CN101067404A

CN101067404A - 光辐射能量应用技术

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Publication number: CN101067404A
Application number: CNA2007100010643A
Authority: CN
Inventors: 康健
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2007-11-07

Abstract

光辐射能量应用技术，是在现有科学成果基础上，即基态流体物质经光照射，分子中电子能够吸收光子形成活化分子，并能够以释放光子的形式跃迁还原原理基础上予以实现的。光辐射能量应用技术涉及的技术领域，是指在流体物质领域基态热化学应用或初级反应前，对流动物质进行的光辐射、照射激发做功，使流体物质受光激，分子中电子吸收光子而被激活形成的活化分子，构成的光学应用和光化学反应在流体领域中的应用，为流体物质应用或初级反应提供能量。1是原子核、2是电子轨道、3是轨道能级间、4被激发到高能级的电子、5是跃迁回到基态轨道的电子、6是释放光子能量。

Description

光辐射能量应用技术

所属技术领域

光辐射能量应用技术是在科学上已取得的成果基础上和光学基础上，遵循“能量守恒定律”、“动量守恒定律”、“光化当量定律”，即原子核外的电子能够吸收光子而被激发，并能够释放光子而跃迁还原的原理基础上予以实现的。光辐射能量应用技术涉及的技术领域，是指在流体物质实际生产应用或初级反应前，对流动气体、液体、颗粒体等流体物质进行的光辐射激发处理，使流体物质中分子因受光激，分子中电子因吸收光子形成活化分子，构成的光化学应用或光化学反应在流体领域实际生产中的应用，为流体物质的应用和反应提供活化能量。

技术背景

自然界中任何物质的存在，都必须遵循能量越低越稳定这一自然界中的普遍规律。在物质的微观世界中还必须遵守三个原则：即保里不相容原理、能量最低原理、洪特规则。基态时任何物质的应用还必须遵守“能量守恒定律”，该定律适合“任何自然过程”。

光子能量应用技术，是根据基态时流体物质处于能量最低、最稳定状态状态，按照光学原理结合屏蔽技术予以实现的。化学反应不同于基态热化学应用和热化学反应，属于光化学应用和光化学反应范围。

发明内容

光辐射能量应用技术，是依据“磁光效应”、“玻尔原子论和原子模型图原理”、“费因曼QED图原理”、“光学原理”等科学成果和“能量守恒定律”、“动量守恒定律”、“光化当量定律”。利用不同性能的灯所产生不同波长的光作为“辐射光场”结合屏蔽技术，分别对不同的流体物质(包括流动气体、液体、颗粒体等物质)，在基态热化学应用前或热化学初级反应前，对流体物质进行光激的形式予以实现的光化学应用和光化学反应。使流体物质中分子因受光激而发生变化，分子中的电子吸收光子而被激活形成的活化分子(光化当量定律)，导致流体物质磁性质和光学性质发生变化(磁光效应)，电子从一个较低能量轨道状态跃迁到另一个较高能量轨道状态而吸收光子(玻尔原子论)，电子运动倾角增大、电子之间相互交换光子、而运动加愈快(费因曼QED图原理)。按费因曼QED图原理和玻尔原子理论及原子模型原理解释：电子先吸收一个光子，然后释放一个散射的光子。

由于宏观流体物质是由亿万个分子构成的，因此当流体物质经本技术中这个“光辐射场”辐射激发时，分子中电子吸收光子被激发或活化，当流体物质流离该“辐射光场”后，分子或原中子电子就会相互释放和吸收散射的光子，这一过程是由亿万个分子或原子中电子、带电粒子之间相互交换能量共同进行的。进而有效地延长了光子在宏观流体物质中的停留时间，为光子能量的利用延长了宝贵的时间，因此，就能够在电子从高能级轨道向下低能级以发光的形式跃迁回到基态轨道上，在基态轨道与激发态轨道之间形成能级间能级差的过剩能量得到利用。按费因曼QED图原理和玻尔原子理论及原子模型原理解释：电子先释放出一个散射出的光子，接着再吸收一个散射的光子。

因此在基态流体物质在“热化学”应用或初级反应前，经本技术中这个“辐射光场”被激发或活化处理后，结合屏蔽(防止光子的流失)瞬间及时合理地应用，就能够使流体物质在被辐射光场所辐射出的光子激发或活化形成活化分子后，暂时拥有的过剩能量在实际应用中得到利用(电子从一个较高轨道能量状态跃迁到另一个较低能量较低轨道状态而发光，辐射出来的光子能量就是这两条轨道之间能级差的能量[玻尔原子理论])。同时也克服了基态下流体物质在“热化学应用”或“热化学反应”时受热影响而造成的能源浪费和环境污染等问题。进而使本技术这个“辐射光光场”所辐射出来的“光子”在实际生产应用做为一种特殊物质得到利用，促进了流体物质在实际应用中“质量得到提高”以及“本身潜在的能量”被激活。即在流体物质“热化学”应用或初级反应前，利用本技术中这个辐射光场所辐射的光子为流体物质的应用提供能量或为初级反应提供活化能量(分子吸收光子而被激发或活化)，形成的“光化学应用”和“光化学反应”在实际生产过程中的应用。从而部分代替基态“热化学应用”或“热化学初级反应”(分子靠吸收热量而被激发或活化)。因此在基态流体物质实际“热化学应用”或“热化学初级反应”前转换为“光化学应用”或“光化学反应”。此过程满足“能量守恒定律”、“动量守恒定律”、“光化当量定律”。

光学原理：发光的物体为光源，光源因发光机制不同主要可分普通光源和激光光源两大类，光源的发光是其中大量分子或原子进行的一种微观过程，因此光源的发光与原子的运动状态有密切关系，按照近代物理理论，原子的能量只允许处在一系列不同的能量状态(称为能级)E₁，E₂，…，En，通常原子总是处在最低的能级E₁上，这种状态称为基态，基态是稳定的，如果在外界作用下，原子吸收外界能量跃迁到较高能级上，原子就进入激发态，这些激发态都是不稳定的，原子在激发态上的平均寿命很短，约有10^-11-10^-8S，然后，原子就会自发的回到较低的能级上，将两能级的能量差以发光的形式发射出去，这种发射机制称为自发辐射，这就是普通光源的发光机制，自发辐射有两个特点：①间歇性，原子发光完全是独立的，每一个原子的平均发光时间Δt激发态的寿命相当短，一般不大于10^-8S，由于能级的损失及周围原子的影响，原子的发光不是连续的，这个原子跃迁到基态后停止发光，另一个原子又开始跃迁到激发态，此起彼伏，每一个原子每一次发的光可以看成是一段长为L＝CΔt，振向一定，初相位一定的光波，称为光波列；②随机性，每一次发光都是随机过程，不同的原子以及同一原子不同次发出的各光波列彼此毫不相关，它们的振向、初相位都随机变化，毫无牵连，直至连频率也可以各不相同，这种辐射机制的随机性就造成了光波的随机性，光波的随机性是光波的特征性。

光的定义：光是一种电磁波、是一种具有能量和动量的波物质，它能够携带能量并以波的形式传播。

光化学反应原理：一个光量子的能量为E＝hv。光化当量定律：“一个分子吸收一个光子而被活化”，方程表示为：A+hv→A*。活化分子A*即处于激发态。光化学反应过程就是激发分子进行化学反应的过程，其原理就是分子吸收光子的激发分子与激发分子之间的反应或与其它分子之间的化学反应。分子处于激发态，分子结构发生很大变化，如键能、极化率等都会发生变化，这一切使得激发分子比基态分子更容易进行反应。因此能量常规显示结果与基态热化学相比值不一定小于1或等于1，也可能大于1。因为这种反应的光和电子激发后形成轨道之间的能级差的能量利用率是极高的。

光学和光化学反应原理充分说明了：在流体物质应用或初级反应前，利用本技术中“辐射光场”所辐射的光子与流体物质相互作用，对流体物质进行光激活化做功，可使流体物质中分子吸收光子，并对流体物质构成扰动，从而形成活化分子。只要合理结合磁力和屏蔽技术及时合理的应用，仅需投入少量电能，就能够使流体物质得到更加充分的利用和物质内部潜在的能量在更大的程度上、更广泛领域得到开发利用。

本技术中，可以结合磁技术联合应用，例如：在对流体物质进行光激前或光激后，利用磁场(磁力)对流体物质中原子或分子进行激发或活化，来部分代替光激(节省耗电，利用磁能)，也可以利用磁体(包括永磁体，软磁体、钕铁硼等磁性材料等磁性材料)在光场装置周围设置屏蔽或在流动物质被光激后经过的管道周围设置屏蔽，防止光子的散射流失。

本技术中，选用光范围为，可见光区域，波长为：100nm至1700nm，也包括激光范围波长的光，在本技术中做为辐射光场中的辐射光源，在流体领域实际生产中应用。

本技术中，在实际应用时是根据不同流体物质，分别选用不同波长的辐射光，分别对不同流体物质进行的光激激发处理，构成的实际生产中的光化学应用或光化学反应。

本技术中，选用的灯为：紫外线灯、红外线灯、空心阴极灯、高强阴极灯、无极放电灯、激光灯等能够在本技术中起到对流体物质中原子或分子激发的灯。本技术中所选用的灯具，是根据实际情需要，可以选用各种材料和各种形状的灯具，在流体领域实际生产中应用。

本技术中，可以采用各种灯、灯具制作成各种设备或各种装置在流体领域实际生产中应用，也可以直接对流体物质进行光辐射激发的方式在流体领域实际生产中应用。

本技术中，在制作成各种设备或装置时或直接应用时，除了“辐射光场”对流体物质辐射光激一面，其余面均采用壳或罩或屏蔽技术等形式制作保护装置和流体物质处于的容器或管道周围设置的屏蔽设置，也包括磁性材料设置的屏蔽，在流体领域实际生产中应用。要达到的目的是；①是防止光对环境造成污染，②是防止光子的散射流失，所造成的活化分子的失活。

本技术中，本技术可以结合各种机械和设备应用，对通过各种机械或设备的流体物质在实际生产应用前进行激发做功。也可以在制造机械或设备时，将本技术设计在机械或设备中与机械设备在实际生产中应用。

光辐射能量应用技术，与目前的节能技术、产品相比较，具有投入小、收效大、工艺简单、安全、方便、应用面广，可使流体物质能够得到更加充分利用和物质本身潜在的能量被激活并得到利用等优点。同时也克服了基态下流体物质在应用时受热影响而造成的能源浪费和环境污染等问题，可广泛应用于流体物质领域，可为国家和企事业单位节省大量能源和有效的保护环境。

附图说明

下面结合附图对光辐射能量应用技术作进一步描述：

图1是借助玻尔壳层轨道模型对本技术中电子激发态能量利用原理描述图。

图2、图3、图4是借助玻尔锂原子模型对本技术中流体物质基态时、位于辐射光场中、离开辐射光场后分子或原子中电子吸收光子被激发和释放光子能量全过程原理描绘图。

图5是借助玻尔电子轨道模型对本技术中电子在轨道之间跃迁及能级差能量原理描绘图。

图6是借助玻尔壳层轨道模型及阶梯式能量模型对本技术中能量来源原理描绘图。

图7、图8是借助费因曼QED图原理对本技术中电子受到光子作用原理描绘图。

图9、图10是借助费因曼QED图原理对本技术中电子相互交换光子和相互作用原理描绘图。

图11是光化学原理对本技术中分子处于不同状态能量原理描绘图。

图中：1.是原子核，2.是不同密度的轨道壳层或电子轨道，3.是轨道能级间，4.是被激发到高能级的电子，5.是跃迁回到基态轨道的电子，6.是释放的光子能量，7.是基态电子，8.是步骤1接图3，9.是辐射光场，10.是光子，11.是辐射光场中的电子，12.是吸收光子的电子，13.是步骤2接图4，14.是离开辐射光场后的基态电子，15.是E₁电子轨道，16.是E₂电子轨道，17.是在两条轨道间跃迁的电子，18.是阶梯式轨道能级间，19.是时间坐标线，20.是空间坐标线，21.是世界线或一个静止的电子，22.是世界线倾角，23.是电子发生偏转，24.是光子或光子路径，25.是电子沿着一条新的路径进行，26.是电子相互引起偏转，27.是电子之间相互交换光子，28.是电子与自身相互作用，29.是分子在不同状态的能量情况，30.是分子处于基态，31是分子处于激发单重态，32是分子处于激发三重态。

具体的实施方式

图1是借助玻尔壳层轨道模型对本技术中电子激发态能量利用原理描绘图：在图中，原子核(1)外有多个不同密度的轨道壳层(2)，当流体物质中运动电子受到辐射光场作用时，就会对流体物质构成强烈扰动，使分子或原子中电子吸收光子，呈现出被激发到高能级的电子(4)，电子就获得了能量，暂时拥有了过剩能量。当流体物质离开辐射光场后，吸收光子能量的电子，就会以发光的形式释放光子能量或轨道间过剩能量(6)，在图中呈现出跃迁回到基态轨道的电子(5)，届时在跃迁回到基态轨道的电子(5)和被激发到高能级的电子(4)轨道之间形成能级间(3)能级差的过剩能量。这个轨道能级间(3)所释放光子能量或轨道间过剩能量(6)，就是本技术中在流体领域实际生产过程中所利用的激发态能量。

图2、图3、图4是借助玻尔锂原子模型对本技术中流体物质基态时、位于辐射光场中、离开辐射光场后分子或原子中电子吸收光子被激发和释发光子能量全过程原理描绘图：在图2中，锂原子基态时有两层轨道，共有三个基态电子(7)，经步骤1接图3(8)，当锂原子位于辐射光场(9)中，锂原子中三个基态电子(7)同时受到辐射光场(9)所辐射出来光子(10)作用时，其中一个吸收了光子(10)，便呈现出吸收光子的电子(12)和被激发到高能级的电子(4)，电子就获得了能量、暂时拥有了过剩能量，届时在轨道能级间(3)形成能级差的过剩能量。经步骤2接图4(13)，当锂原子离开辐射光场(9)后，便呈现出离开辐射光场后的基态电子(14)，被激发到高能级的电子(4)，就会以发光的形式释放光子能量(6)的轨道间过剩能量，呈现出跃迁回到基态轨道的电子(5)。这个电子轨道能级间(3)形成能级差的过剩能量和释放的光子能量(6)，就是本技术中在流体领域实际生产过程中所利用的激发态能量。

图5是借助玻尔电子轨道模型对本技术中电子在轨道之间跃迁及能级差能量原理描绘图：在图中，在两条轨道间跃迁的电子(17)，说明当电子从一个较高能量状态E₂电子轨道(16)向下跃迁到另一个较低能量状态E₁电子轨道(15)时才会发光，这时辐射出的光子能量，就是E₂电子轨道(16)和E₁电子轨道(15)之间形成轨道能级间能级差的过剩能量。如果电子原来就处在最低能量状态基态E₁电子轨道(15)时，在E₁电子轨道(15)和E₂电子轨道(16)之间就不发生跃迁，除非外面给它能量，它才会从基态E₁电子轨道(15)向上跃迁到E₂电子轨道(16)上，这时它不但不发光，相反会吸收特定能量。本技术中就是根据不同流体物质，分别选用不同波长的光对流体物质进行激发做功，在实际生产中为流体物质应用提供能量。

图6是借助玻尔壳层轨道模型及阶梯式能量模型对本技术中能量来源原理描绘图：在图中，这些不同密度的轨道壳层(2)之间相联系的能级和这些阶梯式轨道能级间(18)，彼此之间靠得很近，就像一个奇怪的楼梯，越往上去，阶梯就越密。说明这些不同密度的轨道壳层(2)与阶梯式轨道能级间(18)的密度与壳层之间的能级有关。这些壳层之间的能量差意味着更大的跃迁，也就意味着本技术在流体领域实际生产过程中，在光波长和磁力的选择应用上，将会产生更大激发能量，并能够使其得到利用。

图7、图8是借助费因曼QED图原理对本技术中电子受到光子作用原理描绘图：在图7中，被称作世界线(21)的直线代表电子路径，它们被绘在时间坐标线(19)和空间坐标线(20)中。直立线也代表一个静止的电子(21)，这样电子在空间位置不变。世界线倾角(22)愈大，电子运动倾角(21)就越大，电子在空间位置变化率也愈大，因而运动的愈快。在图8中还绘出与磁场相联系的光子或光子路径(24)，这样，就可以在图7、8中形象在看到一个与磁场相联系的光子(24)，如何与一个作直线运动的电子发生相互作用，导致电子发生偏转(23)，使其电子沿着一条新的路径进行(25)。由于本技术是在实际生产中的应用，因此当宏观流体物质经本技术中这个辐射光场激发后，分子或原子中运动电子吸收光子，就会像费因曼QED图中一样，运动电子与磁场相联系的光子发生相互作用，导致电子发生偏转(23)，使其电子沿着一条新的路径进行(25)，而愈快。

图9、图10是借助费因曼QED图原理对本技术中电子相互交换光子和相互作用原理描绘图：在图9、图10中，说明了实际进行的过程。在分析电子与光子的相互作用时，电子仍发射光子，但接着又吸收另一个光子，电子相互引起偏转(26)，电子之间相互交换光子(27)，电子与自身相互作用(28)，电子会辐射两个或更多的光子，一个接一个再吸收它们。在本技术中，由于宏观流体物质是由亿万个分子构成的，当流体物质经本技术中这个光辐射场激发后，流体物质暂时就获得了能量，当流体流离该场后，分子或原子中的电子之间就会向费因曼图中一样，电子相互引起偏转(26)，电子之间相互交换光子(27)，电子与自身相互作用(28)，这一过程是由亿万个分子或原子中电子之间相互交换能量共同进行的，在结合屏蔽技术可有效地防止光子的散射流失，因此就会像重力场中旋转的陀螺不会立刻倒下一样，有效地延长了光子在宏观流体物质中的停留时间，为本技术中这个光子能量的利用延长了保贵的时间，并使其能够得到利用。

图11借助光化学原理对本技术中分子处于不同状态能量原理描绘图：在图中，(29)是用来表示分子在不同状态的能量情况，(30)是用来表示分子处于基态，一对自旋方向相反的电子，M＝2S+1，S是自旋磁量子数的代数和，即磁量子数为(+1/2，-1/2)，(31)是表示分子处于激发单重态(S态)，其中一个电子跃迁到更高能级时，一对电子自旋方向仍相反，此时M＝1：(32)是用来表示分子处于激发三重态(T态)。其中一个电子被激发到高能级时，一对电子自旋方向平行，此时M＝3。

从以上图1-图6借助玻尔原子模型原理、图7-图10借助费因曼QED图原理、图11光化学原理对本技术中激发态能量来源和利用原理描述中：不难看出，基态流体物质在热化学应用或初级反应时，受热影响而造成的能源浪费和环境污染等问题。光辐射能量应用技术，就是针对热化学应用或热化学反应中存在的问题，从物质微观领域进行的研究，了解微观电子和带电粒子的基本特性，在现有科学基础上，针对基态流体物质在应用时存在的问题而研究的技术。从而利用本技术中这个光辐射场所辐射的光子结合磁力为流体物质的应用提供能量或活化能，使流体物质中亿万分子暂时拥有过剩能量而被活化，在结合屏蔽技术使这部分过剩能量在亿万个分子中发生连锁扰动使分子更加活跃，在屏蔽作用下使光子不会瞬间散射流失、使分子不会失活，就能够使这部分能量在实际应用中得到利用。进而使流体物质能够得到更加充分的利用和激发态能量得到利用。因此本技术中这个辐射光场中的光子能量和磁力的能量，在实际生产应用中作为一种特殊物质得到利用。促进了流体物质在应用过程中“质量得到提高”和“本身潜在的能量”被激活，并得到利用。

Claims

1、光辐射能量应用技术，是利用光波长在100nm至1700nm的可见光和激光范围的光，在流体领域实际应用中对流动的气体、液体、颗粒物质，在基态热化学应用、热化学初级反应前进行的光辐射激发做功，使流体物质中分子因受光激，分子中电子吸收光子形成活化分子，构成的光学应用、光化学反应在流体领域实际生产中的应用，为基态流体物质的应用提供能量和初级反应提供活化能。

2、根据权利要求1所述的光辐射能量应用技术，其特征是：所利用的能量为基态流体物质中原子、分子中电子、带电粒子经光辐射、照射，吸收光子，电子被激发向上跃迁到高能级轨道上，在轨道间形成能级差的过剩能量，再从高能级轨道向下跃迁回到基态轨道时，所释放的轨道间能级差的过剩能量，即光子能量，在流体领域实际生产过程中的应用。

3、根据权利要求1所述的光辐射能量应用技术，其特征是：所利用的能量为基态流体物质经光照射，分子吸收光子而被活化形成的活化分子，暂时拥有的过剩能量，为流体物质在实际应用中提供能量和化学反应提供活化能。

4、根据权利要求1所述的光辐射能量应用技术，其特征是：防止分子失活、光子的散射流失和保护环境，是采用屏蔽技术、屏蔽材料、磁性材料，在辐射光装置周围和前后流体输送管道上设置的屏蔽，使流体物质携带着过剩能量，即光子能量在实际生产中能够得到利用。

5、根据权利要求1所述的光辐射能量应用技术，其特征是：所利用辐射灯和辐射灯光为，紫外线灯、红外线灯、远红外线灯、空心阴极灯、高强阴极灯、无极放电灯、激光灯做为辐射灯和灯光，在流体领域实际生产中应用。

6、根据权利要求1所述的光辐射能量应用技术，其特征是：在利用灯和灯具制作成设备时，除了对流体物质光激一面，其它面均采用屏蔽保护，在流体物质领域实际生产中应用。

7、根据权利要求1所述的光辐射能量应用技术，其特征是：采用辐射光对流体物质进行辐射激发同时，可以结合磁性材料产生的磁场和电产生的磁场的磁力，对流体物质经行激发做功，在流体物质领域实际生产中应用。

8、根据权利要求1所述的光辐射能量应用技术，其特征是：可以利用光激技术和磁技术结合机械和设备应用，对通过机械、设备的流体物质在实际生产应用中进行激发做功，也可以在设计机械、设备时，将光激技术和磁技术设计在机械、设备中，加工成机械、设备在实际生产中应用