マイクロ波パワーセル、化学反応炉、及びパワー変換装置
【課題】原子状水素の触媒反応によって新しい組成の水素含有物質の新しい水素種と化合物とパワーを生成し、水素の触媒反応から放出されたエネルギー生成物として生成されたプラズマからのパワーを変換するマイクロ波パワーセル、化学反応炉、及びパワー変換装置の提供。
【解決手段】ガス放電セル水素化物反応炉は、チャンバ３００を有する水素同位体ガス封入グロー放電真空容器３１３を装備したガス放電セル３０７を備える。水素源３２２は、水素供給路３４２を通り制御バルブ３２５を介してチャンバ３００に水素を供給する。触媒は、触媒槽３９５に貯蔵される。電圧／電流源３３０から陰極３０５と陽極３２０の間に電流を流す。電流は逆方向に流すこともできる。プラズマは、マイクロ波発振器などのマイクロ波源を用いて生成される。
【解決手段】ガス放電セル水素化物反応炉は、チャンバ３００を有する水素同位体ガス封入グロー放電真空容器３１３を装備したガス放電セル３０７を備える。水素源３２２は、水素供給路３４２を通り制御バルブ３２５を介してチャンバ３００に水素を供給する。触媒は、触媒槽３９５に貯蔵される。電圧／電流源３３０から陰極３０５と陽極３２０の間に電流を流す。電流は逆方向に流すこともできる。プラズマは、マイクロ波発振器などのマイクロ波源を用いて生成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応容器と、
前記容器と伝達する水素原子源と、
前記容器への伝達に基づく前記水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒し、前記水素原子からエネルギーを放出させてプラズマを生成させる触媒源と、
十分なマイクロ波パワーを前記容器に供給し、前記プラズマを発生させるように構成されたマイクロ波パワー源を備えるセル。
【請求項２】
前記触媒源は、マイクロ波パワーによってイオン化する際に、Ｈｅ＋触媒を生成するヘリウムガスを備える、請求項１記載のセル。
【請求項３】
前記触媒源は、マイクロ波パワーによってイオン化する際に、Ａｒ＋触媒を生成するアルゴンガスを備える、請求項１記載のセル。
【請求項４】
空胴はエベンソン空胴である、請求項１記載のセル。
【請求項５】
反応容器と、
前記容器と伝達する原子状水素源と、
前記容器への伝達に基づく前記水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒し、前記水素原子からエネルギーを放出させてプラズマを生成させる触媒源と、十分なマイクロ波パワーを前記容器に供給して前記プラズマを生じさせるように構成し配置された無線周波数（ＲＦ）パワー源を備える、セル。
【請求項６】
前記ＲＦパワーは、前記セルと容量的かもしくは誘導的に結合する、請求項５記載のセル。
【請求項７】
２つの電極をさらに備える、請求項５記載のセル。
【請求項８】
前記セルは、気体エレクトロニクス会議（ＧＥＣ）基準セルもしくはその変更形態を備える、請求項５記載のセル。
【請求項９】
前記無線周波数は、約１００ヘルツ〜約１００ギガヘルツの範囲である、請求項５記載のセル。
【請求項１０】
前記無線周波数は、約１キロヘルツ〜約１００メガヘルツの範囲である、請求項５記載のセル。
【請求項１１】
前記無線周波数は、約１３．５６メガヘルツから±５０メガヘルツか、もしくは、約２．４ギガヘルツから±１ギガヘルツの範囲である、請求項５記載のセル。
【請求項１２】
前記セルは、変圧回路の一次巻線を備える、誘導性結合するトロイダルプラズマセルであって、前記プラズマは、変圧回路の二次巻線として機能する閉ループである、請求項５記載のセル。
【請求項１３】
反応容器と、
前記容器と伝達する水素原子源と、
前記容器への伝達に基づく前記水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒し、前記水素原子からエネルギーを放出させてプラズマを生成させる触媒源と、
前記容器内の陰極と、
前記容器内の陽極と、
グロー放電プラズマを生成するために前記陰極と前記陽極に接続される電源を備える、セル。
【請求項１４】
電極は、１ボルト〜１００，０００ボルトで動作するように接続され配置される、請求項１３記載のセル。
【請求項１５】
電極は、５０ボルト〜１０，０００ボルトで動作するように接続され配置される、請求項１３記載のセル。
【請求項１６】
電極は、５０ボルト〜５，０００ボルトで動作するように接続され配置される、請求項１３記載のセル。
【請求項１７】
電極は、５０ボルト〜５００ボルトで動作するように接続され配置される、請求項１３記載のセル。
【請求項１８】
反応容器と、
前記容器と伝達する水素原子源と、
前記容器への伝達に基づく前記水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒し、前記水素原子からエネルギーを放出させてプラズマを生成させる触媒源と、
プラズマエネルギーを電気に変換するように構成され配置される電磁流体パワー変換装置を備える、セル。
【請求項１９】
反応容器と、
前記容器と伝達する水素原子源と、
前記容器への伝達に基づく前記水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒し、前記水素原子からエネルギーを放出させてプラズマを生成させる触媒源と、
プラズマエネルギーを電気に変換するように構成され配置されたプラズマ力学パワー変換装置を備える、セル。
【請求項２０】
前記触媒源は、前記触媒が励起する際に、約ｍ・２７．２±０．５ｅＶの実効反応エンタルピーをもつ触媒を提供でき、ｍは整数である、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項２１】
前記触媒源は、前記触媒が励起する際に、約（ｍ／２）・２７．２±０．５ｅＶの実効反応エンタルピーをもつ触媒を提供でき、ｍは１より大きい整数である、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項２２】
前記触媒源は、ｎ＝１（ｐ＝１）の状態からｎ＝１／２（ｐ＝２）状態へ原子状水素を遷移させる触媒として作用する、（３／２）・２７．２ｅＶ（ｍ＝３）に相当するｎ＝２エネルギー準位へ、ｎ＝１エネルギー準位から遷移する際に、４０．８ｅＶを吸収するＨｅ＋を含む触媒を提供可能である、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項２３】
前記触媒源は、ｎ＝１（ｐ＝１）エネルギー準位から、ｎ＝１／２（ｐ＝２）エネルギー準位へ原子状水素が遷移する際に、４０．８ｅＶを吸収するＡｒ２＋を備え、（３／２）・２７．２ｅＶ（ｍ＝３）に相当するＡｒ３＋にイオン化される触媒を提供できる、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項２４】
前記触媒源は、第１の触媒と第２の触媒源の混合物を備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項２５】
前記第１の触媒は、前記セルの動作時に、第２の触媒源から第２の触媒を生成する、請求項２４記載のセル。
【請求項２６】
前記第１の触媒は、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｈｅ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｆｅ３＋、Ｍｏ２＋、Ｍｏ４＋、Ｎｅ＋、Ｉｎ３＋、Ｓｒ＋、Ｎｅ２＊、Ｈｅ２＊から選択される、請求項２４のセル。
【請求項２７】
前記第２の触媒源は、ヘリウムとアルゴンから選択され、前記第２の触媒源から生成された前記第２の触媒は、Ｈｅ＋とＡｒ＋から選択される少なくとも１つを含み、第２の触媒イオンは、前記プラズマによって、対応する原子から生成される、請求項２４記載のセル。
【請求項２８】
磁場源と、前記セルの動作時に前記プラズマからパワーを受けるように構成され配置される少なくとも２つの電極をさらに備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項２９】
前記セルの動作時にイオンがｚ軸方向に優先的な速度をもって電磁流体パワー変換装置に送られるように、構成され配置された前記電磁流体パワー変換装置をさらに備え、前記電磁流体パワー変換装置は、電極と、浮遊イオンの方向に直交する磁場を備え、前記イオンは、前記磁場によってローレンツ偏向され、偏向されたイオンは、対応する横断方向の偏向磁場と直交する電極に電圧を形成する、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項３０】
前記セルは放電セルを含む、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項３１】
断続的な、もしくは、パルス状の放電電流を提供する構造をさらに備える、請求項３０記載のセル。
【請求項３２】
約０．５ボルト〜約５００ボルトのオフセット電圧を提供する構造をさらに備える、請求項３０記載のセル。
【請求項３３】
約１Ｖ／ｃｍ〜約１０Ｖ／ｃｍの磁場を形成するオフセット電圧を提供する構造をさらに備える、請求項３０記載のセル。
【請求項３４】
約０．１ヘルツ〜約１００メガヘルツのパルス周波数と、約０．１％〜約９５％のデューティーサイクルを提供する構造をさらに備える、請求項３０記載のセル。
【請求項３５】
ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）の実効エンタルピーか、もしくは、（ｍ／２）・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）の実効エンタルピーを提供でき、約１３．６／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーをもつ水素原子を形成することができる原子状水素の水素触媒をさらに備え、ｐは整数であって、前記実効エンタルピーは、ｔ個の電子のイオン化エネルギーと結合エネルギーの総和がｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）か、もしくは、（ｍ／２）・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）となるように、前記触媒の分子結合を解離し、解離した分子の１つの原子のｔ個の電子の各々を連続エネルギー準位にイオン化することによって提供される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項３６】
前記水素触媒は、Ｃ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、ＮＯ２、ＮＯ３のうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項３５記載のセル。
【請求項３７】
前記水素触媒と結合する分子をさらに含む、請求項３５記載のセル。
【請求項３８】
前記触媒源は、Ｃ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、ＮＯ２、ＮＯ３、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｋｒ、Ｈｅ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｆｅ３＋、Ｍｏ２＋、Ｍｏ４＋、Ｉｎ３＋、Ｈｅ＋、Ａｒ＋、Ｘｅ＋、Ａｒ２＋、Ｎｅ＋、Ｈ＋、Ｓｒ＋、Ｎｅ２＊、Ｈｅ２＊、Ｈ、約１３．６ｅＶ／ｐ２の結合エネルギーをもつ水素原子のグループから選択されたエキシマ、イオン状もしくは分子状化合物、分子種、分子状イオン、イオン、原子、分子の少なくとも１を備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項３９】
前記セルは、動作時に原子状水素の触媒不均化反応が生じるように構成、配置され、ハイドリノ原子の準安定励起と共鳴励起とイオン化エネルギーの各々がｍ×２７．２ｅＶであるので、低エネルギー水素（ハイドリノ）原子は触媒として作用する、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項４０】
ｍ・２７．２１ｅＶの多重極共鳴伝達によって誘発されたＨ［ａＨ／ｐ］からＨ［ａＨ／ｐ＋ｍ］への遷移と、Ｈ［ａＨ／ｐ’］で励起されたＨ［ａＨ／ｐ’−ｍ’］の共鳴状態での［（ｐ’）２−（ｐ’−ｍ’）２］×１３．６ｅＶ−ｍ・２７．２ｅＶの伝達のためのハイドリノ触媒との触媒反応は、
【数１】
で示され、ｐ、ｐ’、ｍ、ｍ’は整数である、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項４１】
初期低エネルギー状態量子数ｐで半径ａＨ／ｐの低エネルギー水素（ハイドリノ）原子は、初期低エネルギー状態量子数がｍ’、初期半径がａＨ／ｍ’、最終半径がａＨである、実効エンタルピーｍ×２７．２ｅＶ±０．５ｅＶ（ｍは整数）かもしくはｍ×２７．２ｅＶ±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）をもつ水素原子との反応によって、量子数（ｐ＋ｍ）で半径ａＨ／（ｐ＋ｍ）の状態に遷移する、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項４２】
前記水素原子Ｈ［ａＨ／ｐ］が、水素原子Ｈ［ａＨ／ｍ’］と共に、共鳴エネルギー伝達によってイオン化され遷移反応を生じることは
【数２】
で与えられ、
全反応は
【数３】
で与えられる、請求項４１記載のセル。
【請求項４３】
少なくとも２つの個別の電極間に電圧を生成するために、イオンと電子を分離するように構成され配置されるパワー変換装置をさらに備える、請求項１、５、１３、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項４４】
磁場源をさらに備え、セルの動作時に、電極が、電子を収集する閉込めプラズマと、前記閉込めプラズマの外側領域で陽イオンを収集する対向電極と接触するように、前記電極が構成され配置される、請求項４３記載のセル。
【請求項４５】
前記パワー変換装置は、前記セルの動作時に磁化される少なくとも１個の電極と少なくとも１個の対向電極を備える、請求項４３記載のセル。
【請求項４６】
前記磁化された電極は、動作時に、陽イオンを収集する前記磁化された電極の磁力線上で電子を磁気的に捉え、磁化されていない対応電極は、電子を収集して前記電極間で電圧を生成するように構成され配置される、請求項４５記載のセル。
【請求項４７】
エベンソン（Ｅｖｅｎｓｏｎ）、ビーナッカー（Ｂｅｅｎａｋｋｅｒ）、マカレル（ＭｃＣａｒｒｏｌ）、円筒空胴からなるグループから選択された少なくとも１つを含む空胴をさらに備える、請求項５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項４８】
前記触媒は、２７．２１ｅＶを吸収し、２Ｎｅ＋にイオン化されるネオンエキシマＮｅ２＊を備え、
【数４】
で与えられる、原子状水素の（Ｐ）エネルギー準位から（Ｐ＋１）エネルギー準位への遷移のための触媒作用を行い、
全反応は
【数５】
で与えられる、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項４９】
前記触媒は、２７．２１ｅＶを吸収し２Ｈｅ＋にイオン化されるヘリウムエキシマＨｅ２＊を備え、
【数６】
で与えられる、原子状水素の（Ｐ）エネルギー準位から（Ｐ＋１）エネルギー準位への遷移のための触媒作用を行い、
全反応は
【数７】
で与えられる、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項５０】
前記触媒は、２７．２１ｅＶを吸収して２Ｈ＋にイオン化される２つの水素原子を備え、
【数８】
で与えられる、原子状水素の（Ｐ）エネルギー準位から（Ｐ＋１）エネルギー準位への遷移のための触媒作用を行い、
全反応は
【数９】
で与えられる、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項５１】
前記セルは、
（ａ）特定の結合エネルギーをもつ中性、陽性、陰性のうちの少なくとも１つの結合エネルギー増大水素種であって、前記結合エネルギーは、
（ｉ）対応する通常の水素種の結合エネルギーよりも大きいか、
（ｉｉ）通常の水素種の結合エネルギーが周囲環境での熱エネルギーより小さいかもしくはマイナスであるため、対応する通常の水素種が不安定であったり観察されない水素種の結合エネルギーより大きい、当該結合エネルギー増大水素種と、
（ｂ）少なくとも１つのその他の元素を備える化合物を生成するようにさらに構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項５２】
前記結合エネルギー増大水素種は、Ｈｎ、Ｈｎ−、Ｈｎ＋から選択され、ｎは正整数であり、Ｈが正電荷である時にはｎは１より大きいという条件付きである、請求項５１記載のセル。
【請求項５３】
前記結合エネルギー増大水素種は、
（ａ）結合エネルギーが
【数１０】
で与えられ、ｐは２以上の整数であり、ｓ＝１／２であり、πはパイであり、ｈはプランク定数バーであり、μ０は真空の透磁率であり、ｍｅは電子の質量であり、μｅは減少した電子質量であり、ａ０はボーア半径であり、ｅは電気素量であり、ｐ＝２〜２３の通常の水素化物イオンの結合エネルギー（約０．８ｅＶ）より大きな結合エネルギーをもつ水素化物イオンと、
（ｂ）約１３．６ｅＶより大きな結合エネルギーをもつ水素原子と、
（ｃ）約１５．５ｅＶより大きな第１の結合エネルギーをもつ水素分子と、
（ｄ）約１６．４ｅＶより大きな結合エネルギーをもつ分子状水素イオンからなるグループから選択される、請求項５１記載のセル。
【請求項５４】
前記結合エネルギー増大水素種は、約３．０、６．６、１１．２、１６．７、２２．８、２９．８、３６．１、４２．８、４９．４、５５．５、６１．０、６５．６、６９．２、７１．５、７２．４、７１．５、６８．８、６４．０、５６．８、４７．１、３４．６、１９．２、０．６５ｅＶのいずれかの結合エネルギーをもつ水素化物イオンである、請求項５１記載のセル。
【請求項５５】
前記結合エネルギー増大水素種は、
【数１１】
の結合エネルギーをもつ水素化物イオンであり、
ｐは１より大きな整数であり、ｓ＝１／２であり、πはパイであり、ｈはプランク定数バーであり、μ０は真空の透磁率であり、ｍｅは電子の質量であり、μｅは減少した電子質量であり、ａ０はボーア半径であり、ｅは電気素量である、請求項５１記載のセル。
【請求項５６】
前記セルは、
（ａ）約１３．６ｅＶ／（１／ｐ）２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ水素原子と、
（ｂ）下記式中、ｓ＝１／２であり、πはパイであり、ｈはプランク定数バーであり、μ０は真空の透磁率であり、ｍｅは電子の質量であり、μｅは減少した電子質量であり、ａ０はボーア半径であり、ｅは電気素量であって、およそ下記式で表される結合エネルギーをもつ；約
【数１２】
の結合エネルギーをもつ結合エネルギー増大水素化物イオン（Ｈ−）と、
（ｃ）結合エネルギー増大水素種Ｈ４＋（１／ｐ）と、
（ｄ）約２２．６／（１／ｐ）２ｅＶ（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ結合エネルギー増大水素種の三水素化合物（ｔｒｉｈｙｄｒｉｎｏ）分子イオンＨ３＋（１／ｐ）と、
（ｅ）約１５．５／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーをもつ結合エネルギー増大水素分子と、
（ｆ）約１６．４／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーをもつ結合エネルギー増大水素分子イオンからなるグループから選択される結合エネルギー増大水素種を提供するように構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項５７】
前記セルは、動作時に、前記触媒反応からパワーが供給され、マイクロ波パワーによって生じたプラズマを形成し維持するようにさらに構成され配置される、請求項１記載のセル。
【請求項５８】
前記セルは、真空、もしくは、大気より高い圧力のチャンバを備える容器と、プラズマを形成するマイクロ波ＲＦパワー源と、ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）、もしくは、ｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）の実効反応エンタルピーをもつ触媒を提供する触媒源を備える、請求項１記載のセル。
【請求項５９】
前記マイクロ波パワー源は、マイクロ波生成器と、調整可能なマイクロ波空胴と、導波管と、ＲＦ透過ウィンドーを備える、請求項１記載のセル。
【請求項６０】
前記マイクロ波パワー源は、進行波管、クライストロン、マグネトロン、サイクロトロン共鳴メーザ、ジャイロトロン、自由電子レーザからなるグループから選択された少なくとも１つを備える、請求項１記載のセル。
【請求項６１】
前記マイクロ波パワー源は、約１メガヘルツ〜約１００ギガヘルツのマイクロ波周波数を提供するように構成、配置される、請求項１記載のセル。
【請求項６２】
前記マイクロ波パワー源は、約５０メガヘルツ〜約１０ギガヘルツのマイクロ波周波数を提供するように構成、配置される、請求項１記載のセル。
【請求項６３】
前記マイクロ波パワー源は、７５メガヘルツから±約５０メガヘルツのマイクロ波周波数を提供するように構成、配置される、請求項１記載のセル。
【請求項６４】
前記マイクロ波パワー源は、２．４ギガヘルツから±約１ギガヘルツのマイクロ波周波数を提供するように構成、配置される、請求項１記載のセル。
【請求項６５】
動作時にプラズマを磁気的に閉じ込める磁場源をさらに備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項６６】
前記セルは、約１ミリトール〜約１００気圧の分子状水素分圧と原子状水素分圧を提供するように構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項６７】
前記セルは、約１００ミリトール〜約２０トールの分子状水素分圧と原子状水素分圧を提供するように構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項６８】
前記セルは、約１ミリトール〜１００気圧の触媒分圧を供給するように構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項６９】
前記セルは、約１００ミリトール〜約２０トールの触媒分圧を供給するように構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項７０】
セル容積１立方センチメートル当り毎分約０〜約１標準リットルのプラズマガス流量を供給するように構成、配置された混合体流量制御器をさらに備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項７１】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０．００１〜約１００ｓｃｃｍのプラズマガス流量を供給するように構成、配置される、請求項７０記載のセル。
【請求項７２】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０〜約１標準リットルの水素ガス流量を供給するように構成、配置される、請求項７０記載のセル。
【請求項７３】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０．００１〜約１００ｓｃｃｍの水素ガス流量を供給するように構成、配置される、請求項７０記載のセル。
【請求項７４】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０〜約１標準リットルの水素／プラズマガス混合体流量を供給するように構成、配置される、請求項７０記載のセル。
【請求項７５】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０．００１〜約１００ｓｃｃｍの水素／プラズマガス混合体流量を供給するように構成、配置される、請求項７０記載のセル。
【請求項７６】
前記セルは、セル容積１立方センチメートル当り約０．０１ワット〜約１００ワットのプラズマパワーのパワー密度を提供するように構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項７７】
プラズマを電気に変換するためのパワー変換装置をさらに備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項７８】
前記パワー変換装置は熱機関である、請求項７７記載のセル。
【請求項７９】
前記直接プラズマ電気パワー変換装置は、磁気ミラー電磁流体パワー変換装置と、プラズマ力学パワー変換装置と、ジャイロトロンと、フォトンバンチングマイクロ波パワー変換装置と、光電変換装置と、電荷ドリフトパワー変換装置から選択された少なくとも１つを含む、請求項７７記載のセル。
【請求項８０】
前記熱機関パワー変換装置は、蒸気タービン機関と、ガスタービン機関と、ステアリングエンジンと、熱電子エネルギー変換器と、熱電エネルギー変換器から選択された少なくとも１つを含む、請求項７７記載のセル。
【請求項８１】
容器、陰極、陽極、電解液、高電圧電解電源、ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）の実効反応エンタルピーを提供可能な触媒源をさらに備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項８２】
前記電源は、約１０〜約５０キロボルトの電圧と、約１〜約１００アンペア／ｃｍ２の電流密度を提供するように構成、配置される、請求項８１記載のセル。
【請求項８３】
前記触媒源は、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｈｅ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｆｅ３＋、Ｍｏ２＋、Ｍｏ４＋、Ｉｎ３＋、Ｎｅ＋、Ｋ＋／Ｋ＋、Ｓｒ＋、Ａｒ＋、Ｃ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、ＮＯ２、ＮＯ３、Ｎｅ２＊、Ｈｅ２＊、Ｈから選択される少なくとも１つを含む触媒と、前記セルの動作時に約１３．６ｅＶ／ｐ２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ少なくとも１つの水素原子を供給する、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項８４】
前記電極は、少なくとも１つの陰極と１つの陽極と備え、少なくとも１つの電極は、絶縁バリアによって遮蔽される、請求項７記載のセル。
【請求項８５】
前記セルは、高駆動電圧と高周波を提供するように構成され配置される、請求項８４記載のセル。
【請求項８６】
前記ＲＦパワーソースは、無線周波数を提供するように構成、配置された高パワーソースとインピーダンス整合回路を含む駆動回路を備える、請求項５記載のセル。
【請求項８７】
前記ＲＦパワーソースは、約５キロヘルツ〜約１０キロヘルツの周波数を提供するように構成、配置される、請求項８５記載のセル。
【請求項８８】
前記高パワーソースは、約１００ボルト〜約１メガボルトの電圧を提供するように構成、配置される、請求項８５記載のセル。
【請求項８９】
前記高パワーソースは、約１キロボルト〜約１００キロボルトの電圧を提供するように構成、配置される、請求項８５記載のセル。
【請求項９０】
前記高パワーソースは、約５ボルト〜約１０キロボルトの電圧を提供するように構成、配置される、請求項８５記載のセル。
【請求項９１】
前記触媒源は、原子、イオン、分子、分子イオン、イオン化合物、分子化合物、エキシマ、Ｈ、約１３．６ｅＶ／ｐ２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ水素原子などの関連種からのｔ個の電子をイオン化して、連続的エネルギー準位にするための触媒反応系を備え、ｔ個の電子のイオン化エネルギーの合計は約ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくは約ｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数でｔは整数）である、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項９２】
前記触媒反応系は、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｈｅ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｆｅ３＋、Ｍｏ２＋、Ｍｏ４＋、Ｎｅ＋、Ｉｎ３＋、Ｓｒ＋、Ａｒ＋、Ｃ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、ＮＯ２、ＮＯ３、Ｎｅ２＊、Ｈｅ２＊、Ｈから選択された少なくとも１つと、約１３．６ｅＶ／ｐ２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ少なくとも１つの水素原子を含む、請求項９１記載のセル。
【請求項９３】
触媒によって関連するイオン間でｔ個の電子の遷移が発生し、ｔ個の電子が特定のイオンから別のイオンに遷移することによって実効反応エンタルピーがもたらされ、イオンを提供する電子のイオン化エネルギーからイオンを受け取る電子のイオン化エネルギーを引いた値は、ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数でｔは整数）にほぼ等しい、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項９４】
前記セルは、光を生成するように構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項９５】
光を伝搬する光伝搬構造をさらに備える、請求項９４記載のセル。
【請求項９６】
前記セルは、短波長光を供給するように構成、配置され、フォトリソグラフィに適する短波長光を伝搬する光伝搬構造を備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項９７】
１つ以上の短波長を所望のより長い波長に変換する発光体で被覆された光伝搬構造をさらに備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項９８】
反応容器と、
水素源と、
２つの水素原子が触媒として機能しイオン化して第３の水素原子から合計２７．２ｅＶを吸収して、前記第３の水素原子を低エネルギー状態にする条件で、前記水素を個別の水素原子に解離するのに十分なマイクロ波パワーを前記水素に供給するように構成、配置されるマイクロ波パワーソースを備えるセル。
【請求項９９】
プラズマ生成用セルの動作方法であって、
水素原子源と、水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒する触媒源を提供する工程と、
低エネルギー水素を形成しプラズマを生成するために、マイクロ波を前記水素原子と触媒に与えて、水素原子と触媒間の反応を起こす工程を備える方法。
【請求項１００】
前記触媒源は、マイクロ波パワーでイオン化される際にＨｅ＋触媒を生成するヘリウムガスを用いて形成される、請求項９９記載の方法。
【請求項１０１】
前記触媒源は、マイクロ波パワーによってイオン化される際にＡｒ＋触媒を生成するアルゴンガスを用いて形成される、請求項９９記載の方法。
【請求項１０２】
前記マイクロ波は、水素原子源から水素自由原子を生成する、請求項９９記載の方法。
【請求項１０３】
プラズマ生成用セルの動作方法であって、
水素原子源と、水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒する触媒源を提供する工程と、
無線周波数（ＲＦ）を前記水素原子源と触媒に与えて、前記水素と前記触媒間の反応を開始させて、低エネルギー水素を形成し、プラズマを生成する工程を備える方法。
【請求項１０４】
前記ＲＦパワーは、前記セルに容量性もしくは誘導性結合される、請求項１０３記載の方法。
【請求項１０５】
２つの電極をさらに備える、請求項１３５記載の方法。
【請求項１０６】
前記セルは、ＧＥＣ（気体エレクロニクス会議）基準セルか、もしくは、その変更形態を含む、請求項１０３記載の方法。
【請求項１０７】
前記ＲＦ周波数は、約１００ヘルツ〜約１００ギガヘルツの範囲である、請求項１０３記載の方法。
【請求項１０８】
前記ＲＦ周波数は、約１キロヘルツ〜約１００メガヘルツの範囲である、請求項１０３記載の方法。
【請求項１０９】
前記ＲＦ周波数は、約１３．５６メガヘルツから±５０メガヘルツか、もしくは、約２．４ギガヘルツから±１ギガヘルツの範囲である、請求項１０３記載の方法。
【請求項１１０】
前記セルは、変圧回路の一次巻線を備える誘導性結合したトロイダルプラズマセルであり、前記プラズマは、前記変圧回路の二次巻線として機能する閉ループである、請求項１０３記載の方法。
【請求項１１１】
セルの動作方法であって、
水素原子源、水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒する触媒源、陰極、陽極、前記陰極、陽極に接続された電源を備える工程と、
前記陰極と陽極にパワーを供給してグロー放電させ、水素原子と前記触媒を反応させて低エネルギー水素を形成し、プラズマを生成する工程を備える方法。
【請求項１１２】
前記電極は、１ボルト〜１００，０００ボルトで動作する、請求項１１１記載の方法。
【請求項１１３】
前記電極は、５０ボルト〜１０，０００ボルトで動作する、請求項１１１記載の方法。
【請求項１１４】
前記電極は、５０ボルト〜５，０００ボルトで動作する、請求項１１１記載の方法。
【請求項１１５】
前記電極は、５０ボルト〜５００ボルトで動作する、請求項１１１記載の方法。
【請求項１１６】
電気生成用セルの動作方法であって、
水素原子源と、水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒する触媒源を提供する工程と、
水素原子と前記触媒を反応させて低エネルギー水素を形成し、プラズマを生成する工程と、
電磁流体パワー変換装置を使ってプラズマエネルギーを電気に変換する工程を備える方法。
【請求項１１７】
電気生成用セルの動作方法であって、
水素原子源と、水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒する触媒源を備える工程と、
水素原子と前記触媒を反応させて低エネルギー水素を形成し、プラズマを生成する工程と、
プラズマ力学パワー変換装置を使ってプラズマエネルギーを電気に変換する工程を備える方法。
【請求項１１８】
前記触媒源を使って、前記触媒の励起時に、約ｍ・２７．２±０．５ｅＶもしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）の実効反応エンタルピーをもつ触媒を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１９】
前記触媒源を使って、ｎ＝１のエネルギー準位からｎ＝２のエネルギー準位への遷移時に、３／２・２７．２ｅＶ（ｍ＝３）に相当する４０．８ｅＶを吸収して、原子状水素のｎ＝１（ｐ＝１）状態からｎ＝１／２（ｐ＝２）状態に遷移させる触媒として作用するＨｅ＋を含む触媒を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２０】
前記触媒源を使って、ｎ＝１（ｐ＝１）エネルギー準位からｎ＝１／２（ｐ＝２）のエネルギー準位への原子状水素の遷移時に、３／２・２７．２ｅＶ（ｍ＝３）に相当する４０．８ｅＶを吸収してＡｒ３＋にイオン化されるＡｒ２＋を含む触媒を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２１】
前記触媒源は、第１の触媒と第２の触媒源の混合体を使って供給される、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２２】
前記第１の触媒を使って前記第２の触媒源から第２の触媒を生成する工程をさらに備える、請求項１２１記載の方法。
【請求項１２３】
プラズマは、前記第１の触媒による水素の触媒反応からエネルギーが放出される時に生成される、請求項１２２記載の方法。
【請求項１２４】
前記第１と第２の触媒を選択して、前記第１の触媒による水素の触媒反応から放出されたエネルギーが前記第２の触媒源をイオン化し、前記第２の触媒を生成する工程をさらに備える、請求項１２２記載の方法。
【請求項１２５】
前記触媒の実効反応エンタルピーがｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）に一致して、水素の触媒反応を開始させるように、前記第２の触媒の触媒反応速度を上げる電場源を提供する工程をさらに備える、請求項１２４記載の方法。
【請求項１２６】
Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｈｅ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｆｅ３＋、Ｍｏ２＋、Ｍｏ４＋、Ｎｅ＋、Ｉｎ３＋、Ｓｒ＋、Ａｒ＋、Ｃ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、ＮＯ２、ＮＯ３、Ｎｅ２＊、Ｈｅ２＊、Ｈ、約１３．６ｅＶ／ｐ２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ少なくとも１つの水素原子から第１の触媒を選択する工程をさらに備える、請求項１２１記載の方法。
【請求項１２７】
前記第２の触媒源を、ヘリウムとアルゴンから選択する工程をさらに備える、請求項１２１記載の方法。
【請求項１２８】
磁場源を形成し、前記プラズマからパワーを受ける少なくとも２つの電極を設ける工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２９】
方向性イオン流を生じさせる手段を提供し、前記イオン流の運動エネルギーを電気パワーに変換するパワー変換装置を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３０】
前記セルは放電セルを含む、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３１】
断続的か、もしくは、パルス状の放電電流を生成構造を提供する工程をさらに備える、請求項１３０記載の方法。
【請求項１３２】
約０．５ボルト〜約５００ボルトのオフセット電圧生成構造を提供する工程をさらに備える、請求項１３１記載の方法。
【請求項１３３】
約１Ｖ／ｃｍ〜約１０Ｖ／ｃｍの磁場を提供するオフセット電圧生成構造を提供する工程をさらに備える、請求項１３１記載の方法。
【請求項１３４】
約０．１ヘルツ〜約１００メガヘルツのパルス周波数と、約０．１％〜約９５％のデューティーサイクルを生成構造を提供する工程をさらに備える、請求項１３１記載の方法。
【請求項１３５】
ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）の実効エンタルピーを提供可能な原子状水素の水素触媒か、もしくは、約１３．６ｅＶ／（１／ｐ）２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ水素原子を形成可能な原子状水素の水素触媒を形成し、前記触媒の分子結合を壊し、壊された分子の原子からｔ個の電子をそれぞれイオン化して連続エネルギー準位にして、前記実効エンタルピーをもたらし、ｔ個の電子の前記結合エネルギーとイオン化エネルギーの合計は約ｍ・２７．２ｅＶ±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）である、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３６】
前記触媒源は、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｋｒ、Ｈｅ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｆｅ３＋、Ｍｏ２＋、Ｍｏ４＋、Ｉｎ３＋、Ｈｅ＋、Ａｒ＋、Ｘｅ＋、Ａｒ２＋、Ｎｅ＋、Ｈ＋、Ｓｒ＋、Ｎｅ２＊、Ｈｅ２＊、ＨのＣ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、ＮＯ２、ＮＯ３から選択された、エキシマ、分子種、分子化合物、イオン化合物、分子イオン、イオン、原子、分子の少なくとも１つと、約１３．６ｅＶ／ｐ２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ少なくとも１つの水素原子を使って形成される、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３７】
原子状水素の触媒不均化反応が生じ、ハイドリノ原子の準安定励起、共鳴励起、イオン化エネルギーの各々はｍ×２７．２ｅＶであるので、低エネルギー水素原子（ハイドリノ）は触媒として作用する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３８】
ｍ・２７．２１ｅＶの多重極共鳴伝達と、Ｈ［ａＨ／ｐ’］で励起されたＨ［ａＨ／ｐ’−ｍ’］の共鳴状態での［（ｐ’）２−（ｐ’−ｍ’）２］×１３．６ｅＶ−ｍ・２７．２ｅＶの伝達によって誘発されるＨ［ａＨ／ｐ］からＨ［ａＨ／ｐ＋ｍ］に遷移するハイドリノ触媒との触媒反応は、
【数１３】
で与えられ、
式中、ｐ、ｐ’、ｍ、ｍ’は整数である、請求項１３７記載の方法。
【請求項１３９】
初期低エネルギー状態量子数ｐで半径ａＨ／ｐの低エネルギー水素（ハイドリノ）原子は、初期低エネルギー状態量子数がｍ’、初期半径がａＨ／ｍ’、最終半径がａＨである、実効エンタルピーｍ×２７．２ｅＶ±０．５ｅＶ（ｍは整数）かもしくはｍ×２７．２ｅＶ±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）をもつハイドリノ原子との反応によって、量子数（ｐ＋ｍ）で半径ａＨ／（ｐ＋ｍ）の状態に遷移する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４０】
前記水素原子Ｈ［ａＨ／ｐ］は水素原子Ｈ［ａＨ／ｍ’］と共に、前記共鳴エネルギー伝達によってイオン化され遷移反応を引き起こすことが
【数１４】
で与えられ、
全反応は
【数１５】
で与えられる、請求項１３９記載の方法。
【請求項１４１】
イオンと電子を分離して少なくとも２つの独立した電極間に電圧を生成するパワー変換装置を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４２】
電子を収集するための、閉じ込められたプラズマに接触する電極を備え、前記閉じ込められたプラズマの外側領域に陽イオンを収集する対向電極を備える工程をさらに備える、請求項１３９記載の方法。
【請求項１４３】
陽イオンを受けるように磁化された少なくとも１つの電極と、電子を受ける少なくとも１つの独立した磁化されていない対向電極と、前記独立した電極間に電気的負荷を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４４】
前記セルは、
（ａ）特定の結合エネルギーをもつ中性、陽性、陰性の少なくとも１つの結合エネルギー増大水素種であって、前記結合エネルギーは、
（ｉ）対応する通常の水素種の前記結合エネルギーより大きいか、
（ｉｉ）前記通常の水素種の結合エネルギーが周囲環境での熱エネルギーよりも小さいかマイナスであるため、前記関連する通常の水素種が不安定であったり観察されない水素種の結合エネルギーより大きい、当該結合エネルギー増大水素種と、
（ｂ）少なくとも１つのその他の元素を備える化合物を生成する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４５】
Ｈｎ、Ｈｎ−、Ｈｎ＋から選択される結合エネルギー増大水素種を使う工程をさらに備え、ｎは正の整数であり、Ｈが正電荷である時にはｎは１より大きいという条件付きである、請求項１４４記載の方法。
【請求項１４６】
（ａ）前記通常の水素化物イオンの結合エネルギー（約０．８ｅＶ）より大きな結合エネルギーをもつ水素化物イオンであって、前記結合エネルギーは、
【数１６】
で与えられ、ｐは１より大きな整数であり、ｓ＝１／２であり、πはパイであり、ｈはプランク定数バーであり、μ０は真空の透磁率であり、ｍｅは電子の質量であり、μｅは減少した電子質量であり、ａ０はボーア半径であり、ｅは電気素量である、当該水素化物イオンと、（ｂ）約１３．６ｅＶより大きな結合エネルギーをもつ水素原子と、（ｃ）約１５．５ｅＶより大きな第１の結合エネルギーをもつ水素分子と、（ｄ）約１６．４ｅＶより大きな結合エネルギーをもつ分子状水素イオンから選択される結合エネルギー増大水素種使用する工程をさらに備える、請求項１４４記載の方法。
【請求項１４７】
前記結合エネルギー増大水素種は、およそ、３．０、６．６、１１．２、１６．７、２２．８、２９．３、３６．１、４２．８、４９．４、５５．５、６１．０、６５．６、６９．２、７１．５、７２．４、７１．５、６８．８、６４．０、５６．８、４７．１、３４．６、１９．２、もしくは、０．６５ｅＶの結合エネルギーをもつ水素化物イオンである、請求項１４４記載の方法。
【請求項１４８】
前記結合エネルギー増大水素種は、
【数１７】
の結合エネルギーをもつ水素化物イオンであり、
ｐは１より大きな整数であり、ｓ＝１／２であり、πはパイであり、ｈはプランク定数バーであり、μ０は真空の透磁率であり、ｍｅは電子の質量であり、μｅは減少した電子質量であり、ａ０はボーア半径であり、ｅは電気素量である、請求項１４４記載の方法。
【請求項１４９】
弱電場源を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５０】
前記セルの動作時に前記触媒の実効反応エンタルピーが約ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）に一致して水素触媒反応を起こすように、前記弱電場源は第２の触媒の触媒反応速度を上げる、請求項１４９記載の方法。
【請求項１５１】
プラズマを提供するマイクロ波源を提供する工程をさらに備え、前記セルは、真空、もしくは、大気より高い圧力のチャンバを備える容器を備え、前記触媒源は、約ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶｍ（ｍは１より大きな整数）の実効反応エンタルピーをもつ触媒を提供する、請求項９９記載の方法。
【請求項１５２】
前記マイクロ波パワーソースは、マイクロ波生成器と、調整可能なマイクロ波空胴と、導波管と、ＲＦ透明ウィンドーを備える、請求項９９記載の方法。
【請求項１５３】
前記マイクロ波パワーソースは、導波管を介して搬送され調整可能なマイクロ波空胴によって同調され、ＲＦ透明ウィンドーを通って前記容器に送られるマイクロ波を提供する、請求項９９記載の方法。
【請求項１５４】
前記マイクロ波パワーソースは、進行波管、クライストロン、マグネトロン、サイクロトロン共鳴メーザ、ジャイロトロン、自由電子レーザからなるグループから選択された少なくとも１つを備える、請求項９９記載の方法。
【請求項１５５】
前記容器は、エベンソン（Ｅｖｅｎｓｏｎ）マイクロ波空胴である空胴を備え、前記マイクロ波パワーソースは、前記エベンソン空胴内でプラズマを励起する、請求項９９記載の方法。
【請求項１５６】
前記マイクロ波パワーソースは、約１メガヘルツ〜約１００ギガヘルツのマイクロ波周波数を提供する、請求項９９記載の方法。
【請求項１５７】
前記マイクロ波パワーソースは、約５０メガヘルツ〜約１０ギガヘルツのマイクロ波周波数を提供する、請求項９９記載の方法。
【請求項１５８】
前記マイクロ波パワーソースは、７５メガヘルツから±５０メガヘルツのマイクロ波周波数を提供する、請求項９９記載の方法。
【請求項１５９】
前記マイクロ波パワーソースは、２．４ギガヘルツから±約１ギガヘルツのマイクロ波周波数を提供する、請求項９９記載の方法。
【請求項１６０】
前記プラズマを磁気的に閉込める磁場源を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６１】
前記セルは、約１ミリトル〜約１００気圧の分子状水素分圧と原子状水素分圧を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６２】
前記セルは、約１００ミリトル〜約２０トルの分子状水素分圧と原子状水素分圧を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６３】
前記セルは、約１ミリトル〜約１００気圧の触媒分圧を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６４】
前記セルは、約１００ミリトル〜２０トルの触媒分圧を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６５】
前記混合体流量調整器は、セル容積１立方センチメートル当り毎分約０〜約１標準リットルのプラズマガスの流量を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６６】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０．００１〜約１００ｓｃｃｍの前記プラズマガスの流量を提供する、請求項１６５記載の方法。
【請求項１６７】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０〜約１標準リットルの水素ガスの流量を提供する、請求項１６５記載の方法。
【請求項１６８】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０．００１〜約１００ｓｃｃｍの前記水素ガスの流量を提供する、請求項１６５記載の方法。
【請求項１６９】
混合体流量調整器は、セル容積１立方センチメートル当り毎分約０〜約１標準リットルの水素／プラズマガス混合体の流量を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７０】
混合体流量調整器は、セル容積１立方センチメートル当り約０．００１〜約１００ｓｃｃｍの水素／プラズマガス混合体の流量を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７１】
前記セルは、セル容積１立方センチメートル当り約０．０１ワット〜約１００ワットのプラズマパワーのパワー密度を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７２】
プラズマを電気に直接変換するパワー変換装置をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７３】
前記パワー変換装置は熱機関を含む、請求項１７２記載の方法。
【請求項１７４】
前記プラズマ−電気直接パワー変換装置は、磁気ミラー電磁流体パワー変換装置と、プラズマ力学パワー変換装置と、ジャイロトロンと、フォトンバンマイクロ波パワー変換装置と、光電変換装置と、電荷ドリフトパワー変換装置から選択された少なくとも１つを含む、請求項１７２記載の方法。
【請求項１７５】
前記熱機関パワー変換装置は、蒸気タービン機関と、ガスタービン機関と、ステアリングエンジンと、熱電子エネルギー変換器と、熱電エネルギー変換器から選択された少なくとも１つを含む、請求項１７２記載の方法。
【請求項１７６】
前記電源は、約１０〜約５０キロボルトの電圧と、約１〜約１００アンペア／ｃｍ２の電流密度を提供する、請求項１１１記載の方法。
【請求項１７７】
絶縁バリアによって前記陰極と前記陽極の少なくとも１つを遮蔽する工程をさらに備える、請求項１１１記載の方法。
【請求項１７８】
前記セルは、高駆動電圧と高周波を提供する、請求項１１１記載の方法。
【請求項１７９】
前記ＲＦパワーソースは、無線周波数を提供する高パワーソースとインピーダンス整合回路を含む駆動回路を備える、請求項１１１記載のセル。
【請求項１８０】
前記高パワーソースは、約１００ボルト〜約１メガボルトの電圧を提供する、請求項１７９記載の方法。
【請求項１８１】
前記高パワーソースは、約１キロボルト〜約１００キロボルトの電圧を提供する、請求項１７９記載の方法。
【請求項１８２】
前記高パワーソースは、約５キロボルト〜約１０キロボルトの電圧を提供する、請求項１７９記載の方法。
【請求項１８３】
前記触媒源は、原子、イオン、分子、分子イオン、イオン化合物、分子化合物、エキシマ、Ｈ、約１３．６ｅＶ／ｐ２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ水素原子を含む関連種からのｔ個の電子をイオン化し、連続的なエネルギー準位にするための触媒反応系を形成し、前記ｔ個の電子のイオン化エネルギーの合計は約ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）かもしくは約ｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数でｔは整数）である、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８４】
前記触媒源は、関連するイオン間でｔ個の電子の遷移を行わせる触媒を形成し、ｔ個の電子の特定のイオンから別のイオンへの遷移によって実効反応エンタルピーがもたらされ、イオンを提供する電子のイオン化エネルギーからイオンを受け取る電子のイオン化エネルギーを引いた値は、ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数でｔは整数）の実効反応エンタルピーにほぼ等しい、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８５】
前記セルは光を生成する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８６】
前記セルは、生成された光の波長を伝搬する光伝搬構造を備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８７】
前記セルは、短波長の光を供給し、フォトリソグラフィに適した短波長光を伝搬する光伝搬構造を備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８８】
前記セルは、１つ以上の短波長の光をより長波長の光に変換する発光体で被覆された光伝搬構造を備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８９】
電子は前記磁場の磁力線上で磁気的に捕らえられ、陽イオンは浮遊する、請求項１１７記載の方法。
【請求項１９０】
浮遊電位は、前記磁化されていない対向電極よりも前記磁化電極で増大して、前記電極間に電圧を生成する、請求項１８９記載の方法。
【請求項１９１】
プラズマ生成用セルの動作方法であって、
水素原子源を提供する工程と、
２つの水素原子が触媒として機能しイオン化して第３の水素原子から合計２７．２ｅＶを吸収し、前記第３の水素原子を低エネルギー状態にして低エネルギー水素を形成し、プラズマを生成する条件で、前記水素を個別の水素原子に解離するのに十分なマイクロ波を前記水素源に与える工程を備える方法。
【請求項１９２】
前記結合エネルギー増大水素種は、
（ａ）約１３．６ｅＶ／（１／ｐ）２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ水素原子と、
（ｂ）およそ下記式で表される結合エネルギーをもつ；約
【数１８】
結合エネルギー増大水素化物イオン（Ｈ＋）であって、式中、ｓ＝１／２であり、πがパイであり、ｈがプランク定数バーであり、μ０が真空の透磁率であり、ｍｅが電子の質量であり、μｅが減少した電子質量であり、ａ０がボーア半径であり、ｅが電気素量である、当該水素化物イオンと、
（ｃ）結合エネルギー増大水素種Ｈ４＋（１／ｐ）と、
（ｄ）約２２．６／（１／ｐ）２ｅＶ（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ結合エネルギー増大水素種の三水素化合物の分子イオンと、
（ｅ）約１５．５／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーをもつ結合エネルギー増大水素分子と、
（ｆ）約１６．４／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーをもつ結合エネルギー増大水素分子イオンからなるグループから選択される、請求項１４４記載の方法。
【請求項１】
反応容器と、
前記容器と伝達する水素原子源と、
前記容器への伝達に基づく前記水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒し、前記水素原子からエネルギーを放出させてプラズマを生成させる触媒源と、
十分なマイクロ波パワーを前記容器に供給し、前記プラズマを発生させるように構成されたマイクロ波パワー源を備えるセル。
【請求項２】
前記触媒源は、マイクロ波パワーによってイオン化する際に、Ｈｅ＋触媒を生成するヘリウムガスを備える、請求項１記載のセル。
【請求項３】
前記触媒源は、マイクロ波パワーによってイオン化する際に、Ａｒ＋触媒を生成するアルゴンガスを備える、請求項１記載のセル。
【請求項４】
空胴はエベンソン空胴である、請求項１記載のセル。
【請求項５】
反応容器と、
前記容器と伝達する原子状水素源と、
前記容器への伝達に基づく前記水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒し、前記水素原子からエネルギーを放出させてプラズマを生成させる触媒源と、十分なマイクロ波パワーを前記容器に供給して前記プラズマを生じさせるように構成し配置された無線周波数（ＲＦ）パワー源を備える、セル。
【請求項６】
前記ＲＦパワーは、前記セルと容量的かもしくは誘導的に結合する、請求項５記載のセル。
【請求項７】
２つの電極をさらに備える、請求項５記載のセル。
【請求項８】
前記セルは、気体エレクトロニクス会議（ＧＥＣ）基準セルもしくはその変更形態を備える、請求項５記載のセル。
【請求項９】
前記無線周波数は、約１００ヘルツ〜約１００ギガヘルツの範囲である、請求項５記載のセル。
【請求項１０】
前記無線周波数は、約１キロヘルツ〜約１００メガヘルツの範囲である、請求項５記載のセル。
【請求項１１】
前記無線周波数は、約１３．５６メガヘルツから±５０メガヘルツか、もしくは、約２．４ギガヘルツから±１ギガヘルツの範囲である、請求項５記載のセル。
【請求項１２】
前記セルは、変圧回路の一次巻線を備える、誘導性結合するトロイダルプラズマセルであって、前記プラズマは、変圧回路の二次巻線として機能する閉ループである、請求項５記載のセル。
【請求項１３】
反応容器と、
前記容器と伝達する水素原子源と、
前記容器への伝達に基づく前記水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒し、前記水素原子からエネルギーを放出させてプラズマを生成させる触媒源と、
前記容器内の陰極と、
前記容器内の陽極と、
グロー放電プラズマを生成するために前記陰極と前記陽極に接続される電源を備える、セル。
【請求項１４】
電極は、１ボルト〜１００，０００ボルトで動作するように接続され配置される、請求項１３記載のセル。
【請求項１５】
電極は、５０ボルト〜１０，０００ボルトで動作するように接続され配置される、請求項１３記載のセル。
【請求項１６】
電極は、５０ボルト〜５，０００ボルトで動作するように接続され配置される、請求項１３記載のセル。
【請求項１７】
電極は、５０ボルト〜５００ボルトで動作するように接続され配置される、請求項１３記載のセル。
【請求項１８】
反応容器と、
前記容器と伝達する水素原子源と、
前記容器への伝達に基づく前記水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒し、前記水素原子からエネルギーを放出させてプラズマを生成させる触媒源と、
プラズマエネルギーを電気に変換するように構成され配置される電磁流体パワー変換装置を備える、セル。
【請求項１９】
反応容器と、
前記容器と伝達する水素原子源と、
前記容器への伝達に基づく前記水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒し、前記水素原子からエネルギーを放出させてプラズマを生成させる触媒源と、
プラズマエネルギーを電気に変換するように構成され配置されたプラズマ力学パワー変換装置を備える、セル。
【請求項２０】
前記触媒源は、前記触媒が励起する際に、約ｍ・２７．２±０．５ｅＶの実効反応エンタルピーをもつ触媒を提供でき、ｍは整数である、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項２１】
前記触媒源は、前記触媒が励起する際に、約（ｍ／２）・２７．２±０．５ｅＶの実効反応エンタルピーをもつ触媒を提供でき、ｍは１より大きい整数である、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項２２】
前記触媒源は、ｎ＝１（ｐ＝１）の状態からｎ＝１／２（ｐ＝２）状態へ原子状水素を遷移させる触媒として作用する、（３／２）・２７．２ｅＶ（ｍ＝３）に相当するｎ＝２エネルギー準位へ、ｎ＝１エネルギー準位から遷移する際に、４０．８ｅＶを吸収するＨｅ＋を含む触媒を提供可能である、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項２３】
前記触媒源は、ｎ＝１（ｐ＝１）エネルギー準位から、ｎ＝１／２（ｐ＝２）エネルギー準位へ原子状水素が遷移する際に、４０．８ｅＶを吸収するＡｒ２＋を備え、（３／２）・２７．２ｅＶ（ｍ＝３）に相当するＡｒ３＋にイオン化される触媒を提供できる、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項２４】
前記触媒源は、第１の触媒と第２の触媒源の混合物を備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項２５】
前記第１の触媒は、前記セルの動作時に、第２の触媒源から第２の触媒を生成する、請求項２４記載のセル。
【請求項２６】
前記第１の触媒は、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｈｅ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｆｅ３＋、Ｍｏ２＋、Ｍｏ４＋、Ｎｅ＋、Ｉｎ３＋、Ｓｒ＋、Ｎｅ２＊、Ｈｅ２＊から選択される、請求項２４のセル。
【請求項２７】
前記第２の触媒源は、ヘリウムとアルゴンから選択され、前記第２の触媒源から生成された前記第２の触媒は、Ｈｅ＋とＡｒ＋から選択される少なくとも１つを含み、第２の触媒イオンは、前記プラズマによって、対応する原子から生成される、請求項２４記載のセル。
【請求項２８】
磁場源と、前記セルの動作時に前記プラズマからパワーを受けるように構成され配置される少なくとも２つの電極をさらに備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項２９】
前記セルの動作時にイオンがｚ軸方向に優先的な速度をもって電磁流体パワー変換装置に送られるように、構成され配置された前記電磁流体パワー変換装置をさらに備え、前記電磁流体パワー変換装置は、電極と、浮遊イオンの方向に直交する磁場を備え、前記イオンは、前記磁場によってローレンツ偏向され、偏向されたイオンは、対応する横断方向の偏向磁場と直交する電極に電圧を形成する、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項３０】
前記セルは放電セルを含む、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項３１】
断続的な、もしくは、パルス状の放電電流を提供する構造をさらに備える、請求項３０記載のセル。
【請求項３２】
約０．５ボルト〜約５００ボルトのオフセット電圧を提供する構造をさらに備える、請求項３０記載のセル。
【請求項３３】
約１Ｖ／ｃｍ〜約１０Ｖ／ｃｍの磁場を形成するオフセット電圧を提供する構造をさらに備える、請求項３０記載のセル。
【請求項３４】
約０．１ヘルツ〜約１００メガヘルツのパルス周波数と、約０．１％〜約９５％のデューティーサイクルを提供する構造をさらに備える、請求項３０記載のセル。
【請求項３５】
ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）の実効エンタルピーか、もしくは、（ｍ／２）・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）の実効エンタルピーを提供でき、約１３．６／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーをもつ水素原子を形成することができる原子状水素の水素触媒をさらに備え、ｐは整数であって、前記実効エンタルピーは、ｔ個の電子のイオン化エネルギーと結合エネルギーの総和がｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）か、もしくは、（ｍ／２）・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）となるように、前記触媒の分子結合を解離し、解離した分子の１つの原子のｔ個の電子の各々を連続エネルギー準位にイオン化することによって提供される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項３６】
前記水素触媒は、Ｃ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、ＮＯ２、ＮＯ３のうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項３５記載のセル。
【請求項３７】
前記水素触媒と結合する分子をさらに含む、請求項３５記載のセル。
【請求項３８】
前記触媒源は、Ｃ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、ＮＯ２、ＮＯ３、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｋｒ、Ｈｅ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｆｅ３＋、Ｍｏ２＋、Ｍｏ４＋、Ｉｎ３＋、Ｈｅ＋、Ａｒ＋、Ｘｅ＋、Ａｒ２＋、Ｎｅ＋、Ｈ＋、Ｓｒ＋、Ｎｅ２＊、Ｈｅ２＊、Ｈ、約１３．６ｅＶ／ｐ２の結合エネルギーをもつ水素原子のグループから選択されたエキシマ、イオン状もしくは分子状化合物、分子種、分子状イオン、イオン、原子、分子の少なくとも１を備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項３９】
前記セルは、動作時に原子状水素の触媒不均化反応が生じるように構成、配置され、ハイドリノ原子の準安定励起と共鳴励起とイオン化エネルギーの各々がｍ×２７．２ｅＶであるので、低エネルギー水素（ハイドリノ）原子は触媒として作用する、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項４０】
ｍ・２７．２１ｅＶの多重極共鳴伝達によって誘発されたＨ［ａＨ／ｐ］からＨ［ａＨ／ｐ＋ｍ］への遷移と、Ｈ［ａＨ／ｐ’］で励起されたＨ［ａＨ／ｐ’−ｍ’］の共鳴状態での［（ｐ’）２−（ｐ’−ｍ’）２］×１３．６ｅＶ−ｍ・２７．２ｅＶの伝達のためのハイドリノ触媒との触媒反応は、
【数１】
で示され、ｐ、ｐ’、ｍ、ｍ’は整数である、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項４１】
初期低エネルギー状態量子数ｐで半径ａＨ／ｐの低エネルギー水素（ハイドリノ）原子は、初期低エネルギー状態量子数がｍ’、初期半径がａＨ／ｍ’、最終半径がａＨである、実効エンタルピーｍ×２７．２ｅＶ±０．５ｅＶ（ｍは整数）かもしくはｍ×２７．２ｅＶ±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）をもつ水素原子との反応によって、量子数（ｐ＋ｍ）で半径ａＨ／（ｐ＋ｍ）の状態に遷移する、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項４２】
前記水素原子Ｈ［ａＨ／ｐ］が、水素原子Ｈ［ａＨ／ｍ’］と共に、共鳴エネルギー伝達によってイオン化され遷移反応を生じることは
【数２】
で与えられ、
全反応は
【数３】
で与えられる、請求項４１記載のセル。
【請求項４３】
少なくとも２つの個別の電極間に電圧を生成するために、イオンと電子を分離するように構成され配置されるパワー変換装置をさらに備える、請求項１、５、１３、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項４４】
磁場源をさらに備え、セルの動作時に、電極が、電子を収集する閉込めプラズマと、前記閉込めプラズマの外側領域で陽イオンを収集する対向電極と接触するように、前記電極が構成され配置される、請求項４３記載のセル。
【請求項４５】
前記パワー変換装置は、前記セルの動作時に磁化される少なくとも１個の電極と少なくとも１個の対向電極を備える、請求項４３記載のセル。
【請求項４６】
前記磁化された電極は、動作時に、陽イオンを収集する前記磁化された電極の磁力線上で電子を磁気的に捉え、磁化されていない対応電極は、電子を収集して前記電極間で電圧を生成するように構成され配置される、請求項４５記載のセル。
【請求項４７】
エベンソン（Ｅｖｅｎｓｏｎ）、ビーナッカー（Ｂｅｅｎａｋｋｅｒ）、マカレル（ＭｃＣａｒｒｏｌ）、円筒空胴からなるグループから選択された少なくとも１つを含む空胴をさらに備える、請求項５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項４８】
前記触媒は、２７．２１ｅＶを吸収し、２Ｎｅ＋にイオン化されるネオンエキシマＮｅ２＊を備え、
【数４】
で与えられる、原子状水素の（Ｐ）エネルギー準位から（Ｐ＋１）エネルギー準位への遷移のための触媒作用を行い、
全反応は
【数５】
で与えられる、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項４９】
前記触媒は、２７．２１ｅＶを吸収し２Ｈｅ＋にイオン化されるヘリウムエキシマＨｅ２＊を備え、
【数６】
で与えられる、原子状水素の（Ｐ）エネルギー準位から（Ｐ＋１）エネルギー準位への遷移のための触媒作用を行い、
全反応は
【数７】
で与えられる、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項５０】
前記触媒は、２７．２１ｅＶを吸収して２Ｈ＋にイオン化される２つの水素原子を備え、
【数８】
で与えられる、原子状水素の（Ｐ）エネルギー準位から（Ｐ＋１）エネルギー準位への遷移のための触媒作用を行い、
全反応は
【数９】
で与えられる、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項５１】
前記セルは、
（ａ）特定の結合エネルギーをもつ中性、陽性、陰性のうちの少なくとも１つの結合エネルギー増大水素種であって、前記結合エネルギーは、
（ｉ）対応する通常の水素種の結合エネルギーよりも大きいか、
（ｉｉ）通常の水素種の結合エネルギーが周囲環境での熱エネルギーより小さいかもしくはマイナスであるため、対応する通常の水素種が不安定であったり観察されない水素種の結合エネルギーより大きい、当該結合エネルギー増大水素種と、
（ｂ）少なくとも１つのその他の元素を備える化合物を生成するようにさらに構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項５２】
前記結合エネルギー増大水素種は、Ｈｎ、Ｈｎ−、Ｈｎ＋から選択され、ｎは正整数であり、Ｈが正電荷である時にはｎは１より大きいという条件付きである、請求項５１記載のセル。
【請求項５３】
前記結合エネルギー増大水素種は、
（ａ）結合エネルギーが
【数１０】
で与えられ、ｐは２以上の整数であり、ｓ＝１／２であり、πはパイであり、ｈはプランク定数バーであり、μ０は真空の透磁率であり、ｍｅは電子の質量であり、μｅは減少した電子質量であり、ａ０はボーア半径であり、ｅは電気素量であり、ｐ＝２〜２３の通常の水素化物イオンの結合エネルギー（約０．８ｅＶ）より大きな結合エネルギーをもつ水素化物イオンと、
（ｂ）約１３．６ｅＶより大きな結合エネルギーをもつ水素原子と、
（ｃ）約１５．５ｅＶより大きな第１の結合エネルギーをもつ水素分子と、
（ｄ）約１６．４ｅＶより大きな結合エネルギーをもつ分子状水素イオンからなるグループから選択される、請求項５１記載のセル。
【請求項５４】
前記結合エネルギー増大水素種は、約３．０、６．６、１１．２、１６．７、２２．８、２９．８、３６．１、４２．８、４９．４、５５．５、６１．０、６５．６、６９．２、７１．５、７２．４、７１．５、６８．８、６４．０、５６．８、４７．１、３４．６、１９．２、０．６５ｅＶのいずれかの結合エネルギーをもつ水素化物イオンである、請求項５１記載のセル。
【請求項５５】
前記結合エネルギー増大水素種は、
【数１１】
の結合エネルギーをもつ水素化物イオンであり、
ｐは１より大きな整数であり、ｓ＝１／２であり、πはパイであり、ｈはプランク定数バーであり、μ０は真空の透磁率であり、ｍｅは電子の質量であり、μｅは減少した電子質量であり、ａ０はボーア半径であり、ｅは電気素量である、請求項５１記載のセル。
【請求項５６】
前記セルは、
（ａ）約１３．６ｅＶ／（１／ｐ）２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ水素原子と、
（ｂ）下記式中、ｓ＝１／２であり、πはパイであり、ｈはプランク定数バーであり、μ０は真空の透磁率であり、ｍｅは電子の質量であり、μｅは減少した電子質量であり、ａ０はボーア半径であり、ｅは電気素量であって、およそ下記式で表される結合エネルギーをもつ；約
【数１２】
の結合エネルギーをもつ結合エネルギー増大水素化物イオン（Ｈ−）と、
（ｃ）結合エネルギー増大水素種Ｈ４＋（１／ｐ）と、
（ｄ）約２２．６／（１／ｐ）２ｅＶ（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ結合エネルギー増大水素種の三水素化合物（ｔｒｉｈｙｄｒｉｎｏ）分子イオンＨ３＋（１／ｐ）と、
（ｅ）約１５．５／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーをもつ結合エネルギー増大水素分子と、
（ｆ）約１６．４／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーをもつ結合エネルギー増大水素分子イオンからなるグループから選択される結合エネルギー増大水素種を提供するように構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項５７】
前記セルは、動作時に、前記触媒反応からパワーが供給され、マイクロ波パワーによって生じたプラズマを形成し維持するようにさらに構成され配置される、請求項１記載のセル。
【請求項５８】
前記セルは、真空、もしくは、大気より高い圧力のチャンバを備える容器と、プラズマを形成するマイクロ波ＲＦパワー源と、ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）、もしくは、ｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）の実効反応エンタルピーをもつ触媒を提供する触媒源を備える、請求項１記載のセル。
【請求項５９】
前記マイクロ波パワー源は、マイクロ波生成器と、調整可能なマイクロ波空胴と、導波管と、ＲＦ透過ウィンドーを備える、請求項１記載のセル。
【請求項６０】
前記マイクロ波パワー源は、進行波管、クライストロン、マグネトロン、サイクロトロン共鳴メーザ、ジャイロトロン、自由電子レーザからなるグループから選択された少なくとも１つを備える、請求項１記載のセル。
【請求項６１】
前記マイクロ波パワー源は、約１メガヘルツ〜約１００ギガヘルツのマイクロ波周波数を提供するように構成、配置される、請求項１記載のセル。
【請求項６２】
前記マイクロ波パワー源は、約５０メガヘルツ〜約１０ギガヘルツのマイクロ波周波数を提供するように構成、配置される、請求項１記載のセル。
【請求項６３】
前記マイクロ波パワー源は、７５メガヘルツから±約５０メガヘルツのマイクロ波周波数を提供するように構成、配置される、請求項１記載のセル。
【請求項６４】
前記マイクロ波パワー源は、２．４ギガヘルツから±約１ギガヘルツのマイクロ波周波数を提供するように構成、配置される、請求項１記載のセル。
【請求項６５】
動作時にプラズマを磁気的に閉じ込める磁場源をさらに備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項６６】
前記セルは、約１ミリトール〜約１００気圧の分子状水素分圧と原子状水素分圧を提供するように構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項６７】
前記セルは、約１００ミリトール〜約２０トールの分子状水素分圧と原子状水素分圧を提供するように構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項６８】
前記セルは、約１ミリトール〜１００気圧の触媒分圧を供給するように構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項６９】
前記セルは、約１００ミリトール〜約２０トールの触媒分圧を供給するように構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項７０】
セル容積１立方センチメートル当り毎分約０〜約１標準リットルのプラズマガス流量を供給するように構成、配置された混合体流量制御器をさらに備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項７１】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０．００１〜約１００ｓｃｃｍのプラズマガス流量を供給するように構成、配置される、請求項７０記載のセル。
【請求項７２】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０〜約１標準リットルの水素ガス流量を供給するように構成、配置される、請求項７０記載のセル。
【請求項７３】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０．００１〜約１００ｓｃｃｍの水素ガス流量を供給するように構成、配置される、請求項７０記載のセル。
【請求項７４】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０〜約１標準リットルの水素／プラズマガス混合体流量を供給するように構成、配置される、請求項７０記載のセル。
【請求項７５】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０．００１〜約１００ｓｃｃｍの水素／プラズマガス混合体流量を供給するように構成、配置される、請求項７０記載のセル。
【請求項７６】
前記セルは、セル容積１立方センチメートル当り約０．０１ワット〜約１００ワットのプラズマパワーのパワー密度を提供するように構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項７７】
プラズマを電気に変換するためのパワー変換装置をさらに備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項７８】
前記パワー変換装置は熱機関である、請求項７７記載のセル。
【請求項７９】
前記直接プラズマ電気パワー変換装置は、磁気ミラー電磁流体パワー変換装置と、プラズマ力学パワー変換装置と、ジャイロトロンと、フォトンバンチングマイクロ波パワー変換装置と、光電変換装置と、電荷ドリフトパワー変換装置から選択された少なくとも１つを含む、請求項７７記載のセル。
【請求項８０】
前記熱機関パワー変換装置は、蒸気タービン機関と、ガスタービン機関と、ステアリングエンジンと、熱電子エネルギー変換器と、熱電エネルギー変換器から選択された少なくとも１つを含む、請求項７７記載のセル。
【請求項８１】
容器、陰極、陽極、電解液、高電圧電解電源、ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）の実効反応エンタルピーを提供可能な触媒源をさらに備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項８２】
前記電源は、約１０〜約５０キロボルトの電圧と、約１〜約１００アンペア／ｃｍ２の電流密度を提供するように構成、配置される、請求項８１記載のセル。
【請求項８３】
前記触媒源は、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｈｅ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｆｅ３＋、Ｍｏ２＋、Ｍｏ４＋、Ｉｎ３＋、Ｎｅ＋、Ｋ＋／Ｋ＋、Ｓｒ＋、Ａｒ＋、Ｃ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、ＮＯ２、ＮＯ３、Ｎｅ２＊、Ｈｅ２＊、Ｈから選択される少なくとも１つを含む触媒と、前記セルの動作時に約１３．６ｅＶ／ｐ２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ少なくとも１つの水素原子を供給する、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項８４】
前記電極は、少なくとも１つの陰極と１つの陽極と備え、少なくとも１つの電極は、絶縁バリアによって遮蔽される、請求項７記載のセル。
【請求項８５】
前記セルは、高駆動電圧と高周波を提供するように構成され配置される、請求項８４記載のセル。
【請求項８６】
前記ＲＦパワーソースは、無線周波数を提供するように構成、配置された高パワーソースとインピーダンス整合回路を含む駆動回路を備える、請求項５記載のセル。
【請求項８７】
前記ＲＦパワーソースは、約５キロヘルツ〜約１０キロヘルツの周波数を提供するように構成、配置される、請求項８５記載のセル。
【請求項８８】
前記高パワーソースは、約１００ボルト〜約１メガボルトの電圧を提供するように構成、配置される、請求項８５記載のセル。
【請求項８９】
前記高パワーソースは、約１キロボルト〜約１００キロボルトの電圧を提供するように構成、配置される、請求項８５記載のセル。
【請求項９０】
前記高パワーソースは、約５ボルト〜約１０キロボルトの電圧を提供するように構成、配置される、請求項８５記載のセル。
【請求項９１】
前記触媒源は、原子、イオン、分子、分子イオン、イオン化合物、分子化合物、エキシマ、Ｈ、約１３．６ｅＶ／ｐ２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ水素原子などの関連種からのｔ個の電子をイオン化して、連続的エネルギー準位にするための触媒反応系を備え、ｔ個の電子のイオン化エネルギーの合計は約ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくは約ｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数でｔは整数）である、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項９２】
前記触媒反応系は、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｈｅ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｆｅ３＋、Ｍｏ２＋、Ｍｏ４＋、Ｎｅ＋、Ｉｎ３＋、Ｓｒ＋、Ａｒ＋、Ｃ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、ＮＯ２、ＮＯ３、Ｎｅ２＊、Ｈｅ２＊、Ｈから選択された少なくとも１つと、約１３．６ｅＶ／ｐ２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ少なくとも１つの水素原子を含む、請求項９１記載のセル。
【請求項９３】
触媒によって関連するイオン間でｔ個の電子の遷移が発生し、ｔ個の電子が特定のイオンから別のイオンに遷移することによって実効反応エンタルピーがもたらされ、イオンを提供する電子のイオン化エネルギーからイオンを受け取る電子のイオン化エネルギーを引いた値は、ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数でｔは整数）にほぼ等しい、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項９４】
前記セルは、光を生成するように構成、配置される、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項９５】
光を伝搬する光伝搬構造をさらに備える、請求項９４記載のセル。
【請求項９６】
前記セルは、短波長光を供給するように構成、配置され、フォトリソグラフィに適する短波長光を伝搬する光伝搬構造を備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項９７】
１つ以上の短波長を所望のより長い波長に変換する発光体で被覆された光伝搬構造をさらに備える、請求項１、５、１３、１８、又は１９のいずれか１項記載のセル。
【請求項９８】
反応容器と、
水素源と、
２つの水素原子が触媒として機能しイオン化して第３の水素原子から合計２７．２ｅＶを吸収して、前記第３の水素原子を低エネルギー状態にする条件で、前記水素を個別の水素原子に解離するのに十分なマイクロ波パワーを前記水素に供給するように構成、配置されるマイクロ波パワーソースを備えるセル。
【請求項９９】
プラズマ生成用セルの動作方法であって、
水素原子源と、水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒する触媒源を提供する工程と、
低エネルギー水素を形成しプラズマを生成するために、マイクロ波を前記水素原子と触媒に与えて、水素原子と触媒間の反応を起こす工程を備える方法。
【請求項１００】
前記触媒源は、マイクロ波パワーでイオン化される際にＨｅ＋触媒を生成するヘリウムガスを用いて形成される、請求項９９記載の方法。
【請求項１０１】
前記触媒源は、マイクロ波パワーによってイオン化される際にＡｒ＋触媒を生成するアルゴンガスを用いて形成される、請求項９９記載の方法。
【請求項１０２】
前記マイクロ波は、水素原子源から水素自由原子を生成する、請求項９９記載の方法。
【請求項１０３】
プラズマ生成用セルの動作方法であって、
水素原子源と、水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒する触媒源を提供する工程と、
無線周波数（ＲＦ）を前記水素原子源と触媒に与えて、前記水素と前記触媒間の反応を開始させて、低エネルギー水素を形成し、プラズマを生成する工程を備える方法。
【請求項１０４】
前記ＲＦパワーは、前記セルに容量性もしくは誘導性結合される、請求項１０３記載の方法。
【請求項１０５】
２つの電極をさらに備える、請求項１３５記載の方法。
【請求項１０６】
前記セルは、ＧＥＣ（気体エレクロニクス会議）基準セルか、もしくは、その変更形態を含む、請求項１０３記載の方法。
【請求項１０７】
前記ＲＦ周波数は、約１００ヘルツ〜約１００ギガヘルツの範囲である、請求項１０３記載の方法。
【請求項１０８】
前記ＲＦ周波数は、約１キロヘルツ〜約１００メガヘルツの範囲である、請求項１０３記載の方法。
【請求項１０９】
前記ＲＦ周波数は、約１３．５６メガヘルツから±５０メガヘルツか、もしくは、約２．４ギガヘルツから±１ギガヘルツの範囲である、請求項１０３記載の方法。
【請求項１１０】
前記セルは、変圧回路の一次巻線を備える誘導性結合したトロイダルプラズマセルであり、前記プラズマは、前記変圧回路の二次巻線として機能する閉ループである、請求項１０３記載の方法。
【請求項１１１】
セルの動作方法であって、
水素原子源、水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒する触媒源、陰極、陽極、前記陰極、陽極に接続された電源を備える工程と、
前記陰極と陽極にパワーを供給してグロー放電させ、水素原子と前記触媒を反応させて低エネルギー水素を形成し、プラズマを生成する工程を備える方法。
【請求項１１２】
前記電極は、１ボルト〜１００，０００ボルトで動作する、請求項１１１記載の方法。
【請求項１１３】
前記電極は、５０ボルト〜１０，０００ボルトで動作する、請求項１１１記載の方法。
【請求項１１４】
前記電極は、５０ボルト〜５，０００ボルトで動作する、請求項１１１記載の方法。
【請求項１１５】
前記電極は、５０ボルト〜５００ボルトで動作する、請求項１１１記載の方法。
【請求項１１６】
電気生成用セルの動作方法であって、
水素原子源と、水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒する触媒源を提供する工程と、
水素原子と前記触媒を反応させて低エネルギー水素を形成し、プラズマを生成する工程と、
電磁流体パワー変換装置を使ってプラズマエネルギーを電気に変換する工程を備える方法。
【請求項１１７】
電気生成用セルの動作方法であって、
水素原子源と、水素原子の低エネルギー状態への反応を触媒する触媒源を備える工程と、
水素原子と前記触媒を反応させて低エネルギー水素を形成し、プラズマを生成する工程と、
プラズマ力学パワー変換装置を使ってプラズマエネルギーを電気に変換する工程を備える方法。
【請求項１１８】
前記触媒源を使って、前記触媒の励起時に、約ｍ・２７．２±０．５ｅＶもしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）の実効反応エンタルピーをもつ触媒を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１９】
前記触媒源を使って、ｎ＝１のエネルギー準位からｎ＝２のエネルギー準位への遷移時に、３／２・２７．２ｅＶ（ｍ＝３）に相当する４０．８ｅＶを吸収して、原子状水素のｎ＝１（ｐ＝１）状態からｎ＝１／２（ｐ＝２）状態に遷移させる触媒として作用するＨｅ＋を含む触媒を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２０】
前記触媒源を使って、ｎ＝１（ｐ＝１）エネルギー準位からｎ＝１／２（ｐ＝２）のエネルギー準位への原子状水素の遷移時に、３／２・２７．２ｅＶ（ｍ＝３）に相当する４０．８ｅＶを吸収してＡｒ３＋にイオン化されるＡｒ２＋を含む触媒を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２１】
前記触媒源は、第１の触媒と第２の触媒源の混合体を使って供給される、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２２】
前記第１の触媒を使って前記第２の触媒源から第２の触媒を生成する工程をさらに備える、請求項１２１記載の方法。
【請求項１２３】
プラズマは、前記第１の触媒による水素の触媒反応からエネルギーが放出される時に生成される、請求項１２２記載の方法。
【請求項１２４】
前記第１と第２の触媒を選択して、前記第１の触媒による水素の触媒反応から放出されたエネルギーが前記第２の触媒源をイオン化し、前記第２の触媒を生成する工程をさらに備える、請求項１２２記載の方法。
【請求項１２５】
前記触媒の実効反応エンタルピーがｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）に一致して、水素の触媒反応を開始させるように、前記第２の触媒の触媒反応速度を上げる電場源を提供する工程をさらに備える、請求項１２４記載の方法。
【請求項１２６】
Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｈｅ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｆｅ３＋、Ｍｏ２＋、Ｍｏ４＋、Ｎｅ＋、Ｉｎ３＋、Ｓｒ＋、Ａｒ＋、Ｃ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、ＮＯ２、ＮＯ３、Ｎｅ２＊、Ｈｅ２＊、Ｈ、約１３．６ｅＶ／ｐ２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ少なくとも１つの水素原子から第１の触媒を選択する工程をさらに備える、請求項１２１記載の方法。
【請求項１２７】
前記第２の触媒源を、ヘリウムとアルゴンから選択する工程をさらに備える、請求項１２１記載の方法。
【請求項１２８】
磁場源を形成し、前記プラズマからパワーを受ける少なくとも２つの電極を設ける工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２９】
方向性イオン流を生じさせる手段を提供し、前記イオン流の運動エネルギーを電気パワーに変換するパワー変換装置を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３０】
前記セルは放電セルを含む、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３１】
断続的か、もしくは、パルス状の放電電流を生成構造を提供する工程をさらに備える、請求項１３０記載の方法。
【請求項１３２】
約０．５ボルト〜約５００ボルトのオフセット電圧生成構造を提供する工程をさらに備える、請求項１３１記載の方法。
【請求項１３３】
約１Ｖ／ｃｍ〜約１０Ｖ／ｃｍの磁場を提供するオフセット電圧生成構造を提供する工程をさらに備える、請求項１３１記載の方法。
【請求項１３４】
約０．１ヘルツ〜約１００メガヘルツのパルス周波数と、約０．１％〜約９５％のデューティーサイクルを生成構造を提供する工程をさらに備える、請求項１３１記載の方法。
【請求項１３５】
ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）の実効エンタルピーを提供可能な原子状水素の水素触媒か、もしくは、約１３．６ｅＶ／（１／ｐ）２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ水素原子を形成可能な原子状水素の水素触媒を形成し、前記触媒の分子結合を壊し、壊された分子の原子からｔ個の電子をそれぞれイオン化して連続エネルギー準位にして、前記実効エンタルピーをもたらし、ｔ個の電子の前記結合エネルギーとイオン化エネルギーの合計は約ｍ・２７．２ｅＶ±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）である、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３６】
前記触媒源は、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｋｒ、Ｈｅ＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｆｅ３＋、Ｍｏ２＋、Ｍｏ４＋、Ｉｎ３＋、Ｈｅ＋、Ａｒ＋、Ｘｅ＋、Ａｒ２＋、Ｎｅ＋、Ｈ＋、Ｓｒ＋、Ｎｅ２＊、Ｈｅ２＊、ＨのＣ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、ＮＯ２、ＮＯ３から選択された、エキシマ、分子種、分子化合物、イオン化合物、分子イオン、イオン、原子、分子の少なくとも１つと、約１３．６ｅＶ／ｐ２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ少なくとも１つの水素原子を使って形成される、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３７】
原子状水素の触媒不均化反応が生じ、ハイドリノ原子の準安定励起、共鳴励起、イオン化エネルギーの各々はｍ×２７．２ｅＶであるので、低エネルギー水素原子（ハイドリノ）は触媒として作用する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３８】
ｍ・２７．２１ｅＶの多重極共鳴伝達と、Ｈ［ａＨ／ｐ’］で励起されたＨ［ａＨ／ｐ’−ｍ’］の共鳴状態での［（ｐ’）２−（ｐ’−ｍ’）２］×１３．６ｅＶ−ｍ・２７．２ｅＶの伝達によって誘発されるＨ［ａＨ／ｐ］からＨ［ａＨ／ｐ＋ｍ］に遷移するハイドリノ触媒との触媒反応は、
【数１３】
で与えられ、
式中、ｐ、ｐ’、ｍ、ｍ’は整数である、請求項１３７記載の方法。
【請求項１３９】
初期低エネルギー状態量子数ｐで半径ａＨ／ｐの低エネルギー水素（ハイドリノ）原子は、初期低エネルギー状態量子数がｍ’、初期半径がａＨ／ｍ’、最終半径がａＨである、実効エンタルピーｍ×２７．２ｅＶ±０．５ｅＶ（ｍは整数）かもしくはｍ×２７．２ｅＶ±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）をもつハイドリノ原子との反応によって、量子数（ｐ＋ｍ）で半径ａＨ／（ｐ＋ｍ）の状態に遷移する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４０】
前記水素原子Ｈ［ａＨ／ｐ］は水素原子Ｈ［ａＨ／ｍ’］と共に、前記共鳴エネルギー伝達によってイオン化され遷移反応を引き起こすことが
【数１４】
で与えられ、
全反応は
【数１５】
で与えられる、請求項１３９記載の方法。
【請求項１４１】
イオンと電子を分離して少なくとも２つの独立した電極間に電圧を生成するパワー変換装置を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４２】
電子を収集するための、閉じ込められたプラズマに接触する電極を備え、前記閉じ込められたプラズマの外側領域に陽イオンを収集する対向電極を備える工程をさらに備える、請求項１３９記載の方法。
【請求項１４３】
陽イオンを受けるように磁化された少なくとも１つの電極と、電子を受ける少なくとも１つの独立した磁化されていない対向電極と、前記独立した電極間に電気的負荷を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４４】
前記セルは、
（ａ）特定の結合エネルギーをもつ中性、陽性、陰性の少なくとも１つの結合エネルギー増大水素種であって、前記結合エネルギーは、
（ｉ）対応する通常の水素種の前記結合エネルギーより大きいか、
（ｉｉ）前記通常の水素種の結合エネルギーが周囲環境での熱エネルギーよりも小さいかマイナスであるため、前記関連する通常の水素種が不安定であったり観察されない水素種の結合エネルギーより大きい、当該結合エネルギー増大水素種と、
（ｂ）少なくとも１つのその他の元素を備える化合物を生成する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４５】
Ｈｎ、Ｈｎ−、Ｈｎ＋から選択される結合エネルギー増大水素種を使う工程をさらに備え、ｎは正の整数であり、Ｈが正電荷である時にはｎは１より大きいという条件付きである、請求項１４４記載の方法。
【請求項１４６】
（ａ）前記通常の水素化物イオンの結合エネルギー（約０．８ｅＶ）より大きな結合エネルギーをもつ水素化物イオンであって、前記結合エネルギーは、
【数１６】
で与えられ、ｐは１より大きな整数であり、ｓ＝１／２であり、πはパイであり、ｈはプランク定数バーであり、μ０は真空の透磁率であり、ｍｅは電子の質量であり、μｅは減少した電子質量であり、ａ０はボーア半径であり、ｅは電気素量である、当該水素化物イオンと、（ｂ）約１３．６ｅＶより大きな結合エネルギーをもつ水素原子と、（ｃ）約１５．５ｅＶより大きな第１の結合エネルギーをもつ水素分子と、（ｄ）約１６．４ｅＶより大きな結合エネルギーをもつ分子状水素イオンから選択される結合エネルギー増大水素種使用する工程をさらに備える、請求項１４４記載の方法。
【請求項１４７】
前記結合エネルギー増大水素種は、およそ、３．０、６．６、１１．２、１６．７、２２．８、２９．３、３６．１、４２．８、４９．４、５５．５、６１．０、６５．６、６９．２、７１．５、７２．４、７１．５、６８．８、６４．０、５６．８、４７．１、３４．６、１９．２、もしくは、０．６５ｅＶの結合エネルギーをもつ水素化物イオンである、請求項１４４記載の方法。
【請求項１４８】
前記結合エネルギー増大水素種は、
【数１７】
の結合エネルギーをもつ水素化物イオンであり、
ｐは１より大きな整数であり、ｓ＝１／２であり、πはパイであり、ｈはプランク定数バーであり、μ０は真空の透磁率であり、ｍｅは電子の質量であり、μｅは減少した電子質量であり、ａ０はボーア半径であり、ｅは電気素量である、請求項１４４記載の方法。
【請求項１４９】
弱電場源を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５０】
前記セルの動作時に前記触媒の実効反応エンタルピーが約ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数）に一致して水素触媒反応を起こすように、前記弱電場源は第２の触媒の触媒反応速度を上げる、請求項１４９記載の方法。
【請求項１５１】
プラズマを提供するマイクロ波源を提供する工程をさらに備え、前記セルは、真空、もしくは、大気より高い圧力のチャンバを備える容器を備え、前記触媒源は、約ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶｍ（ｍは１より大きな整数）の実効反応エンタルピーをもつ触媒を提供する、請求項９９記載の方法。
【請求項１５２】
前記マイクロ波パワーソースは、マイクロ波生成器と、調整可能なマイクロ波空胴と、導波管と、ＲＦ透明ウィンドーを備える、請求項９９記載の方法。
【請求項１５３】
前記マイクロ波パワーソースは、導波管を介して搬送され調整可能なマイクロ波空胴によって同調され、ＲＦ透明ウィンドーを通って前記容器に送られるマイクロ波を提供する、請求項９９記載の方法。
【請求項１５４】
前記マイクロ波パワーソースは、進行波管、クライストロン、マグネトロン、サイクロトロン共鳴メーザ、ジャイロトロン、自由電子レーザからなるグループから選択された少なくとも１つを備える、請求項９９記載の方法。
【請求項１５５】
前記容器は、エベンソン（Ｅｖｅｎｓｏｎ）マイクロ波空胴である空胴を備え、前記マイクロ波パワーソースは、前記エベンソン空胴内でプラズマを励起する、請求項９９記載の方法。
【請求項１５６】
前記マイクロ波パワーソースは、約１メガヘルツ〜約１００ギガヘルツのマイクロ波周波数を提供する、請求項９９記載の方法。
【請求項１５７】
前記マイクロ波パワーソースは、約５０メガヘルツ〜約１０ギガヘルツのマイクロ波周波数を提供する、請求項９９記載の方法。
【請求項１５８】
前記マイクロ波パワーソースは、７５メガヘルツから±５０メガヘルツのマイクロ波周波数を提供する、請求項９９記載の方法。
【請求項１５９】
前記マイクロ波パワーソースは、２．４ギガヘルツから±約１ギガヘルツのマイクロ波周波数を提供する、請求項９９記載の方法。
【請求項１６０】
前記プラズマを磁気的に閉込める磁場源を提供する工程をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６１】
前記セルは、約１ミリトル〜約１００気圧の分子状水素分圧と原子状水素分圧を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６２】
前記セルは、約１００ミリトル〜約２０トルの分子状水素分圧と原子状水素分圧を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６３】
前記セルは、約１ミリトル〜約１００気圧の触媒分圧を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６４】
前記セルは、約１００ミリトル〜２０トルの触媒分圧を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６５】
前記混合体流量調整器は、セル容積１立方センチメートル当り毎分約０〜約１標準リットルのプラズマガスの流量を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６６】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０．００１〜約１００ｓｃｃｍの前記プラズマガスの流量を提供する、請求項１６５記載の方法。
【請求項１６７】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０〜約１標準リットルの水素ガスの流量を提供する、請求項１６５記載の方法。
【請求項１６８】
前記混合体流量制御器は、セル容積１立方センチメートル当り約０．００１〜約１００ｓｃｃｍの前記水素ガスの流量を提供する、請求項１６５記載の方法。
【請求項１６９】
混合体流量調整器は、セル容積１立方センチメートル当り毎分約０〜約１標準リットルの水素／プラズマガス混合体の流量を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７０】
混合体流量調整器は、セル容積１立方センチメートル当り約０．００１〜約１００ｓｃｃｍの水素／プラズマガス混合体の流量を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７１】
前記セルは、セル容積１立方センチメートル当り約０．０１ワット〜約１００ワットのプラズマパワーのパワー密度を提供する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７２】
プラズマを電気に直接変換するパワー変換装置をさらに備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７３】
前記パワー変換装置は熱機関を含む、請求項１７２記載の方法。
【請求項１７４】
前記プラズマ−電気直接パワー変換装置は、磁気ミラー電磁流体パワー変換装置と、プラズマ力学パワー変換装置と、ジャイロトロンと、フォトンバンマイクロ波パワー変換装置と、光電変換装置と、電荷ドリフトパワー変換装置から選択された少なくとも１つを含む、請求項１７２記載の方法。
【請求項１７５】
前記熱機関パワー変換装置は、蒸気タービン機関と、ガスタービン機関と、ステアリングエンジンと、熱電子エネルギー変換器と、熱電エネルギー変換器から選択された少なくとも１つを含む、請求項１７２記載の方法。
【請求項１７６】
前記電源は、約１０〜約５０キロボルトの電圧と、約１〜約１００アンペア／ｃｍ２の電流密度を提供する、請求項１１１記載の方法。
【請求項１７７】
絶縁バリアによって前記陰極と前記陽極の少なくとも１つを遮蔽する工程をさらに備える、請求項１１１記載の方法。
【請求項１７８】
前記セルは、高駆動電圧と高周波を提供する、請求項１１１記載の方法。
【請求項１７９】
前記ＲＦパワーソースは、無線周波数を提供する高パワーソースとインピーダンス整合回路を含む駆動回路を備える、請求項１１１記載のセル。
【請求項１８０】
前記高パワーソースは、約１００ボルト〜約１メガボルトの電圧を提供する、請求項１７９記載の方法。
【請求項１８１】
前記高パワーソースは、約１キロボルト〜約１００キロボルトの電圧を提供する、請求項１７９記載の方法。
【請求項１８２】
前記高パワーソースは、約５キロボルト〜約１０キロボルトの電圧を提供する、請求項１７９記載の方法。
【請求項１８３】
前記触媒源は、原子、イオン、分子、分子イオン、イオン化合物、分子化合物、エキシマ、Ｈ、約１３．６ｅＶ／ｐ２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ水素原子を含む関連種からのｔ個の電子をイオン化し、連続的なエネルギー準位にするための触媒反応系を形成し、前記ｔ個の電子のイオン化エネルギーの合計は約ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）かもしくは約ｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数でｔは整数）である、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８４】
前記触媒源は、関連するイオン間でｔ個の電子の遷移を行わせる触媒を形成し、ｔ個の電子の特定のイオンから別のイオンへの遷移によって実効反応エンタルピーがもたらされ、イオンを提供する電子のイオン化エネルギーからイオンを受け取る電子のイオン化エネルギーを引いた値は、ｍ・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは整数）もしくはｍ／２・２７．２±０．５ｅＶ（ｍは１より大きな整数でｔは整数）の実効反応エンタルピーにほぼ等しい、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８５】
前記セルは光を生成する、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８６】
前記セルは、生成された光の波長を伝搬する光伝搬構造を備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８７】
前記セルは、短波長の光を供給し、フォトリソグラフィに適した短波長光を伝搬する光伝搬構造を備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８８】
前記セルは、１つ以上の短波長の光をより長波長の光に変換する発光体で被覆された光伝搬構造を備える、請求項９９、１０３、１１１、１１６、又は１１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８９】
電子は前記磁場の磁力線上で磁気的に捕らえられ、陽イオンは浮遊する、請求項１１７記載の方法。
【請求項１９０】
浮遊電位は、前記磁化されていない対向電極よりも前記磁化電極で増大して、前記電極間に電圧を生成する、請求項１８９記載の方法。
【請求項１９１】
プラズマ生成用セルの動作方法であって、
水素原子源を提供する工程と、
２つの水素原子が触媒として機能しイオン化して第３の水素原子から合計２７．２ｅＶを吸収し、前記第３の水素原子を低エネルギー状態にして低エネルギー水素を形成し、プラズマを生成する条件で、前記水素を個別の水素原子に解離するのに十分なマイクロ波を前記水素源に与える工程を備える方法。
【請求項１９２】
前記結合エネルギー増大水素種は、
（ａ）約１３．６ｅＶ／（１／ｐ）２（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ水素原子と、
（ｂ）およそ下記式で表される結合エネルギーをもつ；約
【数１８】
結合エネルギー増大水素化物イオン（Ｈ＋）であって、式中、ｓ＝１／２であり、πがパイであり、ｈがプランク定数バーであり、μ０が真空の透磁率であり、ｍｅが電子の質量であり、μｅが減少した電子質量であり、ａ０がボーア半径であり、ｅが電気素量である、当該水素化物イオンと、
（ｃ）結合エネルギー増大水素種Ｈ４＋（１／ｐ）と、
（ｄ）約２２．６／（１／ｐ）２ｅＶ（ｐは整数）の結合エネルギーをもつ結合エネルギー増大水素種の三水素化合物の分子イオンと、
（ｅ）約１５．５／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーをもつ結合エネルギー増大水素分子と、
（ｆ）約１６．４／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーをもつ結合エネルギー増大水素分子イオンからなるグループから選択される、請求項１４４記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−２７５５９８（Ｐ２００８−２７５５９８Ａ）
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８５３６３（Ｐ２００８−８５３６３）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【分割の表示】特願２００２−５８５３２７（Ｐ２００２−５８５３２７）の分割
【原出願日】平成１４年３月７日（２００２．３．７）
【出願人】（５０１３２８７５１）ブラックライト パワー インコーポレーティド (9)
【出願人】（３０５００３２５４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月１３日（２００８．１１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【分割の表示】特願２００２−５８５３２７（Ｐ２００２−５８５３２７）の分割
【原出願日】平成１４年３月７日（２００２．３．７）
【出願人】（５０１３２８７５１）ブラックライト パワー インコーポレーティド (9)
【出願人】（３０５００３２５４）
【Ｆターム（参考）】
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