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磁力也滿足能量守恒定理的Helmholtz的例外，因?yàn)榇帕εc引起它 的力成橫向，且磁力是由電荷間相對(duì)速度(即，垂直于連接線)來確 定的。磁力和能量的放大，由E.leimer(1915)在他用鐳照射無線電天 線導(dǎo)線時(shí)，在揚(yáng)聲器電話的線圈和檢流計(jì)的線圈中被證明。將無鐳的 無聲無線電接收與有鐳的可聽到的無線電接收相比，10毫克、線性鐳 源在天線導(dǎo)線中產(chǎn)生了可測(cè)量的2.6倍電流增量。這表示流過各自導(dǎo)線 線圈的電能的(2.6)2＝7倍的增加。被歸因于持有到導(dǎo)線的鐳單元的人體 的這種增強(qiáng)的接收的可能性通過Leimer另外的觀察被排除，該觀察是： 每當(dāng)小的鐳單元的方向被改變到相對(duì)于導(dǎo)線大約30度時(shí)，能量增強(qiáng)停 止。
申請(qǐng)人已經(jīng)推論出Leimer的能量放大很可能是由于通過α-輻射在 天線中被釋放并且被變?yōu)閭鲗?dǎo)性的低質(zhì)量電子，其通過接收的無線電 廣播光子，允許這些特殊的電子被給予大于正常的加速度。申請(qǐng)人進(jìn) 一步推論：這樣的低質(zhì)量電子必然是源自于天線導(dǎo)線上的氧化銅(CuO) 薄膜涂層。CuO是一種暗黑色、多晶的半導(dǎo)體化合物，其是在有空氣 存在的情況下，在天線退火的過程中，在銅和青銅導(dǎo)線的原位發(fā)展的。 申請(qǐng)人已在英國(guó)牛津大學(xué)科學(xué)博物館的過去的實(shí)驗(yàn)室導(dǎo)線，以及美國(guó) 在那個(gè)時(shí)代的銅外殼導(dǎo)線上觀察到這樣的CuO涂層，表明那樣的CuO 涂層是普通的。近幾年，退火在防止大部分氧化的條件下進(jìn)行。緊接 著是移除任何剩余氧化物的酸處理，留下有光澤的導(dǎo)線。
Leimer論文的英譯本出現(xiàn)在Scientific?American上的同年，據(jù)報(bào) 導(dǎo)，華盛頓西雅圖16歲的Alfred?M.Hubbard發(fā)明了一種無需燃料的發(fā) 電機(jī)，后來他承認(rèn)使用了鐳。申請(qǐng)人將這解釋為這意味著Hubbard利 用Leimer的能量放大，通過反饋使能量放大自穩(wěn)。3年后，Hubbard 公開證明一種相當(dāng)先進(jìn)的點(diǎn)亮20瓦白熾燈泡的無燃料發(fā)電機(jī)(匿名， 1919a)。一位來自Seattle?College的著名物理學(xué)教授，他對(duì)Hubbard 的裝置十分熟悉(但不是隨意公開它的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié))，擔(dān)保了無燃料發(fā) 電機(jī)的完整性，并宣布它不是一種儲(chǔ)存裝置，但他并不知道為什么它 能工作(匿名，1919b)。因?yàn)镠ubbard最初沒有自己的經(jīng)濟(jì)手段，因 此或許最初教授給Hubbard提供昂貴的鐳的使用，并從而在教授自己 的實(shí)驗(yàn)室里見證了發(fā)明過程。
Hubbard的無燃料發(fā)電機(jī)演示的一張更令人深刻印象的報(bào)紙照片 (匿名，1920a)顯示了被描述為14英寸(36cm)長(zhǎng)的、直徑為11 英寸(28cm)，通過四根重電纜連接到35馬力(26千瓦)的電動(dòng)機(jī) 的裝置。據(jù)報(bào)導(dǎo)，該電動(dòng)機(jī)繞湖以8-10節(jié)的速度推進(jìn)一個(gè)18英尺長(zhǎng)的 敞篷汽艇(匿名，1920b)。這件事被一名謹(jǐn)慎的新聞?dòng)浾咚娮C，其 宣稱已通過從艇上舉起該裝置和馬達(dá)而徹底地檢查了任何可能連接到 隱藏電池的導(dǎo)線。能夠排除輻射衰變能量作為主要能量來源，因?yàn)榇?約需要高于全世界所供應(yīng)的鐳的108倍的鐳，才能等于Hubbard被報(bào)導(dǎo) 的330安和124伏的電能輸出。
在1928年，據(jù)報(bào)導(dǎo)賓夕法尼亞，匹茲堡的Jester?J.Hendershot演 示了無燃料發(fā)電機(jī)，其被Hubbard宣稱為是他自己裝置的拷貝(1928h)。 Stout?Air?Services的董事長(zhǎng)William?B.Stout還設(shè)計(jì)了Ford三發(fā)動(dòng)機(jī)飛 機(jī)，報(bào)導(dǎo)說(1928b)：“展示令人印象十分深刻。它實(shí)際上很離奇... 看來似乎這個(gè)小模型精確地像Hendershot所解釋的那樣在運(yùn)轉(zhuǎn)。＂據(jù)報(bào) 導(dǎo)美國(guó)空軍的Charles?A.Lindbergh上校和Thomas?Lanphier少校也證實(shí) Hendershot的無燃料發(fā)電機(jī)的可操作性(1928a及以下的)。并且據(jù)報(bào) 道Lanphier的軍隊(duì)組裝了上述裝置的一個(gè)工作模型。
就申請(qǐng)人所知，在所有的這些被報(bào)導(dǎo)的發(fā)電機(jī)當(dāng)中，唯一被公開 的內(nèi)部部件的描寫由Hubbard設(shè)備的一個(gè)粗略的描畫(Bermann?1928h) 組成，其大小與他在1919年的演示中所展示的裝置類似。它描寫了測(cè) 量值是長(zhǎng)度為6英寸(15厘米)，且總體直徑是4.5英寸(11.4厘米) 的平行線圈的復(fù)雜組。在裝置端部出口處展示了帶有后面被剝皮的絕 緣的絕緣線的4個(gè)引線。這四根導(dǎo)線在內(nèi)部所連接的是什么，并沒有 示出。Hubbard對(duì)裝置中線圈內(nèi)部排列的描述基本與繪圖(作者不詳， 1920a)相匹配，它是由一組八個(gè)電磁體制成，每個(gè)有初級(jí)和次級(jí)銅線 繞組，其圍繞一個(gè)大鋼芯排列。同樣地，該芯具有單獨(dú)繞組。電池的 整個(gè)組的周圍是次級(jí)繞組。”沒有報(bào)導(dǎo)或描述各個(gè)部件之間是如何相 互作用的，或者使用了多少鐳，以及鐳放置在哪里。圖中唯一可見的 連接器位于八個(gè)電磁體線圈的外部繞組之間。這些連接器示出相鄰線 圈上繞組的方向在順時(shí)針和逆時(shí)針方向之間交替，從而各個(gè)電磁體的 極性與它緊鄰的鄰居相反。
如果Hubbard和Hendershot的裝置實(shí)際上如報(bào)導(dǎo)的那樣運(yùn)行，他 們顯然從未獲得接受或者商業(yè)上的成功。假設(shè)這些裝置實(shí)際上工作， 他們沒有成功可能很大程度上是由于財(cái)政或供應(yīng)，或者二者都有，還 混合著來自宇宙能量守恒學(xué)說信徒們的質(zhì)疑。只能猜測(cè)Hubbard在他 較大的發(fā)電機(jī)中使用了多少鐳，但假設(shè)典型的包括10毫克鐳的實(shí)驗(yàn)室 鐳針被使用，這些量在1920年要花費(fèi)$900，在1929年跌到$500。在 一部無燃料機(jī)器中使用的鐳，將花費(fèi)19世紀(jì)20年代一輛不太昂貴汽 車所值的錢?？赡苁褂昧诉h(yuǎn)遠(yuǎn)多于10毫克的鐳。
在1922年，據(jù)報(bào)導(dǎo)當(dāng)賓夕法尼亞州的Radium?Company?of?America of?Pittsburgh停止與Hubbard在他發(fā)明上的工作時(shí)(1928h)，整個(gè)世 界的鐳供給僅有大約250克。極端假設(shè)中，每個(gè)發(fā)電機(jī)只需要1毫克 鐳，19世紀(jì)20年代中期，美國(guó)汽車單年產(chǎn)量的不到百分之十可能已被 供應(yīng)有這樣的發(fā)電機(jī)。顯然，Hendershot通過展示無燃料發(fā)電機(jī)能夠無 限地延長(zhǎng)飛機(jī)的飛行范圍，以試圖去復(fù)活該技術(shù)，但他的技術(shù)從未吸 引任何來自私人的、公眾的或者慈善機(jī)構(gòu)的贊助。
授予Brown的美國(guó)專利4,835,433表面上與Hubbard的裝置的繪圖 類似。如從描述那個(gè)裝置的報(bào)紙文章中所能理解到那樣接近地，Brown 的裝置看來似乎具有與Hubbard的發(fā)電機(jī)相同的標(biāo)號(hào)，以及基本上相 同的總體導(dǎo)線線圈排列。顯然，在該′433專利的檢索期間沒有考慮到關(guān) 于Hubbard或者Hendershot裝置的信息。Brown討論了放射性衰變產(chǎn) 物的能量轉(zhuǎn)換，主要是α發(fā)射，通過放大被放射性材料照射的高Q的 LC電路中的電振蕩，轉(zhuǎn)化成電能?！霸谖者^程中，每個(gè)α粒子將與 導(dǎo)體中的一個(gè)或多個(gè)原子碰撞，將電子從它們的軌道中撞擊出來并給 予導(dǎo)體中的這些電子一些動(dòng)能，從而提高它的傳導(dǎo)率?！?第3卷第 68行到第4卷第5行)Brown沒有做出采用能夠提供用于能量放大的 低質(zhì)量電子的半導(dǎo)體或光導(dǎo)體裝置的權(quán)利要求。
Brown在權(quán)利要求中稱在400伏時(shí)23安的輸出遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由他報(bào)導(dǎo) 的被弱放射性鈾棒和釷粉圍繞的1毫克鐳的放射性含量所代表的全部 衰減能量。粉末狀釷是高度自燃的，因此它典型地被密封在氮?dú)猸h(huán)境 中以防止自發(fā)燃燒。在他的裝置中，據(jù)報(bào)導(dǎo)Brown將釷封閉在紙板中， 而沒有提及密封外部空氣。這一條件可能招致熔化，這可能被曲解為 大量失控的電產(chǎn)生。
就申請(qǐng)人所知，以及如提到的，以上概述的裝置中，沒有曾經(jīng)由 于任何各種可能的原因被商業(yè)上接受或者開發(fā)的。就申請(qǐng)人所知，除 了申請(qǐng)人之外，沒有人曾經(jīng)指出在他們的導(dǎo)線上的氧化銅的存在能夠 提供能量放大。如果Hubbard的裝置實(shí)際上確實(shí)工作，它的設(shè)計(jì)的某 些特征無法被申請(qǐng)人解釋，即，將他的裝置連接到電動(dòng)機(jī)的四個(gè)而不 是兩個(gè)大電纜的使用，以及在圍繞中心線圈的多個(gè)線圈的方向中交變 極性而不是單向極性的使用。申請(qǐng)人因此相信，這里說明書提出了發(fā) 電機(jī)的原始配置，這沒有已知的先例。

針對(duì)可移動(dòng)也可以靜止的，能夠在各種環(huán)境中自生較大數(shù)量電功 率的發(fā)電機(jī)的需要，提供了用于放大電氣輸入，以及(帶反饋)用于 除啟動(dòng)外沒有燃料或其他外部能量源情況下，無窮地產(chǎn)生可用電功率 的設(shè)備和方法。該設(shè)備利用低有效質(zhì)量電子，其接收比正常電子更大 的加速，加速度的量與有效質(zhì)量成反比。申請(qǐng)人已經(jīng)確定有效質(zhì)量與 該電子的真實(shí)慣性質(zhì)量相同。當(dāng)電子被加速時(shí)輻射的光子能量與加速 度平方成比例，因此來自加速低質(zhì)量電子輻射的光子能量相比來自正 常電子的能量的增加等于該有效質(zhì)量負(fù)二次方。例如，計(jì)算得到由硒 化鎘中的光導(dǎo)電子所提供的能量放大，當(dāng)電子有效質(zhì)量是0.13時(shí)，為 59x。沒有直接背向力的以振蕩方式來加速低質(zhì)量電子的橫向力的使 用，不滿足任何將引發(fā)動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)的能量守恒定理應(yīng)用的相等方 向相反的力。
本設(shè)備的各種實(shí)施例，其或者被配置成持續(xù)放大振蕩電能量的輸 入，或者用作自穩(wěn)發(fā)電機(jī)，使用了三個(gè)主要部件：至少一個(gè)發(fā)射線圈： 至少一個(gè)包括在“條件”下產(chǎn)生低質(zhì)量電子的材料的能量放大線圈； 以及至少一個(gè)輸出線圈。該設(shè)備需要還包括用于建立對(duì)應(yīng)于能量放大 線圈的條件的裝置。除非在本文剩余部分中指明，除非特定類型線圈 數(shù)量被指示為單數(shù)，否則將理解各自類型的多個(gè)線圈可以替代地被利 用。
由金屬導(dǎo)體組成的發(fā)射線圈中的電振蕩，引起了來自發(fā)射線圈的 感應(yīng)光子的輻射。能量放大線圈相對(duì)于發(fā)射線圈放置，以接收來自發(fā) 射線圈的感應(yīng)光子。輻射自發(fā)射線圈中電振蕩的感應(yīng)光子向能量放大 線圈中的低質(zhì)量電子傳遞橫向力，并且沒有發(fā)射線圈上的直接背向力。 由能量放大線圈中的低質(zhì)量電子產(chǎn)生的高于正常的加速度產(chǎn)生了高于 正常的感應(yīng)光子照射能量。
輸出線圈被放置以接收來自能量放大線圈的放大的感應(yīng)光子能 量。由金屬導(dǎo)體所組成的輸出線圈接收的感應(yīng)光子能量，被轉(zhuǎn)換為正 常電子的振蕩電流。為了使電輸出超過電輸入，輸出線圈被以如下方 式放置，它接收到放大的感應(yīng)光子能量中比被定向背靠發(fā)射線圈，用 作背向力的能量更多的能量。這種“能量杠桿”引起電能輸出超過輸 入。
用舉例的方式，能量放大線圈可包括超導(dǎo)材料，其中“條件”是 溫度(例如，低溫)，在該溫度處傳導(dǎo)材料表現(xiàn)出以低質(zhì)量電子的產(chǎn) 生為特征的超導(dǎo)行為。作為另一個(gè)實(shí)例，能量放大線圈可包括光導(dǎo)材 料，其中“條件”是下述情況，光導(dǎo)材料被某波長(zhǎng)的光子輻射照射， 其足以引起能量放大線圈的光導(dǎo)材料產(chǎn)生具有低有效質(zhì)量的傳導(dǎo)電 子。在后一個(gè)實(shí)例中，用于建立條件的裝置可包括光導(dǎo)激勵(lì)器(例如， 一個(gè)或多個(gè)LED)，其被放置和配置為用該波長(zhǎng)的光子輻射來照射能 量放大線圈的光導(dǎo)材料。用另外一個(gè)實(shí)例的方式，“條件”是在半導(dǎo) 體中特定摻雜物的存在，其提供了作為電荷載體的低質(zhì)量電子。還是 以實(shí)例的方式，能量放大線圈可包括被摻雜了特定元素或化合物的半 導(dǎo)電元素或化合物，所述特定元素或化合物在沒有環(huán)境光子以外的光 子輻射照射的條件下，使低質(zhì)量電子有傳導(dǎo)性。
各種設(shè)備實(shí)施例包括主要部件的不同數(shù)目和排列。各種實(shí)施例還 可包括一個(gè)或多個(gè)電路、賦能器、護(hù)罩、及其它部件，以滿足提供用 于有用目的的自穩(wěn)電源的目的。
還提供了用于產(chǎn)生電流的方法。在這種方法的實(shí)施例中，第一線 圈被用電振蕩充分地賦能，以引起第一線圈輻射感應(yīng)光子。來自第一 線圈(被稱為發(fā)射線圈)的輻射的感應(yīng)光子的至少一些由被稱為能量 放大線圈的第二線圈接收，所述第二線圈包括產(chǎn)生低質(zhì)量電子的材料。 該接收的感應(yīng)光子給予低質(zhì)量電子以橫向力，引起低質(zhì)量電子經(jīng)歷在 材料中的加速度，所述加速度超過了其它情況由正常自由電子經(jīng)受所 述橫向力所獲得的加速度。在第二線圈中被加速的低質(zhì)量電子的傳導(dǎo) 引起第二線圈產(chǎn)生放大的感應(yīng)力。放大的感應(yīng)力由第三線圈接收，從 而引起第三線圈產(chǎn)生正常感應(yīng)電子的具有大于初始振蕩的能量的振蕩 電輸出。振蕩電輸出的一部分被作為來自第三線圈的反饋定向到發(fā)射 線圈，從而向發(fā)射線圈提供電振蕩。被定向到發(fā)射線圈的振蕩電流需 要足夠大，以在沒有外部能量源的條件下通過第一線圈引起感應(yīng)光子 的自穩(wěn)產(chǎn)生。來自第三線圈的多余振蕩電輸出可被定向到工作回路。
方法進(jìn)一步可包括啟動(dòng)第一線圈的賦能，以開始振蕩電輸出的產(chǎn) 生的步驟。例如，“啟動(dòng)”步驟可包括暫時(shí)將第一線圈暴露給初始化 電脈沖的外部振蕩感應(yīng)力或外部磁力。
本發(fā)明的前述和附加特征和優(yōu)點(diǎn)將從下文參考附圖進(jìn)行的詳細(xì)描 述中變得更明顯。

圖1(A)是透視圖，其示意性描述了與能量放大線圈有關(guān)的發(fā)射 線圈，從而來自發(fā)射線圈的感應(yīng)光子傳播到能量放大線圈。
圖1(B)是圖1(A)的發(fā)射線圈和能量放大線圈的示意性端視 圖，進(jìn)一步描述了來自發(fā)射線圈的感應(yīng)光子的輻射及線圈中電子流動(dòng) 的各自方向。
圖1(C)是圖1(A)的發(fā)射線圈和能量放大線圈的示意性端視 圖，進(jìn)一步描述了來自能量放大線圈的放大的感應(yīng)光子向內(nèi)輻射和向 外輻射的產(chǎn)生。
圖2(A)是透視圖，其示意性示出了同軸地套入能量放大線圈之 內(nèi)，以允許通過能量放大線圈對(duì)內(nèi)部輸出線圈足夠的感應(yīng)的內(nèi)部輸出 線圈，其中在內(nèi)部輸出線圈中建立的感應(yīng)電流被用于為跨過內(nèi)部輸出 線圈連接的負(fù)載加電。
圖2(B)是圖2(A)中示出的線圈的示意性端視圖，其進(jìn)一步 描述了由內(nèi)部輸出線圈接收的放大的感應(yīng)光子輻射的較大的量，與定 向朝向發(fā)射線圈的用作背向力的較小的量對(duì)比。
圖3是發(fā)電設(shè)備的代表性實(shí)施例的電學(xué)示意圖。
圖4是代表性實(shí)施例的示意性端視圖，其包括中心布置的被6個(gè) 能量放大線圈圍繞的發(fā)射線圈，每個(gè)能量放大線圈都具有與發(fā)射線圈 的軸基本平行的軸。各自的內(nèi)部輸出線圈同軸地套入每個(gè)能量放大線 圈之內(nèi)，并且能量放大線圈被安排，從而捕獲基本上所有輻射自發(fā)射 線圈的感應(yīng)光子。
圖5是圖4實(shí)施例的示意性端視圖，進(jìn)一步包括了內(nèi)部輸出線圈， 其被與發(fā)射線圈同軸地放置并被配置為圍繞所有6個(gè)能量放大線圈， 從而捕獲來自能量放大線圈的向外輻射的感應(yīng)光子。還描述了被內(nèi)部 輸出線圈和外部輸出線圈接收的放大的感應(yīng)光子輻射的較大的量，與 被定向朝向發(fā)射線圈的用作背向力的感應(yīng)光子輻射的較小的量對(duì)比。 還示出的是LED陣列，其用作激勵(lì)能量放大線圈成為光導(dǎo)。
圖6是圖4和5實(shí)施例的透視圖，但進(jìn)一步描述了用于能量放大 線圈和內(nèi)部輸出線圈的各自線圈間連接器，以及用于發(fā)射線圈、內(nèi)部 輸出線圈、及外部輸出線圈的各自引線。
圖7是頭部示意性端視圖，其示意性描述了在圖4實(shí)施例的發(fā)射 線圈、能量放大線圈、內(nèi)部輸出線圈、和外部輸出線圈，以及各種線 圈間連接器中的示例性電流流動(dòng)方向。
圖8是示意性端視圖，其示出了在相鄰能量放大線圈之間線圈間 連接可被采取的方式的實(shí)施例。
圖9(A)是示意性端視圖，其描述了實(shí)施例的線圈配置，其中發(fā) 射線圈和內(nèi)部輸出線圈被套入能量放大線圈之內(nèi)，其接下來被套入到 外部輸出線圈之內(nèi)。具有基本拋物線形狀并被放置在發(fā)射線圈和內(nèi)部 輸出線圈之間的金屬分離器反射了其它情況下不使用的感應(yīng)光子輻射 中的一些，以最大化被能量放大線圈接收的有效輻射。同樣地，金屬 護(hù)罩阻止了內(nèi)部輸出線圈接收發(fā)射線圈發(fā)出的輻射。
圖9(B)是圖9(A)的線圈配置的示意性端視圖，進(jìn)一步描述 了金屬分離器，其用作護(hù)罩以限制達(dá)到發(fā)射線圈的背向力輻射，同時(shí) 允許內(nèi)部輸出線圈接收來自能量放大線圈的放大輻射的相當(dāng)大的部 分。還描述了被內(nèi)部輸出線圈接收的放大的感應(yīng)光子輻射的較大的量， 與由發(fā)射線圈接收的用作背向力的輻射的較小的量對(duì)比。
圖10(A)是描述又一實(shí)施例的線圈配置的示意性端視圖，該又 一實(shí)施例在一些方面與圖4的實(shí)施例相似，但還包括了在發(fā)射線圈和 內(nèi)部輸出線圈之內(nèi)的各自的鐵磁芯。還描述了包圍著整個(gè)設(shè)備的金屬 護(hù)罩。
圖10(B)是又一實(shí)施例的發(fā)射線圈的示意性端視圖，其中鐵磁 套被同軸地圍繞發(fā)射線圈布置。

一般技術(shù)考慮
對(duì)無限能量如何錯(cuò)誤地被科學(xué)界拒絕的理解闡明了本發(fā)明的基 礎(chǔ)。在下文中后面描述的實(shí)施例中描述的電動(dòng)函數(shù)遵循Helmholtz的替 代能量定理，其規(guī)定與其致使力不在一條直線上的力“可無限失去或 獲得”。該定理包括在由Hermann?Helmholtz于1847年遞交到柏林物 理學(xué)會(huì)的＂Uber?die?Erhaltung?der?Kraft＂(＂On?the?Conservation?of?Force＂) 中。但是，Helmholtz錯(cuò)誤地相信“僅僅基于包括的點(diǎn)之間的距離，自 然界中的所有作用可以簡(jiǎn)化為吸引力和排斥力，依賴于被包括的點(diǎn)之 間的力的強(qiáng)度…因此，作為自然的物體無論什么的組合的結(jié)果，不可 能獲得無限量的能夠做功的力?！?br>Helmholtz拒絕接受磁能適合用于無限狀態(tài)的想法，盡管 Ampere(1820)的在平行直導(dǎo)體上的磁力明顯相對(duì)電流的方向呈橫向，而 不是與電流在一條直線上。他沒有提到在Ampere(1825)的重要發(fā)明， 螺線管電磁體中的磁力，是由其線圈環(huán)路中的電流所引起的，該電流 相對(duì)磁力方向呈橫向關(guān)系。同樣地，他也沒有提到Ampere認(rèn)為永磁體 的磁力由微橫向環(huán)形電流所引起，該電流現(xiàn)在被認(rèn)為是橫向的旋轉(zhuǎn)和 沿軌道運(yùn)行的電子。
學(xué)歷為軍事醫(yī)學(xué)博士的Helmholtz幾乎沒有經(jīng)過正規(guī)的物理學(xué)習(xí)， 而是依賴于對(duì)磁力的陳舊的形而上學(xué)的解釋：“可通過下述假設(shè)來完 全地推導(dǎo)磁吸引力：兩個(gè)流體受到的吸引和排斥與它們之間距離的平 方成反比...公知的是磁體的外部效果可以總是通過磁流體在其表面某 種分布來表示。”沒有脫離這種對(duì)磁流體的信仰，Helmholtz引用了 Wilhelm?Weber(1846)的類似的錯(cuò)誤解釋，該解釋是磁力和感應(yīng)力被定 向在與引起力的運(yùn)動(dòng)電荷之間的直線相同的直線上。
Weber已經(jīng)思考他應(yīng)該將庫倫力、磁力和感應(yīng)力統(tǒng)一在一個(gè)簡(jiǎn)單 的方程中，但是Weber有缺陷的磁力術(shù)語導(dǎo)致了荒誕的結(jié)論，即在直 導(dǎo)線中的穩(wěn)定電流感應(yīng)了在平行導(dǎo)線中的穩(wěn)定電流。同樣地，如Weber 方程所示，變化的電流并不感應(yīng)與電流在一直線上的的電動(dòng)力。該感 應(yīng)的力被偏置，當(dāng)兩個(gè)套入的同軸線圈被進(jìn)一步分開時(shí)這變得更明顯。 表現(xiàn)出的直接相對(duì)的背向力實(shí)際是相互感應(yīng)力。
Helmholtz斷言在宇宙中能量的總和是一個(gè)固定值，其在量上從永 恒到永恒地永遠(yuǎn)不變的，這吸引了他年輕的朋友。但是，柏林物理學(xué) 會(huì)更加年長(zhǎng)的科學(xué)家宣稱他的論文是“荒誕的思索”并且“有害將變 為非常投機(jī)的形而上學(xué)”，因此他的論文在Annalen?der?Physik中被拒 絕發(fā)表。Helmholtz并沒有建設(shè)性地接受這次拒絕，而是找到了一個(gè)愿 意幫助他自己出版他的作品的印刷工。Helmholtz在他的發(fā)表作品的前 面作出了聲明，即他的論文已經(jīng)被學(xué)會(huì)所閱讀，但他不坦率地隱瞞了 學(xué)會(huì)對(duì)該論文直接的拒絕。不注意的讀者從此接收了一個(gè)錯(cuò)誤的印象： 他的宇宙能量守恒定理已經(jīng)獲得了學(xué)會(huì)的認(rèn)可，而不是責(zé)難。
因此Helmholtz(1862，1863)發(fā)表了他的觀點(diǎn)：“我們已經(jīng)通向了 宇宙自然定律，其...表達(dá)了所有自然力的完美的一般和特別的特征性 質(zhì)，并且其...被置于質(zhì)量不變定理和化學(xué)元素不變定理附近?！?Helmholtz(1881)宣稱任何不能能量守恒的力將與“Newton公理相矛 盾，其建立了用于所有自然力的作用力和反作用力的相等性”[sic]。通 過對(duì)Newton嚴(yán)格力學(xué)原理的欺詐性的虛偽陳述，Helmholtz狡猾地成 功將牛頓公理的深刻尊敬與他不科學(xué)的學(xué)說相聯(lián)系。隨后，瑞典和意 大利國(guó)王及法蘭西共和國(guó)的總統(tǒng)授予了Helmholtz大十字勛章，他還被 德國(guó)皇帝授予貴族資格，在名字前加上“von”的抬頭。這些享有聲望 的獎(jiǎng)勵(lì)使得他的學(xué)說在科學(xué)界牢不可破。
在電流間的橫向磁吸引和排斥的Ampere原理已由Carl?Frederick Gauss寫入了用于運(yùn)動(dòng)電荷之間磁力的方程中(1835書寫，在1865年 作者去世后發(fā)表)。Gauss方程的關(guān)鍵部分顯示出，并且被現(xiàn)代物理課 本所認(rèn)同，磁力與給予電荷之間相對(duì)速度(即，垂直于連接線)的力 呈橫向關(guān)系。缺乏直接背向力，橫向磁力可能產(chǎn)生比引起它的力更大 的力。
唯一在出版中認(rèn)識(shí)到Gauss工作深刻意義的物理學(xué)家是James Clerk?Maxwell(1873)，他提到“[如果高斯公式正確]，通過物理方法就 能在有限系統(tǒng)中無限地產(chǎn)生能量”。由于已經(jīng)有了Helmholtz“定律”， Maxwell選擇不相信Gauss的橫向磁力方程而替代地接受Wilhelm Weber(1846)的錯(cuò)誤的在直線中的公式。Maxwell甚至承認(rèn)知曉Gauss 對(duì)Weber關(guān)于他磁力的錯(cuò)誤方向的斥責(zé)：作為“Ampere基本原理公式 的完全推翻并采用了本質(zhì)不同的公式。”
在1893年，Ampere公式的用于磁力的被Weber和Maxwell所拒 絕的，并且Helmholtz已經(jīng)將其替換為他的相反的、形而上學(xué)的解釋的 重要部分被提議為電流國(guó)際測(cè)量的基礎(chǔ)，按照電流產(chǎn)生的橫向磁力定 義的Ampere(或amp)。但是Helmholtz的學(xué)說已經(jīng)是不受事實(shí)影響 的，以致任何挑戰(zhàn)該“定律”的人面對(duì)誹謗和嘲笑。
對(duì)不受限能量的第一次認(rèn)識(shí)來自于1897年的報(bào)導(dǎo)的Joseph Larmor先生，“[一個(gè)]單獨(dú)的粒子e，描述了繞固定中心在吸引力下的 橢圓軌道”...必須通過輻射迅速失去它的能量...[但是]在穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)情 況下，其只是在以太中所需要的保持恒久運(yùn)動(dòng)的的量?！憋@然為了緩 和對(duì)他異端概念的批評(píng)，Larmor在1900年提供了敷衍的更正前言：“軌 道組的能量...將經(jīng)過時(shí)間明顯地通過輻射而消散，從而該組不能夠恒 久。”
在1911年，Rutherford發(fā)現(xiàn)原子就像一個(gè)小太陽系，帶有的負(fù)離 子就像行星一樣繞小的正電荷的核子運(yùn)動(dòng)。這些無窮的軌道運(yùn)動(dòng)的電 子是已經(jīng)被Larmor適當(dāng)描述的永久輻射之源，并且這些繞軌道運(yùn)動(dòng)的 電子也是Planck(1911)的“諧振子”，他用其解釋零點(diǎn)能(ZPE)。 ZPE通過以下事實(shí)被示出：氦在大氣壓下、絕對(duì)零度時(shí)保持為液體， 因此氦必須被加壓以使其在該溫度下變成固體。Planck相信諧振子從 以太汲取“暗能”，以保持它們的振動(dòng)，從而承認(rèn)存在能量的無限源。 然而，他為該無限能量指派了神秘的起源，而不是不符合Helmholtz認(rèn) 可的傳統(tǒng)源。
Niels?Bohr(1924)被下述理念所困擾：來自軌道運(yùn)動(dòng)的電子的輻射 將很快耗盡它的能量，由此使得電子應(yīng)當(dāng)螺旋進(jìn)入到核子中。 Whittaker(1951)陳述道：“[Bohr以及同事們]放棄了原理...發(fā)射或吸收 輻射的原子必須失去或獲得能量。在其位置處，他們引入了虛擬輻射 的觀念，其被傳播在..但并不傳遞能量或動(dòng)量的波中”隨后，整個(gè)科學(xué) 界不再將Larmor輻射考慮為真實(shí)能量源，因?yàn)樗⒉荒芊螲elmholtz 的被普遍接受的學(xué)說。
Helmholtz的約束想法，即大量來自宇宙中數(shù)十億星體的輻射的光 和熱可能僅僅來自之前存儲(chǔ)的能量，使得科學(xué)家們同意之前存在的氫 到氦的核聚變提供了幾乎所有的能量，這些能量引起了從太陽和其它 星體輻射光和熱。如果是這樣，則當(dāng)星體中現(xiàn)有氫供應(yīng)在約200億年 后消耗完時(shí)，整個(gè)宇宙都將變成完全黑暗的。William?A.Fowler(1965) 相信從本質(zhì)上所有宇宙中的氫“是在膨脹宇宙(被稱之為宇宙大爆炸) 最初的高溫高密度階段的最初幾分鐘形成的....”此外，宇宙的背景能 量也被一些人認(rèn)為是來自宇宙大爆炸的“剩余”輻射。
為了接受宇宙大爆炸的想法，宇宙中所有的星體都形成于同一時(shí) 刻，必須無視這樣的事實(shí)：大多數(shù)星體比一次事件的假定年齡要年輕 或老得多，這指示了它們的能量必須來自于再發(fā)源。宇宙大爆炸完全 基于下述想法：整個(gè)宇宙是膨脹的，其源自于下述解釋：從光源的 Hubble紅移距離表現(xiàn)出后退星體和星系的多普勒頻移。該膨脹宇宙解 釋被William?G.Tifft(1976，1977)所打破，他發(fā)現(xiàn)觀察到的紅移并不如 大量后退星體和星系的多普勒頻移所期待的那樣：在一定值范圍內(nèi)隨 機(jī)和平滑傳播。而是，所觀察的紅移都落入到均勻間隔量化數(shù)值之內(nèi)。
此外，Shpenkov?and?Kreidik(2002)確定了相應(yīng)于在2.7289°K的氦 原子中軌道旋轉(zhuǎn)的電子運(yùn)動(dòng)基本周期的輻射溫度與測(cè)定的宇宙背景輻 射溫度2.725°±0.002°K相匹配。這表示來自分散于宇宙中的星際氦原 子的永久的零級(jí)Larmor輻射。因此，相對(duì)于公知事實(shí)，Helmholtz的 想法“在宇宙中的能量是一個(gè)固定值，其在量上永遠(yuǎn)不可改變”是站 不住腳的。
通過Larmor輻射持續(xù)產(chǎn)生的巨大總的量的熱光子能夠解決星體 的照射以及解決在活動(dòng)星系中心的巨大熱和壓力?；诠庾映尸F(xiàn)出動(dòng) 量的事實(shí)，光子必須具備質(zhì)量，這是由于按照牛頓的解釋，動(dòng)量是質(zhì) 量乘以速度，速度在該情況下是“c”。因此，通過感應(yīng)或通過Larmor 輻射的光子產(chǎn)生也產(chǎn)生了新質(zhì)量。Fowler在尋找氦核合成的情況顯然 可被不確定地應(yīng)用于活動(dòng)星系，并且可能于太陽或其它大于一定尺寸 的星體中。本發(fā)明采用了類似的不受限制的能量源。
對(duì)本說明書重要的另一個(gè)原理是申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)通過電感應(yīng)來傳遞能 量，其工作的方式與通過振蕩無線電信號(hào)的廣播和接收來傳輸能量的 方式相同。橫向力在兩種情況中通信，力類似地隨距離而減少，并且 屏蔽和反射的效果是一樣的。因?yàn)闊o線電信號(hào)通過光子通信，申請(qǐng)人 考慮感應(yīng)力也可通過光子通信。當(dāng)加速電荷經(jīng)受在某個(gè)加速方向上的 改變時(shí)，導(dǎo)致新形成的感應(yīng)光子的輻射。當(dāng)電荷加速被反向時(shí)，感應(yīng) 輻射發(fā)生，如在Rontgen的軔致輻射中、在Hertz的線性振蕩器中(加 上所有其它無線電廣播天線)、以及在所有攜帶交流電的線圈中。
在相似的情況下，當(dāng)電荷由于持續(xù)改變向心加速度而以曲線運(yùn)動(dòng) 方式運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)光子穩(wěn)定地輻射。這包括來自繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子 的輻射(Larmor輻射)和來自在導(dǎo)線線圈中流動(dòng)的感應(yīng)電子的輻射， 不論電流是否為靜態(tài)。循環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)光子導(dǎo)致了在位于電子環(huán)形運(yùn) 動(dòng)軸附近的運(yùn)動(dòng)電子中的環(huán)形運(yùn)動(dòng)(抗磁性)。
在反向加速和向心加速兩種情況下，感應(yīng)光子將力轉(zhuǎn)換為與光子 傳播路徑呈橫向關(guān)系的運(yùn)動(dòng)電子。如Lapp?and?Andrews(1954)所報(bào)告 的，“低能量光子產(chǎn)生了與它們路徑成直角的光電子?！毕嗤牟粠?直接背向力的直角力施加到所有也通過低能量光子加速的感應(yīng)電子。 因此，感應(yīng)能量適合用于通過被Helmholtz的相同的免除磁能的無限原 理從能量守恒定律免除。
感應(yīng)地產(chǎn)生的光子傳遞給移動(dòng)電子的橫向力與產(chǎn)生輻射的主要電 荷的同時(shí)運(yùn)動(dòng)的方向相反。這通過Faraday的與誘發(fā)電流相對(duì)的感應(yīng)電 流，以及通過與產(chǎn)生電流的線圈中的環(huán)形電子運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)意義相對(duì)的 抗磁地感應(yīng)環(huán)形運(yùn)動(dòng)被示出。在導(dǎo)線線圈回路之內(nèi)的電子振蕩流動(dòng)在 與相同導(dǎo)線相鄰回路中的傳導(dǎo)電子上相反方向中感應(yīng)了力，導(dǎo)致了自 感應(yīng)。
對(duì)于說明書重要的是認(rèn)識(shí)到，通過光子傳遞能量是動(dòng)力學(xué)的而不 是電磁的。由于光子的中性電荷，感應(yīng)輻射的低能量光子以及光射線 和X射線不能通過電場(chǎng)或磁場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。中性光子也不攜帶電場(chǎng)或磁 場(chǎng)。通過電荷加速度變化而產(chǎn)生光子輻射，因此它具有包括僅在特殊 情況下的磁力的電動(dòng)力源。為了尊重這些事實(shí)，申請(qǐng)人使用了術(shù)語“電 動(dòng)力”譜來代替“電磁”譜。
另一個(gè)對(duì)本說明書重要的原理是認(rèn)識(shí)到，盡管在任何情況下電子 中的電荷是常數(shù)值，但電子的質(zhì)量并非固定、不變的量。所有的自由 電子，如在陰極射線中的，具有在次相對(duì)論速度下的精確相同的質(zhì)量 的量，其被稱之為“正常”質(zhì)量并被記為me。自由電子具有唯一的荷 質(zhì)比，其使得被給予了這樣的電子的次相對(duì)論速度導(dǎo)致的磁力精確等 于給予該速度的力，因此在“正常”電子情況下磁能輸出總是等于能 量輸入。
同樣地，當(dāng)正常電子被給予次相對(duì)論加速時(shí)，其產(chǎn)生的感應(yīng)力等 于其接收的力。金屬高感應(yīng)電子的質(zhì)量顯然非常接近于正常，但任何 非常輕感應(yīng)能量增益將被低效率遮掩。金屬的自由電子和傳導(dǎo)電子的 普遍存在已經(jīng)導(dǎo)致這樣的觀點(diǎn)：電子質(zhì)量是不變的數(shù)字，其允許能量 守恒定律被用于磁能和感應(yīng)能。
固體材料中電子質(zhì)量的精確確定已經(jīng)通過也被稱之為抗磁性諧振 的回旋加速器諧振而變得可能。在導(dǎo)線線圈中通過穩(wěn)定的電子流動(dòng)產(chǎn) 生的抗磁性力引起半導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)電子以不確定的半徑的環(huán)形軌道但以 確定的角頻率進(jìn)行移動(dòng)。該頻率僅僅與感應(yīng)力和電子質(zhì)量相關(guān)。同時(shí)， 通過在線圈中的電子流和傳導(dǎo)電子之間的相對(duì)速度發(fā)展排斥磁力，引 起半導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)電子以螺旋路徑離開線圈而不是在平面圓形中移動(dòng)。 僅需要兩次測(cè)量來確定這種電子的質(zhì)量、與電子環(huán)形運(yùn)動(dòng)頻率諧振的 回旋加速器頻率和感應(yīng)力強(qiáng)度，其是由線圈電流和線圈尺寸確定的。 由于該共同產(chǎn)生的磁場(chǎng)涉及相同參數(shù)，因此它的測(cè)量用于替代感應(yīng)力。
因?yàn)樵诎雽?dǎo)體中感應(yīng)電子的測(cè)量質(zhì)量低于正常，因此采用了復(fù)雜 的解釋來保護(hù)電子質(zhì)量守恒，從而支持Helmholtz的能量學(xué)說。假定從 晶體的振動(dòng)格波能量接收到額外的力(作為自冷卻的動(dòng)作)，以使得正常 質(zhì)量電子繞環(huán)形路徑運(yùn)動(dòng)得快于所期望的，從而給出了電子具有少于 正常的質(zhì)量的現(xiàn)象。在該解釋中，電子被認(rèn)為是彌散波而不是粒子， 這與當(dāng)電子被輻射量子撞擊時(shí)，如Arthur?Compton和Samuel?Allison (1935)所描述的，電子的類彈子球反沖相矛盾。
借能量能為電子提供速度上推進(jìn)的謬論在線性運(yùn)動(dòng)時(shí)更為明顯。 有效質(zhì)量理論認(rèn)為更大的線性速度是被通過在于由外部施加的力給予 的電子運(yùn)動(dòng)的方向相同的方向上的“縱波”給予正常質(zhì)量電子的推進(jìn) 而引起的。由于縱波也被認(rèn)為在晶格振動(dòng)中具有源，有效質(zhì)量理論依 賴于違背熱力學(xué)第二定律的熵逆轉(zhuǎn)。
沒有方向定向能量的合理貢獻(xiàn)能夠從任何源被調(diào)用，以給予半導(dǎo) 體中的傳導(dǎo)電子以反常大的速度。因此，這里描述的設(shè)備實(shí)施例的運(yùn) 行依賴于具有粒子特性的電子和具有少于正常的慣性質(zhì)量的電子，而 不調(diào)用任何特殊力。這被Brennan(1999)的陳述所支持，即“在晶體內(nèi)、 周期但復(fù)雜勢(shì)的相互作用下運(yùn)動(dòng)的電子的復(fù)雜問題，可以被減少到簡(jiǎn) 單但帶有修正質(zhì)量的自由粒子的問題?！毙g(shù)語“有效質(zhì)量”(被表示 為m*)被賦予亞正常電子質(zhì)量，以表示并不認(rèn)為是真實(shí)質(zhì)量。在這里， 術(shù)語“有效”參照真實(shí)慣性質(zhì)量被考慮為多余的，但“有效質(zhì)量”參 照在低質(zhì)量電子的相反方向中的軌道空位或“空穴”的凈運(yùn)動(dòng)仍然具 有關(guān)聯(lián)性。
通過F＝ma，與正常質(zhì)量電子相比，低質(zhì)量電子從給定的力接收 更高加速度和更高速度。由力給予帶電體的速度和動(dòng)能由體的慣性質(zhì) 量決定而不考慮電荷。相反地，由速度橫向產(chǎn)生的磁力和磁能通過電 荷來確定，而考慮體的質(zhì)量。更小的質(zhì)量允許體在給定力下獲得更高 的速度。因此，對(duì)于相同大小的力在較高速度下電荷產(chǎn)生的磁力將比 正常的更大。這允許低質(zhì)量電子產(chǎn)生比施加的力更大的磁力。
同樣地，來自加速電子的感應(yīng)輻射能量的量與電子的電荷相關(guān)而 不考慮它的質(zhì)量。根據(jù)Larmor(1900)的方程，感應(yīng)輻射的能量隨著 電子加速度的平方增長(zhǎng)，而加速度與相對(duì)于正常電子質(zhì)量的較少電子 質(zhì)量成反比。因此，低質(zhì)量電子的高于正常的加速度允許以與電子質(zhì) 量平方的倒數(shù)成正比的放大因子來放大感應(yīng)光子能的再輻射，該放大 因子。例如，在0.13倍正常電子質(zhì)量的情況下，硒化鎘光電子的感應(yīng) 能量放大因子為(0.13)2＝59x。
因?yàn)槊總€(gè)軌道規(guī)定了非常具體的電子質(zhì)量，所以電子看來獲得了 來自光子的質(zhì)量或向光子給予質(zhì)量，以配合對(duì)圍繞核子的具體軌道的 約束。在其中傳導(dǎo)電子看起來像氣體一樣運(yùn)動(dòng)的金屬中，人們可以認(rèn) 為他們假設(shè)自由電子的正常質(zhì)量。但是，在多數(shù)傳導(dǎo)金屬中的最大平 均電子自由路徑被報(bào)導(dǎo)為碰撞間的100倍原子間隔(Pops，1997)，因 此傳導(dǎo)電子顯然始終落入到軌道中并且因此恢復(fù)了它們的金屬具體質(zhì) 量值。
隨著傳導(dǎo)電子經(jīng)過從一種金屬類型到另一種類型，它們失去或獲 得熱光子以將它們的質(zhì)量調(diào)節(jié)到不同的軌道約束。在包括兩個(gè)串聯(lián)地 彼此接觸的不同金屬導(dǎo)體的電路中，作為被感應(yīng)電子在結(jié)合點(diǎn)處吸收 環(huán)境熱光子的結(jié)果(Peltier冷卻效應(yīng))，傳導(dǎo)電子在一個(gè)方向中的流動(dòng) 將引起在結(jié)合點(diǎn)處的熱光子發(fā)射，而在相反方向上的電子流動(dòng)引起冷 卻。當(dāng)金屬與其傳導(dǎo)電子具有比金屬中更低的質(zhì)量的半導(dǎo)體結(jié)合時(shí)， 將在它們的結(jié)合點(diǎn)處發(fā)生大得多的加熱或冷卻。
John?Bardeen(1941)報(bào)導(dǎo)了在低溫超導(dǎo)體中超導(dǎo)電子的(有效)質(zhì) 量只有正常電子質(zhì)量的10-4。這被表現(xiàn)為：當(dāng)在抗磁性感應(yīng)渦電流中超 導(dǎo)電子被加速到比正常大得多的環(huán)形速度時(shí)，其導(dǎo)致了巨大的能夠使 得沉重磁性物體漂浮在空中的磁力。帶有10-4倍正常質(zhì)量的電子顯然 缺乏(或近乎缺乏)包括的光子質(zhì)量，因此正常電子被引出以具備裸 電子自身質(zhì)量多約104倍的包括的光子質(zhì)量。
光子質(zhì)量被并入電子中或從電子中被排除的方法可能從公知信息 中引入。基于Thomson散射截面，正常電子的經(jīng)典半徑為2.8×10-15cm。 如果電子具有該直徑的球體整體均勻的電荷，外圍速度將比光速大得 多，以便提供所觀察到的磁矩。Dehmelt(1989)確定了產(chǎn)生電子磁性的 自旋電荷半徑大致為10-20cm。如果電子被認(rèn)為是中空的外殼(其與裸 電子的、與非常大半徑相比較的小的質(zhì)量是相稱的)并且如果外殼的 負(fù)電荷并不是磁矩的源，則該明顯的不協(xié)調(diào)可以被解釋。
已經(jīng)公知的是光子可以被分為負(fù)離子(電子)和正離子(正電子)， 每個(gè)都具有相同的量的電荷但帶有相反的符號(hào)。電子和正電子可能結(jié) 合為電中性光子，因此顯然的是光子由正和負(fù)離子組成。繞彼此旋轉(zhuǎn) 的兩個(gè)粒子可產(chǎn)生光子的波動(dòng)特性。光離子的可以以獨(dú)立實(shí)體存在的 唯一尺寸具有精確為+1或-1的電荷，從而當(dāng)結(jié)合到光子中時(shí)，只要兩 個(gè)離子在電荷上和質(zhì)量上相等，離子可以具有非常大或非常小的電荷 和質(zhì)量。被結(jié)合到光子中，兩個(gè)離子顯然會(huì)被強(qiáng)烈地吸引在一起，以 致它們個(gè)體的體積與作為分離實(shí)體時(shí)的體積相比是非常小。
當(dāng)偶極子光子進(jìn)入到電子外殼中時(shí)，期待它的負(fù)離子部分通過庫 倫排斥而被強(qiáng)制朝向外殼的中心運(yùn)動(dòng)，而光子的正離子將在所有方向 上相等地被外殼的負(fù)電荷所吸引。負(fù)光子離子將很可能在電子中心處 并入到單獨(dú)體中，而正離子部分將繞居中的負(fù)離子軌道旋轉(zhuǎn)，以保持 光子的角動(dòng)量。該軌道旋轉(zhuǎn)的光子質(zhì)量的高外圍速度可使部分光子材 料以它們進(jìn)入電子的相同速度(即，光速)旋轉(zhuǎn)離開或脫離電子外殼。 以Dehmelt小半徑的正光子電荷繞軌道轉(zhuǎn)動(dòng)最可能說明在正常質(zhì)量電 子中觀察到的磁矩。
在本征半導(dǎo)體(其本質(zhì)也是光導(dǎo)體)和摻雜半導(dǎo)體之內(nèi)的釋放出 的低質(zhì)量傳導(dǎo)電子通過半導(dǎo)體的熱絕緣特性受到主要保護(hù)，以免于從 環(huán)境熱光子獲得質(zhì)量。形成對(duì)比的是，注入到熱傳導(dǎo)金屬中的低質(zhì)量 電子迅速獲得了來自環(huán)境熱光子的質(zhì)量。特別低質(zhì)量的超導(dǎo)低質(zhì)量電 子由于低溫條件的存在受到保護(hù)，以不會(huì)從環(huán)境熱光子獲得質(zhì)量，但 它們易受到過度感應(yīng)產(chǎn)生的內(nèi)部熱光子的影響。
盡管電效應(yīng)的速度接近光速，但是金屬的傳導(dǎo)電子典型地作為群 組以低于每秒1毫米的漂移速度移動(dòng)。(光子或許被包括在金屬導(dǎo)體中 的電能移動(dòng)中。)形成對(duì)比的是，傳導(dǎo)低質(zhì)量電子可能單獨(dú)以很高速度 在超導(dǎo)體和半導(dǎo)體中移動(dòng)。Brennan(1999，p.631)報(bào)導(dǎo)了在半導(dǎo)體中移 動(dòng)的特定電子漂移速度為約每10皮秒1微米，其等于每秒100公里。
在金屬中的傳導(dǎo)電子濃度與原子數(shù)目相同，然而在半導(dǎo)體中自由 移動(dòng)的可移動(dòng)低質(zhì)量電子可以隨著接收到的某些光子輻射量而變化很 大。由于電流的量級(jí)是被涉及的電子的數(shù)目的總和乘以它們各自的漂 移速度，因此在金屬中，由以很高速度移動(dòng)的光傳導(dǎo)電子的小集合發(fā) 展的電流可以在超過以非常低速度移動(dòng)的更多數(shù)目傳導(dǎo)電子的電流。
本征半導(dǎo)體的一般特征在于它們通過達(dá)到一定限制的光子能量的 一些特定電子釋放頻率(或頻率帶)與轟擊量成正比地變?yōu)楣鈱?dǎo)。通過特 定波長(zhǎng)(或等價(jià)地，頻率)的轟擊量隨環(huán)境溫度升高，即隨著Planck 黑體輻射曲線下面積的增加與和其它光子波長(zhǎng)一起增加。因此，半導(dǎo) 體的傳導(dǎo)性持續(xù)隨溫度而增加，而在低溫處除非發(fā)生超導(dǎo)，否則傳導(dǎo) 性下降到基本為0。
如Leimer(1915)的能量放大試驗(yàn)所顯示的，單獨(dú)的高能阿爾法 粒子可以在薄膜半導(dǎo)體中釋放大量低質(zhì)量電子。當(dāng)Leimer在試驗(yàn)接收 機(jī)中電流表線圈中最大磁能增加時(shí)，他的阿爾法輻射位于接近未報(bào)導(dǎo) 長(zhǎng)度的懸掛天線的遠(yuǎn)端處附近。低質(zhì)量電子不得不穿越懸掛天線導(dǎo)線 和到他接收設(shè)備的連接線的整個(gè)長(zhǎng)度，而沒有遇到任何捕獲空穴。假定 這些電子在少于射頻的一半周期(即，少于在128kHz處的4微秒)內(nèi) 橫向移動(dòng)了1-10米的距離，期間低質(zhì)量電子的方向已經(jīng)反轉(zhuǎn)，這將等 于25-250km/sec的速度。
大量超導(dǎo)電子可能通過感應(yīng)光子輻射而被設(shè)置在運(yùn)動(dòng)中。形成對(duì) 比的是，感應(yīng)光子輻射可以主要穿過具有低濃度的可移動(dòng)、低質(zhì)量電 子的光導(dǎo)體。申請(qǐng)人對(duì)于Leimer試驗(yàn)的解釋是：天線導(dǎo)線的半導(dǎo)體涂 層的被釋放的低質(zhì)量電子并不直接通過無線電信號(hào)的感應(yīng)光子被直接 加速，而是通過在金屬導(dǎo)線中由無線電光子產(chǎn)生的振蕩電場(chǎng)而被加速 到高速度。
對(duì)File和Mills(1963)進(jìn)行的試驗(yàn)的回顧示出很低質(zhì)量的超導(dǎo)電 子引起不同于正常電流的超電流的原因。使用了帶有點(diǎn)焊在一起端子 以制造持續(xù)導(dǎo)體的超導(dǎo)螺線管線圈(包括4.3°K下的Nb-25％?Zr合金 導(dǎo)線)。觀察到感應(yīng)超電流非常慢地下降，其可以是線圈自感中的巨 大增加的貢獻(xiàn)。由于當(dāng)充電時(shí)，超電流漸進(jìn)地接近其最大電荷，或在 放電時(shí)漸進(jìn)地接近0電流，線圈充電或放電率的方便測(cè)度是“時(shí)間常 數(shù)”。對(duì)于充電和放電，時(shí)間常數(shù)具有相同數(shù)值，并且被定義為(a) 通過給定抗磁性力將線圈充電到在線圈中可感應(yīng)電流最大值的63％時(shí) 的時(shí)間，或者(b)放掉線圈感應(yīng)電流的63％所需的時(shí)間。
在正常導(dǎo)體中，通過線圈電感除以線圈電阻來計(jì)算感應(yīng)時(shí)間常數(shù)。 通過使用經(jīng)驗(yàn)方程，基于384匝的被測(cè)量為4英寸(10cm)直徑和10 英寸(25cm)長(zhǎng)的雙層螺線管，在非超導(dǎo)狀態(tài)中的線圈電感被計(jì)算為 0.34亨利。通過使用單獨(dú)用于Zr的數(shù)據(jù)，0.020英寸直徑(0.51mm) 導(dǎo)線在T＝5°K(剛高于Tc)的電阻被估計(jì)為4×102歐姆。(Nb或主體 合金的電阻系數(shù)數(shù)據(jù)不可用。)在非超導(dǎo)條件下，用于充電和放電該 線圈的時(shí)間常數(shù)被從而計(jì)算為大致為8×10-5秒。
在試驗(yàn)中充電在線圈中的超電流的時(shí)間沒有被報(bào)導(dǎo)。但是，基于 被報(bào)導(dǎo)的在200個(gè)小時(shí)中執(zhí)行的50次再賦能和磁性測(cè)定，被測(cè)定的在 超導(dǎo)狀態(tài)中的充電時(shí)間被計(jì)算為平均不超過4小時(shí)。
使用用于低Tc超導(dǎo)電子質(zhì)量大小的量級(jí)Bardeen(1941)的m*＝ (10-4)me，并且使用涉及感應(yīng)輻射是電荷加速度平方的冪的Larmor的方 程(1900)，線圈的電感被期待為在超導(dǎo)狀態(tài)中增長(zhǎng)(104)2＝108倍。因 此，被計(jì)算的、充電超電流的時(shí)間常數(shù)中的增加為(8?x?10-5)(108)＝8?x?103 秒或2.2小時(shí)，其與最大實(shí)際充電時(shí)間的大小是相同量級(jí)的。因?yàn)榈唾|(zhì) 量電子被加速104倍，所以自感應(yīng)增加了這么多。
在放電的情況下，超電流的時(shí)間常數(shù)由File和Mills從經(jīng)過21和 37天周期觀察的測(cè)定的衰減而設(shè)計(jì)。兩個(gè)63％衰減的設(shè)計(jì)在4×1012秒 (＝1.3×105年)接近地一致。因此，基于設(shè)計(jì)的實(shí)際測(cè)定，超電流放電 時(shí)間常數(shù)相對(duì)于正常質(zhì)量電子的時(shí)間常數(shù)增加了5×1016倍。
在充電期間的驅(qū)動(dòng)力是施加的感應(yīng)力，然而在放電期間的驅(qū)動(dòng)力 是放大了108倍的超電流。因此，在超電流放電期間，時(shí)間常數(shù)又增加 108倍，因此所計(jì)算的放電時(shí)間常數(shù)上的增加為比正常時(shí)間常數(shù)大108 ×108＝1016倍。僅僅基于由超低電子質(zhì)量引起的感應(yīng)輻射增加，非超 導(dǎo)時(shí)間常數(shù)的計(jì)算值，在大小上與5×1016倍的正常時(shí)間常數(shù)的實(shí)際觀 察值相比較。
超導(dǎo)線圈需要不多于4小時(shí)來充電超電流，而在隨后放電器件超 導(dǎo)線圈被計(jì)劃為：在衰減63％之前，從超導(dǎo)電子的向心加速度輻射感 應(yīng)光子能量130000年。如果該試驗(yàn)發(fā)生在不需要能量來保持臨界低溫 條件的地方，如在外層空間中，該賦能線圈的冗長(zhǎng)放電可清楚地證明 能量的產(chǎn)生，其形式為從繞線圈回路循環(huán)的超導(dǎo)低質(zhì)量電子中感應(yīng)輻 射的新產(chǎn)生的光子。申請(qǐng)人通過示出如下內(nèi)容對(duì)其進(jìn)行了解釋：低質(zhì) 量電子能夠僅僅基于它們與正常電子的質(zhì)量相關(guān)的質(zhì)量而感應(yīng)能量放 大。
在下文描述的實(shí)施例中，通過使用在方向上改變的感應(yīng)加速光子 流，低質(zhì)量電子的放大的感應(yīng)能量被用在用于電能生成的線圈中。這 依次以振蕩方式驅(qū)動(dòng)了低質(zhì)量電子，因此該強(qiáng)制的反向包括僅僅一個(gè) 單獨(dú)的感應(yīng)能放大階段，而不是在前面試驗(yàn)中的兩個(gè)階段(充電和自 然放電)。
操作模式
從發(fā)送導(dǎo)體(例如，來自無線電波廣播天線)中的從振蕩電流輻 射的感應(yīng)光子傳遞在接收導(dǎo)體中的傳導(dǎo)電子上的力，所述力與接收導(dǎo) 體上入射感應(yīng)光子的入射方向呈橫向關(guān)系。結(jié)果，沒有背向力被直接 傳送回發(fā)送導(dǎo)體。申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該橫向力在接收導(dǎo)體的低質(zhì)量電子 上的作用類似于Gauss橫向磁力在導(dǎo)體中自由電子上的作用，其并不服 從能量守恒動(dòng)力學(xué)定律。如果接收導(dǎo)體具有低質(zhì)量傳導(dǎo)電子，則與該 橫向力給予正常自由電子的加速度相比，該橫向力將給予低質(zhì)量電子 更大的加速度。這導(dǎo)致的在接收導(dǎo)體中的低質(zhì)量電子比正常自由電子 具有的更大的漂移速度將產(chǎn)生由接收導(dǎo)體中的低質(zhì)量電子產(chǎn)生的感應(yīng) 力的增加的大小，并且因此產(chǎn)生了感應(yīng)光子輻射能量的放大。
通過接收導(dǎo)體中傳導(dǎo)電子上的被輻射的感應(yīng)光子所給予的橫向力 的方向與在發(fā)射導(dǎo)體中的相應(yīng)電子流動(dòng)的方向相對(duì)。該關(guān)系類似于變 壓器次級(jí)線圈中電子上的感應(yīng)力，該感應(yīng)力也與初級(jí)線圈中電子流動(dòng) 的方向相對(duì)。
申請(qǐng)人發(fā)電機(jī)的各種實(shí)施例使用了從“發(fā)射線圈”中的電振蕩輻 射的感應(yīng)光子。感應(yīng)光子從發(fā)射線圈朝向感應(yīng)光子接收線圈輻射，術(shù) 語“能量放大線圈”，其包括了光導(dǎo)或超導(dǎo)材料，或其它適合的如下 后面所述的材料。能量放大線圈被置于有利于產(chǎn)生參與能量放大線圈 中的電傳導(dǎo)的低質(zhì)量電子的情況中。例如，如果能量放大線圈由光導(dǎo) 材料制成，線圈就配備有光導(dǎo)激勵(lì)器?；蛘?，如果能量放大線圈由超 導(dǎo)體制成，能量放大線圈就被置于不大于臨界溫度(Tc)的溫度(T) 即T在能量放大線圈中，低質(zhì)量電子的大于正常的加速度產(chǎn)生了大于 正常的感應(yīng)力，所述感應(yīng)力處于從線圈大于正常的輻射的感應(yīng)光子的 形式。該來自光導(dǎo)體或超導(dǎo)體的最終增加的感應(yīng)光子能量在感應(yīng)耦合 到能量放大線圈的輸出線圈中被轉(zhuǎn)換為有用的電能。輸出線圈可以由 絕緣金屬導(dǎo)線制成。示例性的輸出線圈與能量放大線圈同軸并套入能 量放大線圈中地放置；這種輸出線圈在這里被術(shù)語化為“內(nèi)部輸出線 圈”。
產(chǎn)生多于能量輸入的能量輸出的主體設(shè)備的能力基于輸出線圈接 收來自能量放大線圈的放大能量中的更多能量，該接收的放大能量大 于被作為背向力從輸出線圈返回到能量放大線圈的放大能量的能量。 該原理在這里被術(shù)語化為“能量杠桿”。
通過在發(fā)射線圈中提供了電子流動(dòng)的初始脈沖的外部能量輸入源 來使能量放大線圈中的振蕩被初始化。例如，外部能量輸入源可以是 相對(duì)發(fā)射線圈快速移動(dòng)的鄰近的獨(dú)立電磁體或鄰近的永磁體。初始脈 沖開始了在發(fā)射線圈中的刺激感應(yīng)光子從發(fā)射線圈到能量放大線圈的 輻射的振蕩。只要能量放大線圈不在不同頻率下作為獨(dú)立振蕩器的作 用，來自外部能量輸入源的能量被設(shè)備放大。獨(dú)立振蕩是需要被避免 的，其通過將能量放大線圈的末端或端子以導(dǎo)致了一個(gè)連續(xù)線圈或連 續(xù)多重圈系統(tǒng)或多個(gè)連續(xù)多重線圈系統(tǒng)的方式彼此連接來實(shí)現(xiàn)獨(dú)立振 蕩的避免，它們以這樣的方式被連接在一起，使得在整個(gè)線圈系統(tǒng)中 低質(zhì)量電子的傳導(dǎo)存在連續(xù)性。能量放大線圈在輸出線圈中感應(yīng)產(chǎn)生 了比初始脈沖能量更多的能量。通過設(shè)備產(chǎn)生的電能的最終放大輸出 在工作回路中可用于有用的目的。
在初始化后，設(shè)備使用平行于包括輻射線圈的工作回路布置的反 饋回路形成自穩(wěn)，并和在反饋回路中的電容器平行以使其成為L(zhǎng)C電 路。即，在使用外部能量輸入源設(shè)備啟動(dòng)后，設(shè)備變成自穩(wěn)的，其允 許外部能量輸入源從設(shè)備解耦而不會(huì)引起設(shè)備停止產(chǎn)生電能。
在正常自穩(wěn)操作期間，通過反饋回路將輸出電能的一部分返回給 輸入線圈，從而排除了使用外部能量輸入源用于穩(wěn)定發(fā)射線圈中的振 蕩的需要。換句話說，在啟動(dòng)后被發(fā)射線圈使用來激勵(lì)能量放大線圈 中光導(dǎo)材料或超導(dǎo)材料的外部能量被設(shè)備本身產(chǎn)生的輸出能量的一部 分代替。輸出電能的剩余在工作回路中可用于有用目的。
由設(shè)備初始化的電能的產(chǎn)生利用了以下事實(shí)：在初始化電子流動(dòng) 的脈沖之后的一個(gè)周期后，從輸出線圈發(fā)送到能量放大線圈(并因而 最終回到發(fā)射線圈)的感應(yīng)背向力到達(dá)了發(fā)射線圈。該背向力的一個(gè) 周期滯后，以及在相應(yīng)反饋中的一個(gè)周期滯后，使發(fā)射線圈中產(chǎn)生的 小啟動(dòng)脈沖能夠在每個(gè)連續(xù)周期漸進(jìn)地產(chǎn)生更大的電輸出。因此，假 定在啟動(dòng)期間電負(fù)載不過大，典型地需要只有相當(dāng)少的幾個(gè)來自外部 能量輸入源的初始周期，用于獲輸出由設(shè)備產(chǎn)生的足以驅(qū)動(dòng)負(fù)載的量 并且以穩(wěn)定形式向發(fā)射線圈提供足夠的能量反饋。
1個(gè)周期延遲的半個(gè)周期發(fā)生在發(fā)射線圈中電子的初始加速和相 應(yīng)的能量放大線圈中的初始振蕩之間。發(fā)生半周期延遲是因?yàn)椋焊袘?yīng) 光子并不是從發(fā)射線圈中電子的初始加速度輻射的，而是當(dāng)電子被反 向加速時(shí)才輻射。(Kramers，1923，以及Compton和Allison，1935，p.106.) 隨著新形成的光子通過發(fā)射線圈中電子的各自減速而被輻射，通過在 振蕩情況下加速度的新方向(即，反向方向)同時(shí)形成更多的新光子。 因此，在與傳遞的力相對(duì)方向上交替被加速的電子的光子輻射在初始 半周期后持續(xù)每個(gè)半周期。
申請(qǐng)人還公開了半周期延遲也發(fā)生在某種類型變壓器初級(jí)線圈中 的電子的初始流動(dòng)的之間，該特定類型變壓器簡(jiǎn)單包括了同軸套入而 不是通過鐵芯來進(jìn)行感應(yīng)耦合的線圈，并且導(dǎo)致在次級(jí)線圈中感應(yīng)的 電子流動(dòng)。被施加到實(shí)例設(shè)備的這些發(fā)現(xiàn)表示第二半周期滯后發(fā)生在 能量放大線圈中低質(zhì)量電子加速和相應(yīng)的在輸出線圈中感應(yīng)出的電子 流動(dòng)之間。在初始脈沖后，來自輸出線圈的反饋推動(dòng)了發(fā)射線圈中電 子流動(dòng)一個(gè)整周期。
如上所述，能量放大線圈包括作為源的光導(dǎo)體，摻雜半導(dǎo)體或超 導(dǎo)體中的一個(gè)，以及作為導(dǎo)體的低質(zhì)量電子。線圈的一般配置在各情 況中是類似的。包括光導(dǎo)體或摻雜半導(dǎo)體的線圈具有正常溫度下的操 作優(yōu)勢(shì)，并且包括超導(dǎo)體的線圈具有在亞臨界溫度(T代表實(shí)施例
現(xiàn)參考描述了連接到交流電源21的發(fā)射線圈20的圖1(A)-1(C) 和圖2(A)-2(B)。發(fā)射線圈被示為具有所需的柱形輪廓，需要帶 有圓形剖面作為最有效的配置。在圖1(A)-1(B)中，來自源21并被傳導(dǎo) 到發(fā)射線圈20的電振蕩引起感應(yīng)光子22從發(fā)射線圈輻射。輻射的光 子22以與無線電廣播天線傳輸振蕩能量相同的方式傳遞橫向力。發(fā)射 線圈20可以包括單層或多層形成線圈的絕緣金屬導(dǎo)線(例如，絕緣銅 導(dǎo)線)。一層是足夠的，但額外的層可增加操作效率。如果必須或需 要，數(shù)匝導(dǎo)線可以被形成在由合適電介質(zhì)組成的柱形襯底上。
從發(fā)射線圈20輻射的感應(yīng)光子22傳播到需要具有與發(fā)射線圈平 行地延伸的柱形輪廓的能量放大線圈24。在圖1(A)和圖1(B)示 出的實(shí)施例中，能量放大線圈24并不終結(jié)于端部，而是用連接器30 構(gòu)建形成連續(xù)導(dǎo)體。能量放大線圈24期望是螺旋狀線圈，其由下述材 料組成：包括了光導(dǎo)或超導(dǎo)的材料或其它合適的材料。如果必須或需 要的，能量放大線圈可形成在襯底上，如果被使用，希望可以被傳輸 給由線圈產(chǎn)生的感應(yīng)光子輻射。
在由超導(dǎo)材料制成的能量放大線圈24中，在線圈中通過降低線圈 溫度到T在由光導(dǎo)材料制成的能量放大線圈24中，通過用合適波長(zhǎng)的光 子，諸如由光導(dǎo)激勵(lì)器26產(chǎn)生的光子，照射線圈，在線圈中生產(chǎn)大量 傳導(dǎo)低質(zhì)量電子。光導(dǎo)激勵(lì)器26期望被定位和配置為：基本上照射能 量放大線圈24的至少接收從發(fā)射線圈20直接輻射的感應(yīng)光子的同側(cè)。 替代地，光導(dǎo)激勵(lì)器26可以被定位和配置為：照射能量放大線圈24 的所有側(cè)。在所描述的實(shí)施例中，光導(dǎo)激勵(lì)器26可以是至少一個(gè)由傳 統(tǒng)電路(未示出)賦能的白熾燈(如示出的)?；蛘撸鈱?dǎo)激勵(lì)器26 可以是至少一個(gè)氣體放電燈或一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)。例如， 如由能量放大線圈24中具體光導(dǎo)材料所要求的，由光導(dǎo)激勵(lì)器26產(chǎn) 生的波長(zhǎng)可以是紅外(IR)、可見、紫外(UV)、或X射線范圍。光 導(dǎo)激勵(lì)器26另一個(gè)可能的形式是在電動(dòng)譜的吉赫或太赫部分中的光子 源。根據(jù)要求，其它光導(dǎo)激勵(lì)器被配置為產(chǎn)生來自電動(dòng)譜無線電波部 分的合適波長(zhǎng)。光照可能直接從光導(dǎo)激勵(lì)器26到能量放大線圈24或 從位于遠(yuǎn)程的光導(dǎo)激勵(lì)器26經(jīng)由光纖、光管等傳遞到能量放大線圈24。
圖1(B)和圖1(C)是圖1(A)中所示的發(fā)射線圈21和能量放大線 圈24的各自的正交端視圖。來自發(fā)射線圈20的感應(yīng)光子22的輻射在 圖1(A)-圖1(C)中由小的鋸齒狀的箭頭來示意性地表示。通過光 子22傳遞給能量放大線圈24中傳導(dǎo)低質(zhì)量電子的力在與在發(fā)射線圈 20中的同時(shí)的電子流動(dòng)的各自方向相對(duì)的方向上改變。每當(dāng)發(fā)射線圈 20中電子流動(dòng)的具體振蕩相位是圖1(B)中鄰近發(fā)射線圈20的曲線 箭頭25a的方向時(shí)，最終的橫向光子力引起能量放大線圈24中的低質(zhì) 量電子的用鄰近能量放大線圈24的曲線箭頭27a來描述的流動(dòng)。
示于圖1(B)中的陰影扇形區(qū)域29表示來自發(fā)射線圈20的感應(yīng) 光子輻射22中實(shí)際由所示單獨(dú)能量放大線圈24接收的部分，這與來 自發(fā)射線圈20的感應(yīng)光子22的整個(gè)360度輻射形成對(duì)比。除了來自 發(fā)射線圈20端部的小部分感應(yīng)光子輻射損失以外，通過能量放大線圈 24接收的感應(yīng)光子輻射總量的相對(duì)量由能量放大線圈24對(duì)著的角度相 對(duì)來自發(fā)射線圈20的感應(yīng)光子輻射的整個(gè)360度來確定。
在圖1(C)中，能量放大線圈24的低質(zhì)量傳導(dǎo)電子被加速到高于在 能量放大線圈24中正常自由電子將被加速到的漂移速度的漂移速度。 如上所述，發(fā)射線圈20通過交替電子流動(dòng)被賦能，其引起了發(fā)射線圈 20中的電子流動(dòng)方向的周期性反向(將圖1(C)中的箭頭25b的方向 與圖1(B)中的箭頭25a的方向相比)。在發(fā)射線圈20中電子流動(dòng)的 方向的每次反向，引起在能量放大線圈24中低質(zhì)量電子加速方向上的 相應(yīng)反向(將圖1(C)中的箭頭27b的方向與圖1(B)中的箭頭27a 的方向相比)。每個(gè)這種加速方向上的反向分別引起來自能量放大線 圈24的與感應(yīng)光子相應(yīng)的徑向向外放射和徑向向內(nèi)放射的輻射(鋸齒 狀箭頭18a、18b)。(注意箭頭18a和18b大于表示感應(yīng)光子22的箭 頭，表明與來自能量放大線圈24的光子相關(guān)聯(lián)的能量(箭頭18a、18b) 大于與其比較的來自發(fā)射線圈20的感應(yīng)光子相關(guān)聯(lián)的能量(箭頭22)。 這象征地表示能量放大)。還注意，從能量放大線圈24輻射的放大的 感應(yīng)光子能基本上一半朝向向內(nèi)(箭頭18a)并且基本上一半向外輻射 (箭頭18b)。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖2(A)，示出了發(fā)射線圈20和能量放大線圈24。圖2(A) 中的能量放大線圈24包括內(nèi)部輸出線圈28a，其需要被同軸位于能量 放大線圈24之內(nèi)并與之共同擴(kuò)張。工作回路48可以被連接到內(nèi)部輸 出線圈28a的端部，從而形成電路，在所述電路中負(fù)載49被象征性地 表示為電阻器。內(nèi)部輸出線圈28和工作回路48的導(dǎo)體期望由絕緣金 屬(例如銅)導(dǎo)線制成。
圖2(B)描述了圖2(A)中示出的線圈的橫切面。在圖2(B)中 由能量放大線圈24產(chǎn)生并向內(nèi)放射地朝向內(nèi)部輸出線圈28a的放大的 感應(yīng)光子能量(陰影區(qū)域19)在內(nèi)部輸出線圈28a中感應(yīng)相應(yīng)的振蕩 電子流動(dòng)。因此，跨過內(nèi)部輸出線圈28a連接的工作回路被提供有比能 量放大線圈24從發(fā)射線圈20接收的能量更高的能量。在內(nèi)部輸出線 圈28a中電子流動(dòng)的方向(箭頭17)與能量放大線圈24中流動(dòng)的方向 (箭頭27b)相對(duì)，其然后與發(fā)射線圈20中電子流動(dòng)方向25b相對(duì)。
在圖2(B)中，在能量放大線圈24和內(nèi)部輸出線圈28a之間的環(huán)形 陰影區(qū)域19表示，來自能量放大線圈24的基本所有朝向內(nèi)部的放大 感應(yīng)光子能量(即，總輻射能量的大致一半)被定向到內(nèi)部輸出線圈 28a并由內(nèi)部輸出線圈28a捕獲。形成對(duì)比的是，從能量放大線圈24 到發(fā)射線圈20延伸的陰影扇形區(qū)域16表示，來自能量放大線圈24的 朝向向外的放大輻射18a的一小部分被定向到發(fā)射線圈20，在所述發(fā) 射線圈20中該輻射提供了相應(yīng)的背向力。除了來自能量放大線圈24 端部的一小部分感應(yīng)光子輻射損失以外，在發(fā)射線圈20中提供背向力 的放大的感應(yīng)光子輻射相對(duì)量(扇形區(qū)域16)是由與來自能量放大線 圈24的360度輻射相比的扇形區(qū)域16對(duì)著的角度的函數(shù)。
來自能量放大線圈24并由內(nèi)部輸出線圈28a接收的放大能量18b 與由發(fā)射線圈20作為背向力接收的放大能量18a的比率表示通過主體 設(shè)備獲得的能量“杠桿”。如果該比率大于1，則從內(nèi)部輸出線圈28a 輸出的能量超過了輸入到能量放大線圈24的能量。該能量杠桿是設(shè)備 自穩(wěn)操作的關(guān)鍵，特別是當(dāng)設(shè)備被用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)。換句話說，帶有 足夠大的由能量放大線圈24獲得的能量放大因子，在工作回路48中 可獲得的電能將超過在發(fā)射線圈20中產(chǎn)生振蕩的輸入能量。因此，輸 入到發(fā)射線圈20的電功率在可以在工作回路48中執(zhí)行有用的工作的 內(nèi)部輸出線圈28a中產(chǎn)生了放大的電功率，同時(shí)為設(shè)備繼續(xù)的操作自加 電。
現(xiàn)參考圖3，其示意性描述了擔(dān)負(fù)通過采用反饋回路46的電功率 的自產(chǎn)生的設(shè)備15的方面。反饋回路46的導(dǎo)體可能由絕緣金屬導(dǎo)線 制成。(在圖3中，虛線47a和虛線箭頭47b表示：如上所述，內(nèi)部輸 出線圈28a實(shí)際被同軸置于能量放大線圈24之內(nèi)，但在圖中為了容易 說明而描述為在能量放大線圈之外。)反饋回路46將來自內(nèi)部輸出線 圈28a的一部分電功率傳導(dǎo)回發(fā)射線圈20。來自內(nèi)部輸出線圈28a的 剩余部分電功率被定向到工作回路48，在所述工作回路48中功率被用 于有用的工作51(例如，電阻器)?？梢酝ㄟ^調(diào)整可變電阻器50，來 改變傳遞給反饋回路46和工作回路48的輸出功率的相對(duì)比例
如上所述，電能的初始源被用于通過在發(fā)射線圈20中初始化一個(gè) 振蕩來“啟動(dòng)”設(shè)備15。在啟動(dòng)后，在通常操作條件下，設(shè)備15自諧 振并且不再需要來自初始源的能量輸入。發(fā)射線圈20的具體電感和分 布電容加上所有在設(shè)備中的電容和電感提供了自諧振振蕩的某個(gè)響應(yīng) 頻率。在反饋回路46中的是使設(shè)備成為在其自身頻率下振蕩的LC電 路的電容器77。通過修改設(shè)備的電容或電感或修改兩者，可以改變頻 率。電容器77可以是可變電容器，通過其可以調(diào)節(jié)頻率。
如圖3所示，振蕩電能的初始源可以是來自由它自身的能量源(例 如，所示的電池53或其它直流或交流源)供電的外部電磁體52的脈 沖。例如，電磁體52可能被置于發(fā)射線圈20或反饋回路46其它部分 附近，并通過開關(guān)57以傳遞自電池53的瞬間放電對(duì)其賦能。產(chǎn)生于 電磁體52中的最終脈沖在發(fā)射線圈20中啟動(dòng)了相應(yīng)的初始化了設(shè)備 15中的自穩(wěn)振蕩的電脈沖。在另一個(gè)實(shí)施例中，電磁體52可以簡(jiǎn)單地 通過交流源(未示出)來被賦能。在再一個(gè)實(shí)施例中，初始源可以是 在反饋電路其它部分或發(fā)射線圈20附近快速移動(dòng)(機(jī)械地或手動(dòng)地) 的永磁體。在任何情況下，由初始源提供的脈沖初始化了在發(fā)射線圈 20中的電振蕩，產(chǎn)生了來自發(fā)射線圈20的相應(yīng)的振蕩感應(yīng)光子輻射 22，如圖3中以細(xì)的鋸齒狀箭頭示意性示出的。來自發(fā)射線圈20的感 應(yīng)光子輻射22接下來引起了來自能量放大線圈24中低質(zhì)量電子的放 大感應(yīng)光子能量18b的再輻射，如在圖3中以粗的鋸齒狀箭頭示意性 示出的。圖3描述了同時(shí)被白熾光導(dǎo)激勵(lì)器26照射的光導(dǎo)能量放大線 圈24，該白熾光導(dǎo)激勵(lì)器由各自的功率源55(例如，如所示的外部連 接電池)賦能。
設(shè)備15的足夠高的能量放大因子允許來自能量放大線圈24的放 大能量在內(nèi)部輸出線圈28a中感應(yīng)比相應(yīng)初始脈沖能量更大的能量。經(jīng) 由反饋回路46，部分放大的電能被返回到發(fā)射線圈20，以保持振蕩。
來自內(nèi)部輸出線圈28a的保留的、過剩能量可以經(jīng)由工作回路48 進(jìn)行有用工作的應(yīng)用。在一個(gè)實(shí)施例中，一些有用的工作可能用于照 射設(shè)備配置中的光導(dǎo)激勵(lì)器26(電路未示出)，在所述配置中能量放 大線圈24包括光導(dǎo)體。在另一個(gè)實(shí)施例中，一些有用的工作可能被用 于保持設(shè)備配置的低溫(T在啟動(dòng)了設(shè)備15中的振蕩后，電子流動(dòng)迅速建立，只要在啟動(dòng)器 件負(fù)載49沒有消耗太多輸出能量。在達(dá)到運(yùn)行平衡的基礎(chǔ)上，來自設(shè) 備15的電功率輸出為快速交變電流(ac)。ac輸出可能通過傳統(tǒng)裝置 整流以產(chǎn)生直通電流(dc)，并且該輸出可能使用所需的傳統(tǒng)裝置調(diào)節(jié)。 傳統(tǒng)電路的很多變形是可能的，諸如但不限于：自動(dòng)電壓控制器、電 流控制器、螺線管開關(guān)、變壓器、以及整流器。
參見能量放大線圈24，可以由低Tc超導(dǎo)體制造實(shí)例性實(shí)施例，諸 如可買到的、柔性的、可輕易形成線圈的鋯鈮導(dǎo)線。如上所述的，能 量放大線圈24的其它實(shí)施例可以使用光導(dǎo)材料或高Tc超導(dǎo)體來制造。 大多數(shù)高Tc超導(dǎo)體(和一些光導(dǎo)體)具有類陶瓷的屬性，并因此需要 特殊方法的應(yīng)用，以將材料形成在整個(gè)具有電連續(xù)性的圓柱形線圈之 內(nèi)。一些可買到的高Tc超導(dǎo)體具有帶狀或帶子形式。能量放大線圈24 可以獨(dú)立式的或被支撐在剛性襯底上。
用舉例的方式，能量放大線圈24可以由柔性光導(dǎo)材料諸如在美國(guó) 專利6,310,281中討論的材料的帶狀物制成，該專利以引用方式并入這 里。簡(jiǎn)而言之，應(yīng)力順應(yīng)金屬層被置于塑料帶狀物之上。然后，光導(dǎo) 材料沉積在覆蓋金屬的帶狀物和帶狀物邊緣的兩側(cè)，以使得金屬完全 覆蓋帶狀物。這種配置允許光導(dǎo)材料中的低質(zhì)量電子在帶狀物的一側(cè) 接收來自發(fā)射自發(fā)射線圈20的感應(yīng)光子的能量，而從帶狀物的兩側(cè)再 輻射放大的能量。
在另一個(gè)實(shí)例中，柔性光導(dǎo)體帶狀物由柔性有機(jī)聚合物(具有光 導(dǎo)性質(zhì))制成。(在光導(dǎo)聚合物中觀察到的高導(dǎo)電性歸功于材料中存 在的低質(zhì)量電子。)柔性光導(dǎo)帶狀物可以在電介質(zhì)管狀支撐物上，以 形成能量放大線圈24。
在再一個(gè)實(shí)例中，通過在控制的環(huán)境中550℃-600℃溫度處燒結(jié) 糊劑，使光導(dǎo)硫化鎘或硒化鎘的厚膜涂層形成于導(dǎo)線線圈上，其中所 述糊劑包括混有水的磨得很細(xì)的CdS或CdSe晶體粉末以及至少一種諸 如氯化鎘的助流劑。在燒結(jié)期間，小晶體的邊界通過加熱的助流劑而 熔化，允許晶體再生長(zhǎng)在一起并當(dāng)助流劑蒸發(fā)和燒結(jié)涂層冷卻時(shí)固化。 替代地，通過在氧環(huán)境中加熱導(dǎo)線超過260℃或通過化學(xué)氧化劑的應(yīng) 用，氧化銅被適當(dāng)?shù)匦纬稍诼沣~或青銅導(dǎo)線之上。
在再一個(gè)實(shí)例中，通過帶式鑄造、擠壓、粉漿澆鑄、冷壓或熱壓、 或作為薄膜螺旋安排在管狀電介質(zhì)襯底上的材料涂層，制成類陶瓷的 超導(dǎo)體或光導(dǎo)體線圈。該裝配在可控環(huán)境熔爐中熱處理以提高內(nèi)結(jié)晶 接觸。替代地，超導(dǎo)體或光導(dǎo)體的薄膜形成在電介質(zhì)襯底的整個(gè)外部 之上，然后移除超導(dǎo)體或光導(dǎo)體的選定部分，以形成需要的螺旋線圈。
在一些光導(dǎo)體或摻雜半導(dǎo)體中，在材料上輻射的感應(yīng)光子的僅僅 一小部分沖擊到材料中的低質(zhì)量電子并產(chǎn)生對(duì)該低質(zhì)量電子的加速 度。這是由材料中光導(dǎo)低質(zhì)量電子的低密度所造成的。在該情況下， 穿過材料傳播的感應(yīng)光子輻射可能通過需要與該材料直接相接觸或嵌 入其中的金屬帶中的正常自由傳導(dǎo)電子有效捕獲。金屬導(dǎo)體中正常自 由電子的加速度建立了有助于加速低質(zhì)量光電子的電場(chǎng)。在該配置中， 需要光導(dǎo)材料被完全布置在金屬帶之上或圍繞金屬片，從而光導(dǎo)體面 向外以及內(nèi)，并且光導(dǎo)體或摻雜半導(dǎo)體的兩側(cè)都彼此電接觸。
在選擇被用于形成能量放大線圈24的光導(dǎo)材料中的一個(gè)因素是 可以通過n型或p型光導(dǎo)材料的低質(zhì)量電子能量實(shí)現(xiàn)的能量勢(shì)放大。 其它重要因素是：對(duì)于給定量的照射和材料的實(shí)際電導(dǎo)，在光導(dǎo)材料 中可用的低質(zhì)量電子的數(shù)量。標(biāo)準(zhǔn)照射靈敏度測(cè)試提供了光導(dǎo)體的一 般的有效用于放大能量的總體能力指數(shù)。
硫化鎘和硒化鎘，最常見的并可買到的光導(dǎo)化合物分別計(jì)算放大 因子為37和59。硫化鎘的峰值響應(yīng)波長(zhǎng)是515納米(在可見光譜的綠 色部分中)，并且硫化鎘的峰值響應(yīng)波長(zhǎng)是730納米(在光譜的近紅 外部分中)。在一定條件下，硫化鎘可以與硒化鎘混合，因此最終混 合物承擔(dān)介于單個(gè)化合物各自光導(dǎo)性之間的光導(dǎo)特性?；旌衔镆虼丝?以被產(chǎn)生，并具有與很多尺寸和照明強(qiáng)度的商用LED相匹配的波長(zhǎng)。 一些在小于由目前可用LED產(chǎn)生的波長(zhǎng)的波長(zhǎng)處變?yōu)榫哂泄鈱?dǎo)性的半 導(dǎo)體可以僅僅通過加熱而成為具有低質(zhì)量電子的導(dǎo)體性。申請(qǐng)人已經(jīng) 發(fā)現(xiàn)：在100℃溫度時(shí)，砷化鎵發(fā)展了比銅或銀高得多的導(dǎo)電性，并 且傳導(dǎo)電子是低質(zhì)量的。同樣地，阿爾法輻射能夠釋放一些半導(dǎo)體中 的很多低質(zhì)量電子。在Leimer(1915)的試驗(yàn)中，通過阿爾法輻射， 可從氧化銅中釋放相當(dāng)?shù)唾|(zhì)量的第二電子以及外部銅電子，由于測(cè)定 的能量放大超過了從CuO的回旋諧振中計(jì)算的放大，其最可能僅屬于 外部電子質(zhì)量。
摻雜物可能被添加到半導(dǎo)體，從而半導(dǎo)體在不照射時(shí)具有對(duì)低質(zhì) 量電子的更好的傳導(dǎo)性。同樣地，通過添加少量施主類型摻雜物(諸 如但不限于硫化物、硒化物、碲化物、砷化物、銻化物、及IIIa族元 素(鋁、鎵、銦、鉈)的磷化物)，增加了硫化鎘的發(fā)光靈敏度和導(dǎo) 電性。在這點(diǎn)上，高靈敏度光伏電池的光導(dǎo)體可包括五種不同的化合 物。用在商業(yè)可用的光伏電池中的光導(dǎo)化合物和摻雜物的實(shí)際混合物 通常是商業(yè)秘密。但是，電池的靈敏度和電導(dǎo)率通常被給予或可被測(cè) 量，并且該數(shù)據(jù)可能被有優(yōu)勢(shì)地在選擇用在設(shè)備中的具體光導(dǎo)化合物 中使用。
其它光導(dǎo)化合物或元素可能在能量放大線圈中被采用。例如，硅 的傳導(dǎo)電子具有15x的能量放大因子。具有非常高放大因子的光導(dǎo)體 包括但不限于：具有計(jì)算的能量放大因子的范圍在200x和500x之間 的砷化鎵、磷化銦、銻化鎵、砷化鎘錫、以及砷化鎘，和硒化汞(1100x)、 砷化銦(2000x)、碲化汞(3400x)、以及銻化銦(5100x)。
光學(xué)傳輸深度主要決定了用于能量放大線圈的光導(dǎo)膜最優(yōu)厚度。 例如，燒結(jié)的CdS的最高光學(xué)傳輸被報(bào)導(dǎo)為20微米，但由于隨膜厚度 增加，平均晶粒尺寸增加(以及平均孔隙減小)，燒結(jié)膜的最大導(dǎo)電 性處于厚度35微米處(J.S.Lee等人，1987)。
被選為嵌入的金屬必須不與光導(dǎo)體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。例如，在電環(huán) 境中鋁與砷化鎵(GaAs)反應(yīng)，改變了GaAs和鋁兩者的傳導(dǎo)特性。 因?yàn)榻稹K、鈀具有相對(duì)的化學(xué)惰性，所以這些材料可以用在很多情 況下。然而金會(huì)與碲化學(xué)地結(jié)合，所以金不適于嵌入到碲化汞。在普 通金屬上鍍鎘用于在很多情況下減輕反應(yīng)性，所述情況包括硫化鎘或 硒化鎘被用作光導(dǎo)體。
出于解釋方便，上述討論是在包括了一個(gè)能量放大線圈24的設(shè)備 的情況下的。然而，如所討論的，使用單個(gè)能量放大線圈24以從發(fā)射 線圈20捕獲感應(yīng)光子導(dǎo)致來自發(fā)射線圈20的感應(yīng)光子中大部分的丟 失(未捕獲)。例如圖4中所示的，在多個(gè)能量放大線圈24被繞著發(fā) 射線圈20排列的實(shí)施例中，被捕獲的感應(yīng)光子比例可能極大增加。在 圖4的實(shí)施例中，能量放大線圈24基本完全環(huán)繞了發(fā)射線圈20，并且 (盡管示出了6個(gè)能量放大線圈24)少到三個(gè)的足夠直徑的能量放大 線圈24也足以基本完全圍繞發(fā)射線圈20。除了涉及封裝的考慮的可能 性之外，對(duì)使用的能量放大線圈24的最大數(shù)目沒有限制，。被描述的 配置(圖4)具有所需數(shù)目的6個(gè)能量放大線圈24。在圖4中，被集 合地考慮的陰影扇形31說明來自發(fā)射線圈20的將近全部360度的感 應(yīng)光子輻射22通過能量放大線圈24而被接收。在圖4中未示出的是 光傳導(dǎo)激勵(lì)器(圖3中的條目26)用于照射能量具有設(shè)備15的光導(dǎo)體 形式的放大線圈24的各部分。
圖4還描述了同軸套入每個(gè)能量放大線圈24及在每個(gè)能量放大線 圈24內(nèi)部共同延伸的各個(gè)內(nèi)部輸出線圈28a。如在之前所描述的，每 個(gè)內(nèi)部輸出線圈28a接收幾乎所有從各個(gè)能量放大線圈24向內(nèi)放射地 傳播的感應(yīng)光子輻射。需要的是，圖4實(shí)施例的總能量輸出可以通過 環(huán)繞帶有外部輸出線圈28b的能量放大線圈24的陣列而增加，外部輸 出線圈的導(dǎo)體需要由絕緣金屬導(dǎo)線制成(圖5)。在該實(shí)施例中，來自 每個(gè)能量放大線圈24(在圖5中的一個(gè)該線圈被高亮)幾乎一半的向 外傳播的放大的感應(yīng)光子輻射(大箭頭18)通過外部輸出線圈28b被 接收。被捕獲的輻射由陰影扇形35來表示。當(dāng)這些來自所有能量放大 線圈24被捕獲的向外的感應(yīng)輻射通過它們各自的內(nèi)部輸出線圈28a(陰 影區(qū)域19)被加入到來自能量放大線圈24的被捕獲的向內(nèi)輻射時(shí)，通 過外部線圈28a、28b接收的總能量極大超過了通過能量放大線圈朝向 發(fā)射線圈20的背向力能量(來自一個(gè)能量放大線圈24的背向力能量 被示為陰影扇形16)。因此，通過包括入外部輸出線圈28b，實(shí)質(zhì)地 增加了由設(shè)備展現(xiàn)出的最終能量“杠桿”。
圖5的實(shí)施例還包括集合地用作能量放大線圈24的光導(dǎo)激勵(lì)器 26的各個(gè)發(fā)光二極管(LED)陣列(被示為末端向前)。LED陣列被 安排為背靠背或布置在相鄰能量放大線圈24之間。圖5中的每個(gè)陣列 可以包括多個(gè)LED或少至一個(gè)的LED。
圖6提供了具有類似于圖5中排列的線圈排列的設(shè)備15的透視 圖。在圖6中，每個(gè)能量放大線圈24包括具有導(dǎo)線或帶狀物(類帶子的) 形式的超導(dǎo)或光導(dǎo)材料的螺旋線圈。
無論何時(shí)多個(gè)能量放大線圈24被使用時(shí)，在線圈中電子流動(dòng)的各 自方向需要發(fā)生在與末端向前的視圖中所示的相同的循環(huán)方向。因此， 在振蕩循環(huán)的一個(gè)相位期間，在所有能量放大線圈24中的電子流動(dòng)是 順時(shí)針的，并且在其它相位期間為逆時(shí)針。相同的原理被應(yīng)用于輸出 線圈28a、28b中電子流動(dòng)。(但是，在該實(shí)施例中，在輸出線圈28a，28b 中的電子流動(dòng)與在能量放大線圈24中的電子流動(dòng)方向相反。)在振蕩循 環(huán)特定相位期間線圈中電子流動(dòng)的關(guān)系在圖7中被示出。
能量放大線圈24需要被串聯(lián)連接在一起，其使用了線圈間連接器 30a、30b來保持電子流動(dòng)的可以是順時(shí)針或者逆時(shí)針(從該線圈的一 端看)的相同方向。在線圈中電子流動(dòng)的方向被用術(shù)語稱為線圈的“旋 向性”。如果能量放大線圈24都具有相同的旋向性，則相鄰能量放大 線圈24的末端以頭到腳的方式漸進(jìn)地以圍繞線圈組的一個(gè)方向(未示 出)被連接在一起。(“頭”是指相對(duì)觀察者而言設(shè)備的面向前端， 并且“腳”是指相對(duì)觀察者而言設(shè)備的面向后端。)在該情況下，線 圈間連接器30a、30b必須完全穿過設(shè)備或必須在整個(gè)長(zhǎng)度上圍繞設(shè)備 外側(cè)，如果連接器遭受振動(dòng)，就會(huì)降低效率并可能引起不希望的磨損。 更希望的安排被描述于圖6中，其中短的線圈間連接器30a直接頭到頭 在一個(gè)能量放大線圈24和鄰近能量放大線圈24之間跨過，并且短的 線圈間連接器30b直接腳到腳地在另一個(gè)能量放大線圈24中跨過。在 該配置中，能量放大線圈24匝的旋向性在鄰近能量放大線圈24中從 右到左至左到右交替。以與當(dāng)螺旋順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)右手螺旋從頭到腳地 前進(jìn)并且當(dāng)螺旋順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)左手螺旋以相對(duì)方向前進(jìn)的相同方式， 在右手線圈中順時(shí)針地電子流動(dòng)從頭到腳地前進(jìn)，并且在左手線圈中 順時(shí)針的電子流動(dòng)從腳到頭地前進(jìn)。
圖6中的單層內(nèi)部輸出線圈28a呈現(xiàn)出相同的情況，其中這些線 圈串聯(lián)連接。需要的是，線圈間連接器32a直接從一個(gè)內(nèi)部輸出線圈 28a頭到頭地跨越到鄰近內(nèi)部輸出線圈28a，并且線圈間連接器32b直 接從一個(gè)內(nèi)部輸出線圈28a腳到腳地跨越到鄰近內(nèi)部輸出線圈28a。這 種相同旋向性慣例一般應(yīng)用到所有串聯(lián)連接的以相同方式相連的內(nèi)部 輸出線圈28a。用于內(nèi)部輸出線圈28a的頭到頭線圈間連接器32a和腳 到腳線圈間連接器32b不需要和用于能量放大線圈24的相同的各個(gè)連 接器30a、30b一致。
在另一個(gè)實(shí)施例中(未示出)每個(gè)內(nèi)部輸出線圈是兩層的，帶有 在頭或腳的兩根引線。這種配置允許鄰近內(nèi)部輸出線圈之間的短和直 接連接。多層內(nèi)部輸出線圈可更有效，但線圈導(dǎo)線的額外層增加了設(shè) 備質(zhì)量，這會(huì)是在可移動(dòng)應(yīng)用中的考慮。多個(gè)導(dǎo)線層攜帶了高電流， 也會(huì)導(dǎo)致了過熱，其會(huì)需要在每個(gè)內(nèi)部輸出線圈28a及其環(huán)繞能量放大 線圈24之間留出一些空間，以容納一個(gè)或多個(gè)穿過設(shè)備的冷卻劑管道 (犧牲了一些效率)。冷卻劑可以是，例如強(qiáng)迫風(fēng)(在光導(dǎo)體或摻雜半 導(dǎo)體情況下)或液化低溫氣體(在超導(dǎo)情況下)。
圖6還示出了連接到各自內(nèi)部輸出線圈28a的兩個(gè)外部導(dǎo)體34。 電子流動(dòng)通過串聯(lián)的導(dǎo)體34和內(nèi)部輸出線圈28a。此外，兩個(gè)外部導(dǎo) 體36被連接到外部輸出線圈28b的各自端，并且兩個(gè)外部導(dǎo)體38被 連接到發(fā)射線圈20的各自端。
圖7是圖6設(shè)備的示意性端視圖，其示出了各種線圈和被描述用 于單層線圈的線圈間連接中電子流動(dòng)的相對(duì)方向。在特定振蕩相位處， 由發(fā)射線圈20中的箭頭39a來指示的順時(shí)針電子流動(dòng)在所有能量放大 線圈24中感應(yīng)電子流動(dòng)39b。來自能量放大線圈24中順時(shí)針電子流動(dòng) 的放大輻射在所有內(nèi)部輸出線圈28a中感應(yīng)逆時(shí)針電子流動(dòng)，如箭頭 39c所示。在外部輸出線圈28b中由箭頭39d指示的逆時(shí)針電子流動(dòng)與 在能量放大線圈24中的電子流動(dòng)在方向上相對(duì)。
在鄰近能量放大線圈24之間延伸的線圈間連接器30a中的電子流 動(dòng)由箭頭39e指示，并且在鄰近內(nèi)部輸出線圈28a之間延伸的線圈間連 接器32a中的電子流動(dòng)由箭頭39f指示。在下一個(gè)振蕩相位期間，所有 示于圖7中的方向箭頭都跟反向。
如果需要最大化來自設(shè)備15的輸出電壓，那么將內(nèi)部輸出線圈 28a串聯(lián)連接在一起是有優(yōu)勢(shì)的。替代地，如果需要最大化來自設(shè)備15 的輸出電流，同時(shí)最小化輸出電壓，那么內(nèi)部輸出線圈28a可以被并聯(lián) 連接在一起。在該替換配置中，所有內(nèi)部輸出線圈28a需要以相同旋向 性纏繞，每個(gè)線圈28a具有兩個(gè)各自的引線。在線圈28a一端(例如腳 端)的引線被彼此連接，并且在線圈28a另一端(頭端)的引線被彼此 連接。最終的并聯(lián)線圈系統(tǒng)被以傳統(tǒng)方式連接在設(shè)備的其它電路(未 示出)中。
進(jìn)一步替代地，內(nèi)部輸出線圈28a可能被連接在一起，從而提供 一個(gè)以上的輸出電路(只要產(chǎn)生足夠能量用作到發(fā)射線圈20的反饋和 用作建立適宜產(chǎn)生充裕低質(zhì)量電子的條件)。輸出功率的相對(duì)電壓和 電流、交替地可以通過改變能量放大線圈24匝數(shù)與內(nèi)部輸出線圈28a 匝數(shù)之比來變化。進(jìn)一步替代地，能量放大線圈24可以分離方式被 采用，以提供一個(gè)以上的能量放大單元。每個(gè)單元可包括一個(gè)以上的 可用于內(nèi)部輸出線圈各自的電路的能量放大線圈，。
連接到外部輸出線圈28b的兩個(gè)導(dǎo)體可被連接到內(nèi)部輸出線圈 28a或可被僅和(而不連接到內(nèi)部輸出線圈28a)外部輸出線圈28b一起 使用，以提供獨(dú)立的輸出電路(未示出)。連接到發(fā)射線圈20的兩個(gè) 導(dǎo)體38被連接在反饋回路46，從而在發(fā)射線圈20中的電子流動(dòng)是在 與內(nèi)部輸出線圈28a中的循環(huán)方向相同的循環(huán)方向。
圖8描述了設(shè)備15的又一個(gè)實(shí)施例，其中每個(gè)能量放大線圈24 包括多晶或其它合適光導(dǎo)體的各自薄膜或厚膜，其中所述合適的光導(dǎo) 體是以螺旋形式直接沉積在需要由陶瓷或其它合適電介質(zhì)材料制成的 各自管狀襯底40之上。在能量放大線圈24上多晶光導(dǎo)體被形成為各 自管狀襯底40外側(cè)上的螺旋帶。光導(dǎo)體的螺旋帶可包括嵌入其中的各 自的金屬薄膜。在一定情況下，鄰近的能量放大線圈24之間的線圈間 連接可通過將沉積的光導(dǎo)體從螺旋線延伸到位于管狀襯底40的端部處 的各自接觸區(qū)域44并朝向鄰近管狀襯底40上的接觸區(qū)域44延伸而制 成。鄰近能量放大線圈24之間的電接觸是在適度壓力下經(jīng)由接觸區(qū)域 44制成的，示于圖8中。為了區(qū)分單獨(dú)接觸區(qū)域44，它們被示為在被 壓在一起制造接觸前的分離位置中。為了保持接觸區(qū)域44的完整性， 能量放大線圈24可通過各種非金屬緊固件之一而被保持為彼此接近地 在一起，以在所有光導(dǎo)部分之間制造連續(xù)的電接觸。例如，由塑料(諸 如尼龍或其它電介質(zhì)材料)制成的螺栓43和螺帽45可以被使用。另 一種變化是通過彈簧夾來保持一個(gè)線圈到另一個(gè)的接觸壓力。因此， 在一個(gè)實(shí)施例中，能量放大線圈24被連接，從而彼此不間斷地接觸， 之間沒有容性中斷。設(shè)備的剩余部分可被以與上述光導(dǎo)體或摻雜半導(dǎo) 體實(shí)施例相同的方式來構(gòu)建，其中對(duì)于各個(gè)線圈中電子流動(dòng)方向要有 相同的注意。
在圖9(A)-圖9(B)的示意性端剖面視圖中顯示了又一個(gè)實(shí)施例的 線圈配置。管狀襯底40支撐著螺旋的薄膜或厚膜、雙極子類型能量放 大線圈24被套入在單獨(dú)外部輸出線圈28b之內(nèi)并與之同軸。套入管狀 襯底40之內(nèi)并且各自軸與管狀襯底40的軸相平行的是發(fā)射線圈20和 內(nèi)部輸出線圈28a。發(fā)射線圈20和內(nèi)部輸出線圈28a布置在反射金屬 分離器59的相對(duì)側(cè)。分離器59在其軸范圍內(nèi)的橫截面基本為拋物線， 并且分離器59被布置從而其縱向邊緣接觸或幾乎接觸到管狀襯底40。 分離器59可由普通、非磁性金屬，諸如鋁或鎂組成。發(fā)射線圈20位 于在分離器59的凹側(cè)，并且發(fā)射線圈20的軸位于在拋物線的幾何焦 點(diǎn)60處并被布置成與能量放大線圈24的軸平行。在該實(shí)施例中的能 量放大線圈24包括螺旋地形成在管狀襯底40上的薄膜或厚膜光導(dǎo)體。 光導(dǎo)激勵(lì)器26布置在分離器59之內(nèi)。(管狀襯底40由剛性材料構(gòu)成， 該材料對(duì)于通過光導(dǎo)激勵(lì)器26產(chǎn)生的輻射是透明的。)如這里所述的 包括超導(dǎo)形式的所有其它形式的能量放大線圈24，可在此實(shí)施例中采 用。
分離器59用作雙重目的。一個(gè)目的在于將感應(yīng)光子輻射22的部 分重新定向朝向能量放大線圈24，如果不朝向能量放大線圈24則朝向 分離器，如圖9(A)中的反射光子射線61所示。(這些輻射光子的 反射并不改變這些光子傳遞的橫向力的方向性。)分離器59的另一個(gè) 目的在于作為約束來自能量放大線圈24的作為背向力返回到發(fā)射線圈 20的向內(nèi)輻射量的護(hù)罩。通過圖9(B)中的陰影區(qū)域63示出了受約 束的背向力輻射。
通過陰影區(qū)域65來表示被定向向內(nèi)的由內(nèi)部輸出線圈28a來接收 的放大的感應(yīng)光子輻射的部分18b。通過陰影區(qū)域67表示成比例的來 自能量放大線圈24的被定向向外的由外部輸出線圈28b來接收的放大 的輻射18a。在區(qū)域65中到達(dá)內(nèi)部輸出線圈28a的放大的輻射和區(qū)域 67中到達(dá)外部輸出線圈28b的放大的輻射之和極大超過了區(qū)域63中的 放大的輻射(后者用作在發(fā)射線圈20上的背向力)。所使用的能量對(duì) 背向力能量的超出提供了能量杠桿。本實(shí)施例還包括啟動(dòng)機(jī)構(gòu)、用于 光導(dǎo)激勵(lì)器的初始電源、工作回路、及如在本文描述的其它實(shí)施例中 提供的反饋回路(未示出)。
某些特征可以與本文描述的任何實(shí)施例整合，以增加功能實(shí)用性。 例如，參考圖10(A)中端視圖所示線圈配置的示意性表示，鐵磁芯 69可能布置在發(fā)射線圈20之內(nèi)，并且鐵磁芯71可能布置在各自內(nèi)部 放大線圈28a之內(nèi)。這些芯增加設(shè)備的電感，降低了由設(shè)備產(chǎn)生的電子 振蕩的頻率。盡管電感的增加可引起輸出電壓和電流的異相位，但可 能通過傳統(tǒng)方法將電容添加到電路來校正相位差。還示出的是外部金 屬護(hù)罩，其完全包圍了設(shè)備以阻止可干擾無線電、電視機(jī)、電話、計(jì) 算機(jī)、及其它電子裝置的從裝置的輻射。護(hù)罩可由各種非磁性金屬中 的任何，諸如鋁或鎂組成。
在圖10(B)中示出了增加設(shè)備電感的替代性裝置，其是對(duì)圖10(A) 中描述的發(fā)射線圈20端視圖的變形。在圖10(B)中，鐵磁套73被布 置為同軸地圍繞發(fā)射線圈20。
對(duì)于不同設(shè)備大小，除了縱向尺寸，各種元件各自的尺寸比例一 般保持彼此相似，縱向尺寸一般會(huì)隨著需要縮短或者拉長(zhǎng)到一些實(shí)用 極限。在發(fā)射線圈20和輸出線圈28a、28b中使用的導(dǎo)線的各自規(guī)格與 通過這些導(dǎo)線攜帶的電流相當(dāng)，并且導(dǎo)線上絕緣(如果使用)的各自 厚度與電壓相當(dāng)。
內(nèi)部輸出線圈28a的外徑需要僅略小于各自能量放大線圈24的內(nèi) 徑，如圖6、7、和8所示，從而確保每個(gè)內(nèi)部輸出線圈28a與各自的 能量放大線圈24緊密接近。犧牲效率，則內(nèi)部輸出線圈28a的外徑可 能制造得更小，以允許用于使來自攜帶電流的導(dǎo)線的熱量逸出或在光 導(dǎo)體或摻雜半導(dǎo)體設(shè)備情況下，通過諸如強(qiáng)迫風(fēng)的冷卻劑移除，或在 超導(dǎo)設(shè)備情況下，通過低溫液化氣體移除的空間。
還需要的是，外部輸出線圈28b被串聯(lián)地連接到內(nèi)部輸出線圈 28a，以最大化來自設(shè)備15的輸出電壓并最小化由設(shè)備中電流產(chǎn)生的熱 量。使用變壓器，輸出電壓可能被步進(jìn)降低并且輸出電流可能被步進(jìn) 提高到正常的各自操作范圍，其中變壓器的初級(jí)包括工作回路48中的 負(fù)載。
如上所述，每個(gè)能量放大線圈24可包括在各自薄壁管狀襯底之上 形成為螺旋形狀的光導(dǎo)體或摻雜半導(dǎo)體，所述薄壁管狀襯底在每端上 提供有延伸的、升高的接觸表面。能量放大線圈24需要在升高的接觸 表面處彼此串聯(lián)電連接(而不是容性連接)。光導(dǎo)線圈需要使用透明 清漆或琺瑯涂敷，以提供電絕緣并保護(hù)光導(dǎo)體免受氧化和風(fēng)蝕。
在能量放大線圈24中低質(zhì)量光導(dǎo)電子以不足以捕獲大多數(shù)來自 發(fā)射線圈20的感應(yīng)光子輻射的濃度表現(xiàn)處，每個(gè)能量放大線圈需要包 括非常薄的金屬帶。金屬需要與低質(zhì)量電子載體緊密接觸。金屬可以 在摻雜半導(dǎo)體的外部，或者可以被嵌入在線圈的光導(dǎo)體帶中，以捕獲 感應(yīng)輻射并建立電場(chǎng)，所述電場(chǎng)然后協(xié)助加速低質(zhì)量電子。在光導(dǎo)實(shí) 施例中，光導(dǎo)材料需要布置在全部圍繞金屬帶，從而低質(zhì)量電子在外 側(cè)暴露給照射的部分的上的光導(dǎo)帶的外側(cè)和內(nèi)側(cè)以及邊緣上傳導(dǎo)。因 為能量放大線圈中的金屬帶匝之間的空隙允許發(fā)射線圈的感應(yīng)輻射穿 過內(nèi)部輸出線圈，所以金屬帶的寬度需要足夠，以實(shí)際地捕獲很多的 來自發(fā)射線圈的感應(yīng)光子輻射。由于發(fā)射線圈輻射與來自低質(zhì)量電子 的感應(yīng)輻射有半周期異相位，因此到達(dá)輸出線圈的所有發(fā)射線圈輻射 降低了設(shè)備的輸出效率。
合適的用于形成能量放大線圈24的光導(dǎo)材料(例如，硫化鎘或硒 化鎘)是能買得到的。光導(dǎo)材料可以是單獨(dú)一種材料或材料的混合物， 并且可通過例如濺射來形成。硫化鎘或硒化鎘的混合物可被最優(yōu)地調(diào) 節(jié)，以產(chǎn)生在與可獲得的最亮光導(dǎo)激勵(lì)器26相匹配的峰值波長(zhǎng)處表現(xiàn) 出最大能量放大因子的能量放大線圈。
相對(duì)于光導(dǎo)激勵(lì)器26，能量放大線圈24的光激勵(lì)可通過一個(gè)或 多個(gè)發(fā)光二極管(LED；表面發(fā)光或邊緣發(fā)光)來提供，例如，被選擇 以產(chǎn)生匹配能量放大線圈24的峰值的光導(dǎo)波長(zhǎng)的輸出波長(zhǎng)。在圖7和 圖10(A)的實(shí)施例中，單獨(dú)的LED?26被布置為線性陣列，其背靠背 地安裝在各自安裝桿之上。組裝的帶有LED的安裝桿被布置在鄰近能 量放大線圈24之間的空隙中，以照射各自能量放大線圈24的至少接 收來自發(fā)射線圈20的感應(yīng)光子輻射的側(cè)面。因?yàn)榕c白熾燈相比，LED 產(chǎn)生了更多的光和更少的熱量，并且具有比白熾燈更長(zhǎng)的運(yùn)行壽命， 所以與白熾燈相比LED是有優(yōu)勢(shì)的。因?yàn)長(zhǎng)DE的小尺寸，這便于將更 大數(shù)量的LED裝入鄰近能量放大線圈24間相對(duì)小的空間之內(nèi)，所以 LED還是優(yōu)選的。
盡管本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合多個(gè)代表性實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并 不限于這些實(shí)施例。相反，本發(fā)明意在包括所有的被包括在由所附權(quán) 利要求所定義的本發(fā)明精神和范圍之內(nèi)的修改、替換及等同物。
相關(guān)申請(qǐng)交叉引用
本申請(qǐng)要求2006年3月6日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)11/369,446的優(yōu) 先權(quán)，其通過引用并入這里。
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