(57)【要約】本発明は、第１モードの量子発電器、第２モードの量子発電器、蓄電池用の放射再充電器、および蓄電池用の放射再充電プロセスとして表される、量子発電器および付属装置に関する。これらは、個別に特色および重要性を有する他、統合および関連づけがなされた場合には、光と物質の相互作用によって得られる零点エネルギーによって、実用に供するためのエネルギーを発生させる第３モードの量子発電器を構成する。これは、０ケルビン（−２７３．１５℃）付近の温度に相当する、引張された金属の表面の自由電子ガスによって発生する熱ポテンシャル、ならびに０ケルビン（−２７３．１５℃）付近および６００ケルビン（３２６．８５℃）付近の優先温度に相当する、作動絶対温度の２倍に近い温度をもつ、圧縮金属の自由電子ガスによって発生する熱ポテンシャルを使用する、２つの蓄電池の間の２枚の多孔性鉛板によって形成される量子コンデンサを統合する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１モードの量子発電器が、外部引張下金属殻（１）と圧縮された内部金属殻（２）とを、誘電体（４）で絶縁されたボルトとナット（３）によって結合することによって構成され、支配的な光電プロセスによってエネルギーを発生させることを特徴とする量子発電器および付属装置。
【請求項２】
第１モードの量子発電器が、圧縮された外部金属殻（１）と引張下にある内部金属棒とをそれらの端で、両端で１対の絶縁体によって絶縁されたネジとナットによって結合することによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の量子発電器および付属装置。
【請求項３】
第２モードの量子発電器が、微細粒子または優先的にはより小さい寸法の純金属の粒子によって構成される多孔性鉛板（６）および（７）と、二酸化鉛板（８）および（９）とを有し、それらすべては、内側に多孔性鉛被覆を施した、または内部金属接合のない多孔性鉛板を有する電解槽（１０）および（１１）の優先的にはドープされた酸性溶液に浸され、さらに第２モードの量子発電器が、電源（１２）と、抵抗（１３）とを有することを特徴とする量子発電器および付属装置。
【請求項４】
第２モードの量子発電器が、空間的および時間的に散在させられた、電源（１２）によって圧縮状態におかれ、抵抗（１３）によって引張状態におかれた、優先的にはより薄い厚さの、多孔性鉛板（６）および（７）と、二酸化鉛板（８）および（９）とを、電解槽（１０）および（１１）内にもつ物理的構成をもつことを特徴とする請求項３に記載の量子発電器および付属装置。
【請求項５】
第２モードの量子発電器が、第１のステップで、電源（１２）が多孔性鉛板（７）を圧縮し、抵抗（１３）が多孔性鉛板（６）を引張下におき、第２のステップで、多孔性鉛板（６）が、電解槽（１０）の分極の干渉による強め合いによって、多孔性鉛板（７）から電子ガス流を受け取るために、正の分極を示したのと同じ状態になり、第３のステップで、電源（１２）が多孔性鉛板（６）を圧縮し、抵抗（１３）が多孔性鉛板（７）を引張下におき、第４のステップで、多孔性鉛板（７）が、電解槽（１１）の分極の干渉による強め合いによって、多孔性鉛板（６）から電子ガス流を受け取るために、正の分極を示したのと同じ状態になる活動シーケンス（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）をもつ、抵抗（１３）による放電と電源（１２）による再充電とが交替するサイクルをもち、次の期間に、４つのステップのこの交替サイクルが、優先的には一度に１つずつ繰り返されることを特徴とする請求項３および４に記載の量子発電器および付属装置。
【請求項６】
第２モードの量子発電器が、専用ソフトウェアによって制御される、充電と放電の交替サイクルをもつことを特徴とする請求項３、４、および５に記載の量子発電器および付属装置。
【請求項７】
第２モードの量子発電器が、光と物質の相互作用によるエネルギー発生を抵抗（１３）で観察し、第２および第４のステップにおいてエネルギー発生を得ることを特徴とする請求項３、４、５、および６に記載の量子発電器および付属装置。
【請求項８】
蓄電池用の放射再充電器が、バッテリごとに１つが陽極で２つが陰極である３つの電極と、内側が多孔性鉛によって被覆されるか、または金属接合部のないもう１つの多孔性鉛板を有する２つの電解槽（１８）および電解槽（１９）の間で切り替わる電源（２０）および逆分極電源（２１）とを有し、蓄電池の再充電対は、一方の蓄電池が１つの多孔性鉛板（１４）および１つの二酸化鉛板（１６）をもち、他方の蓄電池が多孔性鉛板（１５）および二酸化鉛板（１７）をもち、各極板は、極板の対向する側に対称的に配置される２つの陽極と２つの陰極をもつことを特徴とする量子発電器および付属装置。
【請求項９】
３つの電極をもつ蓄電池用の放射再充電器において、多孔性鉛板（１４）および（１５）の間での電荷移送、ならびにその逆が、異なる瞬間に、光と物質の相互作用によって生じることを特徴とする請求項８に記載の量子発電器および付属装置。
【請求項１０】
３つの電極をもつ蓄電池用の放射再充電器が、第１のステップで、電源（２０）が多孔性鉛板（１５）を圧縮し、逆分極電源（２１）が多孔性鉛板（１４）を引張下におき、第２のステップで、多孔性鉛板（１５）が、電解槽（１９）および電源（２０）の分極の干渉による強め合いによって、多孔性鉛板（１４）に電子ガス流を送るために、正の分極を示したのと同じ状態になり、第３のステップで、電源（２０）が多孔性鉛板（１４）を圧縮し、逆分極電源（２１）が多孔性鉛板（１５）を引張下におき、第４のステップで、多孔性鉛板（１４）が、電解槽（１８）および電源（２０）の分極の干渉による強め合いによって、多孔性鉛板（１５）に電子ガス流を送るために、正の分極を示したのと同じ状態になる交替サイクルを有することを特徴とする請求項８および９に記載の量子発電器および付属装置。
【請求項１１】
２つの電極をもつ従来のバッテリ用の放射再充電プロセスが、優先的には１ｋＨｚから４ｋＨｚの帯域周波数の、独特のパルス系列をもつパルス電流を用いることを特徴とする量子発電器および付属装置。
【請求項１２】
２つの電極をもつ従来のバッテリ用の放射再充電プロセスが、電極の推定表面に分布する電荷によって決定されるパルス数ＮＤをもつ、１ｋＨｚから４ｋＨｚの帯域の、１サイクルの放電系列パルスを用い、強度がｉＲで持続時間がｔＲの直流の１つの再充電パルスが、陰極の活動量によって決定される引張状態と圧縮状態の間の電極金属の体積変化の中に蓄えられる電荷によって決定される、ｉＲ×ｔＲに等しい再充電電荷を有することを特徴とする量子発電器および付属装置。
【請求項１３】
第３モードの量子発電器が、微細粒子または優先的にはより小さい寸法の純金属の粒子によって構成される多孔性鉛板（２７）、（２８）、（２９）、（３０）と、二酸化鉛板（３１）、（３２）、（３３）、（３４）とを有し、それらすべては、電解槽（３５）および（３６）の優先的にはドープされた酸性溶液に浸され、さらに第３モードの量子発電器が、抵抗（３７）と、電源（３８）とを有することを特徴とする量子発電器および付属装置。
【請求項１４】
第３モードの量子発電器が、電解槽（３５）および（３６）内で二酸化鉛板（３１）、（３２）、（３３）、（３４）に接続された多孔性鉛板（２７）、（２８）、（２９）、（３０）を有し、各回路構成ごとに時間が異なる電源（３８）と抵抗（３７）の切り替えを用いることを特徴とする請求項１３に記載の量子発電器および付属装置。
【請求項１５】
第３モードの量子発電器が、同じ電解槽（３５）内の２つの統合蓄電池と、電解槽（３６）内の他の統合蓄電池とによって構成され、これらの統合蓄電池の各々は、優先的には２つの陽極と４つの陰極の６つの電極を有することを特徴とする請求項１３および１４に記載の量子発電器および付属装置。
【請求項１６】
第３モードの量子発電器が、第１のステップで、多孔性鉛板（２７）が、多孔性鉛板（３０）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３４）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、多孔性鉛板（２８）は、多孔性鉛板（２９）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３３）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、電解槽（３６）、抵抗（３７）、および電源（３８）の接続によって、電解槽（３５）および（３６）の量子コンデンサの間、および電解槽（３６）の量子コンデンサ内で電荷が移送され、第２のステップで、多孔性鉛板（３０）が、多孔性鉛板（２８）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３２）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、多孔性鉛板（２９）は、多孔性鉛板（２７）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３１）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、電解槽（３５）、抵抗（３７）、および電源（３８）の接続によって、電解槽（３５）および（３６）の量子コンデンサの間、および電解槽（３５）の量子コンデンサ内で電荷が移送され、第３のステップで、多孔性鉛板（２８）が、多孔性鉛板（２９）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３３）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、多孔性鉛板（２７）は、多孔性鉛板（３０）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３４）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、電解槽（３６）、抵抗（３７）、および電源（３８）の接続によって、電解槽（３５）および（３６）の量子コンデンサの間、および電解槽（３６）の量子コンデンサ内で電荷が移送され、第４のステップで、多孔性鉛板（２９）が、多孔性鉛板（２７）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３１）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、多孔性鉛板（３０）は、多孔性鉛板（２８）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３２）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、電解槽（３５）、抵抗（３７）、および電源（３８）の接続によって、電解槽（３５）および（３６）の量子コンデンサの間、および電解槽（３５）の量子コンデンサ内で電荷が移送される定められた活動シーケンスによる、抵抗（３７）による放電と電源（３８）による再充電の交替サイクルを有することを特徴とする請求項１３、１４、および１５に記載の量子発電器および付属装置。
【請求項１７】
第３モードの量子発電器が、専用ソフトウェアによって制御される、充電と放電の交替サイクルをもつことを特徴とする請求項１３、１４、１５、および１６に記載の量子発電器および付属装置。
【請求項１８】
第３モードの量子発電器が、光と物質の相互作用によって、４つのステップにおいて、抵抗（３７）の放電および電源（３８）の再充電でエネルギーを発生させることを特徴とする請求項１３、１４、１５、１６、および１７に記載の量子発電器および付属装置。
【請求項１９】
第３モードの量子発電器が、作動温度に依存する使用金属の単位縦歪み変形の作動帯（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ｂａｎｄ）で動作することを特徴とする請求項１３、１４、１５、１６、１７、および１８に記載の量子発電器および付属装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１モードの量子発電器（ｑｕａｎｔｕｍ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）、第２モードの量子発電器、蓄電池用の放射再充電器（ｒａｄｉａｎｔ  ｒｅｃｈａｒｇｅｒ）、および蓄電池用の放射再充電プロセスとして表される、量子発電器および付属装置に関する。これらは、個別に特色および重要性を有する他、統合および関連づけがなされた場合には、光と物質の相互作用によって得られる零点エネルギー（ｚｅｒｏ  ｐｏｉｎｔ  ｅｎｅｒｇｙ）を発生させるための第３モードの量子発電器を構成する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー発生器の目的は、電荷の端子（ｔｅｒｍｉｎａｌｓ  ｏｆ  ａｎ  ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｈａｒｇｅ）、もしくは電気機械的装置の間で移動、加熱、照明、共鳴するために、定められた電気機械的な力を維持することであり、または人間が意図する目的のためにエネルギーを供給することであり、エネルギー変換を介する蓄電池の充電および放電プロセスを含む。
【０００３】
蓄電池に充電するための方法は、よく知られている。最も一般的な方法は、蓄電池に直流電流を流すことからなる。この方法は、簡単ではあるが、温度の上昇およびガスの過剰発生を引き起こし得るうえ、蓄電池の完全な再充電に長い期間を必要とする。
【０００４】
この充電期間は、ＢＵＲＫＥＴＴ他による特許文献１に記載されているように、充電パルス（ｃｈａｒｇｉｎｇ  ｐｕｌｓｅ）の間に放電パルス（ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ  ｐｕｌｓｅ）を与えることによって短縮することができる。
【０００５】
充電期間のさらに大幅な短縮は、ＰＯＤＲＡＺＨＡＮＳＫＹ他による特許文献２に記載されているように、放電パルスと再充電パルスの間に特別の休止期間を置くことで可能になる。同じ発明者は、特許文献３に記載されているように、特別の休止期間によって分離された直流電流の充電パルスを再充電の後に与え、その後に複数の減極パルス（ｄｅｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ  ｐｕｌｓｅ）が、これら複数の放電パルスの後の個々の休止期間で補完されて続くようにすることで、この特許を改良した。一方、別の特許文献４では、この発明者は、正弦波の形状とすることができるバイポーラ波形（ｂｉｐｏｌａｒ  ｗａｖｅｆｏｒｍ）、またはその他の波形を用いる、強化された充電および充電測定プロセスを有するバッテリ充電器を開示している。充電パルスの後には、好ましくは、短い技術上の休止期間が続き、その後で、放電パルスが与えられ、その後には、また休止期間が続く。バイポーラ波形は、上記の１つまたは複数の上に重ね合わされる。その後、第２の放電パルスが与えられ、その後には、別の休止期間が続く。第２のバイポーラ波形は、第２の放電パルスか、または第２の休止期間の上に重ね合わされる。第２のバイポーラ波形は、バッテリのキャパシタンスの測定値を得て、バッテリ充電の見積もりを導き出すことを可能にする。測定されたバッテリパラメータが、バッテリが充電されたことを表す望ましい値を示すまで、充電サイクルは繰り返される。
【０００６】
特許文献５で、ＰＥＴＲＯＶＩＣは、１０から２０秒の放電期間によって散在させられた２つの休止期間によって分離された、約６０から１８０秒の長期間の再充電パルスを有する波形を提示している。
【０００７】
ＧＬＥＩＴＥＲ他は、電荷を誘導することで、金属、主として比表面積（ｓｕｒｆａｃｅ−ｔｏ−ｖｏｌｕｍｅ  ｒａｔｉｏ）がきわめて高い金属で、可逆歪み振幅（ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ  ｓｔｒａｉｎ  ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）を引き起こし得ることを説明している（例えば、非特許文献１参照）。特許文献６で、ＧＬＥＩＴＥＲは、発明の目的が、複数の用途をもつナノポーラス金属装置（ｎａｎｏｐｏｒｏｕｓ  ｍｅｔａｌ  ｄｅｖｉｃｅ）を製造することであると明かしている。
【０００８】
ＴＩＭＯＳＨＥＮＫＯ他は、可逆変形（ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ  ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ）をこうむる、すなわち、曲げ試験によって直径対厚み比（Ｄ／ｔ）が大きい金属殻（ｍｅｔａｌｌｉｃ  ｓｈｅｌｌ）の対称的な側を同時に圧縮と引張の下に置いた場合の、薄い殻についての実験結果を述べる際に、「実験と理論との不一致は、殻が薄くなるほど大きくなる」と結論づけている（例えば、非特許文献２、４７０〜４８５ページ参照）。異なる金属合金は、同じ比率のＤ／ｔおよびＥ／σｙをもつ場合、同じ臨界曲線（ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｃｕｒｖｅ）をもつことが、グラフと式によって示された。したがって、黄銅および鋼の臨界曲線は、図１に示すように、関係式Ｅ／σｙ＝５４５で与えられる曲線「５４５」になる。鋼および黄銅の薄い管についての軸圧縮（ａｘｉａｌ−ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）および曲げ試験から得られた結果を用いて、著者は、臨界応力（ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｓｔｒｅｓｓ）について得られた値は、直径／厚み（Ｄ／ｔ）のすべての値についての軸圧縮試験において得られた値の約１．４倍であると結論づけている。
【０００９】
零点エネルギー（ＺＰＥ）など、これまで提示された背景技術に代わるものとして、新しいエネルギー源が探されている。ＰＵＴＨＯＦＦは、「量子真空（ｑｕａｎｔｕｍ  ｖａｃｕｕｍ）は、核エネルギー密度のオーダーか、またはそれより大きいと、ファインマン他によって控えめに推定されたエネルギー密度をもった、未使用エネルギーの巨大な貯蔵所である」と認めている（例えば、非特許文献３参照）。したがって、ＰＵＴＨＯＦＦは、「実用に供するため、ＺＰＥを『採掘する』ことができるだろうか？」という問いを投げかけた。さらに、ＰＵＴＨＯＦＦは、彼の研究室では、零点エネルギーを取り出して実用に供するための複数の実験形態について検討中であると述べている。例えば、ＰＩＮＴＯによる、これまで公開された中で最も新しい特許の１つ（例えば、特許文献７参照）は、零点エネルギーの利用を試みており、エネルギーを発生させる力学的力であるカシミール効果（Ｃａｓｉｍｉｒ  ｅｆｆｅｃｔ）を採用している。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第３５９７６７３号明細書
【特許文献２】米国特許第４８２９２２５号明細書
【特許文献３】ＰＣＴ／ＵＳ９６／１１４６６
【特許文献４】国際公開第００／７６０５０号パンフレット
【特許文献５】米国特許第６３８８４２５号明細書
【特許文献６】ＤＥ１９９５２４４７，５（ＰＣＴ／ＥＰ００／１００７９）
【特許文献７】米国特許第６６６５１６７号明細書
【特許文献８】ＢＰ  ＰＩ９７０５８７１−８
【特許文献９】米国特許第６２９４８９３号明細書
【非特許文献１】GLEITER et al., Charge-Induced Reversible Stain in a Metal, Science Magazine, Apr 11, 2003, Vol.300, p.312-315
【非特許文献２】TIMOSHENKO, et al., Theory of Elastic Stability. New York: McGraw-Hill, Second Edition, 1963
【非特許文献３】PUTHOFF, "Can the Vacuum be Engineered for Space flight applications?", NASA Breakthrough Propulsion Physics Workshop, Aug. 12-14, 1997, NASA Lewis Research Center, Cleveland, OH
【非特許文献４】EISBERG et al, Fisica Quantica - Quantun physic of atoms, molecules, solids nuclei and particles, translation of RIBEIRO et al. Rio De Janeiro: Campus, 1994
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
現在の背景技術に関して提示された解決策は、以下で説明する技術的な問題に起因する複数の不都合を有する。
【００１２】
ＰＯＤＲＡＺＨＡＮＳＫＹの特許に採用された複数の波形ならびに個々の充電および放電パルスは、最初は減極パルスと再充電パルスとして考えられ、最近はバイポーラ波形として考えられたことで、ＰＯＤＲＡＺＨＡＮＳＫＹに、再充電用に従来の２極蓄電池を使用させ続けた。この代替策は、蓄電池の充電においても放電においても、より良好な性能を得ることができない。また、エネルギーを発生させることもできない。
【００１３】
ＰＥＴＲＯＶＩＣによって採用された波形は、充電と放電が長期間にわたり、鉛酸バッテリ（ｌｅａｄ  ａｃｉｄ  ｂａｔｔｅｒｙ）を再充電するのに、約１から２．５時間かかる。ＰＯＤＲＡＺＨＡＮＳＫＹが再充電用に従来の２極蓄電池を使用し続けたのと同様に。しかし、これは、蓄電池の充電においても放電においても、より良好な効率を可能にしない。また、エネルギーを発生させることもできない。
【００１４】
ＧＬＥＩＴＥＲ他は、サイエンスマガジン（Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｍａｇａｚｉｎｅ）の論文において、スポンジ状電極（ｓｐｏｎｇｅｏｕｓ  ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）の再充電および放電が、金属に可逆弾性変形（ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ  ｅｌａｓｔｉｃ  ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を生じさせることを立証したが、そのことを、バッテリもしくは蓄電池プロセスに、または鉛酸バッテリなどにおけるスポンジ状電極の金属の弾性メカニズムに関連づけなかったことを指摘しておくことは重要である。さらに、ＧＬＥＩＴＥＲは、自らの特許で、ただ１つの電極、１つの浸透性多孔層（ｐｅｒｍｅａｂｌｅ  ｐｏｒｏｕｓ  ｌａｙｅｒ）、１つの電解物、および電圧印加手段を採用した。これまでのところ、ただ１つの電極の使用は、零点エネルギーからのエネルギー発生という結果を生んでいない。
【００１５】
ＴＨＩＭＯＳＨＥＮＫＯもやはり、殻がより薄くなった場合の実験と理論の不一致という技術的問題に対する解決策を示しておらず、直径対厚み比（Ｄ／ｔ）のすべての値について得られた軸圧縮と比較した場合に４０％の増加を示す純粋な曲げの臨界応力の産業上の利用可能性を見つけていない。しかし、重大な問題は、温度を一定とした場合に、自由電子ガス（ｆｒｅｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｇａｓ）が物質の寸法変形の原因となるか、またはその反対が生じることなしに、金属が、臨界応力などの内在的な特性を変化させることができないことである。話を戻すと、ＴＩＭＯＳＨＥＮＫＯも、他の研究者たちと同様に、零点エネルギーからのエネルギー発生について、実用的な利用可能性を見つけていない。
【００１６】
ＰＵＴＨＯＦＦによって説明され、公開された研究および特許もやはり、零点エネルギーの使用が望ましい産業上の利用可能性を示しておらず、ＰＵＴＨＯＦＦに「突き破るべき予見し得ない突破口がまだ存在している」と結論させた。例えば、ＰＩＮＴＯの特許は、大きな規模でカシミール効果を用いるのに必要となる極板を製造するための技術的限界のせいで、より大きな零点エネルギーを発生させることができない。これまでのところ、説明したように、これは、バッテリプロセスに関係しない。
【００１７】
これらの関連問題およびその他の制約のため、今日利用可能なエネルギー発生器は、通常のエネルギーを変換し得るだけという不都合を有する。水力発電および化石燃料のエネルギー源は、コストが高いうえ、環境に甚だしい悪影響を及ぼし、核エネルギーは、高い発電コストと、過去数１０年の間に世界中の報道機関によって報道された大災害の結果として認め得るきわめて大きな操業リスクのため、エネルギー源としては退潮にあり、風力エネルギー、潮汐エネルギー、太陽電池、および燃料電池は、保証された無制限のエネルギーの発生には高いコストがかかる。
【００１８】
そのため、背景技術で説明した解決策は、零点エネルギー（ＺＰＥ）からのエネルギーの発生を可能とし得ない多くの技術的問題をまだ有している。すべての利用可能な蓄電池は、充電および放電プロセスが非可逆的であるので、基本的にはエネルギー消費物であり、すなわち、実際にはエネルギー放散物（ｅｎｅｒｇｙ  ｄｉｓｓｉｐａｔｅｒ）である。それに加えて、バッテリおよび蓄電池の寿命に限りがあるため、発生する有毒な廃棄物が、大きな環境問題の原因となる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、光と物質の相互作用によって自由電子ガスに関する熱ポテンシャルを生みだす引張および圧縮プロセスを受ける金属の表面積と質量との比が大きい金属製貯蔵体（ｍｅｔａｌｌｉｃ  ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）の発展的な構成によって関連技術問題を解決するための、量子発電器および付属装置を開示する。この相互作用は、実用とするのに必要なエネルギーを零点エネルギーから発生させる。
【００２０】
量子発電器および付属装置は、最初、第１モードの量子発電器と命名された基本構成によって表される。これは、外部の引張下金属殻（ｕｎｄｅｒ  ｔｅｎｓｉｏｎ  ｍｅｔａｌｌｉｃ  ｓｈｅｌｌ）を内部の圧縮下金属殻（ｕｎｄｅｒ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｍｅｔａｌｌｉｃ  ｓｈｅｌｌ）に誘電体で絶縁されたボルトとナットによって結合することによって構成され、支配的な光電プロセス（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｐｒｏｃｅｓｓ）によってエネルギーを発生させる。
【００２１】
量子発電器および付属装置は、そのすべてが背景技術を克服する、第２モードの量子発電器、蓄電池用の放射再充電器、および蓄電池用の放射再充電プロセスとしてのより改良された方法で示される。これらの新しい発展的な構成は、１つのステップにおいて、一方のバッテリの１つの金属電極を引張または圧縮状態におき、同じステップにおいて、他方のバッテリの金属電極を圧縮または引張状態におくことから基本的になる新しいプロセスの完全なサイクルの半分の期間中に、放電または再充電時に２つのバッテリ間でエネルギーを発生させることを可能にする。続くステップにおいて、引張下および圧縮下にある両電極が相互接続される。
【００２２】
加えて、放射再充電プロセスは、従来の２極バッテリであっても寿命を大きく引き伸ばす、より効率的な再充電を可能にする。
【００２３】
第３モードの量子発電器は、本発明の最良の態様を表す。この新しい構成は、２つの蓄電池の間に少なくとも２つのスポンジ状（または、多孔性）の鉛板によって各々が形成された量子コンデンサ（ｑｕａｎｔｕｍ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を、全サイクルにおいて、０ケルビン（−２７３．１５℃）から絶対作動温度（ａｂｓｏｌｕｔｅ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）の２倍の電子ガス熱ポテンシャルの変動内で、優先的には０ケルビン（−２７３．１５℃）付近および６００ケルビン（３２６．８５℃）付近で作動する新しいプロセスによって統合するために開発された。
【００２４】
第３モードの量子発電器は、第２モードの量子発電器および蓄電池用の放射再充電器で採用された発電ステップだけを関連づけ、サイクルの４つのステップの各々でエネルギーを発生させ、顕著な性能の向上を可能にする。
【００２５】
技術者が、適切な動作性能を有する複数の説明した構成で本発明を容易に再現できるようにするには、量子発電器および付属装置のすべての態様およびパラメータについて考察する必要がある。
【００２６】
最初に、３００Ｋ（２６．８５℃）の外界温度において、引張下にある金属が体積を増し、圧縮下にある金属が体積を減らすことを考察することが不可欠であり、その際、以下の記号を用いる。
【００２７】
【表１】
2006520176.tif 000002
【００２８】
したがって、体積の各立方メートルは、引張下では（１−２νε＋ε）立方メートルに増加し、圧縮下では（１＋２νε−ε）立方メートルに減少する。
【００２９】
一方で、圧縮下にある金属は、容積内の自由電子濃度（ｆｒｅｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）およびそのフェルミエネルギー（Ｆｅｒｍｉ  ｅｎｅｒｇｙ）が増し、引張下にある金属は、容積内の自由電子濃度およびそのフェルミエネルギーが減り、この様子は次式で表される。
【００３０】
【数１】
2006520176.tif 000003
【００３１】
ただし、上記の式では、以下の記号を用いた。
【００３２】
【表２】
2006520176.tif 000004
【００３３】
電子は、フェルミエネルギー準位に達するまでは、パウリの排他原理（Ｐａｕｌｉ  ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ  ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）に従って、状態ごとに２つの電子が存在するように、利用可能なエネルギー状態を満たすという事実のため、フェルミエネルギーは、容積内の自由電子濃度の増加に伴って増加する。
【００３４】
フェルミ−ディラック分布（Ｆｅｒｍｉ−Ｄｉｒａｃ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）ｆ（Ｕ）によれば、図２に示すように、与えられたエネルギー状態Ｕにおいて電子が見つかる確率は、次式によって計算される。
【００３５】
【数２】
2006520176.tif 000005
【００３６】
任意の与えられた温度Ｔ＞０Ｋにおけるエネルギー状態Ｕに対するｆ（Ｕ）のグラフによれば、ＵがＥＦに等しいとき、電子が見つかる確率ｆ（Ｕ）は、図２に示すように、５０％である。
【００３７】
フェルミ−ディラック分布における最も際立った変化は、高いフェルミエネルギーの周辺で生じ、温度によって、または引張下または圧縮下にある物質に生じる単位縦歪みによって引き起こされる。
【００３８】
図２は、フェルミエネルギーより高いエネルギー準位をもつ状態のうちのごくわずかな割合が占有され、フェルミエネルギーより低いエネルギー準位のうちの同じわずかな割合が占有されないことを示している。
【００３９】
この割合をフェルミエネルギーよりわずかに高いエネルギー準位に制御して励起することは、一方の殻を圧縮することで得られるが、高い直径対厚み比によって増加する他方の殻の引張によって得られるフェルミエネルギーよりわずかに低いエネルギー準位に同じ割合の電子を励起することとともに行われる。これは、各々の殻において５０％であったＵ＝ＥＦにおける確率ｆ（Ｕ）が、一方の殻ではｆ（ＥＦ＋ΔＥＦ）に、他方の殻ではｆ（ＥＦ−ΔＥＦ）になるような、励起状態の順序づけ（ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ）を可能にする。理想は、金属殻の自由電子ガスの完全な再配向（ｒｅｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）が生じる、０に等しいｆ（ＥＦ＋ΔＥＦ）と、１００％に等しいｆ（ＥＦ−ΔＥＦ）を得ることである。
【００４０】
量子物理学が、フェルミエネルギーよりわずかに高いエネルギー準位および低いエネルギー準位をもつ励起電子の正確な割合は、９ＫＴ／１６ＥＦによって計算されることを示していること、また単位縦歪みが
【００４１】
【数３】
2006520176.tif 000006
【００４２】
と記述できることが実験的に検証されたことに留意されたい。殻の変形の全エネルギーは、
【００４３】
【数４】
2006520176.tif 000007
【００４４】
によって与えられ、しかも、加えられる圧縮応力σＣは、引張応力σｔに等しいので、したがって、σＣ＝σｔ＝σとなる。エネルギーは個々の応力の平方に比例するので、σ臨界２＝σ圧縮２＋σ引張２が得られ、これはσ臨界２＝２σ２となることから、σ臨界＝σ√２、すなわち、σ臨界＝１．４１４σが得られる。
【００４５】
第２に、より広いスペクトル帯域における光電効果（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｅｆｆｅｃｔ）について考察することが必要である。パッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）または光子のエネルギーＥは、式Ｅ＝ｈνにより、周波数νに関係する。光電プロセスでは、光子は、光電陰極の電子に完全に吸収される。電子が金属表面から放出されるとき、その運動エネルギーＫは、Ｋ＝ｈν−ωによって与えられる。ただし、ｈνは、吸収された入射光子のエネルギーであり、ωは、金属から電子を引き離すのに必要な仕事に等しい。
【００４６】
仕事（ω）は、表面原子の引力場（ａｔｔｒａｃｔｉｖｅ  ｆｉｅｌｄ）と、内部での電子衝突に起因する運動エネルギーの喪失とに打ち克つために、費やされなければならない。いくつかの電子は、他の電子よりも強く結びついており、一部のエネルギー喪失は、その軌道上での衝突に起因する。結びつきがより弱く、内部での喪失がない場合、光電子は、最大運動エネルギーＫＭＡＸ＝ｈν−ω０をもって出現する。ただし、ω０は、仕事関数（ｗｏｒｋ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と呼ばれる金属の特性エネルギーである。これは、電子が金属表面を横切り、力学的応力が働かない通常の場合に電子を金属に拘束している引力から逃れるのに必要な最小エネルギーである。したがって、ｈν０＝ω０であり、
【００４７】
【数５】
2006520176.tif 000008
【００４８】
なので、
【００４９】
【数６】
2006520176.tif 000009
【００５０】
が得られる。
【００５１】
図３に示すグラフは、複数の周波数における、ナトリウムの運動エネルギーの測定結果を示している。力学的励起のない場合の周波数の閾値は、４．３９×１０１４Ｈｚである。
【００５２】
これまで、金属中の電子は、箱内の粒子として取り扱われてきた。「エネルギーの箱」は壁が非常に高いので、電子は金属から逃れないものと暗黙的に考えられている。しかし、経験は、光電効果や熱電子放出（ｔｈｅｒｍｏ−ｉｏｎｉｃ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ）などでのように、また本特許の発明の動作を介して、電子が金属から逃れ得ることを示しており、本発明は、本特許で開示するように、自然状態にある金属のポテンシャルエネルギー関数を、適切な形状寸法（ｇｅｏｍｅｔｒｙ）と技術の使用によって大きく拡大された表面積に関係づけられた力学的応力によって励起された金属のポテンシャルエネルギー関数に修正した。
【００５３】
金属内の電子の場合、エネルギー関数はほぼ一定である。金属の表面近くでは、エネルギーは急速に大きくなり、金属境界の外側で、最大定数値に達する。金属の外側での電子のポテンシャルエネルギーとして値０を割り当てた場合、−Ｖ０は、図４Ａのグラフに示すように、合成ポテンシャル（ｒｅｓｕｌｔａｎｔ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）の井戸の深さを表す。
【００５４】
図３のグラフに示すように、それ以下では、自然状態において、すなわち、弾性域に応力が加わらない状態において、光子が金属から電子を放出させることができないカットオフ周波数（ｃｕｔｏｆｆ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ν０が存在するという事実によって、Ｖ０を光電体験から具体的に決定することができる。
【００５５】
このことは、金属表面のよりエネルギーの大きい電子が、ポテンシャルの井戸の上端より低いエネルギーｈν０の閾値レベルにあることを示唆している。光子のエネルギーが閾値よりも上昇した場合に光電流が急速に増えるという事実は、金属内でよりも小さい運動エネルギーをもった電子の数が突然増加することを示している。このことは、フェルミ−ディラック分布関数と正確に対応する。よりエネルギーの大きい電子は、ＥＦの運動エネルギーをもち、その他の多くの電子は、わずかに小さなエネルギーをもつ。
【００５６】
本特許では、ＥＦより高いエネルギーに励起されることによって、ポテンシャルの井戸の上端より低いｈν０より小さいエネルギーを用いて、金属表面にあるエネルギーのより大きい電子を十分な量だけ得る技術が示される。
【００５７】
Ｔ＝０Ｋ（−２７３．１５℃）のとき、すべての状態は、井戸の底より高いエネルギー準位ＥＦにおいて占有され、エネルギーのより大きい状態は、全エネルギー−ｈν０、すなわち、
【００５８】
【数７】
2006520176.tif 000010
【００５９】
を有する。
【００６０】
【数８】
2006520176.tif 000011
【００６１】
であるので、温度が３００Ｋ（２６．８５℃）のとき、励起された電子の一部は、弾性域の応力によって達成し得るＥＦよりわずかにΔＥＦだけ高いエネルギーをもつという事実に追加される。
【００６２】
【数９】
2006520176.tif 000012
【００６３】
とすると、図４Ａのグラフに示されるような、光電効果においてすでに確立された、応力の加わらない金属に関するポテンシャル関数の形式を、図４Ｂのグラフによる、力学的力によって生みだされた応力が加わった金属に関するポテンシャル関数に修正することが可能である。
【００６４】
フェルミエネルギーよりわずかに高いエネルギー準位およびわずかに低いエネルギー準位にある励起電子の割合についてのプロセスを、この操作において考慮すべき以下の特性および技術的パラメータ、すなわち、（ａ）温度、（ｂ）金属原子価（ｍｅｔａｌ  ｖａｌｅｎｃｅ）、（ｃ）弾性応力金属状態（ｅｌａｓｔｉｃ  ｓｔｒｅｓｓ  ｍｅｔａｌ  ｓｔａｔｅ）、（ｄ）金属の降伏点（ｙｉｅｌｄ−ｐｏｉｎｔ）と弾性率の比σｙ／Ｅ、（ｅ）直径と厚みの比Ｄ／ｔ、（ｆ）表面積、（ｇ）２つの結合された金属殻における臨界圧縮応力または臨界引張応力の４１．４％の増加を用いて、すなわち、第１モードの量子発電器を用いて制御することによって、零点エネルギー−ＺＰＥを発生させるための、熱エネルギー、光エネルギー、弾性エネルギー、および電気エネルギーの相互関係による、ＴＩＭＯＳＨＥＮＫＯによって述べられた金属殻の抵抗増加についての技術的な解決策および産業上の利用可能性が見つかった。
【００６５】
このことから、電子ガスの質量にだけ影響を及ぼす、第１モードの発電器によって引き起こされる引張応力による０ケルビン（−２７３．１５℃）と等価の効果が得られる。したがって、これは、すべての金属原子パーツ（ｍｅｔａｌ  ａｔｏｍｉｃ  ｐａｒｔｓ）が冷却される、背景技術の従来の工業的プロセスよりも効率的である。しかし、より小さな金属質量を用いても、スポンジ状の電極を使用する第２モードおよび第３モードの量子発電器では、より顕著な結果が見られる。
【００６６】
説明のため、また理解を容易にするため、弾性（力学的）エネルギー、熱エネルギー、および電気エネルギーは、表面積対質量比が大きい自由電子の貯蔵体（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）に関係するものと定める。実用性のため、説明上の例として選択された自由電子の貯蔵体は、入手および取り扱いが容易であること、その特性が大量の文献中に容易に見つかること、また接触面積と純粋金属の活動量（ａｃｔｉｖｅ  ｍａｓｓ）の間のきわめて高い関係のために特に興味深いことなど数々の特徴のため、スポンジ状の鉛板であった。多孔性鉛板および微細結晶のいくつかの特性を以下に示す。
【００６７】
【表３】
2006520176.tif 000013
【００６８】
弾性域の限界まで多孔性鉛板を従わせるための、多孔性鉛板に関する力学的エネルギー（ＥＭ）の決定：ＥＭ＝（１／２）σｙ２Ｖ／Ｅ＝（１／２）（１２．７×１０６）２（７．６７×１０−６）／（１７．４×１０９）＝３．５５×１０−２Ｊ。
【００６９】
多孔性の鉛板からの自由電子ガスの質量（ｍＧ）を温度０Ｋ（−２７３．１５℃）から３００Ｋ（２６．８５℃）まで加熱するための熱エネルギーは、ｍＧ＝（８７／２０７．２）（６．０２×１０２３）（９．１１×１０−３１）（２）＝４．６１×１０−７ｋｇであり、したがって、ＥＴ＝（４．６１×１０−７）（１２８）（３００）＝１．７７×１０−２Ｊであることにより、ほぼＥＴ＝１．７７×１０−２Ｊである。そのため、これは、力学的エネルギー（ＥＭ）の半分の値に等しい。
【００７０】
そのため、単位縦歪み（ε）がＥＦよりわずかに高いエネルギーおよびわずかに低いエネルギーをもつ励起電子の割合の半分の値に等しいことをチェックするのがより容易であるのに加えて、降伏点が低いために多孔性鉛の電子ガスを配向させるのにより小さなエネルギーしか使用されないので、多孔性鉛が選択された。
【００７１】
酸性溶液中の多孔性鉛板の電気エネルギー（ＥＥ）の決定：温度が３００Ｋ（２６．８５℃）の、１２５０ｋｇ／ｍ３のＨ２ＳＯ４の水溶液に入れた、寸法が０．１２０ｍ×０．１４０ｍ×０．００２ｍの陰極板によって形成される、コンデンサのエネルギー値について考察すると、キャパシタンスは、実験的に０．２９Ｆであると決定される。これは、電子ガスの容量効果（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｅｆｆｅｃｔ）である。強酸の電解液として良導体となる誘電体を有する従来のコンデンサは存在しないので、論及する特許の目的でもある量子コンデンサについて考察していることを強調することは重要である。
【００７２】
上記のキャパシタンス値は、０．４００ｓの半減時間（ｈａｌｆ−ｌｉｆｅ  ｔｉｍｅ）をもつ、同じ電解槽（ｃｅｌｌ）内の２枚の陰極多孔性鉛板の間の放電曲線から、２枚の板の間に２Ωの抵抗チャージ（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｃｈａｒｇｅ）を用い、またリアルタイムにデジタルオシロスコープを用いて得ることができる。測定値は、式：
【００７３】
【数１０】
2006520176.tif 000014
【００７４】
による近似的結果によって確証することができる。
【００７５】
【表４】
2006520176.tif 000015
【００７６】
上記の式によれば、自由電子ガスの効果によるキャパシタンスは、０．２９Ｆであり、実験によって得られた値を良い近似で確証している。したがって、理論的および実験的に確認された電気エネルギーＥＥは、ＥＥ＝（１／２）ＣＥＰｂ２＝（１／２）（０．２９）（０．３５）２＝１．７８×１０−２Ｊとして与えられる。
【００７７】
したがって、電気エネルギーと熱エネルギーとは等しく、各々、力学的エネルギーの５０パーセントに相当する。この点は、スポンジ状電極の質量を最適化するために、非常に重要である。
【００７８】
したがって、多孔性鉛電極の推定表面の電荷の放電は、０ケルビン（−２７３．１５℃）と等価の効果を引き起こす。この放電は、より速く電子ガスの質量に影響を及ぼし、第１モードの量子発電器で採用されるプロセスよりも効率的なプロセスをもたらす。このようにして、第２モードの量子発電器、蓄電池用の放射再充電器、および第３モードの量子発電器の作成が可能になる。
【００７９】
５．有利な効果
本特許の量子発電器および付属装置は、金属の自由電子ガスの双配向（ｂｉ−ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を達成することによって、我々が住むどのような場所でも入手可能であり、コストが低く、環境への悪影響がなく、人間、植物、または動物に危害を加えるリスクがないという魅力的な利点を有する自然エネルギーを使用し、エネルギーの無制限の供給を可能にする。
【００８０】
上記の発明者らは誰も、量子発電器および付属装置の発明にかかる動作で採用されたような複数のエネルギー形態の相互関係の結果としてのいかなる製造物も説明せず、また特許請求もしなかったので、背景技術と比較した場合、多くの利点が存在する。この相互関係は、わけても以下に示す効果によって、技術的、経済的、および環境的利点をもった非常に大きなインパクトおよび適用範囲を有する。
【００８１】
複数の上記の発明者らによって放電パルスとして採用された減極パルスは、従来の蓄電池に関してさえも正しい再充電パラメータを達成することを可能としない。本特許は、電極の推定表面の電荷の放電によって制御される力学的引張パルスとして、正しい放電パルスを採用することを可能にする。この放電は、鉛の結晶格子の寸法を大きくし、結晶格子の体積変化に正しい電荷が再充電されることを可能にする。電極の結晶格子のこの体積変化は、放電時の引張状態と再充電パルスの終りに到達する圧縮状態との間に得られる。この方法は、より実用的なシステムを使用して、従来の蓄電池に関してさえも、より速く、より効率的な再充電プロセスの利点を可能にする。
【００８２】
記載の文献のすべてに述べられているように、唯一の蓄電池に対しては、通常の再充電システムが適用されるが、量子発電器および付属装置は、少なくとも２つの蓄電池を必要とする２以上の電解質環境（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）において、複数のスポンジ状の鉛電極を採用する。これら２つの蓄電池は、自由電子ガスの双配向を可能にし、一方の配向では、蓄電池の再充電器として使用され、他方の配向では、第２モードの量子発電器として使用される。第３モードの量子発電器は、前述の両方の配向を統合して（双配向）、全サイクルにわたってエネルギーを発生させるという大きな利点を有する。
【００８３】
本発明によって得られる環境的に有利な効果は、非常に重要である。本発明は、既存のバッテリの寿命を少なくとも４倍に延ばし、同様に、有毒な廃棄物を４分の１に減らすことを可能にする。また、廃棄されたバッテリを利用する可能性も生まれ、環境に対する本発明の重要性はさらに増す。
【００８４】
本発明を用いれば、実用とするのに必要なエネルギーをバッテリの放電および再充電時に零点エネルギーから発生させるために、弾性金属エネルギーも利用され、これには、より少ない材料しか消費されず、効率がより高いという利点がある。
【００８５】
さらに、複数の有利な効果が得られる。
【００８６】
ポータブルおよび固定量子エネルギー発生器は、悪天候に弱く、高価で、環境問題の原因となる送電線を不要にする。
【００８７】
量子発電器は、雑音が低く、機械的振動もないため、実質的に保守がいらず、寿命が長い。
【００８８】
熱をもったり、臭ったりすることがないので、どのような環境でも使用することができる。
【００８９】
オーダーが核エネルギー密度と同じか、それより大きい、どこでも入手可能な高密度エネルギー源、零点エネルギーを使用するので、他のどのようなエネルギーシステムよりもわずかの材料しか必要としない。
【００９０】
まとめると、この技術は、自然界に多く存在するリサイクル可能な材料を使用して、容易に広めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９１】
量子発電器および付属装置の最良の態様は、第２モードの量子発電器、蓄電池内の放射再充電器、１つのエネルギー源、および１つの逆エネルギー源（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｅｎｅｒｇｙ  ｓｏｕｒｃｅ）の統合および関連付けによって形成され、実用に供するため、光と物質の相互作用を介して零点エネルギーを発生させる第３モードの量子発電器である。
【００９２】
量子発電器および付属装置の最良の態様は、０ケルビン（−２７３．１５℃）付近の温度に相当する、引張下にある金属の表面の自由電子ガスによって発生する熱ポテンシャル、ならびに０ケルビン（−２７３．１５℃）付近および６００ケルビン（３２６．８５℃）付近の優先温度に相当する、作動絶対温度の２倍に近い温度をもつ、圧縮金属の自由電子ガスによって発生する熱ポテンシャルを使用して、零点エネルギー−ＺＰＥの発生を増加させる。
【００９３】
量子発電器および付属装置の最良の態様は、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄに示すように、２つの蓄電池内に配置される、２枚の多孔性鉛板によって形成される２つの量子コンデンサを統合して開発される。これは、４つの示されるステップのすべてでエネルギーを発生させる量子コンデンサとして、サイクルの４つのステップのすべてで動作する。このようにして、これは、零点エネルギーを実用に供するための蓄電池の使用によって、背景技術を克服する。
【００９４】
量子発電器および付属装置の最良の態様は、２つの陽極と４つの陰極の６つの電極を有する新たに設計された蓄電池に適用される。
【００９５】
８．発明の態様
図５に示す第１モードの量子発電器は、外部金属殻（１）と、内部金属殻（２）と、ボルトおよびナット（３）と、誘電体または絶縁体（４）と、放射エネルギーの永久転移（ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  ｔｒａｎｓｆｅｒｅｎｃｅ）を調べる測定の基準として使用されるデジタルマルチメータ（５）とによって構成される。
【００９６】
金属殻（１）および（２）は、金属の降伏強度と弾性率の間の適切な関係（σｙ／Ｅ）に関連する、高い直径対厚み比（Ｄ／ｔ）を有する。
【００９７】
ボルトおよびナット（３）は、外部金属殻（１）を引張下におき、内部金属殻（２）を圧縮下におく。ボルトおよびナット（３）と金属殻（２）の間には、双方の殻を絶縁するために、誘電体（４）が存在する。発生させた放射エネルギー電圧は、デジタルマルチメータ（５）によって調べられる。
【００９８】
図５に示す装置では、金属材料（１）、（２）、（３）は、同じ化学的組成を有する。さらなる試験によって、異なる化学的組成の構成要素（１）、（２）、（３）を用いても、所望の工業化を達成し得ることが確かめられた。機械的設計は、用途によって変化し得るが、実用性を別にすれば、１対のアイソレータによって両端で連結された引張された棒に接合された圧縮された殻を使用することで、より良い結果が得られる。
【００９９】
したがって、第１モードの量子発電器は、容易な工業化を可能にする、革新的で発展的な概念を用いた、基本形態である。この構成は、小さな面積のため、また金属表面の面積と金属質量の間の到達される小さな比のため、使用される金属（または複数の金属）の起電力によって生みだされる非常に低い電力アベイラビリティ（ｐｏｗｅｒ  ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）を有する。
【０１００】
第２モードの量子発電器は、第１モードの量子発電器と比較した場合に、エネルギー増加を得るために開発された。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、および図６Ｄは、本特許によって許容される変形に関する非限定的な形態で、第２モードの量子発電器を示している。これは、より高い電力を生みだし、金属質量がより小さく、同じ容積に電解槽（１０）および（１１）ごとに最低の数の極板をもち、以下で説明する手順に従う、第２モードの量子発電器の必須の特徴を達成する構成で、本発明の技術を実施するための実用的な方法を示している。
【０１０１】
第１に、鉛酸バッテリの構成に使用される背景技術の周知の技法で形成される純金属の微小粒子から構成される多孔性鉛板（６）および（７）の使用によって、一定の容積をもつ自由電子貯蔵体の金属の表面積と質量の間のより高い比を達成するように、技術が選択された。本明細書に示す技術は、自由電子貯蔵体の金属の表面積と質量の間のさらに高い比を得るために、より薄い板とより小さな粒子を使用する改良を行い、エネルギー発生の効率を高めることができる。
【０１０２】
それに加えて、電解槽（１０）および電解槽（１１）は、純粋な多孔性鉛によって内側が被覆されるか、または金属の接合部のない１枚の純粋な多孔性鉛板を有するべきである。
【０１０３】
第２に、純粋な多孔性鉛によって内側が被覆されるか、または金属の接合部のない１つの純粋な多孔性鉛を有する電解槽（１０）および電解槽（１１）の内部の二酸化鉛板（８）および（９）と関係する多孔性鉛板（６）および（７）の物理的構成は、電源（１２）の起電力によって生みだされる圧縮状態と、図示の電気抵抗（１３）による放電によって生みだされる引張状態とによって、多孔性鉛板（６）および（７）内の自由電子の励起を制御することを可能にする。
【０１０４】
電源（１２）および電気抵抗（１３）は、以下で説明するように、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄに示す、２枚の鉛板（６）および（７）と、２枚の二酸化鉛板（８）および（９）とを、電解槽（１０）および電解槽（１１）の内部で、時には同じステップで、時には異なるステップで作動させる。
【０１０５】
動作を開始させるため、第２モードの量子発電器は、完全に充電されるべきであり、すなわち、多孔性鉛板（６）および（７）と、二酸化鉛板（８）および（９）と、電解槽（１０）および（１１）の多孔性鉛被覆は、すべて充電される。
【０１０６】
第１のステップにおいて、図６Ａに示すように、電源（１２）は、多孔性鉛板（７）を圧縮し、抵抗（１３）は、多孔性鉛板（６）を引張下におく。
【０１０７】
第２のステップにおいて、図６Ｂに示すように、第１のステップで引張下におかれた多孔性鉛板（６）は、電解槽（１０）の分極の干渉による強め合いによって、第１のステップで圧縮された多孔性鉛板（７）から電子ガス流を受け取るために、実質的に正の分極を示したのと同じになる。
【０１０８】
第３のステップにおいて、図６Ｃに示すように、電源（１２）は、多孔性鉛板（６）を圧縮し、抵抗（１３）は、多孔性鉛板（７）を引張下におく。
【０１０９】
第４のステップにおいて、図６Ｄに示すように、第３のステップで引張下におかれた多孔性鉛板（７）は、電解槽（１１）の分極の干渉による強め合いによって、第３のステップで圧縮された多孔性鉛板（６）から電子ガス流を受け取るために、実質的に正の分極を示したのと同じになる。
【０１１０】
再充電と放電のプロセスを交互に行うこのサイクルは、専用ソフトウェアによって制御される。４つのステップにおける抵抗（１３）での出力電力と、第１および第３のステップにおける電源（１２）の入力電力との差は、発生エネルギーを示す。一定の温度におけるこの発生電力は、電解槽（１０）、（１１）の組成と濃度、電解槽と極板の形状寸法、結晶または粒子の寸法、多孔性鉛板（６）、（７）の特性、二酸化鉛（８）、（９）の特性、および４つの各ステップの作動時間の関数である。各ステップは、全サイクル期間の４分の１の時間間隔を優先的にもつ。各ステップ期間は、多孔性鉛板（６）、（７）の推定表面積、および電解槽（１０）、（１１）の多孔性鉛被覆の推定表面積に依存する。
【０１１１】
より多数の、例えば、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄに示されている２倍の、多孔性鉛板および二酸化鉛板を使用することによって、システムの入力および出力において、出力電流が入力電流より大きい直流電流が得られる。
【０１１２】
第３に、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄに示すように、システムは、第２および第４のステップ（図６Ｂおよび図６Ｄ）において、量子コンデンサとして動作して、光と物質の相互作用によってエネルギーを発生させ、第１および第３のステップ（図６Ａおよび図６Ｃ）において、蓄電池として動作し、その結果、この態様に関して、これは、特許文献８から結果として得られる新しい製造物となる。
【０１１３】
次に、蓄電池用の放射再充電器および蓄電池用の放射再充電プロセスは、非限定的な方法で好ましい実施形態を例示した、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄに示す第２モードの量子発電器に、対称的な配列を提示する。
【０１１４】
第１に、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄに示される２つのバッテリは、内側が純粋な鉛で被覆されるか、または金属の接合のない１枚の純粋な多孔性鉛板を有するべき電解槽（１８）および（１９）ごとに、より少ない多孔性鉛板（１４）および（１５）と、二酸化鉛板（１６）および（１７）とを有する。これらは、実用的な方法で、電源（２０）と逆分極電源（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  ｓｏｕｒｃｅ）（２１）の切り替えを示し、また容積は同じで金属質量はより小さい１つの陽極と２つの陰極を各々が有する２つの蓄電池における放射再充電に関して最大の効率を得るための技術を示す。第２モードの量子発電器と同様に、放射再充電器は、純粋金属の微細結晶によって構成される多孔性鉛板（１４）および（１５）を使用することによって、定められた容積の自由電子貯蔵体の金属の表面積と質量の間の高い比を得るための技術を使用する。
【０１１５】
本明細書に示す技術は、自由電子貯蔵体の金属の表面積と質量の間のさらに高い比を得るために、より薄い板とより小さな粒子を使用する改良を行い、蓄電池用の放射再充電器の効率を高めることができる。
【０１１６】
第２に、電解槽（１８）および電解槽（１９）の内部の二酸化鉛板（１６）および（１７）と関係する多孔性鉛板（１４）および（１５）の物理的構成は、電源（２０）の起電力によって生みだされる圧縮状態と、逆分極電源（２１）による放電によって生みだされる引張状態とによって、多孔性鉛板（１４）および（１５）内の自由電子の双配向励起（ｂｉ−ｏｒｉｅｎｔｅｄ  ｅｘｃｉｔｅｍｅｎｔ）を可能にする。
【０１１７】
電源（２０）および逆分極電源（２１）は、以下で説明するように、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄに示す、２枚の多孔性鉛板（１４）および（１５）と、２枚の二酸化鉛板（１６）および（１７）とを、電解槽（１８）および電解槽（１９）の内部で、時には同じステップで、時には異なるステップで作動させる。
【０１１８】
第１のステップにおいて、図７Ａに示すように、電源（２０）は、多孔性鉛板（１５）を圧縮し、逆分極電源（２１）は、多孔性鉛板（１４）を引張下におく。
【０１１９】
第２のステップにおいて、図７Ｂに示すように、第１のステップで圧縮された活動量をもつ多孔性鉛板（１５）は、電解槽（１９）および電源（２０）の分極の干渉による強め合いによって、第１のステップで引張された多孔性鉛板（１４）に電子ガス流を送るために、実質的に正の分極を示したのと同じになる。
【０１２０】
第３のステップにおいて、図７Ｃに示すように、電源（２０）は、多孔性鉛板（１４）を圧縮し、逆分極電源（２１）は、多孔性鉛板（１５）を引張下におく。
【０１２１】
第４のステップにおいて、図７Ｄに示すように、第３のステップで圧縮された活動量をもつ多孔性鉛板（１４）は、電解槽（１８）および電源（２０）の分極の干渉による強め合いによって、第３のステップで引張された多孔性鉛板（１５）に電子ガス流を送るために、実質的に正の分極を示したのと同じになる。
【０１２２】
蓄電池用の放射再充電器によって再充電と放電のプロセスが交互に行われるこのサイクルは、第２モードの量子発電器から極板を再充電するために、または製造工程においてより効率的な方法で従来のバッテリの極板を再充電するために、専用ソフトウェアによって制御される。
【０１２３】
４つのステップにおける電源（２０）の再充電電荷と、第１および第３のステップにおける逆分極電源（２１）の放電電荷との差は、効率の高い再充電を示す。一定の温度におけるこの再充電は、電解槽（１８）、（１９）の組成と濃度、電解槽と極板の形状寸法、結晶または粒子の寸法、多孔性鉛板（１４）、（１５）の特性、二酸化鉛（１６）、（１７）の特性、および４つの各ステップの作動時間の関数である。各ステップは、全サイクル期間の４分の１の時間間隔を優先的にもつ。各ステップ期間は、多孔性鉛板（１４）、（１５）の推定表面積、および電解槽（１８）、（１９）の多孔性鉛被覆の推定表面積に依存する。
【０１２４】
より多数の、例えば、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄに示されている２倍の、多孔性鉛板および二酸化鉛板を使用することによって、システムの入力および出力において、出力電流が入力電流より大きい直流電流が得られる。
【０１２５】
第３に、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄに示すように、第２および第４のステップ（図７Ｂおよび図７Ｄ）において、システムは、光と物質の相互作用によって、蓄電池用の放射再充電器の効率を高めるために、量子コンデンサとして動作し、圧縮された多孔性鉛板（１４）および（１５）の推定面積に分布する電荷の５０パーセントを、引張された多孔性鉛板（１５）および（１４）に移して、またはその逆を行って、エネルギーを発生させる。第１および第３のステップ（図７Ａおよび図７Ｃ）において、システムは、蓄電池として動作し、その結果、この態様に関して、これは、特許文献８から結果として得られる新しい製造物となる。
【０１２６】
第２モードの量子発電器および蓄電池用放射再充電器における電極の金属のより高い効率のため、多孔性鉛板（１４）および（１５）を最適化するには、放電パルスの終りにおける引張状態と再充電パルスの終りで達する圧縮状態の間の電極活動量の結晶格子の体積変化分に詰め込む（ｌｏａｄ）ことができる再充電電荷（ＱＲ）が、多孔性鉛板（１４）および（１５）の推定表面積上に分布する放電電気量（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｌｏａｄ）（ＱＤ）に等しいことが不可欠である。これは、
【０１２７】
【数１１】
2006520176.tif 000016
【０１２８】
であることを意味し、計算パラメータについては後で定義する。
【０１２９】
蓄電池用の放射再充電のプロセスも、２つの電極の従来の蓄電池を再充電するのに効率的である。別個のプロセスではあるが、両方とも、以下のような同じ発明上の概念に基づいている。
【０１３０】
両プロセスの波形の理解を容易にするため、パルス電流において、第２種の導体を第１種の導体に変化させるのに使用される特徴を提示する。
【０１３１】
電流導体は、良導体と不良導体（絶縁体）に分類される。良導体、または、単に導体は、金属および炭素（非金属）によって代表され、金属導体または第１種の導体と呼ばれる。不良導体または絶縁体は、非金属と有機および無機化学複合材の大部分を含む。したがって、純粋な酸、塩基、および塩は、不良電流導体である。何らかの酸、塩基、および塩の水溶液は、第２種の導体または電解導体（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）と呼ばれる。
【０１３２】
２つの種類の導体の本質的な相違は、第２種においてのみ、すべての原子粒子の運搬が起こることである。
【０１３３】
金属導体または第１種の導体は、オームの法則に従う。電荷移動に関するより高い効率のために第２種の導体もオームの法則に従うようにするため、本発明は、図８に示すような、ホイートストーンブリッジを採用したが、これは、蓄電池に電荷を移送し、また蓄電池（２６）から電荷を取り出すのに最良の周波数帯域を確立するために、交流電流の代わりにパルス電流を使用するという特色をもつ本発明の性質のためである。１ｋＨｚから４ｋＨｚの帯域に設定されたオーディオ周波数発振器（２２）の場合、電流の向きは、分極効果を打ち消すことができるだけの十分な速さで変化する。ブリッジの平衡点は、オシロスコープ（２３）によって示される。ブリッジの中間点電圧は、増幅器（２４）でフィルタリングされ、処理され、オシロスコープ（２３）の垂直板に供給される。ブリッジ入力信号の一部は、適切な位相変位回路（ｐｈａｓｅ  ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  ｃｉｒｃｕｉｔ）（２５）を介して、水平板に供給される。２相信号が調整されたとき、オシロスコープ（２３）のスクリーンに見られる楕円が閉じることによって、平衡が示される。
【０１３４】
そのため、電気伝導データに基づいて、パルス電流により、第２種の導体をオームの法則に従わせることが可能である。この手順は、周波数調整を用いるこの技術のもう１つの用途として、バッテリ再充電に必要なエネルギーをより効率的に最適化できるようにする。すでに説明した図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、図７Ｄの他に、図９Ａおよび図９Ｂには、これらの追加プロセスの波形が示されている。
【０１３５】
図９Ａには、すべての再充電期間において１０℃より低い温度変化をもち、９５パーセントを超える効率性を有し、７Ａｈ、１２ボルトのシールド型バッテリで利用されるＰＷＭの独特な再充電パルス系列によって形成される、従来の蓄電池の放射再充電の第１のプロセスにおける時間ｔの関数であるバッテリ電流振幅ＩＢのパルスの山を結んだ曲線（ｗｒａｐｐｅｒ）が示されている。細部を拡大した図には、説明したように、電解物がオームの法則に従う導体に変化する帯域の、優先的には中央付近の２．７７ｋＨｚのオーディオ周波数における、再充電パルス振幅ｉＲと再充電パルス時間ｔＲが示されている。この再充電プロセスは放電パルスを用いずに行われ、そのため、いかなる要素も引張下におくことなく、圧縮および歪み解放だけを行うことで、このプロセスが他のプロセスとはまったく異なるものとなっていることに気づくことが重要である。
【０１３６】
図９Ｂには、直流電流で行われる再充電の後にＰＷＭの放電パルス系列が続く、従来の蓄電池の放射再充電の第２のプロセスにおける時間ｔの関数であるバッテリ電流振幅ＩＢの典型的な波形が示されている。
【０１３７】
再充電期間には、直流電流の再充電振幅パルスｉＲと再充電パルス時間ｔＲが示されている。蓄電池の一方の多孔性鉛板の推定表面積に分布する電荷の値が高いために、放電は、優先的には１ｋＨｚから４ｋＨｚの帯域における、ＰＷＭの、振幅がｉＤで放電パルス時間がｔＤの複数の放電パルスによって行われるべきである。この周波数において、電解物は、オームの法則に従う導体に変化する。すべての放電パルス時間がｔＤの総和が、放電サイクル合成時間（ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ｃｙｃｌｅ  ｒｅｓｕｌｔａｎｔ  ｔｉｍｅ）となる。
【０１３８】
放電パルスの歩調（ｃａｄｅｎｃｅ）は、計算された再充電パルスの持続時間によって決定され、以下に示す要件を満たすべきである。
【０１３９】
再充電パルスで移送される電荷は、優先的には、電極の活動量から鉛微細粒子の格子結晶の体積変化分に導入できる全電荷に等しくなるべきである。この体積変化は、放電パルスの終りに得られる引張状態と、再充電パルスの終りに到達される圧縮状態との間に生じる。
【０１４０】
再充電パルスは、バッテリ極板の寿命を延ばすために、優先的には、一定の電圧であるべきである。電流は、再充電時間の動的な決定のために、専用ソフトウェアによって制御され、またはこの時間は、プロセスに存在するより大きな再充電電流に対して調整することができる。
【０１４１】
説明のための例として、自由電子貯蔵体に、０．１２０ｍ×０．１４０ｍ×０．００２ｍの多孔性鉛板を選択する。このプロセスを確定する電荷はおよそ、放電電荷
【０１４２】
【数１２】
2006520176.tif 000017
【０１４３】
であり、再充電電荷
【０１４４】
【数１３】
2006520176.tif 000018
【０１４５】
であり、１／２は、電気エネルギーと熱エネルギーは等しいので、電気エネルギー（または熱エネルギー）と力学的エネルギーとの比である。
【０１４６】
【表５】
2006520176.tif 000019
【０１４７】
【数１４】
2006520176.tif 000020
【０１４８】
蓄電池用の放射再充電プロセスで採用された、格子結晶を拡大する放電パルスと、時間をずらして結晶格子を縮小する再充電パルスとは、以下に示すように、２つの状態の関数で確定される。
【０１４９】
共振を得るためには、電解物はオームの法則に従う導体に変化しなければならないので、パルス持続時間が必須の状態であり、これは、１ｋＨｚから４ｋＨｚの周波数帯域にあることを意味する。
【０１５０】
もう一方の状態は、電流の中間強度が優先的には、放電率Ｃ１（１時間のバッテリ放電率）の約１００パーセントであるべきことである。図９Ｂのパラメータを例示するため、１４．５Ａｈの極板が選択され、この動作が、電解物がオームの法則に従う導体に変化する帯域の点で、例えば、１ｋＨｚで生じるとする。そのため、放電率Ｃ１では、中間電流ｉＭ＝１４．５Ａ、ｉＲ＝１４．５Ａ、ｔＤ＝１／２ｆ＝５００×１０−６ｓである。
【０１５１】
サイクルごとの再充電および放電パルス系列は、（ａ）再充電の場合、振幅がｉＲ＝１４．５Ａで、再充電時間がｔＲ＝ＱＲ／ｉＲ＝４．７／１４．５＝３２４×１０−３の１つの直流電流パルスによって定義され、（ｂ）放電の場合、振幅がｉＤ＝２×１４．５Ａ＝２９Ａで、各サイクルで一定の放電パルス数ＮＤが、ＮＤ＝ＱＤ／（ｔＤ×ｉＤ）＝０．１０２／（５００×１０−６×２９）＝７パルスであるとして定義される。
【０１５２】
再充電プロセスのパラメータは、再充電パルスの電圧および持続時間、ならびに放電パルスの振幅および持続時間である。これらは、プロセス全体にわたって、最適化された定数値に適合させることができ、またはプロセスにわたって、再充電電流またはバッテリの温度を監視することによって、動的に変化させることができる。
【０１５３】
バッテリの再充電温度は、放電パルス数（ＮＤ）をわずかに増やしたときは、振幅（ｉＤ）をより小さくして、適切な範囲内に保たれる。こうすることで、全再充電時間をわずかに短縮することができるが、バッテリ寿命は大きく延びる。
【０１５４】
開示された蓄電池用の放射再充電プロセスは、従来の低速再充電プロセスと比較した場合、著しく大きな再充電電流、低い再充電電圧、高いエネルギー効率、および低いバッテリ温度を可能にする。効率は、バッテリレベルがより低く、活性化された反応物質がより多く供給され、反応機会が統計的に増加する、プロセスの開始時により大きくなる。したがって、蓄電池用の放射再充電プロセスは、バッテリの高速再充電を可能にし、従来の低速再充電プロセスと比較した場合、非常に有利な効果を有する。
【０１５５】
最後に、第３モードの量子発電器は、第２モードの量子発電器と蓄電池用の放射再充電器の統合によって構成され、金属の自由電子ガスの双配向を可能にし、サイクルの４つのステップの間に、高い効率および効力でのエネルギーの無制限の供給を生じさせる。
【０１５６】
第３モードの量子発電器によって採用されたメカニズムのさらなる理解を容易にするため、以下の説明を用いて、好ましい一実施形態を非限定的な方法で説明する。
【０１５７】
第１に、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄに示される２つのバッテリは、２つの電解槽（３５）および（３６）の内部に、より少ない数の多孔性鉛板（２７）、（２８）、（２９）、（３０）と、二酸化鉛板（３１）、（３２）、（３３）、（３４）とを有し、実際的な方法で抵抗（３７）と電源（３８）の間の切り替えを示す。これは、２つの蓄電池を同じ電解槽内に統合する技術も示しており、統合蓄電池の一方は電解槽（３５）に、他方は電解槽（３６）に存在し、これら統合蓄電池の各々は、優先的には２つの陽極と４つの陰極の６つの電極を有する。
【０１５８】
第１の基本蓄電池は、多孔性鉛板（２７）と二酸化鉛板（３１）によって表され、第２の基本蓄電池は、多孔性鉛板（２８）と二酸化鉛板（３２）によって表され、第３の基本蓄電池は、多孔性鉛板（２９）と二酸化鉛板（３３）によって表され、第４の基本蓄電池は、多孔性鉛板（３０）と二酸化鉛板（３４）によって表される。このようにして、電解槽（３５）は、第１および第２の蓄電池による、２つの陽極と４つの陰極の６つの電極を有する統合蓄電池を表す。同様にして、電解槽（３６）は、第３および第４の蓄電池による、２つの陽極と４つの陰極の６つの電極を有する統合蓄電池を表す。
【０１５９】
したがって、これは、純金属の微細粒子によって構成された多孔性鉛板（２７）、（２８）、（２９）、（３０）の使用によって、一定の容積をもつ自由電子貯蔵体の金属の表面積と質量の間のより高い比を達成するために、多孔性電極の技術を使用する。本明細書に示される技術は、自由電子貯蔵体の金属の表面積と質量の間のさらに高い比を達成するように、より薄い極板とより小さな結晶を使用して改良し、第３モードの量子発電器の効率を高めることができる。
【０１６０】
第２に、電解槽（３５）および（３６）の内部の多孔性鉛板（２７）、（２８）、（２９）、（３０）と二酸化鉛板（３１）、（３２）、（３３）、（３４）の間の回路構成は、電源（３８）の起電力によって生みだされた圧縮状態と抵抗（３７）の放電によって生みだされた引張状態によって、電解槽（３６）の多孔性鉛板（２９）および（３０）の配向励起と結びつけられた、電解槽（３５）の多孔性鉛板（２７）および（２８）内の自由電子の双配向励起を可能にする。
【０１６１】
電源（３８）および抵抗（３７）は、以下で説明するように、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄに示される同じサイクルにおいて、電解槽（３５）および（３６）内で、多孔性鉛板（２７）、（２８）、（２９）、（３０）の異なる電極、および二酸化鉛板（３１）、（３２）、（３３）、（３４）の電極に作用する。
【０１６２】
図１０Ａに示される第１のステップで、多孔性鉛板（２７）は、多孔性鉛板（３０）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３４）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、多孔性鉛板（２８）は、多孔性鉛板（２９）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３３）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、電解槽（３６）、抵抗（３７）、および電源（３８）の接続によって、電解槽（３５）および（３６）の量子コンデンサの間、および電解槽（３６）の量子コンデンサ内で電荷が移送される。
【０１６３】
図１０Ｂに示される第２のステップで、多孔性鉛板（３０）は、多孔性鉛板（２８）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３２）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、多孔性鉛板（２９）は、多孔性鉛板（２７）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３１）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、電解槽（３５）、抵抗（３７）、および電源（３８）の接続によって、電解槽（３５）および（３６）の量子コンデンサの間、および電解槽（３５）の量子コンデンサ内で電荷が移送される。
【０１６４】
図１０Ｃに示される第３のステップで、多孔性鉛板（２８）は、多孔性鉛板（２９）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３３）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、多孔性鉛板（２７）は、多孔性鉛板（３０）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３４）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、電解槽（３６）、抵抗（３７）、および電源（３８）の接続によって、電解槽（３５）および（３６）の量子コンデンサの間、および電解槽（３６）の量子コンデンサ内で電荷が移送される。
【０１６５】
図１０Ｄに示される第４のステップで、多孔性鉛板（２９）は、多孔性鉛板（２７）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３１）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、多孔性鉛板（３０）は、多孔性鉛板（２８）との間の電子ガスの移動のために、二酸化鉛板（３２）によって、正の分極を示したのと同じ状態にされ、電解槽（３５）、抵抗（３７）、および電源（３８）の接続によって、電解槽（３５）および（３６）の量子コンデンサの間、および電解槽（３５）の量子コンデンサ内で電荷が移送される。
【０１６６】
再充電および放電のこの循環的な交替プロセスは、専用ソフトウェアによって制御される。４つのステップでの抵抗（３７）の出力電力と４つのステップでの電源（３８）の入力電力との差が、発生エネルギーを示す。一定の温度におけるこの発生電力は、電解槽（３５）、（３６）の電極の濃度、電解槽と極板の形状寸法、結晶または粒子の寸法、多孔性鉛板（２７）、（２８）、（２９）、（３０）の特性、二酸化鉛（３１）、（３２）、（３３）、（３４）の特性、および４つの各ステップの作動時間の関数である。各ステップは、優先的に全サイクル期間の４分の１の時間間隔をもち、これは、陰極板の推定表面積および多孔性活動量に直接的な仕方で依存する。
【０１６７】
第３に、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄに示すような蓄電池であるにも関わらず、すべてのステップで、システムは、光と物質の相互作用によって、量子コンデンサとして動作する。そのため、この態様に関して、これは、特許文献８から結果として得られる新しい製造物となる。
【０１６８】
第４に、フェルミエネルギーよりわずかに高いエネルギー準位および低いエネルギー準位をもつ励起電子の割合は、純金属の単位縦歪み
【０１６９】
【数１５】
2006520176.tif 000021
【０１７０】
によって与えられるので、本特許に開示されるように、第３モードの量子発電器のエネルギー利用可能度（ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ  ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）は、平均温度に、すなわち、発電器の動作温度に直接関係する。したがって、第３モードの量子発電器は、本明細書で説明したものよりも低いまたは高い温度においても、より小さいまたは大きいエネルギー利用可能度で動作する。
【０１７１】
量子発電器および付属装置は、特許文献９で部分的に説明されているように、「物質と相互作用を行って主として光電プロセスを介してエネルギーを発生させる放射を誘発するパルスによって、蓄電池および／またはコンデンサの極板の間での電荷の移送を引き起こし」、そのため、この態様では一般に、より大きな面積対質量比、低い降伏点、および降伏点と弾性率との適切な関係の獲得を技術的に容易にする金属に関連させて適合され、この特許では、第１モードの量子発電器、第２モードの量子発電器、第３モードの量子発電器、および蓄電池用放射再充電器といった新しい結果の製造物、ならびに蓄電池用放射再充電プロセスによって開発された。したがって、それらは、様々な国、すなわち、南アフリカ（＃９８／４４６０）、レバノン（＃５９６３）、台湾と中華人民共和国（＃８７１０８７４３）、ブラジル（＃９７０５８８７１−８）、マレーシア（ＰＩ＃９８０２３２９）、英国（ＧＢ＃２３３７１６５）、米国（ＵＳ＃６２９４８９３）などで公開された発明特許「蓄電池における放射システムおよび結果の製造物」の新しい結果の製造物である。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
量子発電器および付属装置は、非限定的な方法で、蓄電池、無停電電源、電源、または関連製品の既存工業部門において製造することができる。
【０１７３】
量子発電器および付属装置は、産業的には、電気エネルギー源として利用することができ、建物全体の配電盤にエネルギーを供給する中央ユニットとして動作する。ポータブルな単独エネルギー発生器として、ホームエネルギーシステム（ＨＥＳ）の構想に役立てることができる。
【０１７４】
量子発電器および付属装置は、パーソナルコンピュータ、電話局（ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  ｃｅｎｔｒａｌ）、緊急機器、ならびに電子および電気機器などの機器に組み込んで、それらを無線および再充電不要装置とすることもできる。
【０１７５】
同様に、セル電話、ノートブック、およびその他の無線機器は、量子発電器および付属装置の適切な態様により、既存バッテリの不便な短い寿命に対する解決策を得る。
【０１７６】
産業上の利用可能性は広く、量子発電器および付属装置の適切な態様により、電気通信、エネルギー、照明、自動車、航空、宇宙、防衛、および医薬業界などにおいて役立てることができよう。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】非特許文献２、４７０ページからの引用であるが、本発明の性質およびより良い理解のために、横座標の目盛を直径と厚みの比（Ｄ／ｔ）に変更してあるグラフであって、異なる金属合金であっても、同じＤ／ｔ比およびＥ／σｙ比をもてば、同じ臨界曲線をもつことを示すグラフである。
【図２】与えられたエネルギー状態Ｕにおいて電子が見つかる確率を示した、０ケルビン（−２７３．１５℃）およびその他の温度における、フェルミ−ディラック分布関数ｆ（Ｕ）を示すグラフである。
【図３】非特許文献４、５３ページから引用した、ナトリウム表面への光の入射に起因するカットオフポテンシャルを複数の周波数についてＭＩＬＩＫＡＮが測定した結果を示すグラフである。
【図４Ａ】非特許文献４、５１８ページから引用した、力学的応力の加わらない金属における伝導電子の平均ポテンシャルエネルギーを示す図である。
【図４Ｂ】力学的応力によって励起された金属における伝導電子の平均ポテンシャルエネルギーを示す図である。
【図５】放射エネルギーの転移を調べるデジタルマルチメータを有する、ボルトおよびナットと、外部金属殻と、内部金属殻と、絶縁体という構成要素が示された、第１モードの量子発電器を示す図である。
【図６Ａ】サイクルの４つのステップの各々における、第２モードの量子発電器の構成を示す図である。
【図６Ｂ】サイクルの４つのステップの各々における、第２モードの量子発電器の構成を示す図である。
【図６Ｃ】サイクルの４つのステップの各々における、第２モードの量子発電器の構成を示す図である。
【図６Ｄ】サイクルの４つのステップの各々における、第２モードの量子発電器の構成を示す図である。
【図７Ａ】サイクルの４つのステップの各々における、蓄電池内の放射再充電器の構成を示す図である。
【図７Ｂ】サイクルの４つのステップの各々における、蓄電池内の放射再充電器の構成を示す図である。
【図７Ｃ】サイクルの４つのステップの各々における、蓄電池内の放射再充電器の構成を示す図である。
【図７Ｄ】サイクルの４つのステップの各々における、蓄電池内の放射再充電器の構成を示す図である。
【図８】本発明の性質のため、蓄電池に電荷を移送し、また蓄電池から電荷を取り出すための周波数を確立するのにパルス電流を採用するホイートストーンブリッジを示す図である。
【図９Ａ】放電パルスを用いない従来の蓄電池の放射再充電プロセスによる、バッテリ電流振幅のパルスの山を結んだ曲線を示す図である。
【図９Ｂ】パルス幅変調（ＰＷＭ）された放電パルスが後に続く直流電流の再充電パルスを用いる従来の蓄電池の放射再充電プロセスにおける、時間によるバッテリ電流波形を示す図である。
【図１０Ａ】放電が１つの瞬間に生じ、再充電が同じステップの異なる瞬間に生じるサイクルの４つの各ステップにおける、第３モードの量子発電器を示す図である。
【図１０Ｂ】放電が１つの瞬間に生じ、再充電が同じステップの異なる瞬間に生じるサイクルの４つの各ステップにおける、第３モードの量子発電器を示す図である。
【図１０Ｃ】放電が１つの瞬間に生じ、再充電が同じステップの異なる瞬間に生じるサイクルの４つの各ステップにおける、第３モードの量子発電器を示す図である。
【図１０Ｄ】放電が１つの瞬間に生じ、再充電が同じステップの異なる瞬間に生じるサイクルの４つの各ステップにおける、第３モードの量子発電器を示す図である。
【図１】
2006520176.tif 000022
【図２】
2006520176.tif 000023
【図３】
2006520176.tif 000024
【図４Ａ】
2006520176.tif 000025
【図４Ｂ】
2006520176.tif 000026
【図５】
2006520176.tif 000027
【図６Ａ】
2006520176.tif 000028
【図６Ｂ】
2006520176.tif 000029
【図６Ｃ】
2006520176.tif 000030
【図６Ｄ】
2006520176.tif 000031
【図７Ａ】
2006520176.tif 000032
【図７Ｂ】
2006520176.tif 000033
【図７Ｃ】
2006520176.tif 000034
【図７Ｄ】
2006520176.tif 000035
【図８】
2006520176.tif 000036
【図９Ａ】
2006520176.tif 000037
【図９Ｂ】
2006520176.tif 000038
【図１０Ａ】
2006520176.tif 000039
【図１０Ｂ】
2006520176.tif 000040
【図１０Ｃ】
2006520176.tif 000041
【図１０Ｄ】
2006520176.tif 000042
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月22日(2005.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部引張下金属殻（１ａ）が、圧縮された内部金属殻（２ａ）に誘電体（４ａ）によって絶縁されたボルトおよびナット（３ａ）によって結合され、前記金属殻は、高い直径対厚み比を有することを特徴とする量子発電装置。
【請求項２】
圧縮された外部金属殻（１ｂ）が、引張下にある内部金属棒（３ｂ）にそれらの端で、両端で１対の絶縁体（４ｂ）によって絶縁されたネジとナットによって結合され、前記金属殻は、高い直径対厚み比を有することを特徴とする量子発電装置。
【請求項３】
陰極多孔性鉛板（６）および（７）と、陽極多孔性二酸化鉛板（８）および（９）とを含み、それらすべては、微細粒子または優先的により寸法の小さい粒子から構成され、優先的にドープされた酸性溶液に浸され、そのような極板が、量子コンデンサとして、少なくとも２つのバッテリ（１０）および（１１）を有するバッテリ対に配列され、前記極板は、高い面積対質量比をもち、前記極板は、点在時間および空間（ｉｎｔｅｒｓｐｅｒｓｅｄ  ｔｉｍｅ  ａｎｄ  ｓｐａｃｅ）において、電源（１２）によって圧縮状態におかれ、逆分極電源（１３）によって引張状態におかれることを特徴とする量子発電装置。
【請求項４】
請求項３に記載の量子発電装置のエネルギー抽出および変換用プロセスであって、逆分極電源（１３）による放電と電源（１２）による再充電の交替サイクルが、
第１のステップにおいて、前記電源（１２）が、前記陰極板（７）と前記陽極板（９）の間に接続されて、前記陰極鉛板（７）を圧縮し、前記逆分極電源（１３）が、前記陰極板（６）と前記陽極板（８）の間に接続されて、前記陰極板（６）を引張下におき、
第２のステップにおいて、前記陰極鉛板（６）が、他方の陰極鉛板（７）に接続され、前記陽極鉛板（８）が、他方の陽極鉛板（９）に接続され、
第３のステップにおいて、前記電源（１２）が、前記陰極板（６）と前記陽極板（８）の間に接続されて、前記陰極鉛板（６）を圧縮し、前記逆分極電源（１３）が、前記陰極板（７）と前記陽極板（９）の間に接続されて、前記陰極鉛板（７）を引張下におき、
第４のステップにおいて、前記陰極鉛板（６）が、他方の陰極鉛板（７）に接続され、前記陽極鉛板（８）が、他方の陽極鉛板（９）に接続される活動シーケンスを有し、
次の期間に、４つのステップのこの交替サイクルが繰り返されることを特徴とするプロセス。
【請求項５】
前記極板（６）、（７）、（８）、（９）、前記逆分極電源（１３）、および前記電源（１２）の間の内部電気接続は、充電と放電のサイクルを交替させる制御回路によって切り替えられ、前記制御回路は、好ましくは専用ソフトウェアによって制御されることを特徴とする請求項３および４に記載の量子発電装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い面積対質量比を有する絶縁された自由電子ガス貯蔵体の特殊な構成が圧縮下および引張下におかれた場合に得られる、光と物質の相互作用による、エネルギー抽出および変換のための量子発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー発生器の目的は、電荷の端子もしくは電気機械的装置の間で移動し、加熱し、照射し、共鳴するために、定められた電気機械的な力を維持することであり、または人間が意図する目的のためにエネルギーを供給することであり、エネルギー変換を介するバッテリの充電および放電プロセスを含む。
【０００３】
バッテリ（「バッテリ」という語は、文脈から別の意味にとれる場合を除き、本明細書では、適切な直列および／または並列配列で電気的に接続された１つまたは複数の電気化学的電池を指すために、より詳細には、「再充電可能バッテリ」、「ストレージバッテリ」、または「蓄電池」としても知られる２次バッテリを指すために使用される）を充電するための方法はよく知られている。最も一般的な方法は、バッテリに直流電流を流すことから成る。この方法は、簡単ではあるが、温度の上昇およびガスの過剰発生を引き起こし得るうえ、バッテリの完全な再充電に長い期間を必要とする。
【０００４】
より改良の進んだバッテリ充電方法が、ＰＯＤＲＡＺＨＡＮＳＫＹにより特許文献１に開示されており、ニッケル金属水素バッテリ、鉛酸バッテリ、リチウムイオンバッテリ、ニッケルカドミウムバッテリ、またはニッケル金属水素バッテリに適用される。この方法は、高い周波数の電流パルスの第１のパック（ｐａｃｋ）をバッテリに与えることによって、第１の待機期間を変更することを含み、パルスの第１のパックは、電解物の混合を促進するために選択された周波数を有する。
【０００５】
一方では、Ｃｈｅｎ他が、特許文献２で、マルチ周波数合成電流（ｍｕｌｔｉ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を使用する、放電プロセスのない、バッテリを高速に充電するための方法および装置を提案している。
【０００６】
特許文献３で、ＰＥＴＲＯＶＩＣは、１０から２０秒の放電期間によって散在させられた２つの休止期間によって分離された、約６０から１８０秒の長期間の再充電パルスを有する波形を提示している。
【０００７】
バッテリ用の新しい再充電プロセスを開発する努力の傍ら、多くの企業が、より優れた性能を達成するために、新しい構造的特徴を有するバッテリの開発を試みている。松下電器産業株式会社は、例えば、（ｉ）高い放電特性を得るための特別の寸法をもつ陽極板と多孔性鉛陰極板を含むシールド型鉛酸バッテリを開示する特許文献３（ＴＡＫＥＨＩＲＯ他、また特許文献４も参照）、および（ｉｉ）電極反応時およびジュールの充電および再充電プロセス（Ｊｏｕｌｅ’ｓ  ｃｈａｒｇｉｎｇ  ａｎｄ  ｒｅｃｈａｒｇｉｎｇ  ｐｒｏｃｅｓｓ）時に電池内で発生する熱に起因する電池容器の歪みを低減する手段を有するシールド型アルカリストレージバッテリを開示する特許文献５（ＭＯＲＩＳＨＩＴＡ他）を出願した。
【０００８】
実際、電極反応時およびジュールの充電および再充電プロセス時には、電池容器が変形を受けるばかりでなく、バッテリ極板も変形を受ける。したがって、特許文献６（ＰＡＬＵＭＢＯ）では、バッテリ極板の歪みについて、より詳細には、バッテリの性能および寿命を低下させる、粒界すべり（ｇｒａｉｎ  ｂｏｕｎｄａｒｙ  ｓｌｉｄｉｎｇ）によって引き起こされるクリープ変形（ｃｒｅｅｐ  ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ）について懸念を示している。提案された手法は、鉛酸バッテリの電極が、クリープ変形、粒間腐食および割れ（ｉｎｔｅｒｇｒａｎｕｌａｒ  ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｒａｃｋｉｎｇ）に対して優れた抵抗力を得るように、物質中の粒界の構造を直接的に変えるというものである。
【０００９】
一方で、ＧＬＥＩＴＥＲ他は、電荷を誘導することで、金属、主として比表面積がきわめて高い金属で、可逆歪み振幅を引き起こし得ることを説明しており（例えば、非特許文献１参照）、特許文献７では、ＧＬＥＩＴＥＲ他は、電極を有する装置と、圧倒的大多数の原子が容易に接近可能な表面に配置されるスポンジ状のナノ構造金属浸透層（ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｍｅｔａｌ  ｐｅｒｍｅａｂｌｅ  ｌａｙｅｒ）と、電極と、複数の適用例にとって適切な光学的および力学的効果を与える電圧を印加する手段を開示している。
【００１０】
実際、金属の可逆変形についての問題は、すでにＴＩＭＯＳＨＥＮＫＯ他によって述べられており、ＴＩＭＯＳＨＥＮＫＯ他は、可逆変形（ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ  ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ）をこうむる、すなわち、曲げ試験によって直径対厚み比（Ｄ／ｔ）が大きい金属殻（ｍｅｔａｌｌｉｃ  ｓｈｅｌｌ）の対称的な側を同時に圧縮と引張の下に置いた場合の、薄い殻についての実験結果を述べる際に、「実験と理論との不一致は、殻が薄くなるほど大きくなる」と結論づけている（例えば、非特許文献２、４７０〜４８５ページ参照）。異なる金属合金は、同じ比率のＤ／ｔおよびＥ／σｙをもつ場合、同じ臨界曲線（ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｃｕｒｖｅ）を有することを、彼らはグラフと式によって説明している。したがって、黄銅および鋼の臨界曲線は、図１に示すように、関係式Ｅ／σｙ＝５４５で与えられる曲線「５４５」になる。鋼および黄銅の薄い管についての軸圧縮（ａｘｉａｌ−ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）および曲げ試験から得られた結果を用いて、著者は、臨界応力（ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｓｔｒｅｓｓ）について得られた値は、直径／厚み（Ｄ／ｔ）のすべての値についての軸圧縮試験において得られた値の約１．４倍であると結論づけている。
【００１１】
零点エネルギー（ＺＰＥ）など、これまで提示された背景技術に代わるものとして、新しいエネルギー源が探されている。ＰＵＴＨＯＦＦは、「量子真空（ｑｕａｎｔｕｍ  ｖａｃｕｕｍ）は、核エネルギー密度のオーダーか、またはそれより大きいと、ファインマン他によって控えめに推定されたエネルギー密度をもった、未使用エネルギーの巨大な貯蔵所である」と認めている（例えば、非特許文献３参照）。したがって、ＰＵＴＨＯＦＦは、「実用に供するため、ＺＰＥを『採掘する』ことができるだろうか？」という問いを投げかけた。さらに、ＰＵＴＨＯＦＦは、彼の研究室では、零点エネルギーを取り出して実用に供するための複数の実験形態について検討中であると述べている。例えば、ＰＩＮＴＯによる、これまで公開された中で最も新しい特許の１つ（例えば、特許文献７参照）は、零点エネルギーの利用を試みており、エネルギーを発生させる力学的力であるカシミール効果（Ｃａｓｉｍｉｒ  ｅｆｆｅｃｔ）を採用している。
【００１２】
【特許文献１】ＰＣＴ／ＵＳ９７／０２７２９  （ＷＯ９７／３２３８４）
【特許文献２】米国特許第５８０１５１５号明細書
【特許文献３】日本国特許出願第１１−１９４００８号（公開番号第２００１−０２３６８２号）
【特許文献４】ＷＰＩ／Ｄｅｒｗｅｎｔ文献ＡＮ２００１−２０７４３５／ＸＰ００２３０６６５７
【特許文献５】欧州特許出願公開第０６４４４０４号明細書
【特許文献６】欧州特許第１２２８５４４号明細書
【特許文献７】独国特許出願第１９９５２４４７  Ｃ１号（ＰＣＴ／ＥＰ００／ＷＯ０１／３３５９０）
【特許文献８】ＢＰ  ＰＩ９７０５８７１−８
【特許文献９】米国特許第６２９４８９３号明細書
【非特許文献１】GLEITER et al., Charge-Induced Reversible Stain in a Metal, Science Magazine, Apr 11, 2003, Vol.300, p.312-315
【非特許文献２】TIMOSHENKO, et al., Theory of Elastic Stability. New York: McGraw-Hill, Second Edition, 1963
【非特許文献３】PUTHOFF, "Can the Vacuum be Engineered for Space flight applications?", NASA Breakthrough Propulsion Physics Workshop, Aug. 12-14, 1997, NASA Lewis Research Center, Cleveland, OH
【非特許文献４】EISBERG et al, Fisica Quantica - Quantun physic of atoms, molecules, solids nuclei and particles, translation of RIBEIRO et al. Rio De Janeiro: Campus, 1994
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
背景技術において提示された解決策は、以下で説明する技術的な問題に起因する複数の不都合を有する。
【００１４】
ＰＯＤＲＡＺＨＡＮＳＫＹ、ＰＥＴＲＯＶＩＣ、ＣＨＥＮ、ＴＡＫＥＨＩＲＯ、ＭＯＲＩＳＨＩＴＡによって提供された解決策は、バッテリ電極における電荷誘発可逆歪み（ｃｈａｒｇｅ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ  ｓｔｒａｉｎ）を考慮しておらず、また圧縮下および引張下におかれる、高い面積対質量比をもつ自由電子ガス貯蔵体も使用していない。さらに、彼らは、エネルギー発生の可能性について、教示も示唆もしていない。
【００１５】
ＧＬＥＩＴＥＲは、サイエンスマガジン（Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｍａｇａｚｉｎｅ）の論文において、スポンジ状電極の再充電および放電が、金属に可逆弾性変形を生じさせることを立証したが、そのことを、バッテリプロセスに、または鉛酸バッテリなどにおけるスポンジ状電極の金属の弾性メカニズムに関連づけなかったことを指摘しておくことは重要である。さらに、ＧＬＥＩＴＥＲは、自らの特許で、ただ１つの電極、１つの浸透性多孔層、１つの電解物、および電圧印加手段を採用し、適切な電極が、高い伝導性金属を含むことを述べている。しかし、光と物質の相互作用によってエネルギーを発生させるためには、鉛のような、伝導性が低く、融点温度が低く、詳細には、室温でクリープをおこす金属を使用する必要がある。そのうえ、ＧＬＥＩＴＥＲは、２つのバッテリ、より具体的には、２つの鉛酸バッテリを有する構成を提供することなく、ただ１つの電極、１つのスポンジ状浸透層、１つの電解物、および電圧印加手段を使用している。
【００１６】
ＴＨＩＭＯＳＨＥＮＫＯもやはり、殻がより薄くなった場合の実験と理論の不一致という技術的問題に対する解決策を示しておらず、直径対厚み比（Ｄ／ｔ）のすべての値について得られた軸圧縮と比較した場合に４０％の増加を示す純粋な曲げの臨界応力の産業上の利用可能性を見つけていない。しかし、重大な問題は、温度を一定とした場合に、自由電子ガス（ｆｒｅｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｇａｓ）が物質の寸法変形の原因となるか、またはその反対が生じることなしに、金属が、臨界応力などの内在的な特性を変化させることができないことである。話を戻すと、ＴＩＭＯＳＨＥＮＫＯも、他の研究者たちと同様に、零点エネルギーからのエネルギー発生について、実用的な利用可能性を見つけていない。
【００１７】
これまでのところ、そのような変形に対する抵抗力を高めるための解決策を提供しようとするＰＡＬＵＭＢＯの努力は、エネルギーを発生させるためにそのような変形を利用することの利点に真っ向から対立する。
【００１８】
ＰＵＴＨＯＦＦによって説明され、公開された研究および特許もやはり、零点エネルギーの使用が望ましい産業上の利用可能性を示しておらず、ＰＵＴＨＯＦＦに「突き破るべき予見し得ない突破口がまだ存在している」と結論させた。例えば、ＰＩＮＴＯの特許は、大きな規模でカシミール効果を用いるのに必要となる極板を製造するための技術的限界があるので、より大きな零点エネルギーを発生させることができない。これまでのところ、説明したように、これは、バッテリプロセスに関係しない。
【００１９】
これらの関連問題およびその他の制約のため、今日利用可能なバッテリおよびエネルギー発生器は、通常のエネルギーを変換し得るだけという不都合を有する。水力発電および化石燃料のエネルギー源は、コストが高いうえ、環境に甚だしい悪影響を及ぼし、核エネルギーは、高い発電コストと、過去数１０年の間に世界中の報道機関によって報道された大災害の結果として認め得る極めて大きな操業リスクのため、エネルギー源としては退潮にあり、風力エネルギー、潮汐エネルギー、太陽電池、および燃料電池は、保証された無制限のエネルギーの発生には高いコストがかかる。
【００２０】
そのため、背景技術で説明した解決策は、零点エネルギー（ＺＰＥ）からのエネルギーの発生を可能とし得ない多くの技術的問題をまだ有している。すべての利用可能なバッテリは、充電および放電プロセスが非可逆的であるので、基本的にはエネルギー消費物であり、すなわち、実際にはエネルギー放散物（ｅｎｅｒｇｙ  ｄｉｓｓｉｐａｔｅｒ）である。それに加えて、バッテリの寿命に限りがあるため、発生する有毒な廃棄物およびバッテリが、大きな環境問題の原因となる。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
関連技術問題を解決するため、本発明は、自由電子ガスに関する熱ポテンシャルを生みだす引張および圧縮状態におかれる金属の表面積と質量との比が大きい金属製貯蔵体の発展的な構成による、光と物質の相互作用を介してエネルギー抽出および変換を行う量子発電器および関連装置を開示する。
【００２２】
上記の技術的解決策を使用する量子発電器の第１の態様は、外部の引張下金属殻を内部の圧縮下金属殻に誘電体で絶縁されたボルトとナットによって結合することによって構成された基本構成を有し、支配的な光電プロセスによってエネルギーを発生させる。
【００２３】
量子発電器の第２の態様は、本発明の最良の態様であって、量子コンデンサとして動作し、１つのステップにおいて、一方のバッテリの金属電極を引張状態におき、同じステップにおいて、他方のバッテリの金属電極を圧縮状態におくプロセスを作動させる、少なくとも２つのバッテリ対から基本的になる。続くステップにおいて、引張下および圧縮下にある両電極が相互接続される。この新しいプロセスは、優先的に鉛を用い、全サイクルにおいて、０ケルビン（−２７３．１５℃）から絶対作動温度の２倍の電子ガス熱ポテンシャルの変動内で、優先的に０ケルビン（−２７３．１５℃）付近および６００ケルビン（３２６．８５℃）付近で作動する。
【００２４】
技術者が、適切な動作性能を有する複数の説明した構成で本発明を容易に再現するようにするには、エネルギー抽出および変換のための量子発電器および関連装置のすべての態様およびパラメータについて考察する必要がある。
【００２５】
最初に、約３００Ｋ（２６．８５℃）の室温において、引張下にある金属が体積を増し、圧縮下にある金属が体積を減らすことを考察することが不可欠であり、その際、以下の記号を用いる。
【００２６】
【表１】
2006520176.tif 000043
【００２７】
したがって、体積の各立方メートルは、引張下では（１−２νε＋ε）立方メートルに増加し、圧縮下では（１＋２νε−ε）立方メートルに減少する。
【００２８】
一方で、圧縮下にある金属は、容積内の自由電子濃度（ｆｒｅｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）およびそのフェルミエネルギー（Ｆｅｒｍｉ  ｅｎｅｒｇｙ）が増し、引張下にある金属は、容積内の自由電子濃度およびそのフェルミエネルギーが減り、この様子は次式で表される。
【００２９】
【数１】
2006520176.tif 000044
【００３０】
ただし、上記の式では、以下の記号を用いた。
【００３１】
【表２】
2006520176.tif 000045
【００３２】
電子は、フェルミエネルギー準位に達するまでは、パウリの排他原理（Ｐａｕｌｉ  ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ  ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）に従って、状態ごとに２つの電子が存在するように、利用可能なエネルギー状態を満たすという事実のため、フェルミエネルギーは、容積内の自由電子濃度の増加に伴って増加する。
【００３３】
フェルミ−ディラック分布（Ｆｅｒｍｉ−Ｄｉｒａｃ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）ｆ（Ｕ）によれば、図２に示すように、与えられたエネルギー状態Ｕにおいて電子が見つかる確率は、次式によって計算される。
【００３４】
【数２】
2006520176.tif 000046
【００３５】
任意の与えられた温度Ｔ＞０Ｋにおけるエネルギー状態Ｕに対するｆ（Ｕ）のグラフによれば、ＵがＥＦに等しいとき、電子が見つかる確率ｆ（Ｕ）は、図２に示すように、５０％である。
【００３６】
フェルミ−ディラック分布における最も際立った変化は、高いフェルミエネルギーの周辺で生じ、温度によって、または引張下または圧縮下にある物質に生じる単位縦歪みによって引き起こされる。
【００３７】
図２は、フェルミエネルギーより高いエネルギー準位を有する状態のうちのごくわずかな割合が占有され、フェルミエネルギーより低いエネルギー準位のうちの同じわずかな割合が占有されないことを示している。
【００３８】
この割合をフェルミエネルギーよりわずかに高いエネルギー準位に制御して励起することは、一方の殻を圧縮することで得られるが、高い直径対厚み比によって増加する他方の殻の引張によって得られるフェルミエネルギーよりわずかに低いエネルギー準位に同じ割合の電子を励起することと共に行われる。これは、各々の殻において５０％であったＵ＝ＥＦにおける確率ｆ（Ｕ）が、一方の殻ではｆ（ＥＦ＋ΔＥＦ）に、他方の殻ではｆ（ＥＦ−ΔＥＦ）に変化するような、励起状態の順序づけ（ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ）を可能にする。理想は、金属殻の自由電子ガスの完全な再配向（ｒｅｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）が生じる、０に等しいｆ（ＥＦ＋ΔＥＦ）と、１００％に等しいｆ（ＥＦ−ΔＥＦ）を得ることである。
【００３９】
量子物理学が、フェルミエネルギーよりわずかに高いエネルギー準位および低いエネルギー準位をもつ励起電子の正確な割合は、
【００４０】
【数３】
2006520176.tif 000047
【００４１】
によって計算されることを示していること、また単位縦歪みが
【００４２】
【数４】
2006520176.tif 000048
【００４３】
と記述できることが実験的に検証されたことに留意されたい。殻の変形の全エネルギーは、
【００４４】
【数５】
2006520176.tif 000049
【００４５】
によって与えられ、しかも、加えられる圧縮応力σＣは、引張応力σｔに等しく、したがって、σＣ＝σｔ＝σとなる。エネルギーは個々の応力の平方に比例するので、σ臨界２＝σ圧縮２＋σ引張２が得られ、これはσ臨界２＝２σ２となることから、σ臨界＝σ√２、すなわち、σ臨界＝１．４１４σが得られる。
【００４６】
第２に、より広いスペクトル帯域における光電効果（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｅｆｆｅｃｔ）について考察することが必要である。パッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）または光子のエネルギーＥは、式Ｅ＝ｈνにより、周波数νに関係する。光電プロセスでは、光子は、光電陰極の電子に完全に吸収される。電子が金属表面から放出されるとき、その運動エネルギーＫは、Ｋ＝ｈν−ωによって与えられる。ただし、ｈνは、吸収された入射光子のエネルギーであり、ωは、金属から電子を引き離すのに必要な仕事に等しい。
【００４７】
仕事（ω）は、表面原子の引力場（ａｔｔｒａｃｔｉｖｅ  ｆｉｅｌｄ）と、内部での電子衝突に起因する運動エネルギーの喪失とに打ち克つために、費やされなければならない。いくつかの電子は、他の電子よりも強く結びついており、一部のエネルギー喪失は、その軌道上での衝突に起因する。結びつきがより弱く、内部での喪失がない場合、光電子は、最大運動エネルギー
【００４８】
【数６】
2006520176.tif 000050
【００４９】
をもって出現する。ただし、ω０は、仕事関数（ｗｏｒｋ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と呼ばれる金属の特性エネルギーである。これは、電子が金属表面を横切り、力学的応力が働かない通常の場合に電子を金属に拘束している引力から逃れるのに必要な最小エネルギーである。したがって、
【００５０】
【数７】
2006520176.tif 000051
【００５１】
であり、
【００５２】
【数８】
2006520176.tif 000052
【００５３】
なので、
【００５４】
【数９】
2006520176.tif 000053
【００５５】
が得られる。
【００５６】
図３に示すグラフは、複数の周波数における、ナトリウムの運動エネルギーの測定結果を示している。力学的励起のない場合の周波数の閾値は、４．３９×１０１４Ｈｚである。
【００５７】
これまで、金属中の電子は、箱内の粒子として取り扱われてきた。「エネルギーの箱」は壁が非常に高いので、電子は金属から逃れないものと暗黙的に考えられている。しかし、経験は、光電効果や熱電子放出（ｔｈｅｒｍｏ−ｉｏｎｉｃ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ）などでのように、また本特許の発明の動作を介して、電子が金属から逃れ得ることを示しており、本発明は、本特許で開示するように、自然状態にある金属のポテンシャルエネルギー関数を、適切な形状寸法（ｇｅｏｍｅｔｒｙ）と技術の使用によって大きく拡大された表面積に関係づけられた力学的応力によって励起された金属のポテンシャルエネルギー関数に修正した。
【００５８】
金属内の電子の場合、エネルギー関数はほぼ一定である。金属の表面近くでは、エネルギーは急速に大きくなり、金属境界の外側で、最大定数値に達する。金属の外側での電子のポテンシャルエネルギーとして値０を割り当てた場合、−Ｖ０は、図４Ａのグラフに示すように、合成ポテンシャル（ｒｅｓｕｌｔａｎｔ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ）の井戸の深さを表す。
【００５９】
図３のグラフに示すように、それ以下では、自然状態において、すなわち、機械的応力が加わらない状態において、光子が金属から電子を放出させることができないカットオフ周波数（ｃｕｔｏｆｆ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ν０が存在するという事実によって、Ｖ０を光電体験から具体的に決定することができる。
【００６０】
このことは、金属表面のよりエネルギーの大きい電子が、ポテンシャルの井戸の上端より低いエネルギーｈν０の閾値レベルにあることを示唆している。光子のエネルギーが閾値よりも上昇した場合に光電流が急速に増えるという事実は、金属内でよりも小さい運動エネルギーをもった電子の数が突然増加することを示している。このことは、フェルミ−ディラック分布関数と正確に対応する。よりエネルギーの大きい電子は、ＥＦの運動エネルギーを有し、その他の多くの電子は、わずかに小さなエネルギーを有する。
【００６１】
本特許では、ＥＦより高いエネルギーに励起されることによって、ポテンシャルの井戸の上端より低い
【００６２】
【数１０】
2006520176.tif 000054
【００６３】
より小さいエネルギーを用いて、金属表面にあるエネルギーのより大きい電子を十分な量だけ得る技術が示される。
【００６４】
Ｔ＝０Ｋ（−２７３．１５℃）のとき、すべての状態は、井戸の底より高いエネルギー準位ＥＦにおいて占有され、エネルギーのより大きい状態は、全エネルギー
【００６５】
【数１１】
2006520176.tif 000055
【００６６】
すなわち、
【００６７】
【数１２】
2006520176.tif 000056
【００６８】
を有する。
【００６９】
【数１３】
2006520176.tif 000057
【００７０】
であるので、温度が３００Ｋ（２６．８５℃）のとき、励起された電子の一部は、機械的応力によって達成し得るＥＦよりわずかにΔＥＦだけ高いエネルギーをもつという事実に追加される。
【００７１】
【数１４】
2006520176.tif 000058
【００７２】
とすると、図４Ａのグラフに示されるような、光電効果においてすでに確立された、応力の加わらない金属に関するポテンシャル関数の形式を、図４Ｂのグラフによる、力学的力によって生みだされた応力が加わった金属に関するポテンシャル関数に修正することが可能である。
【００７３】
フェルミエネルギーよりわずかに高いエネルギー準位およびわずかに低いエネルギー準位にある励起電子の割合についてのプロセスを、この操作において考慮すべき以下の特性および技術的パラメータ、すなわち、（ａ）温度、（ｂ）金属原子価（ｍｅｔａｌ  ｖａｌｅｎｃｅ）、（ｃ）弾性応力金属状態（ｅｌａｓｔｉｃ  ｓｔｒｅｓｓ  ｍｅｔａｌ  ｓｔａｔｅ）、（ｄ）金属の降伏点（ｙｉｅｌｄ−ｐｏｉｎｔ）と弾性率の比σｙ／Ｅ、（ｅ）直径と厚みの比Ｄ／ｔ、（ｆ）表面積、（ｇ）２つの結合された金属殻における臨界圧縮応力または臨界引張応力の４１．４％の増加を用いて、すなわち、量子発電器の第１実施形態を用いて制御することによって、零点エネルギー−ＺＰＥを発生させるための、熱エネルギー、光エネルギー、弾性エネルギー、および電気エネルギーの相互関係による、ＴＩＭＯＳＨＥＮＫＯによって述べられた金属殻の抵抗増加についての技術的な解決策および産業上の利用可能性が見つかった。
【００７４】
このことから、電子ガスの質量にだけ影響を及ぼす、発電器の第１実施形態によって引き起こされる引張応力による０ケルビン（−２７３．１５℃）と等価の効果が得られる。したがって、これは、すべての金属原子パーツ（ｍｅｔａｌ  ａｔｏｍｉｃ  ｐａｒｔｓ）が冷却される、背景技術の従来の工業的プロセスよりも効率的である。しかし、より小さな金属質量を用いても、スポンジ状の電極を使用する量子発電器の第２実施形態では、より顕著な結果が見られる。
【００７５】
説明のため、また理解を容易にするため、弾性（力学的）エネルギー、熱エネルギー、および電気エネルギーは、表面積対質量比が大きい自由電子の貯蔵体（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）に関係するものと定める。実用性のため、説明上の例として選択された自由電子の貯蔵体は、入手および取り扱いが容易であること、その特性が大量の文献中に容易に見つかること、また接触面積と純粋金属の活動量（ａｃｔｉｖｅ  ｍａｓｓ）の間のきわめて高い関係のために特に興味深いことなど数々の特徴のため、スポンジ状の鉛板であった。多孔性鉛板および微細結晶のいくつかの特性を以下に示す。
【００７６】
【表３】
2006520176.tif 000059
【００７７】
弾性域の限界まで多孔性鉛板を従わせるための、多孔性鉛板に関する力学的エネルギー（ＥＭ）の決定：ＥＭ＝（１／２）σｙ２Ｖ／Ｅ＝（１／２）（１２．７×１０６）２（７．６７×１０−６）／（１７．４×１０９）＝３．５５×１０−２Ｊ。
【００７８】
多孔性の鉛板からの自由電子ガスの質量（ｍＧ）を温度０Ｋ（−２７３．１５℃）から３００Ｋ（２６．８５℃）まで加熱するための熱エネルギーは、ｍＧ＝（８７／２０７．２）（６．０２×１０２３）（９．１１×１０−３１）（２）＝４．６１×１０−７ｋｇ、およびＥＴ＝（４．６１×１０−７）（１２８）（３００）＝１．７７×１０−２Ｊであることにより、ほぼＥＴ＝１．７７×１０−２Ｊである。そのため、これは、力学的エネルギー（ＥＭ）の半分の値に等しい。
【００７９】
そのため、単位縦歪み（ε）がＥＦよりわずかに高いエネルギーおよびわずかに低いエネルギーをもつ励起電子の割合の半分の値に等しいことをチェックするのがより容易であるのに加えて、低い降伏点および室温での高いクリープ効果のために、多孔性鉛の電子ガスを配向させるのにより小さなエネルギーしか使用されないので、多孔性鉛が選択された。
【００８０】
酸性溶液中の多孔性鉛板の電気エネルギー（ＥＥ）の決定：温度が３００Ｋ（２６．８５℃）の、１２５０ｋｇ／ｍ３のＨ２ＳＯ４の水溶液に入れた、寸法が０．１２０ｍ×０．１４０ｍ×０．００２ｍの陰極板によって形成される、コンデンサのエネルギー値について考察すると、キャパシタンスは、実験的に０．２９Ｆであると決定される。これは、電子ガスの容量効果（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  ｅｆｆｅｃｔ）である。強酸の電解液として良導体となる誘電体を有する従来のコンデンサは存在しないので、論及する特許の目的でもある量子コンデンサについて考察していることを強調することは重要である。
【００８１】
上記のキャパシタンス値は、０．４００ｓの半減時間（ｈａｌｆ−ｌｉｆｅ  ｔｉｍｅ）をもつ、同じ電解槽（ｃｅｌｌ）内の２枚の陰極多孔性鉛板の間の放電曲線から、２枚の板の間に２Ωの抵抗チャージ（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｃｈａｒｇｅ）を用い、またリアルタイムにデジタルオシロスコープを用いて得ることができる。測定値は、式：
【００８２】
【数１５】
2006520176.tif 000060
【００８３】
による近似的結果によって確証することができる。
【００８４】
【表４】
2006520176.tif 000061
【００８５】
上記の式によれば、自由電子ガスの効果によるキャパシタンスは、０．２９Ｆであり、実験によって得られた値を良い近似で確証している。したがって、理論的および実験的に確認された電気エネルギーＥＥは、ＥＥ＝（１／２）ＣＥＰｂ２＝（１／２）（０．２９）（０．３５）２＝１．７８×１０−２Ｊとして与えられる。
【００８６】
したがって、電気エネルギーと熱エネルギーとは等しく、各々、力学的エネルギーの５０パーセントに相当する。この点は、スポンジ状電極の質量を最適化するために、非常に重要である。
【００８７】
したがって、多孔性鉛電極の推定表面の電荷の放電は、０ケルビン（−２７３．１５℃）と等価の効果を引き起こす。この放電は、より速く電子ガスの質量に影響を及ぼし、量子発電器の第１の実施形態で採用されるプロセスよりも効率的なプロセスをもたらす。このようにして、量子発電器の第２の実施形態の作成が可能になる。
【００８８】
５．有利な効果
本特許のエネルギー抽出および変換のための量子発電器および関連装置は、金属の自由電子ガスの双配向を達成することによって、我々が住むどのような場所でも入手可能であり、コストが低く、環境への悪影響がなく、人間、植物、または動物に危害を加えるリスクがないという魅力的な利点を有する自然エネルギーを使用し、エネルギーの無制限の供給を可能にする。
【００８９】
上記の発明者らは誰も、エネルギー抽出および変換のための量子発電器および関連装置の発明にかかる動作で採用されたような複数のエネルギー形態の相互関係の結果としてのいかなる製造物も説明せず、また特許請求もしなかったので、背景技術と比較した場合、多くの利点が存在する。この相互関係は、わけても以下に示す効果によって、技術的、経済的、および環境的利点をもった非常に大きなインパクトおよび適用範囲を有する。
【００９０】
複数の上記の発明者らによって放電パルスとして採用されたパルスは、従来のバッテリに関してさえもエネルギー発生を達成することを可能としない。本発明は、電荷の放電によって制御される力学的引張パルスとして、正しい放電パルスを採用することを可能にする。この放電は、鉛の結晶格子の寸法を大きくし、結晶格子の体積変化に正しい電荷が再充電されることを可能にする。電極の結晶格子のこの体積変化は、放電時の引張状態と再充電パルスの終りに到達する圧縮状態との間に得られる。この方法は、より実用的なシステムを使用して、従来のバッテリに関してさえも、より速く、より効率的な再充電プロセスの利点を可能にする。
【００９１】
記載の文献のすべてに述べられているように、唯一のバッテリに対しては、通常の再充電システムが適用されるが、エネルギー抽出および変換のための量子発電器および関連装置は、少なくとも２つのバッテリを必要とする２以上の電解質環境において、複数のスポンジ状の鉛電極を採用する。これら２つのバッテリは、自由電子ガスの双配向を可能にする。
【００９２】
本発明によって得られる環境的に有利な効果は、非常に重要である。本発明は、既存のバッテリの寿命を少なくとも４倍に延ばし、同様に、有毒な廃棄物を４分の１に減らすことを可能にする。また、廃棄されたバッテリを利用する可能性も生まれ、環境に対する本発明の重要性はさらに増す。
【００９３】
本発明を用いれば、実用とするのに必要なエネルギーをバッテリの放電および再充電時に零点エネルギーから発生させるために、弾性金属エネルギーも利用され、これには、より少ない材料しか消費されず、効率がより高いという利点がある。
【００９４】
さらに、複数の有利な効果が得られる。ポータブルおよび固定量子エネルギー発生器は、悪天候に弱く、高価で、環境問題の原因となる送電線を不要にする。量子発電器は、雑音が低く、機械的振動もないため、実質的に保守がいらず、寿命が長い。熱をもったり、臭ったりすることがないので、どのような環境でも使用することができる。オーダーが核エネルギー密度と同じか、それより大きい、どこでも入手可能な高密度エネルギー源、零点エネルギーを使用するので、他のどのようなエネルギーシステムよりもわずかの材料しか必要としない。まとめると、この技術は、自然界に多く存在するリサイクル可能な材料を使用して、容易に広めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９５】
量子発電器および付属装置の最良の態様は、基本的に、少なくとも２つのバッテリ対で構成される量子発電装置の第２の実施形態であり、量子コンデンサとして動作し、１つのステップで一方のバッテリの金属電極を引張状態におき、同じステップで他方のバッテリの金属電極を圧縮状態におくプロセスを作動させる。続くステップで、引張下および圧縮下にある電極は、相互接続されて、その状態から解放される。この新しいプロセスは、優先的には鉛を用い、サイクル全体において、０ケルビン（−２７３．１５℃）から絶対作動温度の２倍の電子ガス熱ポテンシャルの変動内で、優先的には０ケルビン（−２７３．１５℃）付近および６００ケルビン（３２６．８５℃）付近で作動する。
【００９６】
８．発明の態様
エネルギー抽出および変換が、互いに絶縁された金属殻である、面積対質量比が高い、自由電子ガス貯蔵体を圧縮下および引張下におくことによって、光と物質の相互作用を介して達成される、量子発電装置の第１の実施形態。
【００９７】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃに示された量子発電装置の第１の実施形態は、外部金属殻（１ａ）と、内部金属殻（２ａ）と、ボルトおよびナット（３ａ）と、優先的にはポリマーである誘電体または絶縁体（４ａ）と、放射エネルギーの永久転移を調べるマルチメータなどの電圧測定機器に接続する電気的導体（５ａ）、（５ｂ）とによって構成される。
【００９８】
金属殻（１ａ）および（２ａ）は、金属の降伏強度と弾性率の間の適切な関係（σｙ／Ｅ）に関連する、高い直径対厚み比（Ｄ／ｔ）を有する。
【００９９】
ボルトおよびナット（３ａ）は、外部金属殻（１ａ）を引張下におき、内部金属殻（２ａ）を圧縮下におく。ボルトおよびナット（３ａ）と金属殻（２ａ）の間には、双方の殻を絶縁するために、誘電体（４ａ）が存在する。発生させた放射エネルギー電圧は、例えば、電気的導体（５ａ）、（５ｂ）に接続されるデジタルマルチメータによって調べられる。
【０１００】
図５Ｄ、図５Ｅには、別の簡略化された実施形態が示されており、高いＤ／ｔ比をもつ金属殻（１ｂ）を圧縮下におき、下部および上部で硬質ポリマー（４ｂ）によって絶縁されたボルト（３ｂ）を引張下におくことによって、エネルギーを得る。
【０１０１】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃ、図５Ｄ、図５Ｅに示す装置では、金属殻（１ａ）、（２ｂ）、（１ｂ）、および金属ボルトおよびナット（３ａ）、（３ｂ）は、同じ化学的組成を有する。さらなる試験によって、異なる化学的組成の構成要素（１ａ）、（２ａ）、（１ｂ）、（３ａ）、（３ｂ）を用いても、所望の工業化を達成し得ることが確かめられた。機械的設計は、用途によって変化し得るが、実用性を別にすれば、１対のアイソレータによって両端で連結された引張された棒に接合された圧縮された殻を使用することで、より良い結果が得られる。
【０１０２】
例えば、チタン殻を用いる図５Ｄの実施形態の構造設計の場合、室温および湿度７０％において、直径０．０８５ｍ、厚み０．０００２ｍ、高さ０．０９０ｍであり、ボルト（ｂｏｌｔ）当たり４０×１０−９アンペアを得ることができる。
【０１０３】
したがって、量子発電器の説明する実施形態は、力学的歪みによって直接的に誘発される光と物質の相互作用によるエネルギー抽出および変換を容易に理解できるようにする、革新的で発展的な概念を有する基本形態である。この構成は、小さな面積のため、また金属表面の面積と金属質量の間の到達される小さな比のため、使用される金属（または複数の金属）の起電力によって生みだされる非常に低い電力アベイラビリティ（ｐｏｗｅｒ  ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）を有する。
【０１０４】
量子発電装置の第２の実施形態は、量子発電器の説明した実施形態と比較して、エネルギーの増加を図るために、多孔性鉛板を用いて開発された。したがって、エネルギー抽出および変換は、電気的力によって生みだされる力学的歪みによって誘発される光と物質の相互作用を介して生じる。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄは、本発明において許容される第２の実施形態を示しているが、これらの形態に限定されない。これは、より高い電力を生みだし、金属質量がより小さく、同じ容積に、より良い理解のために以下でバッテリ（１０）および（１１）として参照される非限定的な形態の、量子コンデンサとして動作する、少なくとも２つのバッテリ対ごとに最低限の数の極板を有し、以下で説明する手順に従う、量子発電器の第２の実施形態の必須の特徴を有する構成で、本発明の技術を実施するための実用的な方法を示している。
【０１０５】
第１に、鉛酸バッテリの構成に使用される背景技術の周知の技法で形成される純金属の微小粒子から構成される、より良い理解のために以下で陰極多孔性鉛板（６）および（７）として参照される非限定的な形態の、多孔性鉛板（６）および（７）の使用によって、一定の容積を有する自由電子貯蔵体の金属の表面積と質量の間のより高い比を達成する技術が選択された。説明される革新的な効果は、自由電子貯蔵体の金属の表面積と質量の間のさらに高い比を得るために、より薄い板とより小さな粒子を使用する改良を行い、エネルギー発生の効率を高めることができる。
【０１０６】
それに加えて、電解槽（１０）および電解槽（１１）の内部の、より良い理解のために以下で陽極二酸化鉛板（８）および（９）として参照される非限定的な形態の、陽極多孔性二酸化鉛板と関係する多孔性鉛板（６）および（７）の物理的構成は、電源（１２）の起電力によって生みだされる圧縮状態と、図示の逆分極電源（１３）による放電によって生みだされる引張状態とによって、多孔性鉛板（６）および（７）内の自由電子の励起を制御することを可能にする。
【０１０７】
電源（１２）および逆分極電源（１３）は、以下で説明するように、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄに示す、２枚の陰極鉛板（６）および（７）と、２枚の陽極二酸化鉛板（８）および（９）とを、バッテリ（１０）およびバッテリ（１１）の内部で、時には同じステップで、時には時間的に異なるステップで作動させる。
【０１０８】
動作を開始させるため、量子発電器の第２の実施形態は、完全に充電されるべきであり、すなわち、陰極多孔性鉛板（６）および（７）と、陽極二酸化鉛板（８）および（９）は、すべて充電される。
【０１０９】
第１のステップにおいて、図６Ａに示すように、電源（１２）は、陰極鉛板（７）と陽極二酸化鉛板（９）の間に接続されて、陰極鉛板（７）を圧縮し、逆分極電源（１３）は、陰極鉛板（６）と陽極二酸化鉛板（８）の間に接続されて、陰極鉛板（６）を引張下におく。
【０１１０】
第２のステップにおいて、図６Ｂに示すように、第１のステップで引張下におかれた陰極鉛板（６）は、第１のステップで圧縮された他方の陰極鉛板（７）に接続され、陽極二酸化鉛板（８）は、他方の陽極二酸化鉛板（９）に接続される。陰極鉛板（６）は、バッテリ（１０）および（１１）の分極の干渉による強め合いによって、第１のステップで圧縮された陰極鉛板（７）から電子ガス流を受け取るために接続される。
【０１１１】
第３のステップにおいて、図６Ｃに示すように、電源（１２）は、陰極鉛板（６）と陽極二酸化鉛板（８）の間に接続されて、陰極鉛板（６）を圧縮し、逆分極電源（１３）は、陰極鉛板（７）と陽極二酸化鉛板（９）の間に接続されて、陰極鉛板（７）を引張下におく。
【０１１２】
第４のステップにおいて、第３のステップで引張下におかれた陰極鉛板（７）は、第３のステップで圧縮された他方の陰極鉛板（６）に接続され、陽極二酸化鉛板（８）は、他方の陽極二酸化鉛板（９）に接続される。陰極鉛板（７）は、バッテリ（１０）および（１１）の分極の干渉による強め合いによって、第３のステップで圧縮された陰極鉛板（６）から電子ガス流を受け取るために接続される。
【０１１３】
極板（６）、（７）、（８）、（９）、逆分極電源（１３）、および電源（１２）の間の内部電気接続は、充電、放電、および解放のこのサイクルを交替させる制御回路によって切り替えられる。この制御回路は、サイクルの繰り返しを可能にし、好ましくは専用ソフトウェアによって制御される。
【０１１４】
サイクルにおける出力エネルギーと入力エネルギーの差は、発生エネルギーを示す。一定の温度におけるこの発生エネルギーは、電解バッテリ（１０）、（１１）の組成と濃度、バッテリと極板の形状寸法、結晶または粒子の寸法、陰極鉛板（６）、（７）の特性、陽極二酸化鉛（８）、（９）の特性、および４つの各ステップの作動時間の関数である。
【０１１５】
本発明の一改良実施形態では、量子発電装置は、３以上のバッテリを含むことができ、前記バッテリは常に対をなし、直流電流を得るために、バッテリ（１０）および（１１）について説明したような点在サイクル（ｉｎｔｅｒｓｐｅｒｓｅｄ  ｃｙｃｌｅｓ）で、量子コンデンサとして動作する。さらに、各バッテリは、２以上の陰極多孔性鉛板（６）および（７）と、２以上の陽極二酸化鉛（８）および（９）を含むことができ、前記極板は、各バッテリ内で常に対称的に配置され、バッテリ対において、陰極鉛板（６）および（７）と、陽極二酸化鉛（８）および（９）について説明したように、サイクル内で接続状態が交替する。
【０１１６】
さらに、システムは、第２および第４のステップ（図６Ｂおよび図６Ｄ）において、量子コンデンサとして動作して、光と物質の相互作用によってエネルギーを発生させ、第１および第３のステップ（図６Ａおよび図６Ｃ）において、応力および歪み電気システム（ｓｔｒｅｓｓ  ａｎｄ  ｓｔｒａｉｎ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）として動作する。その結果、この実施形態に関して、これは、特許文献８から結果として得られる新しい製造物となる。
【０１１７】
説明のため、また理解を容易にするため、量子発電器の第２の実施形態の利用における、正味のエネルギーを決定する。使用される極板は、本文献の技術的解決策で説明した極板と同じで、寸法は０．１２０ｍ×０．１４０ｍ×０．００２ｍである。さらに、この量子発電装置は、２つの実験的な開放型バッテリ（ｏｐｅｎ  ｂａｔｔｅｒｙ）を含み、各バッテリには、２つの陽極板と２つの陰極板が対称に配置される。バッテリはまた、３００Ｋの、濃度が１２５０ｋｇ／ｍ３のＨ２ＳＯ４と、濃度が１３００ｋｇ／ｍ３のＮａ２ＳＯ４の水溶液の電解質を含む。使用される各バッテリは、２．０４Ｖの公称電圧（ｎｏｍｉｎａｌ  ｔｅｎｓｉｏｎ）を有する。
【０１１８】
この例示的な量子発電器では、以下に示す特性を有するパルスが用いられる。
【０１１９】
【表５】
2006520176.tif 000062
【０１２０】
サイクルの各半分における、この例示的な量子発電器のいくつかの特性は、以下のようになる。
【０１２１】
【表６】
2006520176.tif 000063
【０１２２】
したがって、上記の特性をもつ量子発電器は、各サイクルにおいて、約７．８Ｊの正味のエネルギーを発生する。
【０１２３】
エネルギー抽出および変換のための量子発電器および関連装置は、特許文献９で部分的に説明されているように、「物質と相互作用を行って主として光電プロセスを介してエネルギーを発生させる放射を誘発するパルスによって、蓄電池および／または［量子］コンデンサの極板の間での電荷の移送を引き起こし」、そのため、この態様では一般に、より大きな面積対質量比、低い降伏点、および降伏点と弾性率との適切な関係の獲得を技術的に容易にする金属に関連させて適合され、本発明では、新しい結果の製造物によって開発された。したがって、それらは、様々な国、すなわち、南アフリカ（＃９８／４４６０）、レバノン（＃５９６３）、台湾と中華人民共和国（＃８７１０８７４３）、ブラジル（＃９７０５８８７１−８）、マレーシア（ＰＩ＃９８０２３２９）、英国（ＧＢ＃２３３７１６５）、米国（ＵＳ＃６２９４８９３）などで公開された発明特許「蓄電池における放射システムおよび結果の製造物」の新しい結果の製造物である。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
エネルギー抽出および変換のための量子発電器および関連装置は、非限定的な方法で、蓄電池、無停電電源、電源、または関連製品の既存工業部門において製造することができる。
【０１２５】
エネルギー抽出および変換のための量子発電器および関連装置は、産業的には、電気エネルギー源として利用することができ、建物全体の配電盤にエネルギーを供給する中央ユニットとして動作する。ポータブルな単独エネルギー発生器として、ホームエネルギーシステム（ＨＥＳ）の構想に役立てることができる。
【０１２６】
エネルギー抽出および変換のための量子発電器および関連装置は、パーソナルコンピュータ、電話局（ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ  ｃｅｎｔｒａｌ）、緊急機器、ならびに電子および電気機器などの機器に組み込んで、それらを無線および再充電不要装置とすることもできる。
【０１２７】
同様に、セル電話、ノートブック、およびその他の無線機器は、エネルギー抽出および変換のための量子発電器および関連装置の適切な態様により、既存バッテリの不便な短い寿命に対する解決策を得る。
【０１２８】
産業上の利用可能性は広く、エネルギー抽出および変換のための量子発電器および関連装置の適切な態様により、電気通信、エネルギー、照明、自動車、航空、宇宙、防衛、および医薬業界などにおいて役立てることができよう。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】非特許文献２、４７０ページからの引用であるが、本発明の性質およびより良い理解のために、横座標の目盛を直径と厚みの比（Ｄ／ｔ）に変更してあるグラフであって、異なる金属合金であっても、同じＤ／ｔ比およびＥ／σｙ比をもてば、同じ臨界曲線をもつことを示すグラフである。
【図２】与えられたエネルギー状態Ｕにおいて電子が見つかる確率を示した、０ケルビン（−２７３．１５℃）およびその他の温度における、フェルミ−ディラック分布関数ｆ（Ｕ）を示すグラフである。
【図３】非特許文献４、５３ページから引用した、ナトリウム表面への光の入射に起因するカットオフポテンシャルを複数の周波数についてＭＩＬＩＫＡＮが測定した結果を示すグラフである。
【図４Ａ】非特許文献４、５１８ページから引用した、力学的応力の加わらない金属における伝導電子の平均ポテンシャルエネルギーを示す図である。
【図４Ｂ】力学的応力によって励起された金属における伝導電子の平均ポテンシャルエネルギーを示す図である。
【図５Ａ】ボルトおよびナットと、外部金属殻と、内部金属殻と、絶縁体という構成要素が示された、第１の実施形態の量子発電器を示す斜視図である。
【図５Ｂ】ボルトおよびナットと、外部金属殻と、内部金属殻と、絶縁体という構成要素が示された、第１の実施形態の量子発電器を示す展開斜視図である。
【図５Ｃ】ボルトおよびナットと、外部金属殻と、内部金属殻と、絶縁体という構成要素が示された、第１の実施形態の量子発電器を示す上面図およびＡＡ線横断面図である。
【図５Ｄ】ボルトおよびナットと、外部金属殻と、内部金属殻と、絶縁体という構成要素が示された、量子発電器の簡略実施形態を示す斜視図である。
【図５Ｅ】ボルトおよびナットと、外部金属殻と、内部金属殻と、絶縁体という構成要素が示された、量子発電器の簡略実施形態を示す展開斜視図である。
【図６Ａ】サイクルの４つのステップの各々における、量子発電器の第２実施形態の構成を示す図である。
【図６Ｂ】サイクルの４つのステップの各々における、量子発電器の第２実施形態の構成を示す図である。
【図６Ｃ】サイクルの４つのステップの各々における、量子発電器の第２実施形態の構成を示す図である。
【図６Ｄ】サイクルの４つのステップの各々における、量子発電器の第２実施形態の構成を示す図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006520176.tif 000064
【図２】
2006520176.tif 000065
【図３】
2006520176.tif 000066
【図４Ａ】
2006520176.tif 000067
【図４Ｂ】
2006520176.tif 000068
【図５Ａ】
2006520176.tif 000069
【図５Ｂ】
2006520176.tif 000070
【図５Ｃ】
2006520176.tif 000071
【図５Ｄ】
2006520176.tif 000072
【図５Ｅ】
2006520176.tif 000073
【図６Ａ】
2006520176.tif 000074
【図６Ｂ】
2006520176.tif 000075
【図６Ｃ】
2006520176.tif 000076
【図６Ｄ】
2006520176.tif 000077
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月7日(2005.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部引張下金属殻（１ａ）が、圧縮された内部金属殻（２ａ）に誘電体（４ａ）によって絶縁されたボルトおよびナット（３ａ）によって結合され、前記金属殻は、高い直径対厚み比を有することを特徴とする量子発電装置。
【請求項２】
圧縮された外部金属殻（１ｂ）が、引張下にある内部金属棒（３ｂ）にそれらの端で、両端で１対の絶縁体（４ｂ）によって絶縁されたネジとナットによって結合され、前記金属殻は、高い直径対厚み比を有することを特徴とする量子発電装置。
【請求項３】
陰極多孔性鉛板（６）および（７）と、陽極多孔性二酸化鉛板（８）および（９）とを含み、それらすべては、微細粒子または優先的により寸法の小さい粒子から構成され、優先的にドープされた酸性溶液に浸され、そのような極板が、量子コンデンサとして、少なくとも２つのバッテリ（１０）および（１１）を有するバッテリ対に配列され、前記極板は、高い面積対質量比をもち、前記極板は、点在時間および空間（ｉｎｔｅｒｓｐｅｒｓｅｄ  ｔｉｍｅ  ａｎｄ  ｓｐａｃｅ）において、電源（１２）によって圧縮状態におかれ、逆分極電源（１３）によって引張状態におかれることを特徴とする量子発電装置。
【請求項４】
請求項３に記載の量子発電装置のエネルギー抽出および変換用プロセスであって、逆分極電源（１３）による放電と電源（１２）による再充電の交替サイクルが、
第１のステップにおいて、前記電源（１２）が、前記陰極板（７）と前記陽極板（９）の間に接続されて、前記陰極鉛板（７）を圧縮し、前記逆分極電源（１３）が、前記陰極板（６）と前記陽極板（８）の間に接続されて、前記陰極板（６）を引張下におき、
第２のステップにおいて、前記陰極鉛板（６）が、他方の陰極鉛板（７）に接続され、前記陽極鉛板（８）が、他方の陽極鉛板（９）に接続され、
第３のステップにおいて、前記電源（１２）が、前記陰極板（６）と前記陽極板（８）の間に接続されて、前記陰極鉛板（６）を圧縮し、前記逆分極電源（１３）が、前記陰極板（７）と前記陽極板（９）の間に接続されて、前記陰極鉛板（７）を引張下におき、
第４のステップにおいて、前記陰極鉛板（６）が、他方の陰極鉛板（７）に接続され、前記陽極鉛板（８）が、他方の陽極鉛板（９）に接続される活動シーケンスを有し、
次の期間に、４つのステップのこの交替サイクルが繰り返されることを特徴とするプロセス。
【請求項５】
前記極板（６）、（７）、（８）、（９）、前記逆分極電源（１３）、および前記電源（１２）の間の内部電気接続は、充電と放電のサイクルを交替させる制御回路によって切り替えられ、前記制御回路は、好ましくは専用ソフトウェアによって制御されることを特徴とする請求項３および４に記載の量子発電装置。
【請求項６】
１組の量子コンデンサである、それぞれが１組の金属電極を有するバッテリを用いて発電する方法であって、
前記１組のバッテリの内の一方のバッテリの少なくとも１つの金属電極が引張状態にし、前記１組のバッテリの内の他方のバッテリの少なくとも１つの金属電極が圧縮状態にするステップと、
次に、引張下におかれた前記少なくとも１つの金属電極と圧縮下におかれた前記少なくとも１つの金属電極とが相互に接続するステップと
を備えたことを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2006520176.tif 000078
2006520176.tif 000079
2006520176.tif 000080