(57)【要約】これまですべり放電システムに必要だった複雑な電力調整方式の代わりとなるものを提供する。放電を発生させる電源の電圧及び電流の制御に焦点をおくのではなく、このような複雑な電源の必要性を少なくすることを目的とする。二次電極が一対の一次電極の間に配置され、高電圧が二次電極と一次電極の相次ぐものの間に加えられて電極間のガスをイオン化して、それによって、一次電極の間に一次放電を点弧するのに必要な電圧を下げるパイロット放電を生成する不安定な電気放電の点弧と再点弧のためのシステム及び方法。電力を一次電極に供給して、一次電極間の電圧よりかなり高い電圧パルスを発生させる回路から独立している回路によって電力が二次電極に与えられる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の一次電極、前記複数の一次電極に電力を供給する第１の回路、及び前記複数の一次電極の間に放電を点弧及び再点弧する過渡手段を備える装置。
【請求項２】
放電を点弧及び再点弧する前記過渡手段は、複数の一次電極の間に配置された二次電極及び二次電極と一次電極の交互のものの間に電力を供給する二次回路を備える請求項１の装置。
【請求項３】
一次回路が、二次回路から独立している請求項２の装置。
【請求項４】
一次電極が中央軸線のまわりに対称である請求項２の装置。
【請求項５】
二次電極が中央軸線上に配置されている請求項４の装置。
【請求項６】
一次電極が一対以上の一次電極を備える請求項４の装置。
【請求項７】
二次回路が二次電極と一次電極の交互のものの間に高電圧のパルスを加えるように構成されている請求項２の装置。
【請求項８】
パルス間の時間は、一対の一次電極の間の放電の持続時間未満である請求項７の装置。
【請求項９】
各パルスの持続時間は、毎パルス単一スパークを生じるのに十分である請求項７の装置。
【請求項１０】
二次電極と一次電極の間の二次回路によって加えられる電圧は、一次電極の間の第１の回路によって加えられる電圧より少なくとも約１０倍大きい請求項２の装置。
【請求項１１】
二次電極は、スター形であり、スターの各腕が一次電極の対応するもの方へ伸びている請求項２の装置。
【請求項１２】
二次電極は、二次電極の第１端部が二次電極の第２端部より一次電極に近いように先細りになっている請求項２の装置。
【請求項１３】
一次電極は、丸い回転電極と回転電極周辺に配置される一つ以上の静止電極を備え、放電を点弧して、再点弧する過渡手段は、回転電極上にバンプを備え、前記バンプは、それが静止電極によって回転するとき、回転電極と静止電極の交互のものの間の距離を一時的に減らすように構成されている請求項１の装置。
【請求項１４】
複数の一次電極が中に配置される反応チャンバを更に備え、反応装置は、一次電極の間の放電によって生成された非平衡プラズマを介して装入材料を処理するように形成されている請求項１の装置。
【請求項１５】
複数の一次電極を与えること、各対の一次電極の間に第１の電圧を加えること及び一次電極の間の放電を点弧するように過渡条件を一次電極に繰り返し加えることからなる方法
【請求項１６】
過渡条件を一次電極に繰り返し加えることが、複数の一次電極の間に二次電極を配置すること、及び二次電極と一次電極の交互のものの間に二次電圧を加えることからなる請求項１５の方法。
【請求項１７】
第１の電圧は一次回路によって加えられ、そして、二次電圧は、一次回路から独立している二次回路によって加えられる請求項１６の方法。
【請求項１８】
一次電極を中央軸線のまわりに対称に配置することを更に含む請求項１６の方法。
【請求項１９】
二次電極を配置することが二次電極を中央軸線上に配置することからなる請求項１８の方法。
【請求項２０】
二次電圧がパルスで加えられる請求項１６の方法。
【請求項２１】
パルス間の時間が一対の一次電極の間の放電の持続時間未満である請求項２０の方法。
【請求項２２】
二次電圧が毎パルス単一のスパークを生じるのに十分な期間の間加えられる請求項２０の方法。
【請求項２３】
二次電圧が一次電圧より少なくとも約１０倍大きい請求項１６の方法。
【請求項２４】
二次電極がスター形であり、二次電極を配置することが二次電極をスターの各腕が一次電極の対応するものの方へ伸びるようにして配置することからなる請求項１６の方法。
【請求項２５】
二次電極の第１端部が二次電極の第２端部より一次電極に近くなるように二次電極が先細りになっている請求項１６の方法。
【請求項２６】
一次電極は、丸い回転電極及び回転電極のまわりに配置された一つ以上の静止電極を備え、回転電極は、その上に各々の静止電極のそばを通るバンプを有し、それによって回転電静止電極の交互のものの間の距離を一時的に減らす請求項１５の方法。
【請求項２７】
一対の一次電極の間の距離が前記対の一次電極の間の放電を点弧するために周期的に減らされる請求項１５の方法
【請求項２８】
一次電極間の放電によって発生する非平衡プラズマを介して装入材料を処理することを更に含んでいる請求項１５の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の概要
本発明は、一般てきにいえば、電極間の不安定な放電の点弧及び再点弧に関し、より詳しく言えば、中間電極を使用して、放電の点弧または再点弧に必要な電力より低い電力で放電を維持することが望ましい、一対の電極間での放電の点弧及び再点弧のシステム及び方法に関する。
【０００２】
比較的低い電力を使用して一対の電極に沿ってすべるようにした、不安定な放電の点弧及び維持には、重大な問題がある。電極間で放電の点弧を行うためには、高電圧が要求される。この電圧は、放電（アーク）を発生させるように電極間のインピーダンスの絶縁破壊を生じさせるのに十分なものでなければならない。
【０００３】
しかし、一旦、放電が発生すると、その放電は比較的低い電力で継続されるのが望ましい。このことから、電極間の電圧あるいは電流またはその両方を調整するために、複雑な電源が必要となる。
【０００４】
本発明は、これまですべり放電システムに必要だった複雑な電力調整方式の代わりとなるものを提供する。本発明では、放電を発生させる電源の電圧及び電流の制御に焦点をおくのではなく、このような複雑な電源の必要性を少なくすることに焦点をおく。これは、非常に基本的なことを言えば、一対の主電極間に中間電極を設けることにより達成される。
【０００５】
中間電極と各主電極との間の距離は主電極間の距離より短いので、絶縁破壊及び中間電極と主電極の間の放電の点弧を生じさせるのに必要な電圧は低くなる。
【０００６】
一旦、中間電極と一対の主電極のそれぞれとの間に放電が発生すると、その放電は効率よく結合して一対の主電極間に放電を形成することができる。したがって、中間電極がない場合に要求されていた、より高いしきい値電圧を扱う必要もなく、所望の放電を発生させることができる。
【０００７】
これは、単なる概要であり、本発明を一般化して記述したにすぎない。以下の詳細な記述により、本発明の好ましい実施形態をより明確に記述し、本発明の範囲をより明確に示す。
【０００８】
詳細な説明
本願明細書において記載される発明は、非常に不安定な高圧放電に給電するためのいくつかの発電機と配電回路を提案する。
【０００９】
「グリッドアーク」（ＧｌｉｄＡｒｃ）と称されるこれらの放電のうちの一つは、多数の産業応用のために以前に提案された。いくつかの「グリッドアーク」放電を単一の装置の中で相互に関係づけることができる。したがって、本願明細書において記載されている発明もまた、多重放電を有する若干の構造体に給電するための発電機及び回路を提案する。
【００１０】
例えば空中汚染物質の分子の破壊または炭化水素を含むガスの変換などのプラズマ−化学プロセスの場合、「常温」電気放電の有益な作用は、科学文献に長い間説明されてきた。
【００１１】
特定の非平衡プラズマ発生器が静止電極のシステムの近くを非常に高い流量で循環するガスのかなりの流れを処理するために設計された（Ｈ．ルジュール（Ｌｅｓｕｅｕｒ）、Ａ．チェルニコウスキー（Ｃｚｅｒｎｉｃｈｏｗｓｋｉ）及びＪ．チャペル（Ｃｈａｐｅｌｌｅ）によるＢＦ８８．１４９３２（２６３９１７２）を参照）。
【００１２】
そのような二重電極モジュール（以後「グリッドアーク‐Ｉ」と称する）が約５ｋＷまでの出力を出すことができることが観測されたが、その後、この単純な放電はガスの処理には不適当であるとみなされる熱源に変わった。
【００１３】
したがって、ガスのかなりの体積を処理するために、各々が電極の近くに置かれたガス加速システム及び電源を取り付けられたいくつかのモジュールからなる電池を使用することが必要だった。
【００１４】
いくつかの用途のためにガスのそのような加速を避けるために、移動電極に沿ってすべる放電という新しい原理が設計された（Ａ．チェルニコウスキー及びＰ．チェルニコウスキーによるＢＦ９８．０２９４０（２７７５８６４）を参照）。
【００１５】
この装置（「グリッドアーク‐ＩＩ」と呼ばれている）は、最低二つの電極を含み、それらのうちの少なくとも一つは移動式でなければならない。前述の通り、多重電極構造体は、各放電が特定の発電機によって給電される多段システムでかなりのガス流を処理するために設計された。
【００１６】
これらの「グリッドアーク‐Ｉまたは−ＩＩ」放電の元の電源は、直流または交流電源装置と直列インピーダンスによって制限される電流に基づいている。このインピーダンスは、点弧フェーズの間、強いサージを制限しなければならない。そのようなインピーダンスがないと完全短絡を生じるとともに、その悪い結果の全てが装置と電源系に及ぶ。三つの形式のインピーダンスを考えることができる。
【００１７】
すなわち、抵抗（プロセスにはほとんど使えないジュール熱の形で反応装置の外に消える場合、エネルギーのかなりの損失を生じる）、キャパシタンス、（一旦点弧パスが定立されると、非常に激しく放電するので、放電の性質が変わり、放電は過度に過熱状態になってそのために「低温」プラズマ化学プロセスには不適当になる）、直列自己インダクタンス（電圧発生器を適当に思われる電流発生器に変える）。
【００１８】
我々は、元々自己インダクタンスに決めた。この簡単なアセンブリは、「グリッドアーク」の準周期的な動作のために必要である高点弧電圧を容易に利用可能にする。事実、誘導効果による電流の制限は、どんな技術的問題もつくるように思えない。さらに、「漏れ」変圧器が、市販されている。これらの変圧器（例えば無負荷電圧１５ｋＶと電力１５ｋＶＡ）は、完全短絡に耐え、可変負荷に適応し、かなりのサージを許容することができる。
【００１９】
しかし、それらは０．１〜０．２の程度の非常に低い力率（ｃｏｓ＋として表されることがある）を示し、力率を約１に増やすために並列キャパシタを使用して相殺されなければならない。これは、追加の投資を含むが、無負荷電力と比較して「グリッドアーク」に送られる電力が低い（１０から２０％）という問題を解決しないので、結果として高い投資コストになる。我々は本発明の主題を構成する新規な発電機と電源回路においてこれらの欠陥を除去または、少なくとも、緩和した。
【００２０】
この「グリッドアーク」放電（それは設計によって極めて不安定である）の詳細な説明は、それの給電に関連した問題を解決すること、従って工業規模の反応装置のための高性能な電源装置について求めるべき特性を理解することを可能にする必要がある。
【００２１】
「グリッドアーク（ＩとＩＩの両方）」の原理は、限られた電流での一連の電気放電の準周期的な点弧‐広がり‐消滅シーケンスに基づく。我々は、「自立放電」の範囲内にとどまるために５Ａ未満の電流の使用を推奨する。「自立放電」は、「発光性の放電」と「アーク」の間に含まれるので、まだはっきり定義されなかったし、科学的にはまだ十分に分かっていない。
【００２２】
少なくとも二つの電極は、放電と接触している。放電の脚（すなわち放電の電源と通じているガルバニック接点）は、それらの熱腐食及び／または化学腐食を防止するためにこれらの電極の上をすべる。放電の脚のすべりは、電極（「グリッドアーク‐Ｉ」）を横切る流れ（ガス，蒸気（粉または液滴の有無にかかわらず）など）の迅速な動きによって、または電極（「グリッドアーク」ＩＩ）のうちの少なくとも一つの機械的動きによって生じる。動きの根元に関係なく、放電柱はかなり急速に広がり、電極の間の距離が一定でないので、脚が動くにつれてその距離は増加する。我々はまた、放電の脚を動かすことはいくぶん難しいこと、柱（脚の位置に比べて非常に長い）は、脚にもう一つの位置へジャンプさせ、したがって柱を短くするものであることを観察する。電極の間の距離のこの増加（それによって放電の準累進的な広がりが生じる）は、乱流であることが多い流れを横切って動いている柱の非常に迅速な揺らぎによって補われる。
【００２３】
これらの揺らぎは、川の蛇行と類似していて、それらが非常に短い時間内に起こること以外は、同じ曲がり、短絡及びもとの床からの偏りを持っている。
【００２４】
さらに、放電柱は、放電に給電している電流の定期的な振動（例えば柱に消えさせることのなく数回ゼロの値を通過する交流）に従ってその直径を変える可能性がある。柱は、また、電源回路の能動素子によって生じる電流振動に従ってその直径を変えることができる。
【００２５】
まさに「グリッドアーク」の原理によれば、我々は柱の長さの準漸進的な変化または柱の長さの「蛇行」を減らすことを企てていないし、我々は電流の振動を除くことによってその直径の揺らぎを制限しない。これに反して、我々は、準ランダムフローのかなりの電気的動的非平衡を特徴とする媒体を得るために、これらの柱不安定性現象の全てを引き起こし及び／または維持する−これは、我々に電気放電と密接に接触している流れを構成する材料の処理に適当である非常に熱力学的に非平衡な媒体を得ることを可能にする。
【００２６】
これらの不安定性特徴の全ては、電源によって受け入れ、維持されまたは強化されさえしなければならない。これは、片側で放電を「見」て、他方の側で産業電源（例えば４００Ｖ３相の幹線）に接続されているある形式ブラックボックスでなければならない。そのような伝送ボックスは、できるだけ単純（経済性、耐久性、その他の理由で）で、実行できるもの（変換効率、幹線と共存性のない電気放電の濾波など）でなければならない。
【００２７】
簡単にするために、二つの電極の間だけのそのような放電のライフサイクルを詳細に考えよう（多相構造体内のいくつかの電極は、また、より複雑な放電に巻き込まれる可能性がある）。当然、二つの電極（電源電極と称する）は、互いに離してセットされる（さもなければ、完全短絡が生じる）。
【００２８】
電極間の最短距離は、少なくとも数ミリメートルであって、さもなければ、正確にこの距離を調整することは、電極とそれらの支持体が反応装置（例えば化学反応装置）内部に配置されているために、あまりアクセス可能でないので、非常に難しい。さらに、我々は電極のわずかな摩耗またはそれらの表面に現れる可能性がある粗さが初期設定に関して前記距離の比較的著しい変化を引き起こさないようにすることを望む。電極に加えられた電圧が電極間に含まれる流れの中の絶縁破壊電圧を上回るとき、我々が電気点弧を観察するのは、この最短距離においてである。この破壊の直後に、電極間に形成された小さい体積のプラズマが、ガス（「グリッドアーク‐Ｉ」）の動きによってまたは一方の電極の他方の電極に対する動き（「グリッドアーク‐ＩＩ」）によって運ばれ，この場合には、その動きはガスまたはその他の希釈された材料の流れによって助けられることがある。
【００２９】
放電の移動速度は、一方の（または両方とも）電極の流量及び／または機械的変位の率に主に依存する。まさに「グリッドアーク」の原理によれば、電極間の距離が流れの方向に増加する（例えば、二つの電極が末広がりになる）ので、放電柱は広がり始める。同時に、より長い間成長しつつある柱を通してエネルギーの損失を補おうとして電極の端の電圧は高くなる。このフェーズの間、放電（いやむしろ準アーク）は熱平衡に近い状態にあり、プラズマの各点で電子の温度がガスの温度に近いことを意味する。この状態は、電子と分子の間の衝突が高周波から生じ、放電の長さの単位ごとに与えられる電力は、熱伝導のために柱が被る放射損失を補うのに十分である。このバランス・フェーズは、放電が広がりを保ちながら、放電に給電している発電機によって与えられることができる電力がその最大値に達するまで続く。その時点から、熱伝導損が増加し続けるが、放電はその熱非平衡フェーズに入り、ガスの温度がかなりの下がるのが観察される。しかし、電子の温度は、非常に高いままである。ガス温度の低下に続いて、熱損失は減少し、熱損失が放電に利用できる電力を上回るまで、非平衡プラズマの長さはそれから増大し続ける可能性がある。その後で、放電は消され、二つの電極が最も近い場所で、新規な放電が開始され、点弧‐持続−消滅のサイクルが繰り返される。
【００３０】
したがって、作動するためには、「グリッドアーク」反応装置は、特別な発電機を必要とする。
【００３１】
発電機は放電を点弧するのに十分高い電圧を供給しなければならず、その後で、放電の電圧が低下するとき、発電機は限られた電力を供給しなければならない。したがって、その電流電圧特性は、点弧の後急速に「低下」しなければならない。
【００３２】
放電の寿命の第２のフェーズ（すなわち電力の最高８０％が注入される熱電気非平衡期間）は、化学反応を刺激する目的のために特に興味深い。したがって、「グリッドアーク」装置内につくられる活性放電は、ほとんど全ての流れを一掃できる。「グリッドアーク‐Ｉ」装置において、材料（例えばガス）の流れは、それを押している流れより僅かに低い速度で柱を横切って移動する。「グリッドアーク‐ＩＩ」では、放電の移動の速度が一つの電極の動きで決められるので、もはや電極の近くのこの流れを加速する必要がない。したがって、流れのほぼ全ては放電によって付勢された電子、イオン、ラジカル及び粒子に曝される。これは、所望の化学効果を得ることを可能にする。迅速な散乱と空力的乱流に続いて、これらの活性種（それは比較的長い寿命を有する）は、放電によって直接接触されない空間に広がるように対処することができさえする。これらの現象はまた、これらの「グリッドアーク」放電の並外れた活性に寄与する。
【００３３】
「グリッドアーク」の電流と電圧の性質は、それらの測定さえ特別な注意を必要とするようなものである。特に、各放電の点弧と消光の間の電圧（１０−１０Ｖ／ｓ）と電流（１０−８Ａ／ｓ）のかなり迅速な変化によって、電気的干渉が生じる。もちろん、これらの同じ現象は、そのような放電に給電する無保護発電機によって検出できる。
【００３４】
放電の物理的現象と特性を説明するために数学的モデルを確立することは普通に可能である。これらは、プラズマの特定のパラメータである時間と空間に関する漸進的変化（例えば拡散、導電率、熱伝導率、粘性、その他）を考慮に入れる。したがって、三つの形式モデルがある、すなわち、微視的（全ての成分の全てのレベルのエネルギー平衡）、中間的（放射と対流現象を考慮に入れえることによって単純化できるエレンバース−ヘラー（Ｅｌｅｎｂａａｓ−Ｈｅｌｌｅｒ）方程式によって記述される放電柱内のエネルギーバランス）、またはエネルギー平衡の低減を最大にすることによっていっそう単純化されたもの（プラズマが可変導電率放電を構成するキャシー（Ｃａｓｓｉｅ）、マイア（Ｍａｙｒ）、またはブラウン（Ｂｒｏｗｎ）モデル）である。
【００３５】
しかし、われわれの長年にわたる研究にも拘わらず、我々は、「グリッドアーク」形放電の適切な表現を与える解析的説明を提案することができなかった。我々は、コンピュータに接続している高速デジタル・オシロスコープによって得た高時間的分解能電圧電流特性を示している何百もの記録を有する、この特性は、異なる流量、圧力、温度の下で流れる異なるガスにおける、さまざまな電源によって給電される大きさと材料の異なる電極間の放電に対するものであるが、残念なことに、我々は不安定性のそのような源と十分に共存でき‐「化学的」理由のためによく維持される‐電源を設計するためにそれらの記録を使用することができない。したがって、我々が前記「グリッドアーク」放電に適応できる新規な電源を発明するが必要だった。
【００３６】
一般に、「グリッドアーク」を整流直流、単相交流、三相交流または多相交流で給電できる。上述のように、「グリッドアーク」は、比較的高い電圧（数キロボルト）と比較的弱い電流（２、３アンペア）の放電状態で作動する。したがって、同じ電力の場合、電流の強さは、普通のプラズマトーチにおけるより非常に低い。電圧は、放電チャネルが延びるのに続いて高くなる。この延長は、一つまたはいくつかの原因による、例えば、放電が発展する媒体の高い乱流、電極間の距離、媒体を通る電流の非熱的伝導など。
【００３７】
ごく大まかに言えば、「グリッドアーク」の電源は、二つの機能を実行しなければならない、すなわち、１）放電を点弧すること、２）電力を放電に送ること。
【００３８】
以下の記載は、以前に使われたかまたは文献に記載された電源に関して、「グリッドアーク」放電の動作モードを説明する。この意味で、我々は、これらの電源に関連した問題を述べるが、これは我々の新規な電源と回路（アセンブリ）をよりよく配置できるようにし、このことは本発明の主題である。
図１は、ＢＦ８８．１４９３２（２６３９１７２）に以前に記載された「グリッドアーク‐Ｉ」の動作モードを示す。直流電源は、二つの電極の端末に並列に接続された二つの発電機（Ｇ１）及び（Ｇ２）からなる。発電機（Ｇ１）は、放電を点弧するのに必要な電圧（電流が１Ａに限られている場合、〜５ｋＶ）を送る。発電機（Ｇ２）は放電を広がりつつある状態で維持するのに必要な電力を送る。電圧と電流は、電圧について最大８００Ｖまで、そして、電流（純粋に熱的な用途の場合異常に高い）について最大６０Ａまでの値に制限することができる。０と２５オームの間で調整できる抵抗（Ｒ）及び２５ｍＨの自己インダクタンス（Ｓ）が直流成分と電流変動を制限するために発電機（Ｇ２）の正端子と電極の間に直列に接続される。さらに、カットオフ兼保護ダイオード（Ｄ）が、（Ｇ２）を（Ｇ１）によって送られる電圧から保護するために、抵抗（Ｒ）及びインダクタンス（Ｓ）と直列に配置される。ダイオード（Ｄ）は、電極の端子における電圧が発電機（Ｇ２）の端子で測定される電圧より低いか等しいときだけ導電性になる（放電の点弧の直後に）。抵抗（Ｒ）とインダクタンス（Ｓ）による電流の制限は、放電状態を装置の適当な動作を許さないアーク状態以下に維持することを可能にする。発電機（Ｇ１）及び（Ｇ２）の負端子は、相互接続されて、他方の電極に接続されている電源の負端子を構成する。
【００３９】
図２は、二つの電極の端子の電圧の変化、電流の変化及び瞬時電力の変化をそれぞれ示し、それらは、９．５ｋＷの平均出力と１２０のｍ３（ｎ）／ｈのエアフローの場合に時間に関してプロットされている。空気は、８５ｍｍの内径を有する円筒状ダクトによって導かれ、そこには二つの鋼電極が取り付けられている。この記録は、デジタル・オシロスコープによって得られた。それは、放電の寿命が約６ミリ秒、平均電流は２０Ａ、そして、平均電圧は４８０Ｖである逐次プロセスを示す。準周期の持続時間は、電極間の領域内にガスの線速度、流れの性質と「グリッドアーク」の幾何学的形状に従って伸ばしたり縮めたりすることができる。
【００４０】
この図２は、放電の点弧時に、絶縁破壊電圧（電極の最短距離の関数である）電流の強さは高い必要はないが、数キロボルトのオーダーでなければならないことを示す。残念なことに、電極は、機械的理由のために少なくとも２、３ｍｍだけ離されたままでなければならないので、電極を互いに近づけることによってこの電圧を下げることはできなかった。事実、発生源に関係なく金属スケールまたは堆積物が短絡を生じさせることができた。
【００４１】
したがって、すべり放電は、それらが点弧される時点からそれらの消滅まで可変である特徴を有する、特に、時間とともに増加する（そして、アーク状態の値と同等の値に達することのある）エネルギー消散値に関して。図３において、我々は電圧電流特性（前述の動作条件に対応する）（図２に示す）から生じている実験点の「雲」をプロットした。この特性は、この放電の乱流と不連続動作を強調している。これは、まさに非常に熱力学的非平衡にある比較的低温の（または温かい）プラズマを得ることが可能である形式の動作である。
【００４２】
したがって、我々の観察は、点弧の直後に電極間の電圧におけるかなりの低下を示している。この電圧が末広がりの電極間の放電の経路に沿って増加するが、それは、第１の絶縁破壊時に電極間に達成される電圧と決して同じ程高くない。
【００４３】
事実、電極間にあるイオンの部分的な非活性化を引き起こして、連続した再点弧を容易にする延長の中断がなければ、連続した絶縁破壊によって要求される電圧は、それと同程度の第１の絶縁破壊のために要求されるものほど高くない。最後に、電極間の平均電圧は、２、３百Ｖと２ｋＶの間に含まれ、ガスの性質、その温度と圧力、電極間の距離、電極の形、その他によって変わる。明らかに、この電圧は点弧のために必要な電圧に比べてあまりに低過ぎるので、「普通の」連続電圧電源が適用し難いと思われる。したがって、図１内に示される電源は、いくつかの欠点がある。
【００４４】
すなわち、主電源回路に電流を制限する抵抗（Ｒ）を使用することは、「グリッドアーク」の外に不必要に消散される熱の形で相当なジュール損失を生じること、ある種の化成処理に用いる真の非平衡プラズマ源を得るためには、平均電流は高すぎ、平均電圧は低過ぎ、このことは、我々をむしろ電気アークの領域に入れること、二つの連続電源（Ｇ１）及び（Ｇ２）が得られなければならず、一方、配電系統は常に交流５０（または６０）Ｈｚであること、この形式の単一の発電機からいくつかの電極に給電することはむずかしいことである。
【００４５】
もう一つの形式の電源が我々の多数の研究室ベースの実験で使われた。それは、「リーク」または「照明」変圧器（単相５０Ｈｚ、２３０Ｖ一次電流、１０ｋＶ二次電流、１ｋＶＡ、０．１５Ａの二次電流の誘導限界）のシステムに基づいている。これらは、一次巻線と二次巻線間の磁気抵抗を大きくした（すなわち、離すことによって）特別な単相または多相変圧器である。いくつかの単相変圧器を３相回路（システム）の中で相互接続して、３または６本の電極に互いに反対向きにセットされた各対の電極間で１０ｋＶ（または５ｋＶ）、または付加電極の間で１７ｋＶ（８．５ｋＶ）（ピークでは２４．５ｋＶまたは１２．２ｋＶ）の「開回路」実効電圧について異なる電力レベル（並列に配置された変圧器）で給電することができる。この種類の電源は、潜在的産業応用のために最適ではない。これらの変圧器の効率は低い（１０−２０％）が、それは、それらの変圧器がそれらの開放電圧よりずっと低い電圧の下でほとんど作動するからである。我々はまた、これらの変圧器の加熱によってもたらされるエネルギーのある程度の損失を観察した。この損失は、二つの典型的場合について「完全短絡」状態で測定された。
【００４６】
すなわち
３変圧器、無効電力３ｋＶＡ、電力損失＝０．５８ｋＷ、
６変圧器、無効電力６ｋＶＡ、電力損失＝０．９０ｋｗ．
「リーク」変圧器の代わりに、「リジッド」変圧器と直列に配置された独立した自己インダクタンスを使用することが可能である。そのようなパワー電源の出力を増やすために、電力変圧器は、数対の並列に接続された電極に連結されることができた。この場合に、各分岐は、直列インダクタンスによって二次回路から切り離されなければならない。これらのインダクタンスは、それらのそれぞれの分岐をかなりの電圧降下（変圧器の定格電圧の８０―９０％）で帯電させるために用いられる。したがって、無効電力損失は、防止できない。
【００４７】
したがって、「グリッドアーク」放電用のこの種類の電源にはいくつかの欠点がある。特に、放電を点弧するのに必要な初期電圧が高いので、それらの無効電力は高い。電極間の間隔の１ｍｍにつき少なくとも３ｋＶの電界が電極間でかつ大気圧で循環しているガス（例えば空気）中で信頼性が高い点弧をするためにすでに必要である。この値は、より高い圧力またはガス（例えば自由電子を捕獲するＨ２ＳまたはＳＯ２）場合、もっと大きくさえなる。開放電圧と動作時の放電の平均電圧の間の比率は非常に高く、無効電力が有効電力よりずっと大きいことを意味する。我々は、無効電力のほんのわずかな割合だけしか実際には放電の方へ送られないことを観察したが、ほとんどの場合、有効電力は、産業用の場合数十または数百ｋＷまでに達しなければならないことが間々ある。材料の流れと電極の間の距離（上述のように、少なくとも２、３ミリメートルでなければならず、さもなければ、調整が不正確になるかまたは「グリッドアーク」反応装置内で処理される物質の可能な堆積物によって変わるだろう）に関して最適化された「グリッドアーク」の場合でさえ、それは３０％をまず上回らない。時々非常に低い力率を修正するために、いくつかのコンデンサがパワー取入れ口に接続された。電極に加えられ、絶縁破壊電圧を上回る「開回路」電圧の下での放電の点弧の後、この高い開回路電圧は、もはや放電を維持する助けにはならない。しかし、「リーク」変圧器は、この電圧を支持するように作られなければならない。したがって、図１に与えられるものの様に、放電保守機能から点弧機能を分離することを考慮する解決法は、最も有益に思える。
【００４８】
電源問題のもう一つの解決法は、特許ＷＯ９５／０６２２５においてＪ．Ｅ．ハリー（Ｈａｒｒｙ）によって提案された。図４は、この解決法を要約しており、追加の電極（２）が二つの一次電極（１）の間に配置されている。この第３の高電圧電極（低い電圧を有する主電源（Ａｐ）から切り離されている）の使用は、電力電極の間の離間距離を大きくすることを可能にする。二つの一次電極（１）は、主交流発電機（Ａｐ）によって給電される。５００Ｗ未満の出力を有する補助電源装置（Ａａ）から引出される整流電流を給電される点弧用電極（２）がこれらの二つの電極の間に非対称的に配置されている。二つの電源は、共通点（Ｐ）によって接続されるので、電極（２）と二つの電極（１）のうちの一つの間の電圧は絶縁破壊電圧以上になる。したがって、比較的強いスパーク（約０．１Ａの電流の）を生成することができて、これらの電極の近くでガスのイオン化を生じる。これは、二つの電極（１）の間の主放電を定立するのに十分である。したがって、主発電機（Ａｐ）の開放電圧を半分だけ低減することができた。しかし、図４は主電源回路に関して直列に抵抗（Ｒｐ）が存在することを示しているので、それは「グリッドアーク」装置の外部に消散されるジュール熱の形でエネルギー損失の源を構成する。
【００４９】
放電点弧問題に対するもう一つの解決法は、Ｅ．ナチック（Ｈｎａｔｉｕｃ）とＢ．ナチックによってルーマニア特許出願Ｎｏ．１１２２２５Ｂ（１９９４）に提案された。図５に示された解決法は、二つの補助電極（Ａ１）と（Ａ２）を一次電極（Ｅ１）と（Ｅ２）の間に配置することから成る。これらの補助電極は、自動車の電子点弧のために使用されるものと同様の追加の電源から独立に給電される（図６を参照）。それは、高圧、低出力電源である。この電源は、一次電極（Ｅ１）と（Ｅ２）の間の空間を前期イオン化する「パイロット」放電の点弧を可能にし、ずっと低い供給電圧で主放電の点弧を行う。これは、電源のエネルギー出力を最高７０％まで大きくすることを可能にする。この「グリッドアーク‐Ｉ」装置の動作は、補助電極（Ａ１）と（Ａ２）に接続された二次コイルを有する誘導コイル（ＢＳ）の一次側に配置されたサイリスタ（Ｔ）の制御グリッドに加えられる制御パルスの位相を修正することによって制御され、調整される。制御パルスは、集積回路によって生成される。電源アセンブリはまた、主回路内の電流を制限するためにリアクタンス・コイル（Ｒ）を直列に含む。
【００５０】
しかし、いくつかの用途については、「グリッドアーク‐Ｉ」反応装置のための点弧領域内に二つの補助電極を加えることは難しいかもしれない。さらに、この原理は、「グリッドアーク‐ＩＩ」形の反応装置に給電するために用いることができない。一次電極間の距離の調整（装置の性能を変える）と補助電極の位置の同時調整には、かなりの技術的問題がある。
【００５１】
「グリッドアーク」のためのもう一つの電源がＴ．ヤノフスキ（Ｊａｎｏｗｓｋ）とＤ．ストリチェウスカ（Ｓｔｒｙｃｚｅｗｓｋａ）によるポーランド特許ＰＬ３０１８３６Ａ１（１９９４）に提案された。図７は、この解決法を示し、それは、スター形に接続されたシステム（５０Ｈｚ、４００Ｖの三つの相（ｅ１）、（ｅ２）及び（ｅ３）によって２３０Ｖを供給される３個の単相変圧器（Ｔｒｌ）、（Ｔｒ２）及び（Ｔｒ３）に基づいている。したがって、「グリッドアーク」の３本の一次電極は、約１０％の範囲内にこの電圧（したがって、消散される電力）を調整する見込みで約２ｋＶまでの中電圧の３相電流を給電される。３個のコンデンサ（Ｃ１）（Ｃ２）及び（Ｃ３）が力率を修正するために電源から上流に取り付けられている。これらの主変圧器には、直列インダクタンス（ｚ１）、（ｚ２）及び（ｚ３）によって表される誘導性質がある。第４の変圧器（Ｔｒ４）が主変圧器のコアの近磁気飽和のために（Ｔｒｌ）、（Ｔｒ２）及び（Ｔｒ３）のメイン回路の浮動分岐点と電気ネットワークの中性点の間に生ずる非常に低い脈動を回復する。したがって、電源システムの一次側は、（Ｔｒ４）によって１２ｋＶのオーダーのレベルに変圧される３倍の周波数（１５０Ｈｚ）の低圧を有する。この高電圧は２０ｍＡの放電を点弧するので、３本の主電力電極が最も近い（約２ｍｍ）領域内で前期イオン化を行う。この時点では、変圧器（Ｔｒｌ）、（Ｔｒ２）及び（Ｔｒ３）によって生成される電圧は、電界の回転に従って一次電極間に生ずる「グリッドアーク」放電を支持することを必要とする電力を供給することによってリレーとして作用する。主放電の動作の間、変圧器（Ｔｒ４）の二次側は、これらの放電を介して短絡される。
【００５２】
それにもかかわらず、図７に示されたシステムは、一次巻線の共通点と中性点の間に１５０Ｈｚの交流電圧を生成するのは、コアの磁気特性の非線形性であるので、近飽和磁気コアとして作動する特定の変圧器の使用を必要とする。この電圧なしで、高点弧電圧を生成することはできない。
【００５３】
本発明は、非常に不安定な高圧で比較的低電流放電（例えば「グリッドアーク‐Ｉ」または「グリッドアーク‐ＩＩ」など）の電源を改良するために以下の他の新規ないくつかの発電機及び特定の回路を提案する。点弧及び再発弧電極が二つ以上の電力電極の幾何学的中心にセットされて、主電源回路から独立に給電される。
【００５４】
図８に示されているように、点弧及び再発弧回路（３）及び（４）は、非常に不安定な放電の一次電極（１）に電力を供給する主電源回路から独立に設置されている。このアセンブリは、「グリッドアーク‐Ｉ」形装置に特に適当である。それは、二つ以上の一次電力電極の幾何学的中心にセットされた追加の電極（２）を有する外部のトランジスタ化された点弧及び再発弧システムを備える。例えば、変圧器（３）の電源（ＶＤ）は３３Ｖであり、一方、分離静電容量（ＣＳ）は２ｎＦである。このアセンブリは、強磁性体増幅器として作用する目的を有する非線形効果を生成するために、磁気コアを飽和させるように特に作られる必要のない商用電源変圧器に用いることを可能にする。
【００５５】
パワートランジスタ（発振器の「高レベル」）の開極の間、電流の強さ（ＩＤ）は、指数分布法に従って大きくなる：
2004525482.tif 000002
時定数で定められる
2004525482.tif 000003
及び平衡電流で定められる
2004525482.tif 000004
【００５６】
ここで、Ｌ１は、変圧器の一次巻線のインダクタンス、Ｒ１は、巻きのオーム抵抗、ＲＤＳは、トランジスタの「ドレイン−ソース」抵抗、そして、ＲＶは、電源（ＶＤ）の内部抵抗である。高圧パルス変成器（３）の二次巻線は、一次巻線よりずっと多くのコイルを含む。したがって、コア内の磁束の迅速な変化は、二次回路内に強い起電力を生じる。一次回路（発振器の「高レベル」→「ゼロ」移行）の中断時に、誘起電圧（Ｕ）は次式に従って表すことができる（回路の寄生容量を考慮に入れない）。
【００５７】
2004525482.tif 000005
したがって、電圧（Ｕ）の振幅は、以下によって支配されることができる。電流の強さ（ＩＤ）の変化率（それは、使用するトランジスタの動特性によって与えられる）、一次回路の中断の間の電流の強さ（ＩＤ）の振幅（それが起こるとき、式（１）に従って、前記振幅はトランジスタの開極時間によって制御することができる）。
【００５８】
点弧回路を主電源回路から切り離すコンデンサ（ＣＳ）（それは、「グリッドアーク」主電源の電流が点弧の後パルス変成器を通って流れないようにする）によって調節できる。したがって、点弧電圧（ＵＡ）は、以下の値に低減される。
【００５９】
2004525482.tif 000006
ここで、（ＣＰ）は、電線の寄生容量を表す。（ＵＡ）を最大レベルに維持するために、（ＣＰ）＜＜（ＣＳ）であることを確実にすることが必要であり、電線は可能な限り短くされなければならず、それの絶縁と経路は適切に大きさを設定されなければならないことを意味する。
【００６０】
変圧器の巻線の寄生容量（ＣＴ）のため、二次回路は、回路の質
2004525482.tif 000007
（Ｒ２−（変圧器の二次巻線の抵抗））に左右される性能を有するＲＬＣ発振回路に似ている。減衰を有するこの種類の振動性回路の理論的モデルは、与えるＱ＞１／２（これは、我々の実験において真実だった）である場合、出力電圧（Ｕ）は周波数振動ｆ０＝１／２π（Ｌ２Ｃγ）１／２の形になっている。それのエンベロープは約ＬＺ／Ｒ２の時定数で減衰する。高圧パルス繰返し周波数を改めることによって、この点弧電極を電力電極と接続している放電の状態を変更することが可能である。すなわち、１）二つのパルス間の時間が振動の緩和時間より大きい場合、放電はそれら間の時間間隔で個々のスパークの形で現れる。２）二つのパルス間の時間が振動の緩和時間未満の場合、スパーク間にはもはやバリヤはない。
【００６１】
放電は、したがって連続的になって、周波数Ｃ０の交流冷光放電のようである。この最後の状態はパルス変成器が準永続的な短絡状態のままなので、非常に不安定な高圧放電（例えば「グリッドアーク」）の点弧及び再点弧に有益であるとは思えない。他方、二つの個々のスパーク間の時間は、二つの放電間の無駄時間を最短にするために、「グリッドアーク」サイクル（点弧‐消滅‐再点弧）の持続時間よりかなり低くなければならない。したがって、Ｑ≒１／２となるようにＲＬＣ振動回路のパラメータを調整することが好ましい。これは、回路の電磁エネルギーの放電中への最も速い伝達を行う。
【００６２】
本願明細書に記載した我々の電源最適化試験の間に、我々は、点弧用電極（２）の形に関する新しい事実を観察した。Ｊ．Ｅ．ハリー（Ｈａｒｒｙ）によって提案された図４（彼の特許から取った）にある斜めの形と異なり、我々は、図９ｂに示されている非常にとがった形を提案する。それは、半開きの傘の骨または各分枝が一次電極の一つの方へ伸びている星（平面図）に似ている。この形は、図９に示されたものより各々からかなり遠くに離れている電極間の放電を点弧することを可能にする。
【００６３】
事実、「グリッドアーク−Ｉ」の一次電極（１）の間の距離は、流れ吸込ノズルの直径から、それほど変ってはならない。例えば、大量のガスの場合、この直径は、数ｃｍに達することがある。したがって、電極間の距離はこの直径に従って調整されなければならず、結果として、「グリッドアーク」の点弧電圧は大きくなる。この問題を解決する可能性があるシステムは、点弧領域内で図９ｂに示す形を有する電極（１）間の幾何学的中心に配置された追加の点弧及び再点弧電極（２）を使用することに基づいている。この追加の電極は非常に高い電圧（数十ｋＶ）を受け、それは２、３ｋＶだけ一次電極（１）の電位に上乗せされる。例えば、この高電圧は、図８に示された発電機によって供給できる。従って、スパークは、一次電極（図８に与えられた例は、それぞれが５０または６０Ｈｚの６相発電機に接続されている）の各々と点弧及び再点弧電極（２）の間で逐次回転する電界内で点弧され、したがって電極間に距離のわずかな差があるにも拘わらず全ての点弧領域をカバーする。これらの非常に短い放電（普通、点弧回路の性質に従って二、三十マイクロ秒つづく）電極間のイオン化ガスに対する導電ゾーン（主回路のための電流経路を作る）を形成し、したがって「グリッドアーク‐Ｉ」を点弧する。さらに、「グリッドアーク‐Ｉ」の動作の間、点弧は自動的かつ選択的に生じ、放電のない、したがって、その他の電極より高い電位にある電極は、スパークによって最初に短絡する。この場合、主電源が低い出力電圧用に設計できることを考えれば、その性能はいちじるしく増す。
【００６４】
図１０に示された点弧及び再点弧電極の形は、四つの異なる面を考慮した後に設計された。
【００６５】
点弧面
点弧と再点弧電極は、スター（平面図）のように成形され、ｎ本の分枝（ここでｎは主電源の位相の数であり、図９及び図１０は、６相回路を示す）の各々が一次電極（１）のうちの一つの方へ伸び、一次電極は、主放電が点弧及び再点弧回路によって活性化される電極（２）なしでは、決して自然点弧することができなかったような電極間の距離を有する。「グリッドアーク‐Ｉ」の点弧の後、この電極は、一次電極間の短絡ブリッジのような働きをし、これらの非常に不安定な放電は、ガス流内で中心電極に沿って電極の中央に行くまですべる（図１０）。この現象は、中心電極（２）が末広がりの形（側面図）をしているから得ることができる。その後、放電は、消されるまで、一次電極（１）間で自由に広がる。
【００６６】
ガス流の面
点弧と再点弧電極（２）の形は、また、それのまわりを流れる流れに適応している。流れは、スターの分枝の間を流れて、放電が流れ迂回領域をつくることなく電極に沿ってすべることができる。したがって、電極（２）のこの形はまた、流れと熱交換をして、この電極が過熱しないようにする。
【００６７】
熱的面
形は、また、電極（２）の異なる部品間の熱バランスを保証しなければならず、これは、放電と接触している表面で最も速く熱くなる電極は、異なる分枝間の熱流を可能にするのに十分に強くなければならないことを意味する。
中心電極（２）で消散される電力は、以下の式によって算出することができる：
2004525482.tif 000008
Ｉ−一つの電極通る「グリッドアーク」の電流（アンペア）、
Ｕｃ‐プラズマ形成ガスと使用電極材によって与えられる放電プラズマの陰極電位降下（ボルト）、
ρ−電極材料の固有抵抗（Ωｍ），
Ａ−電極の形態係数（ｍ−１），
ｎ−一次電極の数（及びそれらに給電している位相）の数、
ｂ−電流が点弧電極を通り抜ける「グリッドアーク」のライフサイクル（点弧−一次不安定放電−消滅―再点弧）の分率を表す係数である。
その値は、
ｋ≒（点弧電極の高さ）／（一次電極の高さ）（我々の試験ではｋ≒０．１）
として算出することができる。
【００６８】
和（６）の初項は、放電プラズマによる電力の分を表す。この電源は、スターの分枝の表面で消散し、したがって、電極の体積の方へ良好な熱消散が行われなければならない。第２項は、ジュール効果による電極の材料における損失を表す。それは、非常に低いρを有する金属材料の場合無視されることがある。他方、導電性耐火材料の場合、この項は、非常に重要である可能性がある。事実、点弧用電極における電力の消散は、流れとの熱交換によって埋め合わされる。
【００６９】
電界の面
独立放電が点弧されるガスの中の電界の最小強さは、ガスの性質とガス分子の濃度で決まる（パッシェンの法則）。二つの電極間の距離がｄの場合、電界の強さＥＲＭＡＸの最大値は、電極の最小曲率半径Ｒに従って変化する。
【００７０】
我々がＲ＞＞ｄの場合、基準としてフラットな電極間の電界Ｅ∞ＭＡＸ＝Ｕ／ｄをとれば、Ｒの影響を次式に従って決めることができる。
【００７１】
2004525482.tif 000009
ｄ＝５ｍｍ、Ｒ＝１ｍｍの場合、ＥＲ＝２．８で、Ｒ＝０．１ｍｍの場合、ＥＲは１３まで大きくなる。したがって、比較的小さい曲率半径（数１０分の１ｍｍ）を特徴とする特徴ある形のチップを有する点弧及び再点弧電極を設計することが非常に望ましい。しかし、それらが高電流密度での放電に曝されるとき、これらのチップはそれらの使用中に摺り減る可能性がある。したがって、高融点を有する金属または耐火物（電気伝導体）を使用することが好ましい。
【００７２】
１．
Ｂ．二つの電力電極に給電する自蔵点弧・再点弧装置及び回路
図１１に提案されたもう一つ解決案は、電源として特別な変圧器を使用することに関係している。その変圧器は、二つの低電圧一次巻線（Ｐ１）と（Ｐ２）及び一つの高圧二次巻線（Ｓ）を備えている。二つの一次巻線の目的は、各一次巻線によって作られる効果を二次巻線（Ｓ）に重ねることである。第１の電力巻線（Ｐ１）は、幹線給電（例えば２２０Ｖ）に接続されている。しかし、幹線給電は、濾波器（Ｆ）によって切り離される。二次点弧巻線は、調整できる振幅と位相のパルスを送られるように設計されている。この巻線の定格電圧は２４Ｖであるが、短期間の場合、それは最高２００Ｖまでの高電圧に耐えることができる。幹線給電の濾波器（Ｆ）は、巻線（Ｐ２）から巻線（Ｐ１）に、誘導されるパルスの広がりを止め、それはさもなければ幹線給電に広がったかもしれない。この特殊な変圧器（Ｐ１）−（Ｐ２）−（Ｓ）はまた、電磁束がその最大レベルで鉄心が飽和していると、（Ｐ２）のパルスが（Ｓ）に過電圧ピークを生成させるためには効果がないということを考慮に入れている。これが、我々が、例として提案している変圧器（Ｐ１）−（Ｐ２）−（Ｓ）がコアにおける約１．６Ｔ（普通の値の１．２Ｔに比較すると、約３０％より高い）という磁気誘導を示す理由である。同時に、パルス源は、巻線（Ｐ２）（パルスが加わったときにパルス源によって短絡される）が誘導電圧の源になるので、分断されなければならない。したがって、このパルス源は、二次巻線Ｓに最高限のピークを生じるように大電流を供給しなければならない。これは、我々が例として用いた変圧器の電力が６ｋＶＡであり、用いられたパルス源（Ｇ．Ｉ．）が集積回路を使用するパルス発生器である理由である。
【００７３】
したがって、図１０に示されるアセンブリは、高圧二次回路（Ｓ）において巻線によって生成される正弦波信号に、かなりの振幅（少なくとも正弦波信号のピーク値）と非常に短い持続時間を有し、巻線（Ｐ２）によって誘導される不安定なすべり放電（ｄｇ）の点弧パルスを重ねることを可能にする。一旦放電（ｄｇ）がこれらのパルスによって点弧されると、高圧正弦波信号の振幅は放電の発展を維持するのに十分である。パルス発生器（Ｇ．Ｉ．）の制御装置でパルス位相を制御することによって、放電（ｄｇ）の点弧の瞬間を選ぶことが可能である。我々の観察によれば、この瞬間を交流正弦波電力電圧がゼロを通過する瞬間にできるだけ近くに選ぶことが好ましい。図１２は、放電（ｄｇ）に観察された全ての電気現象を示す。この図の上部は、変圧器の二次巻線（Ｓ）に得られた開放電圧のパターンを示し、下部は、パルス発生器（Ｇ．Ｉ．）によって発生されたパルスを示す。パルスの非常に短い持続時間（１ミリ秒未満、例えば０．５ミリ秒）は、このパルスを生成するために用いられたエネルギーと結合して、１〜２ｋＷのオーダーの比較的高い瞬時電力を生じる。追加の保護手段として、そして、例として、我々は巻線Ｐ２に対して５０Ｖ絶縁（ほんの２４Ｖの給電の場合）を、２２０Ｖだけに接続されている巻線（Ｐ１）に対しては５００のＶ絶縁を、そして、二次巻線（Ｓ）に対しては６ｋＶの絶縁（非常に短期間の間実現される電圧の場合）を行った変圧器を使用する予定である。二次回路内の電流は、図１０に示された直列自己インダクタンス（Ｚ）によって１Ａに制限されている。一次巻線（Ｐ２）に使用された半電導体構成要素は、特大だった。制御パルスは、また、サイリスタまたはパワートランジスタを制御するために適用できる。
【００７４】
本願明細書において示された解決法は、全ての「グリッドアーク‐Ｉ」と「グリッドアーク‐ＩＩ」の構造体に適用する。それは、単相または例えば３相システムなどの多相システムによって給電される複数電極構成に使うことができる。この場合に、本願明細書において記載されるもののように、いくつかの変圧器を各々異なる位相に接続することができる。例えば、「グリッドアーク‐ＩＩ」装置の場合、これらの変圧器の各々の一方の極を中心電極（すなわち回転する電極）に接続することができ、他方の極を中心電極の周りに置かれた固定電極に給電するように配置することができる。
【００７５】
Ｃ．単一電源に接続されたいくつかの電力電極に同時に給電する制御カスケード自己点弧回路
図１３は、単一の高圧電源に接続された四つの「グリッドアーク‐Ｉ」型すべり放電の同時給電のための装置のもう一つの例を与える（単相変圧器または直流のもう一つの発電機、部分整流電流、脈動電流、その他）。この回路によれば、全ての高圧放電は、直列に発生する。電極（Ｐ１）に接続された高圧電源の極（Ｐ１）によって供給される電流は、それが直列放電（Ｐ１）−（ａ１２）、（ａ１２）−（ｂ１２）、（ｂ１２）−（ｃ１２）及び、最後に（Ｐ２）−（ｃ１２）の全てを通って流れる場合に、この電源の他方の極（Ｐ２）へ流れることができるだけである。「グリッドアーク」放電の性質を考え合わせると、これらの放電の最初の点弧は、点弧の伝播によって与えられなければならず、次に、一旦それらが消されてしまうと、各放電の逐次再点弧を維持することが必要である。この機能は、電極（Ｐ１）を（ａ１２）、（ｂ１２）及び（ｃ１２）へそれぞれ、接続する高い値（ＭΩのオーダー）の抵抗（Ｒ１）。（Ｒ２）及び（Ｒ３）によって与えられる。したがって、これらの抵抗は、さもなければ壊れているかもしれない回路のガルバーニ接続を与えるので、（Ｐ１）と（Ｐ２）の間に配置された全ての電極を接続する最初の点弧放電の起こるのを防止する。この最初の点弧は、次のように達成される（まだ例として）。
【００７６】
（Ｐ１）は、常に電源の極（Ｐ１）によって出される高い電位が加わっている。電極（ｃ１２）は、抵抗（Ｒ３）によって、極（Ｐ１）に接続され、したがって、電流がまだ流れていないので、（ｃ１２）はまた、電位（Ｐ１）がかかっている。電位差（Ｐ１）−（Ｐ２）は、距離（ｄ）だけ離されている電極（Ｐ２）と（ｃ１２）の間の直列抵抗（Ｒ３）によって制限される低電流（数十ｍＡのオーダー）パイロット放電の生成に充分である。さらに、電極間のすべての距離は、（ｄ）におよそ等しい。
【００７７】
この時点で、電極（ｃ１２）は、（Ｐ２）の電位と同様の電位の下にあるのは、（ｃ１２）がパイロット放電で（Ｐ２）に接続された状態になり、したがって、抵抗（Ｒ３）はその電位（Ｐ１）をもはや前のようには決めないからである。この時点で、電位（Ｐ１）がかかっているのは、抵抗（Ｒ２）によって極（Ｐ１）に接続されている電極（ｂ１２）であるのは、電流がまだ抵抗（Ｒ２）を通って流れていないからである。（ｂ１２）と（ｃ１２）の間の電位差は、電極（ｃ１２）と（ｂ１２）の間の直列抵抗（Ｒ２）によるほか、（Ｐ２）と（ｃ１２）の間の放電の抵抗によって制限される低電流パイロット放電（なお何十ｍＡのオーダー）の定立を可能にするのに十分になる。この時点で、抵抗（Ｒ３）は、実質的に電流を伝えるのを止めるのは、電極（ｃ１２）と（ｂ１２）の間の放電の抵抗が（Ｒ３）のものより非常に低いからである。この時点で、電極（ｂ１２）は、電位（Ｐ２）引くパイロット放電（Ｐ２）−（ｃ１２）及び（ｃ１２）−（ｂ１２）内の電圧降下（比較的ほんの僅か）によって決められる電位がかかっている。したがって、抵抗（Ｒ２）は、もはや電極（ｃ１２）の電位を決めない。この時点で、電極（ａ１２）は、抵抗（Ｒ１）によって極（Ｐ１）に接続されていて、電流がまだ抵抗（Ｒ１）を通って流れていないので、電極（ａ１２）は電位（Ｐ１）にある。電極（ａ１２）と（ｂ１２）の間の電位差は、直列抵抗（Ｒ１）によるほかに（Ｐ２）と（ｃ１２）の間及び（ｃ１２）と（ｂ１２）の間の放電抵抗によって制限される低電流パイロット放電が電極（ａ１２）と（ｂ１２）の間に起されるのに充分になる。その時点で、抵抗（Ｒ２）はまた、電極（ａ１２）と（ｂ１２）の間の放電抵抗が（Ｒ２）のものより非常に低いので、実質的に電流を導くのを止める。
【００７８】
最後に、電極（ａ１２）は、電位（Ｐ２）とパイロット放電（Ｐ２）−（ｃ１２）（ｃ１２）−（ｂ１２）及び（ｂ１２）−（ａ１２）における電圧降下（比較的ほんの僅かである）によって決められる電位がかかっている。抵抗（ＲＩ）電極（ａ１２）の電位をもはや決めない。電極（ａ１２）と（Ｐ１）の間の電位差は、これらの電極の間の放電の発生に充分になる。しかし、この時点で、抵抗（Ｒ１）はまた、実質的に電流を導くのを止めるが、それは、電極（Ｐｌ）と（ａ１２）の間の放電の抵抗が（Ｒ１）の抵抗より非常に低いからである。全ての抵抗（Ｒｌ）、（Ｒ２）及び（Ｒ３）は、実際には放電の電流を制御する回路の範囲外にあるので、全てのこれらの放電の電流は、直列放電（Ｐ２）−（ｃ１２）、（ｃ１２）−（ｂ１２）、（ｂ１２）−（１２）及び（ａ１２）−（Ｐ１）に特有である抵抗の和によって決められる。電位差（Ｐ２）−（Ｐ１）の下で、全ての放電がより高い電流を伝え始め、その電流は他のものと直列に配置されている各放電において同じである。
【００７９】
本願明細書において例として記載されたシステムの動作の間、我々は、一列に（図１２によって示唆されているように）または放電を電気的に直列に配置することを可能にする任意のその他の幾何学的構造で配置された五つの電極の間に起こる四つの電力すべり放電を観察する。これらの放電は、高圧電源に接続している２本のケーブルによって給電されるだけである。全ての電極間の距離（ｄ）の和を考慮すると、この「開回路」高電圧は、４ｄの距離だけ離れた２本の電極の間に単一の放電を点弧するのに十分でないかもしれない。しかし、この高電圧は、カスケードに一つずつ放電を点弧し、それから四つの電力放電を定立するのには十分である。これらの放電は、フラックス（Ｆ）の水スラスト、電極（Ｐ２）と（Ｐ１）の間の電圧の揺らぎ（例えば脈動または交流電源装置における）及び各放電の個々の挙動に作用するすべてのその他の現象に従って発展する。しかし、放電はもはや独立でなく、各個々の放電は、それらの可能な近接（次々に放射状に広がることによって）、その他により、他のものにそれらの接続を直列に通して影響する。最後に、我々は、非常に不安定で非常に動揺するが「消す」のが不可能である四つの連続「電気炎」を作ることによって完全に互いに維持し合う一連の四つの放電を観察する。どれかの対の電極が放電（例えばこれらの電極の上の放電の「自然な」経路端における）によってもはや接続されなくなるとすぐに、新規な放電がこれらの電極が最も近いスポットで抵抗（Ｒ１）、（Ｒ２）または（Ｒ３）を通るパイロット放電によって始められる（「グリッドアーク」原理）。電流連続性の法則はまた、他の放電を揃って消失させるが、この特定の時点で、電極間の間隔は、放電の即時の再点弧を順々に可能にするのに十分にイオン化されたままである。
【００８０】
それらが非常にわずかな点弧瞬間の間非常に低い電流を導くだけなので、抵抗（ＲＩ）、（Ｒ２）及び（Ｒ３）は、少しのエネルギーも使い果たさない。例として、我々は、長時間の動作の後でさえ温かいままである２、３ＭΩで１Ｗ程度の抵抗を使用している。
【００８１】
以下の革新的な貢献は、注目されなければならない。我々は、本願明細書において記載された四つの放電の適当な点弧を達成するために（なお例として）、抵抗（Ｒ１）、（Ｒ２）及び（Ｒ３）が漸減値（Ｒ１）＜（Ｒ２）＜（Ｒ３）を示すことが好ましいことを観察した。例えば、ピーク間電圧（Ｐ２）−（Ｐ１）が１５ｋＶ（５０Ｈｚ）のオーダーで、末広がりの鋼電極間の最初の距離が２ｍｍ（最低）のオーダーである場合、適当な抵抗値は、（Ｒ１）〜１ＭΩ、（Ｒ２）〜２ＭΩ及び（Ｒ３）〜４ＭΩである。これは、カスケードの放電の点弧の間、全ての直列抵抗の間にある程度の釣合いを観察する。事実、順々に点弧されている放電を通して流れる電流は徐々に大きくなり、これは放電の全ラインの点弧を保証するのを助ける。
【００８２】
その他の顕著な本発明の特徴は、２、３または４もの放電が直列に配置されるということである。我々は、直列抵抗（図１または４を参照）を用いて、すべり放電の電流を制限する解決法に言及したが、我々は「グリッドアーク」装置の外側にジュール熱損失の形で純粋な熱エネルギーの消散があるのでそのような解決法を批判した。一つの「グリッドアーク」を、もう一つの「グリッドアーク」放電のための抵抗として用いて、その逆も同じ−我々は装置の中で全てのエネルギーを消散する。さらに、このエネルギーは、すべり放電（上記した全ての特性を有する）の形で処理される材料の流れの中で消散するので、非常に有効である。これらの極めて不安定なすべり放電は、直列に配置されることができ、それらは、互いを自己調節式に維持する。驚くべきことに、これらの放電は、電圧（Ｐ１）−（Ｐ２）の存在によってだけ決められる時間の間作動することができる。
【００８３】
電源のエネルギー効率は、したがって、かなり高くなる。電源の「開回路」電圧は、直列放電のシステムの単一の放電を点弧するのに十分なことを必要とするだけである。それで、電源によって送られる電流は、直列に主放電を維持するのに十分でなければならない。この電流は、これらの放電の抵抗によってすでに不完全自己限定性であり、したがって、電源は、「グリッドアーク」の所望の用途と共存できるレベルで、全ての放電の平均電流を調整するために低い自己インダクタンス（または外部直列インダクタンス）を与えられることを必要とするだけである。例えば、５０Ｈｚのリーク変圧器（１０ｋＶの開放電圧、１ｋＶＡ）によって給電される四つの電極（したがって、三つの放電）を有する構造に対しては、力率は０．３６と等しく、一方、それは二つの電極を備えるシステムに対しては約０．１４であった。図１２に示された回路は、四つの放電が四つの流れ（Ｆ）によって横切られている例として与えられているだけである。もちろん、流れは、それが順々に放電を横切るように配列されてもよい。
【００８４】
Ｄ．単一の三相変圧器に接続された９個の電極に同時に給電している自己点弧回路
図１４は、単一の３相変圧器（Ｐ２）‐（Ｐ２）‐（Ｐ３）に接続された９個の電力電極の同時給電の適用方法を示す。この革新的な回路によれば、高圧３相放電は、後述するようにして、直列−並列に配置される。
【００８５】
逓昇変圧器からきている位相（Ｐ１）によって分配されて、トライアッド（Ｔ１）（３本の電力電極の自己内蔵型構造体）に置かれた電極（Ｐ１）に直接接続された電流は、この電極（Ｐ１）と同じトライアッドに置かれた電極（ｐ２１）の間の放電を通して最初に流し、次に、電極（ｐ１２）（それは、電極（ｐ２１）にケーブルによって接続されているが、もう一つのトライアッド（Ｔ２）にある）と電極（Ｐ２）の間のもう一つの放電を通して流すことによって位相（Ｐ２）に流入できる。同じトライアッド（Ｔ１）の電極（Ｐ１）に接続された同じ位相（Ｐ１）によって送られる電流は、まだ、この電極（Ｐ１）と同じトライアッドに置かれた電極（ｐ３１）の間のもう一つの放電を最初に通り抜け、次に、電極（ｐ３１）と同じ電位にあるがもう一つのトライアッド（Ｔ３）に置かれた電極（ｐ１３）と電極（Ｐ３）の間のもう一つの放電を通り抜けることによって変圧器の位相（Ｐ３）に流入できる。同様に、変圧器から出てきている位相（Ｐ２）によって送られて、トライアッド（Ｔ２）にある電極（Ｐ２）に直接接続されている電流は、最初に、電極（Ｐ２）と同じトライアッドにある電極（ｐ３２）との間の放電を通り抜け、次に、電極（ｐ２３）（それは、電極（ｐ３２）にもう一つのケーブルによって接続されているが、トライアッド（Ｔ３）にある）と電極（Ｐ３）の間のもう一つの放電を通り抜けて位相（Ｐ３）に流入できる。同じトライアッド（Ｔ２）の電極（Ｐ２）に接続された同じ位相（Ｐ２）によって送られる電流は、最初にこの電極（Ｐ２）と同じトライアッドにある電極（ｐ１２）の間のもう一つの放電を通って、次に、電極（ｐ２１）（それは、電極（ｐ１２）と同じ電位にあるが、トライアッド（Ｔ１）にある）と電極（Ｐ１）の間のもう一つの放電を通って流れることによってなお変圧器の位相（Ｐ１）に流入できる。
【００８６】
最後に（同様にして）、変圧器から出てきている位相（Ｐ３）によって送られて、トライアッド（Ｔ３）にある電極（Ｐ３）に直接接続されている電流は、最初に電極（Ｐ３）と同じトライアッドにある電極（ｐ１３）の間の放電を通って、次に、電極（ｐ３１）（それは、もう一つのケーブルによって電極（ｐ１３）に接続されているが、トライアッド（Ｔ１）にある）と電極（Ｐ１）の間のもう一つの放電を通って流れることによって位相（Ｐ１）に流入できる。同じトライアッド（Ｔ３）の電極（Ｐ３）に接続された同じ位相（Ｐ３）によって送られる電流は、最初にこの電極（Ｐ３）と同じトライアッドにある電極（ｐ２３）の間のもう一つの放電を通って、次に、電極（ｐ３２）（それは、電極（ｐ２３）と同じ電位にあるが、トライアッド（Ｔ２）にある）と電極（Ｐ２）の間のもう一つの放電を通って流れることによってなお変圧器の位相（Ｐ２）に流入できる。
【００８７】
「グリッドアーク」放電の性質を考慮すると、それらを最初に点弧し、次にそれらが消えた後にそれらを逐次再点弧することが必要である。この機能は、電極（Ｐ１）を（ｐ３１）と、（Ｐ２）を（ｐ１２）と、そして、（Ｐ３）を（ｐ２３）と、それぞれ接続する高い値（ＭΩのオーダーの）の抵抗（ＲＩ）、（Ｒ２）及び（Ｒ３）によって与えられる。これらの抵抗は、したがって、さもなければ壊れたであろう回路の直流接続を与え、トライアッドの各々における最初の点弧放電の発生を防止する。１例を考えよう。
【００８８】
高い電位のかかっているトライアッド（Ｔ１）の電極（Ｐ１）は、変圧器の位相（Ｐ１）によって給電される。同じトライアッド（Ｔ１）にある電極（ｐ２１）は、抵抗（Ｒ２）によって位相（Ｐ２）に接続されており、従って、電流がまだ流れていないので、（ｐ２１）は電位（Ｐ２）がかかっている。電位差（Ｐ１）−（Ｐ２）は、抵抗（Ｒ２）によって制限される低電流（約１０ｍＡのオーダーの）パイロット放電がトライアッド（ＴＩ）において電極（Ｐ１）と（ｐ２１）の間に定立されるのに充分である。
【００８９】
同様に、電位（Ｐ２）かかっているトライアッド（Ｔ２）の電極（Ｐ２）は、変圧器の位相（Ｐ２）によって給電される。同じトライアッド（Ｔ２）にある電極（ｐ３２）は、抵抗（Ｒ３）によって位相（Ｐ３）に接続されているので、（ｐ３２）は、電位（Ｐ３）の下にある。電位差（Ｐ２）−（Ｐ３）は、抵抗（Ｒ３）によって制限される低電流パイロット放電がトライアッド（Ｔ２）において電極（Ｐ２）と（ｐ３２）の間に定立されるのに充分である。
【００９０】
さらに、トライアッド（Ｔ３）の電極（Ｐ３）は、電位（Ｐ３）の下にある。同じトライアッド（Ｔ３）にある電極（ｐ１３）は、抵抗（Ｒ１）によって位相（Ｐ１）に接続されているので、（ｐ１３）は、電位（Ｐ１）の下にある。電位差（Ｐ３）−（Ｐ１）は、抵抗（Ｒ１）によって制限される低電流パイロット放電がトライアッド（Ｔ３）において電極（Ｐ３）と（ｐ１３）の間に定立されるのに充分である。
【００９１】
従って、三つのトライアッドにおいて三つの最初の（パイロット）放電（Ｐ１）−（ｐ２１），（Ｐ２）−（ｐ３２），及び（Ｐ３）−（ｐ１３）がある。これらの放電は、電極が最も近い領域にある。放電は、はそれらを通り抜ける流れ（Ｆ）によって吹きつけられてこの領域をイオン化し、それによって主たる放電が瞬間的に始まる。
【００９２】
次に、（ｐ２１）がパイロット放電によって（Ｐ１）に接続されているので、トライアッド（Ｔ１）の電極（ｐ２１）は、（Ｐ１）のものに近い電位の下にある。この時点で、（Ｔ２）にあって、導体ケーブルによって（ｐ２１）に接続されている電極（ｐ１２）は、（Ｐ２）のそれと十分に異なる同じ電位を受ける。したがって、ちょうど今定められた付加パイロット放電（Ｐ２）−（ｐ３２）によって以前にイオン化されたている領域（Ｔ２）において、我々は（ｐ１２）と（Ｐ２）の間の新規な放電を観察する。この放電の電流は、今では一次放電、（Ｐ１）−（ｐ２１）と（ｐ１２）−（Ｐ２）になった放電に特有である直列抵抗の和によって制限されるだけである。これらの新規な電力放電は、トライアッド（Ｔ１）及び（Ｔ２）内の領域のイオン化を非常に強める。同様に、（ｐ３２）が今度はパイロット放電によって（Ｐ２）に接続されているので、トライアッド（Ｔ２）の電極（ｐ３２）は、（Ｐ２）のものに近い電位の下にある。この時点で、（ｐ３２）に接続されている電極（ｐ２３）は、（Ｐ３）のものと十分に異なる同じ電位を受ける。したがって、付加パイロット放電（Ｐ３）−（ｐ１３）によって以前にイオン化された領域（Ｔ３）において、我々は（ｐ２３）と（Ｐ３）の間の新規な放電を観察する。この放電の電流は、今では一次放電（Ｐ２）−（ｐ３２）と（ｐ２３）−（Ｐ３）になった放電に特有である直列抵抗の和によって制限されるだけである。これらの新規な電力放電は、トライアッド（Ｔ２）及び（Ｔ３）内の領域のイオン化を非常に強める。同様に、（ｐ１３）が今度はパイロット放電によって（Ｐ３）に接続されているので、トライアッド（Ｔ３）の電極（ｐ１３）は（Ｐ３）のものに近い電位の下にある。この時点で、（ｐ１３）に接続されている電極（ｐ３１）は（Ｐ１）のものと十分に異なる同じ電位を受ける。したがって、付加パイロット放電（Ｐ３）−（ｐ１３）によって以前にイオン化された領域（Ｔ３）において、我々は（ｐ２３）と（Ｐ３）の間の新規な放電を観察する。この放電の電流は、今では一次放電、（Ｐ３）−（ｐ１３）と（ｐ３１）−（Ｐ１）になった放電に特有である直列抵抗の和によって制限されるだけである。これらの新規な電力放電は、トライアッド（Ｔ３）及び（Ｔ１）内の領域のイオン化を非常に強める。
【００９３】
したがって、三つの新規な放電は、トライアッド（Ｔ１）、（Ｔ２）及び（Ｔ３）においてそれぞれ一つずつ点弧される。最初にトライアッド（Ｔ１）を考えよう。３電極（Ｐ１）、（ｐ２１）及び（ｐ３１）の間の間隔は、ちょうど今放電（Ｐ１）−（ｐ３１）及び（Ｐ１）−（ｐ２１）によって強くイオン化されたばかりである。電極（ｐ２１）の電位は、この放電（Ｐ１）−（ｐ２１）の抵抗と電流を考慮に入れるオームの法則による電極（Ｐ１）の電位に関連する、一方、同時に、電極（ｐ２１）の電位は、この放電（Ｐ２）−（ｐ１２）の抵抗と電流を考慮に入れるオームの法則による電極（Ｐ２）の電位に関連する。二つの電極（ｐ２１）及び（ｐ１２）は、導体（ケーブル）によって接続されているので、それらは結果として生じる同じ電位の下にある。同じトライアッド（Ｔ１）の付加電極（ｐ３１）の電位は、放電（Ｐ１）−（ｐ３１）の抵抗と電流から、更に、トライアッド（Ｔ３）のもう一つの放電（Ｐ３）−（ｐ１３）の抵抗と電流から生じる。二つの電極（ｐ２１）及び（ｐ１２）は、ケーブルによって接続されているので、それらは結果として生じる同じ電位の下にあり、その電位は必ずしも（ｐ２１）及び（ｐ１２）の電位と同じではない。したがって、同じトライアッド（Ｔ１）の電極（ｐ２１）と（ｐ３１）の間の電位差のために、我々は電極（ｐ２１）と（ｐ３１の）間に新規な放電を観察する。この放電の電流は、また、それ自身の抵抗によって制限されるが、放電（Ｐ１）−（ｐ２１）及び（Ｐ３）−（ｐ１３）（問題の放電（ｐ２１）−（ｐ３１）と直列である）の抵抗によっても制限される。したがって、この追加の放電の電流は、それが三つの直列の放電（２の直列の放電の代わりに）によって制限されるので、僅かにより低いが、この新規な放電は、その追加のエネルギーを処理済み流れ（Ｆ）に与える。具体的な詳細に入らずに、我々はまた二つの追加の放電トライアッド（Ｔ２）の（ｐ１２）−（ｐ３２）及びトライアッド（Ｔ３）の（ｐ１３）−（ｐ２３）を観察する。
【００９４】
したがって、本願明細書において記載されるシステムの動作の間、我々は三つのトライアッドにおいて三つずつ集められる９個の電極間にある９のすべり電力放電を観察する。これらの放電は、高圧３相変圧器から出てきている３本のケーブルだけによって給電される。この「開回路」高電圧は、３トライアッド（Ｔ１）、（Ｔ２）及び（Ｔ３）において、外部抵抗（Ｒ１）、（Ｒ２）及び（Ｒ３）によって制限される電流で三つのパイロット放電を点弧するのに十分である。これらの低い放電は、９の電力放電を定立させるトライアッド内の空間をイオン化するのに十分である。これらの放電は、流れ（Ｆ）の水スラスト、位相の回転、給電周波数（例えば５０Ｈｚ）によって加えられる電圧の振動及び各放電の個々の挙動に作用するすべての他の現象に従って発展する。しかし、放電はもはや独立でなく、各放電は、それらが近いこと（次々に放射状に広がること、イオンとそれらのまわりの電子を散乱させることによるなどで）のために、それらが直列に接続されているので、その他のものに影響を及ぼす。結論として、我々は、非常に不安定で非常に動揺するが三つのトライアッドにおいて「消す」のが不可能である三つの連続「電気炎」を作ることによって互いに維持し合う一連の９の放電を観察する。どれかの対の電極が放電（例えばこれらの電極の上の放電の「自然な」経路端における）によってもはや接続されなくなるやいなや、新規な放電がこれらの電極が最も近いスポットで抵抗（Ｒ１）、（Ｒ２）または（Ｒ３）を通るパイロット放電の結果として始められる（「グリッドアーク」原理）。新規な放電も、電極間の空間の残留イオン化の結果として開始されることができ、この残留イオン化はまさに、前の放電の消失の後、適所に残されたばかりである。
【００９５】
抵抗（Ｒ１）、（Ｒ２）及び（Ｒ３）は、それらがほんのわずかな点弧瞬間の間非常に低い電流を伝えるだけなので、少しのエネルギーも使い果たさない。例として、我々は長時間の動作の後でさえ、温かいままである約２ＭΩ、１Ｗの抵抗を使用している。
【００９６】
本発明の最も重要な特徴は、二つまたはきっかり三つの放電の３相システムに直列に配置されるということである。我々は、直列抵抗（図１または４を参照）を用いて、すべり放電の電流を制限する解決法にすでに言及したが、我々は「グリッドアーク」装置の外側にジュール熱損失の形で純粋な熱エネルギーの消散があるのでそのような解決法を批判した。一つの「グリッドアーク」を、もう一つの「グリッドアーク」放電のための抵抗として用いて、（その逆も同じ）、我々は装置の中で全てのエネルギーを消散する。さらに、このエネルギーは、すべり放電（上記した全ての特性を有する）の形で処理される材料の流れの中で消散するので、非常に有効である。これらの二つ（または三つ）の極めて不安定なすべり放電（毎トライアッド）は、直列に配置されることができ、それらは、互いを自己調節式に維持する。驚くべきことに、３相システムの９の放電は、変圧器の出口に３相電圧があることによってだけ決められる時間の間、作動することができる。
【００９７】
変圧器のエネルギー効率は、したがって非常に高くなる。変圧器の「開回路」電圧は、各トライアッドの単一の放電を点弧するのに十分なことを必要とするだけである。それから、変圧器（高圧側で）の各位相によって送られる電流は、四つの主放電を直列‐並列に維持するのに十分でなければならない。例えば、位相（Ｐ１）によって送られる電流は、放電（Ｐ１）−（ｐ２１）及び（ｐ１２）−（Ｐ２）に直列に給電し、一方、それはまた、二つのその他の放電（Ｐ１）−（ｐ３１）及び（ｐ１３）−（Ｐ３）に直列に給電する。この電流は、これらの放電の抵抗によってすでに自己制限されているので、変圧器は、各放電の平均電流を「グリッドアーク」の特定の適用と共存できるレベルに調整するために低い自己インダクタンス（または変圧器から出てきている各電流ライン上の直列のその他のインダクタンス）を与えられることを必要とするだけである。我々の試験は、変圧器（または放電に給電しているライン）のインピーダンスを２倍だけ減らすことができたこと、及び、点弧抵抗（Ｒ１）、（Ｒ２）及び（Ｒ３）以外に回路に外部抵抗を加えることが必要でなかったことを示した。
【００９８】
図１４に示されたアセンブリは、三つのトライアッドがそれらの各々を通して逐次に流れる流れ（Ｆ）に関して直列に配置されている例として与えられているだけである。もちろん、トライアッドは、各流れが三つの流れ（Ｆ）に並列に単一のトライアッドを通り抜けるようにして配置されてもよい。
【００９９】
Ｅ．電力給電に接続されたいくつかの「グリッドアーク‐Ｉ」電極に同時に給電する多段自己点弧回路
電極のこの構成は、例として与えられる図１５及び図１６に二つのバージョンとして示されている。それは、流れ（Ｆ）によってカバーされた同じ装置に沿って放電の作用を広げるために用いられる。
【０１００】
流れの強い乱流がその処理の品質を著しく高めることを以前に示した。流れの迅速な動きによって発生する乱流はまた、流れの方向にイオンと電子を散乱させるので、これらの分子によって覆われた領域の遠く離れている電極間の放電の点弧を行う。したがって、流れに沿った異なる段階の間に電極を分布させることによって、処理される流れの中の放電の良好な分布を得ることが可能になった。
【０１０１】
図１５は、二つの補助電極（ｐ１）と（ｐ２）を有するミニ「グリッドアーク‐Ｉ」を示すが、この数は、この場合、例えば、また、二つの電極（Ｐ１）と（Ｐ２）（例として使われる）を含む主電源のベースに置かれた３相電源装置に接続された三つの電極を考えることが可能なので、資料として与えられているだけである。同じ電源は、両方の「グリッドアーク」に給電することができる。最初は、電圧（Ｐ１）−（Ｐ２）は、一次電極があまりに遠く離れているから、一次放電を点弧するのに十分でない。しかし、この電圧は、互いに非常に近い補助電極（ｐｌ）と（ｐ２）間のパイロット放電を点弧するのに十分である。このパイロット放電の電流は、直列抵抗（Ｒ１）＋（Ｒ２）によって制限されて、補助電極（ｐｌ）と（ｐ２）の近くを流れている流れ（Ｆ）の充分なイオン化だけを与える。それは、それから電源の開路電圧の下に、電極（Ｐ１）と（Ｐ２）の間の空間に入っている部分イオン化された流れ（Ｆ）の中の一次放電を生成することが可能になる。この放電の電流は、それ自身の抵抗だけによって制限され、そして、電極（Ｐ１）と（Ｐ２）の間に十分な距離があるので、放電の抵抗は、この電流を流れの処理と両立できる最適値に自動的に制限するのに十分でさえあるかもしれない。
【０１０２】
もちろん、我々は二つ以上の放電電極及び／または二つ以上の電力電極に給電している単相若しくは多相、直流、脈動または交流電源装置を考慮することができた。幾何学的ないくつかの構成の場合、流れの方向によれば、補助電極（ｐｌ）及び／または（ｐ２）が電極（Ｐ１）及び／または（Ｐ２）にあまりに近いとき、我々は、これらの電極の全てをスター形に配置する。したがって、我々は一つまたはいくつかの放電が二つの段階の間に永続するようにして起こるのを防止する。そうしないとそれらの放電は短絡状態に入って、点弧段階の電流の急増を生じさせるかもしれない。
【０１０３】
図１６は、前に図１５に示された第１のバージョンをうるための原理によるもう一つのバージョンを示す。それは、弓形電極の形で２本の電極を有する一連の「グリッドアーク−Ｉ」の装置から成る（しかし、この場合、例として、３相電源装置に接続された本の電極を考慮することが可能なので、「二つ」というこの数は、参考のために示されているだけである）。前述の通り、第１の段階（流れ（Ｆ）の方向に関して）は、放電電極（ｐ０１）と（ｐ０２）の間に起こる。同じ電圧は、三つの「グリッドアーク」に送ることができる。最初は、電圧（Ｐ１）−（Ｐ２）は、一次放電（Ｐ１）−（Ｐ２）または中間の放電（ｐｌ）−（ｐ２）さえ点弧するのに十分でないのは、一次と中間の電極が遠く離れすぎているからである。しかし、この電圧は、互いに近くにある第１の補助電極（ｐ０１）と（ｐ０２）の間のパイロット放電を点弧するのに十分である。このパイロット放電の電流は、補助電極（ｐ０１）と（ｐ０２）の近くを流れている流れ（Ｆ）の充分なイオン化だけを与えるように、直列抵抗（ＲＩ）＋（Ｒ０１）＋（Ｒ２）＋（Ｒ０２）によって制限される。それから、電源の開路電圧の下にある電極（Ｐ１）と（Ｐ２）の間の空間に入る部分イオン化された流れ（Ｆ）の中間放電を生成することが可能である。この放電の電流は、それ自身の抵抗によって、直列抵抗（Ｒ１）＋（Ｒ２）によって制限される。次に、放電（ｐｌ）−（ｐ２）は、一次電極の間の空間を、それら電極が大きく離れているにもかかわらず、イオン化する。十分な距離がこれらの電極（Ｐ１）と（Ｐ２）の間にあるので、放電の抵抗はこの電流を流れの処理と両立できる最適値に自動的に制限するのに十分でさえあるかもしれない。
【０１０４】
前述の通り、我々は二つ以上の放電電極及び／または二つ以上の中間電極及び／または二つ以上の電力電極に給電する単相もしくは多相、直流、脈動または交流電源装置を考慮することができた。幾何学的ないくつかの構成の場合、点弧及び／または補助電極及び／または主電極が互いに近すぎるとき（流れの方向に従って）、我々は、これらの電極の全て（またはいくつか）をスター形に配置する。したがって、我々は一つ（またはいくつか）の放電が二つの段階の間に永続するようにして起こるのを防止する。そうしないとそれらの放電は短絡状態に入って、点弧段階の電流の急増を生じさせるかもしれない。
【０１０５】
最後に、電極（図１６の場合）を分割する代わりに、我々は、金属セラミック合成材料などのあまり導電的でない材料から連続するようなやり方で電極を切った。各電極（例えばナイフまたは棒切れの形をした）の電気交差点は、電極が、他方の電極から最も遠いスポットに配置された。そのような構成において、電極の抵抗は、交差点の近くで最小で、電極がその他方の電極に最も近い点の近くで最大である。したがって、そのような抵抗型電極を極めて細かく分割されているのが図１６の場合である。もちろん、抵抗型電極の近くに置かれたいくつかの電極が、非常に高伝導性（例えば金属）であってもよい。通常通り、点弧は電極間の最も小さい隙間で起こる。そのようなパイロット放電の電流は、電極自体によって与えられる抵抗によって十分に（最大まで）制限される。前述の通り、放電のすべりに続いて放電が流れによって押されているので、放電の位置は、放電自身の抵抗と直列の外部抵抗に関して益々よくなる。それから、放電の電流は、放電の長さと同様に、大きくなり、そして、放電のフィラメントにおいて消散される電力の部分もまた大きくなる。しかし、そのような電極においてジュール効果によって消散される熱は、段々に減少する。放電の行程の終わりに、我々は、「グリッドアーク」に特定であるが、放電が消えると、放電がそれの走りを開始した領域の近くのスポットに再び現れる最適条件を観察する。また、我々は、放電が消えることを確認することを必要とするが、その理由は、放電が電極の端に付いたままの場合、放電はすべるのを止めて、我々の電極を過熱し、電極の早期の破壊を生ずるかもしれないからである。
【０１０６】
しかし、我々は、残念なことに、電気エネルギーの一部分がジュール効果によって熱の形で消散されることを見出し、一方では、我々はこのエネルギーが流れの中に残っていることによってに元気付けられる。しかし、我々は、すべり放電によって寄与される熱エネルギーがある場合には有益であり、他の場合には有害であるかもしれないことをすでに実証した。この意味で、「グリッドアーク」は、常にプラスマ発電機の極めて簡単なこととそれのエネルギー出力の効率との間の妥協であることを述べておかなければならない。
【０１０７】
Ｆ．いくつかの移動放電の自己点弧回路と抵抗型電極
一つ（またはいくつか）の抵抗型電極の有効性を示す最後の場合（Ｅ）は、特に「グリッドアーク−ＩＩ」装置の給電に適当であるかもしれない。図１７は、３相変圧器の３極（Ｐ１）（Ｐ２）及び（Ｐ３）に接続されたからなるそのような革新的なアセンブリの１例を示す。三つの電極に給電する変圧器の高圧出力は、中性点が接地（Ｔ）されているのが普通である巻線の「スター」結線から生じる。直接接地（アース）が何らかの理由で可能でない場合、この中性点は任意の抵抗（インピーダンス）を介して間接的に接地されてもよい。中心電極（Ｐ０）（それは可動性である）は、安全と技術的理由のために普通は接地され、ほとんどの場合、その回転は、やはり接地される他の移動電極を時には含むことがある金属軸によって与えられる。これらの電極は、多段式反応装置を形成するために金属ディスクまたは金属ブラシ（ＢＦ９８．０２９４０（２７７５８６４）参照）の形をとる。我々は、回転シャフトとその機械的ドライブを「接地（アース）する」ためのこの選択に従う。
【０１０８】
革新的な部分は、少なくとも一部分は、ディスクのシャフト（それは常に接地（Ｔ）されている）とその円周のある点の間の２、３ＭΩ．（普通２ＭΩ）を呈する抵抗材料から作られるディスクを使用することにある。そのようなディスク（例えば金属−セラミック複合材でできている）は、また、その円周に置かれ、図１６（１２０度だけ切り離された三つの電極）に示された１２０度だけ離された２点間にほんのｋΩ（普通２ｋΩ）のオーダーの抵抗を示さなければならない。動作モードは以下の通りである。
【０１０９】
放電のないときには、移動ディスク（Ｐ０）は、完全にアース電位（Ｔ）にある。絶縁破壊距離が任意の電極（Ｐ１）または（Ｐ２）または（Ｐ３）とディスク（Ｐ０）の間の電位差に関して十分に短い場合、最初の放電が、位相−例えば（Ｐ１）−と中性点または接地点（Ｔ）との間の電位差が最も強いところで起こる。このパイロット放電を通り抜けている電流は、ディスクの円周の放電のつながり点とディスクの軸の間の抵抗（２、３ＭΩ）によって、大いに制限される。この瞬間に、我々は、円周（したがって軸から間隔をおいて配置される）の近くにあるその部分のディスクの電位がパイロット放電を引き起こす位相（我々の例では（Ｐ１））のものに近づいてゆくことを観察する。この電位とディスクにまだ接続されていない位相（我々の例では（Ｐ２）と（Ｐ３））の電位の間の差は、したがって、変圧器の高圧位相間の開路電圧（各位相とそれらの中性点の間の電圧より高い）と類似している。今では位相（Ｐ１）−（Ｐ２）、（Ｐ２）−（Ｐ３）及び（Ｐ３−（Ｐ１）の間の電圧の下で、電流を制限する唯一の抵抗は、ディスク（１ｋΩのオーダーの）の円周の近くにある抵抗性バンドの抵抗、放電自身の抵抗及び変圧器のインピーダンスであるから、二つのその他の放電（我々の例では（Ｐ２）−（Ｐ０）及び（Ｐ３）−（Ｐ０））が開始されて直ちに付勢された状態になる。一旦これらの三つの放電ができると、我々は、これらの三つの放電がもはや消えない（視覚観察）かまたはむしろ容易に再点火されるほどにイオン化される隙間をディスクの周りにつくる。
【０１１０】
第１のパイロット放電の形成を行うもう一つの作動モードは、図１８において与えられる。我々は、パイロット放電を強制的に最初に点弧させるためにディスク（Ｐ０）の伝導性「バンプ」（Ｂ）を単に付加するだけである。もちろん、追加のバンプは、ディスクの円周上に一定の間隔で付加してもよい。機械的理由で、我々は、このバンプの高さ（ｄ‐）が固定電極（Ｐ１）、（Ｐ２）及び（Ｐ３）と電極（Ｐ０）の間の距離（ｄ）より小さいことを確認する。これは、（ｄ）−（ｄ−）＞０を意味する。本発明のその他の特性は、同じままである、すなわち、三つの固定電極（Ｐ１）、（Ｐ２）及び（Ｐ３）は、中性点を（Ｔ）に接地された状態で「スター」パターンに配置された３相変圧器の三つの極（Ｐ１）、（Ｐ２）及び（Ｐ３）に接続されているなど。
【０１１１】
すぐ前に述べたと同様に、ディスクは抵抗材料でできている。放電のないときには、移動ディスク（Ｐ０）は、接地電位（Ｔ）にある。しかし、今度は、絶縁破壊距離は、電極（Ｐ１）または（Ｐ２）または（Ｐ３）のいずれかとバンプ（Ｂ）の間の電位差によって制御される値に周期的に戻される。
【０１１２】
このバンプが電極（Ｐ１）または（Ｐ２）または（Ｐ３）のいずれかの前で回転するとき、最初の放電は、ディスク（Ｐ０）とバンプ（Ｂ）の間の距離の低減に続いて引き起こされる。このパイロット放電を通り抜ける電流は、放電のディスクへのつながり点とディスクの軸の間の抵抗によって制限される。この時点で、円周の近くに置かれた部分のディスクの電位は、パイロット放電を引き起こす位相のものに近くなっている。この電位とディスクにまだ接続されていない位相の電位の間の差は、したがって、変圧器の高圧位相間の開路電圧と同様である。今では、位相間の電圧の下で、電流を制限する唯一の抵抗は、ディスクの円周の近くにある抵抗性バンドの抵抗、放電自身の抵抗及び変圧器のインピーダンスであるから、二つのその他の放電が引き起こされて、直ちに付勢された状態になる。
【０１１３】
一旦これらの三つの放電ができると、我々は、これらの三つの放電がもはや消えないかまたはむしろバンプが固定電極の前を移動するとき選択的に容易に再点弧されるほどにイオン化される隙間をディスクの周りにつくる。
【０１１４】
その比較的小さい大きさ（ｄ−）（好ましくは最高１０ｍｍ）の丸い形がこの形を熱潰食から保護しながら、放電の点弧または再点弧を可能にすることに触れておかなければならない。一次放電が十分に定立されると、バンプは固定電極の前を迅速に移動できる。これは、周期的に放電を短くし（我々の例では、このイベントの周波数は、ディスクの回転速度の３倍に等しかった）、その電流を僅かに大きくする。しかし、電流がその他の放電（それは常に直列になっている）の抵抗及び電極（Ｐ０）の性質に左右される抵抗によって制限されるので、電流増加はたいしたものではない。
【０１１５】
本願明細書において開示された発明の多くの異なる実施態様が可能である。さまざまな代替の実施態様の例を簡単に記載する。
【０１１６】
一つの代替の実施態様は、図８、図９及び図１０に示すように、この準周期的な放電の電極（１）の幾何学的中心にセットされた電極（２）のあることを特徴とする一次電極（１）の間の不安定な放電の点弧と再点弧に用いる装置と回路を備え、電極（２）は、数１０ｋＶの高電圧パルスを送る回路（３）と（４）によって電極（１）に関して独立に給電され、したがって電極（１）間の前記不安定な放電の追加の点弧と再点弧放電をつくり、前記点弧と再点弧放電が電極（２）と電極（１）のどれかの間を流れるので、点弧と再点弧放電が一次電極（１）の各々と点弧・再点弧電極（２）との間に引き続いて開始することが分かり、したがって電極（１）と電極（２）の間に電極（１）の間の不安定な放電の主給電回路のための電流経路を形成し、そして、点弧放電の繰り返し速度は、前記放電が一次電極（１）の間にできる不安定な放電の点弧と消滅サイクルの持続時間未満である二つのスパークの間のサイクル時間を有する個々のスパークの形で現れるようなものであるということを知り、前記一次電極は、２、３ｋＶのオーダーの相対電圧にされて、電極（２）とその能動点弧回路（３）と（４）のないときに一次放電の点弧を防止するように分離される。
【０１１７】
もう一つの代替の実施態様は、図１０に示すような形（各分枝が一次電極（１）の一方の方へ伸びて半開きの傘またはスターの骨組（平面図）に似ている）を特徴とする請求項１に記載の点弧と再点弧電極（２）を備え、一次電極（１）は、電極（２）と放電をしていない一次電極（１）のうちの一つの間のパイロット放電を選択的かつ自動的に始めることを可能にし、前記放電に続いてこれらの二つの電極は、スパークによって直ちに短絡し、短絡の後で電極（２）は、電極（１）の間の短絡ブリッジとして作用するので、放電（今度は一次放電）が、その末広がりの形（側面図）のために、電極（２）の先端で合うまで、流れの中を電極（２）の上をすべることができ、次いで、これらの一次放電がそれらが消滅するまで電極（１）の間を自由に広がり、電極（２）がそれの周りを回る流れにマッチするように形作られていることもわかっているので、この流れがスターの分枝間を流れて、流れをそらしたりまたは電極（２）（耐火材料または高融点の伝導性金属できているのが好ましい）を過熱したりすることなく、点弧放電が電極（２）の上をすべることを可能にすることができる。
【０１１８】
もう一つの代替の実施態様は、調節可能な振幅と位相のパルスを発生するための二つの低電圧一次電力巻線（Ｐ１）及び（Ｐ２）と単一の高圧二次巻線（Ｓ）からなる図１０に示されるもののような変圧器に基づいた二つの電極間の不安定な放電の点弧、再点弧及び給電に用いる自蔵式装置を備え、前記装置は、各一次巻線によって作られる効果が変圧器の二次巻線（Ｓ）に重ねられる（この変圧器は、通常より約３０％高い鉄心における磁気誘導を示すことが分かっている）ということ、及びパルス源は、それの巻線（Ｐ２）に巻線（Ｐ１）に給電される正弦波信号のピーク値に少なくとも等しい振幅を有する点弧パルスに対応する高い電流ピークを１ｍｓ未満に限られた持続時間で供給することを特徴とし、また、前記装置は、一次放電の点弧の瞬間が正弦波電力電圧のゼロを通過する瞬間に非常に近いということを特徴としている。
【０１１９】
もう一つの代替の実施態様は、単一の電源に接続された三つ以上の電極に同時に給電する図１３に示されるような制御カスケード自己点弧・再点弧回路を備え、各電極を接続するＭΩのオーダーの抵抗のために点弧される数１０ｍＡのオーダーのパイロット放電の伝播によっていくつかの高圧放電が順番に点弧され、したがって、さもなければ切れている回路のガルバニック接続を与え、その後で不安定な電力放電が直列に直ちに始まって、電流遮断の後再点弧されることを特徴とし、前記回路は、また、各パイロットに対する電流の値が直列のパイロット放電の発展次第で徐徐に大きくなることを確実にするために、前のパイロット放電によって短絡された抵抗が、続くパイロット放電を引き継ぐ抵抗より高いような値の抵抗であることを特徴とする。
【０１２０】
もう一つの代替の実施態様は、自己点弧、再点弧及び単一の三相変圧器に接続された９個の電力電極間の不安定な高圧放電の同時給電のための回路を備え、直列−並列の９放電は、図１４に記載されるようにして配置され、図１３に示されたように配列され、さもなければ切れるかもしれない３相回路の各分枝のガルバニック接続を与えるように電極を接続するＭΩのオーダーの抵抗のために点弧されるパイロット放電の伝播で、これらの放電を点弧することを可能にし、その後で９の不安定な電力放電が直列と並列に引き起こされ及び／または回路のいずれかの分枝で電流が切れた後に自動的に再点弧されることを特徴とする。
【０１２１】
もう一つの代替の実施態様は、単一の電源に接続されている２対の電極間の高圧不安定な放電の自己点弧と連続した再点弧のための図１５に示されているような多段回路を備え、パイロット放電が電源によって供給された電圧の下で、パイロット放電の点弧を発生させるように互いに近づけられている二つの点弧電極間で点弧されることを特徴とし、パイロット放電の電流は、電源と直列の１個又は２個の抵抗によって制限され、この同じパイロット放電がこれらの電力電極とガルバニック接触をせずに、同じ電源装置によって同時に給電されている他方の対の電力電極の方へ向かう希釈された材料の流れによって運ばれ、このことは、パイロット放電がこれらの電力電極（点弧電極より非常に離されている）間の部分イオン化を生じるので、二つの連続した段階の電極を５の目型に配列することによって達成され、このイオン化は、パイロット放電において発生し、流れの方向に散乱させられたイオンと電子によって生じさせられ、それによってこれらの電離粒子によってカバーされた領域におけるこれらの電力電極間の一次電力放電を点弧して、その放電が電力電極の端まで動くのに続いて消滅するまで維持することを可能にすることを特徴とする。
【０１２２】
もう一つの代替の実施態様は、単一の電力電源に接続されている数対の電極間の不安定な高圧放電の自己点弧と次の再点弧のための図１６に示すような多段回路を備え、パイロット放電が、電源によって供給される電圧の下で、このパイロット放電の点弧を発生させるように互いに最も近い二つの放電電極間で最初に点弧されることを特徴とし、パイロット放電の電流は、電源と直列のいくつかの抵抗によって制限され、この同じパイロット放電が、間の離間距離がより大きく、前の放電に直列に配置された抵抗のものより小さい値を有する直列抵抗を介して同じ電源装置によって給電されるもう一つの対の付加電極の方へこれらの付加電極とガルバニック接触をせずに希釈された材料の流れによって運ばれ、このことは、放電がこれらの付加電極間に部分イオン化（前の放電において発生して、流れの方向に散乱されるイオンと電子によって生じさせ、それによって、前の放電より強力なもう一つの放電を点弧することを可能にする）を生じさせるので、付加電極の段階を５の目型に配列することによって達成される（ますます強力になる放電の動きが流れの方向に同じ様な具合に最後の放電が間に最大離間距離を有し、同じ電源に接続された二つの電力電極間に現れるまで続いて、次に、電力電極の端まで放電が移動するのに続いて消滅するので）ことを特徴とする。
【０１２３】
もう一つの代替の実施態様は、非常に細かく連続的に分割された回路（単一の電力電源に接続している２本の電極間の不安定な高圧放電の自己点火と再点弧のための図１６に示される回路と同様の）を備え、該回路は二つの電極のうちの少なくとも一つが金属−セラミック複合材のような電気抵抗材料から切り出されること、及びナイフまたは棒のよう形をしているそのような電極の電気交差点は、この電極が、電力電源と直列の連続抵抗をつくるために、回路の他方の電極から最も遠いスポットに配置されていること（抵抗は、交差点の近くで最小で、電極が回路の他方の電極に最も近い点の近くで最大であり、それによって電極間の最も小さい隙間のパイロット放電の点弧をもたらす）を特徴とし、該回路において、電流は、電極自体によって与えられる回路の最大抵抗によって制限され、放電が流れによって押されにつれて、放電が末広がりの電極の上をすべるのに続いて、直列の外部抵抗が減少し、（一方放電の実際の抵抗が大きくなるので、放電の位置はますます強くなることを知り）、そして、放電から生じた電流が放電の長さ及び放電において消散された電力量とともに大きくなり、一方、ジュール効果によって電極において消散された熱は、放電（それは現在強力になっている）が電極の端（電極の端の間の離間距離は、放電に給電される電圧が前記放電を維持するのに充分でないほどのものである）へ動くのに続いて消されるまで、徐徐に減少し、前記放電の後で新規な放電が電極間に発生する。
【０１２４】
もう一つの代替の実施態様は、電源が多相発電機におけるなどのように異なる電位のいくつかの極から成ること、及び従っていくつかの不安定な高圧放電がいくつかの電極間に発生されることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一つに記載の回路を備え、各放電は、点弧されて、それが強力になって、それから電極の端（電極の端の間の離間距離は、放電に給電される電圧が前記放電を維持するのに充分でないほどのものである）まですべっていって消されるまで発展するサイクルに従い、前記放電の後で新規な放電がこれらの多重電極間に発生する。
【０１２５】
もう一つの代替の実施態様は、三つの固定電極（ほぼ等しい距離（ｄ）のところにセットされて、高圧変圧器の三つの位相に接続されている）に対して回転するディスクの形をした電極（Ｐ０）を用いた装置における三つの不安定な高圧放電の自己点弧と再点弧のための図１８に示されるような回路と電極（Ｐ０）を備え、該回路と電極は、回転電極が電極の軸とその円周にある点の間で２、３ＭΩの抵抗を示すとともにその円周上にあって１２０度だけ離された任意の二つの点の間でｋΩのオーダーの抵抗を示す材料から成り、このことは、放電を通り抜けている電流が放電の電極（Ｐ０）への接続点とその軸の間の抵抗によって制限されるので、電極（Ｐ０）の円周にある小さい導電性のバンプ（Ｂ）の通過時に一つの位相とこの電極（Ｐ０）の間に最初のパイロット放電を引き起こすことを可能にし、この場合に、バンプは、高さ（ｄ−）であり（それは好ましくは最高１０ｍｍで（ｄ−）＜（ｄ）となるようなものである必要がある）、この最初のパイロット放電は、変圧器によって送られる電圧に対しては、変圧器のどれかの位相とバンプのない電極（Ｐ０）の間に形成されることができなかったことを分かっており、回路は、また、パイロット放電の引き起こされた後、他の二つの電極が、それら間と電極（Ｐ０）とに直ちに接続され、それはまた、二つの他の放電におけると同様に、前のパイロット放電における電流の激しい増加を生じさせ、これらの電流は、今度はディスクの円周の近くの抵抗性バンドの抵抗、放電自体の抵抗及び変圧器のインピーダンスによって制限され、したがって、三つの電力放電が引き起こされ、それによってこれらの三つの放電がもはや消えない、すなわちむしろバンプが固定電極の前を移動するとき優先的に容易に再点弧するほどにイオン化されている空間をディスクの周りに作ることを特徴とする。
【０１２６】
もう一つの代替の実施態様は、一次電極（１）間の不安定な放電の点弧及び再点弧回路（３）と（４）は、一次電極間のこの不安定な放電に給電する主電力回路から独立していることを特徴とする請求項１による装置を備える。この独立性は、２ｎＦ以下の静電容量（Ｃｓ）によって達成され、この静電容量は、点弧と再点弧回路を主電力回路から切り離すので、一次放電の電源の電流が、一旦、定立されると、前記点弧と再点弧回路（３）と（４）の他の一体部分を構成するパルス変成器を通過しないようにし、二つの点弧及び再点弧のパルス間の時間は、点弧及び再点弧回路の振動の緩和時間より大きく、その結果、点弧と再点弧放電が個々のスパークの形で二つの個々のスパーク間の離間時間を一次放電のサイクル（点弧−消滅−再点弧）の持続時間より非常に短くして現れることになり、二つの一次放電の間のあき時間を最小にするために、二つの個々の点弧と再点弧スパーク間の時間は、パラメータＲ（抵抗）、Ｌ（自己インダクタンス）、及び点弧と再点弧ＲＬＣ発振回路（３）と（４）のＣ（静電容量）によって調整されるのが好ましく、その結果、放電への点弧及び再点弧回路の電磁エネルギーの最も速い可能な伝達をできるようにするために、前記発振回路のＱは、約０．５、であることも分かっている。
【０１２７】
もう一つの代替の実施態様は、請求項１及び２による装置を備え、該装置はこの一次放電のいくつかの一次電極（１）がこの放電が発生する流れの取入れ口ノズルの周りに対称的に配置され、一次電極の間の対面距離がノズルの直径（数センチメートルに達することがある）にほぼ等しく、したがって、放電の点弧電圧を、電極（１）の間の幾何学的中心にあって電極（１）に対して数１０ｋＶの電圧（この電圧は、点弧及び再点弧回路（３）と（４）によって発生されて、電極（１）間のほんの２、３ｋＶの電圧に重ねられる）に至らされる追加の点弧及び再点弧電極（２）なしでは、一次放電は、自然発火することができないようなレベルまで大きくなるが、回路（３）と（４）によって給電される電極（２）によって与えられるスパークは、各一次電極（１）と点弧と再点弧電極（２）の間で連続して回転する電界の中で前記放電を点弧することができるので、電極の間に距離のちょっとした違いがあっても全点弧領域をカバーするし、また、これらの点弧と再点弧放電は、非常に短い（普通数１０μｓ続く）こと、及びそれらの放電は、電極（１）間にイオン化ガスのための伝導ゾーンを形成し、このイオン化ガスは、主回路のための電流経路をつくるので、一次不安定放電を点弧し、点弧は、自動で選択的な方法で起こるので、放電のない、したがって、他の電極（１）より高い電位の下にある電極（１）は、点弧と再点弧スパークによって短絡させられる最初のものであることも分かる。
【０１２８】
本発明がさまざまな変更態様及び代替の形を免れないが、本発明の特定の実施例は図面と添付の詳細な説明の例として示されている。しかし、図面と詳細な説明は、本発明を記載された特定の具体例に制限することを意図していないことが理解されなければならない。この開示はその代わりに全ての変更態様、等価物及び添付の請求の範囲によって定められた本発明の範囲内に入る代替物をカバーすることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術に従った電源を例示している回路図である。
【図２】図１の電源における電圧、電流及び瞬時電力の変化を例示している線図である。
【図３】図２の作動条件で電流と電圧の変化を例示している線図である。
【図４】従来技術に従った代替の電源装置を例示している線図である。
【図５】従来技術に従った電極構造体を例示している線図である。
【図６】図５に示すような電極構造体とともに用いるために構成された電源である。
【図７】三つの単相変圧器に基づく電源を例示している線図である。
【図８】本システムの一次電極に給電する主電力回路から独立に接地された点弧及び再点弧回路を例示している線図である。
【図９】中心の中間電極を囲んでいる複数の一次電極を備える電極構造体を例示している線図である。
【図１０】中心の中間電極を囲んでいる複数の一次電極を備えるもう一つの電極構造体を例示している線図である。
【図１１】二つの低電圧一次巻線と一つの高圧二次巻線を備える変圧器を有する電源を例示している線図である。
【図１２】図１１の電源に対応する放電において観察された電気現象を例示している線図である。
【図１３】単一の高圧電源装置に接続されている四つのすべり放電の同時給電のための装置を例示している線図である。
【図１４】単一の３相変圧器に接続されている９個の電力電極の同時給電のための装置を例示している線図である。
【図１５】本発明の一実施例に従って電極構造体を例示している線図である。
【図１６】本発明の一実施例に従ってもう一つの電極構造体を例示している線図である。
【図１７】他の電極構造体を例示している線図である。
【図１８】他のもう一つの電極構造体を例示している線図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【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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