はそれ以上の化合物又は材料及び導体を含むことができ、及び、反応生成物としてＨ２Ｏを持つことができる。他の実施例において、発生期のＨ２Ｏ触媒及び原子水素の源の少なくとも１つが、ａ）少なくとも１つのＨ２Ｏの源；（ｂ）少なくとも１つの酸素の源；及び（ｃ）少なくとも１つの水素の源；の少なくとも１つを含むことができる。
【００８４】
１つの実施例において、ハイドリノ反応速度は、高電流の適用又は発展に依存する。ＳＦ−ＣＩＨＴセルの１つの実施例において、ハイドリノを形成する反応物は、非常に速い反応速度及びエネルギー放出を引き起こす定電圧高電流ハイパワー・パルスに曝される。１つの典型的な実施例において、６０Ｈｚ電圧は１５Ｖピークより小さく、電流は、１０，０００Ａ／ｃｍ２及び５０，０００Ａ／ｃｍ２ピークの間にあり、そして、パワーは、１５０，０００Ｗ／ｃｍ２及び７５０，０００Ｗ／ｃｍ２の間にある。他の周波数、電圧、電流、及びパワーは、これらのパラメータが妥当であるものの約１／１００倍から１００倍である。１つの実施例において、ハイドリノ反応速度は、高電流の適用又は発展に依存する。高ＡＣ、ＤＣ、又はＡＣ−ＤＣ混合の電流（１００Ａから１，０００，０００Ａ、１ｋＡから１００，０００Ａ、１０ｋＡから５０ｋＡ、の少なくとも１つの範囲内）を引き起こすように選択される。ＤＣ又はピークＡＣ電流密度は、１００Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１０００Ａ／ｃｍ２から１００，０００Ａ／ｃｍ２、及び２０００Ａ／ｃｍ２から５０，０００Ａ／ｃｍ２、の少なくとも１つであるかもしれない。ＤＣ又はピークＡＣ電圧は、約０．１Ｖから１０００Ｖ、０．１Ｖから１００Ｖ、０．１Ｖから１５Ｖ、及び１Ｖから１５Ｖ、から選択される少なくとも１つの範囲内である。ＡＣ周波数は、約０．１Ｈｚから１０ＧＨｚ、１Ｈｚから１ＭＨｚ、１０Ｈｚから１００ｋＨｚ、及び１００Ｈｚから１０ｋＨｚの範囲内にあるかもしれない。パルス時間は、約１０−６ｓから１０ｓ、１０−５ｓから１ｓ、１０−４ｓから０．１ｓ、及び１０−３ｓから０．０１ｓ、から選択される少なくとも１つの範囲内であるかもしれない。
【００８５】
１つの実施例において、ハイドリノ状態へと触媒作用された原子水素からのエネルギーの移動は、触媒のイオン化という結果になる。触媒からイオン化された電子は、反応混合物及び槽において蓄積され、そして、空間電荷蓄積という結果になるかもしれない。空間電荷は、反応速度の低下を伴う原子水素から触媒への引き続くエネルギー移動のためにエネルギー・レベルを変化させるかもしれない。１つの実施例において、高電流の印加は、ハイドリノ反応速度における増加を引き起こすために空間電荷を除去する。もう１つの実施例において、アーク電流のような高電流は、Ｈ及びＨＯＨ触媒の源として機能するかもしれない水のような反応物を、温度において極端に上昇させる。高温は、Ｈ及びＨＯＨ触媒の少なくとも１つに水の熱分解を生じさせるかもしれない。１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセルの反応混合物は、Ｈの源と、ｎＨ（ｎは整数）及びＨＯＨの少なくとも１つのような触媒の源と、を含む。ｎＨ及びＨＯＨのうちの少なくとも１つは、固体、液体、及び気体の少なくとも１つの水のような少なくとも１つの物理的な相の水の加熱分解又は熱分解によって形成されるかもしれない。加熱分解は、約５００Ｋから１０，０００Ｋ、１０００Ｋから７０００Ｋ、及び１０００Ｋから５０００Ｋの少なくとも１つの範囲における温度のような高温で起こるかもしれない。１つの典型的な実施例において、反応温度は、Ｊ．Ｌｅｄｅ、Ｆ．Ｌａｐｉｃｑｕｅ、及びＪ．Ｖｉｌｌｅｒｍａｕｘによって示されるように、原子Ｈのモル分率が高くなるように約３５００から４０００Ｋである。［Ｊ．Ｌｅｄｅ、Ｆ．Ｌａｐｉｃｑｕｅ、Ｊ．Ｖｉｌｌｅｒｍａｕｘ，「水の直接熱分解による水素の生成」Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｅｎｅｒｇｙ，１９８３，Ｖ８，１９８３，ｐｐ．６７５−６７９；Ｈ．Ｈ．Ｇ．Ｊｅｌｌｉｎｅｋ，Ｈ．Ｋａｃｈｉ，「水の触媒熱分解と水素の生成」Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｅｎｅｒｇｙ，１９８４，Ｖ９，ｐｐ．６７７−６８８；Ｓ．Ｚ．Ｂａｙｋａｒａ，「水の直接太陽熱分解による水素生成、プロセス効率の改善の可能性」Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｅｎｅｒｇｙ，２００４，Ｖ２９，ｐｐ．１４５１−１４５８；Ｓ．Ｚ．Ｂａｙｋａｒａ，「実験的な太陽の水加熱分解」Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｅｎｅｒｇｙ，２００４，Ｖ２９，ｐｐ．１４５９−１４６９、これらはここにおいて参照され組み込まれる。］。加熱分解は、図２Ｉ１０から２Ｉ２３のノズル５ｑ、インジェクター５ｚ１、及び電極８の少なくとも１つのそれのような固体表面によって支援されるかもしれない。固体表面は、ハイドリノ反応によって維持されるプラズマによって、及び、入力パワーによって、上昇された温度まで加熱されるかもしれない。点火領域のダウン・ストリームのような加熱分解ガスは、出発物質の水へと生成物の逆反応又は再結合を防止するために冷却されるかもしれない。反応混合物は、生成物ガスの温度よりも低い温度での固相、液相、又はガス相の少なくとも１つのような冷却剤を含むか���しれない。加熱分解反応生成物ガスの冷却は、生成物を冷却剤と接触させることによって達成されるかもしれない。冷却剤は、低温蒸気、水、及び氷の少なくとも１つを含むかもしれない。
【００８６】
１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴ発生機は、電気エネルギー及び熱エネルギーのうちの少なくとも１つを生成するパワー・システムを備える。そのパワーシステムは、少なくとも１つの槽と、
反応物を含むショット（ｓｈｏｔ）と、ここで、その反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ；
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ；
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ；及び、
ｄ）導体及び導電性のマトリクスの少なくとも１つ、を含み；
少なくとも１つのショット噴射システム（ｓｈｏｔ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）と；
そのショットが発光プラズマ及び発熱プラズマの少なくとも１つを形成させるようにするショット点火システム（ｓｈｏｔ  ｉｇｎｉｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）と；
反応物の反応生成物を回収（ｒｅｃｏｖｅｒ）するシステムと；
反応生成物から追加の反応物を再生し、及び、追加のショットを形成するための再生システム（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）の少なくとも１つと、
ここで、その追加の反応物は
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｄ）導体及び導電性のマトリクスの少なくとも１つ、を含み；  及び、
光起電力コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、光電子コンバーター（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、プラズマダイナミック・コンバーター（ｐｌａｓｍａｄｙｎａｍｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、熱電子コンバーター（ｔｈｅｒｍｉｏｎｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、熱電コンバーター（ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、スターリング・エンジン、ブレイトン・サイクルエンジン、ランキン・サイクルエンジン、及び、熱エンジンのグループの少なくとも１つのような、電気的パワー及び／又は熱的パワーへの光及び熱出力の少なくとも１つの出力システム又はパワー・コンバーターの少なくとも１つ、及び、ヒーター、を含む。
【００８７】
１つの実施例において、ショット燃料は、Ｈの源、Ｈ２、触媒の源、Ｈ２Ｏの源、及びＨ２Ｏの少なくとも１つを含むかもしれない。妥当なショットは、導電性金属マトリックスと、及び、アルカリ水和物、アルカリ土類水和物、及び遷移金属水和物の少なくとも１つのような水和物と、を含む。水和物は、ＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、ＢａＩ２・２Ｈ２Ｏ、及びＺｎＣｌ２・４Ｈ２Ｏの少なくとも１つを含むかもしれない。或いは、ショットは、銀、銅、吸収された水素、及び水のうちの少なくとも１つを含むかもしれない。
【００８８】
点火システムは、
ａ）ショットを閉じ込めるような電極の少なくとも１つのセット、及び、
ｂ）高電流の電気エネルギーのショート・バースト（ｓｈｏｒｔ  ｂｕｒｓｔ）をデリバリする電気的なパワーの源、を含むかもしれず、
高電流の電気エネルギーのショート・バーストは、ショット反応物がプラズマを形成させるために反応することを引き起こすのに十分である。電気的パワーの源は、パワー・コンバーターから電気的パワーを受け取るかもしれない。１つの実施例において、ショット点火システムは、開回路を形成するように分離された少なくとも１組の電極を備え、開回路は、点火を達成するために、高電流を流させるように、ショットの噴射によって閉じられる。１つの実施例において、点火システムは、電流の開始、及び、点火が一度達成されると電流の遮断の少なくとも１つを行うスイッチを含む。電流の流れは、電極間のギャップを埋めるショットによって開始させられるかもしれない。スイッチングは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）、及び、少なくとも１つの金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）のうちの少なくとも１つの手段によって電子的に実行されるかもしれない。或いは、点火は機械的にスイッチングされるかもしれない。電流は、入力着火エネルギーと比較して出力ハイドリノ発電電力量を最適化するために、点火の後、中断されるかもしれない。点火システムは、爆発を引き起こすように燃料へ制御可能な量のエネルギーを流すことを許すための、及び、プラズマが発生させられるところ、そのフェーズの間にパワーをオフにするための、スイッチを含むかもしれない。１つの実施例において、高電流の電気エネルギーのショート・バーストをデリバリするための電気的パワーの源は、
１００Ａから１，０００，０００Ａ、１ｋＡから１００，０００Ａ、１０ｋＡから５０ｋＡ、の少なくとも１つの範囲内にある、高ＡＣ、ＤＣ、又はＡＣ−ＤＣ混合の電流を引き起こすように選択される電圧；
１００Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１０００Ａ／ｃｍ２から１００，０００Ａ／ｃｍ２、及び２，０００Ａ／ｃｍ２から５０，０００Ａ／ｃｍ２の少なくとも１つの範囲内のＤＣ又はピークＡＣ電流密度；の少なくとも１つを含み、
電圧は、固体燃料の導電率によって決定され、電圧は、所望の電流と固体燃料試料の抵抗とを掛け算することにより与えられ、
ＤＣ又はピークＡＣ電圧が、約０．１Ｖから５００ｋＶ、０．１Ｖから１００ｋＶ、及び１Ｖから５０ｋＶの少なくとも１つの範囲内であり；そして、
ＡＣ周波数が、約０．１Ｈｚから１０ＧＨｚ、１Ｈｚから１ＭＨｚ、１０Ｈｚから１００ｋＨｚ、及び１００Ｈｚから１０ｋＨｚの少なくとも１つの範囲内である。
【００８９】
ＳＦ−ＣＩＨＴセルの出力パワーは、熱及び光起電力変換可能光パワーを含むかもしれない。ある実施例において、光−電気コンバータは、光起電力効果、熱電子の影響と光電子効果の少なくとも１つを利用するものを含むかもしれない。パワー・コンバータは、高い運動エネルギーの電子の運動エネルギーを電気に変換する直接のパワー・コンバータであるかもしれない。１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセルのパワーは、部分的に少なくとも熱エネルギーの形であるかもしれないか、熱エネルギーに少なくとも部分的に変換されるかもしれない。電気パワーコンバータは、熱電子のパワー・コンバータを含むかもしれない。典型的な熱電子カソードは、スカンジウム・ドープされたタングステンを含むかもしれない。光効果は、電子が熱的に発される伝導帯にバンドギャップ全体で半導体エミッタで電子エネルギーを持ち上げることによって、電子放出を強化するところ、セルは、フォトン拡張熱電子放射（ＰＥＴＥ）を利用するかもしれない。１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセルは超紫外線（ＥＵＶ）、紫外線（ＵＶ）、可視（域）と近赤外光の少なくとも１つのような光の吸収体（アブソーバー）を含むかもしれない。アブソーバーはセルの外にあるかもしれない。たとえば、それはウィンドウ２０の外にあるかもしれない。アブソーバーは、吸収の結果として、温度において上がるかもしれない。アブソーバー温度は、約５００℃から４０００℃の範囲にあるかもしれない。熱は、熱―光起電又は熱電子セルに入力されるかもしれない。スターリング、ランキン、ブレイトンと技術で知られている他の熱機関のような熱電式と熱機関は、本開示の範囲内である。
【００９０】
光起電力効果、熱電子効果、及び、複数のコンバータの光電子効果の少なくとも１つを利用するもののような、少なくとも１つの第１の光―電気コンバーターは、電磁スペクトルの第１の部分に対して選択的であるかもしれず、電磁スペクトルの少なくとも第２の部分に透明であるかもしれない。第１の部分は、対応する第１のコンバータで電気に変換されるかもしれない、そして、選択的でない第１のコンバータのための第２の部分は、電磁スペクトルの伝播された第２の部分の少なくとも一部に対して選択的であるもう１つの第２のコンバータに伝播するかもしれない。
【００９１】
１つの実施例において、プラズマは、ＥＵＶ及びＵＶ光として、光パワー及びエネルギーのかなりの部分を放射する。短波長の光の減衰を減少させるように光学的により薄い条件でプラズマを維持するために、反応チャンバ、セル１内に真空を維持することによって、圧力は低減されるかもしれない。１つの実施例において、光−電気コンバーターは、光学的パワー出力の少なくとも１０％に相当するような、セルから放出された光の実質的な波長領域に応答する、光起電力（ＰＶ）セルを含む本開示の光起電力コンバーターを含む。１つの実施例において、燃料は、燃料は、トラップされた水素及びトラップされたＨ２Ｏの少なくとも１つを有する銀のショットを含むかもしれない。発光は、約１２０ｎｍから３００ｎｍの波長領域内の光のような主に紫外光を含むかもしれない。ＰＶセルは、約１２０ｎｍから３００ｎｍの波長領域の少なくとも一部への応答であるかもしれない。ＰＶセルは、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、及びＡｌＧａＮの少なくとも１つのような第ＩＩＩ族窒化物を含むかもしれない。１つの実施例において、ＰＶセルは、ＳｉＣを含む。１つの実施例において、ＰＶセルは複数の接合を含むかもしれない。接合は、直列に層にされるかもしれない。もう１つの実施例において、接合は独立しているか、電気的に並列である。独立した接合は、機械的に積み重ねられるかもしれず、又は、ウェーハ結合されるかもしれない。典型的な多接合ＰＶセルは、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、及びＡｌＧａＮのグループから複数のもののようなｎ−ｐドープされた半導体を含んでいる少なくとも２つの接合を含む。ＧａＮのｎドーパントは酸素を含むかもしれない、そして、ｐドーパントはＭｇを含むかもしれない。典型的な三重の接合セルは、ＩｎＧａＮ／／ＧａＮ／／ＡｌＧａＮを含むかもしれないが、ここで、／／は、孤立させている透明なウェーハ結合層又は機械的な積重ねを意味するかもしれない。ＰＶは、集光光起電力（ＣＰＶ）のそれに等価な高い光の強さで働くかもしれない。基板は、サファイヤ、Ｓｉ、ＳｉＣ、及びＧａＮ  の少なくとも１つ  であるかもしれないが、ここで、後者の２つは、ＣＰＶ適用のために最高の格子整合を提供する。層は、技術で知られている有機金属気相エピタキシー（ＭＯＶＰＥ）方法を使用して蒸着されるかもしれない。セルは、ＣＰＶ又は市販のＧａＮダイオード・レーザーのようなダイオード・レーザーで使われるそれらのようなコールドプレートによって冷却されるかもしれない。グリッド接触は、ＣＰＶセルの場合のようにセルの正面と背面の上で開始されるかもしれない。１つの実施例において、ＰＶコンバータは、それが応答性である光に実質的に透明である保護ウィンドウを持っているかもしれない。ウィンドウは、応答性光に少なくとも１０％透明かもしれない。ウィンドウは、ＵＶ光に透明かもしれない。ウィンドウは、ＰＶセルの上でＵＶ透明塗料のようなコーティングを含むかもしれない。コーティングは、サファイアの又はＭｇＦ２ウィンドウのような開示のＵＶウィンドウの材料を含むかもしれない。他の適当なウィンドウは、ＬｉＦとＣａＦ２を含む。コーティングは、蒸気蒸着のような蒸着によって適用されるかもしれない。
【００９２】
ＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワーコンバータは、光電子（ＰＥ）コンバータを含むかもしれない。プランクの方程式によって与えられるフォトン・エネルギーが仕事関数を上回るとき、光電子効果は、電子の放出で仕事関数Φがある金属のような材料によって、フォトンの吸収を含む。エネルギーｈνのフォトンに対して、励起電子の全エネルギーはｈνであり、運動エネルギー１／２×ｍｅｖ２として現れる金属からの離脱に必要な仕事関数Φを超える過剰分を備えるが、ここで、ｈはプランク定数で、νはフォトン周波数で、ｍｅは電子質量で、ｖは電子の速度である。エネルギーの保存は運動エネルギーが吸収されるフォトンのエネルギーと金属の仕事関数の差であることを必要とする。そして、その差は結合エネルギーである。関係は次の通りである。
１／２  ｍｅｖ２＝ｈν−Φ                                    （３２）
【００９３】
発された電子による電流は、放射線の強度と比例している。紫外光―電気コンバーターのような本開示の光―電気コンバーターは、フォトン・エネルギーを電気エネルギーに変換するために、光電子効果を利用する。熱は、装置の電流に寄与するかもしれない電子の放出において、支援するかもしれない。光―電気コンバーターは、図２Ｇ１ｅ４において示される少なくとも１つのセルを含むフォトエレクトリック・パワー・コンバーターを含むかもしれず、各々は、紫外光２０５のような入射光を受け取ることができ、透明なケーシング２０１、フォトカソード又は電子エミッタ２０４、アノード又は電子コレクター２０２、空にされた電極間スペース２０３のような分離スペース、及び、負荷２０６を通してカソード及びアノードの間の外部の電気的接続２０７、を含む。光及び熱の少なくとも１つに露出されたとき、カソード２０４は、隙間又はスペース２０３によってカソードから分離されるアノード２０２によって集められる電子を発する。１つの実施例において、フォトカソード２０４は、アノード２０２より高い仕事関数を持つが、ここで、前者は電子エミッターとして機能し、そして、後者は、セルが紫外線のような光に露出されるとき、電子コレクタとして機能する。２つの電極の異なる材料の間の仕事関数の差は、外部の回路において有用な仕事を実行するために電圧を提供するため、より高い仕事関数フォトカソードからより低い仕事関数アノードまで、電子を加速するように機能する。アノードの仕事関数は、負荷へのセル・パワー出力を強化するため、低いかもしれない。光電子セルは、アノードから電子を取り除くための電気的接続及びフォトカソードへ電子を導くための電気的接続２０７を更に含む。電気的接続は、電流が流れる負荷２０６を渡って付けることによる回路を含むかもしれない。セルは、シールされるかもしれない。隙間（ギャップ）２０３は、真空下にあるかもしれない。
【００９４】
実施例において、フォトカソードは、図２Ｇ１ｅ４で示される透過又は半透明及び図２Ｇ１ｅ５及び図２Ｇ１ｅ６において示される反射的又は不透明の２つのグループに分けられ得る。図２Ｇ１ｅ４を参照して、半透明の光電子セルの実施例は、サファイヤ、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、及びＣａＦ２、  ＢａＦ２、ＣｄＦ２のようなフッ化物のような他のアルカリ土類ハロゲン化物、  石英、溶融石英、ＵＶガラス、ホウケイ酸塩、及びインフラシル（Ｉｎｆｒａｓｉｌ）（ソーラブズ（ＴｈｏｒＬａｂｓ））  のような透明窓２０１の上にコーティングを典型的に含むが、ここで、光はフォトカソード２０４の表面をたたき、及び、電子は２０４の反対の表面から出る。「半透明の」モードの実施例において、セルは、フォトカソード２０４、アノード２０２、及び電極２０３の間の分離するギャップ、を含み、そして、放射線２０５は、フォトカソード２０４がセルの内側上に蒸着されるウィンドウ２０１を通ってセルに入る。電子は、ギャップ又は真空インターフェース２０３のようなフォトカソード２０４の内側面から発される。
【００９５】
図２Ｇ１ｅ５及び図２Ｇ１ｅ６において示される、不透明又は反射的な光電子セル実施例は、典型的に、不透明な金属電極ベースで形成されるフォトカソード材料を含むが、ここで、光が入り及び電子が同じ側から出る。バリエーションは、二重の反射タイプであるが、ここで、金属ベースは、鏡のようであり、フォトエミッション及び吸収で第２のパスのために、発光が跳ね返されないように、フォトカソードを通って通過した光を引き起こす。「不透明な」モードの実施例において、図２Ｇ１ｅ５で示されるセルは、透明なケーシング２０１、フォトカソード２０４、透明なアノード２０８、空にされた電極間スペース２０３のような分離するスペース、及び、負荷２０６を通してカソード及びアノードの間の外部の電気的接続２０７を含むが、紫外線照射２０５のような放射線がセルに入って、そして、フォトカソード２０４に直接入射する。放射線は、真空ギャップ・インターフェースのようなギャップ２０３でカソード２０４に入る、そして、電子は同じインターフェースから発される。図２Ｇ１ｅ６を参照して、光２０５は、ウィンドウ２０１の内部側の上のグリッド・アノード２０９のようなアノードを備える透明なウィンドウ２０１を通って、セルに入るかもしれない。不透明なモードは、直接的に照射されるカソードを含むと考慮されるかもしてないが、ここで、入射放射線は最初に、ウィンドウ２０１、アノード２０８又は２０９、及びギャップ２０３を横切る。
【００９６】
１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器のセルは、真空下で維持されるかもしれない。フォトエレクトリック（ＰＥ）コンバータは、真空がセルの真空と連通するところ、フォトカソード、グリッド・アノード、及び、電極間の真空空間、を含むかもしれない。ＰＥコンバータは、１つの実施例においてウィンドウ無しであるかもしれない。
【００９７】
電極の電気的接続グリッドは、光がグリッド・ワイヤーの間を通るかもしれないところ、ファイン・ワイヤ（きわめて細かい線）のグリッドのような光起電力セルのそれを含むかもしれない。そのようなグリッドは、当業者に知られている。複数の光電子効果セルは、望ましい電圧及び電流を成し遂げるために、直列と並列の少なくとも１つに接続されるかもしれない。コレクションは、より高い電流とより高い電圧の少なくとも１つを達成するかもしれない。例えば、セルは、電圧を上げるために直列につながれるかもしれない、そして、セルはセル電流を増やすために並列につながれるかもしれない。グリッド及び相互接続は、ＳＦ−ＣＩＨＴセルのパワー出力６及び寄生負荷（ｐａｒａｓｉｔｉｃ  ｌｏａｄ）及びパワー調整装置へのような負荷へのより高いパワーを運ぶために少なくとも１本のバス・バー２６ｂに接続されているかもしれない（図２Ｉ３２）。１つの実施例において、高い初期又はスタートアップの電流は、少なくとも１つのキャパシタ及びバッテリ及びパワー源を含むそれのようなパワー蓄積要素の少なくとも１つを含むかもしれないが、ここで、その蓄積要素は、パワー・コンバーター２６ａからの出力で再充電されるかもしれない。ＤＣ・ＰＶ出力は、ＤＣ／ＤＣ、ＡＣ／ＤＣ、及びＤＣ／ＡＣコンバータの少なくとも１つ、及び、当業者に知られている他の調整装置で、及び、ターミナル６での出力で、調整されるかもしれない。
【００９８】
フォトカソードからアノードへの自由電子流れ（フロー）としての電流の発光は、そのギャップ内において空間（スペース）電荷を引き起こす。空間電荷による、対向する負の電圧ＶＳＣは、チャイルド‐ラングミュア式により次のように与えられる。
Ｖｓｃ＝−（８１Ｊ２ｍｅ／３２ε０２ｅ）１／３ｄ４／３            （３３）
ここで、Ｊは電流密度、ｍｅは電子質量、ε０は誘電率、ｅは電子電荷、ｄは電極間のギャップに相当する電極分離距離である。１つの実施例において、フォトエレクトリック・セルの電圧ＰＰＥは、フォトカソードの仕事関数ΦＣ及びアノードの仕事関数ΦＡの差により与えられるが、対向する負の空間電荷電圧ＶＳＣにより補正される。
ＶＰＥ＝ΦＣ−ΦＡ＋ＶＳＣ                              （３４）
【００９９】
フォトエレクトロン（光電子）セル・パワー密度ＰＰＥは、フォトエレクトリック・セル電圧ＶＰＥ及び電流密度Ｊの積によって与えられるかもしれない。
ＰＰＥ  ＝  ＶＰＥ  Ｊ                                      （３５）
【０１００】
電流密度Ｊ及び電極間隔Ｊの選択値による式（３３−３５）を用いて、対向するスペース電荷電圧ＶＳＣ、フォトエレクトリック・セル電圧ＶＰＥ、及びパワー密度ＰＰＥは、表１において与えられる。
【０１０１】
【表１】
0006759245.tif 000020
【０１０２】
１つの実施例において、ギャップ又は電極間隔ｄは、およそ０．１ｕｍ〜１０００ｕｍ、１ｕｍ〜１００ｕｍ、およそ１ｕｍ〜１０ｕｍ、及びおよそ１〜５ｕｍ  の少なくとも１つの範囲内にある。ギャップ間隔は、アルミナ又は酸化ベリリウムのような絶縁スペーサーで達成されているかもしれない。１つの実施例において、光電子効果セルは、与えられた電流及びパワー密度でスペース電荷及びその電圧を改善するために電子収集（コレクション）電圧を印加するために、電圧源を更に含む。典型的な印加された電圧は、およそ±５０％以内で式（３３）によって与えられるそれらの逆のものである。温度は、ギャップを渡って結果として短絡になるかもしれない熱の変形効果を避けるために、５００℃より低い温度で維持されるかもしれない。高い温度で操作される１つの実施例において、ギャップは、近赤外損失を避けるために、３から５ｕｍより大きいかもしれない。熱電子及び光電子発光は、５００℃から３５００℃の範囲内のような、高い温度で利用されるかもしれない。
【０１０３】
１つの実施例において、個々の高電子セルは、各々ギャップによって分離される２つの電極を含み、個別にシールされるかもしれない。そのギャップは、大気圧未満の、大気圧の、又は、大気圧を超える圧力に維持されるかもしれない。そのギャップは、真空の下で維持されるかもしれない。実施例において、ギャップ圧力は、約０Ｔｏｒｒから１０，０００Ｔｏｒｒ、１０−９Ｔｏｒｒから７６０Ｔｏｒｒ、１０−６Ｔｏｒｒから１０Ｔｏｒｒ、及び１０−３Ｔｏｒｒから１Ｔｏｒｒの少なくとも１つの範囲内で維持されるかもしれない。１つの実施例において、個々の高電子セルは、各々ギャップによって分離される２つの電極を含み、個別にシールが開封され、そして、シールされたセルの圧力を維持することができる槽内に含まれるかもしれない。その槽は、単に光電子セルを含んでいる槽であるかもしれない。もう１つの実施例において、その槽はＳＦ−ＣＩＨＴセルを含むかもしれない。１つの実施例において、そのギャップは、カソードから発される電子からスペース電荷を減らすために、材料を含むかもしれない。典型的な材料は、セシウム蒸気のようなアルカリ金属である。１つの実施例において、スペース電荷は、セシウム蒸気のようなアルカリ金属蒸気及び酸素で減らされるかもしれない。その材料は、点火されたモードでプラズマを生成するかもしれず、及び、未点火のモードでプラズマを生成しないかもしれない。１から１０ｕｍのような小さなギャップで、セシウムは、プラズマによってイオン化されること以外に、カソードでイオン化するかもしれない。イオン化は、カソードから熱及び電気エネルギーの少なくとも１つによっているかもしれない。
【０１０４】
スペース電荷を除くため１つの実施例において、セルは、電子がゲート電極で集められることを避けるように、縦磁場及びギャップ内にゲート電極を含むかもしれない。そのゲート電極は、磁場にトラップされる電子が、収集（コレクト）されることなくそれを通過するのを許すために穴が開けられているかもしれない。
【０１０５】
点火されたモードにおいて、セシウム原子の密度は、約１０１６／ｃｍ３（１Ｔｏｒｒ）であり、そして、プラズマ密度は、電極間スペースにおいて、約１０１３／ｃｍ３から１０１４／ｃｍ３であるかもしれない。その材料は、電極間スペースを越えてより大きな囲い（エンクロージャ）内に存在するかもしれず、そして、電極及び電極以外の接触面の少なくとも１つからプラズマを形成するために、電気及び熱エネルギーの少なくとも１つを受け取るかもしれない。１つの実施例において、およそ０．５ｅＶ未満のアーク降下は、プラズマを維持するために必要とされる。もう１つの実施例において、アーク電圧降下は、およそ０．０１Ｖから５Ｖの範囲内にある。イオンは、電子散乱を最小化する近接する電極間スペース（ｃｌｏｓｅ  ｉｎｔｅｒ−ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  ｓｐａｃｉｎ）及び低い材料の圧力の場合において特に、熱いかもしれないカソード表面からの発光により形成されるかもしれない。イオン化は、カソードからの熱及び電気エネルギーの少なくとも１つによるかもしれない。クヌーセン放電として知られる１つの実施例において、電極の間の圧力は、電子輸送がスキャタリングなしで本質的に起こるように電子平均自由行程が電極間ギャップより大きくなるように、電極の間の圧力は十分に低く保たれる。その制限において、スペース電荷のため電圧降下は、起こらない。１つの実施例において、蒸発したアルカリ金属のようなガス状の材料のような材料は、選択され、そして、カソード（エミッタ）から電子の除去のための減少させられた仕事関数、及び、アノード（コレクター）でその収集（コレクション）のための減少させられた仕事関数、を提供するように維持される。もう１つの実施例において、フォトカソードは、放射圧力がスペース電荷を減少させるように光の入射の方向に対して角度をつけられた表面を持つかもしれない。
【０１０６】
フォトカソードは、光電子効果活性物質を含む。フォトカソードは、入射放射線のイオン化スペクトルのそれにマッチする仕事関数を備える材料を含むかもしれない。フォトカソードの仕事関数は、アノードのそれより大きいかもしれない。フォトカソードの仕事関数の大きさは、コレクター又はアノードの仕事関数及びスペース電荷の対向電圧エネルギーの大きさの合計よりも大きいかもしれない。代表的なエネルギー大きさは、それぞれ、０．８ｅＶ及び１ｅＶである。１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセルからの放射線は、超紫外線（ＥＵＶ）及び紫外線（ＵＶ）のような短波長放射線を含む。ヘリウムのようなセル・ガス又はほぼ真空のような作動圧力は、短絡波長光の発光に好都合かもしれない。１つの実施例において、フォトカソードは、ＳＦ−ＣＩＨＴセルから紫外線に応答性である。仕事関数より高いエネルギーの放射線が運動エネルギー及び潜在的に熱に失われるかもしれないので、フォトカソードの仕事関数は、紫外線のような光のエネルギーに近くなるようにマッチされるかもしれない。例えば、フォトカソードの仕事関数は、６９０ｎｍより短い波長の放射線に対して１．８ｅＶより大きいかもしれない、そして、フォトカソードの仕事関数は、３５０ｎｍより短い波長の放射線に対する３．５ｅＶより大きいかもしれない。フォトカソード仕事関数は、約０．１Ｖから１００Ｖ，０．５Ｖから１０Ｖ，１Ｖから６Ｖ，及び１．８５ｅＶから６Ｖの少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。フォトカソードは、波長域１５０−４００ｎｍ内の光に応答性の約３．５ｅＶのバンドギャップを持つＧａＮ及びＡｌｘＧａ１−ｘＮ、ＩｎｘＧａ１−ｘＮのようなその合金、２００ｎｍ未満の波長域における光に応答性である約５．４ｅＶのバンドギャップを持つ、ＫＩ、ＫＢｒ、及びＣｓＩのようなハロゲン化アルカリ、１５０ｎｍより大きい波長域内の光に応答性のあるＮａ−Ｋ−Ｓｂ−Ｃｓを含むＳ２０ハママツのようなマルチ・アルカリ、３００ｎｍより大きい波長域の光に応答性であるＧａＡｓ、１５０−３００ｎｍの波長域の光に応答性であるＣｓＴｅ、２００ｎｍ未満の波長域の光に応答性である約５．４７ｅＶのバンドギャップを持つダイヤモンド、１５０ｎｍより大きい波長域の光に応答性であるＳｂ−Ｃｓ、ピーク波長１８５ｎｍを備える光に応答性のあるＡｕ、波長域３００−１２００ｎｍの光に応答性のあるＡｇ−Ｏ−Ｃｓ、Ｓｂ−Ｒｂ−Ｃｓ，Ｓｂ−Ｋ−Ｃｓ，又はＮａ−Ｋ−Ｓｂのようなバイアルカリ、及びＩｎＧａＡｓ  の少なくとも１つであるかもしれない。典型的な不透明なフォトカソードは、ＧａＮ、ＣｓＩ、及びＳｂＣｓの少なくとも１つを含むかもしれない。典型的な半透明フォトカソードは、ＣｓＴｅを含むかもしれない。タイプＩＩＩ〜Ｖ材料ＵＶフォトカソードは、ＧａＮに対して３．５ｅＶ、及び、ＡｌＮに対して６．２ｅＶのような妥当な大きなバンドギャップを持つ。エネルギー又は波長応答性領域は、ＡｌｘＧａ１−ｘＮにおけるＧａＮ対ＡｌＮの比を変えることによってのように、フォトカソードの材料組成を変えることによってのような手段によって微調整されるかもしれない。ｐドープされた材料の薄膜は、例えば、セシウム又はＭｇ及び���素での適当な表面処理によって負電子親和力へと活性化され得る。更なる典型的なフォトカソードは、Ａｇ、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、及びＣｕＩ２の上のＭｇＯの薄膜を含む。典型的な金属フォトカソードは、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｐｂ、Ｙ、及びＮｂを含む。型的なコートされた金属フォトカソードは、Ｃｕ−ＣｓＢｒ、Ｃｕ−ＭｇＦ２、Ｃｕ−Ｃｓ、及びＣｕ−ＣｓＩを含む。型的な金属合金フォトカソードは、ＣｓＡｕ、及び、Ａｌ、Ｍｇ、及びＣｕのような純金属との合金であって、それぞれ、Ｌｉ、Ｂａ、及びＢａＯの少量を備えるもの、を含む。典型的な半導体フォトカソードは、ＣｓＴｅ、ＲｂＴｅ、アルカリ・アンチモン化物、Ｃｓ３Ｓｂ、Ｋ２ＣｓＳｂ、Ｎａ２ＫＳｂ、ＮａＫ２Ｓｂ、ＣｓＫ２Ｓｂ、Ｃｓ２Ｔｅ、スーパーアルカリ、正の電子親和力（ＰＥＡ）タイプ；Ｃｓ：ＧａＡｓ、Ｃｓ：ＧａＮ、Ｃｓ：ＩｎＧａＮ、Ｃｓ：ＧａＡｓＰ、段階的なド−ピンング、三次構造、負の電子親和力（ＮＥＡ）タイプを含む。半導体フォトカソードは、約１０−７Ｐａ未満のような高真空で維持されるかもしれない。ＰＥセルのサイズは、望まれるかもしれず、そして、作られることができるかもしれない。例えば、２０ｃｍ×２０ｃｍと同じ大きさのａに対してミリメータ以下の寸法のＰＥセルは、シール構造の構成要素としてのウィンドウ、アノード、及びフォトカソードを含んで、ハーメチックシールされるように作られてきた。１つの実施例において、フォトエレクトリック・セルは、Ｐｔのようなフォトカソードにほぼマッチされる仕事関数を持つ金属コンタクト（ｍｅｔａｌ  ｃｏｎｔａｃｔ）を含むカソード、ＧａＮ、ＡｌＮ、及びＡｌｘＧａ１−ｘＮの少なくとも１つを含むフォトカソード、エッチングされたＡｌＮ層のポスト（ｐｏｓｔｓ）のようなポストを含むそれ又は真空のようなスペーサー（ｓｐａｃｅｒ）、及び金属薄膜又はグリッドのようなアノード、を含むかもしれない。アノード金属は、コンタクト材料（ｃｏｎｔａｃｔ  ｍａｔｅｒｉａｌ）とほぼ一致（マッチ）するかもしれない仕事関数を有するかもしれない。もう１つの実施例において、フォトエレクトリック・セルは、Ｐｔのようなフォトカソードにほぼマッチされる仕事関数を持つ金属コンタクトを含むカソード、ｐ−ドープされたＧａＮ、ＡｌＮ、及び、Ｓｉδ−ドープされたＧａＮのようなｎ＋ＧａＮ層、約５０％ＡｌＮを含むそれのようなＡｌｘＧａ１−ｘＮの少なくとも１つを含むフォトカソード、エッチングされたＡｌＮ層のポスト（ｐｏｓｔｓ）のようなポストを含むそれ又は真空のようなスペーサー（ｓｐａｃｅｒ）、及び金属薄膜又はグリッドのようなアノード、を含むかもしれない。フォトエレクトリック・セルは、Ｐｔのようなフォトカソードにほぼマッチされる仕事関数を持つ金属コンタクトを含むカソード、ｐ−ＧａＮを含むフォトカソード、Ｓｉδ−ドープされたＧａＮのようなｎ＋ＧａＮ層、及び、金属薄膜又はグリッドのようなアノード、を含むかもしれないが、ここで、その仕事関数は、コンタクト層のそれにほぼマッチするかもしれない。。フォトエレクトリック・セルは、Ｐｔのようなフォトカソードにほぼマッチされる仕事関数を持つ金属コンタクトを含むカソード、Ｓｉδ−ドープされたＧａ���のようなｎ＋ＧａＮ層、約５０％ＡｌＮのようなｐ−ＡｌｘＧａ１−ｘＮを含むフォトカソード、及び、金属薄膜又はグリッドのようなアノード、を含むかもしれないが、ここで、その仕事関数は、コンタクト層のそれにほぼマッチするかもしれない。フォトエレクトリック・セルは、Ｐｔのようなフォトカソードにほぼマッチされる仕事関数を持つ金属コンタクトを含むカソード、ｎ＋ＧａＮ層、約５０％ＡｌＮのようなｐ−ＡｌｘＧａ１−ｘＮを含むフォトカソード、及び、金属薄膜又はグリッドのようなアノード、を含むかもしれないが、ここで、その仕事関数は、コンタクト層のそれにほぼマッチするかもしれない。Ｓｉδ−ドープされたＧａＮのようなｎ＋ＧａＮ層は、実質的に厳密に形成されるかもしれない。その層は、単分子層を含むかもしれない。分子線エピタキシーは、その単分子層を形成するために使用されるかもしれない。分子線エピタキシー（ＭＢＥ）又はは、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）は、ｎ＋ドープされたＩｎＧａＮ層を形成するために使用されるかもしれない。
【０１０７】
カソード及びアノード・コンタクトの少なくとも１つは、グリッド又は薄膜を含むかもしれない。その膜は、紫外線（ＵＶ）及び極端紫外線（ＥＵＶ）放射線の少なくとも１つに対して透明であるかもしれない。その膜は、約１Åから１ｕｍ、１Åから１００Å、及び１Åから５０Åの少なくとも１つの範囲内の厚さを有するかもしれない。１つの実施例において、フォトエレクトリック・セルは、光電子がトンネルするかもしれない固体スペーサを有するそれのような固体素子を含むかもしれない。固体スペーサは、約１Åから１０ｕｍ、１Åから１ｕｍ、１Åから１００Å、及び１Åから５０Åの少なくとも１つの範囲内の厚さを有するかもしれない。典型的なセルは、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ、及びＳｉＣの少なくとも１つを含むカソード、薄いＡｌＮ、サファイア、ＭｇＦ２、又はＵＶウィンドウ層を含むそれのような固体スペーサ、及び金属グリッド・アノードを含む。ＵＶ及びＥＵＶ光に対して透明な、典型的な金属グリッド・アノードは、Ｙｂ、Ｅｕ、及びＡｌの少なくとも１つの薄膜である。アノードは、ＵＶ及びＥＵＶ放射線のようなセル放射線に対して透明であるように選択されるかもしれず、Ｙｂ、Ｅｕ、及び、分断Ａｌ薄膜の少なくとも１つのような低い仕事関数を有するかもしれない。他のＰＶ及びＰＥセル・コンタクトは、Ａｕ、Ｎｉ、ＮｉＡｕ合金、及びＰｔの少なくとも１つを含む。他の実施例において、フォトカソードへの金属コンタクトは、その層の底面又は背面というよりはむしろ前面又は上面の上にあるかもしれない。典型的なセルは、金属／スペーサ又は絶縁体／金属／フォトカソードを含むが、その金属は、本開示の薄膜であるかもしれず、そして、そのスペーサ又は絶縁体及びフォトカソードは、本開示のそれらである。
【０１０８】
１つの実施例において、フォトカソードの効果は、発された電子と衝突するフォトン又は光の量子数との比として定義される量子効率として表される。１つの実施例において、その量子効率は、強い電場を提供すること、及び、アルカリ金属のような添加剤を加えることのような手段によって幾何学的形状、温度、及び材料組成を最適化することの少なくとも１つによって最適化される。１つの実施例において、フォトカソードは、最大光電子効率を達成するため、フォトン吸収パラメータ、電子輸送特性、及び表面エネルギー状態を最適化するために選択される。後者の場合、表面に到達する伝導電子が真空電子よりも高いエネルギーを持ち、そして、その結果、最適に光電子を形成するように、その表面は、負の電子親和力へと処理され又は活性化されるかもしれない。ダイヤモンドの表面は、例えば、セシエーション（ｃｅｓｉａｔｉｏｎ）、水素化、ＬｉＦ及びＲｂＦの単層によるコーティング、及びＰＨ３化学蒸着を用いたリンのド−ピンングによって、負の電子親和力へと処理され又は活性化され得る。ＧａＮフォトカソードの表面は、Ｃｓ及び酸素で活性化されるかもしれない。他の典型的なドーパントは、シリコン及びゲルマニウムを含む。半透明モードの実施例において、ウィンドウの背面の上の膜厚は、量子効率を最適化するように選択されるが、ここで、表面への電子輸送の確率が減少するところ、波長依存的に、入射フォトンの吸収が膜厚と共に増加する。典型的な半透明の実施例において、フォトカソードの膜の厚さは、約０．１ｎｍから１００ｕｍ、１ｎｍから１０ｕｍ、１０ｎｍから５ｕｍ、及び１００ｎｍから１ｕｍの少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。一般に、電極膜厚のような、電極、カソード、又はアノードの厚みは、約０．１ｎｍから１００ｕｍ，１ｎｍから１０ｕｍ，１０ｎｍから５ｕｍ，及び１００ｎｍから１ｕｍの少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。
【０１０９】
１つの実施例において、フォトカソードは、フォトン波長のより広い範囲を変換するために、複数の層を含む。多層フォトカソードは、伝播路に沿って連続する層のためのフォトンに対して透明である薄層を含むかもしれない。１つの典型的な実施例において、トップ層は、最も非透過的な光について選択的かもしれず、そして、連続する層は、層状構造における透過深さ又は減衰率に基づいて選択的であるようにアレンジされる。典型的な３層のフォトカソードにおいて、トップ層は、最も非透過的な波長に対して選択的であるかもしれず、対応する最も高い仕事関数を持つかもしれないが、そして、中間層は、中間の透過性の波長に対して選択的であるかもしれず、対応する中間の仕事関数を持つかもしれないが、そして、光の伝播路に沿ってボトム又は最も深い層は、最も透過性の波長に対して選択的かもしれず、対応する最も低い仕事関数を持つかもしれない。透過深さ、相対的な層の位置、及び仕事関数の他の組合せは、本開示の範囲内である。
【０１１０】
アノードは、電子を収集（コレクト）することができる材料を含む。アノード仕事関数は、式（３４）によってセル電圧を増やすためにできるだけ低いかもしれない。アノード仕事関数は、約２Ｖ、１．５Ｖ、１Ｖ、０．９Ｖ、０．８Ｖ、０．７Ｖ、０．６Ｖ、０．５Ｖ、０．４Ｖ、及び０．３Ｖの少なくとも１つよりも低いかもしれない。アノードは、セシウムのようなアルカリ金属、約０．７６ｅＶの仕事関数を持つアルミン酸カルシウム・エレクトライド（ｃａｌｃｉｕｍ  ａｌｕｍｉｎａｔｅ  ｅｌｅｃｔｒｉｄｅ）（Ｃ１２Ａ７：ｅ）、約０．９ｅＶの仕事関数を持つリン・ドープされたダイヤモンド・ナノフィルム、及び、スカンジウム・ドープされたタングステン、の少なくとも１つを含むかもしれない。
【０１１１】
入射光の一部がもう１つのフォトカソード、そのフォトカソードの一部、及び、その光に反射性でありそのフォトカソードの別の部分又は少なくとも１つの他のフォトカソードの上でそれを反射するミラーのような光学素子、の少なくとも１つにおいて反射するように、カソード及びアノードの少なくとも１つの電極は、構造化された又は非平面性の表面の少なくとも１つを持つかもしれない。このようにして、フォトカソードは、光電子を生成するためのフォトカソードの吸収断面積を増やすために、入射光の複数の跳ね返り（反射）を受けた。１つの実施例において、フォトカソードは、効率を増大させるために構造化された表面を含むが、ここで、そのフォトカソードにおけるフォトン吸収経路は、電子脱出経路が平面的な基板に対するのと同じ又はそれ以下のままであるところ、増大させられる。典型的な構造化された表面は、４５°の錯角でのジグザグを持つ。もう一つの実施例において、ジグザクの角度は、４５°及び９０°の間で交互に行うことができる。他の角度は、本開示の範囲内である。
【０１１２】
１つの実施例において、電子が表面への移動をしなければならない距離を減少させるところ材料内のフォトン吸収を増大させることは、入射放射線の角度を変化させること、及び、フォトカソード内での複数の全内部反射を使用すること、の少なくとも１つによって達成できる。後者の方法を用いると、フォトカソードの背面からの光電子の反射に関して、各フォトンが多くとも１つの光電子を生成するとき、幾つかの材料に対する５０％の変換効率よりも大きな達成が容易になる。例えば、幾つかのＧａＮフォトカソードは、大きなバンドギャップ・エネルギーを持ち、反射層として機能する、ＡｌＮの薄い緩衝層上で成長させられる。入射放射角の関数としての光変換の効率は、全反射点に達するまでの垂直入射に対する角度と共に増加する。更に、もし、半透明モードで動作するフォトカソードを、それがジグザグ光活性層を有するように透明基板上に成長させることができれば、平らな基板の場合よりも脱出面のより近くに伝導電子が生成され、従って、真空中に脱出する可能性がより高くなるべきである。或いは、格子不整合からの実質的な劣化を避けるために、フォトカソードは、平らな面の上に成長させられる。例えば、ＧａＮは、典型的には、表面にＣ面を有するサファイア又は炭化ケイ素基板のマッチする結晶格子の上に成長させられる。もう１つの実施例において、類似の反射システム及び方法は、アノードに適用され得るかもしれない。半透明モード・セルにおいて、アノードは、二重反射タイプを含むかもしれないが、ここで、金属ベースは、発光を引き起こすことなくフォトカソードを通って通過した光が、第２の照明のためフォトカソードへと跳ね返されることを引き起こさず、ミラーのようである。
【０１１３】
セル内への光の通過のためのウィンドウは、紫外光のような短波長の光のような光に対して透明であるかもしれない。典型的な紫外光は、約６９０ｎｍ未満の波長に対応する約１．８ｅＶより大きいエネルギーを有する。ウィンドウは、サファイア、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、及びＣａＦ２、そして、ＢａＦ２、ＣｄＦ２のような他のアルカリ土類ハロゲン化物、石英、溶融石英、ＵＶガラス、ホウケイ酸塩、及び、インフラシル（Ｉｎｆｒａｓｉｌ（ＴｈｏｒＬａｂｓ））、の少なくとも１つを含むかもしれない。
【０１１４】
１つの実施例において、フォトエレクトリック（ＰＥ）及び光起電力（ＰＶ）コンバーターの少なくとも１つは、本開示の再循環システムのバッフル８ｄ（図２Ｉ１０）の後ろにマウントされるかもしれない。１つの実施例において、ＰＥ又はＰＶコンバーターは、バッフル８ｄに置き換わる。ＰＥ又はＰＶコンバーターのウィンドウは、点火生成物流れ（フロー）の上向き軌跡を妨げ、及び、光に対する透過性を、光―電気コンバーター、この実施例におけるＰＥ又はＰＶコンバーターに提供する手段としてのバッフルの機能を果たすかもしれない。１つの実施例において、バッフル８ｄ及びウィンドウの少なくとも１つは、セルからのＵＶ及びＥＵＶ発光に対して透明であるように、厚さが約１Åから１００Åのように非常に薄いかもしれない。典型的な薄い透明薄膜は、Ａｌ、Ｙｂ、及びＥｕ薄膜である。
【０１１５】
１つの実施例において、膨張するプラズマは、正に帯電した粒子及び電子を含む。１つの実施例において、電子は、陽イオンよりも高い移動度を有する。スペース電荷効果は、発展するかもしれない。１つの実施例において、スペース電荷は、セル壁のようなセルの少なくとも１つの導電性構成要素を接地することによって除去される。もう１つの実施例において、両方の電極は、セルに電気的に接続されるが、ここで、電気的パワー２（図２Ｉ２）の源からローラー電極への電流の本質的に全ては、燃料ショット又はペレットのそれのような燃料の非常に低い電気抵抗による点火を引き起こすために、燃料を通って流れる。スペース電荷の除去及びそれに対応する電圧は、ハイドリノ反応速度を増加させるかもしれない。１つの実施例において、セルは真空下で実施される。真空状態は、ハイドリノ反応速度を低下させるかもしれないスペース電荷及び閉じ込めの少なくとも１つの除去を容易にするかもしれない。真空状態はまた、電気へのＰＥ変換に望ましいかもしれないＵＶ光の減衰を防止しするかもしれない。
【０１１６】
セルが真空のような排気条件下で操作される場合、ＳＦ−ＣＩＨＴセル発生器は、圧力ゲージ及びコントローラーによってコントロールされる所望の圧力で排気を維持するための真空ポンプを備えるかもしれない。酸素のような生成物ガスは、ポンピング、及び、連続的及び定期的に再生される少なくとも１つであるかもしれない酸素ゲッターのようなゲッター、の少なくとも１つによって除かれるかもしれない。後者は、水のような生成物を形成するためゲッターを還元するために水素を適用することにより、ゲッターを再生すること、及び、ゲッターを除くことにより、達成されるかもしれない。
【０１１７】
セルは、排気された条件下で操作されるかもしれない。セルは、ドーム型のエンドキャップを持つかもしれない円筒形のチャンバー又は円錐円筒形のチャンバーのような真空チャンバを含むかもしれない。１つの実施例において、上向きに膨張する点火プラズマの回収は、重力によって達成されるが、ここで、その重力は、燃料に再構成されるよう再生システム内で究極的に回収されるように、上昇する速度を低下させ、停止させ、そして、点火生成物を下向きに加速する。収集（コレクション）は、本開示の手段によるかもしれない。セルの高さは、最初の運動エネルギーを重力位置（ポテンシャル）エネルギーとイコールにすることによって以下のように計算され得る。
（１／２）ｍｖ２＝ｍｇｈ                                  （３６）
ここで、ｍは粒子質量、ｖは最初の粒子速度、ｇは重力加速度（９．８ｍ／ｓ２）、そして、ｈは重力減速による最大粒子軌道高さである。まず最初に５ｍ／ｓで進む粒子に対して、セルが１．２ｍを超える高さであるように、最大高さは１．２ｍである。１つの実施例において、上向きの速度は、セルの高さ要件を低下させるために、本開示のバッフルによって、減速させられるかもしれない
【０１１８】
もう１つの実施例において、燃料再循環は、増大されたレールガン・タイプを更に含むかもしれないプラズマ・アーマチャー・タイプのようなレールガンの原理を利用して、ローレンツ力を用いて達成される。ローレンツ力は、再生システム内に生成物材料を供給するかもしれない収集箱又はプレートのような収集（コレクション）領域内に、点火プラズマが導かれて流れるようにする。式（３７）によるローレンツ力がプレート又は箱のような収集（コレクション）システム構成部品に、負のｚ軸に沿って、下方に導かれるように、電流及び磁場は、水平な又はｘｙ−平面内であるかもしれない。もう１つの実施例において、式（３７）によるローレンツ力が収集システム構成部品にｘｙ−平面において横切るように導かれるようにｚ軸に沿って導かれるＢ−フィールド及びｘｙ−平面内に、電流はあるかもしれない。式（３７）における電流として機能するため、電気的パワー２（図２Ｉ２）から電極８への電流、又は、外部パワー源からの電流を、点火プラズマは、運ぶかもしれない。少なくとも一部の点火電流を使って、電極及びバスバーの少なくとも１つ及び対応する回路は、その領域から外のような所望の様式でプラズマを移動させるための所望のローレンツ力を生成させるために、点火の間に、プラズマ電流及び磁場の少なくとも１つを提供するように設計されるかもしれないが、ここで、プラズマは点火の間に形成される。ローレンツ力を提供するためにプラズマ電流及び磁束の少なくとも１つにパワーを与える点火電流は、点火イベントより後の時間で電流及び磁束を提供するために、遅延ラインのような遅延回路要素によって遅延されるかもしれない。それがローレンツ力によって取り除かれる前に、その遅延は、プラズマが光を発することを許すかもしれない。その遅延は、技術分野において知られている回路又はコントロール手段によってコントロールされるかもしれない。高いＤＣ電流のような電流はまた、プレート間軸に沿って電流方向に平行なプレート電極によって所望の方向においてパワー源によって適用されるかもしれない。電流源パワーは、ＰＥ又はＰＶコンバーターのようなパワー・コンバーターから導かれるかもしれないが、ここで、パワーはキャパシタ・バンク内に貯蔵されるかもしれない。式（３７）の磁場は、点火の間に電極を通して流れる電流及び増強磁場（ここにおいて、増大されたレールガン回収システムと呼ばれる増大されたプラズマ・レールガン設計）の少なくとも１つによって供給されるかもしれない。増強磁場の源は、電磁石及び永久磁石の少なくとも１つを含むかもしれない。増大されたプラズマ・レールガンの磁場は、コイル間軸に沿って所望の方向における場を備える、一対の分離された軸方向に整列されたコイルのようなヘルムホルツ・コイルによって、適用されるかもしれない。ローレンツ力の強さを、そして、その結果として、点火生成物の回収速度をコントロールするための電流コントローラーによって、磁場の強さはコントロールされるかもしれない。複数の電磁石は、収集（コレクション）のための所望の場所へ、そのプラズマ及び点火生成物を導くように異なるコントロールされた磁場を持つかもしれない。１つの実施例において、増強電気及び磁場の少なくとも１つは、少なくとも１つの誘導コイル及び交流電圧又は電流ドライバーによって、誘導的に生成されるかもしれない。もう１つの実施例において、磁場は、インターポール面軸（ｉｎｔｅｒ−ｐｏｌｅ−ｆａｃｅ  ａｘｉｓ）に沿って所望の方向における場を備える、一対の分離された軸方向に整列された永久磁石によって供給されるかもしれない。永久磁石は、ＡｌＮｉＣｏ、ネオジム、希土類元素、又はその技術分野において知られている他の強磁場磁石を含むかもしれない。磁束は、約０．００１Ｔから１０Ｔ、０．０１Ｔから１Ｔ及び０．１Ｔから０．５Ｔの少なくとも１つの範囲内のような如何なる所望のものでもよいかもしれない。電磁石は、パワーサプライによってパワーを与えられるかもしれないが、ここで、電磁力（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｐｏｗｅｒ）は、ＰＥ又はＰＶコンバータのようなパワー・コンバータに由来するかもしれず、パワーはキャパシタ・バンクにおいて貯蔵されるかもしれない。ローラー電極への電気的パワー２（図２Ｉ２）の源及び増強磁場の源の少なくとも１つからの磁場は、ローレンツ力によって収集システム内に点火生成物プラズマの所望の流れ（フロー）を引き起こすように構成される。収集システムは、再生システム内に導入されるかもしれない箱及び収集（コレクション）プレートの少なくとも１つのような本開示のそれを含むかもしれない。その箱は、再生システムの槽を含むかもしれない。もう１つの実施例において、増大されたプラズマ・レールガン（電磁ポンプ）は、プラズマ発光された光が光起電力コンバーターに導入されることを引き起こすように、セル内の所望の場所に、プラズマのポンプ押出及びプラズマの集中、の少なくとも１つをするために、使用されるかもしれない。増大されたプラズマ・レールガン（電磁ポンプ）は、プラズマを、空間的に及び時間的に（ｓｐａｔｉａｌｌｙ  ａｎｄ  ｔｅｍｐｏｒａｌｌｙ）、の少なくとも１つによって、パワー・コンバーター上にプラズマ光を集中させる又は平行にさせる（ｆｏｃｕｓｉｎｇ  ｏｒ  ｃｏｌｌｉｍａｔｉｎｇ）効果を達成するかもしれない。他の実施例において、そのプラズマは、当該技術分野において周知の磁気瓶及び他のプラズマ閉じ込め手段を用いて磁気的に閉じ込められるかもしれない。
【０１１９】
セルの圧力が真空のように低い場合において、点火生成物の再循環は、電気集塵（ＥＳＰ）のような本開示の他の手段を使用して達成されるかもしれない。ＥＳＰ収集電極は、ハイドリノ反応によって作られた光の光線経路の視野の外であるかもしれない。そのＥＳＰは、点火プラズマ領域内で、操作されるかもしれない。プラズマ操作は、真空のような低いセル・ガス圧力によって支持されるかもしれない。そのＥＳＰは、カソード又はアノードである、収集（コレクション）電極のようなＥＳＰ電極の少なくとも１つのタイプに実質的に接触しない領域内において、点火プラズマで動作するかもしれない。ＥＳＰ収集電極は、カウンタ電極から収集電極までの電気経路において高い抵抗を有する真空領域及び低圧領域の少なくとも１つを備える点火プラズマに対して周方向であるかもしれない。一対のＥＳＰ電極の少なくとも１つは、障壁（バリア）電極（ｂａｒｒｉｅｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）を含むことができる。障壁（バリア）電極は、点火生成物を静電的に収集するため、電流を制限し、そして、高磁場を維持することができる。１つの電極タイプは、抵抗バリア放電（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｂａｒｒｉｅｒ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）と呼ばれるＤＣ動作を許容するため、高い抵抗層で覆われるかもしれない。電極バリアは、高い電圧ＤＣの使用を可能にするために誘電体バリア層を置き換えるガリウム砒素の層のような半導体を含むかもしれない。その電圧は、例えば、５８０Ｖから７４０Ｖの範囲内であるかもしれない。高電圧は、パルス化されるかもしれない。その点火生成物は、収集電極から再生システムへと輸送されるかもしれない。その輸送は、重力支援輸送の少なくとも１であるかもしれず、そして、静電的な方法や電磁気的な方法のような本開示の他の方法によって達成されるかもしれない。
【０１２０】
１つの実施例において、反応生成物から初期反応物を再生し、及び、ショットを形成する、再生システムは、溶融反応物を形成するためのスメルターを含むペレタイザー、溶融ドリッパー、及び、溶融反応物へＨ２及びＨ２Ｏを添加するためのシステム、及び、ショットを形成するためのクーラント、を含む。ペレタイザーは、Ａｇ、Ｃｕ、又はＡｇ−Ｃｕ合金のような合金又は純金属のような金属を含むかもしれない点火生成物の融解装置として機能する炉又はヒーターを含むかもしれない、第１及び第２の槽を含むかもしれない。溶融物（メルト）を形成するヒーターは、抵抗加熱、アーク、又は誘導結合ヒーターのような本開示の１つを含むかもしれない。ＳＦ−ＣＩＨＴセルからの光出力は、ペレットを形成するために燃料サンプルを加熱するために使用されるかもしれない。熱交換器からの熱は、ＳＦ−ＣＩＨＴセルのもう１つの部品から溶融物（メルト）に熱をデリバリするかもしれない。ヒーターは、ニクロム、タングステン、モリブデン、ＳｉＣ、ＭｏＳｉ２、貴金属、及び、耐熱金属の少なくとも１つを含むそれのような高温が可能な加熱要素を備える抵抗加熱ヒーターを含むかもしれない。その要素は、ハーメチックにシールされるかもしれない。そのヒーターは、電気アーク・ヒーターのような非フィラメント・タイプを含むかもしれない。１つの実施例において、点火生成物は、重力及び増大されたプラズマ・レールガン回収システムのような手段により収集される。集められた生成物は、第１の槽、坩堝、又は更にヒーターを含むホッパー内に流されるかもしれない。その生成物は、そのヒーターで溶融されるかもしれず、そして、その溶融物（メルト）は、接続通路を通して第２の槽内に流れるかもしれない。第２の槽内へとの通路出口は、第２の槽の中の溶融点火生成物のような溶融物（メルト）の表面より下に沈められるかもしれない。第１の槽は、第２の槽の表面の下に溶融物（メルト）を放出するかもしれない。何れかの槽の溶融物（メルト）のレベルは、その溶融物に接触した時に低い抵抗、及び、その溶融物との接触がない状態で開放回路、を検知するため、槽の壁から電気的に分離されたＷ又はＭｏワイヤのような耐熱ワイヤのような電気的抵抗プローブにより検知されるかもしれない。第１から第２への流れ（フロー）は、第１及び第２の槽内の如何なるガス圧及び第１及び第２の槽内の溶融物のレベルに基づき、第１及び第２の槽のあいだの圧力差によってコントロールされるかもしれない。溶融物レベルは、槽間の流れ（フロー）をコントロールするために変化させられるかもしれない。１つの実施例において、溶融物の密度、重力加速度、及び、第１の槽内のガス圧力プラス円柱高さ、の積により与えられる対応する圧力が、第２の槽内の圧力よりも大きいか又は等しいように、その通路及び第１の槽の少なくとも１つの中の溶融点火生成物の円柱高さとなる。第１の槽内のガス圧力は、ＳＦ−ＣＩＨＴセルのそれを含むかもしれない。１つの実施例において、第１及び第２の槽内の少なくとも１つの中の圧力は、少なくとも１つの圧力センサ、少なくとも１つのバルブ、少なくとも１つのガス圧力コントローラ、少なくとも１つのポンプ、及び１つのコンピュータで、コントロールされる。その通路を通る流れ（フロー）はまた、又は、更に、バルブ、ペットコック、又は仕切弁によってコントロールされるかもしれない。
【０１２１】
第２の槽又は坩堝は更に、ショットを形成するために少なくとも１つのノズル又はドリッパーを含む。溶融物（メルト）は、ショットを形成するために水リザーバーへと第２の槽のノズル又はオリフィスを出て流れ、そして、結果的にレベル及び圧力変化は、第１の槽から第２の槽へと溶融物が流れることを引き起こすかもしれない。１つの実施例において、オリフィス又はノズルの開口サイズは、ショット・サイズ及び金属流れ（フロー）速度の少なくとも１つをコントロールすることでコントロールされるかもしれない。調整可能なサイズの典型的なオリフィスは、電磁弁、シャッター弁、又は仕切弁を含むかもしれない。高温ノズル・バルブは、耐火物でライニングされたバタフライ・バルブを含むかもしれない。開口サイズは、電磁又は他の機械的な、電子的な、又は電気機械的なアクチュエーターでコントロールされるかもしれない。もう１つの実施例において、オリフィスは、Ａｇ−Ｃｕ（７２％／２８％）のような合金に対して１ｍｍの直径のような固定されたサイズを持つかもしれない。オリフィスは、約０．０１ｍｍから１０ｍｍの範囲内にある直径を持つかもしれない。ショットのサイズは、オリフィス・サイズ、燃料溶融物（メルト）温度、槽間の接続通路の直径、第１の槽内の圧力、第２の槽内の圧力、第１の槽及び第２の槽の間の圧力差、Ａｇ−Ｃｕ合金のような金属合金の純金属成分の重量パーセントのような導電性マトリクスの少なくとも１つの組成のような燃料組成、及び、水結合化合物、水含有量、及び水素含有量のパーセント組成の少なくとも１つ、  の少なくとも１つを調節可能に調整することによりコントロールされるかもしれない。
【０１２２】
１つの実施例において、点火生成物粉末が流れる耐熱性の金属チューブのような第１の槽の近傍に、アーク電流及びアーク・オンの少なくとも幾らかを直接運ぶ点火生成物を持つアークの少なくとも１つのような電気的アークにより供給されるそれのような強い加熱を持つ第１の領域又は槽内で、点火生成物は溶融される。溶融物（メルト）は、ニクロム、ＳｉＣ、及びＭｏＳｉの少なくとも１つを含むそれのような抵抗加熱式のヒーターのような第２の槽のヒーターにより維持されるかもしれない点火生成物の融点よりも高い温度を持つもう１つの領域又は槽内に流れ込むかもしれない。
【０１２３】
或いは、第１の槽のヒーターのような点火生成物を加熱するヒーターは、交流周波数（ＡＣ）誘導結合ヒーターのような電磁気的ヒーターのような誘導加熱要素を含むかもしれない。第２の槽のヒーターは、誘導結合ヒーターを含むかもしれない。周波数は、約１Ｈｚから１０ＧＨｚ、１０Ｈｚから１００ＭＨｚ、１０Ｈｚから２０ＭＨｚ、１００Ｈｚから２０ＭＨｚ、１００ｋＨｚから１ＭＨｚ、５００Ｈｚから５００ｋＨｚ、１ｋＨｚから５００ｋＨｚ、及び１ｋＨｚから４００ｋＨｚの少なくとも１つの範囲内でるかもしれない。その槽は、Ｓｉ３Ｎ４のような窒化珪素、Ａｌ２Ｏ３、アルミナ、サファイア、又はジルコニア、酸化ジルコニウムのようなセラミックのような、熱抵抗ＡＣ又はＲＦ−透明材料を含むかもしれない。ヒーターは、水冷却のような手段によって冷却されるかもしれない誘導結合コイル及び槽の間の高い絶縁性を含むかもしれない。もう１つの実施例において、第２の槽は、第１の槽内の温度において、形成されて上げられた、溶融物（メルト）によって、部分的に及び単独での少なくとも１つで、加熱されるかもしれない。誘導結合ヒーターのような第１の槽のヒーターは、第２の槽に熱を供給するために第２の槽内に望まれるよりも高い温度で溶融物（メルト）を加熱するかもしれない。第１の槽から第２の槽へと流れる金属の流れ（フロー）速度及び温度は、第２の槽内の所望の温度を達成するようにコントロールされるかもしれない。１つの実施例において、第１及び第２の槽の少なくとも１つのヒーターは、誘導結合ヒーター、反応物の反応から源とされた熱的パワーを移動する熱交換器、及び反応物の反応から源とされた光パワーを移動する少なくとも１つの光要素、  の少なくとも１つを含む。
【０１２４】
１つの実施例において、ヒーターは、約２．４ＧＨｚで動作するようなそれのようなマイクロ波ヒーターを含むかもしれない。他の実施例において、マイクロ波周波数は、約３００ＭＨｚから３００ＧＨｚの範囲であるかもしれない。マイクロ波ヒーターは、少なくとも１つのマグネトロンのような少なくとも１つのマイクロ波発生器を含むことができる。マイクロ波ヒーターは、溶融銀を含む固体燃料のような固体燃料を含む５ｂ及び５ｃのような槽を取り囲む空洞（キャビティ）を含むかもしれない。そのキャビティは、マイクロ波発生器のアンテナ出力によってマイクロ波でポンピングされるかもしれない。その槽壁は、マイクロ波を吸収し、及び、固体燃料を間接的に加熱する金属のような材料を含むかもしれない。もう１つの実施例において、その槽壁は、マイクロ波が固体燃料を直接加熱して溶融させるように、マイクロ波に対して透明であるかもしれない石英、アルミナ、サファイア、ジルコニア、又はシリカのような材料を含むかもしれない。典型的な固体燃料は、Ｈ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つが注入された銀を含む。１つの実施例において、不活性なマイクロ波吸収材料は、マイクロ波を吸収させるために固体燃料に加えられる。マイクロ波吸収体（アブソーバー）は、Ｈ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つであるかもしれない。
【０１２５】
ペレタイザーはまた、そのペレタイザーを通る粉末及び溶融物の少なくとも１つのフローをコントロールするために１又はそれ以上の電磁ポンプを含むかもしれない。１つの実施例において、溶融炉（スメルター（ｓｍｅｌｔｅｒ））又はヒーターを含む第１の槽に入ってくるとき、ペレタイザーは更に、冷えるショットから少なくとも幾らかの熱を回収又は再利用し、及び、予備加熱をするため、入ってくる点火生成物に対し熱を移動させるために、熱回収器（熱リキュペレイタ―）を更に含む。溶融物は、水リザーバー内へとドリッパーから滴下するかもしれず、そして、熱いうちに回収される熱いショットを形成するかもしれない。冷えるショットからの熱は、熱回収器（熱リキュペレイタ―）によって少なくとも部分的に回収又は再利用されるかもしれない。回収された又は再利用された熱は、回収された点火生成物粉末の予備加熱、その粉末の溶融、及びペレタイザーの少なくとも一部の温度の維持、の少なくとも１つを実施するために使用されるかもしれない。ペレタイザーは更に、回収された熱の温度を上昇させるためにヒートポンプを含むかもしれない。
【０１２６】
第２の槽は、大気圧より低い、同じ、より高い圧力で維持されることができるかもしれない。第２の槽はシール（密閉）されるかもしれない。第２の槽は、ガス流れ（フロー）条件の下で、所望のコントロールされた雰囲気を維持することができるかもしれない。Ｈ、Ｈ２、触媒の源、Ｈ２Ｏの源、及びＨ２Ｏの少なくとも１つのようなガスは、静的又は流れ（フロー）条件の下で第２の槽へ供給されるかもしれない。１つの実施例において、水素及び水蒸気のようなガス及び混合物は、再循環されるかもしれない。再循環システムは、少なくとも１つのバルブ、１つのポンプ、１つのフロー及び圧力レギュレータ、及び１つのガス・ラインのグループの１又はそれ以上を含むかもしれない。１つの実施例において、Ｈ２及びＨ２Ｏのような複数のガスは、共通のライン又は分離されたラインを使用して、槽に流れ込むこと又は槽から流れ出すこと、の少なくとも１つを行うかもしれない。溶融物（メルト）を通してガスがバブリングすることを許すと、入口ガス・ポートは、溶融物中に沈められるかもしれず、そして、ガス出口は溶融物の上にあるかもしれない。Ｈ２及びＨ２Ｏの両方は、Ｈ２、Ｈ２Ｏ、及びＨ２及びＨ２Ｏの混合物  の少なくとも１つを流すことにより供給されるかもしれない。キャリアガスは、Ｈ２ガス・ストリームを含むそれのようなガス・ストリーム内にＨ２Ｏを混入させるためにＨ２Ｏバブラー（ｂｕｂｂｌｅｒ）を通って流れるかもしれず、そして、その混合物は溶融物中に流れ込むかもしれない。水素は、ハイドリノ反応内の反応物としても機能するために、Ｈ２Ｏを通ってバブリングされたキャリアガスを含むかもしれない。もう１つの実施例において、キャリアガスは、アルゴンのような希ガスのような不活性ガスを含むかもしれない。ガス処理された溶融物は、Ｈ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つのようなガスの組み込みで、ショットを形成するため、Ｈ２Ｏ内に滴下されるかもしれない。追加された又は流れるガスは、Ｈ２単独及びＨ２Ｏ単独を含むかもしれない。溶融物は、Ｈの源、触媒の源、Ｈ２、及びＨ２Ｏの少なくとも１つのショット含有量を更に増加させるように酸化物を含むかもしれない。その酸化物は、その溶融物内に流れるかもしれないＯ２の源又はＯ２ガスの追加により形成されるかもしれない。その酸化物は、遷移金属酸化物のような本開示のそれらを含むかもしれない。ＣｕＯのような酸化物は、Ｈ２（ＣｕＯ＋Ｈ２  →  Ｃｕ＋Ｈ２Ｏ）で還元可能であるかもしれず、又は、アルカリ、アルカリ土類、又は希土類酸化物のようなＨ２還元に対して耐性がある酸化物を含むかもしれない。酸化物は、可逆に水和されることができるかもしれない。水和／脱水は、Ｈ２Ｏ追加及び加熱又は点火により、それぞれ、達成されるかもしれない。１つの実施例において、ホウ砂のような融剤（ｆｌｕｘｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）は、Ｈ２及びＨ２Ｏの少なくとも１つのショット内への組み込みを強化するために、溶融物に添加されるかもしれない。
【０１２７】
セルは、排気された条件の下で動作するかもしれない。セルは、ドーム形のエンド・キャップを持つかもしれない円筒形のチャンバー又は円錐円筒形のチャンバーのような真空チャンバを含むかもしれない。円錐円筒形のチャンバーは、最小限のセル体積で電極から発される円錐からの光の伝播を最適化するために有益かもしれない。もう１つの実施例において、ＰＶ又はＰＥコンバータのウィンドウの少なくとも１つへと出て、ＰＶ又はＰＥコンバータへの直接的に入射するものである前に、点火プラズマ光が実質的に壁と接触しないように、セルは十分な直径を持つ。点火生成物は、セル壁の上に集まるかもしれず、及び、振動によってのように機械的に取り除かれるかもしれない。点火電極８は、壁から点火生成物を取り除くように、ショット燃料の点火から壁へと、振動を伝達するために、壁に少なくとも部分的に堅く接合されるかもしれない。その接合は、電極をセル壁から電気的に絶縁するかもしれない。点火生成物は、重力によって、又は、電磁的に若しくは静電的に、のような本開示の他の手段によって、ペレタイザーの第１のチャンバーのような槽内で収集されるかもしれない。セルは、真空のような低圧で操作されるかもしれない。
【０１２８】
１つの実施例において、点火生成物は、（ｉ）セルが０から１００Ｔｏｒｒの範囲内で、真空のような減圧下で操作されるかもしれないところの重力、（ｉｉ）増大されたプラズマ・レールガン回復システムとしてここで言及されるアーマチャーとして点火プラズマを備える増大されたレールガン、及び、（ｉｉｉ）静電集塵器、  の少なくとも１つによって取り除かれるかもしれない。１つの実施例において、より大きな粒子は、コロナ放電のような手段によって帯電されるかもしれず、そして、パワー・サプライによって反発グリッドに適用されるかもしれない静電場のような電場によって光―電気コンバーターから跳ね返されるかもしれない。１つの実施例において、増大されたプラズマ・レールガン回収システムは、そのセルが点火によって生成される光に対して透明であるように、微粒子の本質的に全てを、取り除き又は回収するかもしれない。重力は、残りを取り除き又は回収するかもしれない。１つの実施例において、増大されたプラズマ・レールガン回収システムによって除去又は回収されなかった粒子が、或いは、重力によって上向きの軌跡において停止されなかった粒子が、ＰＶ又はＰＥコンバータのようなコンバータ又はそのコンバーターのウィンドウの何れかにその粒子をして非付着性であるようにさせる温度まで冷却されるのに、セルの高さは十分である。ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器は、表面上に渡って走査又は掃くことが実施されるかもしれない、イオン―スパッタリング・ビームのような、コンバーター又はウィンドウの表面から点火生成物を取り除く手段を含むかもしれない。或いは、コンバーター又はウィンドウの表面から点火生成物を取り除くクリーニング手段は、その表面の上を横切って定期的に動かされるカミソリの刃のようなナイフのような機械的スクレーパーを含むかもしれない。その動作は、ウィンドウの幅のブレードに対する一掃き、又は、より小さなブレードの場合にはラスター動作であるかもしれない。本開示のバッフルは、同様な様式で、バッフルから点火生成物を取り除くナイフ又はイオンビーム・クリーナーのような機械的スクレーパーを更に含むかもしれない。円筒円錐形セルのような円筒的対称形セルの場合、対称形ワイパーは、円錐形表面上のようにセルの内側のまわりを周回するかもしれない。表面クリーニング・システムは、ＰＶコンバータ上のセル・ワイパー及びワイパーを含むかもしれない。そのワイパー又はブレードは、コントローラーによってコントロールされる電気モーターによって動かされるかもしれない。そのスクレーパーは、銀によって湿らせられないものであり及び非研磨性（ｎｏｎ−ａｂｒａｓｉｖｅ）でもあるカーボンを含むかもしれない。そのカーボン・ワイパーは、銀又は銅凝着のような溶融凝着を防止するためにウィンドウ上にグラファイトの薄いコーティングを維持するかもしれない。
【０１２９】
１つの実施例において、噴射器は、静電で、電動で、電気力で、磁気で、磁気ダイナミックで、及び電磁で、あるものの少なくとも１つである。経路の軌跡は、対向しているローラー電極の最近接の接触の中心ポイントにおけるように電極間領域内にある。狙いを定められた輸送は、燃料ショット又はペレットの噴射を含むかもしれない。その噴射は、ショット又はペレットが点火されるようにさせるために、高電流フローという結果になるかもしれないローラー間での電気的接触の完成という結果になるかもしれない。１つの実施例において、噴射器は、本開示の１つのような静電噴射器を含む。ショット又はペレットは、静電的に帯電されるかもしれず、ローラー電極は逆向きに帯電されるかもしれず、そして、ショット又はペレットは点火されるために電極間領域内へ噴射されるように電場によって推進されるかもしれない。１つの実施例において、燃料ショット又はペレットの高導電率は、磁場及び電場の少なくとも１つの時間依存的な適用のために、表面電流の誘導を許すが、ここで、誘導電流は、ショット又はペレットによって生成される磁場を引き起こす。対応して磁化されたショット又はペレットは、電流が流れるレールにより提供されるそれらのような磁場を案内することにより提供されるそれのような経路に沿って加速されるかもしれない。磁場の勾配は、時間とともに、経路に沿ってショット又はペレットを加速するようにされるかもしれない。
【０１３０】
もう一つの実施例において、ショット又はペレット噴射器は、レールガンを含む。１つの実施例において、レールガンは、高電流源、高い導体を含んでいる少なくとも１対のレール、及び、発射体としても機能するショット又はペレットを含むアーマチャー、  を含む。レールガン噴射器は、再使用できるかもしれない弾底板を含むかもしれない。或いは、ショット又はペレットをレールガン噴射器のレールに沿って加速させる燃料であって、蒸発して、かつ、高電流を運ぶ際にショット又はペレットの背後でプラズマとなる燃料及び点火生成物の少なくとも１つであるかもしれない金属を含むかもしれないプラズマ・アーマチャーを、レールガンは使用するかもしれない。電流源は、約１Ａから１００ＭＡ、１０Ａから１０ＭＡ、１００Ａから１ＭＡ、１０００Ａから１００ＫＡ、及び１ｋＡから１０ｋＡの少なくとも１つの範囲内で、電流のパルスを供給するかもしれない。電流源は、ＰＶ又はＰＥコンバータのような光―電気コンバーターによって帯電させられるキャパシターのバンクを含んでいるもののような点火を引き起こすローラー電極への電気的パワー２（図２Ｉ２）の源を含むかもしれない。レールは、銅及び銀の少なくとも１つのような高い導体を含んでいる正のレール及び負レールを含むかもしれない。レールガン噴射器は、所望の燃料点火速度を維持するために十分な燃料を供給するために、１０００Ｈｚのような所望の頻度で活性化されるかもしれないが、ここで、導電性の到着するショット又はペレットは、ショット又はペレット点火を引き起こすためにローラー電極の間の電気回路を完成させるかもしれない。１つの実施例において、噴射活性化頻度（周波数）は、約０．０１Ｈｚから１ＭＨｚ、１Ｈｚから１０ｋＨｚ、及び１０Ｈｚから１ｋＨｚの少なくとも１つの範囲内にあるように、コントロールされるかもしれない。噴射活性化周波数は、ＳＦ−ＣＩＨＴセルのパワー出力をコントロールするためにコントロールされるかもしれない。噴射活性化コントロールは、スイッチを含むかもしれない。スイッチは、ＩＧＢＴ、ＳＣＲ、及びＭＯＳＦＥＴトランジスタの少なくとも１つを含むそれのような電気的な又は機械的なスイッチのようなローラー電極への電気的パワー２（図２Ｉ２）の源のための本開示のスイッチの１つを含むかもしれない。もう一つの実施例において、燃料ショット又はペレットによる回路の完成で、高電流が流れることを許すように閉じられる開放回路として、レールは連続的に活性化される。１つの実施例において、ショット又はペレットが回路を完成させるようにレールに接触する時々に、点火されるように、それは、加速されて電極内へと噴射される。パワー源は、何時でも、レールに沿って加速された複数のショット又はペレットの各ショット又はペレットへの所望の電流を維持することができるかもしれない。その電流は、回路素子及びコントローラの少なくとも１つによってコントロールされるかもしれない。もう１つの実施例において、式（３７）によるシングル・ショット又はペレットの噴射の速度の減少は、ｎ個のショット又はペレットの同時加速及び連続噴射によって補償されるように、レールガン電流は、与えられた過程でレール上で加速する、整���ｎ個のショット又はペレットの中で分けられる。この補償メカニズムは、レールガン電流に依存する一定の噴射速度をほぼ維持するかもしれない。もう１つの実施例において、ショット又はペレット当たりの電流が、ショット又はペレットの同様な抵抗によりほぼ同じであるように、レールを渡る電圧は、ショット又はペレットの数から独立した定数でほぼ維持される。およそ一定の電圧は、キャパシターのバンクを含んでいるそれのような大きなキャパシタンスを含んでいるパワー源によって供給されるかもしれない。１つの実施例において、ショットが異なるセクションに沿って伝播しするとき、電流が可変であり、かつ、コントロールされるように、レールは、連続的ガイド経路を供給するかもしれないが、電流のためにセグメント化されたセクションを含む。各セクションにおける電流は、コンピュータ、センサ、及び、複数の電流源によってコントロールされるかもしれないが、噴射又は噴射のタイミングをコントロールするため与えられたセクションにおいてショットの速度及びエネルギーをコントロールするようにであり、ここで、複数のショットは、可変の電流セクションを含むレールの上にあるかもしれない。
【０１３１】
一定電圧は、アーク及びそれに伴うショット−レール間の溶接（ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔ  ｓｈｏｔ−ｔｏ−ｒａｉｌ  ｗｅｌｄｉｎｇ）又はレール・アーク損傷を引き起こす電圧より下に保持されるかもしれない。１つの実施例において、電圧は、約１００Ｖ未満、約５０Ｖ未満、約２０Ｖ未満、約１０Ｖ未満、約５Ｖ未満、約１Ｖ未満、約０．５Ｖ未満、及び約０．２５Ｖ未満、の少なくとも１つであるかもしれない。パワーは、スーパーキャパシタを含むキャパシタバンク、ＰＶコンバータ、及び高い短絡電流を有するバッテリ  の少なくとも１つによって供給されるかもしれない。１つの実施例において、レールは、ショット−レール間の溶接を避けるためにヒートシンクされるかもしれない。ヒートシンクは、レール及びショットを含んでいる回路から電気的に絶縁されるかもしれない。良い熱導体でもあるかもしれない電気絶縁体は、電気的な分離を供給するかもしれない。典型的なヒートシンクは、電気的な絶縁体であり、同時に、良い熱の伝導体でもあるダイヤモンド膜のトップ層で電気的に絶縁されるかもしれない、Ａｌ、Ｃｕ、又はＡｇのブロックのような高い熱伝導材料の大きい質量を含む。もう１つの実施例において、レールは、溶接に耐性がある黒鉛のような導体を含むかもしれない。もう１つの実施例において、レールは、溶接に耐性があるタングステン又はモリブデンのような耐熱性金属導体を含むかもしれない。レールは、溶接を妨げるため空気又は水冷のような手段によって冷却されるかもしれない。１つの実施例において、レールは、レール及びショットを冷却する水の中に少なくとも部分的に沈められて、溶接を防止する。水は、ショット及びレールの間の電気のアーク発生をも防ぐかもしれない。グラファイト又はＭｏＳ２のようなセル・ガスよりも高いブレークダウン電圧を持つかもしれない電気的接触剤（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｃｏｎｔａｃｔ  ａｇｅｎｔ）及び導電性潤滑剤が、アーク現象を低減させるためにレールにコーティングされるかもしれない。電流は、ショット―レール間の溶接を引き起こすよりも少ないかもしれない。１つの実施例において、レールは、ショットとのより良い接触を形成するために、その縦軸（円柱座標系におけるｚ軸）について回転する長い円筒形であるかもしれない。相対的なレール回転は、レールに対してショットをよりぴったりと（タイトに）押し込むために、その対の中心に向かって逆向きに回転するかもしれない。よりタイトな接続は、ショット―レール間の溶接を減ずるかもしれない。１つの実施例において、プーリ駆動によって駆動される一方のローラーは、例えば、プーリ又はチェーン・リンケージ（ａ  ｐｕｌｌｅｙ  ｏｒ  ｃｈａｉｎ  ｌｉｎｋａｇｅ）によって、次に、他方のローラーを反対方向に駆動する。１つの実施例において、一方がリンケージとしてショットと共に他方を駆動して、両ローラーは同じ方向に動作する。この構成は、より良好な電気的接触が得られるようにショットに下向きの圧力を与えるかもしれず、そして、ショットの回転は、アーク損傷を更に減少させるかもしれない。
【０１３２】
ローレンツ力は、電磁石又は永久磁石のような磁石によって、印加された磁場でもって、磁場を増強することによって、レール電流からの低磁場寄与に関し、高いかもしれない。典型的な増大されたレールガン実施例において、印加された磁場は、ｘｙ−平面に垂直な磁場を供給するために、ｘｙ−平面に平行に各々がされている、レール（ｘｙ−平面）の平面の下の１つ、及び、それの上の１つを備える一対のヘルムホルツ・コイルによって供給される。同様のｚ軸方向に配向した磁場は、ｘｙ−平面内で、ヘルムホルツ・コイルを置換するディスクのような２つの永久磁石によって発生させられるかもしれない。もう１つの実施例において、永久磁石は、ｚ軸に沿って配向した場を持つレールに平行であり、及び、その下及びその上で、動作する長方形のバーを含むかもしれない。永久磁石は、ＡｌＮｉＣｏ、希土類元素、又は、当技術分野で知られている他の高磁場の磁石を含むかもしれない。磁束は、約０．００１Ｔから１０Ｔ、０．０１Ｔから１Ｔ、及び０．１Ｔから０．５Ｔの少なくとも１つの範囲内のような所望の如何なるものでもあるかもしれない。１つの実施例において、複数のショットは、アーク現象及び対応するショット―レール間の溶接又はアーク損傷を妨げるために印加されたパワーを分けるために、レール上に存在するかもしれない。溶接又はレール損傷を引き起こす電流サージは、シャント・ダイオード、遅延ライン、及び、回路インダクタ  の少なくとも１つのようなダンピング回路要素によって改善されるかもしれない。レールガン噴射器は、１つが失敗したなら、失敗したレールガンが修理されるまで、別のものがその役割を果たすように、冗長性を持つかもしれない。失敗がレール上のペレット溶接のためであるケースにおいて、それは、高電流での蒸発によってのような電気的に又は、例えば研削若しくは研磨によって、機械的に取り除かれるかもしれない。
【０１３３】
レールガン噴射器は、ショット及びレール間の電気的接触を容易にするために、低摩擦、低圧のばね負荷方式のトップガイドを含むかもしれない。１つの実施例において、ショット―レール間の電気的接触は、噴射器に適用される振動によって支援される。振動は、レール及びショット間の低抵抗電気的接触を引き起こすために適用されるかもしれない。接触は、図２Ｉ４及び２Ｉ５において示される機械的な及びウォーター・ジェット撹拌器のような撹拌器によっても、容易にされるかもしれない。１つの実施例において、ショット及びレールの間の良い電気接触を形成し維持するために式（３７）によって与えられるローレンツ力に従って、ショットが、レール上に押し下げされるように、増強されたレールガン噴射器の印加された磁場は、ショットを通した電流に対して横切り、及び、ペレットの動きの方向に平行な要素を含むかもしれない。動きに平行な磁場は、永久磁石及び電磁石の少なくとも１つによって供給されるかもしれない。後者の場合、過剰な摩擦を避けている間、磁場は接触を最適化するためにショットの上において下向きの力をコントロールするように変化するかもしれない。磁場のコントロールは、コンピュータ、センサ、及び可変電流パワー・サプライによって提供されるかもしれない。１つの実施例において、レールは、レール酸化を制限し、及び、対応する抵抗性を増加させるため、銀レールのような酸化耐性材料を含むかもしれない。
【０１３４】
レールガン噴射器は、マイクロプロセッサー又はコンピュータのようなコントローラーでコントロールされるかもしれない同期した噴射活性化をするかもしれない複数のレールガン噴射器を含むかもしれない。その複数の噴射器は、噴射速度を増やすかもしれない。複数のレールガン噴射器は、噴射速度を増やすために、一連の噴射器を含むかもしれない。レールガンのレールは、ショット又はペレットから点火が起こる電極間領域への所望の噴射経路を達成するように、曲がっているか、又は、真っ直ぐであるかもしれない。ローラー電極の回転速度は、より多くの燃料に適応し、かつ、ＳＦ−ＣＩＨＴセルのパワー出力を増やすために、上げられるかもしれない。ローラーの直径は、増加した回転速度を達成するために削られるかもしれない。例えば、鋼のための最大回転速度は、およそ１１００ｍ／ｓ［Ｊ．Ｗ．Ｂｅａｍｓ，「超高速度回転」，ｐｐ．１３５−１４７］である。典型的なショット又はペレットの直径に一連のショット又はペレットの分離するスペースを足したものが３ｍｍである典型的なケースを考慮すると、レールガン又は複数のレールガンによって供給される最大の燃料流れ（フロー）速度は、１秒あたり３６７，０００である。ショット又はペレットにつき５００Ｊの典型的なエネルギーで、電気に変換される対応する全パワーは、１８０ＭＷであるかもしれない。追加のパワーは、噴射器を備える複数のローラー電極対を加えることにより達成できるが、ここで、その電極は、同じ又は異なるシャフト上にあるかもしれない。
【０１３５】
もう１つの実施例において、噴射器は、ペレット又はショットが発射体を含むところ、ガウス・ガン（Ｇａｕｓｓ  ｇｕｎ）又はコイルガン（ｃｏｉｌｇｕｎ）を含む。ペレット又はショットは、Ｎｉ、Ｃｏ、又はＦｅの少なくとも１つのような強磁性体を含むかもしれない。典型的なショットは、トラップされたＨ２及びＨ２Ｏを備えるＡｇ及び強磁性体を含む。コイルガンは、ペレット又はショットのためのガイドを含んでいる銃身（ｂａｒｒｅｌ）に沿う少なくとも１つの電流コイル、少なくとも１つのコイル内に磁場及び高電流を供給するパワー・サプライ、及び、コイルの中心に向かってショット又はペレットを引くために電流が流れるようにさせるスイッチ、を含むかもしれないが、ここで、電流は、コイル中心を通ることによって逆の力をショット又はペレットが経験する前に、電流のスイッチがオフにされる。スイッチは、ＩＧＢＴを含んでいるそれのような本開示の１つであるかもしれない。パワーサプライは、少なくとも１つのキャパシターを含むかもしれない。１つの実施例において、時間依存的な磁場のような外部の時間依存的な場によって、又は、外部のパワーの適用によって、ショット又はペレット磁場を作るために、電流はショット又はペレットを通して流される。ショット又はペレット電流フロー（流れ）は、磁気誘導によって達成されるかもしれない。磁気誘導は、電流コイルの経時変化する磁場によって引き起こされるかもしれない。１つの実施例において、少なくとも１つの電流コイルへの経時的な電流フロー（流れ）は、銃身（ｂａｒｒｅｌ）に沿ってショット又はペレットを推進するようにコントロールされる。
【０１３６】
１つの実施例において、ローラー電極表面の上のショット又はペレットのデリバリの速度及び位置は、表面に対してコントロール可能に如何なる点火損傷をも修理するようにコントロールされることができる。コントロールは、例えば、レールガン噴射器の電流、位置、及び操作能力だけでなく、電流パルスをも、加速するショット又はペレットのタイミングをコントロールすることによって達成され得る。ローラー速度及び点火電流のコントロールで、コントロールされた位置のデリバリは、電極へのショット又はペレットの結合（ｂｏｎｄｉｎｇ）を容易にすることができる。その結合（ｂｏｎｄｉｎｇ）は、所望の位置に電極表面に対してショット又はペレットの、焼結、溶融、及び溶接の少なくとも１つによってであるかもしれない。１つの実施例において、ショット又はペレットの特定のパーセンテージは、水素及びＨＯＨの少なくとも１つのようなハイドリノ反応物のごく僅かであるようにされるかもしれない。１つの実施例において、このことは、ペレタイザーにおいて、蒸気及びＨ２の少なくとも１つの追加なしでショットを形成することによって達成され得る。Ｈ２Ｏ及びＨ２の削減又は除去は、ショット形成の間、溶融物温度を低下させることにより溶融物中の溶解度を低下させ、又は、供給を除去することによって達成されるかもしれない。或いは、ペレットは、Ｈ２及びとＨ２Ｏの少なくとも１つの削減された量で、又は、無しで、作成されるかもしれない。対応する「役に立たない」ショット又はペレットは、分離して適用されるか、又は、所望のパーセンテージでの通常のものと混ぜられるかもしれない。例において、整数ｎの中の１つのショット又はペレットは、噴射されたとき、電極に結合される不発弾である。整数ｎは、修理がされるべきところ、損傷の程度に依存して、大きく又は小さくなるようにコントロールされ得る。１つの実施例において、点火粉末は回復されて、ショット成形過程を控えて、そして、プラズマ・レールガン噴射器又は増強プラズマ・レールガンによって電極内へと噴射されるが、ここで、その粉末の幾らかは、それが推進されるようにプラズマを支持する。点火電流及び他のショットの点火によって支持される点火プラズマ、の少なくとも１つは、粉末が電極に結合する原因になるかもしれない。過剰材料は、精密グラインダー又は旋盤の使用によって、機械加工されて削られるかもしれない。或いは、ＥＤＭシステムが電極及びパワーサプライを含むかもしれないところ、過剰材料は、放電加工（ＥＤＭ）によって取り除かれるかもしれない。
【０１３７】
レールガン噴射器の１つの実施例において、電流は、パワーサプライの正のターミナルから、正のレールの上に、燃料ショット又はペレットを含んでいるアーマチャーに渡って、そして、負のレールを下って、パワーサプライへと流れる。レールに流れている電流は、各々のレール軸について、方位角の又は円周の磁場を作る。磁力線は、正のレールの周りにおいて反時計回りに、そして、負のレールの周りにおいて時計回りに走り、レール間の正味の磁場は垂直に向けられる。増強レールガンのような他の実施例において、電流は、追加の１対の平行導体を通して流され、そして、ショット又はペレットに印加される磁場を増大させるために配置される。追加的に、電流がそれを通って流されるとき、ショット又はペレット上に働く外部磁場が、印加されるかもしれない。ショット又はペレット発射体は、磁場に、及び、ショット又はペレットを含むアーマチャーを渡って流れる電流の方向に、垂直に向けられたローレンツ力を経験する。レールに平行なローレンツ力Ｆ（ベクトルＦ）は、次のように与えられる。
Ｆ（ベクトルＦ）＝Ｌｉ×Ｂ（ベクトルＢ）                  （３７）
ここで、ｉは電流、Ｌはレールの間のショット又はペレットを通る電流の経路長さ、及びＢは磁束である。力は、燃料ショット若しくはペレットの直径又は電流の量を増大させることによって押し上げられるかもしれない。ショット又はペレットの運動エネルギーは、レールの長さを増大させることによって増大されるかもしれない。発射体は、ローレンツ力の影響を受けて、レールの端まで加速し、そして、電極間領域へと飛ぶように出る。出口は、アパチャーを通してであるかもしれない。その出口で、回路は遮断され、それにより、電流の流れが終わる。１ｋＡの典型的な電流、３ｍｍのショット直径、及び、０．０１ＴのＢ流束（ｆｌｕｘ）  に対して、力は０．０３Ｎである。５ｃｍの長さのレールに対する対応する運動エネルギーは、０．００１５Ｊである。その運動エネルギーから、８０ｍｇのショットの終速は、６ｍ／ｓである。
【０１３８】
ショット又はペレットは、噴射器に供給されるかもしれない。供給は、ホッパーからであるかもしれない。供給装置は、機械式供給装置のような本開示のものを含むかもしれない。供給装置は、バイブレーターを含むかもしれない。供給装置は、圧電バイブレーター及びアクチュエータの少なくとも１つを含むかもしれない。供給装置は、らせん状の刃先及び樋の少なくとも１つを含むかもしれない。後者は、レールガンに沿って供給する底に沿って、溝を持つかもしれない。ショット又はペレットは、レールガン噴射器に沿って複数の位置から供給されるかもしれない。供給は、機械的に、及び、油圧的に、の少なくとも１つの方法で達成されるかもしれない。
【０１３９】
１つの実施例において、急冷ウォーターバスから回収されるショットは、レールガン噴射器のような噴射器への供給のような噴射器システムの排気された領域に入る前に、真空オーブンのようなオーブンのようなドライヤー内で乾燥される。１つの実施例において、ペレタイザー、ショットの冷却及び形成のためのウォーター（水）リザーバー又はバス、及び、ウォーター・サーバーからショットを取り除くためのトランスポーター  の少なくとも１つは、真空条件の下でセル経由で接続される。トランスポーターは、過剰な水をショットから切るかもしれない。典型的なトランスポーターは、水に透過性であるコンベヤを含む。その表面吸着水が蒸発するのに十分に熱いとき、ショットは取り除かれるかもしれない。ショット及び水リザーバーの少なくとも１つから蒸発される水は、真空ポンプ又はクライオポンプのようなポンプによって所望の低圧力が維持されるためにセル雰囲気から除去されるかもしれない。クライオポンプは、水凝縮器を含むかもしれない。凝縮器は、セルを部分的に廃棄するため及び減圧下でセルを維持するための少なくとも１つのために、真空ポンプの代わりに使用されるかもしれない。水凝縮器は、水を凝縮させることによって水蒸気による圧力を低下させるかもしれない。水は、リザーバ又はバスにリサイクルされるかもしれない。凝縮器からの水は、リターン水切りラインのようなリターン水ラインによってリザーバ又はバスに再循環させられるかもしれない。空冷式ラジエータ、冷蔵庫チラー、ペルチェ冷却器の少なくとも１つのような冷却器で水凝縮器は、冷却されるかもしれない。本技術分野で知られている他の冷却器は、所望の温度に凝縮器を冷やすのに用いられるかもしれない。１つの実施例において、セル内の水蒸気圧は、約０℃から１００℃の範囲内にあるかもしれない凝縮器の温度によって決定される。１つの典型的な実施例において、典型的な工業用水冷却器は、約１３Ｔｏｒｒの水蒸気圧に対応している１７℃で動作する。もう１つの実施例において、水蒸気がリザーバー又はバス内へと直接的に凝縮されて、水リターン・ラインが除去されるように、冷却器は、リザーバー又はバスを直接的に冷却するかもしれない。乾燥したショットは、ショット噴射器へのらせん状の刃先のような第２のトランスポーターによって、噴射器に輸送されるかもしれない。ショット噴射器は、レールガン噴射器を含むかもしれないが、ここで、高い導電性のショットは、アーマチャーの役割をするかもしれず、そして、電気の流れるレールとそれとの接触は、ローラー電極のような電極内へとショットのローレンツ力の推進力を引き起こすためにレールに渡る電流をトリガ―するかもしれない。
【０１４０】
典型的なショットは、Ｈ２及びＨ２Ｏの少なくとも１つのようなトラップされたガスを持つ銀の球を含む。ショットは、ウォーター・バス又はリザーバのようなバス又はリザーバ内で、対応する溶融された材料を滴下し及び急冷することによって形成されるかもしれない。１つの実施例において、ショット・トランスポーターのらせん状の刃先及びショット噴射器の供給のらせん状の刃先は、交換される。１つの実施例において、ウォーター・ジェットは、レールガン噴射器への水の流動化されたベッドの供給を作るが、ここで、レールガンへの入口は、ウォーター・バス内にあり、そして、バスの外側から噴射サイトへと移動する。流動化されたウォーター・バスは、熱い／冷却するショットの粘着を防止し、そして、ショットを輸送し及び充填するという目的に適うかもしれない。１つの実施例において、溶融物を冷却し及びショットを形成するウォーター・バス又はリザーバは、ショットをかき回すために、撹拌器を更に含む。撹拌器は、少なくとも１つの水ポンプによって駆動されるかもしれないウォーター・ジェットを含むかもしれない。ウォーター・ジェットの動作は、流動化されたベッドを形成するかもしれない。撹拌器は、らせん状の刃先のような機械的な撹拌器、スターラー、又は、電磁又は圧電バイブレーターのようなバイブレーター、及び本技術で知られる他の攪拌器、を更に含むかもしれない。１つの実施例において、バスは、ショットを受け取り、そして、点火のために電極内に押し出す、ある位置にあるレールガンを含む。レールガンのショット入力セクションは、バスの底に配置されるかもしれず、及び、撹拌器によってウォーター・バス内でかき回されるショットを受け取るため、樋又はホッパーを含むかもしれない。レールガン噴射器は、電極の点火領域に向けられるバスの壁を貫通するかもしれない。レールガンは、バスの底からローラー電極のような電極の点火領域まで、ショットを輸送するガイド経路の形状を持つかもしれない。レールガンは、バスのウォータレベルより上に少なくとも少し垂直行程でショットが移動する際に、バス内へとショットで動かされる如何なる水をも排水をするための手段を含むかもしれない。ショットと共に出された水のようなバスに戻って流れ込まない水は、セルの底で受取ホッパーへと落下するかもしれず、及び、排水の水ポンプで、バス内にポンプで組み戻されるかもしれない。熱いショットによって蒸発させられる水は、バス冷却器によってバス内に凝縮されるかもしれない。ショットは、乾燥を提供するために熱いかもしれない。ショットの上昇した温度は、十分には冷却されなかった溶融状態からの余熱から、及び、ローレンツ力を引き起こすためにショットを通して流れる電流からレールガン内における抵抗加熱から、であるかもしれない。１つの実施例において、セル、チャンバーを含むもののようなペレタイザー、ウォーター・バス、及び噴射レールガンは、ガス圧及び排気されたセル雰囲気に関して連続的に維持されるかもしれない。
【０１４１】
１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセルは、地球に相対的なその向きに独立して、及び、重力に独立して、の少なくとも１つに従い、動作するかもしれない。ショット・ウォーター・バスは、シールされ、拡張可能で、及び、約０．００１Ｔｏｒｒから１００ａｔｍの範囲内の圧力を維持できるかもしれない。圧力Ｐは、式（３８）によって与えられる高さｈのバスの水圧柱（ｗａｔｅｒ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｃｏｌｕｍｎ）のそれにほぼマッチするかもしれず、又は、それを超えるかもしれないが、ここで、密度ρは水の密度であり、ｇは重力加速度（９．８ｍ／ｓ２）である。
Ｐ＝ρｇｈ                                          （３８）
ショット・ドリッパーは、バスの水と接触によってドリッパー内で溶融物の過度の冷却を妨げるために、非常に高く熱的に絶縁されるかもしれない。燃料及び点火生成物を輸送するシステムは、内在性の又は増強の磁場及び電流によって、印加されるローレンツ力を使用して、動作するかもしれない。ショット噴射システムは、本開示の増強レールガンを含むかもしれない。点火生成物回復システムは、本開示の増大プラズマ・レールガンを含むかもしれない。粉末及び溶融物の少なくとも１つを通して流される印加電流及び印加磁場を含む増強レールガンを使用して、溶融物及び粉末点火生成物の少なくとも１つを、ペレタイザーは輸送するかもしれない。１つの実施例において、電流及び磁場は、流れの所望の方向に横向きであり、式（３７）に従うように互いに垂直である。システムは、輸送を達成するために、適切な電流電極及び磁石を含むかもしれない。レールガン運搬装置（トランスポーター）は、ローレンツ力、フロー速度をモニターし、そして、所望の力及びフロー速度を達成するように電流を印加するため、センサー及びコントローラーを含むかもしれない。ペレタイザーを通して粉末及び溶融物の少なくとも１つを輸送する手段は、文献において知られるそれらのような電磁ポンプのようなポンプを含むかもしれない。ウォーター・ジェットのような撹拌器は、レールガンへ入力されるように、バス内にあるショットをかき回すかもしれない。機械式の撹拌器は、増強レールガン噴射器内にショットを供給するかもしれない。１つの実施例において、機械式の撹拌器は、その撹拌器が重力に相対的なセルの配向にも関わらず機能するように、ウォーター・バスに相対して大きいかもしれない。１つの典型的な実施例において、水リザーバーのトップ及び底に関し等しいギャップを備える大きな直径のらせん状の刃先は、ショットをセルの配向に独立するレールガンへと押すかもしれない。水ポンプは、どんな損失にでもマッチする速度でそれをポンピングすることにより、レールガン噴射器を通して、ショット・ウォーター・バスから失われる如何なる水も戻すかもしれない。
【０１４２】
１つの実施例において、図２Ｉ１０から図２１Ｉ１２０に示される実施例のようなＳＦ−ＣＩＨＴセルは、地球に対するその向きから独立して、及び、重力から独立して、の少なくとも１つの様式に従って、動作するかもしれない。セルは、地球の重心から離れたｚ軸に関して常に維持されるようにジンバルに固定されるかもしれない。次に、セルは、ジンバルが取り付けられている船の向きからは独立して動作するであろう。重力が存在しない環境において、ＳＦ−ＣＩＨＴセル、少なくとも１つの構成要素、及びスピン又は回転する少なくとも１つのシステム  の少なくとも１つをスピンさせ又は許す遠心プラットフォームを含みかもしれないが、ここで、噴射システム及びペレタイザー・システムのようなシステム又は構成要素は、ショット又は点火生成物をペレタイザーに戻すように、セルの動作における重力の役割における重力の力を置換する遠心力の発達を許すセル内の場所に配置される。１つの実施例において、スピン又は回転は、点火粒子を周囲に押し付けるかもしれない。周囲に押し付けられた粒子は、ペレタイザー入口に輸送されるかもしれない。輸送は、機械的輸送又はポンピング輸送のような本開示の手段及び方法によるものかもしれない。電磁ポンプは、ポンピングを達成するかもしれない。電流は、電流源からの点火生成物を通って流されるかもしれず、そして、磁場は、輸送を引き起こすローレンツ力を生成するため電流について交差する場を提供する周囲に沿って配置される適用された磁石であるかもしれない。他の実施例において、セル壁、電極、噴射システム、点火生成物回収システム、及びペレタイザーのような少なくとも１つの構成要素又はシステムは、重力の作用を置換するように遠心力を発達させるためにそれをスピンさせるメカニズムを含むかもしれない。スピン・メカニズムは、プラットフォーム、又は、電気モーターによって駆動される及びベアリング上にマウントされるシステム又は構成要素を保持する構造的な支持体のような、当業者に知られるものであるかもしれない。
【０１４３】
システムは、（ｉ）真空セルのようなセルと、（ｉｉ）ローラー電極及びバス・バーを含む点火システムと、（ｉｉｉ）レールガン噴射器のような噴射器と、（ｉｖ）増強プラズマ・レールガン回収システム及び重力フローの少なくとも１つを含むかもしれない点火生成物回収システムと、（ｖ）セルの底に接続されるホッパーと、（ｖｉ）ホッパーから点火生成物を受け取る第１の槽、点火生成物を熔解するヒーター、及び、水素及びメルトへの蒸気の少なくとも１つを適用する第２の槽を含むペレタイザーと、（ｖｉｉ）ショットを形成する第２の槽のドリッパーからの滴下するメルトを受け取るＨ２Ｏバスのようなバスと、（ｖｉｉｉ）ショット・コンベヤと、（ｉｘ）そのショットを受け取る真空オーブンのような乾燥機と、（ｘ）コントロール可能な真空ロック通路を持つシュートのような噴射器へとショットを運ぶ手段と、（ｘｉ）レールガン噴射器のような噴射器へとショットを運ぶらせん状の刃先のようなコンベヤと、そして、（ｘｉｉ）セルを排気する真空ポンプと、を含むかもしれない。
【０１４４】
真空を維持することができるセルを示しているＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器、２つのトランスポーターによって供給されるレールガン・ショット噴射システムを持つ点火システム、増強プラズマ・レールガン及び重力回収システム、ペレタイザー、及び光起電力コンバーター・システムの実施例は、図２Ｈ１に示される。図２Ｈ１で示すように、ＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器は、  ｉ）真空ポンプ１３ａを備える円錐シリンダーを含むかもしれない真空セルのようなセル２６と；  ｉｉ）パワーサプライ２による点火システム８ａと；  ｉｉｉ）点火された燃料から光を受け取って、それを電気に変換するために光起電力セル又はパネル１５を含んでいる光起電力コンバーター・システム２６ａと、ここで、コンバータは冷却するための熱交換器８７を備え、ここで、熱いクーラントは入口３１ｂを通して光起電力コンバーター冷却システム３１に流れ込み、及び、冷却したクーラントが排気口３１ｃを通って出て；  及び、  ｉｖ）ショットを形成するために、滴下された溶融物を急冷するための水リザーバーを持つ燃料形成及びデリバリ・システム８ｂと、ここで、リザーバーは冷却システム３１ａを持ち、ここで、熱いクーラントは入口３１ｄを通して水リザーバー冷却システム３１ａに流れ込み、及び、冷却したクーラントが排気口３１ｅを通って出て、；  を含む。点火システム８ａとそのパワーサプライ２の詳細は、図２Ｈ２に示される。１つの実施例において、点火システム８ａは、バス・バー９及び１０を通して高電流を流す電気的パワー２の源、スリップリング７３ａ、シャフト７、及び、ベース・サポート６１にマウントされる構造的な支持体４、を含む。シャフト及び取付けられた電極８は、ベルト７２によって駆動されるローラー駆動プーリー７１ａによって回動されるが、各ベルトは、ベルト・テンショナ７２ａ、ベアリング７３上に懸架されるモーター・シャフト及びプーリー７１、及びモーター１２及び１３を持つ。点火システム８ａ及び光起電力コンバーター・システム２６ａの詳細は、図２Ｈ３に示される。１つの実施例において、燃料は、増強レールガン噴射器８ｆによって噴射されるかもしれない。パワーサプライ２は、光起電力コンバーター２６ａからパワーを受け取るかもしれず、そして、点火場所８ｅ内でプラズマを形成するために燃料の点火を引き起こすため、ローラー電極８に高電流を供給するかもしれない。点火生成物の上向きの軌跡は、凹かもしれない軽い透明なバッフル８ｄによって邪魔されるかもしれない。排気されたセル２６内の重力の少なくとも１つによって、そして、ヘルムホルツ・コイル磁石８ｃを含んでいる増強プラズマ・レールガン回復システム及びプラズマを通して電極８の間を流れる電流によって、点火生成物は回収されるかもしれない。点火８ａ及び燃料形成及び点火生成物回復システム８ｃを含むデリバリ・システム８ｂ、及び、ショット燃料５ａ形成するペレタイザー、及び噴射システム８ｆの詳細は、図２Ｈ４に示される。１つの実施例において、ショット燃料は、ペレタイザー５ａの水リザーバー１１からペレットが供給され、ショット輸送のらせん状の刃先６６ａにそして噴射のらせん状の刃先のモーター及びドライブ・シャフト６７によって駆動される噴射のらせん状の刃先６６によって噴射のらせん状の刃先のホッパー６６ｂ内へと運ばれ、増強レールガン噴射器８ｆによってローラー電極８内へと噴射されるかもしれない。ローラー電極８は、光起電力コンバーター２６ａ（図２Ｈ１及び図２Ｈ３）によって電気に変換される光輝く光を発するプラズマを燃料の点火が形成することを引き起こすために、連続して噴射される各々を通して流れるパワー・サプライ２からの高電流を受け取るかもしれない。点火生成物の上向きの軌跡は、軽い透明なバッフル８ｄによって邪魔されるかもしれず、そして、点火生成物は、排気されたセル２６の重力内の重力の少なくとも１つによって、及び、ヘルムホルツ・コイル磁石８ｃを含む増強プラズマ・レールガン回復システム及びプラズマを通して電極８の間で流れる電流によって、回収されるかもしれない。点火生成物は、絶縁体５ｅで絶縁されるかもしれない坩堝５ｄを含むかもしれないペレタイザー５ａの第１の槽５ｂ内に流れ込むかもしれない。生成物は、誘導結合ヒーター５ｆによって、溶融物に加熱されるかもしれない。点火しないショットは、回収された点火生成物に沿って、ペレタイザー５ａの第１の槽５ｂへと流れるかもしれない。溶融物は、ペレタイザー５ａの第２の槽５ｃに流れ込むかもしれないが、ここで、その溶融物は、入口ライン５ｇ及び５ｈによって供給される水素ガス及び蒸気の少なくとも１つに晒されるかもしれない。ガスは、ショット・ドリッパー５ｉから滴下する溶融物内にガスを取り込むように再循環され、そして、ショットを形成するために水リザーバー１１内で急冷されるかもしれない。水素は、水の電気分解によって補充されるタンクから供給されるかもしれず、そして、水は、水タンクのために供給されるかもしれないが、ここで、両ケースにおいて水は、水が消費されると定期的に補充される。水は、吸湿性材料のような吸水性材料によって大気から吸収されてもよい。或いは、水は、ＳＦ−ＣＩＨＴセルによって、パワーが与えられる凝縮器を用いて、大気から凝縮させてもよい。同様に、過剰の飲料水が生成されるかもしれない。リザーバは、冷却システム３１ａを持つかもしれないが、ここで、熱いクーラントは、入口３１ｄを通して水リザーバー冷却システム３１ａ内に流れ込み、そして、冷却されたクーラントは、排気口３１ｅを通って出る。排気されたセル２６と接続されたバスの温度は、セル内で水蒸気の蒸気圧をコントロールするためにコントロールされるかもしれない。セル圧力はまた、図２Ｈ１に示される真空ポンプ１３ａを使って、コントロールされるかもしれない。
【０１４５】
真空を維持することができるセルを示すＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器、ペレタイザーから直接供給されるレールガン・ショット噴射システムを持つ点火システム、増強プラズマ・レールガン及び重力回収システム、ペレタイザー、及び、光起電力コンバーター・システム  の実施例は、図２Ｉ１において２つの斜視図から示される。図２Ｉ２で斜視図の１つから示されるように、ＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生器は、ｉ）  真空ポンプ１３ａ持つ円錐形シリンダを含むかもしれない真空セルのようなセル２６と；  ｉｉ）パワーサプライ２を備える点火システム８ａと；  ｉｉｉ）点火された燃料から光を受け取り、及び、それを電気に変換するために光起電力セル又はパネル１５を含んでいる光起電力コンバーター・システム２６ａと、ここで、そのコンバータは冷却するための熱交換器８７を備え、ここで、熱いクーラントが入口３１ｂを通して光起電力コンバーター冷却システム３１に流れ込み、そして、冷却されたクーラントは、排気口３１ｃを通って出て、；  及び  ｉｖ）ショットを形成するために滴下したメルトを急冷するための水リザーバーを持つ、燃料形成及びデリバリー・システム８ｂと、ここで、リザーバーは冷却システム３１ａを持ち、ここで、熱いクーラントが入口３１ｄを通して水リザーバー冷却システム３１ａに流れ込み、そして、冷却されたクーラントは、排気口３１ｅを通って出て；  を含むかもしれない。点火システム８ａ及びそのパワーサプライ２の詳細は、図２Ｈ２で示される。点火システム８ａ及び光起電力コンバーター・システム２６ａの詳細は、図２Ｉ３で示される。１つの実施例において、燃料は増強レールガン噴射器８ｆによって噴射されるかもしれない。パワーサプライ２は、光起電力コンバーター２６ａからパワーを受け取るかもしれず、そして、点火場所８ｅ内で燃料の点火がプラズマを形成することを引き起こすために、ローラー電極８に高電流を供給するかもしれない。点火生成物の上向きの軌跡は、凹形かもしれない軽い透明なバッフル８ｄによって邪魔されるかもしれない。点火生成物は、排気されたセル２６内の重力の少なくとも１つによって、及び、ヘルムホルツ・コイル磁石８ｃを含んでいる増強プラズマ・レールガン回収システム及びプラズマを通して電極８の間を流れる電流によって、回収されるかもしれない。増強プラズマ・レールガン回収システムは、燃料回収プロセスに渡って精密なコントロールを与えるために磁場を精緻化するために調整可能な又はシム調整する磁石のようなヘルムホルツ・コイルのような電磁石を備える永久磁石を含むかもしれない。点火８ａ及び燃料形成及び点火生成物回収システム８ｃを含むデリバリ・システム８ｂ、及び、ショット燃料５ａを形成するペレタイザー、及び噴射システム８ｆ  の詳細は、図２Ｈ４において示される。１つの実施例において、８ｃのような磁石は、セル２６の外側に配置されるかもしれないが、ここで、そのセル材料は、磁石の磁場に対して透過性である。１つの実施例において、ショット燃料は、ペレタイザー５ａの水リザーバー１１からペレットが供給される増強レールガン噴射器８ｆによってローラー電極８内に噴射されかもしれず、そして、撹拌器ウォーター・ジェット・��イン１５によって供給されるウォーター・ジェット撹拌器又はらせん状の刃先の撹拌器１６ａによって運ばれるかもしれない。ローラー電極８は、光起電力コンバーター２６ａによって電気に変換される光輝く光を発するプラズマを、燃料の点火が形成することを引き起こすために、各々連続的に噴射されるショットを通して流れるパワー・サプライ２からの高電流を受け取るかもしれない（図２Ｉ１、図２Ｉ２、及び図２Ｉ３）。点火生成物の上向きの軌跡は、軽い透明なバッフル８ｄによって中断されるかもしれない、そして、排気されたセル２６内の重力の少なくとも１つによって、及び、ヘルムホルツ・コイル磁石８ｃを含んでいる増強プラズマ・レールガン回収システム及びプラズマを通して電極８の間を流れる電流によって、点火生成物は回収されるかもしれない。点火生成物は、絶縁体５ｅで絶縁されるかもしれない坩堝５ｄを含むかもしれないペレタイザー５ａの第１の槽５ｂに流れ込むかもしれない。生成物は、誘導結合ヒーター５ｆによって溶融物まで加熱されるかもしれない。点火しないショットは、回収された点火生成物と共にペレタイザー５ａの第１の槽５ｂへと流れるかもしれない。溶融物は、ペレタイザー５ａの第２の槽５ｃ内に流れ込むかもしれないが、ここで、その溶融物は、入口ライン５ｇ及び５ｈによって供給される水素ガス及び蒸気の少なくとも１つに露出されるかもしれない。ガスは、ショット・ドリッパー５ｉから滴下された溶融物内にガスを取り込むように再循環され、そして、ショットを形成するために水リザーバー１１内で急冷されるかもしれない。リザーバは、冷却システム３１ａを持つかもしれないが、ここで、熱いクーラントが入口３１ｄを通して水リザーバー冷却システム３１ａ内に流れ込み、そして、冷却されたクーラントは排気口３１ｅを通して出るかもしれない。排気されたセル２６に接続されたバスの温度は、セル内で水蒸気の蒸気圧をコントロールするためにコントロールされるかもしれない。セル圧力はまた、図２Ｉ１、図２Ｉ２、及び図２Ｉ３で示される真空ポンプ１３ａを使ってコントロールされるかもしれない。
【０１４６】
図２Ｉ６及び図２Ｉ７において示される１つの実施例において、ペレタイザー５ａの第１の槽５ｂ及び第２の槽５ｃ内の圧力は同じであるが、これは、金属の頭圧力（ｍｅｔａｌ  ｈｅａｄ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）が平衡となるようにするためであり、ここで、第２の槽５ｃ内の金属の頭圧力は、金属通路５ｊの出口から第２の槽５ｃ内の金属レベルへの高さにより決定されるかもしれず、そして、第１の槽の５ｂ内の金属の頭圧力は、金属通路５ｊの出口から第１の槽内の金属レベルへの高さによって決定されるかもしれない。第２の槽内の金属レベルは、この原理のために平均してほぼ一定に維持されるように自動的に調整されるかもしれない。もう１つの実施例において、水素及び水蒸気の少なくとも１つのような上昇された圧力のガスがショット内に組み込まれる第２の槽へ加えられる場合のように、２つの槽内の圧力は異なる。この場合、電磁ポンプ５ｋのようなポンプは、第２の槽５ｃ内の金属レベルをコントロールするかもしれない。そのレベルは、導電率センサのようなセンサ、又は、赤外線センサのような光学センサで検知されるかもしれず、そして、そのレベルは、電磁ポンプ・パワー・サプライ及びコンピュータによってコントロールされる。ペレタイザーは、そのポンプ内に減少された金属の体積又はフローの少なくとも１つがあるとき、ポンプへの電流をオフするための安全遮断バルブを備えるポンプ５ｋの入力に金属の流れ（フロー）のための少なくとも１つのセンサーを含むかもしれない。同様に、流れセンサは、ペレタイザーのこれらのセクション内に不十分な溶融物体積又はフローがあるとき、５ｆ及び５ｏのようなヒータを遮断するためのコントローラーへの溶融物フロー又は溶融物体積の少なくとも１つのような入力データを供給するために機能する５ｂ及び５ｃのような槽内に配置されるかもしれない。
【０１４７】
図２Ｉ６及び図２Ｉ７に示す１つの実施例において、各ショット・ドリッパーは、マス・フロー（ｍａｓｓ  ｆｌｏｗ）の連続性及び定常状態のパワー出力を達成するための点火速度及び噴射速度にマッチする速度で一列のショットを供給する。このマッチする速度及びドリッパーからのショット・ストリームの一列の側面は、マッチする速度でレールガン噴射器のような噴射器に充填するために使用されるかもしれない。ドリッパーからの各ショットは、最初は溶融状態にある。ショットは、噴射器への入力に至る経路で冷却されてもよい。ショットは、水スライド（ｗａｔｅｒ  ｓｌｉｄｅ）５ｌに沿って一列に流されるかもしれない。水スライド（ｗａｔｅｒ  ｓｌｉｄｅ）５ｌは、ドリッパーからレールガンのような噴射器への入力へと流れる際に、ショットを冷却するウォーター・バス１１又はウォーター・ジェット１６によって供給されるような流れる水を持つ、チャネル、シュート、又は樋のような導管を含むかもしれない。チャネルは、ウォーター・バス１１内へと放出することなく、ショットをレールガン噴射器に直接的にし向けるかもしれない。水は、噴射されるレール上にショットを充填するための様式でレールの周りを流れるかもしれない。或いは、チャネルは、噴射器の入力へと流れる一列のショット・ストリームを維持するのに十分な浅さを持つかもしれないウォーター・バス１１内へとショットを放出するかもしれない。水は、低温を維持し、ショットの部分冷却において放出される熱を除去するために、冷却器３１ａを通って再循環されるかもしれない。スライド又は浅いバスの少なくとも１つが、レールガン噴射器８ｆに充填することを容易にするために、らせん状の刃先１６又はウォータージェット１６ａ（図２Ｉ５）のような撹拌機を置換するように、ショットは、レールガン噴射器８ｆへ一列になって到着するかもしれない。
【０１４８】
ショット冷却が、上昇された温度を持つショットで終了するとき、ずっと低い温度にショットを冷却する全水リザーバー・システムに対する水ストリーム・スライドから、より低い冷却負荷が生じるであろう。１つの実施例において、ショットは、約１ｎｍから１００ｕｍ、１０ｎｍから１０ｕｍ、及び１００ｎｍから１ｕｍ  の少なくとも１つの範囲内の厚みを有する殻（シェル）のような外側面の上の薄い固体殻を形成するのに丁度十分に冷却されるかもしれない。１つの実施例において、熱いショットは、予熱に到達することにより点火するための点火パワーの下でのより短い時間、より低い点火電流、及び、より少ないエネルギー  の少なくとも１つが要求されるであろうが、ここで、このようにして、ペレタイザーからの熱の幾らかは、回収される。更に、点火は、燃料生成及びパワー放出が、より高いゲインを備え、より効率的となるように、より完全であるかもしれない。予熱されたショットの噴射による唯一の部分冷却は、熱回収装置として機能するかもしれない。予熱される温度は、約１００℃から９５０℃、３００℃から９００℃、及び４００℃から９００℃  の少なくとも１つの範囲内であるかもしれない。１ショット当たりの点火エネルギーは、本質的に薄い殻（シェル）を溶融させるエネルギーであるかもしれない。点火生成物は、プラズマ、溶融金属、及び上げられた温度の溶融金属  の少なくとも１つを含むかもしれない。生成物は、約１００℃から９５０℃、３００℃から８５０℃、及び４００℃から９００℃  の少なくとも１つの温度範囲のような上げられた温度で、ペレタイザーへの入力へと回収されるかもしれない。熱い粉末は、誘導結合ヒーターのようなヒーターによって温度において更に上昇させられるかもしれない。上げられた温度は、約９６５℃から３０００℃、９６５℃から２０００℃、及び９６５℃から１５００℃  の少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。予熱されたパワーに関して、ペレタイザー入力熱エネルギーは、室温の点火生成物を溶融する熱エネルギーのわずかな割合であるかもしれない。反応物の最適化された流れにおいて、予熱された薄殻ショットを溶融させ、及び、熱い回収された生成物を上げられた溶融温度に溶融することからの寄与を含む往復のエネルギー消費は、最小化されるかもしれない。組み込まれたＨ２  及び  Ｈ２Ｏによる純Ａｇの９０％の密度を持つ２．５  ｍｍ直径の球に対応する７７  ｍｇの  Ａｇショットの典型的な実施例を考慮すると、ここで、ペレタイザーの第１の槽への入口における粉末温度は約９００℃であり、Ａｇ溶融物は１３００℃に加熱され、ショット殻の厚みは約１  ｕｍであり、ローラー電極内に注入されるショットの温度は約８００℃であり、そして、ショットが溶けたときにショットは点火するかもしれない。次に、主要な寄与者として金属のみを考慮すると、反応物質のための往復の入力エネルギーは、約４００Ｊの出力光と比較して、約２０Ｊである。
【０１４９】
図２Ｉ８及び図２Ｉ９に示す１つの実施例において、噴射器は、ローラ電極８のような電極間のギャップ内へとのＨ２及び水蒸気のような触媒の源及び水素の源で処理される溶融銀の金属のような溶融燃料をポンプで汲み出す電磁ポンプ５ｋのようなポンプを含む。ポンプ５ｋは、レールガンの原理と同じ原理で動作するかもしれないが、ここで、電流は、溶融物に通され、そして、垂直に印加された磁場は、流れの所望の方向にローレンツ力を生成する。誘導原理に基づいて動作する特別のコイルを使用するそれらのような溶融燃料をポンピングすることができる、当技術分野で知られている他の電磁ポンプは、本開示の範囲内にある。ポンプはまた、機械的なポンプを含むかもしれない。１つの実施例において、機械的な溶融金属ポンプは、グラファイト又はセラミックインペラを含む。
【０１５０】
ポンプ５ｋは、機械的なポンプ・インペラを排除して、溶融金属を押し出すため強力な永久磁石及びＤＣ電流を含む電磁ポンプを含むかもしれない。ローレンツ力の法則（Ｌｏｒｅｎｔｚ  Ｆｏｒｃｅ  Ｌａｗ）に従って、強い磁場内で、金属を通して電流を供給することにより、原動力は、液体金属に直接的に加えられる。１つの実施例において、電流の強さは、金属に働くの力を直接的にコントロールし、そして、それ故に、流れる体積をコントロールする。１つの実施例において、磁場は高強度永久磁石によって供給され、電流は、業界標準の整流器電源によって供給される、直流又はＤＣ電流である。１つの実施例において、ＡＣ電磁ポンプと比較して、エネルギー消費量が低減されたより高い流れ（フロ）速度を備える電磁ポンプという結果になる。液体金属のためのフロー・メーター及び妥当な電磁ポンプの典型的なベンダー及び製造業者は、ハゼレット（Ｈａｚｅｌｅｔｔ）、  ＣＭＩノバキャスト（ＣＭＩ  Ｎｏｖａｃａｓｔ）、スゾウ・デブラ・イクィップメント・コーポレーション（Ｓｕｚｈｏｕ  Ｄｅｂｒａ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）、及びクリエイティブ・エンジニア・インク（Ｃｒｅａｔｉｖｅ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，  Ｉｎｃ．）である。
【０１５１】
電磁ポンプ５ｋの１つの実施例において、金属は、その長さの一部にわたって部分的に平坦にされた直管を通って流れるが、そこでは、電磁石の面が（磁極面の間の隙間を小さく保つように）配置される。９６２℃から１３００℃の範囲内のような銀の融点のそれのような高温で動作するために、電磁ポンプのチューブは、モリブデン、タンタル、ニオブ、又はタングステンのような耐熱金属のような高温金属を含むかもしれない。ポンプ・チューブが機械加工が困難である場合、ポンプ・チューブは、鋳造、放電加工、及び金属印刷のような当該技術分野において知られている他の方法によって製造されるかもしれない。１つの実施例において、溶融物は、ステンレス鋼及び非耐熱金属の少なくとも１つよりも低い融点を有するものを含むかもしれない。例えば、溶融物は、７７９℃の融点を有するＡｇ−Ｃｕ（７２ｗｔ％／  ２８ｗｔ％）のような銀−銅合金のような合金を含むかもしれない。より高い融点を有する典型的なポンプ・チューブは、ヘインズ１８８、ヘインズ２３０、ヘインズＨＲ−１６０、ハステロイＸ、ニッケル、及びチタン  のような高温ステンレス鋼である。１つの実施例において、ポンプ・チューブは、Ｈ２Ｏとの反応から保護され、及び、水と非反応性であるように、銀による濡れ性の少なくとも１つの特性を有する。十分な融点を備え、Ｈ２Ｏ反応性を欠いているチューブの好適な材料の例は、Ｃｕ、Ｎｉ、ＣｕＮｉ、Ｈａｙｎｅｓ  １８８、Ｈａｙｎｅｓ  ２３０、Ｈａｙｎｅｓ  ＨＲ−１６０、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ  Ｃ、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ  Ｘ、インコネル、Ｉｎｃｏｌｏｙ、炭素鋼、改質９Ｃｒ−１Ｍｏ−Ｖ（Ｐ９１）、２１／４Ｃｒ−１Ｍｏ鋼（Ｐ２２）、Ｃｏ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｔｃ、Ｔａ、Ｎｂ、及びＷのようなクロム−モリブデン（クロモリ）鋼からなる群から選択されるステンレス鋼  の少なくとも１つである。チューブの内側の銀溶融物のような溶融物との接続、及び、ポンプ・チューブ壁を通る電流を減少させるかもしれないポンプ・チューブの内側壁の上の酸化物コーティングは、化学的、機械的、及びプラズマ・エッチング及び電気メッキの少なくとも１つのような当業者に知られる方法により除去されるかもしれない。内壁酸化物を除去する化学的方法は、酸によるエッチング及び中和を含むことができる。内壁酸化物を除去するプラズマ方法は、放電加工及び蒸着の少なくとも１つを含むことができる。１つの実施例において、酸又はプラズマ・エッチングのような当該技術分野で知られている手段によって、ポンプ・チューブの内部に対して、如何なる酸化物被膜が除去される。チューブの内部は、使用されるまで内壁を酸化から保護するために、銀又は銀−銅合金などの燃料溶融物の金属で被覆することができる。コーティングは、溶融金属の塗布、電気メッキ、無電解メッキ、蒸着、化学蒸着、及び当業者に知られている他の方法  を含む少なくとも１つの方法によって達成することができる。
【０１５２】
ポンプは、溶融金属に電流を導入するこの同じ領域内のチューブの側面への電気的接続を持つバス・バー又は金属タブを更に含む。バスバーは、高抵抗溶接で取り付けられてもよいし、セラミック・フィードスルー（ｃｅｒａｍｉｃ  ｆｅｅｄ−ｔｈｒｏｕｇｈｓ）５ｋ３１（図２Ｉ２４及び図２Ｉ２７）は、Ａｇ金属のようなポンピングされた溶融金属に電流を供給するＥＭポンプ・チューブのバス・バーのために使用されてもよい。セラミック・フィードスルー（Ｃｅｒａｍｉｃ  ｆｅｅｄ−ｔｈｒｏｕｇｈｓ）は、ガス冷却又は水冷のような手段によって冷却することができる。各ＥＭポンプ・バス・バー又はタブは、以下のようなステップにより溶融銀のような溶融金属に直接的に接触するかもしれないが、それらは、  （ｉ）チューブが上げられた温度であるとき、各々がバスに緊密にフィットする対向する壁の上のチューブ壁の側面において長方形の貫通部のような貫通部を機械加工するステップと、  （ｉｉ）バス・バーを収容するため貫通部を広げるためにチューブを加熱するステップと、  （ｉｉｉ）その貫通部を通してバス・バーを挿入するステップと、  （ｉｖ）ポンプ・チューブにそのバス・バーを圧着するためにチューブを冷却するステップと、及び  （ｖ）そのバス・バーの挿入を収容するため貫通部を広げるために使用される温度よりも低い温度でポンプを作動するステップと、である。或いは、各ＥＭポンプ・バス・バー又はタブは、以下のようなステップにより溶融銀のような溶融金属に直接的に接触するかもしれないが、それらは、  （ｉ）バス・バーに緊密にフィットする対向する壁の上のチューブ壁の側面においてフラップを機械加工するステップと、  （ｉｉ）そのフラップのスリットを通してバス・バーを挿入するステップと、及び  （ｉｉｉ）  そのバス・バーをポンプ・チューブに圧着するために、バス・バーの上にフラップを機械的に絞り付けるステップと、である。もう１つの実施例において、そのタブは、平坦にされたチューブの対向する側壁内に作られる内部に突出するディンプルに溶接されるかもしれない。もう１つの実施例において、ポンプ・チューブ壁と接触する領域に対して金属を備えるポンプ・バス・バーの接触領域を増加させることによって、電流は、チューブ内部の溶融物に選択的に供給されるかもしれない。溶融物との接触領域は、そのチューブの内側にポンプ・チューブを通して突き出させることにより、溶融物の中にバス・バーを挿入することによって増加させられるかもしれない。内側の突出部は、溶融物との接触の表面領域を増加させるための湾曲したプレートのような形状又は構造を含むかもしれない。バス・バーは、溶接及び圧着のうちの少なくとも１つによってポンプ・チューブ壁に固定されてもよい。典型的なポンプ・チューブ及びバス・バーは、ジルコニウム、ニオブ、チタン、及びタンタルのグループからの少なくとも１つを含む。
【０１５３】
バス・バーは、貫通部でチューブ壁と接触するバス・バーの領域に酸化被膜のような導電性の低いコーティングを各々含むかもしれない。典型的なバス・バー及び対応する低導電性コーティングは、それぞれ、ジルコニウム及び酸化ジルコニウム、ニオブ及び酸化ニオブ、チタン及び酸化チタン、ニッケル及び酸化ニッケル、及びタンタル及び酸化タンタルである。酸化物は、酸素中での加熱又は陽極酸化によって形成することができる。溶融物に接触するように導電性であることが望まれるセクションは、酸化の過程においてマスクされるかもしれず、又は、バス・バーが酸化物で被覆された後に、機械研磨、ケミカルエッチング、又はケミカル還元のような手段により酸化物がその溶融物コンタクト領域から除かれるかもしれない。バス・バー及びセル壁の間の高い抵抗は、ポンプ・チューブ内の金属溶融物を通して低抵抗の電気的経路を引き起こす。電流は、平らにされたセクションを渡って流れるかもしれず、一方、磁束は、電流フローに対して直角に平らにされたセクションを通して通過するかもしれず、そして、これは、電流及び磁束に対して直角である金属の上に力を生成するかもしれない。電磁ポンプは、直流又は交流で動作するかもしれない。前者の場合、磁石は、永久磁石又はＤＣ電磁石を含むかもしれない。交流で動作するとき、磁石はＡＣ電磁石を含む。交流の場合、金属中の電気の流れの方向は、半サイクル毎に変化するかもしれず、そして、電磁石は、同じ交流によって電力が供給され、磁場もまた、半サイクル毎に方向を変えるかもしれないが、そのようにして、  金属の上の力は振動するかもしれず、常に同じ方向にあるかもしれない。ポンプは、対流で冷却されているかもしれない。もし、銀のようなポンピングされた金属の温度が、１０００℃以上のように高いのであれば、ポンプは、強制対流及び水冷のような補助的な冷却で冷却されるかもしれない。１つの実施例において、電磁ポンプ５ｋによるポンピングを引き起こす金属を通る電流の流れによってその金属のオーム加熱としてエネルギーが散逸されるが、ここで、このエネルギーは、第２の槽５ｃのヒーター５ｏによる加熱を補う。１つの実施例において、金属と接触する電極を用いて電流を流すことにより、金属は直接抵抗加熱されるかもしれない。
【０１５４】
ポンプ５ｋは、三相リニア・アニュラー誘導ポンプを含むかもしれない。ポンプは、空間で分離された２つの環状チューブを含むかもしれない。金属は、２つの同心円のチューブの間の環状空間を通って流れるかもしれないが、ここで、２つのチューブの内側は、可動半径方向の磁場の線がループを作る、磁気コアを含むかもしれない。チューブの周りの３相固定子は、磁場を発達させるかもしれない。誘起された電流の流れは、環状空間内で環状であり、磁場の線を切断する。ポンプを通って液体金属を移動させる軸方向の力が生じるかもしれない。
【０１５５】
ペレタイザーは、当業者に知られているもののような流量計（フロー・メーター）を含むことができる。フロー・メーターは、運動中の液体金属及び印加された磁場の間の相互作用から生じる積分された又はバルク・ローレンツ力を測定するローレンツ・フロー・メーター又はローレンツ力速度計を含むかもしれない。フロー・メーターは、ファラデーの電磁誘導の法則に基づくものを含むが、ここで、磁場は、横向きのｘ軸に沿って印加され、一組の電極は、横向きのｙ軸に沿って印加され、及び、ｚ軸に沿って導電性溶融金属の流れは、電磁誘導のファラデーの法則に従って流れの速度に直線的に比例する、電極の間の電圧を生成する。フロー・メーターは、その磁場内の導体の移動によって引き起こされる磁場の歪み量を測定することによって動作する非接触型電磁フロー・メーターを含むことができる。これを達成するために、永久磁石は、移動する材料の近くに設置されるかもしれない。移動する材料は、パイプ又は導管内に含まれていてもよく、含まれていなくてもよい。磁場のシフト量は、キャリブレーションされたインジケータによって流速（フロー・レイト）として読み出される溶融物の速度に対応する溶融物フローの方向において測定されてもよい。
【０１５６】
溶融物燃料の圧力は、ノズル５ｑから噴出する際にショット５ｔを形成するのに十分であるかもしれない。ガス圧力は、約０．０１Ｔｏｒｒから１００ａｔｍ、１Ｔｏｒｒから１０ａｔｍ、１０Ｔｏｒｒから５ａｔｍ、及び１００Ｔｏｒｒから１ａｔｍの少なくとも１つの範囲内のようなセル圧力に対して上昇させられるかもしれない。電磁ポンプ５ｋは、槽及びノズルから溶融物の流出及び噴射を引き起こすガス圧力のそれよりも高い圧力を発達させるかもしれない。ショット５ｔは、別様に非接触の電極８の間にコントラクトを引き起こすため、電極間領域に入る発射体を含むかもしれない。その結果として生じる高電流フローは、プラズマの形成のような燃料の点火という結果になる。１つの実施例において、燃料は、ショットというよりはむしろ連続ストリーム、又はショットと混合された連続ストリームのインターバルの組み合わせを含むかもしれない。１つの実施例において、ポンプ５ｋによって発達させられたペレタイザー５ａ内の圧力は、Ｈ２及び水蒸気のような溶融物に適用される圧力、及び、ノズル５ｑの上にある電極の高さでの重力に対応する圧力  の少なくとも１つよりも高い。後者の場合、ノズル５ｑを離れた後、噴出された燃料は、重力に抗して電極間の点火サイトへと輸送するのに十分な運動エネルギーを有する。
【０１５７】
１つの実施例において、点火生成物は、ペレタイザー５ｂの第１の槽内に回収及び収集され、溶融される。溶融物は、少なくとも１つの電磁ポンプ５ｋによってポンピングされるかもしれない。１つの実施例において、第１の槽５ｂの入口は、セル２６の垂直軸（ｚ軸）に沿って整列させられるかもしれない。溶融物は、第１の槽５ｂから、第２の槽５ｃ内に溶融物を送るポンプ５ｋ内に流入するかもしれない。対向する分離された電極８の最も近接した領域を含む噴射又は点火サイトに向かって、負のｚ軸に沿ってから正のｚ軸に沿ってへと、溶融物フローの方向が徐々に変化するように、第２の槽５ｃは、曲がるセクションを持つかもしれない。第１の槽５ｂ及び第２の槽５ｃの少なくとも一方は、パイプ状であるかもしれない。槽は、入口でセルからの点火生成物の受け取り、及び、出口又はノズルでセルの電極内へとの再生された燃料の噴出を許すように、円弧状、半円形状、Ｕ字形状、又は他の形状を含む。ペレタイザーにおける電磁（ＥＭ）ポンプの改善されたパッケージングの１つの実施例において、ポンプ・チューブからＥＭポンプのトップまでのＥＭポンプの高さは減少させられる。磁気回路の浅い磁極片及びネオジム磁石のような永久磁石の高さは、所望の全体高さを与えるかもしれない。ポンプ・チューブより遠位のＥＭポンプ・セクションは、冷却されるかもしれない。遠位セクションは、遠位磁石を熱的に隔離して冷却するために磁気回路内に断熱スペーサ及び冷却プレートとを含むかもしれない。クール・プレート又はコールド・プレートは、当技術分野で知られているダイオード・レーザ・コールド・プレート又はＭａｓｉｍｏによって作られたもののような集光の光起電力セルの少なくとも１つのようなマイクロチャネル・プレートを含むかもしれない。
【０１５８】
第２の槽５ｃは、噴射サイトに向けられたパイプ形状の第２の槽５ｃの端部でノズル５ｑに向かって溶融物が流れる際に、蒸気マニホールド及び入口ライン５ｘ及び水素マニホールド及び入力ライン５ｗのような溶融物へ、Ｈ２  及びガス状のＨ２Ｏの少なくとも１つを供給する少なくとも１つのマニホールドを含むかもしれない。１つの実施例において、Ｈ２  及びＨ２Ｏ噴射システムは、ガス・ライン、マニホールド、圧力ゲージ、レギュレーター、フロー・メーター、及び噴射器を含み、そして、両方のガスが共通のマニホールドで注入される場合には、Ｈ２−蒸気ミキサー及びレギュレーターをさらに含むかもしれない。１つの実施例において、液体の水が溶融物中に注入されてもよい。その注入は、蠕動ポンプのようなポンプ及び重力供給の少なくとも１つによって達成されるかもしれない。１つの実施例において、燃料の金属は、銅  −  銀合金を含むかもしれない。水素マニホールド及び入力ライン５ｗを通って溶融物中に注入されるＨ２ガスは、セルの動作中に形成されるＣｕＯのような如何なる合金酸化物を還元するために使用されるかもしれない。追加的に、合金の酸化物は、断続的であるかもしれない水素ガスの添加によって、セル内のその場で還元されるかもしれない。合金の酸化物はまた、セルの外部での水素処理によって還元されるかもしれない。
【０１５９】
ペレタイザー５ａは、少なくとも１つの誘導結合ヒーターのような少なくとも１つのヒーターで加熱されるかもしれない。１つの実施例において、誘導結合型ヒーターは、誘導的に結合されたヒーター・パワー・サプライ５ｍを含むかもしれない。ペレタイザー５ａは、その入口から電磁ポンプ５ｋの入口へと第１の槽５ｂに沿って延びるかもしれない第１の誘導結合ヒーター・コイル５ｆで加熱されるかもしれない。コイル５ｆを含む第１の誘導結合型ヒーターは、坩堝５ｄ及び絶縁体５ｅを持つ第１の槽５ｂに対して周にあるかもしれない。ヒーターは、電磁ポンプ５ｋの出口から第２の槽５ｃのノズル５ｑへの第２の槽５ｃに沿って延びるかもしれない第２の誘導結合ヒーター・コイル５ｏを更に含むかもしれない。コイル５ｏを含む第２の誘導結合型ヒーターは、坩堝５ｄ及び絶縁体５ｅを持つ第２の槽５ｃに対して周にあるかもしれない。対応する第１及び第２の加熱コイルは、第１及び第２の加熱セクション又はゾーンを規定する。第１のセクションは、ポンピングされる溶融物を形成するため、少なくとも融点（９６２℃）を超える温度にまで加熱されるかもしれない。槽及びコイルは、回収された生成物溶融物をさらに含む高Ｑキャビティを含むかもしれない。１つの実施例において、Ｈ２Ｏ  及び  Ｈ２の少なくとも１つのようなガスは、溶融物と誘導結合ヒーターからの放射との結合を改善するために、溶融物の抵抗を上昇させるように、注入されるかもしれない。第２のセクションは、第１のセクションに対して、過剰に加熱されてもよい。第２のセクションにおける溶融物の温度は、約９６５  ℃から３０００  ℃、９６５  ℃から  ２０００  ℃、及び  ９６５  ℃から  １３００  ℃の少なくとも１つの範囲に維持されるかもしれない。光高温計、サーミスタ、又は熱電対は、溶融物の温度をモニタするために使用されるかもしれない。１つの実施例において、抵抗加熱のようなメカニズムのためにポンプ５ｋ内で散逸されるパワーは、溶融物を加熱することに寄与するかもしれない。過剰加熱は、溶融物中の水蒸気及びＨ２の少なくとも１つのような処理ガスの少なくとも１つの吸収を増加させるかもしれない。
【０１６０】
１つの実施例において、ペレタイザーは、誘導結合ヒータ・リード５ｐを通してヒータコイル５ｆ及び５ｏに電磁パワーを供給するため、誘導結合ヒータ・パワー・サプライ５ｍ及びコイル・アンテナのようなアンテナを各々がふくむ誘導結合ヒータのような複数のヒーターを含むかもしれない。誘導結合ヒーター・パワー・サプライ５ｍは、複数のアンテナへのシェアされたパワー・サプライを含むかもしれないが、ここで、各アンテナへのパワーは、整合回路又は同調回路のような回路によって調整されるかもしれない。もう１つの実施例において、各アンテナは、その独立したパワー・サプライによって駆動されてもよい。シェアされた又は別個のパワー・サプライ場合、各ヒータは、各コイルによってデリバリされるパワーのコントローラを更に備えるかもしれない。もう１つの実施例において、誘導結合ヒータは、１つのパワー・サプライによって駆動される１つのアンテナを備え、ここで、アンテナは、第１の加熱セクション及び第２の加熱セクションの各々に対して所望の割合のパワーを選択的にデリバリするように設計される。加熱パワーは、  （ｉ）例えば、異なる巻き数のコイルにより達成されるアンテナ・ゲイン、  （ｉｉ）可変の、コントロール可能なアンテナ・ゲイン、  （ｉｉｉ）スイッチ、及び  （ｉｖ）整合又は同調ネットワーク、  における固定された違いのような分割手段によって、２つのセクションの間に分割されるかもしれない。２つのコイル・セクションは、電磁ポンプ５ｋを橋渡すかもしれないセクションの間の追加の誘導結合ヒーター・リード５ｐによって接続されるかもしれない。コイル５ｆ及び５ｏによって加熱パワーが燃料溶融物内に選択的にデリバリされ、そして、散逸されるように、リードは、パワーを散逸させるというよりはむしろ、送信するように設計されるかもしれない。
【０１６１】
誘導結合ヒーターによって加熱されるセクションはそれぞれ、誘導結合ヒーターのＲＦ放射線のような放射線に対して透明な材料を含むるつぼを含むかもしれない。典型的な材料は、石英又はシリカのような二酸化ケイ素、ジルコニア、及びサファイア、アルミナ、ＭｇＦ２、窒化ケイ素、及びグラファイトである。各坩堝は、誘導結合ヒーターの放射線に対しても透明な高温断熱材５ｅで絶縁されているかもしれない。電磁ポンプ５ｋと接触する第２の槽５ｃの部分は、ポンプ５ｋの印加された電流及び磁場が溶融物を通して通過するように、導体及び磁場透過性材料を含むかもしれない。ＲＦ透過性セクションは、フランジ及びガスケットを含むもののような接合部によって、導電性及び磁場透過性セクションに接続されるかもしれない。接合部は、Ｃ型クランプ、クラムシェル型、ボルト付き継手、又は締め付けられたワイヤのようなクランプを含むかもしれない。接合部は、高温で動作し、溶融燃料に対して安定であるかもしれない。典型的なガスケットは、グラファイト・ガスケットである。或いは、ガスケットは、溶融燃料セル内に共通するウェット・シール・タイプを含むかもしれず、ここで、燃料が槽内で液体であり、ポンプと槽の接合部又は結合部の周囲では固体であり、ここで、温度が融点未満である。結合部は、パイプ・バブラー及びバルブに対する貫通部の少なくとも１つを含むかもしれない。
【０１６２】
ポンプが一般的なる坩堝及びチューブ材料及びポンプ・チューブに対して適したタイプである場合、電磁ポンプ５ｋを通るポンプ・チューブは、誘導結合ヒーターの放射線に対して透明な材料を含むかもしれない。ポンプ・チューブの材料は、第１の槽及び第２の槽の少なくとも１つと同じ材料であるかもしれない。接合部は、セラミック―対―セラミックの接合部を含むかもしれないが、ここで、セラミックは、シリカ、石英、アルミナ、サファイア、ジルコニア、ＭｇＦ２、及び窒化ケイ素の少なくとも１つのような誘導結合ヒーターの放射線に対して透明なセラミックを含むことができる。或いは、ポンプが一般的な坩堝及びチューブ材料に適したタイプであり、及び、ポンプ・チューブが少なくとも１つの槽と共通又は同一の材料を含む場合において、接合部は、ポンプから槽への連続性があるように除去されるかもしれない。例示的な誘導型又は機械式ポンプの槽及びポンプ管の少なくとも１つの材料の例は窒化ケイ素である。もう１つの実施例において、第１の槽、第２の槽、第２の槽のマニホールド・セクション、及びポンプ・チューブのグループからの少なくとも１つの構成要素は、その構成要素に含まれる燃料金属が間接的に加熱されるように、金属又はグラファイトのような誘導結合ヒーターの放射線を吸収する材料を含むかもしれない。ヒーターは、その構成要素を加熱し、加熱された構成要素からの熱伝達は、その構成要素の内部の燃料金属を二次的に加熱するかもしれない。
【０１６３】
特定の典型的な実施例において、第１の槽５ｂは、石英のようなＲＦ透過性材料を含む。第１の槽の石英部分は、電磁ポンプ５ｋの高温ステンレス鋼（ＳＳ）パイプ・チューブのような金属パイプ・チューブに接続する高温ステンレス鋼（ＳＳ）エルボーのような金属エルボーに接続される。チューブは、石英のようなＲＦ透過性材料に更に接続する高温ステンレス鋼（ＳＳ）エルボーのような金属エルボーを含む第２の槽５ｃに接続する。石英チューブは、ノズル５ｑ内で終わる。第２の槽は、セルを貫通し、及び、電極８のギャップ８ｇでノズル５ｑを整列させるかもしれないＳ字形又はＣ字形セクションを含むかもしれない。接続するセクション間の各接続部は、クランプ、及び、グラファイト・ガスケットのようなガスケットを含むかもしれない。１つの実施例において、ペレタイザーは、ノズル５ｑ内で終わる第２のより長いＲＦ透過性の加熱セクション５ｃを通して走るパイプ・バブラー５ｚに対する金属フィッティング又は貫通部を持つ金属エルボーのようなエルボーへの遷移部と、槽５ｂの垂直セクション内にあるかもしれない電磁ポンプ５ｋと、ポンプ・チューブへの金属接続遷移部と、ＲＦ透過性セクションのような短い加熱セクション５ｂと、を含む。第１の及び第２の槽を含むＲＦ透過性セクションは、石英を含むかもしれず、石英―金属接続部は、クランプと共に保持される接続セクションの上の石英及び金属リップを含むかもしれない。典型的なパイプ・チューブ及び槽のサイズは、それぞれ１  ｃｍ    ＩＤ及び２  ｃｍ    ＩＤである。パイプ・チューブは、高温ステンレス鋼を含むかもしれず、及び、ＲＦ透過性槽は、石英を含むむかもしれない。
【０１６４】
もう１つの実施例において、パイプ・バブラー５ｚ（図２Ｉ１３）、及び、第２の槽５ｃ（図２Ｉ１１）のマニホールド・セクション、ポンプ・チューブ、第２の槽５ｃ、第１の槽５ｂ  の少なくとも１つを含むガス・デリバリ構成要素及び溶融物導管構成要素のようなペレタイザー構成要素の少なくとも１つは、誘導結合ヒーターからの少なくとも幾らかのパワーを吸収する材料を含み、そして、銀又はＡｇ−Ｃｕ合金溶融物のような燃料溶融物を間接的に加熱する。後者の場合、石英、シリカ、サファイア、ジルコニア、アルミナ、又はセラミック壁のような槽壁は、誘導結合ヒーターのＲＦパワーに対して透過性であるかもしれない。ペレタイザー構成要素は、改質９  Ｃｒ−１Ｍｏ−Ｖ（Ｐ９１）、２１  ／  ４Ｃｒ−１Ｍｏ鋼（Ｐ２２）、モリブデン、タングステン、Ｈ２４２、ＴＺＭ、チタン、クロム、コバルト、のような高温ステンレス鋼、ニオブ、ニッケル、クロム−モリブデン鋼  、炭化タングステン、及び  燃料溶融物の融点よりも高い融点を持つ他の金属及び合金  を含むかもしれない。金属は、ヒーターからの放射を吸収するための高い効率を有するかもしれない。槽のような構成要素は、燃料溶融物を間接的に効果的に加熱するために狭いかもしれない。典型的な槽は、１／４インチから３／８インチのＩＤのチューブ・サイズを持つチューブである。槽、ポンプ・チューブ、及びパイプ・バブラーのような構成要素の溶融物の接触表面は、注入された蒸気又は蒸気となる水との反応を防止するため不働態層を形成するために、酸素雰囲気中で加熱のような手段によって予備酸化されるかもしれない。１つの実施例において、構成要素の壁は、水との反応から壁を保護する銀溶融物のような溶融物で濡れているかもしれない。この場合、ペレタイザー構成要素のために、水反応性金属を使用するかもしれない。接続部は、溶接部、スウェージロック、及び金属部品を接続するための当該技術分野で知られている他のものであってもよい。部品は、ジルコニウム、ニオブ、チタン、タンタル、他の耐熱金属、及び、Ｈａｙｎｅｓ  １８８、Ｈａｙｎｅｓ  ２３０、及びＨａｙｎｅｓ  ＨＲ−１６０の少なくとも１つのような高温ステンレス鋼  の少なくとも１つのような、ポンプ・チューブと同じ材料で作られるかもしれない。
【０１６５】
１つの実施例において、
５ｆ及び５ｏのような誘導結合ヒーターの少なくとも１つによって加熱されるペレタイザの少なくとも１つの槽は、誘導結合ヒーターの放射されたパワーを吸収し、そして、その槽の内に含まれる銀のような金属を間接的に加熱する  金属のような材料を含む。誘導結合ヒータのＲＦ放射を吸収することに非常に効率的な典型的な金属は、タンタル、ニオブ、鉄系金属、及びクロムモリブデン金属である。１つの実施例において、ペレタイザーの少なくとも１つの槽は、タンタル、ニオブ、又は、クロムモリブデン鋼のような誘導結合ヒーターからの放射を効率的に吸収する材料を含むチューブ（ｔｕｂｉｎｇ）を含む。配管（ｔｕｂｉｎｇ）は、誘導結合ヒーターのコイル内で、より長い長さのセクションを加熱することを許容するようにコイル状にされるかもしれない。配管（ｔｕｂｉｎｇ）は、配管の内部の金属を効果的に間接的に加熱するために、約１  ｍｍから１０  ｍｍ  の範囲内のような小さな直径を有するかもしれない。研磨された又は電解研磨された配管（ｔｕｂｉｎｇ）のような配管（ｔｕｂｉｎｇ）は、低い放射率を持つかもしれない。配管（ｔｕｂｉｎｇ）は、誘導結合ヒーターの放射に対して実質的に透過性の絶縁体のような絶縁体で包まれているかもしれない。断熱材は、熱伝導及び熱伝達（対流）の熱損失を最小にするために効果的であるかもしれず、そして、更に放射のパワー損失を減少させるために配管（ｔｕｂｉｎｇ）から赤外放射を少なくとも部分的に反射するかもしれない。１つの実施例において、ペレタイザーは、そのペレタイザの少なくとも一部の周囲に真空チャンバーを提供する真空チャンバー又はセルの延長部をさらに備えるかもしれない。槽の周囲の真空は、熱伝導及び熱伝達（対流）の熱損失を減少させるかもしれず、及び、所望の温度に溶融物を維持するために必要なヒーター・パワーを低下させるかもしれない。真空は、所望の低い放射率を維持する配管（ｔｕｂｉｎｇ）の酸化を更に減少させるかもしれない。
【０１６６】
ガスマニホールドを含むガス処理部はガス処理部において、槽壁は、減少した水素に対する透過性を持ち、そして、高温が可能である、材料で構成されるかもしれない。妥当な材料は、タングステン及びモリブデンのような高融点金属及び窒化物結合窒化珪素チューブである。槽は、マニホールド・セクション内における誘導結合型ヒーターがない場合、断熱材でライニングされるかもしれない。このセクションは、溶融物がこのセクション内に流入してくる第２の槽の隣接セクションによって断熱され、そして、加熱されるかもしれない。必要であれば、絶縁に加えて、金属壁を加熱し、そして、溶融物を間接的に加熱する、誘導結合ヒーターによって温度が維持されるかもしれない。或いは、抵抗加熱ヒーターのようなもう１つのタイプのヒーターが使用されるかもしれない。１つの実施例において、マニホールド・セクションは、溶融物へのＨ２及び気体のＨ２Ｏの取り込み速度を増加させるミキサーを更に含む。ミキサーは、溶融物の内に渦電流を生成する磁場及び電流の少なくとも１つを利用するもののような電磁タイプのもの、又は、動く撹拌機の羽若しくはインペラ―を含む機械タイプのもの  を含むかもしれない。Ｈ２及びガス状のＨ２Ｏは、点火サイトでノズル５ｑから噴出される溶融燃料を形成する溶融物内に取り込まれる。ペレタイザー５ａは更に、それぞれ、マニホールド５ｗ及び５ｘに接続されるガス・タンク及びライン５ｕ及び５ｖのようなＨ２及びＨ２Ｏの源を含む。或いは、ペレタイザー５ａは、それぞれ、マニホールド５ｗ及び５ｘに接続するガス・タンク及びライン５ｕ及び５ｖのようなＨ２  及び  Ｈ２Ｏの源を含む。水素ガスは、発生器によって生成させられた電気を用いて水の電気分解によって供給されるかもしれない。
【０１６７】
ノズル５ｑからの上昇させられた圧力の溶融物の放出は、電極内へと燃料の注入を達成するが、ここで、上昇させられた圧力は、少なくとも１つの電磁ポンプ５ｋによって生成される。その圧力は、吐出ノズル５ｑの断面積を溶融物槽５ｃのそれに対してコントロールすることにより、上げられるかもしれない。ノズル・オリフィスは、調節可能であり、かつ、コントロール可能であるかもしれない。赤外線センサのような光学的又は導電性センサのようなセンサ及びコンピューターは、ポンプ５ｋの圧力及び噴射速度をコントロールするかもしれない。ノズル５ｑは、追加の噴射コントロールを提供するかもしれない本開示のもののようなバルブを更に備えるかもしれない。バルブは、弁座としてノズル開口を備えるニードル・タイプのものを含むかもしれない。電磁ポンプ５ｋを含むＳＦ−ＣＩＨＴセルの１つの実施例において、電磁ポンプの高速電流コントローラーのような高速コントローラーは、バルブとして機能するが、それは、ポンプにより生成させられる圧力が、電流に依存するローレンツ力（式（３７））に従って、本質的に電流と同じタイム・スケールで除去させられるからである。ショット・サイズは、ノズル・サイズ、ノズル・オリフィスを渡る圧力、電磁又は圧電バイブレーターのようなバイブレーターでノズルに加えられる振動、及び、溶融物の温度、粘度、及び表面張力  の少なくとも１つをコントロールすることによってコントロールされるかもしれない。ショットの動きは、赤外線センサのような光学センサのようなセンサによって検知されるかもしれない。位置データは、点火プロセス内へと燃料のフローを同期させるため、点火及び噴射のコントローラーの少なくとも１つ内にフィードバックされるかもしれない。ノズル５Ｑは、ＲＦ場が、ショット内の渦電流を誘導することを防止し、そして、ショットが点火の発生するところの電極ギャップ内へとの直線コースから逸脱することを引き起こすことを防止するように、ファラデーケージによって囲まれるかもしれない。
【０１６８】
ノズル５ｑからの吐出に続いておこる、表面張力により形成されるショットは、熱を放射して冷えるかもしれない。電極８の間の点火ポイントへのノズル５ｑからの飛行距離は、金属が球体を形成するのに十分であるかもしれず、そして、各球体は、外側にシェル（殻）を形成するために十分に冷えるかもしれない。球状ショット及び外側の固体シェル（殻）を備える球状ショットの少なくとも１つの形成において支援するように冷却速度を高めるため、吐出された溶融燃料ストリームは、本開示のもののような噴霧器で、水滴のような水でスプレーされるかもしれない。典型的な水噴霧器は、米国特許第５，３９０，８５４号のＦｏｇ  Ｂｕｓｔｅｒ  Ｍｏｄｅｌ＃１０１１０である。過剰の水は、セル内の粗い真空を維持するために冷却器で凝縮されてもよい。１つの実施例において、噴霧器及び水凝縮器又は冷却器は、噴射されたように、ショット５ｔを冷却するかもしれないノズル・クーラー５ｓで置き換えられるかもしれない。冷却は、熱を放射する熱質量を含むもののようなヒートシンク、冷却機へのライン３１ｄ及び３１ｅを備えるノズル上の熱交換器、及び、冷却機３１ａ  の少なくとも１つと、及び、ノズル５ｓ上のペルチェ冷却機と、を含むかもしれない。ペレタイザー５ａのノズル・セクション内に流入する溶融物は、上流ガス適用セクション内に、Ｈ２及びＨ２Ｏのような適用されたガスを吸収するために、実質的に上昇させられた温度を持つかもしれない。溶融物温度は、ノズル冷却で急冷されるかもしれない。溶融物が吐出される丁度そのとき、温度は、融点の上の丁度まで下げられるかもしれない。より低い温度の溶融物は、球体を形成するかもしれず、そして、ノズルから電極に移動する際に、その後、放射冷却で固体シェル（殻）を形成するかもしれない。熱交換器及び冷却機及びヒートシンクのような粗い高い容量の冷却手段を用いて、吐出時の温度は、溶融物の融点の約５０℃以内のような粗い温度範囲内で確立されるかもしれない。溶融物の融点の約１から５℃以内のような所望の温度に近いより厳密な温度は、ペルチエ冷却器のような高度にコントロール可能な低容量クーラーで達成されるかもしれない。
【０１６９】
ペレタイザー５ａは、ＰＶコンバーター冷却機３１のようなパワー・コンバーター冷却機及びノズル冷却機３１ａ  の少なくとも１つと同じ冷却機、又は、分離された冷却機を含むかもしれない誘導結合ヒーターを冷却する冷却機を更に含むかもしれない。点火システム８ａ（図２Ｈ２）はまた、ＰＶコンバーターのようなもう１つのシステムをも冷却するようなもの３１を含むかもしれない冷却機に熱を排出する熱交換器で冷却されるかもしれない。点火システム・クーラーは、滑り軸受又はスリップリングのような電気接続軸受、ローラシャフト、及びローラー電極  の少なくとも１つを冷却するかもしれない。点火システム・クーラーは、スリップリングの周りのウォーター・ジャケットのような熱交換器を含むかもしれない。ウォーター・ジャケット水はまた、シャフト７及びローラー電極８を通って流れるかもしれない。ウォーター・フローは、当技術分野で周知のシャフトの端部での水密スリップリング又は水密シャフト・シーリング軸受を通してシャフト７と接続されるかもしれない。
【０１７０】
燃料の点火は、ルーツポンプ、スクロールポンプ、クライオポンプ、ダイアフラムポンプ、ドライ真空ルーツポンプ、及び当該技術分野において知られている他のもののような真空ポンプ１３ａ（図２Ｉ２）で、ポンピング除去されるかもしれないハイドリノ及び酸素を形成する。過剰の水及び水素は、回収されて、そして、再循環させられるかもしれない。水は、差動排気（ポンピング）によって除去されるかもしれない。１つの実施例において、プラズマ内に形成された水素及び酸素は、分離手段によるようにして、ポンピング及び本開示の他の手段により、取り除かれるかもしれない。水素及び酸素の除去は、過剰の水を除去する手段として、使用されるかもしれない。水を含む雰囲気が電極に維持される場合において、過剰の水分は、ポンピングにより除去されるかもしれない。水は、セル２６内の冷却機で凝縮されるかもしれず、又は、セル２６の内側に接続されて再利用されるかもしれない。水素は、水素貯蔵材料のようなスクラバーで回収されるかもしれない。或いは、それは、例えば、ポンプ１３ａを用いてポンプで汲み出されるかもしれない。圧力は、セルによって発光される光の過度の減衰の少なくとも１つを防止し、重力の影響下で実質的に妨げられずに点火粒子が落下することを許す、圧力範囲内で維持されるかもしれない。圧力は、１ナノＴｏｒｒから１００ａｔｍ、０．１ミリＴｏｒｒから１ａｔｍ及び１０ミリＴｏｒｒから２Ｔｏｒｒの少なくとも１つの圧力範囲に維持されるかもしれない。
【０１７１】
熱い燃料の点火は、冷たい燃料の点火より少ないエネルギーしか必要とないので、点火のタイミングは、熱い燃料においては、より早くなるかもしれない。点火のタイミングは、光起電力コンバーター２６ａ（図２Ｉ２）のようなパワー・コンバーターに向けられた光を提供するような所望の領域における光の形成を達成するためにコントロールされるかもしれない。ローラー電極８の下から燃料を噴射する場合には、ローラー速度は、所望の領域に光が発光されることを引き起こすように燃料を上方に移動させるために上げられるかもしれない。そのシステムは、光が所望の領域で生成されるように、ローラーによって燃料が輸送される際に、点火を遅延させる遅延ラインのような点火電流遅延素子を含むかもしれない。パワーは、ショットの噴射速度及びサイズをコントロールすることによってコントロールされるかもしれない。流速（フロー・レイト）は、ポンピング速度をコントロールすることによってコントロールされるかもしれない。Ｈ２及びＨ２Ｏ含有量はまた、ＳＦ−ＣＩＨＴセルのパワー出力をコントロールするため、ガス圧、暴露時間、及び溶融温度のようなガス吸収条件をコントロールすることによりコントロールされるかもしれない。
【０１７２】
ローラー電極８のような電極をその場で修理する１つの実施例において、溶融銀のような溶融物は、水スプレー、熱交換器及び冷却機、又はペルチェ冷却機で、ガス処理及び冷却の少なくとも１つを行わずに、噴射されるかもしれない。未処理金属は、材料が電極表面に結合するように、ハイドリノを形成するための点火が存在しないという「役に立たない（ｄｕｄ）」材料として機能する。溶融物が外側シェル（殻）を持つショットに冷却されない場合、結合はより分散され、そして、均一であるかもしれない。溶融物液滴は、新しい金属で表面を時間をかけて覆うために、噴射で電極表面に衝突するかもしれない。過剰の金属は、例えば、ドレッシングホイール、精密グラインダー、及び旋盤の少なくとも１つの使用によるように、本開示の手段によって、機械加工されるかもしれない。粉砕は、ローラー電極が回転する際に、表面を粉砕する固定砥粒ブレードによって達成されるかもしれない。ブレードの高さは調節可能であるかもしれない。或いは、過剰な材料は、放電加工（ＥＤＭ）によって除去されるかもしれないが、ここで、ＥＤＭシステムは、電極及びパワー・サプライを含むかもしれない。各電極は、表面を調整するためのドレッシングホイールを有するかもしれない。ローラーは、粉砕、研磨、ラッピング、超仕上げ及び熱処理の少なくとも１つによって、所望の半径に形成され、及び、平滑化されるかもしれない。もう１つの実施例において、電極修復又は修理システムは、ローラー損傷を検出するためのレーザーのような光学センサーのようなセンサーを含む。コントローラは、電極を所望の寸法公差内に維持するため，発破による損傷を修理するために、蒸着、過剰材料の除去、及びドレッシングをコントロールするかもしれない。
【０１７３】
重力についてセルの向きとは無関係にあるかもしれない１つの実施例において、点火生成物は、静電及び電磁気回収システムの少なくとも１つによって回収されるかもしれない。１つの実施例において、点火生成物粉末が、静電回収システムは、正（負）の電極のような１つの電極によって帯電されることを引き起こす、高電圧で維持されるかもしれない電極の少なくとも１つのセットを含み、そして、帯電された粒子は、負（正）の電極のような逆に帯電された電極によって収集される。コロナ放電のような負の電極での放電によって生成された電子によって粒子は帯電されるされるかもしれない。或いは、銀を含むもののような粒子は、ＥＳＰ電極間の高電界内で正に帯電するかもしれない。電極によって作られる電場の方向は、粒子が、デカルト座標系の少なくとも２つの方向に沿った軌道において移動するようになっているかもしれない。粒子は、ペレタイザーの入力であるかもしれないコレクタへと直接的に移動するかもしれない。粉末は、ペレタイザー内で溶融され、電磁ポンプは、溶融物を輸送するためポンピングするかもしれない。溶融物は、ガスで処理されて燃料になり、電極内に噴射されるかもしれない。
【０１７４】
もう１つの実施例において、点火生成物粉末は、少なくとも１つの収集電極の上に収集されるデカルト座標系の１つの軸に沿って主に輸送されてもよい。次いで、粉末は、機械的及び静電的トランスポーターのような少なくとも１つのトランスポーターによってペレタイザーに輸送されるかもしれない。電極は、収集電極の表面に電荷が維持されるところ、障壁（バリア）電極を含むかもしれない。収集された帯電粉末は、帯電状態に維持されてもよい。パワーは、一連の電気的に分離された収集電極によって運ばれるかもしれないが、ここで、一連の整数ｎ電極の電極ｎ  ＋  １は、電圧の印加によって電気的に帯電するが、一方、電極ｎは、パワーが電極ｎ  ＋  １に引き寄せられ、そして、付かれていない又は電極ｎにより反発されるように、放電又は逆向きに帯電される。一連の電極は、ペレタイザーへのように所望の位置へとパワーを移動させるために、電気的に連続的に活性化され、及び、非活性化されるかもしれない。ｎ個の一連の電極は、垂直に向けられた光を有する標準的な設計（デザイン）が、逆さまの向きにおいて操作される場合、垂直のような如何なる所望の方向に粉末を移動させるかもしれない。１つの実施例において、一連の電極は、セルのプラズマを含む領域へと粉末を移動させるかもしれないが、ここで、本開示の増大されたプラズマ・レールガン回収システムは、粉末の回収を完了するかもしれない。プラズマの導電率が低い場合において、静電集塵器は、点火生成物を収集するために、或いは、高い導電率を有する領域へとそれらを導くために、使用されるかもしれない。高いプラズマ伝導率の領域において、点火生成物は、障壁（バリア）電極の静電集塵器及び増大されたプラズマ・レールガン回収システムの少なくとも１つによって回収されるかもしれない。
【０１７５】
静電集塵器（ＥＳＰ）は、光起電力（ＰＶ）コンバーター及びＰＶコンバーター・パワーのパワー・コンディショナーの少なくとも１つから流出する高電圧パワー・サプライを含むかもしれない。パワー・サプライは、電気集塵を引き起こすためＥＳＰ電極間にパワーを供給するかもしれない。１つの実施例において、ＥＳＰ集塵器はさらに、極性のワイヤ電極８８（図２Ｉ２３）のような中心電極及び反極性の少なくとも１つの対向電極８９のような電極の１つのセットを含む。ワイヤ電極は、対向電極で、コロナル放電を作るかもしれない。ワイヤは、電場を強めるため鋭い針のような対象物を含むことができる。収集電極又は集塵電極のような対向電極は、セル壁、及び、ペレタイザーへの入口の周りの入口又は領域  の少なくとも１つを含むかもしれない。高電圧パワー・サプライのようなＥＳＰパワー・サプライは、ワイヤ電極のような中心電極に高い負の電圧を印加するかもしれず、そして、セル壁及び入口の少なくとも１つのような収集電極は接地されるかもしれない。銀を含むもののような粒子は、正に帯電し、そして、負のワイヤ又はロッドの上に集められる。別の実施例において、高電圧パワー・サプライは、ワイヤ又はロッド電極のような中心電極に高い正の電圧を印加するかもしれず、そして、セル壁及び入口の少なくとも１つのような収集電極は、正に帯電した銀粒子がセル壁及び入口に集まるように、接地されるかもしれない。（粒子が負に帯電しているときには、２つの場合に対して逆のことが起こる。）収集された粒子は、ペレタイザーへの入口に輸送されるかもしれない。輸送は、重力、静電場、電磁場、及び機械的の少なくとも１つによって行われるかもしれない。或いは、少なくとも１つの電極は、少なくとも１つのワイヤ（図２Ｉ２３の８８）、ワイヤー・ガーゼ（図２Ｉ２３の８９）、又はＰＶコンバーターへのセルの発光を実質的に阻止しないワイヤ・メッシュ  を含むかもしれない。電極は、主に放射によって冷却が達成されるように、Ｍｏ又はＷのような耐熱金属のような耐熱導体を含むかもしれない。１つの典型的な実施例において、中心ワイヤは、１０ｃｍの半径で２つの対向電極プレートが接地されたところ、５００Ｖ及び１５００Ｖの間で負に帯電された。セル圧力は、約３０から５０ｍＴｏｒｒであった。正に帯電した銀粒子は、負の中心電極の上に５０ｍＡで静電的に収集された。中心ワイヤに接触すると粒子は中和され、そして、中和された銀粒子は重力によってコレクタへと落下した。電場の強度は、電極の間隔を減少させることによって、及び、印加されたＥＳＰ電極電圧を増加させることによって、より高いＥＳＰ力及びＥＳＰ効果を提供するために増加されるかもしれない。動作時間及びＥＳＰ効果は、点火生成物の軌道に沿って、電極の垂直方向の長さを増加させることによって増加されるかもしれない。
【０１７６】
１つの実施例において、セル２６は、セルに沿って交流の周波数パワーを伝播させるため、プラズマ媒体のインピーダンス整合（マッチング）に基づいて、ブラスト領域から所望の距離で、プラズマ及び粒子を反射するインピーダンスを有するように設計された伝送線又は導波管を含むかもしれない。交流の周波数は、コントロールされるかもしれない点火波形の特徴を備えるかもしれない。セルの寸法は、コントロールされるかもしれない。プラズマ電力伝播のためのインピーダンスがもはやセルインピーダンスに整合しなくなるまで、コントロールは、セルの領域へのプラズマ・パワー伝播を容易にするかもしれない。プラズマ・インピーダンスは、イオン−電子再結合により伝播経路に沿って降下するかもしれないプラズマの導電率によってコントロール可能に変化させられるかもしれない。プラズマ伝播は、停止又は反射するかもしれない。点火生成物の回収は、プラズマの停止又は反射によって、少なくとも部分的に容易にされるかもしれない。
【０１７７】
電極の少なくとも１つの極性は、セルの発光を反射、及び、点火生成物の付着の防止、の少なくとも１つのために、ＭｇＦ２でコーティングされたＡｌのような本開示のもののようなＵＶ鏡面を含むかもしれない。後者の場合、もう１つの付着防止コーティングはサファイアを含む。もう１つの実施例において、壁は、反付着性表面として薄い保護酸化物被膜を含むかもしれないＡｌホイルのようなアルミホイルを含むかもしれない。壁は、酸化被膜を有するＭｏホイルのようなモリブデン、炭化タングステン（ＷＣ）、ＷＣ被覆Ｍｏ又はＷのようなＷＣ被覆金属、タングステン、Ｔａ、Ｎｂ、ＴａＷ、鋼又は関連する合金のような浸炭金属、アノード処理アルミニウム、ステンレス鋼のような基板の上にスパッターコーティングされるかもしれないアルファ・アルミナのようなアルミナ、グラファイト、グラフォイル、グラフェン、及び、グラファイト被覆Ｃｕ、Ｍｏ、又はＷのようなグラファイト  の少なくとも１つを、反付着性材料として、含むかもしれない。１つの実施例において、壁は、セラミック又は金属支持体（サポート）のような炭素被覆支持体（サポート）を含むかもしれない。カーボンは、グラファイトを含むかもしれない。グラファイトは、支持体（サポート）上でキュアされる液体スプレイのような当該技術分野において知られる手段によって適用されるかもしれない。他の手段は、蒸着、スパッタリング、化学蒸着、及び当技術分野で知られている他の手段を含む。壁は、熱分解黒鉛であるかもしれないグラファイトで被覆された金属のような支持体を含むかもしれない。コーティングは、熱分解黒鉛タイルであってもよい。コーティングは、高温で動作する、炭化ホウ素（例えば、Ｂ４Ｃ）、テフロン（ＰＴＦＥ）のようなフルオロカーボン・ポリマー、ジルコニア＋  ８％イットリア、ムライト、ムライト−ジルコニア、又は、ムライト−イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）であるかもしれない。高温ステンレス鋼又は銅の上のもののようなコーティングは、陽極酸化アルミニウムを含むかもしれない。アルミニウムは、熱溶射又はアーク溶射及び電気メッキのような当技術分野で知られているコーティング方法によって適用されるかもしれない。アルミニウム・コーティングは、陽極酸化されてもよい。陽極酸化は、硫酸電解質を含むもののような電解セル内で実施されるかもしれない。１つの実施例において、点火生成物の濡れ又は粘着に抵抗する表面を含むもののようなセル壁は、粘着なしに、壁からの発火生成物粒子のそらしを容易にするように、点火生成物粒子の伝播軌跡の方向から、角度を付けられ、又は、傾けられるかもしれない。セル壁及びセル・トップの少なくとも１つは、溶融Ａｇ粒子のような点火生成物粒子が垂直に衝撃して粘着しないように、点火生成物の粘着に抵抗する陽極酸化アルミニウム又はグラファイトのような材料の波形表面を含むかもしれない。１つの実施例において、壁は、それらが埋め込まれないように、爆風（ブラスト）からの粒子からの衝撃を吸収するために、引き伸ばされるホイルを含むかもしれない。もう１つの実施例において、ホイルは、粘着を回避するために粒子をそらすために爆風（ブラスト）方向に対して角度を付けてもよい。１つの��施例において、所望のセル領域における耐熱性及びＵＶ光の反射のような所望の選択的能力を提供するために、壁は異なる材料を含むことができる。例えば、ＰＶコンバーターにより近いセル壁のトップ部分は、反射ＵＶ光に対するＭｇＦ２被覆Ａｌを含むかもしれず、そして、電極及び点火生成物の入口でのセル壁の底の部分は、高温で動作するために、グラファイト、Ｍｏ、又は炭化タングステンを含むかもしれない。壁の底のセクションの高い温度は、ペレタイザーによって燃料ショットを再生するため入力エネルギーを低減するために、その溶融温度に近い又はそれを超える点火生成物を戻すことを容易にするかもしれない。水素雰囲気、ポンピングによる低い酸素分圧、又は酸素ゲッターは、グラファイト及びアルミニウムのような酸化され得る構成要素を酸化から保護するかもしれない。酸化され得る電極の構成要素についても同じことが適用される。
【０１７８】
ＥＳＰシステムは、粒子を帯電させるため、バリア電極セクションを更に備えてもよい。１つの実施例において、光起電力（ＰＶ）コンバーターへの壁及び表面の少なくとも１つは、セル壁又はＰＶコンバーターに粘着することを防ぐために、正に帯電した銀粒子を跳ね返すように、正に帯電されてもよい。粒子は、高電圧コロナ放電によって、正に帯電されるかもしれない。もう１つの実施例において、壁及び光起電力（ＰＶ）コンバーターの表面の少なくとも１つは、バリア電極を含むかもしれず、或いは、点火の領域及び壁又はＰＶコンバーターの間にバリア電極を有するかもしれない。バリア電極は、それらをはね返し、及び、壁面又はコンバーターの表面への粘着を防止するために、点火生成物粒子と同じ極性に帯電するかもしれない。１つの典型的な実施例において、銀粒子のような粒子は、正に帯電し、バリア電極は、正に極性化されて粒子をはじく。
【０１７９】
もう１つの実施例において、渦電流は、励起場を含む高周波電場のような時間変化する場によって粒子内に誘導される。渦電流は、粒子によって生成される場を誘導するかもしれない。誘導された場は、トラッピング及び移動の少なくとも１つを粒子が受けることを引き起こすために、励起場と相互作用するかもしれない。励起場は、粘着を防止するためにセル壁及びＰＶコンバーターの少なくとも１つから離れる方向への移動を達成するようにコントロールされてもよい。少なくとも１つのアンテナ及びＲＦ発生器は、ＲＦ電場を印加するかもしれない。少なくとも１つのアンテナは、一組の電極を含むかもしれない。アンテナはＲＦコイルを含むかもしれない。コイル及びＲＦ発生器又はパワー源は、誘導結合ヒーターを含むかもしれない。セル壁及びＰＶコンバーターの少なくとも１つの上への粘着を防止するために、コイルは、点火生成物が閉じ込められるところ、その領域を取り囲むかもしれない。１つの実施例において、定在電磁波は、金属粒子に渦電流を誘導し、キャビティ内にそれをトラップする、対向するアンテナ配向によって形成された誘導結合キャビティ内に維持される。粒子上の高周波電場のトラップ作用は、重力が結局ペレタイザーの入口内へと集められるセルの底部にそれらを落下させるように、点火ブラスト（爆風）から得られる速度を低下させる。粒子粘着を防止するシステムは、ＲＦ源、及び、粒子内に渦電流を誘導するための少なくとも１つのアンテナ  を含むかもしれず、かつ、静磁場及び静電気の少なくとも１つのような印加場を更に含むかもしれない。静磁場は、永久磁石及び電磁石のうちの少なくとも１つによって印加されてもよい。静電場は、一組の電極及びパワー・サプライによって印加されてもよい。アンテナ励起電磁トラップ・システムの周波数は、約１Ｈｚから１００ＧＨｚ、１ｋＨｚから１０ＧＨｚ、及び１００ｋＨｚから１００ＭＨｚ  の少なくとも１つの周波数範囲内であるかもしれない。周波数は、粒子サイズに基づいて選択されてもよい。より小さい粒子に対しては、より高い周波数が適用されてもよい。当業者は、異なるコイル形状、パワー、及び周波数をテストして、金属粉末点火生成物の浮揚又はトップ・セル領域からの排除のような力を達成するかもしれない。
【０１８０】
１つの実施例において、固体燃料の点火によって形成されたプラズマのイオン化粒子は、ＰＶコンバーターの窓、ＰＶコンバーター、及びセル壁のようなセルの表面に静電的に粘着することが妨げられる。点火の方向に垂直な磁場及び電極を横切るプラズマ電流を生成する８ｃ（図２Ｉ１０）のような１つの実施例において、イオン化された粒子の少なくとも一部は、ローレンツ力によってＰＶコンバーター及びＰＶコンバーターの窓から掃き取られ、残りの非イオン化粒子の少なくとも一部は、その電気的中性性により表面に静電気的に付着（粘着）しない。中性粒子は、表面から弾性的に散乱するかもしれない。１つの実施例において、粒子は、接地のような手段による電気的な中性化によって表面に静電気的に付着することがさらに防止される。接地は、中性化されていない粒子と接触する導体を使用することによって達成されるかもしれない。材料は、低い仕事関数、高い表面積、高い熱電子活性、及び高いフォトエレクトリック活性  の特性の少なくとも１つを有するかもしれない。材料は、停止された金属を含むかもしれない。１つの実施例において、正に帯電した粒子のような荷電（帯電）粒子を中性化する手段は、少なくとも１つの電気的接地路及び自由電子インジェクタのような中性化電子の源を含む。自由電子の注入は、電子ビーム及びフォトカソードのような手段であるかもしれない。フォトカソードは、プラズマからの適切な高エネルギー光での照射による光電子を放出するかもしれない。フォトカソードは、ＧａＮのような本開示の１つであってもよい。  中性化はまた、Ｗ又はトリエーテッドＷフィラメントのような加熱されたときに、電子を放出する加熱されたフィラメントを使用することによっても達成されるかもしれない。正のバイアスは、中性化するために、プラズマ中に注入される電流の量を改善するために加速グリッド及びフィラメントの間に印加されるかもしれない。
【０１８１】
１つの実施例において、光起電力（ＰＶ）セル及びパネルの少なくとも１つは、固体燃料ショットの点火からの粒子の伝播方向に対して垂直な平面内にあることから傾けて遠ざけられる。ＰＶセル及びパネルの少なくとも１つの配列は、点火からの移動粒子がそれらをある角度でかすって通るように、ベネチアンブラインドとして配置されてもよい。１つの実施例において、かすめ入射は、粒子がＰＶセル及びパネルの少なくとも１つに付着（粘着）するのを防止する。粒子は弾性的に散乱するかもしれない。小さな粒子は、弾性散乱及び非付着を容易にするかもしれない球を形成するために高い表面張力を有する。傾斜したＰＶセル及びパネルは、グラファイト、アルミニウム、ジルコニウム、又はＷＣ表面のような非付着性表面で粒子を弾性的にそらし、又は、散乱させるかもしれない。非付着（粘着）面は、ベネチアンブラインド構成として配置された配列の接触している部材の下縁及びある部材の上縁を接続する垂直板（スラット）を含むかもしれない。粒子は、非付着性の表面からペレタイザーの入口へと落下するか、又は、輸送されるかもしれない。ＰＶコンバーターのかすめ入射特性は、本発明の他の方法と組み合わせて適用されるかもしれないが、これは、粒子のローレンツ力のそらしを引き起こすため、磁石によって印加される磁場及び点火電流のような交差電流の使用のような粒子の付着（粘着）を防止するためであり、そして、ＰＶセルは、各々アルミニウムのような非付着性の表面で被覆されていてもよい。１つの実施例において、タイルを貼られた、又は、ベネチアンブラインドＰＶ構成は、より高いパワー出力を可能にするためにＰＶコンバーターの表面積を増加させるかもしれない。
【０１８２】
１つの実施例において、プラズマ及びプラズマ発光は、浅い入射角で、本開示のＵＶミラーのような一連のミラーの各々に入射する。浅い又はかすめ角度は、より垂直の入射角度のそれよりもずっと高い反射係数という結果になる。一連のミラーは、光を粒子から選択的に分離する。粒子は、プラズマから除去されるミラーとの非弾性的衝突を受けるかもしれないが、一方、光は、ＰＶコンバーターの上に向けられように、一連のミラーを通して反射される。固体燃料点火生成物を含む粒子は、ペレタイザーの入口に集められる。収集は、重力フロー又は本開示の他の手段によるものであってもよい。
【０１８３】
もう１つの実施例において、収集電極は、バケット・エレベータのような機械的トランスポーターを含むかもしれない。或いは、トランスポーターは、コンベヤーベルトを備えるかもしれないが、ここで、この粉末は、静電的に付着し、かつ、機械的にペレタイザーへと輸送されるかもしれない。荷電された電極は、導電性の粒子内にミラー双極子を誘導する静電場を生成し、そして、荷電及び誘導電荷相互作用によって粒子を静電的にベルト上に保持する。ベルトは、ヴァンデグラフ起電機のメカニズムによって荷電されてもよい。コンベヤーは、ヴァンデグラフ起電機を含むかもしれない。或いは、電場は、電流方向に交流になり、かつ、絶縁体に埋め込まれる、電流搬送ワイヤを用いて生成されてもよい。このようなトランスポーターは、コピー機の分野において周知であるが、ここで、静電結合プレートは、逆に誘導された分極電荷を有する紙に結合して搬送する。粉末は、電場を放電することによって、ペレタイザー内へとのような所望の場所に放出されるかもしれない。放電は、コピー機の技術のセレン板の場合におけるように、照明によって達成されるかもしれない。もう１つの実施例において、粒子は、コンベヤ表面と接触しているときに、粒子を通って電流を供給する表面電極を含むベルトを含むもののような、磁化されたコンベヤに付着してもよい。粒子電流は、粒子が付着することを引き起こすように、コンベアベルトの磁化と相互作用する粒子磁場を生じる。粒子は、導電性粒子を通る電流を切ることによって放出されるかもしれない。静電的及び磁気的な実施例の両方において、粒子は、トップ・ベルト・ローラーでの遠心力により、ベルトから飛び出すかもしれない。それらはまた、例えば、スクレーパーを用いて機械的に除去されてもよい。１つの実施例において、コンベアベルトのような機械的トランスポーターは、図２Ｉ６に示されるレールガン噴射器を置換するかもしれないが、ここで、燃料ショットは、本開示の粒子を置換する。
【０１８４】
他の実施例は、回収システム、噴射システム、及び点火システムに関するそれらのような本開示の本実施例の側面を混合及びマッチングすることにより、本開示によって予期される。例えば、ショット又はペレットは、ローラーの上方からペレタイザー又はペレタイザーのショット・ドリッパーからローラー電極内に直接的に落ちるかもしれない（図２Ｈ１−２Ｈ４及び図２Ｉ１−２Ｉ９）。点火生成物は、ローラーの上又は下にあってもよいペレタイザーに流入してもよい。ショットが下に形成され、ローラの上に移動されてもよい。ショットが作られるローラーの上に金属がポンピングされ、ショットがローラーに落下又は噴射されるかもしれない。もう１つの実施例において、点火生成物は、ローラーの上にあってよいペレタイザーに輸送されてもよい。ＰＶパネルは、光の捕獲を最大にするように向けられるかもしれないが、ここで、図２Ｈ１、図２Ｉ１、及び図２Ｉ２において光起電力コンバーター２６ａのために示された位置以外の位置は予見され、そして、通常の知識で当業者によって決定することができる。同じことが、本開示の他のシステム及びシステムの組み合わせの相対的な向きにも当てはまる。
【０１８５】
図２Ｉ１０−２Ｉ２３に示される１つの実施例において、点火システムは、開回路を確立するそれらの間のギャップ８ｇを持つ１対の静止電極と、燃料２の点火を引き起こす電気的パワーの源と、及び、１対の電極８に電気的パワー２の源を接続する１対のバス・バー９及び１０と、を含む。電極及びバスバーの少なくとも１つは、点火システムの冷却システムによって冷却されてもよい。ギャップ８ｇは、電磁ポンプ５ｋ及びノズル５ｑを含むそれのような噴射システムからの溶融燃料の噴射による回路の同時に起きる閉鎖とともに導電性の燃料で満たされてもよい。噴射された溶融燃料は、溶融物、部分溶融物、及び凝固した殻を備える溶融物の少なくとも１つであるかもしれない球形のショット５ｔを含むかもしれない。固体燃料は、ショットのストリーム、連続的なストリーム、又は、ショット及びストリームの組み合わせ、としてデリバリされてもよい。電極への溶融燃料の供給は、連続的な蒸気又は間欠期間のショット及び連続的蒸気を更に含むかもしれない。電気の源２は、ＰＶ又はＰＥコンバーターのような光−電気コンバーターによって充電される一群のキャパシタのような少なくとも１つのキャパシタを含むかもしれない。充電回路は、電気の源２及び電極８と並列であってもよい。もう１つの実施例において、充電回路は、電極が開回路状態にあるときに、スイッチが充電回路を電気の源２に接続するところ、電気の源２及びローラー２と直列であってもよい。電圧は、約０．１Ｖから１０Ｖの範囲内であるかもしれない。所望の最大電圧は、キャパシタを直列に接続することによって達成されるかもしれない。電圧レギュレーターは、最大充電電圧をコントロールするかもしれない。ピーク電流は、約１００Ａから４０ｋＡの範囲内であるかもしれない。所望の最大電流は、直列に接続された並列セットによって達成される所望の電圧と並列にコンデンサを接続することによって達成されるかもしれない。点火回路は、点火中に作り出される電圧サージから点火システムを保護するためのサージ・プロテクタ（保護装置）を含むかもしれない。典型的なサージ・プロテクタは、少なくとも１つのコンデンサ、及び、Ｖｉｓｈａｙダイオード（ＶＳ−ＵＦＢ１３０ＦＡ２０）のような１つのダイオードが含まれるかもしれない。電圧及び電流は、入力エネルギーを最小限に抑えながら、パワー・コンバータが選択的である領域内で最大発光を生成するように点火を達成するために選択される。典型的な電気的パワーの源は、約５から６Ｖ及び２５００Ａから１０，０００Ａを供給するために、直列の２つのコンデンサ（マクスウェル・テクノロジー（Ｍａｘｗｅｌｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）  Ｋ２  ウルトラキャパシタ（Ｕｌｔｒａｃａｐａｃｉｔｏｒ）  ２．８５Ｖ  ／  ３４００Ｆ）を含む。典型的な電気的パワーの源は、約５から６Ｖ及び２５００Ａから１０，０００Ａを供給するために、直列の２つのコンデンサ（マクスウェル・テクノロジー（Ｍａｘｗｅｌｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）  Ｋ２  ウルトラキャパシタ（Ｕｌｔｒａｃａｐａｃｉｔｏｒ）  ２．８５Ｖ  ／  ３４００Ｆ）を含む。もう１つの典型的な電気的パワーの源は、約９．５Ｖ及び約４ｋＡを供給するために、直列の４つのキャパシタ（マクスウェル・テクノロジー（Ｍａｘｗｅｌｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）  Ｋ２  ウルトラキャパシタ（Ｕｌｔｒａｃａｐａｃｉｔｏｒ）  ２．８５Ｖ  ／  ３４００Ｆ）を含む。典型的な電気的パワーの源は、約５から６Ｖ及び２５００Ａから１０，０００Ａを供給するために、並列に接続された、２組の２つのコンデンサ（マクスウェル・テクノロジー（Ｍａｘｗｅｌｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）  Ｋ２  ウルトラキャパシタ（Ｕｌｔｒａｃａｐａｃｉｔｏｒ）  ２．８５Ｖ  ／  ３４００Ｆ）を含む。
【０１８６】
図２Ｉ１３  及び図  ２Ｉ１４に示される１つの実施例において、マニホールド及び噴射器は、第１の槽５ｂ及び第２の槽５ｃの少なくとも１つの内部に長手方向に走るパイプ・バブラー５ｚを含む。１つの実施例において、パイプ・バブラー５ｚは、それを取り囲む燃料溶融物内にガスをデリバリするために、ガスのための閉じたチャネル又は導管、及び、その長さに沿って１つの穿孔  を含む。１つの実施例において、パイプ・バブラーは、その長さに沿って、その表面に渡ってガスをデリバリするために、その長さに沿ってその表面に渡って分布した穿孔又はポートを有する。パイプ・バブラーは、少なくとも１つの槽の内側の中心線であるかもしれない。中心線の位置は、パイプ・バブラーに沿ったスポーク・サポートによって維持されてもよい。その入力端で、パイプ・バブラーは、第１の槽のオープン入口で第１の槽５ｂの内部に入るかもしれず、そして、ノズル５ｑの前で終わるように、第１の槽５ｂ及び第２の槽５ｃの少なくとも１つを通るかもしれない（図２Ｉ１３）。電磁ポンプ５ｋを通って走るパイプ・バブラーを避ける図２Ｉ１４に示されるもう１つの実施例において、パイプ・バブラーは、ポンプ５ｋを通って走ることなく、第１又は第２の槽の少なくとも１つの内で走る。パイプ・バブラー５ｚは、第２の槽５ｃ（図２Ｉ１６）のそれのような接続部又はエルボーのような壁領域で槽内に貫通するかもしれず、そして、ポンプ５ｋに入る前に終わるかもしれない。パイプ・バブラーには、Ｈ２  及び  Ｈ２Ｏ  及び  ５ｖ  及び  ５ｕ  の少なくとも１つの源に接続されるマニホールドからのライン５ｙのような、水素ガス・ライン、液体若しくはガス状の水ライン、及び、共通の水素及び液体若しくはガス状の水ライン、の少なくとも１つを供給されるかもしれない。
【０１８７】
１つの実施例において、第１の槽５ｂ及び第２の槽５ｃの少なくとも１つは、Ｈ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つを燃料溶融物に噴射する滞留時間を増加させるかもしれないコイル状にされたパイプ・バブラー５ｚを有するコイルを含むかもしれない。槽５ｂ及び５ｃ、ポンプ・チューブ、及びパイプ・バブラー５ｚのようなペレタイザーの構成要素の少なくとも１つは、燃料溶融物が間接的に加熱されるところ、金属から構成されていてもよい。パイプ・バブラーは、槽の壁を通って止めねじで槽の内側に配置されるかもしれない。例えば、パイプ・バブラーのセンタリングは、槽の円周の周りに１２０°離れた３本のスクリューのそれぞれの相対的な突出長さを調整することによって達成されるかもしれない。
【０１８８】
ペレタイザーは、第１の槽のような槽から溶融物を受け取るチャンバーを更に備えているかもしれない。チャンバーは、チャンバー内における複数のバブラー・チューブのような少なくとも１つのバブラー・チューブを含むかもしれず、そして、バブラー・チューブに供給するためのマニホールドを含むかもしれない。水は、溶融銀のような溶融物に取り込まれる蒸気としてチャンバーに供給されてもよい。蒸気は、熱損失を避けるために、少なくともチャンバーの温度に予熱されてもよい。蒸気は、第１の槽のようなペレタイザーの加熱されたセクションからの熱交換によって予熱されてもよい。蒸気は、誘導結合ヒーターのようなヒーターで加熱されるかもしれない。溶融銀のような蒸気及び水素の少なくとも１つで処理された溶融物は、誘導結合ヒーターのようなヒーターで加熱されるかもしれない配管（チュービング）を含むかもしれない第２の槽へとチャンバーから流出するかもしれない。配管（チュービング）は、セル壁を貫通し、溶融物を電極内に噴射するノズル５ｑ内で終端するかもしれない。チャンバーは、チャンバーの入口及び出口の少なくとも１つ内に電磁ポンプのようなポンプを含むかもしれない。
【０１８９】
配管バブラーがＨ２及びＨ２Ｏガス・タンクの両方に取り付けられている場合において、ライン５ｕ及び５ｖはそれぞれ、接続パイプ５ｙを介して結局パイプ・バブラーに取り付くマニホールドのようなガス・ミキサーに取り付くかもしれない（図２Ｉ１４）。もう１つの実施例において、パイプ・バブラーは、複数のパイプ・バブラーを含むかもしれない。各々は、それぞれ、ライン５ｕ及び５ｖによってＨ２及びＨ２Ｏガス・タンクのような分離されたガス供給源（サプライ）に独立して接続されるかもしれない。パイプ・バブラーは、製造及びメンテナンスの期間中のような組み立て及び分解の間に接続及び切断の少なくとも１つが行われ得る複数のセクションを含むかもしれない。パイプ・バブラーは、接続を達成するために、妥当な接続部を含むかもしれない。１つの第１のパイプ・バブラー・セクションは、電磁（ＥＭ）ポンプまで溶融物内にガスをデリバリするように機能するかもしれない。第２のパイプ・バブラー・セクションは、ＥＭポンプ・セクションに沿って、ガスのチャネリング及びデリバリの少なくとも１つを実施するかもしれず、そして、第３のパイプ・バブラー・セクションは、第２の槽５ｃに沿ってガスをデリバリするかもしれない。もう１つの実施例において、マルチセクション・パイプ・バブラーは、その入口を通ってその長さに沿って走る第１の槽の内側の第１のセクション、及び、ノズル５ｑの手前で終わる第２の槽５ｃの内側の第２のパイプ・バブラー・セクション  を備える。１つの実施例において、パイプ・バブラーは、噴射されたガスからの圧力が溶融物を逆流させないように、ポンプ５ｋの後に槽に入るかもしれない。バブラー５ｚは、本開示の接続部５ｂ１によって接続された金属及び石英のような異種の槽材料（図２Ｉ１４及び図２Ｉ１６）を接続するかもしれないエルボーのような接続セクションを介して槽に入るかもしれない。誘導結合ヒータは、２つのフルコイル（ｆｕｌｌ  ｃｏｉｌｓ）を含むかもしれない。第１の誘導結合ヒーターコイル５ｆは、第１の槽を加熱し、第２の誘導結合ヒーターコイル５ｏは第２の槽５ｃを加熱する。パイプ・バブラーは、整合性を維持し及び溶融温度で銀合金の形成を避けることができる、動作温度でＨ２Ｏとの反応に対する耐性のある金属又は合金を含むかもしれない。十分な融点を備えＨ２Ｏ反応性を欠く妥当な典型的な材料は、Ｃｕ、Ｎｉ、ＣｕＮｉ、ハステロイＣ、ハステロイＸ、インコネル、インコロイ、炭素鋼、ステンレス鋼、改質９Ｃｒ−１Ｍｏ−Ｖ（Ｐ９１）のようなクロム−モリブデン鋼、２１／４Ｃｒ−１Ｍｏ鋼（Ｐ２２）、Ｃｏ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｔｃ、及びＷ  のグループからの金属及び合金の少なくとも１つである。
【０１９０】
パイプ・バブラーは、それぞれ、ライン５ｕ及び５ｖによって、Ｈ２及びＨ２Ｏガス・タンクの少なくとも１つに入力端で取り付けられてもよい。或いは、Ｈ２Ｏは、Ｈ２Ｏタンク、蒸気発生器、及び蒸気ライン５ｖによって蒸気として供給される。１つの実施例において、ペレタイザーは、石英槽を含むかもしれない５ｂ及び５ｃの少なくとも１つのような槽内における銀溶融物のような溶融物にＨ２Ｏを添加するための蒸気発生器５ｖを備える。１つの実施例において、蒸気発生器は、一方の端部に蒸気を作り出すため熱勾配、及び、反対側の端部からのリザーバーからの灯芯水  を有する毛細管灯心システムを含む。１つの実施例において、水蒸気発生器は、ショットを水和するために水をＨ２Ｏリザーバから水蒸気に変換するための沸騰サイトを提供するために、ニッケル又は銅を含むもののような金属フォーム（ｆｏａｍ）又はマット（ｍａｔ）のような高い表面積の加熱された材料を含む。他の典型的な高い表面積の材料には、ゼオライト、シリカ、及びアルミナのようなセラミックが含まれる。蒸気発生器は、蒸気温度及び熱量を増加させるために圧力下で運転されてもよい。圧力は、所望の蒸気圧力を生じさせる制限された出力フローに相対的な速度で蒸気が発生させられるように、フローの制限をコントロールするため、蒸気フロー出口のサイズをコントロールすることにより得られるかもしれない。ラインは、減圧器を含んでもよい。蒸気発生器は、水滴及び低温蒸気を凝縮させる凝縮器を含むかもしれない。凝縮された水は、還流してセルに戻るかもしれない。蒸気は、パイプ・バブラー５ｚを通って流されて、そして、電極８内に噴射される溶融銀のような溶融物中に噴射されてもよい。ガス状の水が本開示のガス噴射器によってプラズマ内に噴射されるところ、そのようなもう１つの実施例において、圧力は、約０．００１Ｔｏｒｒから７６０Ｔｏｒｒ、０．０１Ｔｏｒｒから４００Ｔｏｒｒ、及び０．１Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒの少なくとも１つの範囲内のように低く維持されてもよい。低加熱、液体水冷却、氷の維持、及び氷の冷却  の少なくとも１つは、低圧ガス状の水を形成するために、減圧下で動作する５ｖのようなタンク又はリザーバー内の水に適用されるかもしれない。冷却及び氷は、３１及び３１ａのような冷却機で維持されてもよい。減圧は、真空ポンプ１３ａによって提供されるかもしれない。１つの実施例において、銀中の水の重量％は、ハイドリノ反応に対して最適であるかもしれないが、ここで、反応速度は、純金属プラズマから出発してＨ２Ｏ重量％と共に増加し、最適重量％で最大速度及びハイドリノ収率に達し、発生期のＨＯＨ濃度を低下させるＨＯＨの水素結合、及び、原子Ｈの濃度を低下させる原子Ｈの再結合  のような競争するプロセスのために、更なるＨ２Ｏプラズマ含有量と共に減少するかもしれない。１つの実施例において、銀、銀−銅合金、及び銅のような金属のような導電性マトリクスを含む点火プラズマのＨ２Ｏ重量パーセント（ｗｔ％）は、約１０−１０から２５、１０−１０から１０、１０−１０から５、１０−１０から１、１０−１０から１０−１、１０−１０から１０−２、１０−１０から１０−３、１０−１０から１０−４、１０−１０から１０−５、１０−１０から１０−６、１０−１０から１０−７、１０−１０から１０−８、１０−１０から１０−９、１０−９から１０−１、１０−８から１０−２、１０−７から１０−２、１０−６から１０−２、１０−５から１０−２、１０−４から１０−１、１０−４から１０−２、１０−４から１０−３、及び１０−３から１０−１の少なくとも１つのｗｔ％範囲内にある。ショットが銅だけを含むか又は銀のような金属のような他の材料を含む、１つの実施例において、セル雰囲気は、セル内で形成される酸素との反応によって形成されるかもしれない如何なる酸化銅と反応するために、水素を含むかもしれない。水素圧力は、約１ｍＴｏｒｒから１０００Ｔｏｒｒ、１０ｍＴｏｒｒから１００Ｔｏｒｒ、及び１００ｍＴｏｒｒから１０Ｔｏｒｒの少なくとも１つの範囲内であるかもしれない。水素圧力は、それが形成される速度で酸化銅と反応する圧力、又は、より高いが、燃料点火からのＵＶ光を著しく減衰させる圧力より低い圧力であってもよい。ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器は、５ｕのような源からセル内の水素圧力をコントロールするための水素センサ及びコントローラーを更に含むかもしれない。
【０１９１】
図２Ｉ１０から図２１３の静止電極８は、プラズマ及びその結果としてそのプラズマに対して発光される光が、ＰＶコンバーター２６ａ（図２Ｉ２）に向かって発射されることを引き起こすように、形作られるかもしれない。より広いギャップを持つ領域８ｊ又は第２の電極セクションへのネック又はより狭いギャップを含む、第１の電極セクション又は領域８ｉ（図２Ｉ１２）を通って、溶融燃料が最初に流れるように、電極は、形作られるかもしれない。点火は、プラズマが第２の電極セクション８ｊからＰＶコンバーター２６ａに向かって膨張するように、第２のセクション８ｊにおいて、優先的に生じる。ネック状セクションは、第２の電極セクションへの溶融燃料の急速なフローを引き起こすために、ベンチュリ効果を生成するかもしれない。１つの実施例において、電極は、噴射方向から離れるように、点火イベントをＰＶコンバーターに向けて投射するための形状を含むかもしれない。妥当な典型的な形状は、最小エネルギー表面、擬似球（スフィア）、円錐シリンダー、上部シート・パラボラ（放物線）、上部ハーフ・シート・ハイパボーラ（双曲線）、上部ハーフ・シート・カテノイド（懸垂面）、及び上部半シート・アストロイダル・エリプソイド（宇宙楕円体）であり、頂点が面取りされており、妥当な入口が第１のセクションを含んでいる。電極は、開回路ギャップ８ｇを有する２つの分離された電極８を構成するため、半セクションの間に絶縁体８ｈ（図２Ｉ１２）で満たされるかもしれない分割（スプリット（ｓｐｌｉｔ））を備える三次元の表面を含むかもしれない。開回路は、ギャップ８ｇを含む幾何学的形態の導電性部分を渡る接触を引き起こす溶融ショットの噴射によって閉じられる。もう１つの実施例において、電極は、分割（ｓｐｌｉｔ）された３次元表面の矩形断面を含むかもしれない。いずれの実施例においても、分割（スプリット（ｓｐｌｉｔ））８ｈは、幾何学的形状が分割（スプリット（ｓｐｌｉｔ））８ｈを含む欠落した材料を除いて維持するように、材料を機械加工で除くことにより形成されるかもしれない。１つの実施例において、ショットの速度は、プラズマ及び発光された光がＰＶコンバーター２６ａに向けられた領域８１内にあるようにするのに十分なようにコントロールされるかもしれない。電磁ポンプ５ｋのパワー及びノズル・オリフィス・サイズは、ノズル５ｑでの圧力及びショットの速度をコントロールするようにコントロール制御されてもよい。
【０１９２】
電極表面上の点火サイトのコントロールは、セル内の領域、及び、プラズマ膨張及び光の発光の方向、をコントロールするために使用されるかもしれない。１つの実施例において、電極８は、焦点領域内で集中した点火を選択的に引き起こすため、電流が焦点領域内において集中することを引き起こすように、減ぜられた抵抗で焦点領域を有する幾何学的形態に合わせて溶融物ショット５をモールドするように形作られる。１つの実施例において、選択的に集中した点火は、ＰＶコンバーター２６ａに向って方向付けられたセル８ｌの領域内へのプラズマ膨張及び光の発光の少なくとも１つを引き起こす。１つの実施例において、電極８は、部分的に導電性であり、部分的に電気的に絶縁されていてもよい。絶縁部８ｉは、プラズマが優先的にＰＶコンバーター２６ａに向かう領域８ｌ内に広がるように、噴射のサイト８ｋから点火される導電性セクション８ｊ内へと燃料を案内するかもしれない。１つの実施例において、点火を引き起こす高電流は、溶融したショットが最初に電極間の電気的接続を完了した時から遅延される。この遅延は、ショット溶融物が噴射サイト８ｉの反対側の電極８ｊの一部分に移動することを可能にするかもしれない。反対側８ｊでのそれに続く点火は、プラズマ及び光をＰＶコンバーター２６ａの方に向けるかもしれない。遅延回路は、インダクタ及び遅延ラインの少なくとも１つを含むかもしれない。
【０１９３】
１つの実施例において、電極は、最小エネルギー表面のような最小エネルギー表面、擬似球、円錐シリンダ、上部シート・パラボラ、上部ハーフ・シート・ハイパーボラ、上部ハーフ・シート・カテノイド、及び頂部が面取りされた上半シート・アストロイダル・エリプソイド  を含むかもしれない。点火を受けることができないように水素及びＨ２Ｏが存在しない「役立たず（Ｄｕｄ）」溶融物は、電極内に噴射されてもよい。溶融物は、最小エネルギーに従って電極表面に渡って分布するかもしれない。この分布は、如何なる点火損傷をも修理するため元の電極表面を復元するかもしれない。このシステムは、溶融物の堆積に続いて、元の形状に合わせて電極表面をリフォームするための工具（ｔｏｏｌ）をさらに備えていてもよい。工具（ｔｏｏｌ）は、ミル又はグラインダーのような機械工具、放電加工（ＥＤＭ）工具のような電気工具のような本開示の１つであってもよい。燃料金属は、コントローラによってコントロールされる電気モータによって動かされるかもしれない、ワイパー、ブレード、又はナイフのような機械的ツールによって除去されるかもしれない。
【０１９４】
１つの実施例において、電極は、銀のような燃料の導電性マトリクスとは異なる銅のような高い導電性の金属のような金属を含むかもしれない。電極への銀のような燃料金属の過剰な付着は、電極を、燃料金属の融点を超えるが、電極金属の融点より低い温度に、加熱することによって除去されるかもしれない。電極の融点未満の温度に維持することは、電極、及び、Ｃｕ及びＡｇのような燃料金属  の合金形成を防止することもできる。この場合、過剰な金属が、電極から流出して元の形態に戻るかもしれない。過剰な金属はペレタイザー内に流入してリサイクルされるかもしれない。電極加熱は、電気的パワーの源２及びハイドリノ形成からのパワーを使用して、点火プロセスからの少なくとも１つからの熱を使用することにより、達成されるかもしれない。加熱は、電極冷却システムによる電極の如何なる冷却をも低減することによって達成されるかもしれない。
【０１９５】
１つの実施例において、電極は、ショットの融点よりも高い融点を有する導電性材料を含むかもしれない。典型的な材料は、ＷＣ、ＴａＷ、ＣｕＮｉ、ハステロイＣ、ハステロイＸ、インコネル、インコロイ、炭素鋼、ステンレス鋼、改質９Ｃｒ−１Ｍｏ−Ｖ（Ｐ９１）のようなクロム−モリブデン鋼、２１／４Ｃｒ−１Ｍｏ鋼（Ｐ２２）、Ｎｄ、Ａｃ、Ａｕ、Ｓｍ、Ｃｕ、Ｐｍ、Ｕ、Ｍｎ、ドープされたＢｅ、Ｇｄ、Ｃｍ、Ｔｂ、ドープされたＳｉ、Ｄｙ、Ｎｉ、Ｈｏ、Ｃｏ、Ｅｒ、Ｙ、Ｆｅ、Ｓｃ、Ｔｍ、Ｐｄ、Ｐａ、Ｌｕ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｒｈ、Ｈｆ、Ｔｃ、Ｒｕ、ドープされたＢ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗ、及びＣ及び合金のグループからの金属及び合金の少なくとも１つである。電極は、ショットが凝固してギャップ８ｇをブロックするよりむしろ電極から流れ出すように、ショットの融点を超える温度で動作させられるかもしれない。Ａｇを含むショットの場合、電極の動作温度は９６２℃よりも上であってもよい。１つの実施例において、電極は、ショットの沸点よりも高い融点を有する導電性材料を含むかもしれない。典型的な材料は、ＷＣ、耐熱金属、Ｔｃ、Ｒｕ、ドープされたＢ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗ、及びＣである。電極は、凝固して又は電極を濡らしてギャップ８ｇをブロックするよりはむしろ電極からショットが流れ出し及び沸騰して出ていくように、ショットの沸点より高い温度で動作されるかもしれない。Ａｇを含むショットの場合、電極の動作温度は２１６２℃より高くでもよい。高い動作温度は、伝導及び放射の少なくとも１つによって電極から熱の除去を提供するかもしれない。
【０１９６】
１つの実施例において、電極８は、電極の温度を上昇させるためのスタートアップ電極ヒーターを含むかもしれない。電極は、複数の領域、構成要素、又は層を含むかもしれず、そのいずれもが、少なくとも１つのヒーターによって選択的に加熱されるかもしれず、或いは、ヒーターを含みかもしれない。加熱は、ショットの粘着性を低下させるかもしれない。ヒーターは、抵抗ヒーター又は本開示の他のヒーターを含むかもしれない。スタートアップのための１つの実施例において、電極は、ショットが付着しないようにするために加熱するスタートアップ・ヒーターを含む。電極ヒータは、電気的パワーの源２と、電極間の可動の導電性ブリッジのような電極を短絡させる手段、又は、加熱が達成されるまで電極を短絡するように電極を移動させる手段と、を含むかもしれない。電極の冷却は、本開示の妥当な材料に対して１００℃から３０００℃の範囲内のような動作温度に渡っていることを電極が示すまで、停止されるかもしれない。電極の温度は、電極の融点より低く維持されてもよい。冷却は、クーラントをポンピングで汲み取ることにより、スタートアップの間で電極のウォーミングアップ期間中は停止されるかもしれない。冷却機ポンプはクーラントをポンピングで汲み出すかもしれない。電極は、ショットの融点より下、ショットの融点より上、及びショットの沸点より上の少なくとも１つの温度範囲で、動作されるかもしれないが、ここで、電極は、そのような温度動作に妥当な材料を含む。
【０１９７】
１つの実施例において、電極は二重層を含むかもしれない。側面８ｋの底部層は、アルカリ土類酸化物、アルミナ、陽極酸化アルミニウム、又はジルコニアのようなセラミックのような絶縁体を含むかもしれず、８ｌの側面のトップ層は、銅、銀、銅‐銀合金、モリブデン、炭化タングステン（ＷＣ）、タングステン、Ｔａ、ＴａＷ、Ｎｂ、グラファイト被膜Ｃｕ又はＷのようなグラファイト被覆された導体を含むかもしれない。グラファイト被覆Ｗは、耐摩耗性が非常に高い金属‐炭化物‐炭素（Ｗ−ＷＣ−Ｃ）構造を形成するかもしれない。
【０１９８】
１つの実施例において、電極８は、アルミニウム、モリブデン、タングステン、Ｔａ、ＴａＷ、炭化タングステン（ＷＣ）、グラファイト被覆されたＣｕ又はＷのようなグラファイト被覆導体の少なくとも１つのように、銀が低粘着性であるか又は実質的に濡れない金属を含む。アルミニウム電極のような低融点電極は、溶融を防ぐために冷却されてもよい。非導電性底部層は、アルカリ土類酸化物、アルミナ、又は陽極酸化アルミニウムのような絶縁体を含むかもしれない。１つの実施例において、底部層は、電極よりもはるかに低い導電率の導電体を含むかもしれない。底部層は、導電性であるが、電気的に絶縁されているかもしれない。二重層電極は、トップ層のような高い導電性の層のみが電気の源２に接続されているところ、電気的に導電性の層の間に薄い絶縁スペーサをさらに含むかもしれない。銀、銅、Ｍｏ、タングステン、Ｔａ、ＴａＷ、Ｗ又はグラファイト被覆Ｃｕ又はＷのようなグラファイト被覆導体、のような電極の点火部分に相対的な低い導電性の底部層の典型的な例は、グラファイトを含む。１つの実施例において、グラファイトは、銀ショットのようなショットが付着しない層として機能する。
【０１９９】
１つの実施例において、電極は、望ましくない電気的短絡を引き起こすかもしれない、溶融物が急速に冷却されて電極に付着することを、防止するために、上げられた温度で維持されるかもしれない。如何なる付着する溶融物は、点火イベント及び点火電流のうちの少なくとも１つによって除去されるかもしれない。１つの実施例において、スタートアップ・パワー源は、冷却された溶融物が電極に付着しないように電極を予熱するかもしれない。動作中、電極冷却システムは、溶融物が望ましくない態様で付着するのを防止しつつ、電極上の所望の場所における点火を達成する電極温度を維持するようにコントロールされてもよい。
【０２００】
電極温度は、銀のショットなどの溶融ショットの電極への濡れ又は付着を回避する温度範囲に維持することができる。Ｗ電極などの電極は、約３００℃から３０００℃及び３００℃から９００℃のような少なくとも１つの高温範囲で操作することができ、高Ａｇ収縮角が好ましい。或いは、ＷＣ電極のような電極は、約２５℃から３００℃のようなより低い温度で動作させることができ、高いＡｇ収縮角が好ましい。より低い温度は、電極冷却システムの入口及び出口３１ｆ及び３１ｇで冷却することによって達成することができる（図２Ｉ１３）。底部層及びトップ層は、それぞれ、接続されたギャップ８ｇを含むことができる。１つの実施例において、Ｗプレート電極のような電極は、約１７００から２５００℃の温度範囲のような銀を蒸発させる温度でＷ電極が動作するように、Ｗプレートと銅バス・バーのようなバス・バーとの間のギャップを含む。
【０２０１】
起動モードでは、電極電磁（ＥＭ）ポンプのチャネルに、ＥＭポンプ５ｋによって溶融固体燃料が注入されてもよい。固体燃料は、凝固し得る銀を含むかもしれない。電気の源２からの電流は、その温度が融点を上回るまで固体を通って流され、銀は電極ＥＭポンプによってチャネルからポンプで排出される。電極ＥＭポンプのチャネル内の材料の加熱は、電極を加熱する。したがって、電極ＥＭポンプのチャネルは、始動ヒーターとして機能することができるかもしれない。
【０２０２】
二重層電極は、側面８ｋにおける噴射方向から離れるように、点火イベントをＰＶコンバーターに向けて発射するように働くことができるかもしれない。開回路は、上部層のみのギャップ８ｇの導電性部分を横切る接触を引き起こす溶融ショットの注入によって閉じられる。底部非導電層のギャップ８ｇは、燃料の着火によるブラストに対する耐圧が、領域８ｌ内で膨張する発光プラズマを上方に強制的に放出するように、十分に深くてもよい。１つの典型的な実施例において、１つの二重層セット電極は、銅、Ｍｏ、タングステン、Ｔａ、ＴａＷ、炭化タングステン（ＷＣ）、又はグラファイト被覆Ｃｕ又はＷ上部電極のようなグラファイト被覆導体を、ＭｇＯ、又は最上層のギャップ８ｇに穴を有する耐火ブリックを含む。トップ層及び底部層は、２つの層の界面及び隙間にネックを有する対向する円錐又は円錐形部分を含むことができる。或いは、これらの層は、断面において背中合わせのＶ字を形成することができる。そのような典型的な二重層電極は、下向きのＶ字形のグラファイト又はジルコニアの底部層及び上方のＶ字型のＷ又はＷＣトップ層である。電極は、横軸に沿って一定であり、ショットを充填したギャップを有するＶ字型溝を形成し、回路を閉じて点火させる。下向きのＶ字形の層は、導電率が低く、プラズマを点火する第２の高い導電率の層にショットを導くことができるかもしれない。トップ層の上向きＶ字形は、プラズマと光をＰＶコンバーターに向けて導くことができるかもしれない。
【０２０３】
１つの実施例において、電極は、グラファイト又はジルコニア底部層のような下向きＶ字型層と、ギャップ８ｇに向かう垂直壁又はほぼ垂直な壁を有するトップ層とを含む二重層電極を含むことができる。トップ層の上向きＶ字形は、プラズマと光をＰＶコンバーターに向けて導くことができるかもしれない。開回路は、トップ層のみのギャップ８ｇの導電性部分を横切る接触を引き起こす溶融ショットの噴射によって閉じられる。
【０２０４】
１つの実施例において、電極は、下向きのＶ字形状を含む底部層と、ギャップ８ｇ内にわずかに伸びる平板のような中間電流送達層と、上向きＶギャップ８ｇから窪んだ形状の電極リード層と含む三層電極を備えている。底部層は、銀のショット溶融物のようなショット溶融物の粘着に抵抗する材料を含むことができるかもしれない。妥当な典型的な材料は、グラファイト及びジルコニアである。グラファイトは、ショットに接触するように配向された粘着に最も耐える面で高度に配向されていてもよいかもしれない。グラファイトは、熱分解グラファイトであってもよいかもしれない。中間の電流供給（デリバリ）層は、平坦なＷ、ＷＣ又はＭｏプレートのような高融点及び高硬度の導体を含むかもしれない。トップ電極リード層は、熱伝導を助長するために高度に熱伝導性であってもよい高導体を含むことができるかもしれない。適切な材料の例は、銅、銀、銅−銀合金、及びアルミニウムである。１つの実施例において、トップ・リード電極層は、銀又はＡｇ−Ｃｕ合金などのショットメルトの粘着に抵抗する材料も含む。適切な非付着性リード電極の例は、ＷＣ及びＷである。或いは、銅電極のようなリード電極は、ショットメルトの付着に対して耐性のある表面で被覆又は被覆することができるかもしれない。適切なコーティング又は被膜は、ＷＣ、Ｗ、炭素又はグラファイトである。コーティング又はクラッディングは、発火中にショットメルトに暴露される表面領域にわたって適用されてもよい。開回路は、中間層のみのギャップ８ｇの導電性部分を横切る接触を引き起こす溶融ショットの注入（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）によって閉鎖されてもよい。トップ・リード層は、内部導管を通して冷却されるように冷却されてもよい。中間冷却層とトップ冷却層との間の接触は、ヒートシンクと中間層を冷却することができる。底部冷却層と中間冷却層との間の接触は、ヒートシンク及び底部層を冷却することができる。試験した実施形態では、ショット噴射率は１０００Ｈｚであり、電極間の電圧降下は０．５Ｖ未満であり、点火電流は約１００Ａから１０ｋＡの範囲であった。
【０２０５】
電極はＭｏ、Ｗ、Ｔａ、ＷＣの上に点火された銅部分のようなリード部分にＭｏ、タングステン、Ｔａ、ＴａＷ、ＷＣのような複数の層、又は黒鉛被覆されたＣｕ又はＷのようなグラファイト被覆導体を含むことができる。  ＴａＷ、ＷＣ又はグラファイト被覆Ｃｕ又はＷ表面のようなグラファイト被覆導電体であり、電極はＰＶコンバーターの方向に着火を誘導するための非導電層をさらに含むことができる。Ｗ又はＭｏは、リード部分に溶接又は電気メッキされてもよい。ＷＣは、溶接、サーモスプレー、高速酸素燃料（ＨＶＯＦ）蒸着、プラズマ蒸着、電子スパーク蒸着、及び化学気相蒸着のような当技術分野で知られている蒸着技術によって蒸着させることができるかもしれない。もう１つの実施例において、リード部分上にグラファイトを含む二層電極のグラファイト層は、点火電極を含むことができる。グラファイト点火電極は、薄くてもよく、銅や銀板の鉛のような高導電性の鉛と大面積の接続を含むことができる。そして、抵抗が低く、グラファイト表面が粘着を防止する可能性がある。１つの実施例において、グラファイト電極は、グラファイト電極に銅ポストなどの導電性要素を備えてグラファイトにより高い導電率を与えることができる。ポストは、グラファイトに穴をあけること、及びそれらを機械的に追加することによって、又は溶融した銅を穴に注入して、点火に面する清浄な黒鉛−銅−ポスト表面を機械加工することによって追加され得る。
【０２０６】
第２の槽にパイプバブラーを有するペレタイザーの断面を示すＳＦ−ＣＩＨＴセル発電機の模式図であり、Ｈ２及び蒸気などのガスを溶融物に導入し、２つの電磁ポンプ及び噴射ショットを行うノズル  電極の底部及び頂部をそれぞれ図２Ｉ１４及び図２Ｉ１７に示す。対応する噴射システム及び点火システムの詳細は、図２Ｉ１５及び２Ｉ１８にそれぞれ示されている。電磁（ＥＭ）ポンプ及びパイプ・バブラー槽の貫通の詳細を図２Ｉ１６に示す。電磁ポンプ５ｋは、複数のステージを備え、ペレタイザーに沿って複数の位置に配置されてもよい（図２Ｉ１４）。電磁（ＥＭ）ポンプアセンブリ５ｋａが図２Ｉ２８に示されている。ＥＭポンプ５ｋ（図２Ｉ１６及び図２Ｉ２４−２Ｉ２８）は、ＥＭポンプ熱交換器５ｋ１、電磁ポンプ冷却剤ラインフィードスルーアセンブリ５ｋｂ、磁石５ｋ４、磁気ヨーク、及び場合によっては熱障壁５ｋ５を含むことができ、  ＰＶコンバーターからの電流によって供給され得るフィードスルー５ｋ３１を有するバス・バー電流源接続５ｋ３及びバス・バー５ｋ２と、オプションの放射線遮蔽と、ポンプ・チューブ５ｋ６とを有する。ポンプチューブ５ｋ６は、腐食を低減するためにコーティングされてもよい。典型的なコーティングは、ニッケルのような燃料金属よりも高い融点を有する耐腐食性金属であり、Ａｇ又はＡｇ−Ｃｕ合金溶融物の場合にはＰｔ又はＩｒのような貴金属である。磁石及び磁気回路の少なくとも１つは、輻射シールドとして機能するようにギャップに面する端面のような研磨面を備えていてもよい。磁気回路の磁石５ｋ４及びヨーク５ｋ５の少なくとも１つは、冷却剤入口ライン３１ｄ及びクーラント出口ライン３１ｅを有する水などのクーラントで冷却されたＥＭポンプ熱交換器５ｋ１によって、冷却機３１ａに冷却されてもよい。ＥＭポンプ５ｋのポンプ・チューブ５ｋ６は、第１の槽５ｂ、第２の槽５ｃ、及び本開示の接続部５ｂ１によるノズル５ｑへの槽選択のような、槽に接続されるかもしれない。１つの実施例において、ＥＭポンプ５ｋは、第１の槽５ｂの端部の位置にあり、別の位置は、第２の槽５ｃの端部の血管壁の位置であってもよい。後者のポンプ・チューブの延長部は、セル壁を貫通しセル壁に密封されたラインとして使用することができる。ポンプ・チューブ延長部は、電極８の下に注入するためのＳ字形のチューブを含むことができる。もう１つの実施例において、ポンプ・チューブ延長部は、垂直にセルに入り、エルボー又はベンドで水平に移行し、ノズル５ｑは、端部出口を有する曲げ部（エルボー）を含むことができる。或いは、ノズルは、チューブの側壁に、端部がキャップされて、チューブ内の圧力が溶融物を側壁孔から電極８に放出させるような穴を含むことができる。セル内のチューブのセクションは、融解物を所望の温度に維持するために、絶縁及び加熱のうちの少なくとも１つであってもよい。加熱は、セル壁を貫通し、管の少なくとも一部を包囲する誘導結合ヒーター・コイルで行うことができる。セルの内部のチューブ部分（セクション）及びヒーターコイル及びバス・バーのようなセル内の他の物体は、点火生成物による粘着に抵抗する材料で被覆されていてもよい。本開示の例示的な材料は、グラファイト��タングステン、及び炭化タングステンを含む。
【０２０７】
１つの実施例において、プラズマ及び付着金属ショットが電極から放出され、燃料再循環は、本明細書の増強レールガンタイプをさらに含むショット及びプラズマ・アーマチャー・タイプなどのレールガンの原理を利用するローレンツ力を使用することによって達成される。ローレンツ力は、付着ショットの流れを電極の点火部に生じさせ、点火プラズマを配向させ、ペレタイザーなどの燃料再生システムの入口などの収集領域に流入させる。
【０２０８】
図２Ｉ１４  及び図２Ｉ１５に示される１つの実施例において、電極は、Ｖのトップの８ｇにギャップを有する下方（負のｚ軸配向）のＶ字形を含むことができる。Ｖは、頂部にギャップを有するＶを形成する支持体の対向面に取り付けられた平板電極によって形成されてもよい。高温で動作し、Ａｇの粘着に抵抗する導体を含む例示的な電極材料は、Ｗ、ＷＣ及びＭｏである。支持体（ｓｕｐｐｏｒｔｓ）は水冷されていてもよい。支持体（ｓｕｐｐｏｒｔｓ）は、少なくとも部分的に中空であってもよい。中空部分は、それぞれ、導管を通って流れて電極を冷却するクーラントのための導管を含むことができる。１つの実施例において、電極は、ギャップ８ｇに垂直壁又はほぼ垂直な壁を有する上部セクションをさらに備えてもよい。壁はチャネルを形成することができる。電極の開放点火回路は、Ｖの頂部におけるギャップ８ｇの導電性部分を横切る接触を引き起こす溶融ショットの噴射によって閉鎖されてもよい。
【０２０９】
点火生成物に暴露され得るセル表面は、陽極酸化され得る黒鉛又はアルミニウムのような付着耐性材料又は本開示の別のそのような材料でコーティングされ得る。表面は、高温金属のような基材上にスパッタコーティングすることができるアルファアルミナのようなアルミナで被覆することができる。もう１つの実施例において、表面は、本開示の１つのような溶融粘着に耐える材料を含む、又はコーティングされたハウジングでコーティングされてもよい。バス・バーは、各バス・バーが電気的に絶縁された共通のフランジの別個のものを通してセルを貫通してもよい。バス・バー、電極マウント及び電極の少なくとも１つは、点火生成物の付着（粘着）のための表面を最小限に抑え、Ａｇ又はＡｇ−Ｃｕ溶融物のような戻り溶融物の蓄積のための低い断面積を有するように成形することができる。１つの実施例において、電極８は、電極８又は電極マウントを形成するために端部が面取りされた真直ぐなロッド・バス・バー９及び１０を備えることができる。各斜角付きバス・バーの表面は、固定された電極板で覆われていてもよい。バス・バーは、内面に取り付けられた電極を有する平らな銅バス・バーを含むことができる。各バス・バーは、タングステン板又は他の耐久性のある導体のようなプレート電極で覆われてもよい。プレートは、ギャップ８ｇを形成するように湾曲していてもよい。湾曲したプレートは、バス・バー又はバス・バーに電気的に接続されたチューブの半円形断面の少なくとも１つを含むことができる。チューブ電極はまた、ロッドのような異なる幾何学的形状のバス・バーに接続することもできる。チューブは、ロッド接続点と同心であってもよい。ギャップ８ｇを横切る例示的な電極の分離は、約０．０５から１０ｍｍ、及び１から３ｍｍの少なくとも１つの範囲にある。プレート又はチューブを含む電極のような電極は、高温にすることができる。電極は、Ｔｃ、Ｒｕ、ドープされたＢ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗ及びＣの少なくとも１つのような耐熱金属、及び本開示の別のそのような金属を含むことができる。高温電極は、熱電発電変換のための黒体放射体として機能することができる。電極は耐熱脆化抵抗性組成物を含むことができる。電極は、焼結された耐火金属のような焼結された材料を含むことができる。電極は、熱脆化されたときに破損するのを避けるために、セグメント化されたものと厚いものの少なくとも１つであってもよい。電極は、バス・バーの電極温度に対して電極温度を上昇させることができるように、耐熱性金属プレートとバス・バーとの間に断熱層又は間隙を含むことができる。湾曲したプレート電極は、断熱層又はギャップを形成することができる。ＭｇＯ又はＡｌ２Ｏ３のような断熱材料は、成形又は機械加工され得るセラミックを含み得る。バスバー及び電極マウントの少なくとも１つは、水又は空冷のように冷却されてもよい。溶融リチウムのような溶融金属のような他の冷却剤（クーラント）も本開示の範囲内にある。
【０２１０】
１つの実施例において、電極は、図２Ｉ１４及び図２Ｉ１５の８ｃのような電極のチャネルの反対側の端部に磁石のセットなどの磁場源をさらに備える。磁石は、溶射のような手段でバス・バー接触領域の上に適用されるかもしれない窒化ホウ素コーティングのようなコーティング又はセラミック若しくは高温ペンキのような電気的な絶縁体によりそれらに渡ってマウントされるとき、バスバー９及び１０から電気的に絶縁されるかもしれない。セラミック管などの絶縁スリーブは、ボルト又はねじなどの締結具を電気的に絶縁することができる。他のそのような部品は、本開示の電気絶縁材料によって、別の帯電システムから電気的に絶縁されてもよい。点火電流を支えるマグネット８ｃ及び８ｇは、電極及びチャネルの少なくとも一方に付着したショットを噴射し、点火粒子を電極８及びチャネル８ｇから噴射する機能を果たす電磁ポンプであってもよい。放出は、チャネル８ｇのそれらのような電極表面への銀ショット粘着のようなショット及びプラズマ粒子の少なくとも１つを通して点火電流及び磁石８ｃからのそれのような交差磁場によって形成される式（３７）によるローレンツ力によるものであってもよい。電流を運ぶ粒子は帯電していてもよい。プラズマは、電子及びイオンをさらに含むことができる。点火電流は、電力（電気的パワー）源２（図２Ｉ１０）からのものであってもよい。電流は、底部層の電極を接着して短絡させる金属を通して運ばれてもよい。電流は、印加された磁場と交差して、ローレンツ力が電極表面から付着した金属を押し出すように生成される。磁場及び電流の方向は、ショット及びショット点火からのものなどのプラズマ粒子を正又は負の方向にチャネル８ｇ（図２Ｉ１５及び図２Ｉ１７）から遠ざかる方向に向けるように選択することができ、ショットは、正のｚ軸方向（図２Ｉ１４及び図２Ｉ１５）又は負のｚ軸方向（図２Ｉ１７及び図２Ｉ１８）に噴射される。磁石は、ｙ軸に沿って電極又はチャネル軸に平行であり、ｘ軸に沿って点火電流に垂直な磁場を生成することができる。正のｚ軸に沿って向けられた電磁（ＥＭ）ポンプを含む交差電流及び磁場を有するチャネルは、点火されるために電極内に噴射されたショットを上向きにポンピンする機能と、点火するために付着するショットを上向きにポンピングする機能と、電極及びチャネルから上向きに付着するショットをポンピングする機能と、電極及びチャネルから上向きに点火粒子をポンピングする機能と、の少なくとも１つの機能を実施するかもしれない。或いは、電流又は磁場の方向の一方を反転させることによって、交差点火電流及び磁場によるローレンツ力は、着弾すべき着弾を下向きに点火する少なくとも１つの機能を実行することができ、  点火粒子を電極及びチャネルから下方に圧送し、点火粒子をＰＶコンバーターから下方にポンピングし、点火生成物を回収するために点火粒子をペレタイザーの入口に向かって下方にポンピングする。交差した電流及び磁場の強度及びチャネルの寸法は、電磁ポンプ・チューブを含むチャネルを介してポンプ圧力を提供する。ポンプ・チューブの幅及び斜角（ｓｐｌａｙ）は、両方の最適化を達成するために点火及びポンピングのために電力（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｐｏｗｅｒ）源２からの電流を分配するように選択される。電極ＥＭポンプは、電磁ポンプの方向を反転させるために電流の方向を逆転させることができるスイッチをさらに備えてもよい。ショットがＥＭポンプ５ｋによって上方に注入され、ショットが付着することにより電極が短絡する一つの典型的な実施形態では、電極ＥＭポンプスイッチを作動させて電流を逆転させ、ショットをペレタイザーの入口に下向きにポンプすることができる。電極は、センサ及びコントローラをさらに備えることができる。センサは、電極の短絡を検出することができる電流センサを含むことができる。センサは短絡データをコントローラに供給することができ、ＥＭポンプ５ｋを非作動にしてショットのさらなる注入を停止し、短絡が解消されるまでスイッチを作動させて電極ＥＭポンプの電流を逆転させる。本開示の他の実施形態では、電極及び磁石は、以下の少なくとも１つの機能を実施するために、プラズマを上弓状に向けるように設計されるかもしれない。それらは、（ｉ）８ｇのような電極及びチャネルからショット及び粒子を放出すること、及び（ｉｉ）ＰＶコンバーター２６ａへと点火粒子をガイドすることを避けつつ、ペレタイザに点火生成物及び未点火ショットを回収すること、である。
【０２１１】
１つの実施例において、電極は、Ｖの上部にギャップ８ｇを有する下方（負のｚ軸配向）のＶ字形を含むことができる。開回路は、Ｖの頂部のギャップ８ｇの導電性部分を横切る接触を引き起こす溶融ショットの噴射によって閉じることができる。Ｖは、トップにギャップを有するＶを形成する支持体の対向面に取り付けられた平板電極によって形成されてもよい。高温で動作し、Ａｇの付着に抵抗する導体を含む典型的な電極材料は、Ｗ、ＷＣ及びＭｏである。電極は、点火電流と交差する磁場源８ｃを有するギャップ８ｇの上の電極の頂部にチャネルを含む第１の電極ＥＭポンプをさらに含むことができる。１つの典型的な実施例において、溶融ショットは、ｚ軸正方向に下方から注入されてもよく（図２Ｉ１４及び図２Ｉ１５）、電極ＥＭポンプは、ギャップ８ｇへのショットの上方への流れを促進する  点火を生じさせ、電極及びチャネルからのショットを付着させてポンピングし、点火生成物を電極及びチャネル８ｇからポンピングする。１つの実施例において、電極は、磁石８ｃ１を含む第２の電極ＥＭポンプと、粒子をＰＶコンバーターから離してペレット化装置への粒子の回収を容易にするローレンツ力を生成する第２の電極チャネル８ｇ１とを含む。第２の電極ＥＭポンプは、点火からプラズマ及び粒子を受け取り、粒子をＰＶコンバーター２６ａから遠ざかるようにポンピングするために、第１の電極ＥＭポンプの上にあってもよい。第２の電極ＥＭポンプの磁石の極性は、電極及び両方の電極ＥＭポンプに共通の点火電流の一部を使用しながら、第１のＥＭポンプの磁石の極性と逆であってもよい。電極ＥＭポンプは、増強型であってもよい。第２の電極ＥＭポンプのうちの少なくとも１つは、点火電流と同じ又は異なる方向にあり得る独立した電流源を備えることができる。  電流源は、ＰＶコンバーターからのものであってもよい。第２の電極ＥＭポンプの実施例において、電流は、点火電流の方向とは異なる方向であってもよく、交差磁場は、ＰＶコンバーターから離れる着火粒子に力を生じ、  ペレット化装置の入口への粒子の輸送を少なくとも部分的に促進する。例えば、独立電流は、点火電流の逆方向であってもよく、磁場は、第１電極ＥＭポンプの磁路と同じ方向であってもよい。１つの実施例において、第２の電極ＥＭポンプの磁石及び電流の少なくとも１つは、第１の電極ＥＭポンプのパラメータよりも強くなく、着火粒子の速度が低下する。１つの実施例において、粒子の方向は完全に逆転していなくてもよい。ローレンツ力及び重力のうちの少なくとも１つは、粒子がＰＶコンバーターに衝突するのを防止し、粒子の回収を容易にすることの少なくとも１つであり得る。
【０２１２】
１つの実施例において、第１及び第２の電極ポンプの第１及び第２の磁石ポンプのそれぞれがバス・バー９及び１０に取り付けられ、磁石は、磁石を熱的に絶縁又は冷却する少なくとも１つの方法によって過熱から保護される。各電極電磁ポンプの磁石は、断熱材又は断熱スペーサのような断熱手段又は断熱手段、及び冷板又は水冷ライン又はコイル及び冷却器のような冷却手段の少なくとも１つを含むことができる。冷却プレート又は冷却プレートは、当技術分野で知られているＭａｓｉｍｏ又はダイオードレーザー冷却プレートによって製造されたものなどの集光の光起電力セルの１つなどのマイクロチャネルプレートを含むことができる。
【０２１３】
もう１つの実施例において、第２の電極ＥＭポンプは、チャネルと、点火させるための電気の源の一部を含むことができる電流源と、磁石と、含むが、ここで、チャネル、電流、及び磁場のうちの少なくとも１つの向きは、正又は負のｚ軸に沿ってあり、ｘｙ平面内の成分を有するローレンツ力を生成する。第２の電極ＥＭポンプのローレンツ力は、ＰＶコンバーターから離れた点火粒子に力を生じさせ、ペレット化装置の入口への粒子の輸送を少なくとも部分的に促進することの少なくとも１つに向けることができる。１つの実施例において、ローレンツ力は、正のｚ方向にあり、ｘｙ平面に成分を有する。本開示の電極ＥＭポンプの実施例の交差電流及び磁場は、付着ショットの放出及びペレット化装置などの再生システムへのプラズマ粒子の流れを引き起こし得る。ポンピングされた点火粒子の軌跡は、ＰＶコンバーターに衝突することを回避できるようなものであってもよい。粒子軌跡は、電極貫通部のような貫通部のない部分のようなセル壁の所望の部分にさらに向かい得る。
【０２１４】
１つの実施例において、電極及び点火プラズマの少なくとも１つは、ｚ軸に沿った電流の成分とｘｙ平面にある成分とを有し、８ｃ及び８ｃ１のような磁石は、電流と交差する。１つの実施例において、磁石から交差した印加磁場は、横断方向のｘ−ｙ平面及びｚ軸方向の成分を有するローレンツ力を引き起こす。ｚ方向の力は、プラズマ及び電極に付着したショットを放出することができる。ｘｙ平面に向けられた力は、点火粒子をセル壁に押し付けて回収することができる。１つの実施例において、電極は、点火及びプラズマ電流の少なくとも１つの成分がｚ軸に沿って、ならびにｘｙ平面に沿って存在するように、ｚ軸に沿ってオフセットされている（一方は、他の電極よりもわずかに高い）。１つの実施例において、点火粒子は、電極の発火点に原点を有する時計回り又は反時計回りの方向に湾曲した軌跡に沿って力を加えることができる。湾曲した経路は、（ｉ）バス・バー９及び１０（図２Ｉ１４）及び電極８の貫通部の場所と反対側の壁へと粒子を向けること、及び、（ｉｉ）ペレタイザーの入口へと粒子を輸送すること  の少なくとも１つを実施するかもしれない。放物面皿のようなそれらを取り囲むミラー及び電極は、放射された光をＰＶコンバーター２６ａに導くことができる。
【０２１５】
１つの実施例において、粒子は、点火電極の方向に面する円錐の先端を有する流路の出口における中心円錐のような少なくとも１つのプラズマ及び粒子偏向器によって、ＰＶコンバーターに衝突して付着することが防止される。デフレクタ（ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ）は、粒子をペレタイザーに戻すのを容易にするためにベースに結合された２つのコーンを含むことができる。プラズマは、プラズマ及び光をＰＶコンバーターに選択的に偏向させる少なくとも１つの追加のプラズマ・デフレクタに向けられてもよい。粒子は複数のデフレクタと衝突して速度を失い、ペレタイザの入口に落下し流れ込む。プラズマは、中央及び周辺のデフレクタによって形成されたチャネルを通ってＳ字状の軌跡をたどることができるが、粒子はペレタイザの入口に流れるように停止している。
【０２１６】
１つの実施例において、粒子は、点火粒子を少なくとも部分的に遮断しながらプラズマ及び光を選択的に透過する少なくとも１つの物理的障壁によって、ＰＶコンバーターに衝突して付着することが防止される。物理的障壁は、ｚ軸に沿って配置された複数の要素を含むかもしれないが、各々が、部分的にオープンな物理的障壁を含むが、ここで、ｎ番目の要素の開放部分をとおしてｚ軸に沿ったサイトのラインは、ｎが整数であるところ、一連のｎ要素のもう１つの要素によって少なくとも部分的にブロックされる。複数の物理的要素は、着火点からＰＶコンバーターに向かう方向に沿って配置されたスクリーンのような、複数の水平にずらしたグリッドを含むことができる。これらの要素は、プラズマ及び光の物理的伝達を可能にし、粒子を遮断することができる。プラズマガスは、粒子が妨害部分に衝突する間に、互い違いのグリッドの周りを流れることができ、ペレタイザの入口への粒子の回収を容易にする運動量を失う。
【０２１７】
１つの実施例において、電極アセンブリは、永久磁石又は電磁石のような磁場源をさらに備えることができる。磁場を使用して、プラズマは、閉じ込められ、集束され、プラズマからの光がＰＶコンバーターに向けられるように、領域８ｌ（図２Ｉ１２）に向けられる。電極磁石は、プラズマをギャップ８ｇからセル領域８ｌへと押し出すことができる。磁石は、プラズマに閉じ込めを提供して、ＰＶコンバーターの方向に光を放出させることができる。閉じ込め磁石は、磁気ボトルを含むことができる。図２Ｉ１０の８ｃのような磁石は、本開示の点火生成物回収システムをさらに備えることができる。
【０２１８】
ＳＦ−ＣＩＨＴセルは、プラズマに対して周方向であり、選択された領域に主にプラズマを含み、ＰＶコンバーター２６ａの方向などの所望の方向に放射するような本開示のグリッド電極のような電極をさらに含むことができる。１つの実施例において、点火からのプラズマ及び粒子は、反対に帯電され、セル内のそれぞれの移動が時間的に分離されるように、異なる速度で移動する。プラズマは、イオン及び電子からなることができる。粒子は比較的塊状であってもよい。プラズマは、電子の移動度がはるかに高いため、負に帯電することがある。粒子は正に帯電していてもよい。プラズマは、粒子が粒子の前の電極から膨張するように粒子がずっと速く移動することができる。粒子の流れに対して開いているグリッド電極のような電極は、光がＰＶコンバーター２６ａに向けられるようにプラズマを選択的に方向付けして閉じ込めることのうちの少なくとも１つに使用することができるが、ローレンツ力は粒子をＰＶコンバーター２６ａから離れるなどのセルをペレタイザに戻す。電極は、セルの所望の領域、例えば８ｌにプラズマを選択的に輸送及び閉じ込めることの少なくとも１つを達成するために、浮遊、接地及び充電の少なくとも１つであってもよい。印加された電圧及び極性は、プラズマの選択的な輸送及び閉じ込めのうちの少なくとも１つを、セルの所望の領域、例えば８ｌに達成するように制御することができる。
【０２１９】
１つの実施例において、ショットは、球形を維持するための表面張力が電極接着力よりも大きくなるように小さな直径を有するように形成されてもよく、  従って、ショットは電極に付着しない。ショットサイズは、約０．０１ｍｍから１０ｍｍ、０．１ｍｍから５ｍｍ、及び０．５ｍｍから１．５ｍｍの少なくとも１つの直径範囲内にあってもよい。ショットは、より小さいノズル５ｑ、より高いメルトフローレート、より高いメルト圧力、及びより低いメルト粘度のうちの少なくとも１つを使用することによって、より小さな直径で作製されてもよい。
【０２２０】
ショットが電極に粘着しないようにすることにおいて効果的なもう１つの実施例において、電極は、ショット点火が望まれるギャップを横切る耐熱ワイヤのような少なくとも１つの細いワイヤのようなショット・スプリッタを含む。例示的なワイヤは、銅、ニッケル、耐食性のためのクロメート及び亜鉛めっきを含むニッケル、鉄、ニッケル−鉄、クロム、貴金属、タングステン、モリブデン、イットリウム、イリジウム、パラジウム、ＳｉＣ、ＴｉＣ、  ＷＣ、及び窒化チタンなどの窒化物を含む。少なくとも１本のワイヤは、ショットを分割されていないショットよりも広い領域に広がる複数のセグメントに分割することができる。電極ギャップは、ショットがスプリッタの非存在下で発射することなくギャップを通過するように、ショットよりも大きいように十分に大きくてもよい。スプリッタはショットを広げ、電流を拡散ショットに流すことができる。ショットの広がりは、点火がワイドギャップ領域に限定されるようにして、ショットが電極の他の領域と接触するのを避けることによって電極への付着が回避されるようにすることができる。電極は、光がＰＶコンバーターに向けられた領域５ｌに放出されるように直立Ｖ字形を形成するように面取りされてもよい。ショットスプリッタは移動可能であり、電極間隙は、ショットが電極に付着するのを防止するために、長期間の動作中に使用される始動及び上昇した電極温度の間に拡散が使用されるように調節可能である。
【０２２１】
１つの実施例において、点火システムは、ショット８がノズルから所望の位置に移動するように、電極８及びノズル５ｑの少なくとも１つの位置を調整する機械的又は圧電的な機構などの位置合わせ機構をさらに備える。  中心穴又はギャップ８ｇのような電極を含む。アライメントは、光学センサ又は電気センサなどのセンサ及びコントローラ及びコンピュータによって検出及びコントロールすることができる。アライメント・メカニズムは、短絡が電極を加熱する働きをする始動中に電極を短絡する働きをすることができる。１つの実施例において、ノズル５ｑは、溶融物が滴下して流れを妨害するのを防止する角度で中心からずれていてもよく、調整機構は、ショット８ｔが電極８の下からギャップ８ｇに注入されることを維持してもよい。
【０２２２】
図２Ｉ１４から２Ｉ３１を参照すると、セルは真空状態で操作されてもよい。セル２６は、ドーム状の端部キャップを有することができる円筒形チャンバ又は円錐形円筒形チャンバなどの真空チャンバを備えることができる。セルは、ペレタイザーのような燃料回収システム及び噴射システムに対する円錐形の基部を備えた直円筒シリンダを備えることができる。電極は、陽極酸化されたフィードスルーで、真空密閉されて貫通し得る。或いは、図２Ｉ２４〜２Ｉ２７に示すように、セル２６をチャンバ５ｂ３内に収容し、電磁ポンプ５ｋを下部真空可能チャンバ５ｂ５内に収容することができる。ペレタイザーの入口及びノズルのような出口は、各入口及び出口フィードスルー用のシールが維持されたセルの真空空間内にセル壁を通って供給することができる。セル２６の内部は、Ａｌ、Ｗ、ＷＣ、Ｍｏ及びグラファイト表面の少なくとも１つのような銀の付着に抵抗する表面を含むことができる。点火電流を供給するために融液と直接接触するもの以外のセル２６、バス・バー９及び１０、及び電極構成要素の内部の少なくとも１つは、溶融物の付着に抵抗する材料で被覆することができる。例示的なコーティングは、研磨された陽極酸化アルミニウム、Ｗ、Ｍｏ、ＷＣ、グラファイト、炭化ホウ素、テフロン（ＰＴＦＥ）、ジルコニア＋  ８％イットリア、ムライト又はムライト−ＹＳＺなどのフルオロカーボンポリマーなどのアルミニウムを含む。もう１つの実施例において、リード及び電極構成要素は、溶融物の付着に抵抗する本開示の材料でコーティングされ得る高温ステンレス鋼ハウジングなどのハウジングで覆われ得る。コーティングは、当技術分野で知られている他のものと同様に、本開示の他の手段によって噴霧、研磨又は堆積されてもよい。コーティングは、ジルコニウム、ニオブ、チタン又はタンタルのような高融点金属、又はハステロイＸのような高温ステンレス鋼のような支持体上にあってもよい。真空セルの内部は、付着防止面を有する円錐形のライナーを含むことができる。ライナーは、本開示の壁材料及びコーティングを含むかもしれない。ペレタイザーは、少なくとも第１の槽５ｂから第１のポンプ５ｋのポンプチューブ、パイプチューブから第２の槽５ｃへの膨張装置、第２の槽５ｃと第２のポンプのポンプチューブとの間のストレートレデューサー５ｋを含むかもしれない。１つの典型的な実施例において、ポンプ・チューブは、約３／８インチＯＤであり、槽は各々１インチＩＤである。１つの実施例において、ペレタイザー入口は、セル・コーン２６の底部にある。第２の槽５ｃ及びノズル５ｑを含むペレタイザー出口は、電極８の下に（図２Ｉ１４及び２Ｉ１５）、又は電極のトップに（図２Ｉ１７及び２Ｉ１８）噴射することができる。磁石８ｃ及びチャネル８ｇを含む第１の電極ＥＭポンプ及び磁石８ｃ１及び第２の電極チャネル８ｇ１を備える第２の電極ＥＭポンプの少なくとも１つは、以下のものの少なくとも１つを行うかもしれない。それらは、（ｉ）  点火を引き起こすためにショット及び粒子をギャップ８ｇ内に噴射すること、（ｉｉ）  点火生成物及び未点火ショットをペレタイザーへと回収し易くすること、（ｉｉｉ）  粒子衝撃を避けるためにＰＶコンバーター２���から離れるように点火粒子を向けること、及び、ガイドすること  の少なくとも１つを容易にすること、及び（ｉｖ）  ハイドリノの収率を高めるために閉じ込めを提供すること、である。閉じ込めは、約１ａｔｍから１０，０００ａｔｍ、２ａｔｍから１０００ａｔｍ、及び５ａｔｍ及び１００ａｔｍの少なくとも１つの範囲内の圧力を作り出すことができる。過剰に噴射されたＡｇショット及び粒子は、ポンプ輸送され、方向付けられ、ペレタイザー入口へと容易にされ、  の少なくとも１つであり得る。システムは、銀が溶融したままであるように、約１０００℃の底壁温度で動作することができる。したがって、ショットのすべてが点火に関与していなくても、エネルギー損失は、主に非常に低い可能性のあるポンプエネルギーであるかもしれない。固体燃料の点火からのエネルギーの一部が銀を加熱する可能性があるので、第１の槽内での最小の加熱が必要な場合がある。
【０２２３】
１つの実施例において、ペレタイザへの入口の領域にあるセル壁を含むセル床は、発火生成物及び発火プロセスの少なくとも１つによって加熱され得る。床は、銀のような燃料の金属の融点を超えるような高温で操作されてもよい。床は、回収された生成物の少なくとも一部を加熱することができる。回収された熱い回収物及び床によって加熱された回収物は、あまりエネルギーを消費しないように予熱されたペレタイザーに流入することができる。溶融した点火生成物は、床から液体としてペレタイザーに流れることができる。電極８で発火しないショット５ｔは床に落下し、ペレタイザーにも流れ込む。流れは、液体又は固体としてもよい。かなりの電力がクリアされる前に点火生成物によって吸収される場合、点火生成物は非常に熱くなり、ペレタイザー内で散逸されるエネルギーが結果的に低下することがある。
【０２２４】
図２Ｉ１９から２Ｉ２１に示す１つの実施例では、セル円錐の底部は、溶融物貯留部又は円錐貯留部５ｂを含む。セル円錐は、高温耐性及び非磁性である、銀付着耐性の群の少なくとも１つの特性を有する材料を含むことができる。グラファイト、タングステン、モリブデン、炭化タングステン、窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素、ＳｉＣ被覆グラファイト、及びこれらの組み合わせのような、セルの少なくとも１つの成分の例示的な材料は、高温ステンレス鋼である。材料はコーティングされていてもよい。例示的な実施例は、ＳｉＣ被覆黒鉛、ムライト及びムライト−ＹＳＺ被覆ステンレス鋼である。セル２６の内部、バス・バー９及び１０の少なくとも１つと、マグネット８ｃ、８ｃ１、チャンネル８ｇ１、電極８の接続等の点火電流を供給するために融液に直接接触するもの以外の電極成分バス・バー９及び１０、ノズル５ｑ及びインジェクタ５ｚ１には、溶融物の付着に抵抗する材料でコーティングすることができる。例示的なコーティングは、研磨された陽極酸化アルミニウム、Ｗ、Ｍｏ、ＷＣ、グラファイト、炭化ホウ素、テフロン（ＰＴＦＥ）、ジルコニア＋  ８％イットリア、ムライト又はムライト−ＹＳＺなどのフルオロカーボンポリマーなどのアルミニウムを含む。もう１つの実施例において、リード及び電極構成要素は、溶融物の付着に抵抗する本開示の材料でコーティングされ得る高温ステンレス鋼ハウジングなどのハウジングで覆われ得る。ＳＦ−ＣＩＨＴセルは、コーティングの完全性を監視し、グラファイトなどのより多くのコーティングを施す手段の少なくとも１つをさらに備えることができる。定期的なメンテナンスを行うために、ＳＦ−ＣＩＨＴセルは、噴霧器などのグラファイトコーティングアプリケータをさらに含むことができる。噴霧器は、コーン表面上にグラファイトを含む噴霧を導く少なくとも１つのノズルと、当該技術分野で知られている乾燥グラファイト潤滑剤などのグラファイト源とを含むことができる。グラファイトのような材料は研磨されてもよい。ポリッシュは、少なくとも酸化アルミニウム、炭化ケイ素、及びダイヤモンド粉末を含むような細かい研磨材を用いて行うことができる。１つの実施例において、グラファイトを含む円錐リザーバーは、３Ｄ印刷によって製造することができる。一実施形態では、セル円錐は、カッターによってグラファイトから切断される。カッターは、レーザー又はウォーター・ジェットを含むことができる。カッターは、機械式鋸を含むことができる。カッターは、角度をつけて回転させることができる。或いは、傾斜した回転黒鉛ブロックから円錐を切断してもよい。円錐は、上部円筒、４５°の壁を有する円錐のような中間円錐、及び底部円錐形槽のような複数のセクションで作ることができる。
【０２２５】
１つの実施例において、円錐は、円錐を形成するように組み立てられた三角形ピースのようなセグメント化されたピースを含む。ピースはシートであってもよい。シートは、三角形の断片に切断され、共に嵌合して円錐を形成してもよい。これらのピースは、ステンレス鋼の円錐形のフレーム又は円錐のような支持構造のクラッドを含むことができる。組立機構内の雄ピースを含むピースは、雄ピースを受け入れるために雌スロットを含む頂部リング及び底部リングに嵌め込まれてもよい。トップ・リング及び底部リングは、真空チャンバ２６のようなフレームに直接的又は間接的に固定されてもよく、この固定によって、ピースが一緒に保持される。底部（ボトム）リングは、円錐リザーバー５ｂに取り付けられたフランジをさらに備えていてもよい。グラファイトからなるコーン要素の取り付け点は、拡張ジョイントを含むことができる。
【０２２６】
上部コーン及び円錐リザーバーの少なくとも１つの例示的な実施形態は、コーン状に形成されたグラファイト及びＳｉＣ被覆グラファイト、ステンレスコーンのような支持体をライニングしたグラファイト及びＳｉＣ被覆グラファイトの少なくとも１つ、少なくとも１つセグメント化グラファイト及びＳｉＣ被覆グラファイトプレート、ステンレス円錐を内張りし、セグメント化グラファイト及びＳｉＣ被覆グラファイトプレートの少なくとも１つを機械的に保持し、Ｗホイルをコーンに成形し、Ｗメッキステンレススチールコーン、Ｗホイルライニングをステンレススチールコーン、ステンレス鋼コーンをライニングしたセグメント化Ｗプレート、機械的に一緒に保持されたセグメント化Ｗプレート、約６０°のような急な角度を有するステンレススチール、ムライト又はムライト−ＹＳＺコーティング、円錐形Ｍｏホイル、  、ステンレス円錐のような支持体のＭｏ箔ライニング、ステンレス鋼コーンをライニングしたセグメント化Ｍｏ板、機械的に保持されたセグメント化Ｍｏ板、６０°のような急勾配のステンレス鋼Ｍｕｌｌｉｔｅ又はＭｕｌｌｉｔｅ−ＹＳＺでコーティングされたレットである。Ａｇ又はＡｇ−Ｃｕ合金溶融物のような溶融物の融点を超えて加熱されるステンレス鋼コーンのような円錐。加熱は、誘導結合ヒーターや抵抗ヒーターのようなヒーターと、ハイドリノ反応の少なくとも１つによって達成することができる。上部円錐、ＰＶ窓のような窓、及び点火生成物の接着を防止するためのハウジングのうちの少なくとも１つの他の材料は、サファイア、アルミナ、ボロシリカガラス、ＭｇＦ  ２及びセラミックガラスのうちの少なくとも１つを含む。
【０２２７】
１つの実施例において、円錐リザーバーの上方のセル壁は、円錐リザーバーの動作温度よりも低い融点を有することができるアルミニウムなどの金属などの材料を含むことができる。この様な場合、セグメント化されたアルミニウム片又はプレートを含むような対応する上部コーンは、円錐リザーバーの前で終わり、戻ってくる溶融物が円錐リザーバー内に流れ込むように、円錐リザーバーとの接続エッジ上をさらに延在することができる。上部コーンは、厚板のようなヒートシンクを含み、冷却されて溶融を防止することができる。表面は、溶融物の付着を防止するために酸化アルミニウムのような酸化物を含むことができる。
【０２２８】
円錐（コニカル）セル２６及び円錐（コーン）リザーバ５ｂの少なくとも１つは、雲母、木材、セルロース、リグニン、炭素繊維、及び炭素繊維強化炭素の少なくとも１つを含むかもしれないが、ここで、表面の少なくとも一部は、グラファイトに炭化されるかもしれない。ハイドリノ・プロセスからの熱により、コーン・ウォールが過熱することがある。木材（ウッド）円錐（コーン）リザーバー又はコーン・セルは、冷却され得る金属シンクなどのバッキング・ヒートシンクを備えることができる。冷却は、円錐リザーバー又はコーンセル壁に取り付けることができる熱交換器を含むことができる。熱交換器は、冷却器３１ａによって冷却され得る冷却材を含むことができる。熱交換器は、コーン壁に固定されたパイプを含むことができ、そこでは空気のような気体が、ファンのような空気移動装置によってパイプに通される。システムは、壁が空冷によって冷却されるように開いていてもよい。
【０２２９】
リザーバ内の金属は、溶融するか、又は加熱によって溶融状態に維持されてもよい。金属は、貯蔵器の外側を加熱するか、直接加熱することによって間接的に加熱されてもよい。リザーバは、抵抗ヒータと、リード５ｐ及びコイル５ｆを含む外部又は内部の誘導結合ヒータ５ｍのうちの少なくとも一方のようなヒータで加熱することができる。銀は高い熱伝導率を有するので、内部の抵抗加熱器のために内部の熱を迅速かつ均等に移すべきである。高温に耐える適切な抵抗加熱器は、ニクロム、グラファイト、タングステン、モリブデン、タンタル、ＳｉＣ又はＭｏＳｉ２、貴金属、及び耐熱金属加熱要素を含むものである。形状は、パンケーキ形状のヒーターのような空間の最小化を伴う迅速な熱伝達があるようなものであってもよい。ヒーターは、水蒸気及び水素の少なくとも１つと接触するように適切な保護コーティングで処理されてもよい。或いは、加熱要素は、銀などの溶融物で濡らされることによって、水及び水素の少なくとも１つとの反応から保護されてもよい。燃料の点火からの光は、主にＰＶコンバーター２６ａに上方に伝播する。しかし、下方に伝播する光及び熱は、消費されるヒータ電力の量を制限するために、円錐リザーバー５ｂ内のものなどの発火生成物を加熱するのに役立ち得る。リザーバは、低真空可能チャンバ５ｂ５及び真空接続５ｂ６によって提供されるセルの真空中に維持され、伝導及び対流などの手段による熱損失を減少させることができる。リザーバは、溶融銀のような点火生成物の戻りのための通路を有することができる放射シールドをさらに含むことができる。燃料電池の例示的な場合のように、リザーバは、熱損失が最小となるように、サーモ又はジャケット付き壁を含むことができる。ＳＦ−ＣＩＨＴセルのアイドル状態では、リザーバは、セルが動作可能な状態になるように溶融物を維持するために定期的に加熱する必要があるだけである。例示的な事例として、燃料電池の技術分野では、約１２時間から２４時間ごとの時間枠で加熱が必要であることが知られている。
【０２３０】
リザーバは、少なくとも１つの水と水素を溶融物に供給して取り込むための少なくとも１つのバブラーチューブ５ｚを含むことができる。バブラー・チューブ５ｚは、溶融燃料電池のような燃料電池の分野で知られているような蛇行したガスの流れ場又は拡散器を含むことができる。バブラー・チューブは、注入されたガス、例えばＨ２Ｏ及び  Ｈ２を溶融物中に溶解及び混合された少なくとも１つに捕捉するための反転カップを含んでもよい。ガスは、逆カップ形状のディフューザの内部に放出されてもよい。ディフューザは溶融物の下に沈められ、溶融物はディフューザの頂部の周りを流れてガスを受け入れることができる。トラップされたガスは、電磁ポンプ５ｋへの溶融物の流れを容易にするための圧力を提供することができる。フロー・フィールドなどのバブラー・チューブ５ｚは、グラファイト、Ｗ、ＷＣの少なくとも１つのように、銀が濡れない材料を含むことができる。濡れ性の欠如は、銀がバブラーのガス孔を詰まらせるのを防ぐことができる。パイプ・バブラー５ｚは、表面が炭化されていてもよい木材、セルロース、又はリグニンなどの炭素を含む少なくとも１つの水素透過膜と、グラファイト、炭素繊維強化炭素、Ｐｄ−Ａｇ合金、Ｎｉ、ニオブ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｉｒ、貴金属、及び当技術分野で知られている他の水素透過膜が挙げられる。膜は、ソース５ｕなどの水素ガスを受け取り、Ａｇ、Ａｇ−Ｃｕ合金、及びＣｕ溶融物の少なくとも１つのような、膜を横切って溶融物への拡散を促進することができる。パイプ・バブラー５ｚは、多孔質セラミック膜又はフリットなどの水透過性膜又はフリット（ｆｒｉｔ）をさらに含んでもよい。Ｈ２Ｏ透過性フリットは、ジルコニア、ムライト、ムライト−ＹＳＺ、又はＨ２Ｏと反応せず、溶融物によって濡れない多孔質グラファイトなどの材料を含むことができる。膜は、ハニカムを含むことができる。他の代表的な膜及びフリットは、イットリア安定化ジルコニア、スカンジア安定化ジルコニア、サーメットをさらに含むガドリニウムドープセリアを含む。代替の膜は、セルロース、木材、炭化木材、及び炭素繊維強化炭素を含む。５ｕ及び５ｖのような供給源からの圧力は、Ｈ２及びＨ２Ｏが溶融物に供給される速度を制御することができる。
【０２３１】
Ｈ２Ｏ及び  Ｈ２の少なくとも１つは、対応する適用ガスの分圧に依存して溶融物中に可溶性であってもよい。図２Ｉ１７に示されるような１つの実施例では、溶融金属燃料を含むペレタイザ５ａは、第２の槽５ｃとマニホールド５ｙからのガスを選択的に選択的に封止する少なくとも２つの値をさらに含み、  Ｈ２Ｏ及びＨ２が第２の槽５ｃ内の溶融物に適用される。まず、第２の槽５ｃの入口のバルブを閉じて第１のＥＭポンプ５ｋへの逆流を防止し、マニホールドバルブを開いてマニホールド５ｙを介して供給される加圧ガスで処理する。次に、第２のポンプ５ｋ及びガス圧の少なくとも一方がガス処理された溶融物を第２の槽５ｃ及びノズル５ｑから押し出すことができる。次に、マニホールド５ｙへのバルブが閉じられ、第２の槽５ｃへの入口の値が開かれ、第１のＥＭポンプ５ｋが第２の槽５ｃ内に溶融物を送り込むことを許し、加圧ガス処理及び処理された溶融物の吐出を繰り返す。当業者に知られている代替的なバルブ、ポンプ、及びガスラインならびに溶融ライン及び接続は、本開示の範囲内である。ペレタイザーは、入口及びマニホルド値を有する複数の第２のチャンバ５ｃを備えることができる。燃料水和は、処理された溶融物を用いた連続的な連続噴射を達成するためにチャンバ間で同期させることができる。
【０２３２】
複数のバブラーはマニホルド５ｙから供給されてもよい。Ｈ２及びＨ２Ｏのうちの少なくとも１つは、５ｕ及び５ｖなどの各ガスの供給源に供給されてもよい。１つの典型的な実施例において、水、水蒸気、及び蒸気のうちの少なくとも１つが、供給源５ｖから供給される。水蒸気及び水蒸気のうちの少なくとも１つは、水蒸気発生器及び蒸気発生器５ｖのうちの少なくとも１つによって供給されてもよい。水蒸気発生器は、キャリアガス及び水源を備えてもよく、キャリアガスは、水リザーバ５ｖのような水を介してバブリングされる。水素は、ハイドリノ反応における反応物としても機能するように、Ｈ２Ｏを通って泡立つキャリアガスを含むことができる。ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器は、リサイクルされ得る任意の未反応Ｈ２の回収及び再循環システムをさらに含み得る。回収システムは、水素を選択的に結合してポンプなどの再循環システムに供給するための金属のようなゲッターを含むことができる。回収システムは、Ｈ２又は当業者に知られている他のシステム用の選択的フィルタを備えることができる。もう１つの実施例において、キャリアガスは、アルゴンなどの希ガスなどの不活性ガスを含むことができる。  ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器は、リサイクルされ得るキャリアガスの回収及び再循環システムをさらに備えることができる。回収システムは、キャリアガス又は当業者に知られている他のシステム用の選択的フィルタを含むことができる。Ｈ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つを吸収した溶融物を含む燃料は、リザーバから輸送されてもよい。リザーバは、電磁（ＥＭ）ポンプ５ｋに出口とすることができる。図２Ｉ１４から２Ｉ１８に示す実施例では、電磁ポンプは、誘導結合ヒーター５ｏのようなヒーターでトレース加熱することができる噴射チューブを含む第２の槽５ｃに流出することができる。本開示の１つのような配管（ｔｕｂｉｎｇ）は、誘導結合ヒーター放射を吸収する際に非常に効率的であり得る。チューブは、真空チャンバー内で動くことができる研磨された又は電気研磨されたチューブのような放射率が低くてもよい。或いは、第２の槽５ｃの抵抗性ヒーターのようなヒーターは、第２の槽の内部にあってもよく、第２の槽は、内部ヒーターを収容するのに十分な直径又はサイズを有する。
【０２３３】
始動のために、ポンプ・チューブ５ｋ６は、熱伝達断面積を増大させるために、銀又は銀−銅合金などの燃料金属で充填されてもよい。この領域は、加熱された円錐リザーバー５ｂからポンプ５ｋへの入口までの配管（ｔｕｂｉｎｇ）に沿って熱が伝導される速度を増加させるために増加させることができる。或いは、ポンプ・チューブを抵抗性トレース加熱で加熱してもよく、又はチューブを絶縁してもよい。１つの実施例において、配管は、断熱と熱伝達時の効果との間の熱の移動を制御するように可変又は調整可能な断熱材を含む。絶縁は、ポンプ始動中に高絶縁状態で行われてもよく、絶縁は、ポンプが過熱するのを防止するために作動中に高い熱伝達を提供する状態で作製されてもよい。１つの実施例において、可変の、調整可能な、又は制御可能な断熱材は、ポンプジャケットを包囲する真空ジャケットを含む。真空ジャケットは始動時に排気され、ポンプ作動後に迅速な熱伝達のためにガスがジャケットに加えられる。真空ジャケットのマニホルドの外側は、過熱を防止するために追加の熱除去能力を提供するために水冷で冷却されてもよい。或いは、ポンプ配管及びバス・バーは、ポンプの動作中に達成可能な温度を超える温度で動作可能なＴａなどの高温材料を含むことができる。このようなＴａポンプ・チューブのような高温可能なポンプ・チューブは、高温耐酸化性コーティングでコーティングすることができる。バス・バーは、ポンプ管（チューブ）金属よりも導電性の金属を含むことができる。バス・バーは、高温で動作することができる。放射熱伝達が最大動作温度を制限することがあります。ポンプチューブは、熱伝達を増加させるために表面積を増加させるフィンのような要素を含むことができる。高温可能な管は、酸化を防止するためのコーティングを含むことができる。或いは、ポンプチューブは、その表面に接触した水コイルのような冷却システムを備えていてもよく、水は始動中に最初に排出される。ポンプが温度で動作すると、必要に応じて余分な熱を制御された方法で除去するために、水又は他の適切な冷却剤を冷却システムに送り込むことができる。制御は、冷却剤ポンプ速度、冷却器熱除去率、及び冷却剤の入口及び出口温度を制御することによって達成され得る。図２Ｉ１９に示すもう１つの実施例において、電磁ポンプは、アルゴン又はヘリウムなどの不活性ガスなどの伝熱ガスで満たされている下部チャンバ５ｂ５内に収容される。不活性ガスは、ポンプ管の酸化を防止するために、約１から５％のＨ２を含む希ガス−水素混合物などの水素をさらに含んでもよい。下部チャンバ５ｂ５は、フランジ及びグラファイトガスケットのようなガスケットを用いてセル２６に封止されてもよい。圧力は、ポンプ管の温度を制御するように調節することができる。冷却システムは、ポンプチューブからの熱伝達率を制御するために、不活性ガスタンク、ポンプ、圧力計、圧力コントローラ、温度レコーダを備えていてもよい。
【０２３４】
もう１つの実施例において、第２の槽５ｃは、その入口端部に曲がり部を有し、ノズル５ｑで終わる噴射セクションを備え、ポンプ５ｋから溶融物を受け取り、電極８内へと噴射される、ノズル５ｑに送るための導管として機能する。セル円錐（ｃｏｎｅ）リザーバーは、ポンプ・チューブ５ｋの入口に入ることができる。ポンプ・チューブは、垂直に向けることができる。第２の槽は、約９０°から３００°の範囲の円弧状に曲がり、第２の槽の注入セクションは電極８に向いている。第２の槽５ｃは、溶融物を電極に注入するような経路で円錐リザーバーを通って戻ることができる。第２の槽などのペレタイザー構成要素の直径又はサイズは、流れ上の抗力が過大でないように選択することができる。さらに、第２の槽は、抵抗性又は誘導結合ヒーターなどのヒーターによって加熱されたトレース加熱されてもよい。注入セクションを加熱するための誘導結合ヒーターのようなヒーターは、入口部分を加熱する５ｆなどのコイルを含むことができ、セル２６の壁を貫通して注入セクションを加熱することができるコイル５ｏをさらに含むことができる。第２の槽の入口部分は、管状ループを包囲するコイル５ｆを有する誘導結合ヒーターによって加熱される管状ループを含むことができる。
【０２３５】
図２Ｉ１９及び図２Ｉ２０に示す１つの実施例において、セル壁２６は、グラファイト、黒鉛被覆高温ステンレス鋼のようなグラファイト被覆金属、タングステン、及び炭化タングステンのうちの少なくとも１つのような銀付着に耐性のある材料を含む。セル壁は、円錐形の底部に向かって先細になっていてもよい。セル底部は、銀溶融物（メルト）のようなメルトを収容するために円錐リザーバー５ｂに接続する嵌合フランジに接続することができるフランジを含むことができる。円錐リザーバー５ｂは高温動作が可能であり、グラファイト、タンタル、ニオブ、チタン、ニッケル、モリブデン、タングステン又は他の高温又は耐火材料又は高温ステンレス鋼などの金属などの材料を含むことができる。円錐リザーバーは、銀溶融物のような溶融物の付着に抵抗する材料で裏打ち（ライニング）されていてもよい。典型的な円錐リザーバー及びライナは、黒鉛又はタンタル又はグラファイトで裏打ちされたニオブを含む。グラファイトライナーはセルに接続されていてもよい。接続は、Ｍｏ、Ｔａ、又はＮｂスクリューのような高温ねじのような締結具によって一緒に締結された嵌合フランジによって行うことができる。留め具は、アンカーに螺合される１つ又は複数のボルトを備えたアンカーを備えることができる。円錐リザーバーが真空又は不活性雰囲気中にある１つの実施例において、ライナなしのグラファイトを含むこともできる。真空又は不活性雰囲気は、真空可能な下部チャンバ５ｂ５によって提供されてもよい。円錐リザーバーは、電磁ポンプ５ｋのポンプチューブの入口の嵌合フランジに接続する底部フランジを含むことができる。周囲コイル５ｆを含む誘導結合ヒータは、銀、銀銅合金、及び銅金属の少なくとも１つのような溶融金属の融点より高い温度へと、円錐リザーバー５ｂ、及び、ポンプ５ｋへの入口の少なくとも一部  を加熱するかもしれない。フランジ接続部を起点として定義した場合、チューブは最初に下方に向いており、適切な曲率半径を有するループを形成して、チューブを垂直方向に配置して円錐リザーバー５ｂと交差させる。入口は、直進ポンプチューブ５ｋ６に移行することができ、ポンプの方向は垂直に向けることができる。ポンプの出口管（チューブ）は、円錐リザーバー壁と交差するように垂直に延びることができる。交差は、円錐最大半径にあるかもしれないが、それは、円錐リザーバ５ｂからのポンプ・ヨーク（ｙｏｋｅ）及び磁石５ｋ４及び５ｋ５（図２Ｉ１６）の最大距離を提供するためであり、更に、円錐リザーバのそれよりも妥当な低い温度でこれらのポンプ構成要素を動作を提供するためである。ポンプ磁気回路５ｋ４及び５ｋ５は、円錐リザーバーの接線方向に向けることができ、バス・バー５ｋ２は短く、円錐リザーバーに対して垂直に、リード５ｋ３を電流源に向けて、バス・バー５ｋ２の方向に対して約９０°である。磁気回路５ｋ４及び５ｋ５の向きは、高温部品からの距離を最大にすることができる。円錐リザーバやインレット・チューブ、ポンプ・チューブ５ｋ６、アウトレット・チューブなどの高温用構成要素は、融液の融点以上にする必要があり、磁気回路５ｋ４などの低温用構成要素及びＥＭポンプ５ｋの５ｋ５は、約３００℃未満などのは��かに低い温度にあることが要求される。２つのタイプの成分の間の温度分離を維持するために、ペレタイザーは、成分間の絶縁を含むことができる。更に、磁気回路は、水冷伝熱プレート５ｋ１及びチラー３１ａを含む冷却システムによって冷却することができる。また、誘導結合ヒータ５ｆの水冷コイルは、電磁ポンプ５ｋの磁気回路を冷却する役割を果たし、逆も同様である。円錐リザーバー及びポンプ入口は、第１の槽５ｂを含むことができる。電磁（ＥＭ）ポンプ５ｋは、約３／８インチのタンタル又はニオブ・チューブ及びノズル５ｑのようなポンプ出口チューブを含むことができる第２の槽５ｃを介して、円錐リザーバーから銀溶融物（メルト）のような溶融物を電極にポンプ輸送することができる。ポンプ入口及び出口管のループは、円錐リザーバー壁を通って少なくとも約１８０°後退する屈曲部を含むことができる。管（チューブ）５ｃは、円錐リザーバーに収容された銀溶融物レベル以下の領域において円錐リザーバー５ｂの内部を移動し、ノズル５ｑで終わる溶融物レベルよりも上に突出する。ノズルは、槽ヒーターを必要とせずに溶融物がチューブ内を流れる間、溶融したままになるように、溶融物レベルよりわずかに上にあってもよい。溶融物レベルからかなり離れたノズルを有する他の実施例では、加熱は、誘導結合ヒーターなどのヒーターによって第２の槽の遠位の噴射セクションに適用される。前者の場合のような実施例において、電極は溶融物のレベルに非常に近接して配置されてもよい。１つの実施例において、溶融物と電極との分離距離は、約１ｍｍから１００ｍｍ、１ｍｍから５０ｍｍ、及び１ｍｍから１０ｍｍの少なくとも１つの範囲内にある。セルは、内側の円錐リザーバー・フランジと円錐リザーバへの入口とを含むセルの底部に、より大きな直径の真空ハウジング・フランジを有することができる。真空又は不活性雰囲気を維持することができる下部チャンバ５ｂ５が真空ハウジングフランジに接続されてもよい。真空ハウジングの内部真空は、真空接続ライン５ｂ６によってセルの内部真空に接続することができる。或いは、真空接続ライン５ｂ６は、セル真空ポンプ１３ａに共通のマニホールドに接続されてもよい。下部真空可能チャンバ５ｂ５は、ドーム状のエンドキャップを有することができる右のシリンダを備えることができる。下部真空可能チャンバ５ｂ５は、円錐リザーバー５ｂ、ポンプチューブ５ｋ６及びその入口及び出口を含む電磁ポンプ５ｋの少なくとも一部分、ＥＭポンプバス・バー５ｋ２及び少なくとも部分的に磁気回路５ｋ４及び５ｋ５と、加熱コイル５ｆとを備えている。電磁ポンプ５ｋ３のバス・バー、誘導結合ヒータコイル５ｐへのリード、及び任意のセンサリード線への電気的接続は、下部真空可能チャンバ５ｂ５の壁を貫通することができる。ＥＭポンプ磁気回路５ｋ４及び５ｋ５の一部は、下部真空可能チャンバ５ｂ５を貫通するか、又はフラックスを貫通してもよく、磁石及び場合によっては磁気回路５ｋ４及び５ｋ５の一部は下部真空可能チャンバ５ｂ５の外側にあってもよい。真空は、グラファイト、Ｔａ、及びＮｂなどの空気に敏感な材料を酸化から保護することができる。もう１つの実施例において、大気からの真空又はシールを維持することができる下部チャンバ５ｂ５は、セルの真空に接続されていなくてもよい。この場合、下部チャンバー５ｂ５に窒素等の不活性ガスやアルゴン等の希ガスを充填してもよい。さらなる保護は、雰囲気ガス反応性材料を、セラミックなどの電気めっき又は物理的コーティングなどの保護コーティングでコーティングすることによって達成することができる。
【０２３６】
１つの実施例において、誘導結合ヒーター・コイル・リードは、セル２６又は下部チャンバ５ｂ５の少なくとも１つのような発電機の密閉された部分に貫入する。セル、チャンバ５ｂ５の少なくとも１つ、及び電磁ポンプフランジプレートなどの２つの間の隔壁の少なくとも１つのような対応する壁のリード５ｐの貫通は、リード５ｐが電気的に短絡しないように電気的に絶縁されていてもよい。貫通部は、壁部で生じてもよく、又は壁部よりも低い温度である場所を提供するために、壁部から離れた場所で発生してもよい。壁は、電気的接触なしにリードを収容する導管によって遠方の場所に接続されてもよい。密封された貫通部の反対側の導管端部は、壁部に溶着されて、壁部にシールを形成することができる。リード線が熱伝導要素を貫通し、真空シールが離れた位置にある１つの実施例において、リード線は、要素と電気的接触を起こすことなく、電磁ポンプフランジプレートのような要素の穴を通過することができる。リード線を研磨して、リード線への放射率及び熱伝達を低下させることができる。導管は、温度がはるかに低い熱伝導要素と導管の反対側の端部に電気絶縁体を用いてリードのまわりを真空シールすることができる。絶縁体は、テフロン・スウェジロック（Ｔｅｆｌｏｎ  Ｓｗａｇｅｌｏｋ）又はカルレッツ（Ｋａｌｒｅｚ）  Ｏリングを備えるウルトラ−トール（Ｕｔｒａ−Ｔｏｒｒ）のようなテフロン（登録商標）シールなどの低温シールを含むことができる。或いは、真空気密的なリード貫通部は、市販の高温ＲＦ貫通部を備えていてもよい。
【０２３７】
１つの実施例において、円錐リザーバー及びチャンバ５ｂは、真空コネクタ内で一緒にねじ込まれ、真空ハウジングの上部プレートにねじ込まれる。ポンプ・チューブは、天板を貫通してもよい。槽５ｂは、溶接のような手段によって天板に取り付けることができる。１つの実施例において、ポンプ・チューブ５ｋ６は、溶融チューブの融点より高い所望の温度にチューブを維持する誘導結合ヒーターなどのヒーターによって独立して加熱することができる。１つの実施例において、１つの誘導結合ヒータＲＦ電力ユニットを、複数の誘導結合ヒータ・コイルに多重化することができる。ポンプ・チューブヒータは、円錐リザーバー・ヒータコイルとポンプ・チューブ・ヒーター・コイルの駆動の間に切り換えられるＲＦ発生器（ジェネレータ）のデューティ・サイクルで、円錐リザーバー・ヒータ用のＲＦジェネレータによって間欠的に駆動されるヒーター・コイルを含むことができる。デューティ・サイクルは、円錐リザーバー及びポンプ・チューブを所望の温度に維持するように制御することができる。典型的なデューティ・サイクル範囲は、約１０％から９０％である。或いは、ＥＭポンプ・チューブは、発電機の高温部分から伝達される熱によって加熱されてもよい。熱は、ヒーター又はハイドリノ反応からのものであってもよい。１つの実施例において、熱伝達は、熱伝達ブロック５ｋ７（図２Ｉ２６）を含み得る銅のような導電性媒体によって伝達される加熱円錐リザーバー５ｂからである。ブロックは、円錐リザーバー及びポンプ・チューブと接触するように機械加工又は鋳造することができる。ポンプ・チューブ５ｋ６と伝熱ブロック５ｋ７との間の熱接触を良好にするために、ポンプ・チューブをＴｈｅｒｍｏｎ  Ｔ−９９のような熱伝達化合物で被覆してもよい。
【０２３８】
各バス・バー９及び１０は、キャパシタ・バンクへの接続を含むことができる。キャパシタ・バンクは、正のバス・バーに接続された１つと、負のバス・バーに接続された１つと、バス・バーによって接続された対応する反対極性のコンデンサ端子とを備えた直列の２つの並列コンデンサの複数（例えば２つ）の並列セットを含むことができる。回路は、電極間にショットの到着と共に完成することができる。キャパシタは、キャパシタを充電するために電力源に接続され、キャパシタが電圧を感知する動作中にそれらの電圧を維持することができる。各バス・バーは、セル壁を垂直に貫通し、対応するキャパシタの端子のネジ山を受け入れるネジ山を有する銅ブロックのようなマウントを含むことができる。水平バス・バーが各垂直バス・バーのねじ付き端部にねじ込まれてもよく、電極が水平セクションの端部上に摺動してもよい。電極は、クランプなどの締結具によってボルト又は止めねじによって固定することができる。
【０２３９】
電極は、ＰＶコンバーター２６ａに向かってギャップ８でチャネルを形成する下向きのＶ字形のような本開示の１つを含むかもしれず、そして、チャネル８及び磁石８ｃを含む電極ＥＭポンプをさらに含むが、磁石８ｃ１及びチャネル８ｇ１を含む第２の電極ＥＭポンプをオプションとして更に含む。いずれかの電極ＥＭポンプの磁石の過度の加熱を防止するために、８ｃ及び８ｃ１などの磁石をセル２６の外側に配置することができる。磁場は、鉄、コバルト、及びＨｉｐｅｒｃｏ（登録商標）５０合金（４９％Ｃｏ、４９％Ｆｅ、２％Ｖ）ヨークの少なくとも１つのような高温で動作し得る強磁性卵黄（ｙｏｌｋｓ）のような磁気回路８ｃ（図２Ｉ２９−２Ｉ３１）によって８ｇ及び８ｇ１のようなチャネルに供給されてもよい。もう１つの実施例において、ヨークは、温度が最大のギャップにＣｏ又はＨｉｐｅｒｃｏ（登録商標）５０合金のような１つの材料を含み、磁石を接続する低温部分に鉄などの他の材料を含むことができる。磁石は、ＣｏＳｍ磁石のような高い最高動作温度を有する材料を含むことができる。ＣｏＳｍをさらに熱的に絶縁するために、磁気回路は、ＣｏＳｍの３５０℃と比較して５２５℃までの最高温度で動作することができるＡｌＮｉＣｏ磁石のような、より高い温度で動作することができる内部磁石を備えることができる。電極ＥＭポンプ磁気回路は、磁石とヨークとを含み、それぞれがセル壁２６を貫通することができる。或いは、磁束は、第１の外側磁気回路部からセルの内側の第２の磁気回路部まで壁を貫通することができる。フラックスの浸透を可能にする典型的な壁材料は、高温ステンレス鋼である。別の実施例では、ノズル５ｑは、ＥＭポンプ５ｋからの圧力が電極ギャップ８ｇ及び任意に８ｇ１を通って溶融物をポンピングするように電極８に近接して配置されてもよく、第１及び第２の電極ＥＭポンプの少なくとも１つは、オプションである。ノズル５ｑは、石英のような非導電体又はグラファイトのような低導電体からなり、ギャップ８ｇに近接していてもよく、電極８と接触して、少なくとも１つの電極間隙又はチャネル８ｇ及び８ｇ１を含む。或いは、ノズルは、石英又はセラミックスリーブのような非導電性のもので尖っていてもよく、窒化ホウ素のような不導体で被覆されていてもよく、又はポンプチューブの材料のような導体を備えていてもよいが、ノズル及び電極８を含む。セルは、ノズルを通ってセル内の他の構成要素への電気の流れを防止するために接地されるのではなく、電気的に浮遊することができる。セル壁、バス・バー９及び１０、及びセル内の他の要素は、Ａｇ  ７２重量％−Ｃｕ  ２８重量％のような銀又は銀  −  銅合金のような溶融物の付着に抵抗するシースで覆うことができる。典型的なシース材料は、グラファイト、炭化ホウ素、テフロン（ＰＴＦＥ）、ジルコニア＋  ８％イットリア、ムライト又はムライト−ＹＳＺなどのフルオロカーボンポリマーである。電極によって点火されるショットは、Ｈ２Ｏと水素のグループのガスの少なくとも１つをさらに含む溶融Ａｇのような溶融金属を含むことができる。コーン・リザーバ５ｂは、ガスを溶融物に点火するため、パイプ・バブラー又はガスフローフィールド５ｚ及びＨ２Ｏ及びＨ２  ５ｕ及び５ｖ  の少なくとも１つの源に接続されたマニホールド５ｙからの  少なくとも１つのガス又は水ラインを含むかもしれない。ラインは、円錐（コーン）リザーバー５ｂの壁を貫通して、パイプバブラー５ｚ又はガス・フロー・フィールドに接続することができる。
【０２４０】
或いは、Ｈ２Ｏ  及びＨ２の少なくとも１つは、電極８においてバルブ５ｚ２及び噴射レギュレータによって制御される噴射器５ｚ１による噴射によって、加えられるかもしれない。噴射器５ｚ１は、点火プラズマの一部及び点火プラズマの中心の少なくとも１つに、溶融物の一部の中に、実質的に溶融物の流れの中に、Ｈ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つを噴射するかもしれないが、これにより、溶融物及びプラズマの少なくとも１つにＨ２Ｏ及びＨ２のうちの少なくとも１つの取り込みを最大限にする。典型的な噴射器（インジェクタ）５ｚ１は、Ｈ２Ｏをプラズマに直接注入する端部に５０ｕｍの穴を有するステンレス鋼管を含む。インジェクタは、それぞれが約０．００１ｕｍから５ｍｍの範囲の直径を有するような少なくとも１つのピンホールを含むノズルを含むことができる。ガスは、インジェクタ５ｚ１から方向的に流れることができる。ガスは、Ｈ２Ｏ及びＨ２ジェット又はビームの少なくとも１つなどのガス・ジェット又は分子ビームを含むことができる。ノズルは、点火のポイントに近接して、ギャップ８ｇの０．１から５ｍｍの範囲内に配置されて、点火に効率的にガスを供給し、セルから汲み出される余分なガスを避けることができる。噴射は、電極ギャップ  ８ｇの下方で行うことができる。インジェクタ５ｚ１の先端は、ＷやＭｏなどの開示の１つのような高融点金属などの熱損傷に耐性のある材料を含むことができる。もう１つの実施例において、インジェクタ５ｚ１のノズルは、溶融金属にガスを注入するために、電極の長さに沿って整列されたピンホールなどの複数のピンホールを含むことができる。１つの典型的な実施例において、ピンホールは直径約２５  ｕｍである。噴射は高速でもよい。高速度は金属をガスで含浸させるのを助け、ガスをより大きな収率で反応混合物に導入することができる。分子ビームは、ＨＯＨ触媒の形成を促進し得る。１つの実施例において、インジェクタ５ｚ１の先端は、点火されるべきプラズマ又は燃料に注入された水の微細なミストを形成するためのディフューザを備えることができる。
【０２４１】
１つの実施例において、インジェクタ５ｚ１は、ハイドリノ・プロセスからの所望の出力を維持するフロー・レイトでの水がインジェクタ内においては沸騰しないように、プラズマからインジェクタへの熱伝達率を制限するように設計される。インジェクタ５ｚ１は、ｉ）最小表面積、ｉｉ）熱伝達率の低い材料、ｉｉｉ）表面絶縁、及びｉｖ）流れる水への熱伝達を制限するための放射シールド  を含むかもしれない。ハイドリノ反応がＨ２Ｏ→Ｈ２（１／４）＋１／２Ｏ２＋５０ＭＪであるところの典型的な１つの実施例において、Ｘワットのパワーを生成するための最小の水の流速（フロー・レイト）は、
フロー・レイト＝（Ｘワット／５０  ＭＪ／１モルＨ２Ｏ）
×（１リットルＨ２Ｏ／５５モル）                  （３９）
Ｘ＝５００ｋＷである典型的なケースでは、流速は０．１８ｍｌ／ｓである。０℃の初期温度から１秒あたり０．１８ｍｌの水を沸騰させるパワーは、４９０Ｗである。従って、インジェクタ５ｚ１は、プラズマからのようなセルからの熱の最大受容速度が４９０Ｗ未満の出力に対応するように設計される。
関係式：
Ｐ＝１／２（ρｖ２）                              （４０）
を使用して、ここで、Ｐは圧力、ρは水の密度であり、ｖは速度であるが、３気圧の水噴射圧力は、２５ｍ／ｓのノズル５ｑの流速に対応する。この流速で０．１８ｍｌ／ｓ（０．１８×１０−６ｍ３）をデリバリするためのノズル５ｑのオリフィスのサイズは、７．２×１０−９ｍ２（９５ｕｍ直径のディスク）である。この直径の２倍のチューブを３ｃｍプラズマに浸した場合、チューブのプラズマ収縮面積は１×１０−５ｍ２であり、熱伝達率は、４９０Ｗ／１×１０−５ｍ２、又は、４．９×１０−７Ｗ／ｍ２未満でなければならない。低い熱受容率を有する例示的な耐熱ノズルは、カルシア又はイットリアで安定化され得るアルミナ又はジルコニアを含む。ピンホールを含むものなどのノズル５ｑは、水流をプラズマの所望の部分全体に水を分散させる容積に広げるような形状を有してもよい。広がりは、プラズマ中の水の均一な分散を含むことができる。水源５ｖは、貯水槽と、インジェクタ５ｚ１に水を供給するポンプとを備えていてもよい。バルブ、流量計、及びレギュレータ５ｚ２は、ノズル５ｑを通って注入される水流の速度を制御することができる。
【０２４２】
インジェクタ５ｚ１は、約０．０１Ｔｏｒｒから１０００Ｔｏｒｒ、０．１Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒ、０．１Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒ、及び１Ｔｏｒｒから２５Ｔｏｒｒの少なくとも１つの範囲内のような、電極の領域における所望の部分Ｈ２Ｏ圧力を維持することができる加湿器を備えることができる。
【０２４３】
分子線を冷却して氷結晶を形成させ、ハイドリノ反応の速度を増加させることができる。冷却は、冷却機３１ａによって提供されてもよい。冷却は、水素又は希ガスなどのキャリアガスを冷却することによって達成することができる。水は凍結限界まで冷却することができる。水の中に水素などのキャリアガスを溶解させて過冷却水を形成することにより、凝固点を低下させることができる。過冷却水は、水素などのキャリアガスをバブリングすることによってエアロゾル化することができる。１つの実施例において、直径０．１から１００ｕｍの範囲のような微小水滴は、超音波エアロゾル化装置のようなエアロゾル化装置によって形成することができる。超音波周波数は、約１ｋＨｚから１００ｋＨｚのような高い周波数であり得る。エアロゾル化は、氷結晶の形成をもたらし得る。水は真空中に噴射することができる。真空への膨張は、水を冷却して氷を形成する可能性がある。真空中に噴射された水の蒸発は、氷を形成し得る。蒸発によって、噴射された水が氷を形成する可能性がある噴射器５ｚ１の先端を冷却することができる。噴射された水及び先端の少なくとも１つは、冷却機３１ａによって冷却されてもよい。冷却は、先端の氷結及び目詰まりを防止しながら、注入された水の氷結晶形成をもたらす温度にすることができる。氷結晶の形成は、冷却されたキャリアガスをバブリングすることによってさらに促進され得る。過超冷却はまた、バブラーのような水貯蔵器内の核形成サイトの圧力の低減及び排除の少なくとも１つによって達成されてもよい。１つの実施例において、凝固点を低下させるために添加剤を水に添加することができる。例示的な添加剤は、塩、無機化合物、及び有機化合物である。後の場合において、有機化合物は、セルの動作中に消費され、置換されてもよい。水素ガスなどのガスは、水を通って泡立ち、氷結晶を形成して、ハイドリノ反応のためのＨ及びＨＯＨ触媒の少なくとも１つの供給源として役立つように溶融物に注入されてもよい。１つの実施例において、氷を昇華させて電極に送ることができる。気化した氷は、マニホールドを通して流すことができる。氷は、より大きな粒子が点火サイトに流入するかもしれないところ、適切な表面と物理的に接触することにより、核化するか、又は、より大きな結晶へと堆積するかもしれない。この流れは、複数のピンホールを有するマニホールドを通ってもよい。１つの実施例において、噴射器（インジェクタ）は、チャネル８ｇのような電極の壁に配置されてもよい。もう１つの実施例において、噴射器（インジェクタ）５ｚ１は、ノズル５ｑの反対側にある。１つの典型的な実施例において、ノズル５ｑは、電極８に溶融物を注入し、噴射器（インジェクタ）５ｚ１は、チャネル８ｇなどの電極の他方の側に、上からＨ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つを注入する。水は、微細な氷晶、蒸気、及び液体の水の少なくとも１つの形態であってもよい。１つの実施例において、５ｕ及び５ｖなどの供給源からの入力ガスが、真空下に維持されるセルに注入される。大気圧未満の入力圧力をコントロールすることは、噴射器（インジェクタ）５ｚ１を通るガスの流速をコントロールするかもしれない。噴射のための入力ガス圧力及び流速の少なくとも１つは、バルブ、ポンプ、フロー・コントローラー、及び圧力モニタ及びコントローラー５ｚ２によってコントロールされることができる。セル真空は、チラー、クライオポンプ、及び真空ポンプ１３ａのうちの少なくとも１つのような水蒸気凝縮器で維持することができる。セルの真空は、水トラップ及びスクロールポンプなどの真空ポンプのようなポンプで維持することができる。水凝縮器は、チラー及びクライオトラップの少なくとも１つを含むことができる。１つの実施例において、ポンプは、水蒸気成分が本質的に理想気体として振る舞うように、ポンピングしながら高温でセル・ガスを維持する高温ポンプを含むことができる。噴射された又は形成された水は、セルを冷却する手段として役立ち得る蒸気として除去され得る
【０２４４】
もう１つの実施例において、セルは、真空を維持するためにセルガスから水蒸気を除去する化学ゲッターを含む。ゲッターは、酸化物を形成し得る金属のような水と反応する化合物を含むことができる。水反応生成物は加熱により可逆的であってもよい。ゲッターはモレキュラーシーブ、モンモリロナイト粘土のような粘土、ＣａＯのようなアルカリ土類酸化物のような脱水塩基のようなモレキュラーシーブ、シリカゲル、クレーの少なくとも一つのような乾燥剤のような吸湿性化合物、ＣａＳＯ４のような硫酸塩のようなオキシアニオンを含むアルカリ土類化合物、及びＬｉＢｒのような水和物を形成してセル内の水蒸気を吸収するハロゲン化アルカリを含む。加熱により化合物を再生することができる。熱は、セルによって生成された過剰な熱からのものであってもよい。
【０２４５】
化合物は、セル・ガスとの接触から周期的に除去され、再生され、戻される。化合物は、大気圧を超える蒸気圧が生成されるように加熱されると、密閉されたチャンバ内に留まることができる。初期の高圧の蒸気は、開放された弁を通って通気されてもよい。バルブは、空気がチャンバ内に流入しないように、大気圧よりもまだ高い初期圧力に対して減圧されて閉じられてもよい。チャンバーを冷却し、化合物をセル・ガスに暴露して繰り返しサイクルで水を吸収させることができる。サイクルの１つのフェーズにおいて水を吸収するためセル・ガスへの暴露、及び、もう１つのフェーズにおいて吸収された水を解放するため大気への暴露  を達成するため、その化合物が輸送される、１つの実施例において、化合物の輸送は、らせん状の刃先（オーガー）によるなどの機械的手段による、又はポンプの使用によるなどの本開示の手段によるものであってもよい。或いは、輸送は、本開示の１つのような空気圧手段を使用することによって行われてもよい。往復動する２−バルブの乾燥剤チャンバーを備える１つの実施例において、ここで、その化合物は、サイクルの１つのフェーズにおいて水を吸収するためセル・ガスへの暴露、及び、もう１つのフェーズにおいて吸収された水を解放するため大気への暴露を達成するために輸送されないが、その化合物は、少なくとも２つのバルブを備えるチャンバー内にある。第１の吸収バルブはセルガスとの接続を制御し、第２の排気バルブは周囲雰囲気のような排水領域への接続を制御する。吸水段階の間、吸収弁が開かれ、排気弁が閉じられる。水排出段階の間、吸収弁は閉じられ、排気弁は開いている。弁は、吸放出を達成するために交互に開閉することができる。吸収バルブは、化合物にさらされるガス流を増加させるために、ゲートバルブなどの大きなバルブを含むことができる。排気バルブは、所望の圧力で開き、より低い所望の圧力で閉じるブローオフバルブのようなより小さな圧力調整バルブを含むことができる。チャンバは、セルが通常それを加熱するように、セルに近接していてもよい。吸収段階の間に、３１ａのようなチラーはチャンバーを冷却することができる。冷却は、排気段階の間にセルが加熱されるように中断されてもよい。冷却剤の流れを停止させることによって懸濁液を得ることができる。クーラント（冷却剤）は、チャンバの最高動作温度よりも高い沸点を有することができる。もう１つの実施例において、ヒートパイプなどの熱交換器によって、熱を除去又はチャンバに供給することができる。１つの実施例において、少なくとも１つのシステムが吸収段階で動作し、他のシステムが排気段階で動作する複数の往復動する２バルブデシカントチャンバ水除去システムによって、水を連続的に除去することができる。
【０２４６】
１つの実施例において、ハイドリノ反応からの紫外線及び極紫外線は、セル内の水蒸気を水素及び酸素に解離させる。この貴重な工業用ガスの供給を提供するために、本開示によって水素と酸素が分離される。フォトン解離水の水素及び酸素生成物混合物は、微多孔膜によるＨ２の分離、ＣａＯ、ＣｅＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２のような耐火性酸化物のような電気拡散膜によるＯ２の分離、パラジウム又はＰｄ−Ａｇ膜のような非多孔質金属膜によるＨ２の分離、オリフィス及びビームスキマー（ｂｅａｍ  ｓｋｉｍｍｅｒ）を用いた高速ジェットを生成することによるガス分離、遠心分離によるガス分離、及び極低温蒸留によるガス分離  のグループからの１又はそれ以上のような本技術分野において知られる少なくとも１つの方法によって分離されるかもしれない。プロトン交換膜型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池、その他当業界で知られている燃料電池のうちの少なくとも１つの燃料電池に水素と酸素を供給することにより、ガスを電気に変換することができる。或いは、水素と酸素又は大気酸素は、内燃機関、ブレイトンサイクルエンジン、ガスタービン、及び当技術分野で知られている他の熱機関のうちの少なくとも１つのような熱機関で燃焼されてもよい。
【０２４７】
１つの実施例において、インジェクタ５ｚ１は、Ｈ２Ｏ及びＨ２Ｏの少なくとも１つを送達するための複数のピンホールを有するマニホールドを備えてもよく、Ｈ２Ｏは氷晶を含み得る。インジェクタは、ポンプ５ｚ２をさらに備える。水タンク５ｖは、少なくとも水の凝固点まで冷却されてもよい。リザーバは、ポンプ５ｚ２によって大気圧よりも低い圧力下で操作されてもよい。低圧は、蒸気が大気圧の水の凝固点以下の温度を有する超冷却状態で氷を昇華させる可能性がある。昇華速度を高めるために、氷の表面積を増加させることができる。ポンプ５ｚ２は、超冷却水蒸気を圧縮して凍結させることができる。ポンプは、液体から固体への相変化を引き起こすように圧力を変化させることができる。ポンプは、蠕動ポンプを含むことができる。バブルチャンバーは、相変化を引き起こすために圧力変化を利用するが、それは、ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｂｕｂｂｌｅ＿ｃｈａｍｂｅｒのサイトで与えられる。この原理は、ハイドリノ反応物を点火することによって形成された点火プラズマに注入するための微細氷結晶の形成を引き起こすために適用することができる。超冷却水蒸気に接触するポンプ部分及び形成された氷結晶は、３１ａのようなチラーで冷却することができる。氷結晶は、ポンプ５ｚ２によって複数のピンホールを有するマニホールドなどのインジェクタ５ｚ１にポンピングされてもよく、結晶は燃料点火サイトに噴射されてもよい。
【０２４８】
１つの実施例において、水素インジェクタ５ｚ１は、水素が膜を透過し、低圧に維持される溶融物に供給されるニッケル、グラファイト又はパラジウム  −  銀合金膜のような水素透過性膜を含むことができる。水素透過膜は、水素流量を所望のものに減少させることができ、ここで、水素は、電極のセルなどの低圧領域に噴射される。流速は、対応する有意な消費電力に寄与しないものであってもよい。流速は、真空ポンプ１３ａがセル圧力を維持するように管理することができる。水素流速は、約１００  ｋＷの光を生産するセルあたり、約０．１標準立方センチメートル／分（ｓｃｃｍ）から１０標準リットル／分（ｓｌｍ）、１ｓｃｃｍから１ｓｌｍ、及び約１０ｓｃｃｍから１００ｓｃｃｍの範囲  の少なくとも１つの範囲内であってもよい。Ｈ２Ｏの電気分解は、水素源５ｕを含むことができる。１つの実施例において、パラジウム又はＰｄ−Ａｇ膜などの膜は、水性電解ガス混合物の酸素から水素を分離すること、コントロールされた様式で電極でのようなハイドリノ・プラズマ内にＨ２を噴射すること、及び分子水素を原子水素に解離させること  の少なくとも１つの機能を発揮するかもしれない。透過速度及び選択的水素透過は、約１００℃から５００℃の範囲のような膜温度を制御することによって制御することができる。ハイドリノプラズマは、膜加熱を提供することができる。他の実施例において、電解生成物混合物の水素及び酸素は、微多孔膜によるＨ２の分離、ＣａＯ，  ＣｅＯ２，  Ｙ２Ｏ３，  及びＺｒＯ２のような耐火性酸化物のような電気拡散膜によるＯ２の分離、パラジウム又はＰｄ−Ａｇ膜のような非多孔質金属膜によるＨ２の分離、オリフィス及びビームスキマーを使用して高速ジェットを生成することによるガス分離、遠心分離によるガス分離、及び低温蒸留によるガス分離  のグループから１又はそれ以上のような本技術分野において知られる少なくとも１つの方法によって分離されるかもしれない。
【０２４９】
１つの実施例において、インジェクタは、氷晶の噴流を溶融金属に供給し、氷結晶は、その高速のために溶融物に含浸されてもよい。ジェットが水蒸気を輸送するために水素又はアルゴンのような希ガスのようなキャリアガスを含む場合、水蒸気に対する氷結晶の置換は、キャリアガス体積当たりの点火に供給される水の量及び濃度を著しく増加させる。氷結晶はまた、アイス・シェーバー又はチッパーなどの当技術分野で公知の手段によって機械的に形成されてもよい。機械的氷結晶機械は、固体氷を所望の大きさの小さな氷粒子に破壊する少なくとも１つの回転ブレードを含むことができる。氷は、ドレメル（Ｄｒｅｍｅｌ）工具のような高速粉砕機又は歯科ドリル又はグラインダーのような高速ドリル又は粉砕機のような少なくとも１つの工作機械によって電極に供給されてもよい。工具又はドリルは、消費されるにつれて前進する可能性のある氷面上でラスタリングされてもよい。ラスタリングは、ラスタ機構によって生成することができる。トップでの表面を有する氷の柱は、基部の凍結前面からの補充を伴う対応する機構によって前進することができる。冷凍を達成するために、３１ａのような冷凍機を使用することができる。機械的周波数は、約１０００ＲＰＭから５０，０００ＲＰＭの範囲内であり得る。氷は、３１ａのような冷却機（チラー）によって５ｕのようなリザーバ内の冷却水に供給されてもよい。１つの実施例において、低温は、Ｈ２Ｏの蒸気圧を制限して、ＨＯＨ形成を促進することができる。タイプＩの氷構造はまた、ハイドリノ反応速度を高めることができる。１つの実施例において、ハイドリノを形成する固体燃料反応混合物は、Ｈ及びＨＯＨの少なくとも１つの供給源としての氷を含む。氷は、噴射器５ｚ１によって噴射され得る氷晶のような高い表面積を提供するための物理的形態であり得る。氷は、氷を供給するための手段５ｖ内に形成されてもよく、水や氷を凍結させるために、微粉状の氷又は３１ａなどのチラーのような小さな氷の結晶を形成する手段をさらに備えていてもよい。或いは、氷供給源は、冷却膨張又はエアロゾル化Ｈ２Ｏ源を含むような氷結晶製造機を含んでもよい。
【０２５０】
１つの実施例において、インジェクタ５ｚ１は、噴射ノズルを備える。インジェクタのノズルは、電極８のトラフと整列したものなどのガスマニホールドを含むことができる。ノズルは、Ｈ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つの複数のガス・ジェットをデリバリする、マニホールドからの複数のピンホールをさらに含むことができる。１つの実施例において、  Ｈ２は、セルの圧力よりも高い圧力で５ｖなどのＨ２Ｏのリザーバを通して泡立ち、Ｈ２Ｏは  Ｈ２キャリアガスに同伴される。高圧ガス混合物はピンホールを通って溶融物中に流れ、ガスジェットを維持する。この流れ（フロー）は、セルの圧力よりも高い圧力、例えば、約１  ｍＴｏｒｒから１０，０００  Ｔｏｒｒ、１  ｍＴｏｒｒから１０００  Ｔｏｒｒ、及び１  ｍＴｏｒｒから１００  Ｔｏｒｒ  の少なくとも１つの範囲内などで供給される圧力コントローラー又はフロー・コントローラー５ｚ２によって調整されてもよい。電極では、混合物であってもよいガスは、導電性マトリックスである金属溶融物と組み合わせることができる。高電流を印加すると、対応する燃料混合物が点火してハイドリノを形成することがある。
【０２５１】
ピンホールは、レーザー、ウォーター・ジェット、又は機械的に穿孔されたものであってもよい。インジェクタ内のガスは、複数の高速ガス噴射ジェット又は分子ビームの形成を容易にするために加圧されてもよい。ハイドリノの生成に消費されないガスは、ポンプ１３ａなどの手段によって回収され、リサイクルされてもよい。水は凝縮されリサイクルされるかもしれない。凝縮は、クライオポンプを用いて達成することができる。水素はリサイクルすることができ、リサイクルする前に他のガスから分離することができる。分離は、選択的なフィルターを用いて達成することができる。
【０２５２】
噴射のタイミングは、ショット内のプラズマの生成とガスの同時発生であってもよい。噴射は、連続的であってもよい。連続ガス流速は、点火周波数及び燃料流速の少なくとも１つに調整されてもよい。燃料噴射は断続的であり、ショットの点火と同期することができる。このタイミングは、インジェクタ内の機械的共振と、ｎ番目の点火の圧力波が、ｎ  ＋  １番目の点火のための噴射ガスを遅延させて圧縮することによって達成されてもよい（ｎは整数である）。或いは、インジェクタ５ｚ１のソレノイドバルブ５ｚ２のようなバルブが噴射を制御してもよい。バルブ５ｚ２は、点火電流によって動作することができる。典型的なバルブは、機械的フィードバック・サーボ・バルブである。バルブは、インジェクタ出口にあるような圧力制御バルブを含むことができ、過剰圧力がバルブの供給側で維持され得る。水は、液体又は気体のうちの少なくとも１つとして供給されること及び噴射されることの少なくとも１つがされてもよい。ガス供給源は、源５ｕ及び５ｖからのものであってもよい。
【０２５３】
１つの実施例において、非常に高い出力及びエネルギーの少なくとも１つは、ここにおいて参照されて組み込まれる、Ｍｉｌｌｓ  ＧＵＴ  Ｃｈｐ  ５において与えられるような不均化と呼ばれるプロセスにおいて、式（１８）における高ｐ値のハイドリノへの遷移を受ける水素によって達成され得る。水素原子Ｈ（１／ｐ）ｐ＝１、２、３、・・・１３７は、式（１０）及び（１２）によって与えられる低エネルギー状態へのさらなる遷移を受けることができ、１原子の遷移は、共鳴し、ｍ・２７．２ｅＶを非放射的に受け入れ、それと同時にそのポテンシャルエネルギーにおいて反対の変化を生じる。式（４１）で与えられるｍ・２７．２ｅＶからＨ（１／ｐ’）への共鳴移転によって誘導されるＨ（１／ｐ）からＨ（１／（ｐ＋ｍ）の遷移に対する全体の一般式は、次のように表される。
Ｈ（１／ｐ’）＋Ｈ（１／ｐ）→Ｈ＋Ｈ（１／（ｐ＋ｍ））
＋［２ｐｍ＋ｍ２−ｐ’２＋１］・１３．６ｅＶ              （４１）
【０２５４】
ハイドリノプロセスからのＥＵＶ光は、ジハイドリノ分子を解離し、得られたハイドリノ原子は、より低いエネルギー状態に遷移する触媒として役立ち得る。典型的な反応は、Ｈ（１／１７）がＨ（１／１７）によって触媒ＨからＨ（１／４）を含み、Ｈ（１／４）が別のＨの触媒とＨＯＨとの反応生成物であってもよい。ハイドリノの不均化反応は、Ｘ線領域の特徴をもたらすと予測される。式（５−８）に示すように、ＨＯＨ触媒の反応生成物はＨ［ａＨ／４］である。第１の水素型原子がＨ原子であり、触媒としての第２のアクセプタ水素型原子Ｈ［ａＨ／ｐ’］がＨ［ａＨ／４］であるＨ２Ｏガスを含む水素雲で起こりうる遷移反応を考える。Ｈ［ａＨ／４］のポテンシャルエネルギーは４２・２７．２ｅＶ＝１６・２７．２ｅＶ＝４３５．２ｅＶであるので、遷移反応は次の式で表される。
１６・２７．２ｅＶ＋Ｈ［ａＨ／４］＋Ｈ［ａＨ／１］
→Ｈｆａｓｔ＋＋ｅ−＋Ｈ＊［ａＨ／１７］＋１６・２７．２ｅＶ  （４２）
Ｈ＊［ａＨ／１７］→Ｈ［ａＨ／１７］＋３４８１．６ｅＶ            （４３）
Ｈｆａｓｔ＋＋ｅ−→Ｈ［ａＨ／１］＋２３１．２ｅＶ                （４４）
そして、全体の反応は次のようになる。
Ｈ［ａＨ／４］＋Ｈ［ａＨ／１］
→Ｈ［ａＨ／１］＋Ｈ［ａＨ／１７］＋３７１２．８ｅＶ              （４５）
【０２５５】
Ｈ＊［ａＨ／（ｐ＋ｍ）］中間体（例えば、式（１６）及び式（４３））に起因する極紫外線放射帯は短波長カットオフとエネルギー  Ｅ（Ｈ→Ｈ［ａＨ／ｐ＋ｍ］）  が次のように与えられるが、対応するカットオフよりも長い波長に拡張する。
Ｅ（Ｈ→Ｈ［ａＨ／ｐ＋ｍ］）
＝［（ｐ＋ｍ）２−ｐ２］・１３．６ｅＶ−ｍ・２７．２ｅＶ
λ（Ｈ→Ｈ［ａＨ／ｐ＋ｍ］）＝９１．２／［｛（ｐ＋ｍ）２−ｐ２｝
・１３．６ｅＶ−ｍ・２７．２ｅＶ］ｎｍ                        （４６）
ここで、Ｈ＊［ａＨ／１７］中間体の減衰による極端紫外線連続バンドは、Ｅ＝３４８１．６ｅＶ；０．３５６２５ｎｍで短波長カットオフを有すると予測され、そして、より長い波長まで延びる。３．４８ｋｅＶのカットオフを持つブロードなＸ線ピークが、最近、Ｐｅｒｓｅｕｓ  Ｃｌｕｓｔｅｒにおいて、ＮＡＳＡ’ｓ  Ｃｈａｎｄｒａ  Ｘ−ｒａｙ  Ｏｂｓｅｒｖａｔｏｒｙによって、及びＸＭＭ−Ｎｅｗｔｏｎによって観測されたが［Ｅ．Ｂｕｌｂｕｌ，Ｍ．Ｍａｒｋｅｖｉｔｃｈ，Ａ．Ｆｏｓｔｅｒ，Ｒ．Ｋ．Ｓｍｉｔｈ，Ｍ．Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ，Ｓ．Ｗ．Ｒａｎｄａｌｌ，「銀河団のＸ線Ｘ線スペクトルにおける未確認の発光ラインの検出」、Ｔｈｅ  Ａｓｔｒｏｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ，Ｖｏｌｕｍｅ７８９，Ｎｕｍｂｅｒ１，（２０１４）；Ａ．Ｂｏｙａｒｓｋｙ，Ｏ．Ｒｕｃｈａｙｓｋｉｙ，Ｄ．Ｉａｋｕｂｏｖｓｋｙｉ，Ｊ．Ｆｒａｎｓｅ，「アンドロメダ銀河とペルセウス銀河団のＸ線スペクトルにおける未確認のライン」、（２０１４），ａｒＸｉｖ：１４０２．４１１９［ａｓｔｒｏ−ｐｈ．ＣＯ］］、如何なる既知の原子遷移ともマッチしない。ＢｕｌＢｕｌらによって、未知のアイデンティティの暗黒物質に割り当てられた３．４８ｋｅＶの特徴は、Ｈ［ａＨ／４］＋Ｈ［ａＨ／１］→Ｈ［ａＨ／１７］遷移にマッチし、更に暗黒物質の同一性としてハイドリノを確認する。
【０２５６】
１つの実施例において、発生器は、低圧のＨ２Ｏで高出力及び高エネルギーを生成することができる。水蒸気圧は、約０．００１Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒ、０．１Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒ、１ｍＴｏｒｒから５Ｔｏｒｒ、１０ｍＴｏｒｒから１Ｔｏｒｒ、及び１００ｍＴｏｒｒから８００Ｔｏｒｒ  の少なくとも１つの範囲内であってもよい。低Ｈ２Ｏ蒸気圧は、水蒸気源によって供給され維持される少なくとも１つであり、流量及び圧力の少なくとも１つを制御する手段である。水の供給は、所望の点火速度を維持するのに十分であり得る。水蒸気圧は、定常状態制御又は動的制御及び平衡制御のうちの少なくとも１つによって制御することができる。電極間及び電極ＥＭポンプチャネル領域８ｇのような点火領域の雰囲気を加湿することによって、低圧水をプラズマに加えることができる。発生器は、電極領域の外側のような所望の領域に低い水蒸気圧を維持するポンプ１３ａを備えることができる。水は、電極領域の外側のセルの領域がより低い分圧のような、より低い圧力を有するように、差動ポンピングによって除去することができる。より低い圧力は、ＰＶ変換器２６ａに入射され得るＥＵＶ光のような光の減衰を減少させるように維持され得る。
【０２５７】
セルの水蒸気圧は、セルと関連した貯水槽／トラップによって維持することができる。セルの水蒸気圧は、水タンク／トラップの水面上の水蒸気圧と定常状態又は平衡状態の少なくとも１つとすることができる。貯水槽／トラップは、低温などの低温を維持するためのチラー、活性炭又は乾燥剤などのＨ２Ｏ吸収材料、及び溶質の少なくとも１つなどの蒸気圧を低下させる手段を含むことができる。水蒸気圧は、過冷却され得る氷との平衡状態又は定常状態で確立された低圧であってもよい。冷却は、二酸化炭素、液体窒素、又は液体ヘリウム浴などのクライオ冷却機（ｃｒｙｏ−ｃｈｉｌｌｅｒ）又はバスを含むことができる。水蒸気圧を下げるために溶存液を水槽／トラップに加えてもよい。ラウールの法則に従って、蒸気圧を下げることができる。多くの溶質は高溶解性で高濃度である。例示的な溶質は、糖及びイオン性化合物であり、例えば、アルカリ、アルカリ土類、及びアンモニウムハライド、水酸化物、硝酸塩、硫酸塩、重クロム酸塩、炭酸塩、及び、Ｋ２ＳＯ４、ＫＮＯ３、ＫＣｌ、ＮＨ４ＳＯ４、ＮａＣｌ、ＮａＮＯ２、Ｎａ２Ｃｒ２Ｏ７、Ｍｇ（ＮＯ３）２、Ｋ２ＣＯ３、ＭｇＣｌ２、ＫＣ２Ｈ３Ｏ２、ＬｉＣｌ、及びＫＯＨなどのような酢酸塩  の少なくとも１つである。トラップ乾燥剤は、典型的なモレキュラーシーブ１３Ｘ、４〜８メッシュのペレットなどのモレキュラーシーブを含むことができる。
【０２５８】
過剰の水分を除去する１つの実施例において、トラップを密閉して加熱することができ、そして、液体の水を汲み出したり、蒸気として排出することができる。トラップは再冷却して再実行することができる。１つの実施例において、電極などの領域のようなＨ２がセル２６に加えられて、Ｏ２反応生成物と反応して、水リザーバ／トラップで制御される水に変換される。Ｈ２は、ＰｄＡｇカソードのような水素透過性カソードでの電気分解によって提供されてもよい。水素圧力は、電気分解コントローラのような水素供給コントローラにフィードバック信号を供給するセンサで監視することができる。
【０２５９】
１つの典型的な実施例において、水分分圧は、１３Ｘのような水和モレキュラーシーブによって約５０ｍＴｏｒｒから５００ｍＴｏｒｒの範囲内の所望の圧力に維持される。モレキュラーシーブから放出された水は、マニホールド及びライン５ｘによって供給されるタンク５ｖからの水などの給水で置き換えることができる。モレキュラーシーブの面積は、少なくとも所望の分圧を維持するのに必要な速度で水を供給するのに十分であり得る。モレキュラーシーブのオフ・ガス速度は、ハイドリノ工程の消費速度とポンプ・オフ速度の合計と一致し得る。放出速度及び分圧の少なくとも１つは、モレキュラーシーブの温度を制御することによって制御することができる。セルは、セル２６への接続部を有するモレキュラーシーブのコントローラを含むことができる。容器は、モレキュラーシーブの温度をヒーター、チラー、及び温度調節器などの温度を維持する手段をさらに含むことができる。
【０２６０】
１つの代替的な定常状態の実施例において、水蒸気圧は、セル内のマス・フロー及び水蒸気圧の少なくとも１つをコントロールするもののような流量コントローラーによって維持される。水供給速度は、ハイドリノ及び他のセル反応で消費されるものと、ポンプなどの手段によって取り除かれたものに一致するように調整することができる。ポンプは、貯水槽／トラップ、クライオポンプ、真空ポンプ、機械式真空ポンプ、スクロールポンプ、及びターボポンプの少なくとも１つを含むことができる。所望のセルの水蒸気圧を達成するように、供給速度及び除去速度の少なくとも１つを調整することができる。さらに、水素の所望の分圧が加えられてもよい。Ｈ２Ｏ及びＨ２圧の少なくとも１つは、バラトロン・ゲージ（Ｂａｒａｔｒｏｎ  ｇａｕｇｅｓ）やマス・フロー・コントローラーなどの圧力ゲージなどのような、センサ及びコントローラーによって検知され、制御されてもよい。ガスは、シリンジ・ポンプによって供給することができる。マスフローコントローラーの代替として、水蒸気圧は、ニードルバルブ、比例電子バルブ、及びステッパー・モーター・バルブ  の少なくとも１つのような高精度電子制御弁によって維持されてもよい。バルブは、水蒸気圧センサ及びコンピュータによってコントロールされて、セルの水蒸気圧を約０．５Ｔｏｒｒから２Ｔｏｒｒの範囲内のような所望の値に維持することができるが、コントロールは２０％以内のような小さな公差によるかもしれない。バルブは、セル内の水蒸気圧の急激な変化によって許容誤差を維持するために、速い応答を有することができる。バルブの供給側の水蒸気圧を変化させることによって、バルブを通る流れのダイナミックレンジを調整して、異なる最小及び最大レンジに対応することができる。供給側圧力は、水タンク５ｖの温度をそれぞれ増加又は低下させることによって増減されてもよい。
【０２６１】
もう１つの実施例において、ポンプ５ｋは、コーンリザーバに収容された溶融物中に沈められる電磁ポンプのような浸漬可能なポンプであり、そして、ポンプ５ｋの出口に取り付けられたチューブのような槽のような導管を通して電極に対して垂直に溶融物をポンピングする。単相電磁巻線を含む例示的なポンプは、米国特許第５，２７７，５５１号（１９９４年１月１１日）に与えられている。ポンプ材料は高温にすることができる。１つの実施例において、浸漬可能な電磁ポンプは、その入口が溶融物の中に浸漬された垂直（ｚ軸）方向のポンプチューブを備えることができる。ポンプは、電流がｘ軸に沿っており、磁場がｙ軸に沿って印加されるように配向されたＤＣ電磁ポンプを含むことができる。ローレンツ力の磁場を印加するＥＭポンプのｙ軸に整列した磁気回路は、水冷されるヒートシンクのようなオプションの周辺磁石冷却システム、ネオジウム磁石のような周辺磁石を含む磁気回路、ホット・ポンプ・チューブと接触する熱バリア又は絶縁体を更に含むかもしれない磁気ヨーク（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｙｏｋｅ）、及びポンプ・チューブに接するオプションの冷却プレート、のミラー・イメージ・セットを含むかもしれない。１つの実施例において、熱障壁は、ガスギャップ又は真空ギャップのうちの少なくとも１つを含む。熱障壁は、放射反射体又は遮蔽体及びヨークのような磁気回路部品のような低下させられた放射率のポンプのホット部品の少なくとも１つのようなギャップを渡る熱放射を低減する手段、バス・バー及びポンプ・チューブを含むかもしれない。放射率は、研磨された、電気めっきされた、又は電気研磨された表面などの滑らかな表面を形成するなどの手段によって減少させることができる。１つの典型的な実施例において、Ｆｅ又はＣｏヨークは、低い放射率を有するようにするクロムのような材料で電気めっきされる。銅の層を最初に塗布し、次にクロムを塗布することができる。典型的なＥＭポンプ設計は、長方形のポンプ・チューブの短い側壁に付けられた広い高く導電的なバス・バー、及び、ネオジム又はＳｍＣｏ磁石（冷却）／フェライト、鉄、又はコバルトのようなヨーク（冷却）／真空又はガスギャップ／ポンプ・チューブ／真空又はガス・ギャップ／フェライト、鉄、又はコバルトのようなヨーク（冷却）／ネオジム又はＳｍＣｏ磁石（冷却）のレイアウトを持つ垂直な磁気回路  を含む。ｙ軸に整列された一対の鏡像電流バスバーは、周辺端の高電流源に接続され、反対側の端部のポンプ管の側に当接されてもよい。磁気回路及び電流バスバーを含むポンプのｘ−ｙ平面は、コーンリザーバの溶融物及び最も熱いゾーンの少なくとも１つの外側で上昇させることができる。或いは、ポンプをメルトレベル以下の保護ハウジング内に配置して、ポンプへの溶融物の重力供給を維持してもよいし、ポンプをポンプ電流搬送セクション内の金属で下塗り状態に維持してもよい。バス・バー及び磁気回路の少なくとも１つは、少なくとも部分的にセルの外側に配置され、セル壁を貫通する。磁気回路は、ステンレス鋼壁のような非磁性壁を介して磁束を提供するセルの外側の磁石を含み、磁束は磁気回路の内部ヨークに集中され、ポンプ管を横切って案内される。バス・バー貫通部��、フランジを貫通するセラミック絶縁導体を有するフランジ、又は当業者に知られている他の高温可能な電気フィードスルーをそれぞれ含むことができる。ポンプチューブ、磁石、及び磁気ヨークのようなＥＭポンプの材料は、高温で動作することができる。或いは、ＥＭポンプは、絶縁材、コールドプレート、熱交換器、及び材料を冷却するために当該技術分野で知られている他の熱除去システムを含んでもよい。磁石や磁気回路に適した高いキュリー温度を有する例示的な強磁性材料は、Ｃｏ（１４００Ｋ）、Ｆｅ（１０４３Ｋ）、ネオジム磁石（５８３−６７３Ｋ）、及びＡｌＮｉＣｏ（９７３−１１３３Ｋ）である。１つの実施例において、ネオジム、ＡｌＮｉＣｏ、ＳｍＣｏ、及び鉄磁石などの磁石は、高い最大動作温度を有する。ＡｌＮｉＣｏ磁石のような減磁に敏感な磁石の場合、磁石は直流磁場を遮蔽するμ金属のような包みを含み、金属スクリーン（ファラデーケージ）はＲＦ磁場を遮蔽する。これらの態様は、本開示のＥＭポンプの他の実施例に適用される。磁気回路及びバスバーのようなポンプの構成要素は、それぞれ、ハウジングの上及び円錐リザーバ内に流れる点火生成物を戻すことを可能にするハウジングで覆われてもよい。ハウジングは、点火生成物が付着するのに耐性のある材料を含むか、又はその材料でコーティングされていてもよい。典型的な銀用の非接着性材料は、黒鉛、ＷＣ、Ｗ及びＡｌである。ポンプ管の出口は、Ｈ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つを含む溶融銀などの溶融した燃料を電極８に注入するノズル５ｑへの管（チューブ）などの導管又は槽を含むペレタイザーの注入部に接続することができる。噴射セクションを加熱するための誘導結合ヒーターなどのヒーターは、セル２６の壁を貫通して噴射セクションを加熱することができるコイルなどのコイルを含むことができる。
【０２６２】
１つの実施例において、セルコーンリザーバは、槽及びＥＭポンプを排気するために、ポンプ電流の逆転とともにＥＭポンプによって後方にポンプ輸送される金属を貯蔵するように働くことができる。金属は、加熱力を除去することによって凝固させることができる。その後、始動中に、ヒーター及びＥＭポンプを順方向でポンプ動作で作動させて、ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器を作動状態に戻すことができる。
【０２６３】
１つの実施例において、水は、水蒸気によるＵＶ光のような短波長の光の減衰を避けるために圧力を低く維持することができる噴霧器を用いてプラズマに噴霧することができる。水蒸気圧は、１０Ｔｏｒｒ未満に維持することができる。もう１つの実施例において、水蒸気及び水素などの少なくとも１つの水に、銀ショットなどの溶融金属ショットを同時に噴射することができる。水、蒸気及び水素インジェクタのうちの少なくとも１つは、高速ソレノイドバルブで終端されたデリバリ・チューブを含むことができる。ソレノイドバルブは、電流が電極を通って流れるときにバルブを通って電流が流れるように、電極に直列及び並列の少なくとも１つで電気的に接続されてもよい。この場合、水蒸気や水素などの水の少なくとも１つに銀ショットなどの溶融金属ショットを同時に噴射してもよい。もう１つの実施例において、インジェクタシステムは、光学センサと、注入を引き起こすコントローラとを備える。コントローラは、ショットが検出されると、ソレノイドバルブなどの高速バルブを開閉することができる。１つの実施例において、銀溶融物のような溶融物の少なくとも２つ、水蒸気のような水及び水素の注入のためのラインが一致してもよい。一致は共通ラインを通っている可能性がある。１つの実施例において、インジェクタは、噴射ノズルを備える。インジェクタのノズルは、電極８のトラフと整列したものなどのガスマニホールドを含むことができる。ノズルは、Ｈ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つの複数のガスジェットを送達する、マニホールドからの複数のピンホールをさらに含むことができる。１つの実施例において、Ｈ２は、セルの圧力よりも大きな圧力でＨ２Ｏのリザーバを通ってバブリングされ、Ｈ２ＯはＨ２キャリアガスに同伴される。高圧ガス混合物はピンホールを通って溶融物中に流れ、ガスジェットを維持する。電極では、混合物であってもよいガスは、導電性マトリックスである金属溶融物と組み合わせることができる。高電流を印加すると、対応する燃料混合物が点火してハイドリノを形成することがある。
【０２６４】
２つの電磁ポンプと、電極の頂部に噴射するためのノズルとを、第２の槽内にＨ２及びスチームなどの気体を導入するためのパイプバブラーを有するペレタイザーの断面を図２Ｉ１７に示し、電極の詳細を図２Ｉ１８に示す。図２Ｉ１７に示される１つの実施例において、第１の槽５ｂのペレタイザー５ａの入口は、セル２６の底部にのみ配置されていてもよい。セルは、点火生成物をペレタイザーの入口に流入させる円錐又は漏斗状に成形することができる。第１の槽５ｂ、第２の槽５ｃ、及びノズル５ｑは、セル２６の底部に第１の槽５ｂを有するループの少なくとも一部を形成して、点火生成物を受け取り、第２の槽５ｃ及びノズル５ｑは、ショットを電極８に送達する。第２の槽５ｃは、セル２６の側面を貫通してもよい。１つの実施例において、第２の槽５ｃ及びノズル５ｑは、電極８の上方の燃料の放出点を上昇させることができる。ノズルは、第２のセル領域８ｌにおいて点火膨張及び発光が生じるように、燃料を第２の電極部分８ｊに送達してもよい（図２Ｉ１２及び図２Ｉ１８）。吐出は、ポンプからの重力及び圧力の少なくとも１つによって促進され得る。１つの実施例において、第１の電極部分は電極ギャップのみを含んでもよく、又はプラズマが光起電力変換器２６ａの方向にのみ膨張するように絶縁体によって閉じてもよい。
【０２６５】
１つの実施例において、点火が起こる上部導電層と、ギャップ８ｇに床を形成する絶縁体の底板とを含む二重層電極セットを含むことができる。導電性トップ層は、銅、Ｍｏ、Ｔａ、ＴａＷ、タングステン、炭化タングステン（ＷＣ）、又はグラファイト被覆Ｃｕ又はＷのようなグラファイト被覆導体の少なくとも１つを含むことができ、底部非導電性底層は、例えばアルミナ、ジルコニア、ＭｇＯ、及び耐火レンガである。トップ導電層は、冷却されるアルミナ、モリブデン、タングステン、Ｔａ、ＴａＷ、炭化タングステン（ＷＣ）、及びグラファイト被覆Ｃｕ又はＷ電極８のようなグラファイト被覆導体、のような銀が粘着しない材料で被覆されるかもしれず、或いは、それらを含むかもしれない。銅、銀、及びＣｕＡｇ合金のような銀によって濡れる材料は、銀ショットのようなショットが付着しない材料でそれぞれ覆われてもよい。
【０２６６】
電極は、被覆層、点火層、及び底部非導電性プレートのような複数の層を含むことができる。非粘着性カバー層は、絶縁体、燃料の点火を引き起こす電極の部分に対して低い導電率の導電体、及び導電体の少なくとも１つを含むことができる。非粘着層が導電性である場合、それは電極の点火部分から電気的に絶縁され得る。電極は、トップショット非接着層、薄い絶縁スペーサ層、及び電力源２に排他的に接続された高導電性点火部分層を含むことができる。銀又は銅部分のような電極の点火部分に対して低い導電性を有する例示的なトップ層は、グラファイトを含む。１つの典型的な実施例において、グラファイト又はジルコニアは、銀ショットなどのショットが付着しない層として機能する。非粘着層は、セラミック層などの絶縁層によって、銅部分などの点火部分から電気的に絶縁されていてもよい。非粘着層は、電極の点火部分のギャップ８ｇにショットを誘導するための漏斗を備えていてもよい。
【０２６７】
１つの実施例において、電極は、グラファイト又はジルコニアのトップ層のような上向きのＶ字形状のトップ層を含むような二重層電極を含むことができる。トップ層はショットを底部点火層に導くことができる。導体を含む底部層は、垂直壁又はギャップ８ｇに向かう垂直壁に近いものを有することができる。底部又は点火層の例示的な材料は、Ｗ、ＷＣ及びＭｏである。開回路は、底部層のみの間隙８ｇの導電性部分を横切る接触を引き起こす溶融ショットの注入によって閉じられる。１つの実施例において、ショットはｙ軸に沿ってデリバリされてもよい。ノズル５ｑは、ショットをｙ軸に沿って電極の上部に水平に送達してもよい（図２Ｉ１７及び図２Ｉ１８）。点火された頂部に負荷されたショットからのプラズマが主にｚ軸に沿ってＰＶ変換器２６ａに向かって正のｚ方向に膨張することを可能にする電極設計のために、光は主に上方に伝播するように制限される。
【０２６８】
１つの実施例において、電極は、上向きのＶ字形状を含むトップ層と、ギャップ８ｇ内に僅かに延長されたプレート縁を備える平坦なプレートのような中間電流デリバリ層と、ギャップ８ｇから遠ざかるように凹む下向きのＶ字形の電極層と  を含むものような  三層電極を含むかもしれない。トップ層は、銀ショットメルトのようなショットメルトの接着に抵抗する材料を含むことができる。適切な例示的な材料は、陽極酸化されたアルミニウム、グラファイト、及びジルコニアのような非導電体又は不十分な導電体、又は、アルミニウム、モリブデン、タングステン、Ｔａ、ＴａＷ、炭化タングステン（ＷＣ）、及びグラファイト被覆Ｃｕ又はＷのようなグラファイト被覆導体のような導電体  の少なくとも１つである。アルミニウム電極のような低融点電極は、溶融を防ぐために冷却されてもよい。トップ層は、中間層に対して電気的に絶縁されていてもよい。中間の電流供給層は、平坦なＷ、ＷＣ又はＭｏプレートのような高融点及び高硬度の導体を含むことができる。１つの実施例において、電源２は、リード層として働くことができる中間層及び底層の少なくとも１つに接続することができる。底部電極リード層は、熱伝導を促進するために熱伝導率が高い高導電体を含むことができる。適切な材料の例は、銅、銀、銅−銀合金、及びアルミニウムである。１つの実施例において、底部リード電極層は、銀などのショットメルトの接着に抵抗する材料も含む。適切な例示的な非付着性リード電極は、ＷＣ及びＷである。或いは、銅電極のようなリード電極は、ショットメルトの付着に対して耐性のある表面で被覆又は被覆することができる。適切なコーティング又はクラッディングは、ＷＣ、Ｗ、炭素又はグラファイト、炭化ホウ素、テフロン（ＰＴＦＥ）、ジルコニア＋  ８％イットリア、ムライト、ムライト−ＹＳＺ、及びジルコニアなどのフルオロカーボンポリマーである。コーティング又はクラッディングは、点火中にショットメルトに暴露される表面領域にわたって適用されてもよい。開回路は、中間層のみの間隙（ギャップ）８ｇの導電性部分を渡る接触を引き起こす溶融ショットの注入によって閉鎖されてもよい。底部層は、電極内部導管を含む冷却剤流システムによって冷却することができる。中間及び底部冷却層の間の接触は、ヒートシンク及び中間層を冷却することができる。トップ及び中間冷却層の間の接触は、ヒートシンク及び上部層を冷却することができる。試験した実施例において、ショット噴射速度は１０００Ｈｚであり、電極間の電圧降下は０．５Ｖ未満であり、点火電流は約１００Ａから１０ｋＡの範囲内であった。
【０２６９】
図２Ｉ１７及び図２Ｉ１８の８ｃのような磁石は、ショット点火（イグニッション）からのものなどのプラズマ粒子を領域８ｋ（図２Ｉ１２）から離れる方向に向けることができる。ローレンツ力が負のｚ軸方向に向けられる例示的な実施例において、磁石及びチャネル８ｇは、電磁ポンプを備え、その電磁ポンプは、以下のものの少なくとも１つの機能を果たす。それらは、（ｉ）点火すべきギャップ８ｇ内に領域８ｊ内のショットを噴射すること、（ｉｉ）点火すべきギャップ８ｇ内に領域８ｊでのような電極の上部に付着したショットをポンピングすること、（ｉｉｉ）領域８ｉ及びギャップ８ｇから未点火のショット及び粒子を吐出すること、及び、（ｉｖ）点火生成物及び未点火ショットをペレタイザーに回収すること、である。吐出及び回収は、８ｉ、８ｇ、８ｊ等の電極面に付着した銀のショットのようなショット及びプラズマ粒子の少なくとも１つを通して、点火電流及び磁石９ｃからのもののような交差した印加磁場によって形成されたローレンツ力によるものであってもよい。点火電流は、電力源２からのものであってもよい（図２Ｉ１０）。
【０２７０】
図２Ｉ１２の領域８ｋから領域８ｌまでのｚ軸を有するデカルト座標を考える。１つの実施例において、電極は、Ｖの底部の８ｇにギャップを有する上方（正のｚ軸配向）Ｖ字形状を含むことができる（図２Ｉ１７及び図２Ｉ１８）。開回路は、ノズル５ｑからのメルトショット５ｔの注入によって閉鎖され、Ｖの底部のギャップ８ｇの導電性部分を横切って接触する。Ｖは、底部にギャップを有するＶを形成する支持体の対向面に取り付けられた平板電極によって形成されてもよい。高温で動作し、Ａｇの付着に抵抗する導体を含む例示的な電極材料は、Ｗ、ＷＣ及びＭｏである。支持体は水冷されていてもよい。支持体は、少なくとも部分的に中空であってもよい。中空部分は、それぞれ、導管を通って流れて電極を冷却する冷却剤のための導管を含むことができる。
【０２７１】
１つの実施例において、電極は、隙間８ｇに垂直壁又はほぼ垂直な壁を有する下部セクションをさらに備えることができる。壁はチャネルを形成することができる。１つの実施例において、電極は、電極のチャネルの対向する端部に磁石のセットのような磁場源をさらに備える。磁石は、電極又はチャネル軸に平行で、点火電流に垂直な磁場を生成することができる。交差電流及び磁場を有するチャネルは、電磁（ＥＭ）ポンプを備えることができる。
ＥＭポンプは、点火されるため、電極内に、粘着するショットを送り込むことができる。１つの実施例において、交差磁場及び点火電流に起因するローレンツ力は、点火されるべき電極の上部の壁に付着したショットをポンピングし、点火粒子をＰＶコンバータから離れて下方にポンプ輸送する  ペレタイザーの入口に回収される。
【０２７２】
１つの典型的な実施例において、ショット５ｔは、Ｖ字型電極８の頂部にｙ軸に沿って水平に注入されてもよい（図２Ｉ１７及び図２Ｉ１８）。１つの実施例において、磁石８ｃは、Ｖ字形電極８のトラフに沿ってｙ軸に沿って磁場を印加するように配置される。回路は閉じられ、ｘ軸方向の点火電流がショットにより流れ、ギャップ８ｇを横切る電流経路を提供し、ここで磁場は電流に対して横方向である。交差電流と磁場は、電極に付着した金属ショットを押し出すために、式（３７）に従ってローレンツ力を生成する。ローレンツ力は、点火粒子を領域８ｋ（図２Ｉ１２）にさらに押し下げて、未点火ショットを回収し、点火粒子を回収することができる。ローレンツ力は、付着ショットの流れをギャップ８ｇで電極の点火部に流し、点火プラズマをペレタイザーなどの燃料再生システムの入口などの収集領域に向けて流す。本開示の他の実施形態では、電極及び磁石は、以下のものの少なくとも１つの機能を果たすように、プラズマを上弓状に向けるように設計されるかもしれない。それらは、（ｉ）点火するため、ギャップ８ｇ内に領域８ｉ内のショットを噴射すること、（ｉｉ）領域８ｊのような電極の上部に付着したショットを吐出すること、（ｉｉｉ）非点火のショット及び粒子を領域８ｉ、８ｊ及びギャップ８ｇから吐出すること、及び（ｉｖ）点火粒子をＰＶコンバーター２６ａにガイドすることを回避しつつ、点火生成物及び未点火ショットをペレタイザーに回収すること、である。
【０２７３】
１つの実施例において、ショットはｙ軸に沿って送達される（図２Ｉ１７及び図２Ｉ１８）。ノズル５ｑは、ショットをｙ軸に沿って電極の上部に水平にデリバリすることができる。固体燃料は、ショットの流れ、連続的な流れ、又はショットと流れの組み合わせとしてデリバリされてもよい。点火されたトップに充填されたショットからのプラズマが主にｚ軸に沿ってＰＶコンバーター２６ａに向かって正のｚ方向に膨張することを可能にする電極設計のために、光は主に上方に伝播するように制限される。電極は、点火電流に垂直な方向に磁場を生成するために、電極の両端に分離された磁石の組８ｃのような少なくとも１つの磁石をさらに含むことができる。交差電流及び磁場によるローレンツ力は、付着ショットの放出及びプラズマ粒子のペレタイザのような再生システムへの流れを引き起こす可能性がある。ローレンツ力は、負のｚ方向にあり得る。ローレンツ力が負のｚ方向にある場合、領域、セクション、電極８の点火層のような層は、粒子及びプラズマとして吐出されないショット及び点火粒子の吐出のための電磁ポンプとして働くかもしれないチャネルを含むかもしれない。チャネルのサイズは、プラズマ及び光を電極の領域８ｌに向かって膨張させる高圧膨張点火プラズマへの流れの制限を提供するように選択することができる（図２Ｉ１２）。電極の点火部分は、短い電磁ポンプチューブを含む浅いチャネルを形成して、粒子及び付着ショットがポンプチューブを満たし、放射された光の経路が正のｚ軸に沿ってのみに制限されるようにしてもよい。交差した電流及び磁場の強度及びチャネルの寸法は、電磁ポンプチューブを含むチャネルを介してポンプ圧力を提供する。ポンプ・チューブの幅及びスプレーは、両方の最適化を達成するために点火及びポンピングのために電力源２からの電流を分配するように選択される。
【０２７４】
ショットが、側面８ｌのようなプラズマの膨張のため所望されるものと同じ側に噴射される場合、電力源は実質的な時間遅延なしに点火電流を供給することができる。噴射は、ｎ回目の噴射の点火ブラストからの圧力波によってｎ  ＋  １回目の噴射が中断されることを避けるためにタイミングを取るかもしれないが、ここで、ｎは整数である。タイミングは、光学、電流、電圧、及び圧力センサー及びコントローラーの少なくとも１つのようなブラスト及び噴射（インジェクション）センサーで達成されるかもしれない。コントローラは、電磁ポンプ圧力、ノズルバルブ、及び点火電流のうちの少なくとも１つを制御することができる。
【０２７５】
１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴジェネレータは、複数の電極を備えることができ、各セットは、以下のものの少なくとも１つを利用する。それらは、（ｉ）共通又は別個の専用噴射システム、（ｉｉ）点火を引き起こすため、共通又は別個の専用電源、及び（ｉｉｉ）共通又は別個の専用ＰＶ変換システム、である。点火システムは、図２Ｉ２２に示すような点火システムの冷却システムをさらに備えることができる。１つの実施例において、冷却システムは、バスバー９及び１０（図２Ｉ１４）を通る導管、及び、電極８又は入口３１ｆ及び出口クーラント・ライン３１ｇ及びクーラント・ポンプ及び冷却機３１ａを含むが、それは、導管又はラインを通ってポンピングされるクーラントを冷却する。電極冷却剤（クーラント）システムは、両方の電極に役立つ１対の冷却剤ライン３１ｆ及び３１ｇを備えることができ（図２Ｉ２３）、又は各電極は、独立した入口ライン３１ｆ及び出口ライン３１ｇを有することができる（図２Ｉ２２）。共有ラインの場合、ラインと電極との接触面積は、電極から冷却剤への効率的な熱伝達を達成するために平均局所冷却水温度に応じて調整することができる。図２Ｉ２３に示すもう１つの実施例において、点火システムの電極及びバスバーは、エア・フィン及びオプションとしてエア・フィンへのヒートパイプを含むもののような熱交換器を含む受動冷却システム３１ｈによって冷却されるかもしれない。図２Ｉ２３に示す１つの実施例では、光起電力変換システムはまた、熱交換器を含む受動冷却システム３１ｉによって冷却することができるが、熱交換器は、エア・フィン及びオプションとしてエア・フィンへのヒートパイプを含む。図２Ｉ２２に示す１つの実施例では、光起電力変換器２６ａの光起電力（ＰＶ）セル又はパネル１５は熱交換器８７によって冷却され、高温冷却液は入口３１ｂを通って光電変換器冷却システム３１に流れ、冷却液は出口３１ｃを通って出る。ＰＶセルは、３０℃から４５０℃などの高温で作動させることができ、水蒸気がＰＶセル上に凝縮するのを防ぐために、セル圧力を下げて操作することができる。
【０２７６】
発生器のエネルギー・バランスを改善する実施例において、３１及び３１ａの少なくとも１つのような冷却器は、セルによって生成される熱を含む熱パワーによって駆動されてもよい。熱パワーは、内部散逸及びハイドリノ反応からのものであってもよい。冷却機（チラー）は、当業者に知られている吸収チラーを含むことができる。１つの実施例において、排除される熱は、気化する可能性のある水などの冷媒又は冷媒によって吸収される。吸着式冷凍機は、冷媒を凝縮させるために熱を使用することができる。１つの実施例において、水蒸気は、シリカゲル（Ｓｉｌｉｃａｇｅｌ）、ゼオリス（Ｚｅｏｌｉｔｈ）のような吸収材料（収着剤）、又はパシフィック・ノースウェスト・ラボラトリ（Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）のＰ．  ＭｃＧｒａｉｌのナノ構造材料などのナノ構造材料に吸収される。吸収された水は加熱されてチャンバ内で放出され、そこで圧力が十分に上昇して水が凝縮する。
【０２７７】
１つの実施例において、燃料の速度、ショットサイズ、溶融ショット粘度、電極間のギャップ８ｇの幅、及び電極８の形状のうちの少なくとも１つが、点火を主に発生させるように選択される注入側すなわち領域８ｋに対して電極８ｌの反対側の領域を含む。１つの実施例において、電極８ｊの第２の部分はセル８ｌの第２の領域への入口として機能し、プラズマと光は優先的にＰＶ変換器２６ａに向けられる（図２Ｉ２）。溶融燃料のような燃料の速度は、約０．０１ｍ／ｓ〜１０００ｍ／ｓ、０．１ｍ／ｓ〜１００ｍ／ｓ、及び０．１ｍ／ｓ〜１０ｍ／ｓの少なくとも１つの範囲内であり得る。燃料の速度を制御するために、ノズル５ｑの圧力及び燃料の粘度の少なくとも１つを使用することができる。メニスカスのサイズを制御するために、ノズルオリフィスのサイズ、溶融物（メルト）圧力、溶融物（メルト）流速（フローレイト）、溶融物粘度、及び溶融物温度を使用することができる。熱収支（ヒートバランス）は、溶融物の温度を制御し、溶融物の粘度を制御するように制御することができる。電磁ポンプ５ｋの出力とノズルオリフィスサイズは、ノズル５ｑの圧力を制御するように制御されてもよい。加熱パワー、断熱性、冷却、及びメルトフローレイトのうちの少なくとも１つは、熱収支を制御するために使用することができる。電磁ポンプ・パワーを用いてメルトフローレイトを制御することができる。溶融物の温度は、溶融物の表面張力を制御するために使用されてもよい。電極間隙（ギャップ）５ｇは手動で選択することができる。或いは、調整可能又は変形可能な電極間隙は、機械的、油圧的、又は圧電的などの手段で調整されてもよい。電極形状は手動で選択することができる。或いは、調節可能な電極又は変形可能な電極は、機械的、油圧的、又は圧電的などの手段で調整されてもよい。１つの実施例において、コンピュータ、電磁ポンプ、ノズルバルブ、及びヒータのようなコントロールシステムは、吐出頻度（ｅｊｅｃｔｉｏｎ  ｒａｔｅ）だけでなく吐出速度（ｅｊｅｃｔｉｏｎ  ｖｅｌｏｃｉｔｙ）をコントロールするために、圧力、ノズルサイズ、及び溶融温度及び粘度  のようなパラメーターをコントロールする。吐出速度は、所望の噴射速度を維持するために重力の減速を補償するように制御することができる。ノズル５ｑの高さは、最大噴射速度を支えるように調整されてもよい。最大高さは、燃料溶融物の流れが孤立した球又は溶融物を形成する速度に基づくことができる。１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器（ジェネレータ）は、ジェネレータを制御するためのコンピュータのタッチスクリーンディスプレイのようなユーザインターフェースを備え、噴射システムのセンサ及び制御システム、点火システム、燃料回収システム、ペレタイザーなどの燃料再生システム、及び光電池及び光電子変換システムのうちの少なくとも１つなどの変換システムを含む。センサ及び制御システムを備えたコンピュータは、電磁ポンプ、誘導結合ヒーター、インジェクタ流量、ノズル、点火システム電流及びパルスレート、印加された磁石及び電流などの生成物回収システム、及び静電集塵装置（ＥＳＰ）、光電池（ＰＶ）コンバータシステム、冷却システム、電力調整、及び当業者に知られている発電機を動作させるための他のシステム監視及び制御を含む。センサは、加熱された槽セクション内の溶融物（メルト）流量（フロー）及び体積、及び、ＥＭポンプへの溶融物（メルト）流量（フロー）及び体積  のためのもののようなコントローラー保護システムに入力を供給するかもしれないが、ここで、流量又は体積が許容限界を下回ったとき、コントローラーは、ヒーター及びＥＭポンプを遮断する。制御（コントロール）システムは、プログラマブルロジックコントローラーと、制御（コントロール）を達成するために当業者に知られている他のそのようなデバイスとをさらに備えていてもよい。
【０２７８】
ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器は、検出され制御される開示のパラメータなどのパラメータを有するコンポーネントを含む。実施例では、センサ及び制御システムを備えたコンピュータは、以下のものを感知及びコントロールする。それらは、（ｉ）ＰＶコンバーター、電極、誘導結合ヒーター、及びノズルチラーの少なくとも１つのような各冷却システムの各チラーの入口温度及び出口温度並びにクーラント圧力及び流速、（ｉｉ）点火システムの電圧、電流、電力、周波数、及びデューティサイクル、（ｉｉｉ）光センサ及びコントローラなどのセンサを用いたショット軌跡、及び光学式、ドップラ式、又は電極抵抗センサ及びコントローラなどのセンサを使用するＥＭポンプ噴射流速、（ｉｖ）誘導結合ヒーター、増強プラズマレールガン、電磁ポンプ５ｋ、電極電磁ポンプ、及び静電集塵器回収システム  の電圧、電流、及び電力、（ｖ）セル内の圧力、（ｖｉ）セルの壁温度、（ｖｉｉ）任意のゲッターの消費状態、（ｖｉｉｉ）各セクションのヒータ電力、（ｉｘ）電磁ポンプの電流及び磁束、（ｘ）槽及びマニホールド及びノズルなどの重要な場所における銀の溶融温度、流速及び圧力、（ｘｉ）Ｈ２及びＨ２Ｏのような各噴射ガス、及び、共通のガス噴射マニホールドの場合のレギュレータによって形成される混合物  の圧力、温度、及び流速、（ｘｉｉ）ＰＶ変換器への入射光の強度、（ｘｉｉｉ）ＰＶコンバーターの電圧、電流、及び電力出力、（ｘｉｖ）電力調整装置の電圧、電流、電力、及び他のパラメータ、及び（ｘｖ）寄生負荷及び外部負荷の少なくとも１つに対するＳＦ−ＣＩＨＴ発電機出力電圧、電流及び電力、（ｘｖｉ）誘導結合ヒータ、電磁ポンプ、チラー、及びセンサ及び制御器の少なくとも１つのような寄生負荷への電圧、電流及び電力入力、及び（ｘｉｉ）エネルギー蓄積を伴うスターター回路の電圧、電流、及び充電状態  である。１つの実施例において、測定されるパラメータは、その測定中にセンサを損傷する高温を有するシステムの領域から分離することができる。例えば、Ｈ２とＨ２Ｏの少なくとも一方のようなガスの圧力は、５ｂ又は５ｃのようなセルに接続する、及び、Ｂａｒａｔｒｏｎ静電容量式圧力計のような圧力トランスデューサに入る前にガスを冷却する、クーリングタワーのような接続ガス・ラインを使用して測定されるかもしれない。
【０２７９】
セルは、可動部分全く含まないか、僅かに含むことができる。１つの実施例において、冷却は、空冷熱交換器への熱除去を含むことができる。電極３１ｈ及びＰＶ変換システム３１ｉのための例示的な空冷システムを図２Ｉ２３に示す。この場合、セルは可動部分を含まないか、又は非常に少ない部分を含むことができる。唯一の可動部品は、冷却液（クーラント）を循環させるための機械的ポンプを含むことができ、可動部品がないもので置き換えることができる。冷却剤がナトリウムなどのアルカリ金属のような液体金属である場合、ポンプは可動部分を有さない電磁ポンプを含むことができる。１つの実施例において、電磁ポンプ冷却剤は不燃性であってもよい。或いは、機械的でない熱除去の手段として熱を除去するために、ヒートパイプ及び空気フィン又はペルチェ冷却器を使用してもよい。例示的なヒートパイプは、作動流体として水又はアセトンを使用するはんだ付けされた長手方向の銅フィンを有する銅ヒートパイプと、作動流体としてアンモニアを使用するはんだ付けされた長手方向のアルミニウムフィンを有するアルミニウムヒートパイプである。熱源は、点火電極であってもよく、熱は、銅、銀、又は銀−銅合金のような金属であり、高熱伝導性材料を含む大きな断面の熱バス・バー９及び１０によって、電極表面から冷却システムへと速やかに伝導され得る。熱源は、ＰＶコンバーターを含むこともできる。
【０２８０】
機械式真空ポンプは、可動部品を備えたシステムとして取り除くために交換することもできる。１つの実施例において、一実施形態では、セル内の真空は、酸素、水素及び水の少なくとも１つのような少なくとも１つのゲッター１３ｂ（図２Ｉ２３）によって維持されてもよい。炭素又は金属などの酸素反応性材料のような酸素ゲッターは、細かく分割されてもよく、セル内に形成された酸素を捕獲してもよい。炭素の場合、生成物の二酸化炭素は、可逆的であってもよく、ＣＯ２スクラバーで叩かれてもよい。二酸化炭素スクラバーは、モノエタノールアミンなどの有機化合物、鉱物及びゼオライト、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム及び金属酸化物ベースのシステムのような有機化合物のような当該技術分野において公知である。細かく分割されたカーボンゲッターは、Ｍｏ、Ｗ、グラファイト、及びＴａなどの酸素感受性材料を含む槽又はポンプチューブのような、セル内の酸素に敏感な材料を保護するため、酸素を掃除する目的にも役立つ。
この場合、ＣＯ２スクラバーで二酸化炭素を除去してもよいし、部品保護のために微粉炭素を使用する真空ポンプでポンプ排気してもよい。
【０２８１】
金属ゲッターは、Ｈ２Ｏを介して酸素と選択的に反応し、水素で再生することができる。低い水反応性を有する例示的な金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｗ、及びＺｎからなる群からのそれらを含む。ゲッター又は酸素スクラバーをＳＦ−ＣＩＨＴセルから取り出し、再生することができる。除去は、定期的又は断続的であり得る。再生は、水素還元によって達成することができる。再生はその場で行われてもよい。その場再生は間欠的でも連続的でもよい。他の酸素ゲッター及びその再生、例えばゼオライト及び酸素を含む可逆的な配位子結合を形成する化合物であり、例えば２−アミノテレフタレート結合デオキシ系の硝酸塩のような塩のような酸素を含み、［｛（ｂｐｂｐ）Ｃｏ２ＩＩ（ＮＯ３）｝２（ＮＨ２ｂｄｃ）］（ＮＯ３）２・２Ｈ２Ｏ（ｂｐｂｐ−＝２，６−ビス（Ｎ，Ｎ−ビス（２−ピリジルメチル）アミノメチル）−４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノラート，ＮＨ２ｂｄｃ２−＝２−アミノ−１，４−ベンゼンジカルボキシラート）は、当業者に知られている。アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム及び希土類金属のような典型的な金属のような酸素ゲッターとして、高燃焼性金属を使用することもできる。高燃焼性金属は、水捕獲剤として使用することもできる。水素貯蔵材料を用いて水素を捕獲することができる。典型的な水素貯蔵材料は、金属水素化物、ミッシュメタル、例えば、Ｎｉ３．６５Ａｌ０．３Ｍｎ０．３又はＭ１（ＮｉＣｏＭｎＣｕ）５のようなＭ１：Ｌａ−リッチなミッシュメタルのようなもの、Ｎｉ、Ｒ−Ｎｉ、Ｒ−Ｎｉ＋約８ｗｔ％  ＶｕｌｃａｎＸＣ−７２、ＬａＮｉ５、Ｃｕ、又はＮｉ−Ａｌ、約１０％ＣｒのようなＮｉ−Ｃｒ、約３／９０／７ｗｔ％のようなＣｅ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｕ−Ａｌ、又はＣｕ−Ｎｉ−Ａｌ合金、ＬｉＮＨ２、Ｌｉ２ＮＨ、又はＬｉ３ＮのようなＭ−Ｎ−Ｈシステムの種、及び、アルミノハイドライドのようなアルミニウム又は水素化ホウ素のようなホウ素を更に含むアルカリ金属水素化物を含む。更に適切な水素貯蔵材料は、ＭｇＨ２などのアルカリ土類金属水素化物、ＢａＲｅＨ９、ＬａＮｉ５Ｈ６、ＦｅＴｉＨ１．７、及びＭｇＮｉＨ４などの金属合金水素化物、Ｂｅ（ＢＨ４）２、Ｍｇ（ＢＨ４）２、Ｃａ（ＢＨ４）２、Ｚｎ（ＢＨ４）２、Ｓｃ（ＢＨ４）３、Ｔｉ（ＢＨ４）３、Ｍｎ（ＢＨ４）２、Ｚｒ（ＢＨ４）４、ＮａＢＨ４、ＬｉＢＨ４、ＫＢＨ４、及びＡｌ（ＢＨ４）３のような金属ホウ素水素化物、ＡｌＨ３、ＮａＡｌＨ４、Ｎａ３ＡｌＨ６、ＬｉＡｌＨ４、Ｌｉ３ＡｌＨ６、ＬｉＨ、ＬａＮｉ５Ｈ６、Ｌａ２Ｃｏ１Ｎｉ９Ｈ６、及びＴｉＦｅＨ２、ＮＨ３ＢＨ３、ポリアミノボラン（ｐｏｌｙａｍｉｎｏｂｏｒａｎｅ）、アミンボラン（ａｍｉｎｅ  ｂｏｒａｎｅ）のようなアミンボラン錯体（ａｍｉｎｅ  ｂｏｒａｎｅ  ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ）、水素化ホウ素アンモニア化合物（ｂｏｒｏｎ  ｈｙｄｒｉｄｅ  ａｍｍｏｎｉａｔｅｓ）、ヒドラジン−ボラン錯体（ｈｙｄｒａｚｉｎｅ−ｂｏｒａｎｅ  ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ）、ジボラン二アンモニア化合物（ｄｉｂｏｒａｎｅ  ｄｉａｍｍｏｎｉａ��ｅ）、ボラジン（ｂｏｒａｚｉｎｅ）、及び、アンモニウムオクタヒドロトリオレート（ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｏｃｔａｈｙｄｒｏｔｒｉｂｏｒａｔｅｓ）又はテトラヒドロボレート（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｏｒａｔｅｓ）、アルキル（アリール）−３−メチルイミダゾリウムＮ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミデート塩（ａｌｋｙｌ（ａｒｙｌ）−３−ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ  Ｎ−ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｉｍｉｄａｔｅ  ｓａｌｔｓ）のようなイミダゾリウムイオン液体（ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ  ｉｏｎｉｃ  ｌｉｑｕｉｄｓ）、ホウ酸ホスホニウム（ｐｈｏｓｐｈｏｎｉｕｍ  ｂｏｒａｔｅ）、及び  炭酸塩物質（ｃａｒｂｏｎｉｔｅ  ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ）  である。更なる例示的な化合物は、アンモニアボラン（ａｍｍｏｎｉａ  ｂｏｒａｎｅ）、リチウムアンモニアボラン（ｌｉｔｈｉｕｍ  ａｍｍｏｎｉａ  ｂｏｒａｎｅ）等のアルカリアンモニアボラン（ａｌｋａｌｉ  ａｍｍｏｎｉａ  ｂｏｒａｎｅ）、ボランジメチルアミン錯体（ｂｏｒａｎｅ  ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ  ｃｏｍｐｌｅｘ）、ボラントリメチルアミン錯体（ｂｏｒａｎｅ  ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ  ｃｏｍｐｌｅｘ）、アミノボラン（ａｍｉｎｏ  ｂｏｒａｎｅｓ）等のボランアルキルアミン錯体（ｂｏｒａｎｅ  ａｌｋｙｌ  ａｍｉｎｅ  ｃｏｍｐｌｅｘ）、アミノジボラン（ａｍｉｎｏｄｉｂｏｒａｎｅ）、ｎ−ジメチルアミノジボラン（ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｄｉｂｏｒａｎｅ）、トリス（ジメチルアミノ）ボラン（ｔｒｉｓ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｂｏｒａｎｅ）、ジ−ｎ−ブチルボロンアミン（ｄｉ−ｎ−ｂｕｔｙｌｂｏｒｏｎａｍｉｎｅ）、ジメチルアミノボラン（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｂｏｒａｎｅ）、トリメチルアミノボラン（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｂｏｒａｎｅ）、アンモニア−トリメチルボラン（ａｍｍｏｎｉａ−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｏｒａｎｅ）、及びトリエチルアミノボラン（ｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｂｏｒａｎｅ）などが挙げられる。さらに適切な水素貯蔵材料は、吸収された水素を備える有機液体である。例えば、９−（２−エチルヘキシル）カルバゾール（９−（２−ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ）ｃａｒｂａｚｏｌｅ）、９−エチルカルバゾール（９−ｅｔｈｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、９−フェニルカルバゾール（９−ｐｈｅｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、９−メチルカルバゾール（９−ｍｅｔｈｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、及び４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル（４，４’−ｂｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−１，１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）などのカルバゾール及び誘導体などである。ゲッターは、水素を貯蔵することができる合金を含んでよく、例えば、ＡＢ５  （ＬａＣｅＰｒＮｄＮｉＣｏＭｎＡｌ）  又はＡＢ２  （ＶＴｉＺｒＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）  タイプであるが、ここで、「ＡＢｘ」は、Ａタイプの要素（ＬａＣｅＰｒＮｄ  ｏｒ  ＴｉＺｒ）とＢタイプの要素（ＶＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）の比を表す。追加の適切な水素ゲッターは、当業者に知られているニッケル水素電池のような金属水素化物電池に使用されるものである。例示的な水素化物アノードの好適なゲッタ材料は、Ｒ−Ｎｉ、ＬａＮｉ５Ｈ６、Ｌａ２Ｃｏ１Ｎｉ９Ｈ６、ＺｒＣｒ２Ｈ３．８、ＬａＮｉ３．５５Ｍｎ０．４Ａｌ０．３Ｃｏ０．７５、ＺｒＭｎ０．５Ｃｒ０．２Ｖ０．１Ｎｉ１．２、及び水素貯蔵可能な他の合金、例えば、ＡＢ５  （ＬａＣｅＰｒＮｄＮｉＣｏＭｎＡｌ）  又は  ＡＢ２  （ＶＴｉＺｒＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）  タイプで、「ＡＢｘ」は、Ａタイプの要素（ＬａＣｅＰｒＮｄ  ｏｒ  ＴｉＺｒ）とＢタイプの要素（ＶＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）の比を表し、のグループの水素化物を含む。他の実施例では、水素化物アノードゲッタ材料は、ＭｍＮｉ３．５Ｃｏ０．７Ａｌ０．８のようなＭｍＮｉ５  （Ｍｍ＝ミッシュメタル）  ＡＢ５−タイプ：  ＭｍＮｉ３．２Ｃｏ１．０Ｍｎ０．６Ａｌ０．１１Ｍｏ０．０９  （Ｍｍ＝ミッシュメタル：  ２５  ｗｔ％  Ｌａ，  ５０  ｗｔ％  Ｃｅ，  ７  ｗｔ％  Ｐｒ，  １８  ｗｔ％  Ｎｄ），  Ｌａ１−ｙＲｙＮｉ５−ｘＭｘ，  ＡＢ２−タイプ：  Ｔｉ０．５１Ｚｒ０．４９Ｖ０．７０Ｎｉ１．１８Ｃｒ０．１２  合金，  Ｍｇ１．９Ａｌ０．１Ｎｉ０．８Ｃｏ０．１Ｍｎ０．１  ａｌｌｏｙ，  Ｍｇ０．７２Ｓｃ０．２８（Ｐｄ０．０１２  ＋  Ｒｈ０．０１２），  及び  Ｍｇ８０Ｔｉ２０  のようなマグネシウムベースの合金、  Ｍｇ８０Ｖ２０，  Ｌａ０．８Ｎｄ０．２Ｎｉ２．４Ｃｏ２．５Ｓｉ０．１，  ＬａＮｉ５−ｘＭｘ  （Ｍ＝  Ｍｎ，  Ａｌ），  （Ｍ＝  Ａｌ，  Ｓｉ，  Ｃｕ），  （Ｍ＝  Ｓｎ），  （Ｍ＝  Ａｌ，  Ｍｎ，  Ｃｕ）  ａｎｄ  ＬａＮｉ４Ｃｏ，  ＭｍＮｉ３．５５Ｍｎ０．４４Ａｌ０．３Ｃｏ０．７５，  ＬａＮｉ３．５５Ｍｎ０．４４Ａｌ０．３Ｃｏ０．７５，  ＭｇＣｕ２，  ＭｇＺｎ２，  ＭｇＮｉ２，  ＴｉＦｅ，  ＴｉＣｏ，  ａｎｄ  ＴｉＮｉのようなＡＢ化合物、  ＡＢｎ  化合物（ｎ  ＝  ５，  ２，  又は  １），  ＡＢ３−４  化合物，  及び  ＡＢｘ  （Ａ  ＝  Ｌａ，  Ｃｅ，  Ｍｎ，  Ｍｇ；  Ｂ  ＝  Ｎｉ，  Ｍｎ，  Ｃｏ，  Ａｌ）  の少なくとも１つを含む。他の適切な水素化物ゲッターは、ＺｒＦｅ２、Ｚｒ０．５Ｃｓ０．５Ｆｅ２、Ｚｒ０．８Ｓｃ０．２Ｆｅ２、ＹＮｉ５、ＬａＮｉ５、ＬａＮｉ４．５Ｃｏ０．５、（Ｃｅ，  Ｌａ，  Ｎｄ，  Ｐｒ）Ｎｉ５、（Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ）Ｎｉ５、ミッシュメタルニッケル合金、Ｔｉ０．９８Ｚｒ０．０２Ｖ０．４３Ｆｅ０．０９Ｃｒ０．０５Ｍｎ１．５、Ｌａ２Ｃｏ１Ｎｉ９、ＦｅＮｉ、及びＴｉＭｎ２等が挙げられる。開示のゲッター及び当業者に知られている他のものは、２種以上のセル・ガスのゲッターを含むことができる。追加のゲッターは、当業者に知られているゲッターであってもよい。例示的な多ガスゲッターは、Ｏ２、Ｈ２Ｏ、及びＨ２のうちの少なくとも２つを得ることができるリチウムなどのアルカリ又はアルカリ土類金属を含む。ゲッターは、還元、分解及び電気分解などの当技術分野で公知の方法によって再生することができる。１つの実施例において、ゲッタは、水蒸気、酸素、及び水素の少なくとも１つなどのガスを凝縮させ、冷却状態の吸収材料中にガスを閉じ込めるクライオトラップを備えることができる。ガスは、加熱してオフガスをポンピングすると、ゲッターを再生することができるように、より高い温度で吸収材��から放出されてもよい。加熱及びポンピングによって再生することができる水蒸気、酸素、及び水素の少なくとも１つを吸収する例示的な材料は、活性炭及
びゼオライトのような炭素である。対応するガスレベルが、対応するセルガス含有量のセンサによって検知された許容できないレベルまで増加したときに、酸素、水素、及び水スクラバー再生のタイミングを決定することができる。１つの実施例において、生成された水素及び酸素のうちの少なくとも１つは、当業者に公知のシステム及び方法によって、商業的ガスとして収集及び販売されてもよい。或いは、収集した水素ガスをサンセル（ＳｕｎＣｅｌｌ）で使用することもできる。
【０２８２】
溶融物に組み込まれる水素及び水は、機械的ポンプなどの対応するポンプによって生成された圧力下で、マニホルド及び供給ライン５ｗ及び５ｘを通ってタンク５ｕ及び５ｖから流れることができる。或いは、水タンクを加熱して蒸気圧を発生させてウォータポンプを交換してもよいし、電解により水素を流す圧力を発生させて水素ポンプを交換してもよい。或いは、Ｈ２Ｏは、Ｈ２Ｏタンク、蒸気発生器、及び蒸気ライン５ｖによって蒸気として提供される。水素は、電気分解によって加圧された水素タンクに接続された中空カソードを通って浸透する可能性がある。これらの交換システムは、可動部分を有する対応するシステムを排除することができる。
【０２８３】
１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器は、バルブ及びリザーバ、並びにオプションとして、機械的ポンプのような開示の１つなどのリザーバポンプを備えることができる。銀のような燃料金属は、少なくとも電磁ポンプ５ｋによって貯蔵のためにリザーバに圧送されてもよい。金属の移送は、停止のためのものであってもよい。リザーバは、発電機を再始動するために銀のような燃料金属を溶融する誘導結合ヒータのようなヒータを含むことができる。第１の槽５ｂ、第２の槽５ｃ、及び電磁ポンプ５ｋの少なくとも一方には、重力及び圧送の少なくとも一方によって金属が逆流してもよい。ポンピングは、リザーバポンプによって行うことができる。ポンピングなどの加熱及び流動の少なくとも１つのための電力は、電池又はコンデンサなどの本開示のエネルギー貯蔵によって供給することができる。もう１つの実施例において、電磁ポンプ５ｋは、抵抗性又は誘導結合ヒータなどの電磁ポンプヒータを備えることができる。抵抗加熱器は、ローレンツ力を発生させるポンプの電流源を少なくとも部分的に含むことができる。１つの実施例において、電磁ポンプ及びヒータは、停止のために停止される。５ｆや５ｏなどの誘導結合型ヒーターと電磁ポンプヒーターを使用して銀などの燃料金属を溶かすことで始動します。電力は、開示のエネルギー貯蔵からのものであってもよい。もう１つの実施例において、発生器は停止せず、燃料金属の流れを維持するために最小電力レベルで動作し続ける。
【０２８４】
１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴは、ポンプ電流の極性を反転させてローレンツ力及びポンプ方向を反転させる５ｋなどの電磁ポンプの少なくとも１つのスイッチを備える。電磁石を含む電磁（ＥＭ）ポンプを含む別の実施例では、磁場の方向を逆転させてポンピング方向を逆転させることができる。溶融物をポンピングする方向を逆にして金属を貯蔵庫に輸送することができる。貯蔵部は、第１の槽５ｂへの入口の基部円錐、第１の槽５ｂ、及び第１のＥＭポンプ５ｋの入口のような、その基部におけるセルの部分の少なくとも１つを含むことができる。溶融物は、加熱力の除去によって貯蔵中に固化することがある。始動は、第１の誘導結合ヒーター５ｆを用いて第１の槽５ｂに熱を加え、ＥＭポンプヒーターによってＥＭポンプ５ｋに熱を加えることによって達成されてもよく、ポンプチューブ内の金属を通って流れるポンプ電流がポンプヒータとして機能することができる。得られた溶融物は、第２の槽５ｃを加熱する誘導結合ヒーター５ｏのような他のヒーターによって加熱されて、第２の槽５ｃ及びノズル５ｑのようなペレタイザーの他の部分に送り込まれてもよい。ポンピングなどの加熱及び流動の少なくとも１つのための電力は、電池又はコンデンサなどの本開示のエネルギー貯蔵によって供給することができる。
【０２８５】
１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセル構成要素及びシステムは、重量、サイズの削減、コストの削減、及びメンテナンスの低減の少なくとも１つに、組み合わせ、小型化、及びその他の方法で最適化された少なくとも１つである。１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセルは、チラー用の共通の圧縮機とセル真空ポンプとを含む。熱除去のための冷却装置は、セル内の真空を維持するためのクライオポンプとしても機能し得る。Ｈ２Ｏ及びＯ２は、クライオポンプによって凝縮されて、所望のレベルの真空を維持することができる。１つの実施例において、キャパシタのバンクを含む点火システムは、可能な限り電極の近くで例示的な単一の２．７５Ｖ、３４００Ｆマックスウェルスーパーキャパシタなどの減少した数のキャパシタを使用することによって小型化される。１つの実施例において、少なくとも１つのコンデンサは、その正端子が正のバスバー又は正極に直接接続され、少なくとも１つのコンデンサが負のバスバー又は負電極に直接接続された、逆極性のコンデンサの他の端子は、電流を、コンデンサを含む回路を通って流れるようにバスバーによって接続することができ、ショットは電極をブリッジすることによって回路を閉じる、負端子を有することができる。１つの実施例において、ネジ切りされたコンデンサ端子は、ネジ切りされた電極、電極マウント、又はバスバーに直接ねじ込まれてもよい。直列に電極間に接続されたコンデンサのセットは、整数倍で複製され、望ましい場合には整数倍の電流を提供することができる。１つの実施例において、コンデンサ上の電圧は、ＰＶ変換器から電力を充電することによって所望の範囲内に維持されてもよい。充電バスバー上の電圧降下は可変充電電流の関数であるので、充電電流を制御するための電圧はコンデンサで感知されてもよい。この遠隔検知電圧は、充電電流を制御するためにコンピュータなどのコントローラによって使用されてもよい。キャパシタ及び接続バスバーは、ノズル５ｑがショット注入のための明確な経路を有し、点火プラズマがＰＶ変換器に光を放出するのに過度に妨げられないように配置されてもよい。
【０２８６】
電力源２の近接は、大量の母線を通る高ピーク点火電流を駆動するのに必要な余分な電圧を排除する。減少されたキャパシタンス点火システムは、電極に取り付けられ、ピークパルス電流によってデューティサイクルを掛けたものなどのパルス状の高点火電流よりも著しく小さい定常電流で連続的に充電されてもよい。高電流を電極に運ぶ回路は、インダクタンス、キャパシタンス、及びキャパシタの点火負荷へのインピーダンス整合を可能にする抵抗のような所望の特性を有する回路素子を含むことができる。
【０２８７】
ＳＦ−ＣＩＨＴ発電機の電力調整は、Ｄｃ電力がＰＶ変換器によって供給される固有負荷に対してすべてのＤＣ電力を使用することによって単純化することができる。１つの実施例において、ＰＶ変換器からのＤＣ電力は、以下のものの少なくとも１つを供給するかもしれない。それらは、（ｉ）電極８への電力源２を含む点火システムのコンデンサのＤＣ充電電力、（ｉｉ）少なくとも１つの電磁ポンプの直流電流、（ｉｉｉ）抵抗性又は誘導結合ヒータのＤＣ電力、（ｉｖ）ＤＣ電気モータを含む冷却装置のＤＣ電力、（ｖ）直流電動機を含む真空ポンプの直流電力、及び（ｖｉ）コンピュータ及びセンサへのＤＣ電力、である。出力電力調整は、ＰＶ変換器からのＤＣ電力又はインバータを使用してＰＶ変換器からのＡＣ電力へのＤＣ電力の変換からのＡＣ電力を含むことができる。
【０２８８】
１つの実施例において、光−電気変換器は、光学的パワー出力の少なくとも１０％に相当するもののようなセルから発せられた光の実質的な波長領域に応答する光起電力（ＰＶ）セルを含む本開示の光起電力コンバーターを含む。１つの実施例において、ＰＶセルは、約１．５太陽（ｓｕｎｓ）〜７５，０００太陽（ｓｕｎｓ）、１０太陽（ｓｕｎｓ）〜１０，０００太陽（ｓｕｎｓ）、及び１００太陽（ｓｕｎｓ）〜２０００太陽（ｓｕｎｓ）、のうちの少なくとも１つである強度範囲の太陽光の強度よりも高い強度の光を受け入れることができる集光セルである。集光器ＰＶセルは、約１〜１０００太陽（ｓｕｎｓ）の範囲で操作され得るｃ−Ｓｉを含み得る。ＰＶセルは、三重接合などの複数の接合を含むことができる。集光器ＰＶセルは、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓ／Ｇｅ；  ＩｎＡｌＧａＰ／ＡｌＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓＳｂ／Ｇｅ；  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／ＳｉＧｅ；  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ；  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｇｅ；  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ／ＳｉＧｅ；  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ；  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓ；  ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ；  ＧａＩｎＰ／Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ／ＩｎＧａＡｓ；  ＧａＩｎＰ−ＧａＡｓ−ｗａｆｅｒ−ＩｎＧａＡｓ；  ＧａＩｎＰ−Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ−Ｇｅ；  及び  ＧａＩｎＰ−ＧａＩｎＡｓ−Ｇｅ  の群の少なくとも１つのようなＩＩＩ  ／  Ｖ族半導体のそれらのような複数の層を含むことができる。三重接合又は二重接合等の複数の接合は、直列に接続されてもよい。もう１つの実施例において、別の実施形態では、接合部は並列に接続されてもよい。接合部は機械的に積み重ねられてもよい。接合部はウェハボンディングされてもよい。１つの実施例において、接合部間のトンネルダイオードはウェーハボンドに置き換えることができる。ウェーハボンドは、電気的に絶縁され、後続又はより深い接合によって変換される波長領域に対して透明であってもよい。各接合部は、独立した電気接続部又はバスバーに接続することができる。独立バスバーは直列又は並列に接続することができる。電気的に独立した各接合部の電気的接触は、グリッドワイヤを含むことができる。ワイヤシャドー領域は、独立したジャンクション又はジャンクションのグループのための複数の並列回路又は相互接続上の電流の分布のために最小化され得る。電流は横方向に除去することができる。ウェーハボンド層は、透明な導電層を含むことができる。例示的な透明導電体は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、及びドープ酸化亜鉛及び導電性ポリマー、グラフェン及びカーボンナノチューブなどの透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、及び当業者に知られるその他である。ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）は、中間結合層を含むことができる。例示的な２接合セルは、ＧａＡｓの底部層（ＧａＩｎＰ  ／／  ＧａＡｓ）に接合されたトップ層のＧａＩｎＰウエハを含むものである。例示的な４接合セルは、ＩｎＰ基板上のＧａＩｎＰ  ／  ＧａＡｓ  ／  ＧａＩｎＡｓＰ  ／  ＧａＩｎＡｓを含むが、ここで、各接合は、トンネルダイオード（／）によって個別に分離され、或いは、ＩｎＰ上のＧａＩｎＰ／／ＧａＡｓ／／ＧａＩｎＡｓＰ／／ＧａＩｎＡｓによって与えられるセルのように分離する透明ウェーハボンド層（／／）によって個別に分離されてもよい。ダイオードとウエハボンドの全ての組み合わせは、本開示の範囲内である。ＡＭ１．５ｄスペクトルの２９７倍濃度で４４．７％の変換効率を有する例示的な４接合セルは、フランスのソイテック（ＳＯＩＴＥＣ）によって製造されている。ＰＶセルは、単一接合部を含むことができる。例示的な単一接合ＰＶセルは、その全体が参照により本明細書に組み込まれるＳａｔｅｒらに与えられたものの１つのような単結晶シリコンセルを含むことができる。（Ｂ．  Ｌ．  Ｓａｔｅｒ、Ｎ．Ｄ．Ｓａｔｅｒ、  「１０００太陽（ｓｕｎｓ）強度までに対する高電圧シリコンＶＭＪ太陽電池」、Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  Ｓｐｅｃｉａｌｉｓｔｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，  ２００２．  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｒｅｃｏｒｄ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｔｗｅｎｔｙ−Ｎｉｎｔｈ  ＩＥＥＥ，  １９−２４  Ｍａｙ  ２００２，  ｐｐ．  １０１９−１０２２）或いは、単一接合セルは、ＩＩＩ族及びＶ族からのもののような他の元素でドープされたＧａＡｓ又はＧａＡｓを含むことができる。１つの典型的な実施例において、ＰＶセルは、約１０００太陽で動作する三重接合型濃縮器ＰＶセル又はＧａＡｓ  ＰＶセルを含む。別の例示的な実施例では、ＰＶセルは、２５０太陽で作動するｃ−Ｓｉを含む。１つの典型的な実施例において、ＰＶは、９００ｎｍ未満の波長に対して選択的に応答可能であるＧａＡｓ、及び、９００ｎｍと１８００ｎｍとの間の領域の波長に選択的に応答することができる、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、及びＧｅの少なくとも１つの上のＩｎＧａＡｓを含んでよい。ＩｎＰ上にＧａＡｓとＩｎＧａＡｓとを含む２つのタイプのＰＶセルを組み合わせて使用して効率を上げることができる。ダブルジャンクションセルの効果を得るために、このようなシングルジャンクションタイプのセルを２つ使用できる。組み合わせは、本開示において与えられるように、ダイクロイックミラー、ダイクロイックフィルタ、及びセルのアーキテクチャのうちの少なくとも１つを用いて、又は光の多重反射又は反射を達成するためにミラーのみと組み合わせて実施されてもよい。１つの実施例において、各ＰＶセルは、入射光を分離して分類し、マルチジャンクションセル内の特定の層に衝突させるように方向を変えるポリクローム層を含む。１つの典型的な実施例において、セルは、可視光用のインジウムガリウムリン化物層と、対応する光が向けられる赤外光用のヒ化ガリウム層とを含む。
【０２８９】
セルは、それぞれＥＵＶ及びＵＶを変換するためのＡｌＮトップ層及びＧａＮ底部層を含むセルなどの複数のｐ−ｎ接合セルを備えることができる。１つの実施例において、光起電力セルは、ＵＶ及びＥＵＶのような短波長光の過度の減衰を回避するために、表面近くに重いｐドーピングを有するＧａＮのｐ層セルを含むことができる。ｎ型ボトム層は、ＡｌＧａＮ又はＡｌＮを含むことができる。１つの実施例において、ＰＶセルは、ｐ−ｎ接合の最上層に高濃度にｐドープされたＧａＮ及びＡｌｘＧａ１−ｘＮを含み、ｐドープ層は二次元正孔ガスを含む。１つの実施例において、ＰＶセルは、半導体接合を有するＧａＮ、ＡｌＧａＮ、及びＡｌＮのうちの少なくとも１つを含むことができる。１つの実施例において、ＰＶセルは、金属接合を有するｎ型ＡｌＧａＮ又はＡｌＮを含むことができる。１つの実施例において、ＰＶ電池は、複数の電子−正孔対を有するＰＶ材料のバンドギャップを超える高エネルギー光に応答する。光強度は、効率を改善するために組換え機構を飽和させるのに十分であり得る。
【０２９０】
変換器は、（ｉ）ＧａＮ、（ｉｉ）ＡｌＧａＮ又はＡｌＮ  ｐｎ接合、及び（ｉｉｉ）ＧａＮにｐ型２次元正孔ガスをそれぞれ含む浅い超薄ｐｎヘテロ接合光起電力セルの少なくとも１つを含むことができる  ｎ型ＡｌＧａＮ又はＡｌＮベース領域上に形成される。それぞれは、Ａｌ薄膜層、ｎ型層、ディプリーション層、ｐ型層、のような金属薄膜層へのリード、短波長の光や真空動作による不働態層のないＡｌ薄膜層のような金属薄膜層へのリードを含むかもしれない。ＡｌＧａＮ又はＡｌＮのｎ型層を含む光電池の実施例では、適切な仕事関数の金属は、ショットキバリア金属／半導体太陽電池を構成するショットキー整流障壁を構成するようにｐ層を置換することができる。
【０２９１】
もう１つの実施例において、コンバータは、光起電力（ＰＶ）セル、光電（ＰＥ）セル、及びＰＶセルとＰＥセルとのハイブリッドの少なくとも１つを含むことができる。ＰＥセルは、ＧａＮ  ＰＥセルなどの固体セルを含むことができる。ＰＥセルは、それぞれ、フォトカソード、ギャップ層、及びアノードを備えることができる。例示的なＰＥセルは、セシエーテッド（ｃｅｓｓｉａｔｅｄ）され得るＧａＮ（カソード）セシエーテッド（ｃｅｓｓｉａｔｅｄ）／  ＡｌＮ（セパレータ又はギャップ）／  Ａｌ、Ｙｂ、又はＥｕ（アノード）を含む。ＰＶセルは、本開示のＧａＮ、ＡｌＧａＮ、及びＡｌＮ  ＰＶセルのうちの少なくとも１つをそれぞれ含むことができる。ＰＥセルは最上（トップ）層であってもよく、ＰＶセルはハイブリッドの最下（底部）層であってもよい。ＰＥセルは、最短波長光を変換することができる。１つの実施例において、ＰＥセルのカソード及びアノード層の少なくとも１つ、及びＰＶセルのｐ層及びｎ層の少なくとも１つ、が上下逆さになることがある。電流収集を改善するために、アーキテクチャーを変更することができる。１つの実施例において、燃料の点火からの発光が分極され、変換器は、セルの活性層への光の浸透を最適化するために偏光選択材料を使用するように最適化される。光は、電界又は磁場のような場を磁石８ｃなどの対応する電極又は磁石によって印加することによって分極されてもよい。
【０２９２】
１つの実施例において、燃料は、捕捉された水素及びトラップされたＨ２Ｏの少なくとも１つを有する銀、銅、又はＡｇ−Ｃｕ合金のショット又は溶融物を含むことができる。発光は、約１０ｎｍ〜３００ｎｍの波長領域の光のような主に紫外光と極端紫外光とを含むことができる。ＰＶセルは、約１０ｎｍ〜３００ｎｍの波長領域の少なくとも一部に応答することができる。ＰＶセルは、集光（コンセントレータ）ＵＶセルを含むことができる。入射光強度は、約２〜１００，０００太陽及び１０〜１０，０００太陽の少なくとも１つの範囲内であり得る。セルは、約３００℃未満及び１５０℃未満の少なくとも１つの温度範囲のような当該技術分野で知られている温度範囲で操作することができる。ＰＶセルは、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、及びＡｌＧａＮのうちの少なくとも１つのようなＩＩＩ族窒化物を含むことができる。１つの実施例において、ＰＶセルは複数の接合部を含むことができる。接合部は、直列に積層することができる。もう１つの実施例において、接合部は独立しているか、又は電気的に並列である。独立した接合部は、機械的に積み重ねられていてもよいし、ウェーハ接合されていてもよい。例示的な多接合ＰＶセルは、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、及びＡｌＧａＮの群からの複数のようなｎ−ｐドープ半導体を含む少なくとも２つの接合を含む。ＧａＮのｎドーパントは酸素を含み、ｐドーパントはＭｇを含むことができる。例示的な三重接合セルは、ＩｎＧａＮ  ／／  ＧａＮ  ／／  ＡｌＧａＮを含むことができ、ここで、／／は、透明なウェハボンド層を分離すること又は機械的スタッキングを意味することができる。ＰＶは、集光器光起電（ＣＰＶ）と同等の高い光強度で動作することができる。基板は、サファイア、Ｓｉ、ＳｉＣ、及びＧａＮのうちの少なくとも１つであってもよく、後者の２つはＣＰＶ用途のための最良の格子整合を提供する。層は、当技術分野で公知の有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）を用いて堆積させることができる。セルは、市販のＧａＮダイオードレーザのようなＣＰＶ又はダイオードレーザで使用されるような冷プレートによって冷却することができる。グリッド接点は、ＣＰＶセルの場合のようにセルの前面及び後面に取り付けられてもよい。１つの実施例において、ＧａＮ、ＡｌＮ、及びＧａＡｌＮの少なくとも１つを含むようなＰＶセルの表面は終端されてもよい。終端層は、Ｈ及びＦの少なくとも１つを含むことができる。この終結は欠陥のキャリア再結合効果を減少させるかもしれない。表面は、ＡｌＮなどのウィンドウで終らせることができる。
【０２９３】
１つの実施例において、光起電力（ＰＶ）変換器及び光電（ＰＥ）変換器の少なくとも１つは、それが応答する光に対して実質的に透明な保護ウィンドウを有することができる。ウィンドウは、応答光に対して少なくとも１０％透明であり得る。ウィンドウはＵＶ光に対して透明であってもよい。ウィンドウは、ＰＶ又はＰＥセル上にＵＶ透過コーティングなどのコーティングを含むことができる。コーティングは、蒸着などの蒸着によって適用することができる。コーティングは、サファイア又はＭｇＦ２ウィンドウなどの本開示のＵＶウィンドウの材料を含むことができる。他の適切なウィンドウは、ＬｉＦ及びＣａＦ２を含む。ＭｇＦ２ウィンドウのようなウィンドウは、ＥＵＶ減衰を制限するために薄くすることができる。１つの実施例において、ＧａＮなどの硬いガラス様のＰＶ材料又はＰＥ材料は、洗浄可能な表面として役立つ。ＧａＮのようなＰＶ材料がウィンドウとして役立つことがある。１つの実施例において、ＰＶセル又はＰＥセルの表面電極は、ウィンドウを備えていてもよい。電極及びウィンドウはアルミニウムを含むことができる。ウィンドウは、アルミニウム、炭素、グラファイト、ジルコニア、グラフェン、ＭｇＦ２、アルカリ土類フッ化物、アルカリ土類ハロゲン化物、Ａｌ２Ｏ３、及びサファイアの少なくとも１つを含むことができる。ウィンドウは、セルからのＵＶ及びＥＵＶ放出に対して透明であるように、約１Å〜１００Åのような非常に薄いものであってもよい。例示的な薄い透明薄膜は、Ａｌ、Ｙｂ、及びＥｕ薄膜である。膜は、ＭＯＣＶＤ、蒸着、スパッタリング、及び当技術分野で知られている他の方法によって適用することができる。１つの実施例において、重力回収システム、プラズマ閉じ込めシステム、増強プラズマレールガン回収システム、及び静電析出回収システムのうちの少なくとも１つが、点火生成物のＰＶ又はそのウィンドウへの接触及び衝撃を改善することができる。ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器は、機械的スクレーパ又はイオンスパッタリングビームのような、表面からの点火生成物を除去する手段を含むことができる。スクレーパは、銀によって濡らされず、また非研磨性である炭素を含んでもよい。
【０２９４】
１つの実施例において、セルは、少なくとも１つの機構、それは光起電力効果、熱電効果、及び熱電効果の群からの少なくとも１つの機構のような他の要因に依存する、によって入射光を電気に変換することができる。変換器は、光起電力層の上に光電層をそれぞれ有する二重層電池を含むことができる。極端紫外光などのより高いエネルギーの光は、選択的に吸収され、最上層によって変換され得る。複数の層の層は、ＭｇＦ２ウィンドウなどのＵＶウィンドウを含むことができる。ＵＶウィンドウは、軟Ｘ線放射による損傷のような電離放射線による損傷から紫外線ＵＶ）ＰＶを保護することができる。１つの実施例において、ＵＶ  ＰＶを損傷する放射線を選択的に減衰させるために低圧セルガスを添加することができる。或いは、この放射線は、少なくとも部分的に電気に変換され、光電変換器最上層によってＵＶ  ＰＶから少なくとも部分的に遮断されてもよい。もう１つの実施例において、ＧａＮなどのＵＶ  ＰＶ材料は、光起電効果及び光電効果のうちの少なくとも１つを使用して、電池からの極限紫外線放射の少なくとも一部を電気に変換することもできる。
【０２９５】
光起電力コンバータは、紫外線を電気に変えるＰＶセルを含むかもしれない。典型的な紫外線ＰＶセルは、ｐ−タイプ  半導体ポリマーＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ：  Ｎｂ−ドープ酸化チタン（ＳｒＴｉＯ３：Ｎｂ）  （ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ／ＳｒＴｉＯ３：Ｎｂ  ヘテロ構造）（Ｎｂ−ｄｏｐｅｄ  ｔｉｔａｎｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ  （ＳｒＴｉＯ３：Ｎｂ）  （ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ／ＳｒＴｉＯ３：Ｎｂ  ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ））上に蒸着されたポリ（４−スチレンスルフォネート）（ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））でドープされたポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）  （ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ））フィルム、ＧａＮ，  マンガンのような遷移金属をドープされたＧａＮ、ＳｉＣ，  ダイヤモンド，  Ｓｉ，  及びＴｉＯ２  の少なくとも１つを含む。他の例示的なＰＶ光起電力セルは、ｎ−ＺｎＯ  ／  ｐ−ＧａＮヘテロ接合セルを含む。
【０２９６】
高輝度光を電気に変換するために、発生器は、図２Ｉ３２及び２Ｉ３３に示されるそれのような光分配システム２６ａを含むかもしれない。光−電気パネル１５は、ＰＥ、ＰＶ、及び熱電子のセルの少なくとも１つを含むかもしれない。コンバータへのウィンドウは、短波長光のようなセル発光の光に対して透明であってもよい。ＰＶ変換器（コンバーター）へのウィンドウは、サファイア、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、及びＣａＦ２  の少なくとも１つ、ＢａＦ２、ＣｄＦ２  のようなフッ化物のような他のアルカリ土類フッ化物、石英、溶融石英、ＵＶガラス、ホウケイ酸塩、及びインフラシル（Ｉｎｆｒａｓｉｌ）（ソーラブズ（ＴｈｏｒＬａｂｓ））を含んでもよい。半透明ミラー２３は、短絡波長光に透明かもしれない。材料は、ＵＶミラーのようなミラー等の反射材料の部分的被覆を有するＰＶコンバーターのウィンドウのそれと同じであってもよい。半透明ミラー２３は、アルミニウム上のＳｉＣフィルム又はＬｉＦフィルム又はＭｇＦ２のような薄いフッ化物フィルム及びＭｇＦ２コーティングされたＡｌの少なくとも１つのようなＵＶミラーのような反射材料のチェッカード・パターン  を含むかもしれない。
【０２９７】
１つの実施例において、ハイドリノ電力変換器（パワー・コンバーター）は、熱光発電（ＴＰＶ）電力変換器（パワー・コンバーター）を含むことができる。Ｍｏ又はＷ電極のような電極は、光電池を用いて電気に変換され得る黒体放射のような放射を生成するために高温に維持されてもよい。１つの実施例において、Ａｇ又はＡｇＣｕ溶融物などの溶融物は、ホット電極によって加熱され、電極周囲の領域がＥＵＶ及びＵＶのような短波長の光に対して光学的に厚くなるように気化される。気化した金属は、点火プラズマに関与することがある。ハイドリノを形成する燃料の点火からのパワーは、プラズマを高い黒体温度に加熱することができる。黒体の温度は、燃料の流速、燃焼速度、水蒸気圧、及び本開示の他の手段を制御することなどにより、ハイドリノ反応の速度を制御することによって制御することができる。１つの実施例において、電極間隔又はギャップ８、及び電流は、ＵＶ放射及びＥＵＶ放射にわたって主に黒体放射を放出するプラズマを達成するように調整される。電極ギャップ８は、本開示によって調整することができる。１つの実施例において、電流は、重畳されたパルスによって一定であってもよい。定電流は、約５０Ａ〜３０，０００Ａ、１００Ａ〜１０，０００Ａ、及び２００Ａ〜２０００Ａの少なくとも１つの範囲内であり得る。ピーク電流パルスは、約５０Å〜３０，０００Å、５００Å〜１０，０００Å、及び１０００Å〜５０００Åの少なくとも１つの範囲にあり得る。電流パルスの周波数は、約１Ｈｚ〜２０，０００Ｈｚ、１００Ｈｚ〜１０，０００Ｈｚ、及び５００Ｈｚ〜５０００Ｈｚの少なくとも１つの範囲内にあり得る。
【０２９８】
１つの実施例において、発電機は、ハイドリノ反応が熱分解によって自己伝播する場合に、点火電流をオフにするＩＧＢＴ又は本開示の別のスイッチのようなスイッチ、又は当該技術分野で公知のスイッチをさらに備える。反応は、温度及びハイドリノ反応速度を維持するのに十分な速度で熱分解を支持するような、上昇したセル及びプラズマ温度の少なくとも１つを自己持続させることができる。プラズマは、光学的に厚いプラズマを含むことができる。プラズマは黒体を含むことができる。光学的に厚いプラズマは、高いガス圧を維持することによって達成することができる。１つの典型的な実施例において、溶融銀及び溶融銀−銅（２８ｗｔ％）合金のそれぞれをタングステン電極に１００Ａ〜１０００Ａの範囲の連続点火電流で注入することによって熱分解が起こり、２ｋＡ〜１０ｋＡ、プラズマ黒体温度は５０００Ｋ、電極温度は約３０００Ｋ〜３７００Ｋの範囲である。熱分解は、プラズマと接触しているプラズマ及びセル構成要素の少なくとも１つの高温で生じ得る。温度は、約５００Ｋ〜１０，０００Ｋ、１０００Ｋ〜７０００Ｋ、及び１０００Ｋ〜５０００Ｋの少なくとも１つの範囲であり得る。セル構成要素は、電極８、コーンリザーバ５ｂ、コーン５ｂ２、及びトップカバー５ｂ４のうちの少なくとも１つとすることができる。もう１つの実施例において、コーンリザーバ５ｂ２のようなセル構成要素の少なくとも１つは、熱分解Ｈを冷却してＨ２Ｏへの復帰から戻す冷却剤として働くことができる。バスバー及びコーンリザーバのうちの少なくとも１つを冷却して冷却剤として機能させることができる。
【０２９９】
維持された黒体温度は、光電池で電気に変換される放射線を放出するものであってもよい。１つの典型的な実施例において、例示的な実施形態では、黒体温度は、約１０００Ｋから３６９０Ｋの少なくとも１つの範囲に維持されてもよい。光起電力セルは、熱光起電力（ＴＰＶ）セルを含むことができる。熱光発電変換のための例示的な光起電力セルは、結晶シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、ガリウムアンチモン（ＧａＳｂ）、インジウムガリウム砒素（ＩｎＧａＡｓ）、インジウムガリウム砒素アンチモン（ＩｎＧａＡｓＳｂ）、及びインジウムリン化砒素アンチモン（ＩｎＰＡｓＳｂ）セルを含む。変換器（コンバーター）は、熱電発電変換器（コンバーター）への直接放射及び再放射放射の少なくとも１つに対するミラーを含むことができる。１つの実施例において、バックミラーは、コンバーターに再放射される電力に寄与するために、変換されていない放射を源（ソース）に反射する。例示的なミラーは、アルミニウム及び陽極酸化アルミニウムのようなコーン材料、ＭｇＦ２被覆Ａｌ及びＭｇＦ２又はＬｉＦフィルムのような薄いフッ化物フィルム、又はアルミニウム及びサファイア上のＳｉＣフィルムの少なくとも１つ、アルファアルミナのようなアルミナ  ボロシリカガラス、ゴリラガラス、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、ＣａＦ２等のアルカリアルミノシリケートガラス、ＢａＦ２、ＣｄＦ２等のフッ化物等の他のアルカリ土類ハロゲン化物、石英、石英ガラス、ＵＶガラス  、ボロシリケート、インフラシル（Ｉｎｆｒａｓｉｌ）（ソーラブズ（ＴｈｏｒＬａｂｓ））、及び透明であるときに外表面に鏡像化され得るセラミックガラス  の少なくとも１つを含む。陽極酸化アルミニウムミラーなどのミラーは、光を拡散してＰＶ変換器（コンバーター）に均一に照射することができる。サファイア、アルミナ、ホウ素シリカガラス、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、及びＣａＦ２のうちの少なくとも１つなどの透明材料、ＢａＦ２、ＣｄＦ２、石英、溶融石英、ＵＶガラス、ホウケイ酸塩、インフラシル（Ｉｎｆｒａｓｉｌ）（ソーラブズ（ＴｈｏｒＬａｂｓ））、及びセラミックガラスは、ＴＰＶ変換器のウィンドウとして機能することができる。
ＴＰＶ変換器の別の実施例は、ＰＶのバンドギャップに合致した波長を通過させ、ミスマッチ波長をエミッタに戻すための黒体エミッタフィルタを備え、エミッタは電極などのホットセル構成要素を含むことができる。
【０３００】
多接合セルを含む熱光起電力コンバータの性能を最適化するために、セルから放出される光の黒体温度は、約１０％のようにほぼ一定に維持されてもよい。次に、電力出力は、バッテリ又はコンデンサなどの装置に蓄えられた余剰電力を有する電力調整装置又は熱として拒否されるような不合格の電力調整装置で制御されてもよい。もう１つの実施例において、プラズマからの電力は、発射周波数及び電流、金属注入速度、及び、Ｈ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つの注入速度を変化させるなどして、本開示によって反応速度を低下させることによって維持することができる黒体温度は、プラズマの放射率を制御することによって維持することができる。プラズマの放射率は、希ガスなどのセルガスの添加によって金属蒸気を最初に含むようなセル雰囲気を変えることによって変更することができる。
【０３０１】
１つの実施例において、水蒸気、水素及び酸素の圧力などのセルガス及び全圧が、対応するセンサ又はゲージで感知される。１つの実施例において、水及び水素圧力の少なくとも１つなどの少なくとも１つのガス圧力は、これらのセルガスの少なくとも１つの圧力の変化に応答して変化するセルの少なくとも１つのパラメータを監視することによって感知される。ガスの供給による変化の影響を監視しながら、１つ又は複数の圧力を変化させることによって、望ましい水及び水素圧力の少なくとも１つを達成することができる。ガスによって変化する例示的な監視パラメータは、点火回路の電気的挙動及びセルの光出力を含む。点火電流及び光出力の少なくとも１つは、水素及び水蒸気圧の少なくとも１つの所望の圧力で最大化されてもよい。ダイオードなどの光検出器及びＰＶ変換器の出力のうちの少なくとも１つは、セルの光出力を測定することができる。電圧及び電流計の少なくとも１つは、点火回路の電気的挙動を監視することができる。発生器は、パラメータの監視から入力データを受け取り、ガス圧力を調整して、発生器の所望のパワー出力の最適化を達成するコントローラとを含むコンピュータシステムを含む、ソフトウェアを含むもののような圧力制御システム、プロセッサ。１つの実施例において、銅を含む燃料金属を含む実施例では、水素を、銅と酸素の反応からの酸化銅の還元をＨ２Ｏとハイドリノ及び酸素との反応から達成する圧力に維持することができ、水蒸気圧を  パラメータを監視して発電機の出力を最適化する。１つの実施例において、水素圧は、電気分解によってＨ２を供給することによって、ほぼ一定の圧力で制御することができる。電解電流は、ほぼ一定の電流に維持することができる。水素は、ほぼすべてのハイドリノ反応酸素生成物と反応する速度で供給されてもよい。過剰な水素は、セル壁を通って拡散して、ハイドリノ反応及び酸素生成物との反応によって消費される圧力よりも一定の圧力を維持することができる。水素は、中空カソードを通って反応セルチャンバ５ｂ３１に浸透することができる。１つの実施例において、圧力制御システムは、少なくとも１つを最適化するために点火電流及び周波数及び光出力に応じてＨ２及びＨ２Ｏ圧力を制御する。光は、ダイオード、パワーメータ、又は分光計でモニタすることができる。点火電流は、マルチメーター又はデジタルオシロスコープでモニターすることができる。電磁ポンプ５ｋの溶融金属のインジェクタ速度は、点火回路の電気的挙動及びセルの光出力の少なくとも１つを最適化するように制御することもできる。
【０３０２】
もう１つの実施例において、センサは複数の構成要素を測定することができる。１つの典型的な実施例において、セルガス及び全圧は、残留ガス分析計などの四重極質量分析計などの質量分析計を用いて測定される。質量分析計は、バッチ又はトレンドモードで感知することができる。水又は湿度センサは、絶対湿度センサ、静電容量式湿度センサ、及び抵抗性湿度センサのうちの少なくとも１つを含むことができる。複数のガスを分析することができるセンサは、マイクロ波チャンバ及びジェネレータのようなプラズマ源を含み、プラズマ励起されたセルガスは、可視光及び赤外線のような光を放射する。ガス及び濃度は、ガス成分の特性線及び強度などのスペクトル放射によって決定される。サンプリング前にガスを冷却することができる。セルガスからガス組成を分析する前に、金属蒸気をセルガスから除去することができる。銀及び銅の少なくとも１つを含むようなセル内の金属蒸気は、冷却されて、金属蒸気が凝縮して、セル蒸気が金属蒸気の不在下でセンサに流入することができる。本明細書でＳＦ−ＣＩＨＴ発生器（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）又は発生器（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）とも呼ばれるＳＦ−ＣＩＨＴセルは、セルからのガスの流れのためのチューブなどのチャネルを備えてもよく、このチューブは、セルからの入口と、  少なくとも１つのガスセンサへの非凝縮性ガスの流出口とを含む。チューブを冷却されるかもしれない。冷却は、伝導により達成されるかもしれないが、ここで、コーンリザーバ及びその金属含有物、電極、バスバー、及び、８ｃのような電極電磁ポンプの磁石  の少なくとも１つのような冷却されたセル構成要素へと、チューブの熱がシンクされる。管（チューブ）は、水冷のような手段及びヒートパイプのような受動的な手段によって能動的に冷却することができる。金属蒸気を含むセルガスはチューブに入り、チューブのより低い温度により金属蒸気が凝縮する。凝縮された金属は、感知されるべきガスが金属蒸気の不存在下でセンサに流入するように、重力流及びポンピングの少なくとも１つの手段によってコーンリザーバに流れることができる。
【０３０３】
１つの実施例において、酸素は、酸化生成物のパラメータを測定することによって、又は酸化生成物によって間接的に検出することができる。１つの典型的な実施例において、発生器は溶融伝導率センサを含むことができる。合金溶融物の頂部のＣｕＯに起因するコーンリザーバ内のＡｇ−Ｃｕ合金溶融物の導電率の低下は、より高いＨ２流量を加える指示としての役割を果たす可能性がある。別の例示的な実施例では、発生器は、その濃度又は存在に基づいて酸素を可逆的に吸収するスケール及び材料を含む。酸素センサは、酸素の存在が重量変化によって決定される、Ｈ２還元可能な金属酸化物を有する被酸化性金属を含むことができる。１つの実施例において、セル室５ｂ３にガスを供給することにより、反応セル室５ｂ３１内の水素ガス等の高透過性ガスの圧力を制御する。ガス圧は、セル室（チャンバー）５ｂ３内の対応するガスセンサで測定することができる。セルチャンバーガス圧力は、反応チャンバチャンバー５ｂ３１に続いて流れるか、又は透過するセルチャンバー５ｂ３への水素の流れを制御するために使用され得る。１つの実施例において、水素などのガスは、セルチャンバー５ｂ３から反応セルチャンバー５ｂ３１までのコーン５ｂ２又はトップカバー５ｂ４のようなセル２６の少なくとも１つの壁を通って流れるか又は透過する。１つの実施例において、反応チャンバー５ｂ３１内のＨ２は、反応チャンバー５ｂ３１内の酸素を所望の圧力まで消費する圧力に維持される。１つの典型的な実施例において、水素圧力は、反応セルチャンバー５ｂ３１内に形成された酸素を消費するのに十分な濃度に維持される。図２Ｉ２４−２Ｉ３１に示す１つの実施例において、下側チャンバー５ｂ５はセルチャンバー５ｂ３と連続しており、リザーバー５ｃの底部にあるプレートの直径はチャンバ間に隙間を提供する。両方のチャンバーは、反応セルチャンバー５ｂ３１にも浸透し得る水素のような同じガスで満たされてもよい。１つの実施例において、金属蒸気が供給出口を腐らせないように、非透過性ガスが反応チャンバー５ｂ３１に直接供給される。１つの実施例において、給水インジェクタ５ｚ１は、水蒸気流量がインジェクタ５ｚ１のノズル及びＨ２Ｏ蒸気インジェクタチューブなどのインジェクタに流れ込むのを防ぐのに十分なほど小さい直径のノズルを備える。
【０３０４】
図２Ｉ２４〜２Ｉ２８に示す１つの実施例において、コーン５ｂは、異なる温度で操作され得る複数の材料を含むことができる。例えば、底部セクションは、酸化皮膜を有していてもよいハステロイのような高温ステンレス鋼のような耐熱性金属を含み、トップ部分は陽極酸化アルミニウムを含むことができる。陽極酸化されたアルミニウムは、ステンレス鋼のような別の材料上にコーティングされてもよい。材料の酸化物被膜は、酸素及び水の少なくとも１つの分圧のような反応槽チャンバ５ｂ３１内の温度及び雰囲気を制御することによって維持することができる。１つの実施例において、円錐部５ｂ２の壁のようなセル２６の壁は、サファイアを含むことができる。サファイアは、セグメント又はパネルを含むことができる。各パネルは、銀シートのような反射体によって裏打ちされて、セルからセルへの入射をＰＶ変換器に向けて反射することができる。反射体は、サファイアパネルよりも低い温度に反射体を維持するために、真空などの減圧下に維持され得るギャップによってサファイアから分離されてもよい。低圧条件は、真空セルとの間にギャップを連続させることによって達成することができる。セルは、ＰＶ変換器２６ａへのサファイアウィンドウをさらに含むことができる。
【０３０５】
１つの実施例において、セル２６の壁は、ドームを含むことができる反応セルチャンバ５ｂ３１を形成する円錐５ｂ２及びトップカバー５ｂ４を備えることができる。ドームは、Ａｇ又はＡｇ−Ｃｕ合金溶融物のような燃料溶融物による濡れに対して抵抗性であってもよい。ドームは、溶融物による濡れを防止するために高温に維持することができる。温度は、約１００℃〜１８００℃の範囲に維持することができる。ドームは透明であってもよい。透明ドームは、サファイア、石英、ＭｇＦ２、及びゴリラガラスのようなアルカリ−アルミノシリケートガラスのうちの少なくとも１つを含むことができる。開いた１／２の球がＰＶ変換器２６ａの方に向くように、ドームを反転させることができる。倒立ドームの底部は、円錐形リザーバ５ｂへの円形接続部を形成するように区画されてもよい。倒立ドームは、バスバー９及び１０の少なくとも１つ、電極８、及び水噴射器５ｚ１などのガス噴射器の貫通部、切り欠き部、又はフィードスルーを含むことができる。倒立ドームは、上端に金属リングを、外側の金属ミラーコーティング、例えばＷ又はＭｏミラーリングのような耐熱性金属コーティングのうちの少なくとも１つを含むことができる。ミラーリングは、有機金属化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ）などの蒸着によって適用することができる。蒸着のための例示的な化学物質は、モリブデン又はタングステンヘキサカルボニルである。或いは、倒立ドームは、分離ギャップを有してもよいマッチングした外周のミラードーム反射器を備えてもよい。反射体の部分ドームは、反射体をサファイアドームよりも低い温度に維持するために真空のような減圧下に維持され得るギャップによってサファイアドームから分離されてもよい。低圧条件は、真空セルとの間にギャップを連続させることによって達成することができる。セルは、ＰＶ変換器２６ａへのサファイアウィンドウなどのウィンドウ５ｂ４をさらに含むことができる。倒立ドームは、円錐部５ｂ２を備えていてもよく、円錐部５ｂ２の開放頂部は、サファイアを含んでもよいウィンドウ５ｂ４によって覆われてもよい。ウィンドウは、光をＰＶ変換器に伝達するための所望の形状を有してもよい。形状は、平面状又はドーム状のようなＰＶ変換器の幾何学的形状と一致していてもよい。コーンリザーバ５ｂ、ウィンドウ５ｂ４、バスバー９及び１０、又は電極８の少なくとも１つは、Ｇｒａｐｈｏｉｌガスケットなどのグラファイトガスケットなどのガスケットを備えた逆ドームを含むコーン５ｂ２に接合することができる。他の実施例では、倒立ドームは、他の形状又は形状を有してもよい。倒立ドームの例示的な代替形状は、対応する球、放物線、台形、又は立方体の表面の９０％〜１０％の範囲のカバーの一部のようなカバーの部分を含む。
【０３０６】
１つの実施例において、ドームは円錐部５ｂ２及びウィンドウ部５ｂ４として機能することができる。ドームは、開いた部分を有する球の円形部分を含むことができる。ドームは、コーンリザーバ５ｂに関連して開いた部分と非倒立であってもよい。他の実施例では、非倒立ドームは、他の幾何学形状又は形状を含むことができる。非倒立ドームの例示的な代替形状は、対応する球形、パラボラ形、台形、立方体形、又はコーンリザーバーの他の囲い（エンクロージャー）  の表面の９０％〜１０％の範囲において被覆部分のようなコーンリザーバーのカバーの部分を含む。コーンリザーバー５ｂに最も近いドームの下方部分は、コーン５ｂ２を構成するように鏡映されていてもよいし円周反射体を備えていてもよく、頂部は透明でＰＶコンバーター２６ａへのウィンドウ５ｂ４を構成してもよい。
【０３０７】
円錐（コーン）５ｂ２は、単一のドーム又はセグメント化された測地線構造を含むことができ、ウィンドウ５ｂ４は、別個であってもドームの一部であってもよい。コーン５ｂ２及びウィンドウ５ｂ４の少なくとも１つは、Ａｇ又はＡｇ−Ｃｕ溶融物などの燃料溶融物が付着することを防止する温度より高い温度に維持されてもよい。温度は、約２００℃〜２０００℃、３００℃〜１５００℃、及び４００℃〜１１００℃の少なくとも１つの範囲に維持することができる。始動中のような誘導結合ヒーターのようなヒーターによって温度を維持することができる。サファイアドームなどの円錐５ｂ２とウィンドウ５ｂ４との組み合わせは、誘導結合ヒータによって始動モードで好都合に加熱されるのに十分に小さいことができるウィンドウ５ｂ４を主に通って放射する高温黒体光源を含むことができる。コーンセグメントは、Ｍｏなどの高融点金属を含むことができるクランプ又はブラケットのような締結具によって定位置に保持されてもよい。ブラケットはフレームによって支持されてもよい。銀パネルのようなバッキング反射板は、クランプ又はブラケットを用いてフレームに固定することもできる。或いは、パネルをフレームにボルト締め、ねじ止め、又は溶接することができる。セグメント及び電極用のようなフィードスルーは、膨張及び収縮に適応し且つ耐熱性であるような接合材料で接合又は裏打ちすることができる。例示的な接合材料は、Ｇｒａｐｈｏｉｌのようなグラファイトを含む。電極や電磁ポンプ等のバスバー等の部品は、ムライト等の絶縁被膜等の電気絶縁手段により、セル室５ｂ３や下部真空室５ｂ５のフィードスルー等の接点で絶縁されていてもよい  又は接触点で窒化ホウ素を含む。
【０３０８】
１つの実施例において、電極８は、異なる材料を含むことができる複数の部品を含む。電極は、高温で動作するプラズマ接触層を含むことができる。適切なプラズマ接触層材料は、Ｗ、Ｔａ、又はＭｏなどの高融点金属である。プラズマ接触層は、バスバー９及び１０を含むことができる別のマウント層に取り付けられてもよい。マウント層は、電気的接続性を提供するために、プラズマ接触層の端部の一部などの一部のみがマウント層と接触するように、窪んでいてもよい。この凹部は、プラズマ接触層が実装層より高い温度で動作することを可能にするために、プラズマ接触層と実装層との間に隙間を生成することがある。接触領域の取り付け部は、溶接、ブラケット、クランプ、又は逆止めねじやキャップヘッドボルトのような凹状の六角ボルトのような窪んでいてもよいねじ又はボルトなどの締結具によって作られてもよい。一緒にねじ込む部品は、トレッドへの銀の付着を防止するためにグラファイトのような潤滑剤でコーティングすることができる。電極は、ブレードのバスバー端部における留め具などの手段によってバスバー９及び１０に取り付けることができるブレード（図２Ｉ２９〜２Ｉ３１）を備えてもよい。ブレードは、Ｖの最も広い部分に注入された金属を受け入れるためにＶを形成するように配向されてもよい。１つの実施例において、電極は、Ｗ又はＭｏのような高融点金属のみを含む。典型的なバスバーが銅を含む銅に対して約３．５倍低い導電率を補償するために、電極を電気的断面でスケーリングすることができる。高融点金属電極は、溶接によって、又はボルト又はねじなどの締結具によってバスバーに取り付けることができる。電極放射率、表面積、導電性ヒートシンク、及び受動的及び能動的冷却のうちの少なくとも１つは、Ａｇ又はＡｇ−Ｃｕ合金のような溶融物の金属が蒸発する範囲内のような所望の動作温度範囲内に、及び、電極の耐熱金属の融点よりも低く、電極を維持するように選択されるかもしれない。この損失は主に黒体放射によるものである。電極は、約１０００℃〜３４００℃の温度範囲に維持することができる。
【０３０９】
電極間隙８ｇの調整を可能にするために、電極及びバスバーアセンブリは、関節接続されたバスバー対電極コネクタを備えてもよい。接合アームは、バスバーに沿ってオフセットされていてもよく、その結果、タングステンブレード電極などの電極に対する端部の留め具は、突き出ているファスナの密接な接触なしに電極の近接した間隔を可能にするように互い違いになる。さらに近接したアプローチを達成するために、電極は端部接続部に向かって曲げられ、点火領域内で直線的に曲げられてもよい。高温動作をサポートするために、点火システム１０ａのバスバー（図２Ｉ２４）へのそれらの少なくとも１つのようなフィードスルー及びＥＭポンプへのバスバーへのフィードスルーは、電気的に絶縁されたセラミックフィードスルー、当該分野で公知のものである。セラミックフィードスルーは、ガス又は水冷などの手段によって冷却することができる。フィードスルーは、ブレード電極のような取り付けられた電極の間隔及び傾斜角の少なくとも１つを制御するためのマイクロマニピュレーションシステムを含むことができる。フィードスルーは、当業者に知られているようなマイクロマニピュレーションシステムによる電極の位置決めを行うために、バスバーの移動を可能にするベローズフィードスルーを含むことができる。もう１つの実施例では、電極間隙８ｇの調節機構は、バスバー９及び１０に接続されたねじ付きボルトを備え、バスバーを動かすことによって電極８の移動を行うことができる。電極間隙８ｇは、バスバー９及び１０に押し付けられて加圧力で撓むねじボルトによって調整され、ボルトが緩められるとバスバーがスプリング復元する。もう１つの実施例では、螺刻されたボルトがバスバーを引っ張ってもよい。
【０３１０】
１つの実施例では、発電機は、開示の１つ又は当業者に知られている他のもののような電極間隙８ｇを調整するための自動制御システムを備えることができる。自動ギャップ制御システムは、コンピュータと、少なくとも１つのセンサと、サーボ機構及びモータなどの機械的機構と、コンピュータによって制御され得るソレノイド式、電磁式及び圧電式のポジショナ又はマイクロマニピュレータの少なくとも１つを含むことができる  位置又は電流センサのような少なくとも１つのセンサからの入力を伴う。ギャップを含む電極分離は、電流密度及び反応閉じ込めに影響を及ぼす可能性があり、両者は、より小さいギャップで増加させることができる。ハイドリノ反応速度は、電流密度を増加させることによって増加させることができる。１つの実施例では、溶融金属注入速度を制御して金属を局在化させて電流密度を増加させることができる。電極の幅は、高電流密度を維持するために電極長さを減少させることができる閉じ込めを増加させるために増加させることができる。短縮された長さはまた、ハイドリノ反応速度を増加させるように最適化された操作温度を増加させることがある。１つの実施例では、点火電流をパルス化させて表皮効果によって電流密度を増加させるように噴射を制御する。１つの実施例において、反応閉じ込めは、ハイドリノ反応の速度を増加させることができる。１つの実施例では、電極は、ハイドリノ反応速度を高めるために振動する。振動は、電極及びバスバーの少なくとも１つの中の電流によるローレンツ力によって引き起こされ得る。或いは、発生器は、電極を振動させる振動子（バイブレーター）を備えていてもよい。例示的な振動子は、電磁又は圧電振動子のような本開示のものである。振動速度は、約１Ｈｚ〜１００ＭＨｚ、１００Ｈｚ〜１０ＭＨｚ、及び１００Ｈｚ〜１ＭＨｚの少なくとも１つの範囲であってもよい。電極電流、質量、ばね定数、長さ、及び減衰固定具のうちの少なくとも１つは、所望の振動周波数及び振幅の少なくとも１つを達成するように選択することができる。振動は、電極を通って溶融物をポンプ輸送するためにさらに役立つことがある。
【０３１１】
図２Ｉ２４〜２Ｉ２８に示す１つの実施例では、電極８は、別個の又は単一の真空フランジに取り付けられたフィードスルー１０ａによって電力源２に電気的に接続することができる。円錐部５ｂ２の壁は、電極８の通過のための単一の開口部を備えていてもよい。開口部は、バスバー９及び１０の少なくとも１つの周囲にカバープレートを備え、コーン５ｂ２又はドームをＡｇ又はＡｇ−Ｃｕ溶融物などの溶融物の損失に密封するための電極を含むことができる。１つの実施例では、サファイアカバープレートは、サファイアドームのような円錐又はドームを通る電極用の貫通又は開口を覆う。セル２６は、真空チャンバ５ｂ３に収容されていてもよい。セル壁は、円錐５ｂ２又はドームを備えていてもよい。バスバー及び電極は、セルチャンバ壁及びドーム壁を通る円形導管を通過することができる。電極フィードスルーを有するフランジがチャンバを密封し、バスバーの切抜きを有するサファイアカバープレートがドームを密閉することができる。
【０３１２】
図２Ｉ２４−２Ｉ２８に示す１つの実施例において、コーン５ｂ２、内側コーン面、及び外側コーン面の少なくとも１つは、水に対して低い反応性を有する金属のような材料で構成することができる。低い水との反応性を有する例示的な金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、及びＺｎからなる群のそれらを含む。１つの実施例において、円錐部５ｂ２、内円錐面及び外円錐面の少なくとも１つは、Ａｇなどの燃料溶融物の融点よりも高い融点を有する金属（ＭＰ  ＝  ９６２  ℃）又はＡｇ−Ｃｕ合金（ＭＰ  ＝  ７７９℃）であり、さらに低い放射率を有することができる。例示的なコーン及びコーン表面材料は、スチール、スチール・タイプＰＨ−１５−７  ＭＯ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔａ、鋼又は鉄のような亜鉛メッキ金属、及びＰｔ又はＡｕメッキ又はＮｉ又はＴｉのようなクラッド金属  を含むそれらのような研磨された金属表面を含む。例えばコーンリザーバ５ｂ及びコーン５ｂ２のようなセル構成要素は、セル内に高いパワーを放射し返すため、内側又は外側壁の少なくとも１つの上の高融点、高放射率材料を含むかもしれないが、ここで、熱的パワーは、コーン５ｂ２のようなセル構成要素に対して周囲の放射シールドを使用することにより、セル内に優先的に放射されることができる。
【０３１３】
図２Ｉ２４〜２Ｉ２８に示す１つの実施例において、コーン５ｂ２は、黒体放射をＰＶ変換器２６ａに反射するために内面に放射率が低い高融点金属を含む。例示的な実施例では、コーン５ｂ２は、Ａｇ又はＡｇ−Ｃｕ合金燃料溶融物の場合に約１０００℃〜１１００℃のような燃料溶融物の融点程度の温度で操作されるＭｏ又はＷを含む。高反射率は、反射面の酸化を防止することによって維持することができる。反応セル室５ｂ３１内に部分的な水素雰囲気を維持して、金属酸化物を金属に還元するか、又は生成してＨ２Ｏを生成する酸素と反応させることができる。或いは、セル２６は、セル雰囲気と接触する対電極と、反射カソード表面の酸化を防止するために印加電圧でカソードとして働く内側円錐面上の負電位を維持する電源とを含むことができる。本発明のもののような円錐状金属は、水との反応性が低いように選択されてもよい。セル酸素は、真空ポンプ１３ａ及び水素供給源５ｕ及び５ｗの少なくとも１つによって低分圧に維持され、ここでＨ２は酸素を消費する。
【０３１４】
放射率１の１３００Ｋにおける黒体放射出力は１６２ｋＷ  ／  ｍ２である。このパワーのほんの一部で始動中に１０００℃のような温度に円錐を加熱するために、放射率は低く維持されてもよい。外側コーン表面は、放射率の低い材料を含むことができる。例示的な実施例では、外側円錐面は、研磨されたＭｏ又は電解Ｎｉを含み、１０００℃での放射率は、それぞれ０．１８及び０．１６である。研磨されたＷは、室温で０．０４の放射率を有する。磨かれた銀（Ｍ．Ｐ  ＝  ９６２℃）は１０９３℃で０．０３の放射率を有し、低温溶融Ａｇ−Ｃｕ合金（Ｍ．Ｐ．２８％Ｃｕ  ＝  ７７９℃）を燃料金属として使用することができる。始動時に誘導加熱ヒーターなどのヒーターで表面を加熱することができる。起動時に誘導加熱ヒーターなどのヒーターでウィンドウを加熱することができる。１つの実施例において、壁に沿って熱を伝導するために図２Ｉ２４〜２Ｉ２７に示される絶縁コーン５ｂ２の十分に厚い内壁を含む閉じた反応セルチャンバ５ｂ３１を含む実施例では、単一の誘導結合ヒータコイル５ｆ及び誘導結合ヒータ５ｍが、反応セル室５ｂ３１全体を、燃料融液が凝固してチャンバの表面に付着することを防止するような所望の温度に加熱する。典型的な肉厚は約１／４インチである。セル内に生成された黒体放射は、ＰＶコンバータのウィンドウに導かれるかもしれないが、ここで、点火生成物の金属は、燃料溶融物の融点より高くトップカバー５ｂ４の温度のようなウィンドウの温度を維持することにより、付着（粘着）に対して防止されるかもしれない。
【０３１５】
Ａｇ又はＡｇ−Ｃｕ合金を含むような燃料の気化のためにプラズマが任意に厚くなる１つの実施例では、蒸気はセル２６に収容される。ポンプチューブ５ｋ６、ポンプバスバー５ｋ２、伝熱ブロック５ｋ７、コーンリザーバ５ｂ、リザーバ５ｃ、及びコーン５ｂ２のような、図２Ｉ２４〜２Ｉ２８に示されるセル構成要素の少なくとも１つは、少なくとも耐火材料  Ｍｏ、Ｔａ、及びＷのいずれかである。１つの実施例において、一実施形態では、少なくとも１つのセル構成要素は、ＳｉＣ、グラファイト、ＭｇＯ、又は当業者に知られている他のセラミックタイプの材料などのるつぼ材料を含む。円錐５ｂ２のようなセル構成要素は、放射シールドによって取り囲まれてもよい。コーン５ｂ２及びシールドの少なくとも１つは、逆メタルドーム（ＰＶコンバータ２６ａに向かう開放端）を備えることができる。ドームは、金属紡糸によって製造することができる。１つの実施例において、セル２６の円錐５ｂ２は、熱シールドのような複数の放射シールドを含む。シールドは、Ｍｏ、Ｔａ、又はＷなどの本開示のもののような高融点金属を含むことができる。シールドは、当該技術分野で知られているような高温真空炉のような設計を含むことができる。熱シールドは、圧延されて固定され得るシート又はホイルを含み得る。シート又はフォイルは、端部で隆起した端部の曲がり部又は舌部と溝と重なり合っていてもよい。シールドは、プラズマ電力をＰＶ変換器２６ａに向けるために円錐形で同心円状であってもよい。コーンは、ＰＶ変換器２６ａに対して大きな放出アパーチャ又はアスペクト角を含むことができる。円錐部５ｂ２は、円錐部５ｂ２の基部に外側シールを提供する外側熱シールドを備えることができる。或いは、円錐（コーン）５ｂ２は、内部熱シールドを含む反応セルチャンバ５ｂ３１のような密封槽を含んでもよい。熱シールドを含むものなどの円錐５ｂ２は、水蒸気、水素及び燃料金属蒸気のうちの少なくとも１つなどのセルガス又は蒸気を収容するためにコーンリザーバ５ｂに密封されてもよい。シールは、溶融した燃料金属の１つのような湿潤シールを含むことができる。１つの実施例において、コーン５ｂ２の壁の基部の少なくとも１つと、内側又は外側の熱シールドのうちの１つが、融解したＡｇ又はＡｇ−Ｃｕ合金のような燃料金属の溶融リザーバに浸漬されてウェットシールを形成する。もう１つの実施例において、湿ったシールは、溶融燃料金属を収容するコーンリザーバ５ｂの周囲の１つのようなトラフを含み、コーン５ｂ２の壁のベース及び少なくとも１つの熱シールドのベースの少なくとも１つは溶融金属中に浸漬される。或いは、ウェットシールは、コーン５ｂ２の壁の基部と、少なくとも１つの熱シールドの基部と、コーンリザーバ５ｂの再生された溶融金属との少なくとも一方を含むことができ、前者は後者に浸漬される。熱シールドは、湿ったシールを維持しながらシールドの下に溶融物が流れることを可能にするために、コーンリザーバ５ｂの底に設置される水没した脚部を含むことができる。コーン５ｂ２の壁及びベースにシールされた熱シールドの少なくとも１つは、金属蒸気が、図２Ｉ２５において示されるようなセル構成要素によって形成される反応セルチャンバ���５ｂ３１の高さを超えないように、ＰＶコンバーター２６ａに向かって十分な垂直な高さをもつことができる。反応セル室（チャンバー）５ｂ３１は、真空下で動作することができる。プラズマの温度は、反応セルチャンバ５ｂ３１内の蒸気の重力に対する高さを決定することができる。ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器によって生成されるパワーを制御することにより、プラズマの温度を制御することができる。１つの実施例において、ハイドリノプロセスからの出力は、反応セルチャンバ５ｂ３１内の金属蒸気の高さを制御するように制御される。セル・パワーは、本開示の制御手段によって制御されてもよい。例示的な手段は、周波数、電流、及び電圧などの点火パラメータ、ポンプ電流を制御することによるポンプ速度、及び水蒸気圧の制御を含む。
【０３１６】
１つの実施例において、金属蒸気は動作中に帯電することがある。帯電は、粒子が放電するまでハイドリノ反応速度を低下させるか、又は抑制することができる。粒子は、セル２６の壁上の自然放電によって放電することができる。発生器は、荷電粒子放出を容易にする手段を含むことができる。発生器は、金属蒸気粒子上の静電荷を放電する手段を含むことができる。発生器は一組の電極を含むことができる。電極の１つはセル２６の導電性の壁を含むことができる。１つの電極は、プラズマを含み得る金属蒸気ガスに浸されてもよい。電荷は、電圧源によって電極８８と２６（図２Ｉ２３）との間に電場のような電界を印加することによって放電することができる。発生器は、荷電した金属蒸気を放電してハイドリノ反応を伝播及び維持するための電極及び電界源の少なくとも１つを含むことができる。発電機は、本開示の１つのような静電集塵器（ＥＳＰ）（図２Ｉ２３）を含むことができる。１つの実施例において、一定のハイドリノ反応速度を維持するために金属蒸気粒子を放出するためにＥＳＰシステムを設置することができる。
【０３１７】
１つの実施例において、発生器は、反応チャンバ５ｂ３１内のように、セル２６内に少なくとも部分的な金属蒸気雰囲気を生成するように動作する。銀又は銀−銅合金蒸気のような金属蒸気を含むセル雰囲気は、電極で気化させることによって形成することができる。蒸発のパワーは、点火パワー及びハイドリノ反応パワーのうちの少なくとも１つによって供給されてもよい。ハイドリノ反応速度及び対応する出力は、適切又は望ましい金属蒸気圧を達成するための適切な又は望ましいハイドリノ・パワー寄与を達成するために本開示によって制御することができる。金属蒸気圧は、溶融金属の注入速度及び溶融金属の温度の少なくとも１つを制御することによって制御することができるが、ポンピング速度及び加熱又は除去速度の制御などの本開示の手段のような手段である。１つの実施例において、ポンピング速度及びその後の金属気化は、電極を所望の温度に維持するために電極からの熱除去の速度を制御することができる。金属蒸気圧は、約０．０１Ｔｏｒｒ〜１００ａｔｍ、０．１Ｔｏｒｒ〜２０ａｔｍ、及び１Ｔｏｒｒ〜１０ａｔｍの少なくとも１つの範囲であり得る。金属蒸気は、ハイドリノ反応速度を高めることができる。プラズマは、水蒸気及び水素の少なくとも１つを更に含む金属蒸気雰囲気中に形成されてもよい。プラズマは、Ｈ及び触媒形成の少なくとも１つを支持することができる。温度は、熱分解がＨ及び触媒形成の少なくとも１つを支持するように高くてもよい。触媒は、発生期の水（ＨＯＨ）を含むことができる。金属蒸気は、導電性マトリックスとして働くことができる。導電性マトリックスは、触媒のイオン化によって形成された電子を除去するために高電流の代替物として役立ち得る。イオン化された電子の除去は、ハイドリノ反応速度を阻害する可能性がある空間電荷蓄積を防止することができる。電極に印加される点火電流及びパルス周波数は、本開示の範囲内であり得る。１つの実施例において、一実施形態では、電流は、約１００Ａ〜１５，０００Ａの範囲のパルス電流及び定電流成分のうちの少なくとも１つを有することができる。ハイドリノ反応が黒体放射を生成する例示的な動作モードでは、電流は一定であり、約１００Ａ〜２０ｋＡ、１ｋＡ〜１０ｋＡ、及び１ｋＡ〜５ｋＡの少なくとも１つの範囲にある。黒体状態は、金属蒸気雰囲気に依存し得る。雰囲気は、ハイドリノ反応の高エネルギー放出に対して光学的に厚いことがある。
【０３１８】
インジェクタノズル５ｑは、ブレード電極（図２Ｉ２９〜２Ｉ３１）等の電極８の端部にあってもよく、ブレード電極は、バスバー９及び１０の反対側の端部に固定されてもよい。ノズルポンプチューブはエンドキャップされていてもよく、ノズル５ｑは、その端部で電極の側部にショットを注入するためにチューブの側壁にあってもよい。或いは、ショットは、図２Ｉ１７及び図２Ｉ１８に示されるように、電極の上から噴射されてもよい。ポンプチューブ及びノズル５ｑがコーンリザーバの溶融金属から遠い場合、コーンリザーバ５ｂ内の溶融金属からノズル５ｑの端部に熱を伝達して、起動中に加熱することができる。ポンプチューブのノズル端は、熱伝達を引き起こすためのＭｏ又はＷのような高融点金属を含むような熱伝達スリーブ又はブロックを含むことができる。或いは、ノズル始動ヒーターは、ノズル５ｑと１つの電極８との間にソレノイド駆動コネクターのようなコネクターを備え、抵抗ヒーターとして機能する高電流接続を形成してもよい。コネクタは、Ｍｏ又はＷなどの高融点材料を含むことができる。
【０３１９】
もう１つの実施例において、ウィンドウは、重力のために発火生成物がウィンドウに到達しないように、電極から十分な垂直距離にあり得る。粒子はまた、電極ＥＭポンプによってウィンドウに入射することを防止することもできる。ＥＭポンプは、円錐壁の上側部分及び円錐壁上に放出される発火生成物の量の少なくとも１つをさらに減少させることができる。１つの実施例において、図２Ｉ１９及び図２Ｉ２０に示すような実施例では、ショットは垂直に噴射され、磁石８ｃを含むＥＭポンプは点火生成物を下方にポンピングする。ノズル５ｑは、ショットがその噴射軌跡の横方向及び垂直方向の成分を有するように配置及び配向されてもよい。垂直への角度を有する軸に沿ったショット軌道を生じさせるノズル位置及びオフセットは、下方にポンピングされた点火生成物が噴射されたショットと衝突するのを低減又は防止するように選択されてもよい。
【０３２０】
点火生成物は、電極上の電磁ポンプによってＰＶ変換器に到達することを防止することができる。電極ＥＭポンプは、点火生成物品を下方に押し込むかもしれない。図２Ｉ２４及び２Ｉ２７に示す実施例では、磁石は、タングステン又は断熱銅バスバーなどのバスバー８及び９を介して冷却されてもよい。電極ＥＭポンプ磁場は、バスバーセル貫入側のもののような単一の磁石によって提供されてもよく、冷却はバスバーを介して提供されてもよい。バスバー、電極８、及び、８ｃ及び８ｃ１のような電極ＥＭポンプ磁石  のうちの少なくとも１つは、バス・バーを通って流れる大気圧又は高圧であるかもしれない水のようなクーラントによって冷却されてもよい。水冷システムのようなバスバー冷却システムは、各バスバーの中ぐりチャンネルを通る入口パイプと、中央パイプとチャンネルとの間の環流内の戻り流を備えることができる。代替的に、冷却システムは、一方のバスバーに入口中心穿孔冷却剤チャネルを備え、もう一方のバスバーに戻り中心穿孔冷却剤チャネルを備えることができる。バスバー間のクーラントライン接続部は、電気絶縁体を含むことができる。電極固定端のバスバー９及び１０の端部は、バスバーの主要部分に対する熱障壁として機能するための中空部分を含むことができる。磁石は、ＡＥＴＢ、Ｚｉｃａｒ、ＺＡＬ−４５、又はＳｉＣ−炭素エアロゲル（ＡＦＳｉＣ）のような本開示の高温断熱材のような断熱材を含むことができる。絶縁は、例えば８及び９のようなバスバーと８ｃ及び８ｃ１のような磁石との間にあり、冷却剤ループのような貫通バスバー冷却システムと磁石との十分な熱接触を可能にしながら磁石を覆う。磁石は、ＣｏＳｍ（３５０℃）又はＡｌＮｉＣｏ（５２５℃）などの高温で動作することができる。
【０３２１】
磁石の冷却は、本開示に記載のＥＭポンプ冷却システムのようなセルの外側に、８ｃ及び８ｃ１のような磁石から周辺に延びる冷却ループを介して供給されてもよい。或いは、電極ＥＭポンプ磁石は、電池２６が過熱するのを防止するために、電池２６の外部にあってもよい。外部電極電磁ポンプ磁石は、磁石の温度をそのキュリー点以下に維持するために、磁石とセル壁との間に隙間を有して電池の外側に配置されてもよい。磁石は、電極の軸を横切って磁束を提供する個々に分離された磁石を含むことができる。磁石は、それぞれがコーン又はコーンリザーバに対して円周方向に走り、電極の一方の端の領域から他方の端まで延びることができる少なくとも１つの磁石を含む単一の磁石又は磁気回路（図２Ｉ２９〜２１３１）を含むことができる。磁気回路は、回路の残りの部分を含む高透磁率を有する少なくとも１つの磁石及び卵黄（ｙｏｌｋ）材料を含むことができる。磁石は、磁石又は回路内のギャップで電極軸に沿って磁束を提供する単一の磁石又は磁気回路を含むことができる。電極は、単一の磁石を有するブレード電極、又は一方の端部から他方の端部まで半ループ又は半円にまたがる磁気回路を含み、電極軸に沿って、及び電極におけるギャップを横切って磁束を提供する。磁気回路は、Ｃの形状であってもよい。電極間の磁石又は磁気回路部は、電極の短絡を避けるように設計することができる。短絡は、電気絶縁体によって、又は電極間の電気的接触を避けることによって避けることができる。１つの典型的な実施例において、ギャップが約６  から  １０  ｃｍであるところ、磁石は、高純度鉄のコバルトの少なくとも１つを含むヨーク（ｙｏｌｋ）を持つＣ字型磁気回路内の１０〜３０ｃｍ２の断面を有する各々ＣｏＳｍ又はネオジム磁石を含む。磁石は、本開示によって冷却することができる。磁石は、セル壁の外側の位置でセルを収容するチャンバーの床に置くことができる。磁石は、チャンバ床へヒートシンクされてもよく、又、本開示手段で冷却されてもよい。例えば、磁石は、熱を拒絶し、磁石及び磁気回路の少なくとも１つを冷却する冷却器３１又は３１ａに熱を伝達する循環冷却剤を有する少なくとも１つの冷却コイルを含む。
【０３２２】
１つの実施例において、磁石は、セルチャンバから離れた別のチャンバ内に収容されてもよい。電極電磁（ＥＭ）ポンプの磁石は、電極磁石チャンバ内で冷却することができる。電極電磁（ＥＭ）ポンプアセンブリは、図２Ｉ２８に示すＥＭポンプ５ｋａのものを備えることができる。電極電磁（ＥＭ）ポンプ冷却システムアセンブリは、ＥＭポンプの冷却システム５ｋ１（図２Ｉ２８）の１つを含むことができる。電極ＥＭは、オプションの放射線遮蔽を有するガス又は真空ギャップ、ポンプチューブ５ｋ６、バスバー５ｋ２、及びバスバーを含むことができる、電磁ポンプクーラントラインフィードスルーアセンブリ５ｋｂ、磁石５ｋ４、磁気ヨーク及び任意選択の遮熱材５ｋ５を含むことができるＰＶ変換器からの電流によって供給される電流源接続部５ｋ３を含む。磁石は、バスバーに平行な磁場を生成することができる。バスバー端部の磁石は、バスバー及び電極の少なくとも１つを通過させるためのノッチを備えていてもよい。電極ＥＭポンプは、バスバーに主に平行な磁場を生成する形状を有する単一の磁石を備えることができる。単一の磁石は、電極の端部の近くなど、点火部位の近くに配置することができる。少なくとも１つのＥＭポンプマグネットは、始動時に作動させることができる電磁石を含むことができる。点火生成物がコーンリザーバに流れるようにセル壁が高温になると、磁場は終了することができる。もう１つの実施例において、磁場は、永久磁石などの磁石を除去又は引っ込めることによって終了することができる。磁石は、機械的システム又は電磁気システムのような移動手段によって引っ込められてもよい。例示的な磁石格納システムは、サーボモータと、レールガイド上のスクリュー駆動テーブル又はレールガイド上のソレノイド駆動テーブルとを備える。他の移動手段は、当業者に知られている。或いは、磁場は、磁石と電極との間にμ金属シールドのような磁気シールドを挿入することによって除去することができる。シールドは、機械的システムなどの移動手段又は磁石格納システムの電磁システムなどの電磁システムを使用して適用することができる。１つの実施例において、セルが温度になると、磁場又は点火電流の極性の方向は、ローレンツ力及びポンピング方向を逆転するようにスイッチされるが、これは、電極を通る流速を増加させ、そして、パワー出力を増加させるように、下向きよりもむしろ上向きに噴射された溶融物をポンピングするためである。直流点火電流の極性は、ＩＧＢＴのようなスイッチ又は本開示の別のスイッチによって、又は当技術分野で知られているように、逆にすることができる。電磁石の電流を逆転させるか、又は永久磁石の向きを機械的に逆転させることによって、磁場の極性を逆転させることができる。円錐５ｂ２のようなセル２６の構成要素は、内壁温度が急速に上昇するような、断熱性である本開示のＭｇＯ、ＺｒＢ２、ＢＮ、又は他のセラミックを含むことができる。
【０３２３】
１つの実施例において、セルの高さは、点火生成物が重力に抗してＰＶ変換器に到達しないか、又はサファイアウィンドウのようなウィンドウによってブロックされるほど十分であり得る。ウィンドウは、発火生成物が付着するのを防ぐために十分に高温に保たれてもよい。もう１つの実施例において、点火生成物に下向きのローレンツ力を生じさせるための永久磁石又は電磁石のような磁石からの磁場は、終わらないかもしれない。もう１つの実施例において、セルは、点火粒子がＰＶウィンドウに入射するのを遅らせるか又は停止させるためのバッフル８ｄを備えることができる。バッフルは不透明であり、黒体放射を二次的に放出することができる。バッフルは、Ｗ又はＭｏのような耐火材料を含み得るグリッド又はプレートを含み得る。或いは、バッフルは、黒体光に対して透明であってもよい。例示的な透明バッフルは、サファイア、石英、及びＬｉＦ及びＭｇＦ２などのアルカリ、及びアルカリ土類結晶のうちの少なくとも１つを含む。
【０３２４】
キャパシタバンク点火システム２を示す熱電発電、光起電、光電、熱電、及び熱電ＳＦ−ＣＩＨＴセル発電装置の少なくとも１つを含む実施形態は、図２Ｉ２４〜２Ｉ３１にある。１つの実施例において、セル２６は、反応槽壁と、反応セル室５ｂ３１の床を形成し、燃料溶融物のリザーバとして機能するコーンリザーバ５ｂ及びリザーバ５ｃと、反応セル室５ｂ３１の上部を構成する。１つの実施例において、セルはセルチャンバー５ｂ３に収容される。セル室（チャンバー）５ｂ３及び反応セル室（チャンバー）５ｂ３１は、真空接続１３ｂを介してポンプ１３ａによって排気することができる。チャンバーは、少なくとも１つ又は両方の反応セル真空ポンプライン及びフランジ１３ｄ及びセルチャンバ真空ポンプライン及びフランジ１３ｄであって、選択的開閉を備えもの、ここで、セルチャンバ真空ポンプラインバルブ１３ｅ及び反応セル真空ポンプラインバルブ１３ｆの少なくとも１つのものであり、を使用して選択的に排気され得る。
【０３２５】
１つの実施例において、円錐部５ｂ２は、電極８の周りに１つ以上の熱シールドを備えた放物面反射板を含む。熱遮蔽体は、ＭｇＯ、焼成煉瓦、Ａｌ２Ｏ３、ジカルカのような酸化ジルコニウムのようなセラミック断熱材、ＡＥＴＢ  １２断熱材のようなアルミナ強化断熱材（ＡＥＴＢ）、ＺＡＬ−４５、及びＳｉＣ−カーボンエアロゲル（ＡＦＳｉＣ）を含む。例示的なＡＥＴＢ１２絶縁厚さは約０．５  −  ５ｃｍである。断熱材は、コーン５ｂ２のような反射器を含む内側の高融点金属壁と、ステンレス鋼のような同じ又は異なる金属を含むことができる外側断熱壁のような２つの層の間に封入することができる。コーン５ｂ２、絶縁体及び外側絶縁カプセル壁を含む反射体アセンブリを冷却してもよい。外側絶縁カプセル壁は、３１又は３１ａなどの冷却装置に熱を伝達するような冷却システムを含むことができる。１つの実施例において、チラーはラジエータを備えてもよく、ラジエータを冷却して冷却剤を循環させる少なくとも１つのファン及び１つの冷却剤ポンプをさらに備えてもよい。ラジエータは空冷されていてもよい。例示的なラジエータは、自動車又はトラックラジエータを備える。チラーは、冷却剤リザーバ又はタンクを更に備えてもよい。タンクは、流れのバッファとして働くことができる。ラジエーターはタンクとして機能することができる。ラジエーターやファンなどの冷却装置は、タンクとの間の流れを有していてもよい。同様に、誘導結合ヒータ、電極、セル２６、及びＰＶ変換器２６ａなどの冷却すべき各構成要素は、ラジエータ及びファンのような冷却器によって冷却されるタンクと別個の冷却剤流ループを有してもよい。各ループは、熱電対、流量計、制御可能な値、ポンプコントローラ、及びコンピュータのうちの少なくとも１つのような熱センサのようなコントローラによって独立して制御され得る別個のポンプを有することができる。もう１つの実施例において、複数の冷却されたセル構成要素の冷却剤ループを組み合わせることができる。伝熱ブロック又はヒートパイプなどの熱交換器又は熱伝導体は、コーン５ｂ２の外壁又は外部絶縁封入壁から冷却することができる。１つの実施例において、グラファイトは、半径方向経路に沿った高温絶縁体として使用することができる方向熱伝導体であり、円錐壁に平行な軸方向経路に沿った熱伝導体である。コーン５ｂ２などの反射器は、黒体放射のようなハイドリノ反応からの光をＰＶ変換器２６ａに反射する放物面皿とは異なる幾何学的及び構造的形態を含んでもよいことも理解される。例示的な他の形態は、三角柱、球形皿、双曲線皿、及び放物線状樋である。パラボラ反射板及び熱シールドの少なくとも１つは、Ｍｏ、Ｔａ、又はＷなどの高融点金属を含むことができる。１つの典型的な実施例において、コーンリザーバ５ｂは、Ｍｏ、Ｔａ、又はＷなどの高温材料を含み、リザーバ５ｃ及びＥＭポンプチューブ５ｋ６は、高温ステンレス鋼を含み得、ＥＭポンプバスバー５ｋ２は、ニッケル又はステンレス鋼を含む。１つ以上の熱シールド又は断熱材５ｅを有するコーン５ｂ２のような放物面反射板は、コーンリザーバにシールされてもよい。コーン５ｂ２及びコーンリザーバ５ｂを含むセルは、密閉され得る真空チャンバ５ｂ３内に収容され得る。放物面反射板及び熱シールド又は断熱材の少なくとも１つは、コーンリザーバ５ｂに密封されていてもよい。シールは、ウェットシール、溶接、ネジ山、及びファスナーを含むものの少なくとも１つを含むことができる。パラボラ反射板及び熱シールド又は断熱材の少なくとも１つは、電極用の貫通部を備えていてもよい。貫通部はシールされていてもよい。シールは、セラミックなどの高温電気絶縁体を含むことができる。
【０３２６】
熱電発電のような実施例において、ハイドリノ反応は燃料溶融物を加熱して蒸発させる。この蒸気は、セルガスをハイドリノ反応によって生成された放射線に対して光学的に厚くする。吸収された放射線は、強い黒体放射を生成する。１つ又は複数の熱シールド又は断熱材を備えた放物面反射板を含む円錐５ｂ２は、黒体放射をＰＶ変換器２６ａに反射することができる。プラズマによって加熱される１つ又は複数の熱シールド又は断熱材を備えたパラボラ反射板の少なくとも１つは、プラズマより低い温度で動作し、そして、コーン５ｂ２、コーンリザーバ５ｂ、溶融したＡｇ又はＡｇ−Ｃｕ５ｃのような溶融物のリザーバ、及びＥＭポンプ  の少なくとも１つよりも高い温度で動作してよい。プラズマの黒体温度の例示的な範囲は約１０００℃〜８０００℃である。１つ又は複数の熱シールド又は断熱材を備えたパラボラ反射板は、Ｍｏの場合は約２６２３℃未満、Ｗの場合は約３４２２℃未満のような融点以下で動作してよい。コーン５ｂ２、コーンリザーバ５、溶融Ａｇ又はＡｇ−Ｃｕ５ｃなどの溶融物のリザーバ、及び５ｋ４などのＥＭポンプのようなセル２６の少なくとも１つの構成要素を冷却することができる。コーン５ｂ２、コーンリザーバ５ｂ、溶融物５ｃのリザーバ、及びＥＭポンプのようなセル２６の少なくとも１つの構成要素は、高温ステンレス鋼セル部品の場合、約１１００℃以下のような材料の破壊温度より下で動作してよい。１つの実施例において、コーン５ｂ２、コーンリザーバ５ｂ、溶融物５ｃのリザーバ、及びＥＭポンプのようなセル２６の少なくとも１つの構成要素は、燃料溶融物の沸点より低い温度で操作されてもよい。気化した燃料溶融物の蒸気は、その温度が沸点より低いためにコーンリザーバ５ｂ内で凝縮することがある。銀燃料溶融物の例示的な温度範囲は、約９６２℃〜２１６２℃である。１つの実施例において、発生器は、コーンリザーバでの凝縮蒸気からの注入金属及び点火プラズマの少なくとも１つに対する熱の向流再循環器を備えることができる。発生器は、射出システム予熱器又はヒータ後加熱器を含むことができ、金属蒸気凝縮で放出された熱が溶融金属を加熱してその温度を上昇させることができる。プレヒータは、熱をノズル５ｑに伝達することができる熱交換器を含むことができる。プレヒータは熱シールドを含むことができる。凝縮によって放出された熱は、トップカバー５ｂ４に入射され、ＰＶ変換器２６ａに伝達され得る。１つの実施例において、石英、アルカリ−アルミノケイ酸塩ガラス、又はサファイアウィンドウのようなＰＶコンバータ２６ａへのウィンドウガラス５ｂ４は、点火生成物の融点を上回る温度範囲及びウィンドウ、例えば、点火生成物としてＡｇ−Ｃｕ（２８ｗｔ％）の場合には約８００℃〜２０００℃の範囲であり、ウィンドウ材料としてはサファイアである。１つの実施例において、発生器は、温度などの構成要素を感知するための熱電対などの少なくとも１つのセンサを含む。感知されたパラメータは、パラメータを所望の範囲内に制御するためにコンピュータに入力されてもよい。パラメータが過度の温度が経験されるような所望の範囲を超える場合、発電機は当業界で知られているような安全遮断機構を備えることがで���る。遮断機構は、コンピュータと、遮断を引き起こすように開かれ得る発電機の少なくとも１つの構成要素に電力を供給するスイッチとを備えることができる。セラミックフィードスルーのようなフィードスルー５ｋ８を有する例示的な熱電対が、図２Ｉ２４及び２Ｉ３１に示されている。
【０３２７】
１つの実施例において、円錐部５ｂ２、内側円錐面、及び外側円錐面のようなセル構成要素の少なくとも１つは、水に対する低い反応性、高い融点、高い放射率  の少なくとも１つを備える材料のような材料を含んでよい。放射率が高い場合には、ハイドリノ反応からの熱出力から昇温し、黒体放射をＰＶ変換器２６ａに二次的に照射して電気に変換することができる。適切な材料は、Ｍｏ、Ｔａ、及びＷなどの本開示のもののような耐火金属及びグラファイトである。金属などの材料の表面は、輻射率を高めるために、酸化及び荒らされた少なくとも１つであってもよい。セル構成要素は、ＰＶ変換器２６ａに対する大きな放出アパーチャ又はアスペクト角を含むことができる。
【０３２８】
１つの実施例において、コーン５ｂ２、コーンリザーバ５ｂ、溶融物５ｃのリザーバ、及びＥＭポンプを含むセル２６は、透明ウィンドウを置換する不透明なトップカバー５ｂ４によって閉じられている槽を含む。セル構成要素は、溶接部又は締結具によって保持されるガスケットによって接続部又は接合部で封止されてもよい。例示的なガスケット材料は、Ｇｒａｐｈｏｉｌのようなグラファイトである。反応セル室は、水蒸気及び水素の少なくとも１つのような燃料ガス及びＡｇ又はＡｇ−Ｃｕ合金蒸気のような燃料溶融物の金属蒸気の少なくとも１つを閉じ込めるために密封される。トップカバー５ｂ４は、黒体として働くことができる、約１０００℃〜４０００℃の範囲内の温度のような非常に高い温度で動作可能な材料を含んでよい。１つの実施例において、トップカバー５ｂ４は、それが加熱されて高温の黒体放射体になるように、放射線に対して透明ではない。トップカバーは、Ｍｏ、Ｔａ、又はＷなどの高融点金属を含むことができる。或いは、トップカバーは、ＳｉＣ、ＭｇＯ、アルミナ、Ｈｆ−Ｔａ−Ｃ、又は、黒体として機能することができる当技術分野で知られている他の高温材料  のような  グラファイト又はセラミックを含んでよい。トップカバーは、プラズマからの黒体放射、及び円錐体及びセルの他の成分からの二次黒体放射を吸収して、その高い動作温度まで加熱する。トップカバーは、１に近いような高い放射率を有することができる。１つの実施例において、放射率は、ＰＶ変換器の能力に合致する黒体出力を引き起こすように調整されてもよい。典型的な実施例において、放射率は、本開示の手段によって増加又は減少され得る。金属トップカバー５ｂ４の例示的なケースでは、表面は、放射率を高めるために酸化及び粗面化の少なくとも１つであってもよい。放射率は、短波長発光がその外側表面から好まれるように、波長に反比例するような波長に関しては非線形であってもい。熱電発電の実施例では、トップカバー５ｂ４は、ＰＶ変換器２６ａに入射する光を提供する黒体放射体を含む。上部カバー黒体放射体５ｂ４とＰＶ変換器２６ａとの間のギャップ内のレンズ及びミラーの少なくとも１つは、短波長光をＰＶ変換器に通し、赤外線を放射器５ｂ４に戻すために選択的であってもよい。１つの典型的な実施例において、Ｗトップカバー５ｂ４の動作温度は、３７００ＫまでのＷ白熱電球の動作温度である。放射率が１の場合、シュテファンボルツマン方程式によれば、黒体放射体の出力は１０．６ＭＷ  ／  ｍ２までになる。１つの実施例において、黒体放射は、可視及び近赤外光に応答するものなどの対応する放射に応答する、本開示のものなどの集光器光電池１５を含むＰＶ変換器２６ａに入射する。セルは、本開示のもののようなＩＩＩ  ／  Ｖ半導体を含む二重又は三重接合セルなどの多接合セルを含むことができる。ＳＦ−ＣＩＨＴジェネレータは、黒体温度センサ及び黒体温度コントローラを更に備えることができる。上部カバー５ｂ４の黒体温度は、黒体光の電気への変換を最適化するように維持され調整されてもよい。トップカバー５ｂ４の黒体温度は、分光計、光パイロメータ、ＰＶ変換器２６ａ、及び放射率を使用して黒体温度を決定するパワーメータのうちの少なくとも１つなどのセンサによって検出することができる。コンピュータ及びハイドリノ反応パラメータセンサ及びコントローラを含むようなコントローラは、本開示によってハイドリノ反応からの電力を制御することができる。黒体温度の温度及び安定性を制御する例示的な実施形態では、水蒸気圧、燃料噴射率、着火頻度、及び点火電流のうちの少なくとも１つを制御することによってハイドリノ反応速度を制御する。トップカバー５ｂ４を加熱する反応セル室５ｂ３１からの所定のハイドリノ反応パワーに対して、黒体放射体を含むトップカバー５ｂ４の所望の動作黒体温度は、トップカバー５ｂ４の内面及び外面に設けられている。１つの実施例において、トップカバー５ｂ４からの放射パワーは、ＰＶ変換器２６ａに対するスペクトル及びパワーマッチングにほぼ等しい。１つの実施例において、外面の放射率が選択されるが、約０．１〜１の範囲のものであり、トップカバー５ｂ４がＰＶコンバーターにパワーを放射するためであり、それは、所望の黒体温度で最大許容入射パワーを超えない。黒体温度は、変換効率を最大にすることができるように、ＰＶセルの光電変換応答性により良く一致するように選択することができる。トップカバー５ｂ４の外表面を変更することによって放射率を変更することができる。放射率は、増加又は減少した放射率のコーティングを適用することによって増加又は減少させることができる。１つの典型的な実施例において、その放射率を増加させるために、ＳｉＣカバーをトップカバー５ｂ４に適用することができる。放射率はまた、表面の酸化及び粗面化の少なくとも１つによって増加され得、放射率は、酸化表面の還元及び粗い表面の研磨のうちの少なくとも１つによって減少され得る。発生器は、酸素及びＨ２Ｏの少なくとも１つなどの酸化性ガスの供給源と、水素などの還元性ガスの供給源と、セルチャンバ内の雰囲気の組成及び圧力を制御する手段とを備えることができる。発生器は、ガスをトップカバー５ｂ４の放射率を制御するための組成及び圧力に制御するために、圧力計、ポンプ、ガス供給装置、及びガス供給コントローラなどのガスセンサを備えていてもよい。
【０３２９】
トップカバー５ｂ４とＰＶコンバーター２６ａは、ガス又は真空ギャップのようなギャップによって分離され、ＰＶコンバーターへの熱伝導によるＰＶコンバーターの過熱を防止することができる。上部カバー５ｂ４は、平板又はドームのような多数の適切な形状を含むことができる。形状は、構造的完全性及びＰＶ領域への光の透過の最適化の少なくとも１つのために選択されてもよい。セルの電気出力及び効率を高めるために、黒体エミッタ５ｂ４及び受光ＰＶコンバーター２６ａの面積を最大化して、光を放出しないコーン５ｂ２の面積を制限することができる。１つの実施例において、他のセル構成要素は、黒体放射を受け取るために構成要素の円周方向に配置されたＰＶ変換器への黒体放射体として機能するＷなどの高融点金属のような材料を含むことができる。トップカバー５４ｂ及びコーン５ｂ２のようなセル２６の構成要素の少なくとも１つは、構成要素からの光を受け入れるためにＰＶセル１５の積み重ねを最適化する幾何学的形状を含むことができる。１つの典型的な実施例において、セル構成要素は、三角形、五角形、六角形、四角形、及びＰＶセル１５の整合幾何学的形状を有する矩形のうちの少なくとも１つなどの多角形などの多面体を含むことができる。セルは、一致する幾何形状を有する配列に配置されてもよい。
【０３３０】
１つの実施例において、円錐を含む壁のような内部セル２６の壁の放射率は、壁に堆積する金属蒸気によって決定される。この場合、コーンは、製造の容易さ、コスト、耐久性及び高温動作の少なくとも１つのような所望の放射率以外のパラメータのために選択された材料を含むことができる。コーンは、グラファイト（昇華点＝  ３６４２℃）、高融点金属、セラミック、超高温セラミック、及び、ホウ化ハフニウム（ＨｆＢ２）、ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ２）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、二酸化トリウム（ＴｈＯ２）、ホウ化ニオブ（ＮｂＢ２）、及び、炭化タンタル（ＴａＣ）  のような前期遷移金属のそれらのような、ホウ化物、炭化物、窒化物、及び酸化物  の少なくとも１つのようなセラミックマトリックス複合体  の少なくとも１つを含んでよい。高融点の典型的なセラミックとしては、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）（ＭＰ  ＝  ２８５２℃）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）（ＭＰ  ＝  ２７１５℃）、窒化ホウ素（ＢＮ）（ＭＰ  ＝  ２９７３℃）、二酸化ジルコニウム（ＨｆＢ２）（ＭＰ  ＝  ３３８０℃）、ハフニウム炭化物（ＨｆＣ）（ＭＰ  ＝  ３９００℃）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）（ＭＰ  ＝  ３３８５℃）  （ＺｒＢ２）（ＭＰ  ＝  ３２４６℃）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）（ＭＰ  ＝  ３４００℃）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）（ＭＰ  ＝  ２９５０℃）、ホウ化チタン（ＴｉＢ  ２）（ＭＰ  ＝  ３２２５℃  （ＳｉＣ）（ＭＰ  ＝  ２８２０℃）、ホウ化タンタル（ＴａＢ２）（ＭＰ  ＝  ３０４０）、炭化チタン（ＴｉＣ）（ＭＰ  ＝  ３１００℃）、窒化チタン（ＴｉＮ）（ＭＰ  ＝  ２９５０℃）炭化タングステン（ＴａＣ）（ＭＰ  ＝  ３８００℃）、窒化タンタル（ＴａＮ）（ＭＰ  ＝  ２７００℃）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）（ＭＰ  ＝  ３４９０℃）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）（ＭＰ  ＝  ２５７３℃）、炭化バナジウム（ＶＣ）（ＭＰ  ＝  ２８１０℃）及び窒化バナジウム（ＶＮ）（ＭＰ  ＝  ２０５０℃）クロメート、コバルト及びレニウムを含むニッケル基超合金、Ｕ−５００、Ｒｅｎｅ  ７７、Ｒｅｎｅ  Ｎ５、Ｒｅｎｅ  Ｎ６、ＰＷＡ  １４８４、ＣＭＳＸ−４、ＣＭＳＸ−１０、Ｉｎｃｏｎｅｌ、ＩＮ  −７３８、ＧＴＤ−１１１、ＥＰＭ−１０２、及びＰＷＡ  １４９７を含む。ＭｇＯ及びＺｒＯのようなセラミックは、Ｈ２との反応に対して耐性であってもよい。円錐（コーン）５ｂ２のような例示的なセル構成要素は、ＭｇＯ、ＺｒＯ、ＺｒＢ２、又はＢＮを含む。グラファイトのような円錐状（コーン）材料は、タングステンのような高融点金属又はＺｒＢ２のようなセラミックのような別の高温又は耐火材料、又は本開示の別のもの又は当該技術分野で公知のもので被覆することができる。別のグラファイト表面コーティングは、円錐（コーン）のプラズマ処理によって表面上に形成され得るダイヤモンドライクカーボンを含む。処理方法は、基材上にダイヤモンドライクカーボンを堆積させるための当該技術分野で既知のものを含むことができる。１つの実施例において、銀蒸気は、コーン表面を侵食から保護するために、プレコート又は動作中に表面に蒸着することができる。１つの実施例にお��て、反応セルチャンバ５ｂ３１は、炭素とさらに反応するＨ２Ｏ、Ｈ２及びＯ２などのセルガスとの反応生成物を含むことができる。
【０３３１】
コーン５ｂ２は、キャスト、ミリング、ホットプレス、焼結、プラズマ焼結、浸潤、及びスパークプラズマ焼結、及び、当業者に既知の他の方法によって形成されてもよい。Ｗコーンのような高融点金属コーンは、ワイヤラップ又はウィーブとして形成することができる。コーン５ｂ２は、コーンリザーバ５ｂ及びトップカバー５ｂ４と噛み合うフランジを含むことができ、フランジはコーンに永久的に結合され、コーンの製造中に組み込むことができる。あるいは、クランプ、ブラケット、又はバネなどの対応する機構を使用して圧縮することによって、上部カバー５ｂ４及びコーンリザーバ５ｂなどの隣接するセル構成要素にコーンを固定することができる。トップカバー５ｂ４及びコーンリザーバ５ｂは、コーン５ｂ２に締め付けられてもよい。ジョイントは、それぞれＧｒａｐｈｏｉｌガスケットのようなガスケットで封止することができます。嵌合構成要素は、金属蒸気を収容することができるシールを形成するために一緒にラッチするように溝が付けられていてもよい。円錐（コーン）の内面は平滑であり、動作中は銀のような燃料溶融物で覆われてもよい。始動時に放射率を低下させるために、動作前にコーンを燃料溶融物の金属でプレコートすることができる。１つの実施例において、コーンリザーバ、リザーバ、ＥＭポンプチューブ、ＥＭポンプバスバー、及び熱伝達ブロックのうちの少なくとも１つは、Ｍｏを含むことができる。燃料溶融物が銀であるもう１つの実施例において、伝熱ブロックは、燃料溶融物の金属よりも高い融点を有する鉄、窒化アルミニウム、チタン又は炭化ケイ素のような材料を含むことができる。ブロックが磁性である場合、それらはキュリー温度より上で動作してもよい。
【０３３２】
１つの実施例において、反応セルチャンバー５ｂ３１の雰囲気は、コーン５ｂ及びコーンリザーバ５ｂの底に析出するように、Ａｇ又はＡｇ−Ｃｕ金属蒸気のような金属蒸気を引き起こすような密度において、十分な違いを持つヘリウム雰囲気のような希ガス雰囲気を含んでもよい。１つの実施例において、密度差は、セルガス及び圧力を制御して、プラズマを放物線（パラボラ形）円錐（コーン）５ｂ２の焦点にさらに近づけるように制御することによって制御される。焦点は、トップカバー５ｂ４のより直接的な照明を引き起こし、続いて熱光電変換器（コンバーター）２６ａを照明することができる。他の実施例では、熱電発電変換器（コンバーター）は、黒体放射体を含むトップカバー５ｂ４からの放射又は熱流を受け取る光電変換、光電変換、熱電変換、及び熱電変換器（コンバーター）の少なくとも１つによって置き換えられる。熱電及び熱電の実施例の場合、熱電又は熱電変換器は熱いトップカバー５ｂ４と直接接触していてもよい。高温トップカバー５ｂ４はまた、熱−電気変換器として機能するランキン、ブレイトン、又はスターリング熱エンジン又はヒーターなどの熱機関に熱を伝達してもよい。１つの実施例において、熱機関の作動媒体として、水や空気などの標準的なもの以外の媒体を使用することができる。典型的な実施例では、炭化水素がタービン発電機のランキンサイクルの水を置換し、超臨界二酸化炭素をタービン発電機のブレイトンサイクルの作動媒体として使用することができる。或いは、ホットカバー５ｂ４は、熱源又はヒータ又は光源として機能してもよい。熱機関又はヒーターへの熱流（ヒートフロー）は直接的又は間接的であってもよく、ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器は本開示の１つのような熱交換器又は熱伝達手段をさらに含んでもよい。
【０３３３】
コーン５ｂ２及びトップカバー５ｂ４によって形成されたチャンバを含むセルチャンバ５ｂ３及び反応セルチャンバの少なくとも１つは、それぞれポンプライン１３ｂ及び１３ｃを介してポンプ１３ａによって排気することができる。対応するポンプラインバルブ１３ｄ及び１３ｅを使用して、ポンプ輸送された槽を選択することができる。セルは、酸素、水素、水蒸気、金属蒸気、及び全圧の少なくとも１つのための高温対応センサ又はセンサを更に含むことができる。水及び水素の圧力は、本発明の開示によって０．１Ｔｏｒｒ〜１Ｔｏｒｒの範囲の水蒸気圧のような本開示の１つのような所望の圧力に制御することができる。１つの典型的な実施例において、所望のガス圧力は、バルブ及びガス供給によって維持され、バルブ開口は、ガスの測定された圧力を使用してフィードバックされたガスの所望の圧力を維持するために流量を供給するように制御される。Ｈ２Ｏ及びＨ２は、Ｈ２、Ｈ２Ｏ  ／蒸気タンク及びライン５ｖ、水素マニホールド及び供給ライン５ｗ、Ｈ２Ｏ  ／蒸気マニホールド及び供給ライン５ｘ、Ｈ２  ／蒸気マニホールド５ｙ、直接Ｈ２Ｏ  ／  Ｈ２インジェクター５ｚ１、及び直接Ｈ２Ｏ  ／  Ｈ２インジェクターバルブ５ｚ２  を供給する電解システムを含み得る水素タンク及びライン５ｕによって供給され得る。セル内で生成された酸素は、供給された水素と反応して酸素を汲み出し又はゲッタリングする代わりに水を形成することができる。ハイドリノガスは、セルの壁及び接合部を通って拡散するか、又は選択的ガスバルブから流出することがある。
【０３３４】
シールされた反応セル室５ｂ３１内の金属蒸気は、セル壁を被覆して、壁材料の気化及び移動を抑制することができる。１つの実施例において、内部セル表面のような表面は、最初、本開示のコーティングのような材料、金属、又は、表面の材料よりも低い蒸気圧を有する別の金属  でコーティングされるかもしれない。例えば、Ｍｏコーンは内部Ｍｏ蒸気圧を低下させるためにＷで内部被覆されてもよい。コーティングは、表面の材料の酸化及び蒸発の少なくとも１つから表面をさらに保護することができる。反応セル室（チャンバー）５ｂ３１の雰囲気にガスなどの組成物を添加して、セルの少なくとも１つの表面を安定化又は再生することができる。例えば、コーン５ｂ２及びトップカバー５ｂ４の少なくとも１つがタングステンを含む場合において、ヨウ素ガスは、Ｗが、Ｗコーン５ｂ２及びＷトップカバー５ｂ４の表面の少なくとも１つの上に再蒸着するように、反応セル室５ｂ３１雰囲気に添加されてよい。円錐部（コーン）５ｂ２及びトップカバー５ｂ４の外面は同様に再生されてもよい。コーンリザーバー５ｂは、トップカバー５ｂ４及びコーン５ｂ２の少なくとも１つよりも低温で動作してよいが、噴射溶融燃料金属及びＨ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つを含むそれのような燃料の再生を供給するために、燃料溶融物の金属蒸気がコーンリザーバ５ｂに凝縮するようにさせる。セル２６を収容する反応室チャンバ５ｂ３１及びセルチャンバ５ｂ３の少なくとも１つは、コーン５ｂ２及びトップカバー５ｂ４などのセル構成要素の酸化を防止するために、真空下で動作させることができる。或いは、反応セル室５ｂ３１及びセル室５ｂ３の少なくとも一方に不活性ガスを充填して、コーン５ｂ２及びトップカバー５ｂ４の酸化及び蒸発の少なくとも一方を防止してもよい。１つの実施例において、燃料溶融物からの金属蒸気は、反応セルチャンバ５ｂ３１の内面を覆い、Ｈ２Ｏ燃料による酸化からそれらを保護する。本開示において与えられるように、Ｈ２ガスの添加又はコーン５ｂ２及びトップカバー５ｂ４のようなセル構成要素への負電圧の印加は、それらの酸化を低減又は回避することができる。トップカバー５ｂ４は、タングステン又はタングステン−レニウム合金などの白熱電球の材料を含むことができる。不活性ガスは、当業者に知られている白熱電球に使用されるものであってもよい。不活性ガスは、アルゴン、クリプトン又はキセノンのような希ガス、及び窒素及び水素のうちの少なくとも１つを含むことができる。不活性ガスは、白熱電球に使用される圧力のような減圧であってもよい。不活性ガス圧力は、約０．０１気圧〜０．９５気圧の範囲であり得る。Ｍｏ又はＷのようなトップカバー５ｂ４の金属が蒸発及び蒸着によって、コーン５ｂ２の外壁、セルを収容するセル室、及びＰＶ変換器２６ａの構成要素のような  別のセル構成要素に移送される実施例において、金属コーティングのような金属は、そのコーティングを酸素に暴露し、及び、金属酸化物を回収することによって、除去され、再利用されることができる。酸素暴露は、高温で行ってもよい。ＰＶパネル１５上の金属コーティングは、パネル表面を酸素に暴露し、金属酸化物をクリーニングすることによって洗浄することがで��る。
【０３３５】
サイズと密度に依存しない全ての粒子は同じ重力加速度を経験する。１つの実施例において、反応セルチャンバ５ｂ３１は、重力の作用によって金属蒸気粒子が反応セルチャンバ５ｂ３１の所望の領域に閉じ込めることができるように、水蒸気のような燃料以外のセルガスの真空又は不存在下で操作される。この領域は電極領域を含むことができる。もう１つの実施例において、反応槽チャンバ５ｂ３１は、金属蒸気が重力の下に落ちて金属蒸気の閉じ込めを引き起こす粒子を形成するようにするために存在する伝熱ガスと共に部分真空下で操作される。閉じ込めは、電極領域に対して行われてもよい。熱伝達ガスは、水素又は高熱伝導剤を含むヘリウムなどの希ガスのような不活性ガスを含むことができる。熱伝達ガスの圧力は、所望の閉じ込めを達成するように調整することができる。所望の閉じ込め条件は、ガスによるエアロゾル化の効果と重力のバランスを含むことができる。
【０３３６】
もう１つの実施例において、反応セルチャンバ５ｂ３１は、不活性雰囲気下で操作される。不活性ガスは、溶融したＡｇ又はＡｇ−Ｃｕからの蒸気のような固体燃料溶融物の金属蒸気より低い密度を有することができる。例示的な低密度不活性ガスは、水素及びヘリウム又はアルゴンの少なくとも１つのような希ガスのうちの少なくとも１つである。より浮力のある不活性ガスが存在するため、パラボラ反射板５ｂ２の電極領域に金属蒸気を閉じ込めることができる。金属蒸気の容積変位のような閉じ込めの程度を制御するために、金属蒸気と不活性ガスの密度の差を利用することができる。密度に基づく不活性ガスの選択及び不活性ガスの圧力の少なくとも１つを制御して、金属蒸気の閉じ込めを制御することができる。ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器は、不活性ガスの供給源、及び、圧力計、圧力調整器、流量調整器、少なくとも１つのバルブ、ポンプ、及び、圧力を読み圧力を制御するコンピュータ  の少なくとも１つを備えてよい。不活性ガス圧力は、約１Ｔｏｒｒ〜１０ａｔｍの範囲であり得る。１つの実施例において、反応セルチャンバ５ｂ３１の雰囲気中の温度勾配による任意の大気対流が、金属蒸気の所望の閉じ込めを助けるように形成されてもよい。コーンリザーバ５ｂは、パラボラ反射板皿５ｂ２のような金属蒸気と接触している金属蒸気及び他の近位セル成分よりも低温であってもよい。ガス対流は、より低い動作温度のためにコーンリザーバ５ｂに向かうことがある。金属蒸気は、コーンリザーバ５ｂ内で凝縮して、コーンリザーバ５ｂに向かう蒸気の流れの方向を高め、金属蒸気の閉じ込めを増加させることができる。コーンリザーバ５ｂ２は冷却されてもよい。誘導結合ヒータ５ｆのアンテナを含む冷却剤コイルは、コーンリザーバ５ｂを冷却するために使用されてもよく、又は別個の冷却コイル又は熱交換器によって冷却されてもよい。リザーバ５ｃを介して熱が除去される場合、リザーバ５ｃに沿った熱勾配及びその断面積を制御することによって、対応する熱出力を制御することができる。誘導結合ヒータフィードスルーアセンブリ５ｍｃの概略図が図２Ｉ２４〜２Ｉ２６に示されている。誘導結合ヒータは、誘導結合ヒータ冷却液システム入口５ｍａ及び誘導結合ヒータ冷却液システム出口５ｍｂを介してチラー３１に接続する冷却剤ラインとしても機能するリード５ｐを含む。１つの実施例において、誘導結合ヒータコイルリードは、セル２６又は下部チャンバ５ｂ５の少なくとも１つのような発電機の密閉された部分に貫入する。誘導結合ヒータフィードスルーアセンブリ５ｍｃのフランジの貫通部及び下部真空チャンバ５ｂ５の貫通部の少なくとも１つのような、加熱されるセル構成要素に対する壁のリード５ｐの貫通部は、電気的に絶縁されて、リード５ｐは電気的に短絡しない。
【０３３７】
１つの実施例において、金属蒸気の閉じ込めは、金属粉末の開示に示されるような少なくとも１つの送風機を用いた強制的なガス流によって制御することができる。もう１つの実施例において、金属蒸気は、電流源を使用して蒸気に電流を流し、磁束を印加して、本明細書に示すようにコーンリザーバ５ｂに向かってローレンツ力を生じさせることによって閉じ込めることができる。もう１つの実施例において、金属蒸気は、本開示において与えられるように、電気集塵器に閉じ込められてもよい。
【０３３８】
１つの実施例において、始動後、ヒーターは外されてよく、そして、本開示において与えられるそれらのような動作温度で、コーンリザーバ５ｂ、ＥＭポンプ、電極８、コーン５ｂ２、ウィンドウ５ｂ４、及びＰＶコンバーター２６ａ  のようなセル構成要素を維持するために、冷却が参加してもよい。
【０３３９】
ＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生システムは、燃料点火反応によって発生するプラズマ・フォトンを捕獲して、彼らを使用可能エネルギーに変換するように構成される光起電力パワー・コンバーターを含む。いくつかの実施例において、高い変換効率は望まれるかもしれない。反応器は、複数の方向（例えば、少なくとも２つの方向）に、プラズマを噴出するかもしれないが、そして、反応の半径は、例えば、半径でおよそ１ｍｍからおよそ２５ｃｍまでで、およそ数ミリメートルから数メートルまでのスケールであるかもしれない。その上、燃料の点火によって発生するプラズマのスペクトルは、太陽によって発生するプラズマのスペクトルに似ているかもしれず、及び／又は、更なる短波長放射を含むかもしれない。図３は、本質的に全て紫外線及び極紫外線スペクトル領域である、５２７ｋＷの平均光パワーを示している水リザーバーにしたたる前に、銀溶融物（メルト）のガス処置から吸収されるＨ２及びＨ２Ｏを含む  銀の８０ｍｇのショットの点火の５ｎｍ〜４５０ｎｍの領域の典型的な絶対スペクトルを、示す。テイラー−ウィンフィールドモデルのＮＤ−２４−７５スポット溶接機を使用して、点火は、低電圧、高電流で達成された。ショットに渡る電圧降下は１Ｖ未満であり、電流は約２５ｋＡであった。高輝度ＵＶ励起方式は、約１ｍｓの持続時間を持った。コントロール・スペクトルは、ＵＶ領域で平らだった。１つの実施例において、Ｈバルマーα線のシュタルク・ブロード化を測ることによって確かめられるかもしれないプラズマは、本質的に１００％イオン化される。ライン及び黒体発光の少なくとも１つのような固体燃料の放射線は、約２〜２００，０００  太陽（ｓｕｎｓ）、１０〜１００，０００  太陽（ｓｕｎｓ）、１００〜７５，０００  太陽（ｓｕｎｓ）  の少なくとも１つの範囲内の強度を有するかもしれない。
【０３４０】
ＵＶ及びＥＵＶスペクトルは、黒体放射に変換され得る。この変換は、ＵＶ及びＥＵＶ光子（フォトン）の少なくとも１つの伝播のために、セル雰囲気を光学的に厚くさせることによって達成され得る。光学的厚さは、燃料金属のような金属をセル内で気化させることによって増加させることができる。光学的に厚いプラズマは、黒体を含むことができる。ハイドリノ反応の非常に高いパワー密度容量及びハイドリノ反応によって放出される光子（フォトン）の高エネルギーのために、黒体温度は高くなり得る。約１Ｔｏｒｒの周囲Ｈ２Ｏ蒸気圧を有する大気アルゴン中のＷ電極中にポンプ輸送される溶融銀の点火のスペクトル（サファイア分光計ウィンドウによる１８０ｎｍでのカットオフを伴う１００ｎｍ〜５００ｎｍ領域）を図４に示す。電力源２は、約１ｋＨｚ〜２ｋＨｚの周波数で５ｋＡに合わせて、重畳された電流パルスを備える一定電流の３００Ａ及び約５〜６Ｖを供給するため、並列に接続された２つの直列のキャパシタ（マックスウェル・テクノロジーズ  Ｋ２  ウルトラキャパシター２．８５Ｖ／３４００Ｆ（Ｍａｘｗｅｌｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｋ２  Ｕｌｔｒａｃａｐａｃｉｔｏｒ  ２．８５Ｖ  ／  ３４００Ｆ））の２セットを含んでいた。Ｗ電極（１ｃｍ×４ｃｍ）への平均入力電力は約７５Ｗであった。ハイドリノ反応パワーによって銀が気化して大気がＵＶ線に対して光学的に厚くなると、初期のＵＶ線放射は５０００Ｋの黒体放射に遷移した。気化した銀の放射率が０．１５の５０００Ｋ黒体放射体のパワー密度は５．３ＭＷ  ／  ｍ２である。観察されたプラズマの面積は約１ｍ２であった。黒体放射線は、本開示の熱光起電力の実施例において、ＰＶ変換器（コンバーター）２６ａへの黒体放射体として働くことができるトップカバー５ｂ４のようなセル２６の構成要素を加熱することができる。
【０３４１】
１つの実施例において、コンバータは、複合サイクルを含むように結合された複数のコンバータを備える。複合サイクルコンバータは、光起電力変換器（コンバーター）、光電子変換器（コンバーター）、プラズマダイナミック変換器（コンバーター）、熱イオン変換器（コンバーター）、熱電気変換器（コンバーター）、スターリングエンジン、ブレイトンサイクルエンジン、ランキンサイクルエンジン、及び熱機関、及びヒーターの群から選択されてもよい。１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセルは、主に紫外線及び極端紫外線を生成する。変換器（コンバーター）は、光電子変換器（コンバーター）、次いでフォトエレクトリック変換器（コンバーター）を含む複合サイクルを含むことができ、ここで、フォトエレクトリック変換器（コンバーター）は紫外光に対して透明であり、主に、極端紫外光に応答性があってもよい。変換器（コンバーター）は、熱イオン変換器（コンバーター）、スターリングエンジン、ブレイトンサイクルエンジン、及びランキンサイクルエンジンの少なくとも１つのような、追加の複合サイクル変換器（コンバーター）要素を更に含んでよい。
【０３４２】
１つの実施例において、本開示の燃料を通る大電流は、爆発なしでハイドリノプロセスを活性化する。本開示のこの側面は、スポット溶接機（テイラー−ウィンフィールド（Ｔａｙｌｏｒ−Ｗｉｎｆｉｅｌｄ）モデルＮＤ−２４−７５スポット溶接機、７５ＫＶＡ）を用いて、Ｍｏ箔に渡る約１Ｖの電圧降下で２５ｋＡを印加することによって実験的に確認された。光電子効果は、可視発光が存在しないＵＶ放射からの金属箔フォトカソードで観測された。この効果は、溶接機が繰り返し活性化されると、連続的にゼロへと減少した。その結果は、高電流によって反応が開始されたところ、ハイドリノを形成するための残留水素の反応のせいとされた。効果の暗い性質は、光電子効果を引き起こすハイドリノプロセスによるＵＶ光子（フォトン）の選択的発光を示した。Ｍｏ箔の水素が消費され、又は、適用された溶接機のパワーによって追い出されると、この効果は減少した。
【０３４３】
Ｖ．  他の応用
１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセルの出力パワーは、電磁放射として放出され、アンテナによって放射を受ける負荷によって負荷に送信される。ＳＦ−ＣＩＨＴセルによって生成された電気的パワーで送信機にパワーを供給することによって、放射を達成することができる。放射は、アンテナのような指向性の整列した放射及び受信デバイスを使用することによって指向性であってもよい。もう１つの実施例において、パワーは、磁気誘導などの誘導によって伝達される。磁気誘導は、如何なる所望の出力レベルで、約１ｋＨｚ〜１ＧＨｚの周波数範囲のような高周波であってもよい。
【０３４４】
図５に示す実施例では、発生器（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）は、セルの壁に熱交換器８７、少なくとも１つの熱交換器冷却剤（クーラント）入口ライン８４、少なくとも１つの熱交換器冷却剤（クーラント）出口ライン８５、場合により第２の熱交換器、ボイラ、蒸気タービンなどのタービン、及び発生器（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）８６を含む。１つの実施例において、熱電力変換器（コンバーター）は、当業者に知られている水以外の冷却剤（クーラント）を含む。もう１つの実施例において、セルの壁は、冷却剤（クーラント）を加熱する熱交換器を含む。水のような冷却剤（クーラント）は、セルからの熱を受けて沸騰することがある。沸騰して発生したガスは、ガスが蒸気の場合には蒸気タービンなどのタービンのような熱機関に流入することがある。１つの実施例において、セルはボイラーを備えてもよい。このシステムは、ヒーター、予熱器、ボイラー、凝縮器、及び当業者に知られているような熱的パワー変換器（ｔｈｅｒｍａｌ  ｐｏｗｅｒ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）の他の構成要素と同様に、少なくとも別の熱交換器をさらに含むことができる。
【０３４５】
もう１つの実施例において、セル壁の少なくとも一部は、熱機関、例えばスターリングエンジンと接触している熱交換器を含む。壁及び熱機関は、セル及びセル壁の少なくとも一方から熱機関に熱を伝達するヒートパイプなどの熱コンジットによって接続することができる。
【０３４６】
ＣＰＶのコールドプレートのような熱伝達のためのマイクロチャネルで支持された平板を含むエンジンヘッドプレートを備えたスターリングエンジン。マイクロチャネルは、放電加工を用いて製造することができる。
【０３４７】
ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器は、ハイドリノを形成するための光源及び化学反応器（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｒｅａｃｔｏｒ）の少なくとも１つをさらに含むことができる。光源は、強い紫外及び極端紫外光源を含むことができる。光源として機能するために、ＳＦ−ＣＩＨＴセルは、所望の光に対して透過性のウィンドウをさらに含むことができる。ハイドリノは、ガスとして回収されてもよいし、ＫＯＨ−ＫＣｌのようなゲッターに捕獲されてもよい。ハイドリノガスは低温で集めることができる。
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【図２Ｇ１ｅ４】
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【図２Ｇ１ｅ５】
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【図２Ｇ１ｅ６】
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【図２Ｈ１】
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【図２Ｈ２】
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【図２Ｈ３】
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【図２Ｈ４】
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【図２Ｉ１】
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【図２Ｉ２】
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【図２Ｉ３】
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【図２Ｉ４】
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【図２Ｉ５】
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【図２Ｉ６】
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【図２Ｉ７】
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【図２Ｉ８】
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【図２Ｉ９】
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【図２Ｉ１０】
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【図２Ｉ１１】
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【図２Ｉ１２】
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【図２Ｉ１３】
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【図２Ｉ１４】
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【図２Ｉ１５】
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【図２Ｉ１６】
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【図２Ｉ１７】
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【図２Ｉ１８】
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【図２Ｉ１９】
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【図２Ｉ２０】
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【図２Ｉ２１】
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【図２Ｉ２２】
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【図２Ｉ２３】
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【図２Ｉ２４】
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【図２Ｉ２５】
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【図２Ｉ２６】
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【図２Ｉ２７】
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【図２Ｉ２８】
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【図２Ｉ２９】
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【図２Ｉ３０】
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【図２Ｉ３１】
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【図２Ｉ３２】
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【図２Ｉ３３】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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