(57)【要約】低温核融合の生成方法および低温核融合を生成するための融合促進材料の製造方法が開示される。融合を生成させる方法は融合促進材料を選定すること、融合促進材料を同位体水素源で水素化すること、および融合促進材料において非平衡条件を樹立することを含む。融合を生成させる方法は融合促進材料を清浄化することを含む。さらに、融合を生成させる方法は、融合促進材料を熱処理することを含む。融合を生成させるための融合促進材料を製造する方法は融合促進材料を選定すること、および同位体水素源で融合促進材料を水素化することを含む。融合を生成させるための融合促進材料を製造する方法は融合促進材料を清浄化することを含む。さらに、融合を生成させるための融合促進材料を製造する方法は融合促進材料を熱処理することを含む。
2004507713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
融合促進材料を選ぶこと；
同位体水素源で融合促進材料を水素化すること；ならびに
融合促進材料における非平衡条件を樹立すること、
を含む、融合の生成方法。
【請求項２】
融合促進材料がチタンを含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
非平衡条件が融合促進材料に供給されるエネルギーにより樹立される請求項１記載の方法。
【請求項４】
同位体水素源が重水素にもとづく酸、重水素ガス、もしくは重水を含む請求項１〜３のいずれか記載の方法。
【請求項５】
エネルギーが電流を融合促進材料に通すこと、または融合促進材料に１つ以上の電場もしくは磁場、電磁波、レーザー放射、化学反応、機械的応力、加速粒子、温度変化、もしくは相変化を加えることにより、供給される請求項３記載の方法。
【請求項６】
エネルギーが直流を融合促進材料に通すことにより供給される請求項５記載の方法。
【請求項７】
融合促進材料がチタンを含む請求項６記載の方法。
【請求項８】
エネルギーが交流または直および交流の組合わせを融合促進材料に通すことにより供給される請求項５記載の方法。
【請求項９】
１つ以上の化学反応における反応物が重水素化材料を含む請求項５記載の方法。
【請求項１０】
融合促進材料がチタンを含む請求項９記載の方法。
【請求項１１】
重水素化材料が重水素化リチウムを含む請求項９記載の方法。
【請求項１２】
融合促進材料がチタンを含む請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
同位体水素源が重水素にもとづく酸、重水素ガスもしくは重水を含む請求項５，６，７，８，９，１０，１１もしくは１２記載の方法。
【請求項１４】
融合促進材料の形態を選定する段階をさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項１５】
融合促進材料が金属を含む請求項１記載の方法。
【請求項１６】
非平衡条件がエネルギーを融合促進材料に供給することにより樹立される請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
同位体水素源が重水素にもとづく酸、重水素ガスもしくは重水を含む請求項１５もしくは１６記載の方法。
【請求項１８】
エネルギーが電流を融合促進材料に通すこと、または融合促進材料に１つ以上の電場もしくは磁場、電磁波、レーザー放射、化学反応、機械的応力、加速粒子、温度変化、もしくは相変化を加えることにより供給される請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
エネルギーが直流を融合促進材料に通すことにより供給される請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
金属がチタンを含む請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
エネルギーが交流または直および交流の組合わせを融合促進材料に通すことにより供給される請求項１８記載の方法。
【請求項２２】
１つ以上の化学反応における反応物が重水素化材料を含む請求項１８記載の方法。
【請求項２３】
金属がチタンを含む請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
重水素化材料が重水素化リチウムを含む請求項２２記載の方法。
【請求項２５】
金属がチタンを含む請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
同位体水素源が重水素にもとづく酸、重水素ガスもしくは重水を含む請求項１８，１９，２１，２２もしくは２４記載の方法。
【請求項２７】
金属が、銅、鉄、ランタン、ニッケル、パラジウム、白金、タンタル、チタン、亜鉛もしくはジルコニウムを含む請求項１５記載の方法。
【請求項２８】
金属がチタンを含む請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
融合促進材料の形態を選定する段階をさらに含む請求項１５記載の方法。
【請求項３０】
融合促進材料が合金である請求項１記載の方法。
【請求項３１】
非平衡条件がエネルギーを融合促進材料に供給することにより樹立される請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
同位体源が重水素にもとづく酸、重水素ガスもしくは重水を含む請求項３０もしくは３１記載の方法。
【請求項３３】
エネルギーが電流を融合促進材料に通すこと、または融合促進材料に１つ以上の電場もしくは磁場、電磁波、レーザー放射、化学反応、機械的応力、加速粒子、温度変化、もしくは相変化を加えることにより、供給される請求項３１記載の方法。
【請求項３４】
エネルギーが直流を融合促進材料に通すことにより供給される請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
合金がチタンを含む請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
エネルギーが交流または直および交流の組合わせを融合促進材料に通すことにより供給される請求項３３記載の方法。
【請求項３７】
１つ以上の化学反応における反応物が重水素化材料を含む請求項３３記載の方法。
【請求項３８】
合金がチタンを含む請求項３７記載の方法。
【請求項３９】
重水素化材料が重水素化リチウムを含む請求項３７記載の方法。
【請求項４０】
合金がチタンを含む請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
同位体水素源が重水素にもとづく酸、重水素ガスもしくは重水を含む請求項３３，３４，３６，３７もしくは３９記載の方法。
【請求項４２】
合金がアルミニウム約６ｗｔ％、バナジウム約６ｗｔ％およびスズ約２ｗｔ％を有するチタン、またはアルミニウム約６ｗｔ％およびバナジウム約４ｗｔ％を有するチタンを含む請求項３０記載の方法。
【請求項４３】
合金がチタンを含む請求項３０記載の方法。
【請求項４４】
融合促進材料の形態を選定する段階をさらに含む請求項３０記載の方法。
【請求項４５】
融合促進材料が金属組成物を含む請求項１記載の方法。
【請求項４６】
非平衡条件がエネルギーを融合促進材料に供給することにより樹立される請求項４５記載の方法。
【請求項４７】
同位体水素源が重水素にもとづく酸、重水素ガスもしくは重水を含む請求項４５もしくは４６記載の方法。
【請求項４８】
エネルギーが電流を融合促進材料に通すこと、または融合促進材料に１つ以上の電場もしくは磁場、電磁波、レーザー放射、化学反応、機械的応力、加速粒子、温度変化、もしくは相変化を加えることにより供給される請求項４６記載の方法。
【請求項４９】
エネルギーが直流を融合促進材料に通すことにより供給される請求項４８記載の方法。
【請求項５０】
金属組成物がチタンを含む請求項４９記載の方法。
【請求項５１】
エネルギーが交流または直および交流の組合わせを融合促進材料に通すことにより供給される請求項４８記載の方法。
【請求項５２】
１つ以上の化学反応における反応物が重水素化材料を含む請求項４８記載の方法。
【請求項５３】
金属組成物がチタンを含む請求項５２記載の方法。
【請求項５４】
重水素化材料が重水素化リチウムを含む請求項５２記載の方法。
【請求項５５】
金属組成物がチタンを含む請求項５４記載の方法。
【請求項５６】
同位体水素源が重水素にもとづく酸、重水素ガスもしくは重水を含む請求項４８，４９，５１，５２もしくは５４記載の方法。
【請求項５７】
金属組成物が、チタン酸バリウム、ランタン３−ニッケル、ランタン−ニッケル５、リチウム−重水素化アルミニウム、重水素化リチウム、トリウム−コバルト、トリウム−鉄、トリウム−マンガン、トリウム−ニッケルもしくはチタン−鉄を含む請求項４５記載の方法。
【請求項５８】
金属組成物がチタンを含む請求項４５記載の方法。
【請求項５９】
融合促進材料の形態を選定する段階をさらに含む請求項４５記載の方法。
【請求項６０】
融合促進材料を選ぶこと；ならびに同位体水素源で融合促進材料を水素化すること、を含む、融合を生成するための融合促進材料の製造方法。
【請求項６１】
融合促進材料がチタンを含む請求項６０記載の方法。
【請求項６２】
同位体水素源が重水素にもとづく酸、重水素ガスもしくは重水を含む請求項６０もしくは６１記載の方法。
【請求項６３】
融合促進材料の形態を選定する段階をさらに含む請求項６０記載の方法。
【請求項６４】
融合促進材料が金属を含む請求項６０記載の方法。
【請求項６５】
金属が、銅、鉄、ランタン、ニッケル、パラジウム、白金、タンタル、チタン、亜鉛もしくはジルコニウムを含む請求項６４記載の方法。
【請求項６６】
金属がチタンを含む請求項６４記載の方法。
【請求項６７】
同位体水素源が重水素にもとづく酸、重水素ガスもしくは重水を含む請求項６４，６５もしくは６６記載の方法。
【請求項６８】
融合促進材料の形態を選定する段階をさらに含む請求項６４記載の方法。
【請求項６９】
融合促進材料が合金を含む請求項６０記載の方法。
【請求項７０】
合金がアルミニウム約６ｗｔ％、バナジウム約６ｗｔ％およびスズ約２ｗｔ％を有するチタン、またはアルミニウム約６ｗｔ％およびバナジウム約４ｗｔ％を有するチタンを含む請求項６９記載の方法。
【請求項７１】
合金がチタンを含む請求項６９記載の方法。
【請求項７２】
同位体水素源が重水素にもとづく酸、重水素ガスもしくは重水を含む請求項６９，７０もしくは７１記載の方法。
【請求項７３】
融合促進材料の形態を選定する段階をさらに含む請求項６９記載の方法。
【請求項７４】
融合促進材料が金属組成物を含む請求項６０記載の方法。
【請求項７５】
金属組成物が、チタン酸バリウム、ランタン３−ニッケル、ランタン−ニッケル５、リチウム−重水素化アルミニウム、重水素化リチウム、トリウム−コバルト、トリウム−鉄、トリウム−マンガン、トリウム−ニッケルもしくはチタン−鉄を含む請求項７４記載の方法。
【請求項７６】
金属組成物がチタンを含む請求項７４記載の方法。
【請求項７７】
同位体水素源が重水素にもとづく酸、重水素ガスもしくは重水を含む請求項７４，７５もしくは７６記載の方法。
【請求項７８】
融合促進材料の形態を選定する段階をさらに含む請求項７４記載の方法。
【請求項７９】
融合促進材料を選ぶこと；
融合促進材料を清浄化すること；
同位体水素源で融合促進材料を水素化すること；ならびに
融合促進材料における非平衡条件を樹立すること、
を含む、融合の生成方法。
【請求項８０】
融合促進材料がチタンを含む請求項７９記載の方法。
【請求項８１】
非平衡条件が融合促進材料に供給されるエネルギーにより樹立される請求項７９記載の方法。
【請求項８２】
同位体水素源が重水素にもとづく酸、重水素ガス、もしくは重水を含む請求項７９，８０もしくは８１記載の方法。
【請求項８３】
エネルギーが電流を融合促進材料に通すこと、または融合促進材料に１つ以上の電場もしくは磁場、電磁波、レーザー放射、化学反応、機械的応力、加速粒子、温度変化、もしくは相変化を加えることにより、供給される請求項８１記載の方法。
【請求項８４】
エネルギーが直流を融合促進材料に通すことにより供給される請求項８３記載の方法。
【請求項８５】
融合促進材料がチタンを含む請求項８４記載の方法。
【請求項８６】
エネルギーが交流または直および交流の組合わせを融合促進材料に通すことにより供給される請求項８３記載の方法。
【請求項８７】
１つ以上の化学反応における反応物が重水素化材料を含む請求項８３記載の方法。
【請求項８８】
融合促進材料がチタンを含む請求項８７記載の方法。
【請求項８９】
重水素化材料が重水素化リチウムを含む請求項８７記載の方法。
【請求項９０】
融合促進材料がチタンを含む請求項８９記載の方法。
【請求項９１】
同位体水素源が重水素にもとづく酸、重水素ガスもしくは重水を含む請求項８３，８４，８５，８６，８７，８８，８９もしくは９０記載の方法。
【請求項９２】
融合促進材料の形態を選定する段階をさらに含む請求項７９記載の方法。
【請求項９３】
融合促進材料を選ぶこと；
融合促進材料を清浄化すること；ならびに
同位体水素源で融合促進材料を水素化すること；
を含む、融合の生成方法。
【請求項９４】
融合促進材料がチタンを含む請求項９３記載の方法。
【請求項９５】
同位体水素源が重水素にもとづく酸、重水素ガス、もしくは重水を含む請求項９３もしくは９４記載の方法。
【請求項９６】
融合促進材料の形態を選定する段階をさらに含む請求項９３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
発明の分野
本発明は融合エネルギーに関する。さらに詳しくは、本発明は低温核融合を生成させる方法、ならびに低温核融合を生成させるための融合促進材料の製造方法に関する。
【０００２】
従来技術の説明
人類は多くのエネルギー源を使用する。油、石炭、天然ガス、水（水力発電）および核融合が主なこれらの源の中で含まれる。しかし、これらの源の大部分は、供給が限られ、一定の源の単位あたり比較的少量のエネルギーを生成し、または環境問題を生じさせる。このように、地球の人口およびエネルギー要求が劇的に上昇し続けるので、研究者はもっと豊富な、効率的なそして環境にやさしい源を探索し続けている。
【０００３】
これらの要求は太陽の動力を供給する核融合のプロセスを研究者に考えさせた。第１に、核融合のための原料は我々の惑星に豊富にある。たとえば重水素は海水中に豊富である。第２に、原子の粒子および／または軽い核は他のいかなる既知のエネルギー源よりも実質的に一定量の材料についてもっと多くのエネルギーを生成する。最後に、核融合は環境に安全な方法として強い期待を保持する。これらの理由から、そして２０世紀後半における主な技術的進歩にもとづいて、ここで多くの見識ある人々は、核融合は人類のエネルギー要求への長期の回答を与えうると期待する。
【０００４】
しかし、現在は、核融合を生成し、抑制し、継続することは非常に当てにならないことを示す。巨額の金銭が商業的な融合エネルギー生成に向けられた５０年を超える研究に投資されてきたが、現在これらの努力は商業的エネルギー使用には、はるかに不足する。研究者は熱核（ｔｈｅｒｍｏｎｕｃｌｅａｒ）温度レベルで極端な条件を創出する試みに、この金銭と時間の大部分を向けてきた。これらの極端な条件は、巨大な技術的挑戦を示し、代わりに並はずれた資金投資を必要とする。成功の欠乏および資金的困難さは多くの熟練科学者および技術者にこのように研究の低減もしくは放棄をさせてきた。
【０００５】
ある研究者たちは融合を生成するための代替法を研究した。これらの研究の最も公表されたものは、「重水」（”ｈｅａｖｙ ｗａｔｅｒ”）といわれる酸化重水素（Ｄ２Ｏ）を含む電気化学的電池を含んでいた。電気化学的電池の研究者はこの種の電池は過剰な熱を生成し、このような電池で生じた低温融合を示したと主張した。数多くの科学者が世界的にこれらの結果を再現しようと試みたが成功しなかった。肯定的な結果は科学者の社会により、なお繰り返し、もしくは証明されなければならない。その結果、核融合に向かって研究している世界中の圧倒的多数は電気化学的電池における核反応に関して主張された過剰な熱生成を捨て去った。
【０００６】
しかし、融合反応の荷電（ｃｈａｒｇｅｄ）粒子、中性子、ガンマ線およびエネルギー特性は低温融合（たとえばミュオン（ｍｕｏｎ）触媒なしに）を示すために代替法を提供する。
発明の要約
したがって、本発明は関連技術の制限および難点による多くの問題を実質的に除去する低温核融合を生成する方法に関する。本発明の特徴および利点は次の説明でその一部を説明され、そして一部はその説明から明らかであり、または本発明の実施により教示されうる。本発明の目的および他の利点は記載される説明およびその請求項ならびに添付図面で具体的に指摘される方法により実施され、そして得られる。
【０００７】
これらの、および他の利点を達成するために、そして本発明の目的により、ここで具体的に幅広く説明されるように、融合の生成方法が提供される。本方法は融合促進材料を選定することを含む。本方法は融合促進材料を清浄化することを含む。清浄化は融合促進材料の水素化を促進するのが通常である。さらに本方法は融合促進材料を熱処理することを含みうる。通常、熱処理は融合促進材料の水素化を促進するであろう。さらに本方法は同位体水素源で融合促進材料を水素化することを含む。最終的に本方法は融合促進材料における非平衡条件を樹立することを含む。
【０００８】
本発明のもう１つの態様において、融合を生成するための融合促進材料を製造する方法が提供される。本方法は融合促進材料を選定することを含む。さらに本方法は融合促進材料を清浄化することを含みうる。清浄化は融合促進材料の水素化を促進するのが通常である。最終的に、本方法は同位体水素源で融合促進材料を水素化することを含む。
【０００９】
前述の一般的説明および次の詳細な説明は両方とも例示的で説明的であり、請求項記載の発明をさらに説明しようとするものである。
【００１０】
添付の図面は本発明のさらなる理解を付与し、本明細書に組入れられ、その一部を構成する。これらの図面は本発明のいくつかの例を示し、そして説明とともに本発明の原理を説明するのに役立つ。
発明の詳細な説明
本発明の好適な態様について、添付の図面に広く例示されるように、ここで説明がなされる。
第１の態様
これらの、および他の利点を達成するために、そして本発明の目的により、ここで具体的に幅広く具体化されるように、本発明の例示的な態様は低温核融合を生成する方法である。
【００１１】
ここで定義されるように、「融合」（”ｆｕｓｉｏｎ”）という用語は軽い核が結合して比較的重い核を形成し、エネルギーを放出する核反応ならびに核子（ｎｕｃｌｅｏｎ）転移反応の両方を意味する。下の式（１）は核子転移反応の１例を与える。
【００１２】
ｄ＋ｄ→ｐ（３．０２ＭｅＶ）＋ｔ（１．０１ＭｅＶ）　　　（１）
この反応において、反応物は２つの重陽子（ｄｅｕｔｒｏｎ）を含む（重陽子（「ｄ」）は１つの陽子（「ｐ」）および１つの中性子（「ｎ」）を含む）。この反応の結果、中性子は１つの重陽子から他に転移され、１つの陽子および１つの三重陽子（トリトン）（トリトン（「ｔ」）は１つの陽子および２つの中性子を含む）を生成するが、中間体である励起されたヘリウム−４核を必ずしも生成しない。
【００１３】
ここで定義されるように、「低温核融合」（”ｃｏｌｄ ｎｕｃｌｅａｒ ｆｕｓｉｏｎ”）は熱核反応過程の温度より低い温度で生じる融合を意味する。平衡条件での低温融合反応物は１００ｅＶより小さい運動エネルギー（ｋｉｎｅｔｉｃ ｅｎｅｒｇｉｅｓ）を有するのが通常である。
【００１４】
本方法は、融合促進材料を選定することを含む。ここで具体化されるように、融合促進材料が選定される。融合促進材料は金属、合金もしくは金属組成物を含みうる。融合促進材料はさらにリン酸重水素アンモニウム（ＮＤ４ＤＰＯ４）、もしくは重水素で調製されたポルトランドセメントのような他の材料を含みうる。
【００１５】
ここで定義されるように、「金属」（”ｍｅｔａｌ”）という用語は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、スカンジウム、イットリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、レニウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金、亜鉛、カドミウム、水銀、アルミニウム、カリウム、インジウム、タリウム、炭素、ケイ素、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン、ビスマス、セレン、テルル、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、トリウムおよびウランからなる群より選ばれる元素を意味する。ここで定義されるように、「合金」（”ａｌｌｏｙ”）という用語は固定された化学量論的な関係ではない多数の金属の組合わせを意味する。例はチタン６６２（アルミニウム約６ｗｔ％、バナジウム約６ｗｔ％、およびスズ約２ｗｔ％を有するチタン）、およびチタン６４（アルミニウム６ｗｔ％および約バナジウム約４ｗｔ％を有するチタン）を含む。ここで定義されるように「金属化合物」（”ｍｅｔａｌ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）という用語は、固定された化学量論的な関係での１つより多い金属の組合わせを意味する。例はランタン３−ニッケル（Ｌａ３Ｎｉ），ランタン−ニッケル５（ＬａＮｉ５）、トリウム−コバルト（Ｔｈ７Ｃｏ３）、トリウム−鉄（Ｔｈ７Ｆｅ３）、トリウム−マンガン（Ｔｈ６Ｍｎ２３）、トリウム−ニッケル（Ｔｈ２Ｎｉ１７）およびチタン−鉄（ＴｉＦｅ）を含む。ここで定義されるように「金属間化合物」（”ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ”）は固定された化学量論的関係の１つ以上の非金属との１つ以上の金属の組合わせを意味する。例はチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）および重水素化アルミニウムリチウム（ＬｉＡｌＤ４）を含む。
【００１６】
融合促進材料としてのチタンの選定はこの態様において最もよく融合を生成するようにみえる。
【００１７】
ここで具体化され、図１に示されるように、融合促進材料は４つの実質的に長四角形の箔ストリップ１０に形成されるのが好ましい。ここで定義されるように「箔ストリップ」（”ｆｏｉｌ ｓｔｒｉｐ”）という用語は薄いシートを意味する。各箔ストリップ１０は対向する端部１２および１４、対向する側部１６および１８、前部２０および後部２２を有する。各箔ストリップ１０は端部１２から１４まで約９０ｍｍ、側部１６から側部１８まで約２０ｍｍ、そして前部２０から後部２２まで厚さ約０．０２５ｍｍ〜０．２５ｍｍであるのが好適である。箔ストリップ１０は実質的に平らであり、平滑な端部を有するべきである。
【００１８】
孔２４および２６は貫通して、もしくはそうでなく各箔ストリップ１０内に形成される。孔４および２６は径が約３ｍｍであるのが好ましい。孔２４の中心は端部１２から約１０ｍｍに位置し、側部１６および１８の間の略半分であるのが好適である。孔２６の中心は端部１４から約１０ｍｍに位置し側部１６および１８の間の略半分であるのが好適である。孔２４および２６は、粗い端部を避けるように、箔ストリップ１０内に貫通して、もしくはそうでなく平滑に形成されることを確保するように留意されるべきである。
【００１９】
ここで具体化され、図２に示されるように、融合促進材料はさらに５つの実質的に長四角形のタイバー２８に形成されるのが好適である。ここで定義されるように、「タイバー」（”ｔｉｅ−ｂａｒ”）という用語は薄いシートを意味する。あるいは、タイバー２８はさらに、銅のような、電流を導くいかなる材料からも形成され得る。各タイバー２８は対向する端部３０および３２、対向する側部３４および３６、前部３８および後部４０を有する。各タイバー２８は、端部３０から端部３２が約４１ｍｍ、側部３４から側部３６が約２０ｍｍ、そして前部３８から後部４０が厚さ約０．０２５ｍｍ〜０．２５ｍｍであるのが好適である。タイバー２８はさらに実質的に平らであり、平滑な端部を有するべきである。
【００２０】
孔４２および４４は各タイバー２８内に貫通して、もしくはそうでなく形成される。孔４２および４４は径が約３ｍｍであるのが好適である。孔４２の中心は端部３０から約１０ｍｍ、そして側部３４および３６の間の略半分に位置するのが好ましい。孔４４の中心は端部３２から約１０ｍｍで、側部３４および３６の間の略半分に位置するのが好ましい。孔４２および４４は、粗い端面を避けるために、タイバー２８内に貫通して、もしくはそうではなく平滑に形成されることを確保するように留意されるべきである。
【００２１】
さらに本方法は融合促進材料を清浄化することを含む。清浄化は融合促進材料の水素化を促進するのが通常である。ここで具体化されるように、融合促進材料の清浄化は一片の乾式−湿式研磨紙、サンドペーパーもしくは同等物で箔ストリップ１０およびタイバー２８を洗浄することにより達成される。研磨紙は１００グリットの酸化アルミニウムの、耐水研磨紙もしくは同等物が好適であり、数多くの源から商業的に入手しうる。融合促進材料は洗浄中、脱イオン水および界面活性剤でぬらされるのが好ましく、ついで洗浄後に脱イオン水ですすがれる。界面活性剤は家事用の液体皿洗い界面活性剤もしくは同等物が好ましく、数多くの源から商業的に入手しうる。箔ストリップ１０の前部２０および後部２２ならびにタイバー２８の前部３８および後部４０は、洗浄領域が色が均一で、脱イオン水ですすぐと、水が洗浄領域にわたって滴を形成するよりもむしろシートにみえるまで、くりかえして洗浄およびすすがれるべきである。ついで、４つの箔ストリップ１０および５つのタイバー２８は布もしくは紙のタオル、または清浄な汚染物のない吸収材料上に置かれ、注意深く乾燥される。箔ストリップ１０およびタイバー２８の清浄化中および後に、箔ストリップ１０およびタイバー２８を扱う人は指の脂肪分もしくは汚染物の可能性を最小とするために、いつも実験用手袋（ＰＶＣ型のような）を着用すべきであり、対向する端部１２および１４、または対向する側部１６および１８によりすべての箔ストリップ１０を扱い、そして対向する端部３０および３２または対向する側部３４および３６によりすべてのタイバーを扱うべきである。
【００２２】
清浄化された箔ストリップ１０およびタイバー２８は箔アレイ４６を構成するように組立てられる。
【００２３】
ここで具体化され、図３で示されるように、ファスナー４８は杭垣（ピケフェンス）型（ｐｉｃｋｅｔ−ｆｅｎｃｅ−ｔｙｐｅ）箔アレイ４６にタイバー２８および箔ストリップ１０を結合する。タイバー２８を箔ストリップ１０に結合するために箔ストリップ１０の孔２４もしくは２６はタイバー２８の孔４２もしくは４４と提携される。ついでファスナー４８は配列された孔により箔ストリップ１０にタイバー２８を締結する。ファスナー４８はナットおよびボルト、基板付き爆発びょう（ｐｏｐ ｒｅｖｅｔ）、スポット溶接もしくは同等物のような、この分野で周知のいかなるファスナーでもありうる。ここで具体化されるように、電流のための通路は箔アレイ４６を通って存在しなければならない。その結果、ファスナー４８は好ましくは導電性であり、もし箔ストリップ１０がそれぞれのタイバーと直接に接触しないならば電流を通さなければならない。箔ストリップ１０は互に離れて間隔をあけられ、タイバー２８およびファスナー４８にのみ接続される。
【００２４】
ここで具体化され、図３に示されるように、３つのタイバー２８が端部３０および３２の両方の近くで箔ストリップ１０に締結される。２つの他のタイバー２８はただ１つの端部３０もしくは３２の近くで箔ストリップ１０に締結され、１つの端部３０もしくは３２を有するこれらの２つの他のタイバー２８を締結されないままにする。これらの２つの締結されていない端部３０もしくは３２は箔アレイ４６への電気的接続として役立つ。
【００２５】
本方法は、好適には重水素を含み同位体水素源で融合促進材料を水素化することを含む。ここで定義されるように、「同位体水素」（”ｉｓｏｔｏｐｉｃ ｈｙｄｒｏｇｅｎ”）という用語は水素もしくはその同位体：水素−１、重水素もしくは三重水素の１つを意味する。ここで定義されるように、「水素化」（”ｈｙｄｒｉｄｉｎｇ）という用語は同位体が融合促進材料内に装入もしくは埋め込まれる方法をいう。融合促進材料は、もしそれが非平衡条件下で融合を支えるために十分な量の同位体水素をすでに含むならばさらに水素化を要求しない。重要なことには、トリチウムは放射性であり、そしてここでは説明されないが、多くは法律によって要求される広範な予防がこのような放射性材料を扱うときに観察されなければならない。
【００２６】
ここで定義されるように、箔アレイ４６は、側部からみられるときに実質的に平らにみえるように水平にされる。濃縮された重水素にもとづく酸を含む溶液の形態の同位体水素源は酸ブラシを用いて箔アレイ４６における箔ストリップ１０の上面に付着される。ここで定義されるように、「重水素にもとづく酸」（’ｄｅｕｔｅｒｉｕｍ−ｂａｓｅｄ ａｃｉｄ”）という用語は１つ以上の水素核が１つ以上の重水素核により置換されていることを意味する。例は重水素−硫酸の変形（Ｄ２ＳＯ４もしくはＨＤＳＯ４）、重水素−フッ酸（ＤＦ）、重水素−硝酸（ＤＮＯ３）および重水素−酢酸の変形（ＣＤ３ＯＨ、ＣＨＤ２ＯＤ、ＣＨ２ＤＯＤもしくはＣＨ３ＯＤ）を含む。この溶液は好ましくはＤ２ＳＯ４約２５ｖｏｌ％および重水約７５％ｖｏｌ％である。実験用手袋の使用は酸との接触による手の損傷に対する保護に重要である。さらに、典型的な実験室マスクが酸蒸気に対する保護のために着用されるべきであり、そして直接の領域はよく換気されるべきである。
【００２７】
最小限６０分間、融合促進材料を水素化した後に、余分な溶液は箔アレイ４６における箔ストリップ１０の上面から除去される。これは実験室用の溶媒のない清浄化用タオルもしくは同等物でふくことにより達成された後、それは多数の源から商業的に入手しうる。
【００２８】
ここで具体化され、図４に示されるように、箔アレイ４６は荷電検出器５０に水平に置かれる。荷電粒子検出器５０は下方の光電子増倍管５２、ガラスシンチレーター５４、下方のプラスチックシンチレーター５６、エネルギー減衰器５８、上方のプラスチックシンチレーター６０、および上方の光電子増倍管６２を含む。荷電粒子検出器５０は測定および制御測定の間、光のもれない容器に収められているのが好ましい。ガラスシンチレーター５４は、この分野で知られているように、宇宙線に対して区別するために下方の光電子増倍管５２に接着される。接着剤は好ましくは光学的に透明なケイ素接着剤でもしくは同等物であり、数多くの源から商業的に入手しうる。真空はこの分野で知られているように、気泡を除去するために接着剤に加えられるのが好ましい。さらに、ガラスシンチレーター５４は、この分野で知られているように圧力を用いて下方の光電子増倍管５２に接着される。下方のプラスチックシンチレーター５６は多数の源から商業的に入手しうる光学グリースもしくは同等物を用いてガラスシンチレーター５４に、この分野で知られているように、付着されるのが好ましい。荷電粒子の相互作用により、下方のプラスチックシンチレーター５６は光パルスを発生し、それは下方の光電子増倍管５２により検出されうる。エネルギー減衰器５８は好ましくは下方のプラスチックシンチレーター５６に付着されない。エネルギー減衰器５８は好ましくは１／４ミルのアルミ蒸着「マイラー」（Ｍｙｌａｒ）フィルムである。上方のプラスチックシンチレーター６０は、多数の源から商業的に入手しうる光学グリースもしくは同等物を用いて上方の光電子増倍管６２に、この分野で知られているように、付着されるのが好ましい。荷電粒子の相互作用により、上方のプラスチックシンチレーター６０は光パルスを発生し、それは上方の光電子倍増管６２により検出されうる。エネルギー減衰器５８、箔アレイ４６および上方のプラスチックシンチレーター６０の間のキャップは最小にされるべきである。エネルギー減衰器５８、上方のプラスチックシンチレーター６０、または両方の箔アレイ４６と接触しうる。
【００２９】
荷電粒子検出器５０有効径が少なくとも約１２５ｍｍである実質的に円形の検出領域を有するのが好ましい。電気的な接続として作用する、箔アレイ３６の２つの締結されていないタイバー端部３０もしくは３２は荷電粒子検出器５０の検出領域の外側であるべきである。荷電粒子検出器５０のすぐ近くで荷電粒子バックグラウンド強度を低下させることが重要である。これを達成するために、多数の源から商業的に入手しうる塩もしくは同等物のバッグがこの分野で知られているように、検出器の下に積重ねられるのが好適である。さらに、多数の源から商業的に入手しうるホウ砂もしくは同等物のボックスが、この分野で知られているように、検出器の全面のまわりに置かれるのが好ましい。ついで荷電粒子検出器５０および関連エレクトロニクスは活性化される。
【００３０】
荷電粒子検出器５０の出力は、検出され、増幅され、ディジタル化され、そして解析されるのが好適である。検出、増幅、ディジタル化および解析はこの分野で知られている。荷電粒子検出器５０の出力は、１６０μ秒のウィンドウを超える波形ディジタイダーを用いて１００ＭＨｚでディジタル化されるのが好ましい。得られるディジタル化データは次の解析のためにコンピューターに記憶されうる。
【００３１】
あるいは、荷電粒子検出器５０および箔アレイ４６は下方の光電子増倍管５２、ガラスシンチレーター５４、下方のプラスチックシンチレーター５６およびエネルギー減衰器５８のみを用いて配列されうる。
【００３２】
荷電粒子バックグラウンドの強度を低下させた後に、制御実験は荷電粒子検出器５０で実施される。これらの制御実験の目的は、検出器のすぐ近くで残存する荷電粒子バックグラウンドの強度を測定し、記録し、補償することである。この制御実験において、Ｈ２，Ｈ２ＯおよびＨ２ＳＯ４（すなわち、水素にもとづく酸）は、融合促進材料のための同位体水素源として、それぞれＤ２、Ｄ２ＯおよびＤ２ＳＯ４（すなわち水素にもとづく酸に対応する重水素にもとづく酸）の代わりに置換される。ついで記録されたバックグラウンドは、バックグラウンド補正測定を与えるために、そしてこの分野で知られているように出力値の統計的な意義を測定する過程で、実際の融合実験測定値から差引かれる。
【００３３】
さらに、本方法は融合促進材料における非平衡条件を樹立することを含む。ここで定義されるように、「非平衡条件」（”ｎｏｎ−ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ”）という用語は水素化の前、間もしくは後に融合促進材料の内部安定状態条件をひっくり返すことを意味する。非平衡条件は融合促進材料にエネルギーを供給することにより樹立されうる。このようにエネルギーは電流を融合促進材料に通すことにより、または融合促進材料に１つ以上の電場もしくは磁場、電磁波、レーザー放射、化学反応、機械的応力、加速粒子、温度変化、もしくは相変化、または同等物を加えることにより、供給される。ここで具体化されるように、非平衡条件は融合促進材料に電流を通すことにより樹立される。電気導線は電荷粒子検出器５０の検出領域の外側で箔アレイ４６の締結されていないタイバー端部に接続される。電気導線はこの分野で周知の方法により接続されうる。ここで具体化されるように、約３アンペアの直流が、適切な電力源を用いて電機導線により箔アレイ４６に加えられる。荷電粒子検出器５０が十分な感度を有するかぎり、荷電粒子検出器５０は約１２時間以内での融合によりバックグラウンドレベルを超える荷電粒子を検出すべきである。荷電粒子検出器５０は最小で１時間につき５つの荷電粒子（源速度）感度を有するべきである。
【００３４】
荷電粒子検出器５０および関連エレクトロニクスは単位時間当りに検出された荷電粒子の数を示し、記録する。荷電粒子検出器５０により検出されたこのような荷電粒子は、それらのエネルギーを測定し、そしてこの分野で知られているＤｅｌｔａ−Ｅ／エネルギー望遠鏡もしくは同等装置のような、適切な検出設備により固定されうる。適切な検出設備により測定された荷電粒子は２つの重水素の溶融からの約３ＭｅＶの陽子を含み、次の反応に従って１つの陽子および１つのトリトンを生成する：
ｄ＋ｄ→ｐ（３．０２ＭｅＶ）＋ｔ（１．０１ＭｅＶ）　　　　（１）
上述のように、非平衡条件は融合促進材料に直流を通すことにより樹立されうる。もっと一般的には、非平衡条件は融合促進材料にエネルギーを供給することにより樹立されうる。このようなエネルギーは交流もしくは直流と交流の組合わせを融合促進材料に通すことにより、または融合促進材料に１つ以上の電場もしくは磁場、電磁波、レーザー放射、化学反応、機械的応力、加速粒子、温度変化、もしくは相変化、または同等物を加えることにより供給されうる。
【００３５】
さらに本方法は融合促進材料の形態を選定することを含む。ここで具体化されるように、融合促進材料の形態は箔ストリップ１０およびタイバー２８、また配列、ボール、ブロック、セル、チップ、箔、格子、マトリックス、膜、メッシュ、焼結体、スポンジ、粉末、ワイア、もしくは他の同等な形態を含む。融合促進材料を選定することは選定された融合促進材料の形態を実質的に指示しうる。同様に融合促進材料の形態を選定することは選定された融合促進材料を指示しうる。
【００３６】
さらに、本方法は融合促進材料を熱処理することを含む。熱処理は一般に融合促進材料の水素化を促進すべきである。ここで具体化されるように、融合促進材料は融合促進材料をその融点近くであるが、それより低い温度に加熱し、約３０分間その温度を維持し、ついで約３０分間以上にわたって外気温度まで融合促進材料を冷却することにより、熱処理されうる。もし融合促進材料が本質的に金属チタンからなるならば、融合促進材料は、少なくとも約７５０℃まで加熱し、少なくとも約３０分間少なくとも約７５０℃の温度に維持され、ついで約３０分間以上にわたって大気温度まで融合促進材料を冷却することにより熱処理されうる。融合促進材料をその融点温度に近すぎる温度に加熱しないように留意されるべきである。
【００３７】
ここで具体化されるように、融合促進材料は少なくとも約１×１０−７Ｔｏｒｒの真空で熱処理されうる。このような熱処理および真空の組合わせは真空−アニール炉を必要とするのが通常である。あるいは、電流を融合促進材料に通すための電気的接続を有する真空チャンバーが、融合促進材料を熱処理するために使用されうる。この状況において、融合促進材料に電流を通すことは融合促進材料に加熱を生じさせる真空は、融合促進材料が外気温度に冷却されるまで維持されるべきである。
【００３８】
熱処理炉もしくはチャンバーは不活性ガスを用いて金属蒸気および含有汚染物を清浄化されうる。ここで具体化されるように、アルゴンガスは対向する端部で炉もしくはチャンバーに導入され得、それにより真空は真空が約２×１０−５Ｔｏｒｒであるときに吸引される。このアルゴンガスは端部の方へ流れるのが通常であり、それにより真空が吸引され、「アルゴン風」（”ａｒｇｏｎ ｗｉｎｄ”）を形成し、金属蒸気および他の含有汚染物を除去するのを助ける。
【００３９】
ここで具体化されるように、熱処理された融合促進材料は実質的に残留応力がなく、全表面にわたって均一に明るい（ｂｒｉｇｈｔ）仕上げを有する。
【００４０】
本発明のもう１つの態様において、融合を生成させるための融合促進材料の製造方法が提供される。本方法は融合促進材料を選定することを含む。本方法は融合促進材料を清浄化することを含みうる。清浄化は通常、融合促進材料の水素化を促進する。本方法は融合促進材料を熱処理することを含む。熱処理は融合促進材料の水素化を促進するのが通常である。さらに本方法は同位体水素源で融合促進材料を水素化することを含む。融合を生成させるために融合促進材料を製造する方法は実質的に上述のとおりである。
第２の態様
さらに、本発明の１つの代替的な態様は、融合促進材料を選定することを含む。ここで具体化されるように、融合促進材料が選定される。上述のように融合促進材料は金属、合金もしくは金属組成物を含みうる。融合促進材料はさらにリン酸重水素アンモニウム（ＮＤ４ＤＰＯ４）、もしくは重水素で調製されたポルトランドセメントのような他の材料を含みうる。
【００４１】
融合促進材料としてのチタンの選定はこの態様において最もよく融合を生成するようにみえる。
【００４２】
ここで具体化され、図５に示されるように、融合促進材料は２つの実質的に長四角形の箔ストリップ６６および６８に形成されるのが好ましい。箔ストリップ６６は対向する端部７０および７２、対向する側部７４および７６、前部７８および後部８０を有する。箔ストリップ６６は端部７０から７２まで約３００ｍｍ、側部７４から側部７６まで約２０ｍｍ、そして前部７８から後部８０まで厚さ約０．２５ｍｍであるのが好適である。箔ストリップ６８は対向する端部８２および８４、対向する側部８６および８８、前部９０および後部９２を有する。箔ストリップ６８は端部８２から８４まで約３５０ｍｍ、側部８６から８８まで約２０ｍｍ、そして前部９０から後部９２まで約０．２５ｍｍであるのが通常である。箔ストリップ６６および６８は実質的に平らであり、平滑な端部を有するべきである。
【００４３】
孔９４および９６は貫通して、もしくはそうでなく箔ストリップ６６内に形成され、孔９８および１００は貫通して、もしくはそうでなく箔ストリップ６８内に形成される。孔９４、９６，９８および１００は径が約３ｍｍであるのが好ましい。箔ストリップ６６について、孔９４の中心は端部７０から約１０ｍｍに位置し、側部７４および７６の間の略半分であるのが好適である。孔９６の中心は端部７２から約１０ｍｍに位置し、側部７４および７６の間の略半分であるのが好適である。箔ストリップ６８について、孔９８の中心は端部８２から約１０ｍｍに位置し、側部８６および８８の間の略半分であるのが好適である。孔１００の中心は端部８４から約１０ｍｍに位置し、側部８６および８８の間の略半分であるのが好適である。孔９４、９６，９８および１００は、粗い端部を避けるように、箔ストリップ６６および６８内に貫通して、もしくはそうでなく平滑に形成されることを確保するように留意されるべきである。
【００４４】
さらに、本方法は融合促進材料を清浄化することを含む。清浄化は融合促進材料の水素化を促進するのが通常である。ここで具体化されるように、箔ストリップ６６および６８の清浄化は上述の融合促進材料を清浄化するのと同様な方法で達成される。
【００４５】
ここで具体化され、図６に示されるように、箔ストリップ６６および６８は円筒形アセンブリー１０２の内側に置かれる。円筒管１０４は長さ約３５０ｍｍおよび径約２５ｍｍであるのが好ましい。円筒形アセンブリー１０２はこの態様で特定される真空および圧力の両方に耐えることができなければならない。このような円筒形アセンブリーはこの分野で知られている。
【００４６】
円筒形アセンブリーは円筒形１０４およびキャップ１０６を含む。キャップ１０６は頂部１０８、底部１１０、ガスアクセスポート１１２および４つの電気供給部１１４、１１６、１１８および１２０を含む。電気供給部１１６および１１８は電気供給部１１４および１２０よりもキャップ１０６の中心に近い。箔ストリップ６６について、端部７０は孔９４を用いて供給部１１６に付着され、そして端部７２は孔９６を用いて供給部１１８に付着される。端部７０および７２はキャップ１０６の底部１１０でそれぞれ供給部１１６および１１８に付着される。箔ストリップ６６はキャップ１０６の底部１１０からたれ下がるときＵ字形の形態をとる。
【００４７】
箔ストリップ６８について、端部８２は孔９８を用いて供給部１１４に付着され、端部８４は孔１００を用いて供給部１２０に付着される。端部８２および８４はキャップ１０６の底部１１０でそれぞれ供給部１１４および１２０に付着する。箔ストリップ６８もキャップ１０６の底部からたれ下がるときＵ字形の形態をとる。その結果、箔ストリップ６６および６８は箔ストリップ６８の内側に箔ストリップ６６がある、同心Ｕ字形形態に配置される。
【００４８】
ここで具体化されるように、箔ストリップ６６および６８の間の間隔は約３ｍｍであるのが好ましく、そして箔ストリップ６８および円筒形１０４の内壁の間隔は約３ｍｍであるのが好ましい。数多くの源から商業的に入手しうるガラスウール１２２、好ましくはＰｙｒｅｘ（登録商標）高温ガラスウール、のセグメントが箔ストリップ６６および６８の間およびまわりの絶縁に使用され、箔ストリップ６６もしくは６８セグメントと箔ストリップ６６もしくは６８の他のセグメント間、または箔ストリップ６６もしくは６８と円筒形１０４の間、の電気的接触を防止する。ガラスウール１２２のすべてのセグメントが図６に示されているわけではない。ついでキャップ１０６は円筒形１０４に付着され円筒形アセンブリー１０２を形成する。
【００４９】
融合により生成される中性子は、関連エレクトロニクスを含む適切な中性子検出装置により検出されうる。ここで具体化され、図７に示されるように、円筒形アセンブリー１０２は中性子検出器１２４の中央ウェル１３４の内側に配置される。中性子検出器１２４、中央孔ウェル１３４、プラスチックシンチレーターコア１２６、ポリエチレンモデレーター１２８、１６の比例計数管１３０、および光電子増倍管１３２を含む。
【００５０】
円筒形アセンブリー１０２の円筒管１０４の物理的寸法は中央ウェル１３４に適合されるのが好ましい。中央ウェル１３４は深さ約５００ｍｍおよび内径約４８ｍｍを有するのが好ましい。中央ウェル１３４は深さ約５００ｍｍおよび内径約４８ｍｍを有する。
【００５１】
約２０アンペアの直流源の１端末は電気供給部１１４および１１６の両方に接続される。もう１つの端末は電気供給部１１８および１２０の両方に接続される。
【００５２】
比例計数管のための充填ガスはヘリウム−３ガスを含む。ここで具体化されるように、数多くの測定が中性子検出器１２４のすぐ近くで粒子の強度および放射バックグラウンドを低下させるのになされる。これらの測定は比例計数管１３０のヘリウム−３ガスで箔ストリップ６６および６８における融合からは生じない粒子および放射による相互作用を低下させる。第１に、中性子検出器１２４は比例計数管１３０に到達する宇宙線を低下させるために地下トンネル内に収容されるのが好ましい。第２に、中性子検出器１２４は比例計数管１３０に到達する宇宙線をさらに低下させるためにプラスチックシンチレーターパネルより囲まれるのが好ましい。最後に、中性子検出器１２４は、多数の源から商業的に入手しうる塩もしくは同等物の多くのバッグにより、中性子検出器１２４の下に、そしてすべての面のまわりに積重ねて、さらに囲まれるのが好ましい。塩もしくは同等物のバッグは比例計数管１３０に到達するガンマ放射を低下させるのを助ける。
【００５３】
粒子および放射バックグラウンドの強度を低下させた後に、制御実験は中性子検出器１２４で実施された。これらの制御実験の目的は中性子検出器１２４のすぐ近くで残存する粒子および放射バックグラウンドの強度を測定し、記録し、そして補償することである。制御実験において、Ｈ２およびＨ２Ｏは融合促進材料のための同位体水素源としてそれぞれＤ２およびＤ２Ｏに代わりに置換される。ついで、記録されたバックグラウンドは、この分野で知られているようにバックグラウンド補正測定値を与えるため、および出力値の統計的意義を決定する過程で、実際の融合実験測定値から引き去られる。
【００５４】
融合は「高速中性子」（”ｆａｓｔ ｎｅｕｔｒｏｎ”）として知られる高エネルギーの中性子を生成する。円筒形アセンブリー１０２を出る高速中性子はプラスチックシンチレーターコア１２６に入る。プラスチックシンチレーターコア１２６における高速中性子の相互作用は反跳（ｒｅｃｏｉｌ）陽子を発生する。プラスチックシンチレーターコア１２６における反跳陽子相互作用は光パルスを発生し、中性子検出器１２４の底部に中央ウェル１３４の内側に位置する光電子増倍管１３２により検出されうる。
【００５５】
プラスチックシンチレーターコア１２６およびポリエチレンモデレーター１２８における高速中性子の相互作用は中性子の損失エネルギーをもたらし、比較的低いエネルギーの「熱」（”ｔｈｅｒｍａｌ”）中性子になる。これらの熱中性子の多くは比例計数管１３０に入り、そこでヘリウム−３核により捕えられ、比例計数管１３０内でパルスを生じる。円筒形アセンブリー１０２で生成される約２．４５ＭｅＶの高速中性子を数えるこの態様において使用される中性子検出器１２４の全体的な効率は、約１２％と高い。比例係数管１３０の数および物理的配置は光電子増倍管１３２および特に設計されたエレクトロニクスと組合わせて、にせの信号に対して区別し、採取される測定値の正確さと反復性を改良する。
【００５６】
中性子検出器１２４に類似する適切な中性子検出装置についてのさらなる情報はＨ．Ｏ．Ｍｅｎｌｏｖｅ　＆　Ｊ．Ｅ．Ｓｗａｎｓｅｎ，Ａ　Ｈｉｇｈ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　Ｎｅｕｔｒｏｎ　Ｔｉｍｅ　Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　Ｃｏｕｎｔｅｒ，Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　７１：４９７〜５０５，１９８５年１１月、ならびにＨ．Ｏ．Ｍｅｎｌｏｖｅ，Ｌｏｓ　Ａｌａｍｏｓ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　Ｒｅｐｏｒｔ　ＬＡ−８９３９−ＭＳ（ＩＳＰＯ−１４２），８月（１９８１）に見出されうる。
【００５７】
本方法は好ましくは重水素を含む同位体水素源で融合促進材料を水素化することを含む。ここで具体化されるように、円筒形アセンブリー１０２はガスアクセスポートにより約１×１０−２Ｔｏｒｒに排気されるが、電気供給部１１４、１１６、１１８および１２０により箔ストリップ６６および６８に約１２アンペアの直流を加える。この第１のプロセスは箔ストリップ６６および６８を加熱し、ガス抜き（ｏｕｔ−ｇａｓｓｉｎｇ）を生じさせる。約６０分後に、円筒アセンブリー１０２はガスアクセスポート１１２によりガスで約５分間で約１気圧に加圧される。ガスは同位体水素源であるのが好ましく、もっと好ましくは研究用グレードの９９．８％純度の重水素ガスのような高純度重水素（Ｄ２）ガスであり、数多くの源から商業的に入手しうる。ついで、円筒形アセンブリー１０２はガスアクセスポート１１２により約１×１０−２Ｔｏｒｒにふたたび排気される。約１２アンペアの直流は全体に加えられたまま残存する。この第２プロセスは円筒形アセンブリー１０２から他のガスを実質的に流す。約６０分後に、円筒形アセンブリー１０２は同位体水素源、好ましくは数多くの源から商業的に入手しうる約９９．８％純度の研究用グレードの重水素ガスのような高純度重水素ガスで、ガスアクセスポート１１２により少なくとも約３気圧に加圧される。
【００５８】
さらに、本方法は融合促進材料に非平衡条件を樹立することを含む。ここで具体化されるように、約１２アンペアの直流が、電気供給部１１４，１１６，１１８および１２０により箔ストリップ６６および６８に平行に加えられる。中性子検出器１２４は、中性子検出器１２４が十分な感度を有する限り、約１２時間内で融合によりバックグラウンドレベルを超える中性子を検出すべきである。中性子検出器１２４は１時間あたり最小５つの中性子（源速度）に感度を有するべきである。融合は次の反応により中性子を生成する：
ｄ＋ｄ→ｎ（２．４５ＭｅＶ）＋３Ｈｅ（０．８２ＭｅＶ）　　　　（２）
好ましくは重水素を含む同位体水素で融合促進材料を水素化することは上述のように濃縮された重水素を含む酸溶液もしくは重水素ガスで、または重水素にもとづく酸のみ、重水のみ、電解充填（電流の影響下でＤ＋イオンを含む電解質を有するような）、または加速器−ビーム注入（加速器からのＤ＋イオンのビームを有するような）で達成されうる。十分な感度の実験装置は次の初期融合反応により荷電粒子、中性子、ガンマおよびエネルギーの検出を可能にすべきである。
【００５９】
ｄ＋ｄ→ｐ（３．０２ＭｅＶ）＋ｔ（１．０１ＭｅＶ）　　　　　　　（３）
ｄ＋ｄ→ｎ（２．４５ＭｅＶ）＋３Ｈｅ（０．８２ＭｅＶ）　　　　　（４）
ｄ＋ｄ→４Ｈｅ（０．０８ＭｅＶ）＋γ（２３．７７ＭｅＶ）　　　　（５）
ｄ＋６Ｌｉ→４Ｈｅ（１１．２ＭｅＶ）＋４Ｈｅ（１１．２ＭｅＶ）　（６）
ｄ＋７Ｌｉ→２４Ｈｅ＋ｎ＋１５．０ＭｅＶ　　　　　　　　　　　　（７）
そして上述の初期融合反応の適切なシークエンシングにもとづいて、次のつづく融合反応によっても検出されるべきである：
ｐ＋ｄ→３Ｈｅ＋γ（５．４ＭｅＶ）　　　　　　　　　　　　　　　（８）
ｄ＋ｔ→ｎ（１４．１ＭｅＶ）＋４Ｈｅ（３．５ＭｅＶ）　　　　　　（９）
ｄ＋３Ｈｅ→ｐ（１４．７ＭｅＶ）＋４Ｈｅ（３．６ＭｅＶ）　　　（１０）
ｔ＋ｔ→２ｎ＋４Ｈｅ＋１１．３ＭｅＶ　　　　　　　　　　　　　（１１）
ｔ＋３Ｈｅ→ｐ＋ｎ＋４Ｈｅ＋１２．１ＭｅＶ　　　　　　　　　　（１２）
４Ｈｅ（４．８ＭｅＶ）＋ｄ（９．５ＭｅＶ），
５Ｈｅ（２．４ＭｅＶ）＋ｐ（１１．９ＭｅＶ）
ｐ＋６Ｌｉ→４Ｈｅ（１．７ＭｅＶ）＋３Ｈｅ（２．３ＭｅＶ）　　（１３）
ｐ＋７Ｌｉ→４Ｈｅ（８．６５ＭｅＶ）＋４Ｈｅ（８．６５ＭｅＶ）（１４）
ｐ＋１１Ｂ→３４Ｈｅ＋８．７ＭｅＶ　　　　　　　　　　　　　　（１５）
ｎ＋６Ｌｉ→４Ｈｅ（２．１Ｍｅｖ）＋ｔ（２．７ＭｅＶ）　　　　（１６）
上述のように、さらに本方法は融合促進材料の形態を選定することを含む。ここで具体化されるように、融合促進材料の形態は箔ストリップ６６および６８、もしくはアレイ、ボール、ブロック、セル、チップ、箔、格子、マトリックス、膜、メッシュ、焼結体、スポンジ、粉末、ワイアまたは他の同等な形態を含む。融合促進材料を選定することは選定された融合促進材料の形態を実質的に指示しうる。同様に、融合促進材料の形態を選定することは、選定された融合促進材料を実質的に指示しうる。
【００６０】
さらに本方法は融合促進材料を熱処理することを含む。熱処理は一般に融合促進材料の水素化を促進するべきである。
【００６１】
本発明のもう１つの態様において、融合を生成させるための融合促進材料の製造方法が提供される。本方法は融合促進材料を選定することを含む。さらに本方法は融合促進材料を清浄化することを含む。清浄化は融合促進材料の水素化を促進するのが通常である。さらに、本方法は融合促進材料を熱処理することを含みうる。熱処理は融合促進材料の水素化を促進するのが通常である。最後に、さらに本方法は同位体水素源で融合促進材料を水素化することを含む。融合を生成させるための融合促進材料の製造方法は実質的に上述のとおりである。
【００６２】
融合反応はその反応生成物のなかに荷電および中性粒子の両方を放出する。これらの荷電および中性粒子のいくつかは実質的エネルギーで放出される。このようなエネルギーは、十分な強度で機械を動かし、または電気を生成するために引き出されうる。加えて、エネルギー粒子自体は使用するために適用されうる。
【００６３】
その結果、融合を生成させるために、そして融合を生成させるための融合促進材料を製造するために開示される方法は多数の潜在的な利点を提供し、電力生成、食品保存、および商業的な加熱装置およびモーター、発電機、および浮遊、表面および水中用途のためのエンジンを含むが、これらに限定されない。融合から得られるエネルギー粒子も、正味のエネルギーが特定の用途で消費されても、充電用核にもとづく装置、保安および医療装置、および中性子断層撮影法のような多くの用途に直接に使用されうる。
【００６４】
本発明の好適な態様についての上述の説明は、例示および説明のために示された。それらは徹底的なものではなく、開示された正確な形態に本発明を限定するものではない。修正、変更は上述の教示のもとづいて可能であり、または本発明の実施から得られうる。これらの態様は本発明の原理を説明するために説明されるものであり、そしてそれらの実際的な用途は当業者に、考えられる特定の用途に適合するように、種々の態様で、そして種々に変更して、本発明を利用することを可能にする。本発明の範囲は、請求項およびその均等物に規定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１態様による箔ストリップの正面図。
【図２】本発明の１態様によるタイバーの正面図。
【図３】本発明の１態様による箔アレイの正面図。
【図４】荷電粒子検出器における図３の箔アレイの略図。
【図５】本発明のもう１つの態様による箔ストリップの正面図。
【図６】円筒形アセンブリーにおける図５の２つの箔ストリップの斜視図。
【図７】中性子検出器における図６の円筒形アセンブリーの一部を切取った斜視図。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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