[發明專利]納米范圍的電磁輻射生成設備

在審

• 申請號: 202010043119.2
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111478043A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 安德烈·帕斯圖霍夫
• 申請（專利權）人: 納塞爾科技公司
• 主分類號: H01Q1/50
• 分類號: H01Q1/50;H01Q23/00;H01Q1/36
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 何月華

本發明涉及納米范圍的電磁輻射生成設備。本發明涉及量子無線電物理學領域且為一種納米范圍的電磁輻射的固態量子發生器。該發生器可以被廣泛用于工程學、納米技術、物理學、生物學、化學和醫學。所要求保護的設備包括至少兩個電功率調節裝置、至少一個相移裝置、至少一個電磁波發射器、至少兩個激勵電感器和一個受激電感器。該設備配置成調節第一激勵電感器和第二激勵電感器中的電功率，從而允許接收這兩個電感器中振幅相等的電信號。

技術領域

本發明涉及量子無線電物理學領域，且為一種固態納米范圍電磁輻射量子發生器。該發生器可以被廣泛用于工藝學、納米技術、物理學、化學、生物學和醫學。更具體地，本發明適用于滅菌和氣體凈化系統、熒光照明設備等。

背景技術

存在若干種已知類型的量子發生器，這些量子發生器使用的工作介質的類型各不相同：固態(晶體或玻璃)、氣體、半導體或基于染料的工作介質。量子發生器也可以由于形成粒子的活性介質而不同，所述粒子可以是分子、原子、自由電子或傳導電子。

存在一種基于傳導電子的固態回旋微波激射器(美國專利No.4376917)，該回旋微波激射器可以在亞毫米范圍內在300GHz和30000GHz之間的頻率下產生振蕩。但是，該回旋微波激射器在其能夠發出的波長或頻率上和在其應維持的最高溫度上具有限制。該回旋微波激射器的工作溫度必須足夠低，這是因為晶體中原子振動的頻率和振幅且因而電子動量取決于工作溫度。相反，輻射頻率所依賴的磁場必須很高，這是因為電子的圓形軌道的半徑與該磁場的量級成反比。

還存在一種電離輻射發生器(俄羅斯專利No.2488243)，其中，脈沖磁線圈被放置在電磁體的極內空間中的微波諧振器上。這種結構不僅提供電子在自共振模式下到相對論能量的額外加速，而且還提供在加速的電子與固態靶相互作用時韌致輻射的產生。

已知設備的缺點是：技術實施的復雜性，電磁輻射的功率有限，對低操作溫度、強磁場和強電場的要求。

發明內容

所陳述的已知設備的缺點表明，具有創建如下方案的任務：該方案將確保以低功耗和簡單的技術設計有效地生成納米范圍的電磁輻射。獲得這種輻射的技術問題由創造如下條件的需求引起，在所述條件下，金屬中的自由電子的運動獲取可變的螺旋特性，電子運動的動能變為量子化的，以及從較高能級到較低能級的電子躍遷引起電磁波的發射。

以顯著降低的能量成本來解決這些問題的技術效果是由傳導電子產生以納米范圍電磁波的輻射的效果，這在使用所提出的設備時能夠得到客觀體現。

在所要求保護的設備中，將傳導電子沿著螺旋路徑運動期間輻射電磁波的現象用于產生電磁輻射。為了達到預期結果，使用三個電感器，第一電感器和第二電感器為激勵(exciting)電感器，且第三電感器為受激(excited)電感器。激勵電感器的振幅相等、但相位彼此偏移一定角度的交變電流產生均勻可變的互感的相反通量。這些通量的變化在位于兩個激勵電感器之間的受激電感器的繞組中誘發均勻可變的電動勢。激勵電感器的電流的相位角以確保產生均勻可變的相反磁通量的方式來設置。在這種情況下，相反磁通量提供同時在傳導電子上的兩個相等但相反的洛倫茲力的效果。因此，在洛倫茲力和相反的均勻可變的電動勢的影響下，受激電感器的繞組中的自由電子的運動獲取可變的螺旋特性，電子運動的動能變為量子化的，以及從較高能級向較低能級的電子躍遷伴隨有電磁波的發射。

已知，金屬中的自由電子以速度υ～0.01с(с為真空中的光速)運動。電子氣的粒子的這種混沌運動具有純粹量子的、而非熱的起源——甚至在絕對零度時也不會停止。

銅中自由電子的運動速度(費米速度)為υ＝1.58·10⁶m/s，并且當在感應線圈中使用銅線時，由傳導電子的交替運動引起的電磁波的長度對應于

其中：