CN1585853A - 材料分子工程和合成的方法及合成器 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种材料分子工程学的新工艺，运用电子激发来进行合成作用，以及一个使这项工艺得以进行的合成器。合成器能改变材料的特性，并可作为一个电子催化转换器或液体或燃料重生器，或一个热泵以改变化学反应的动力学、内燃机的功效、热发动机循环，以及应用于各种用途上，包括控制排放、生产净能、合成新产品、利用汽车二氧化碳废气产生激光束、水处理工厂、制冷系统和通信业，等等。

Description

材料分子工程和合成的方法及合成器

技术领域

本发明涉及材料分子工程，用于控制合成、催化、燃烧、燃烧排放和热力发动机循环性能。本发明还涉及液体和化学制品的分子工程的一种新方法和合成器的结构，其用来控制催化、燃烧、燃烧排放和任何热机循环性能或化学过程。

背景技术

化学反应前的物理特性、化学特性、电荷转移、一种元素或一种化合物的状态、分子结构、键取向以及键强度决定了化学过程的化学动力学、终产物、效率以及热机循环或给定能量输入的机器的运行效率。通过在机器内一个化学反应前或反应过程中改变性能、电荷转移后元素或者化合物的状态以及分子工程，控制化学动力学，即，速度常数、反应时间、反应速度、终产物、效率、产量平衡、热转移以及使用这种元素和化合物进行能量交换来提高一个机器或热机循环性能或效率是可能的。

目前，可利用化学制品或元素完成催化和合成，同时它们不直接参加反应。化学制品或元素在低温和低压下影响该过程的氧化、还原、加速、减速及质量平衡，从该低温和低压未激发条件开始该过程。类似地，燃料的燃烧过程、液体、气体或材料的热转移，以及大部分反应过程都是从它们的分子的未激发状态下起始的。目前，还没有一个方法或一个设备可用来改善、控制或影响催化、合成、燃烧、液体的热转移、热机循环性能、制冷循环运行、汽车排放、内燃机性能、化学反应、物理性能和材料状态的变化、燃料或材料的重形成或分子结构的重排、产生激光束的合成、制氢合成、提高燃料电池效率、发电、通信以及用于各种用途上热泵的经济效益。燃烧排放多数用氧化或还原催化剂或二者的结合处理排放废物的后处理方法控制。还没有一个方法或设备不使用化学品、贵金属、催化剂或添加剂，而是通过激活分子和改变燃烧动力学，对所有的燃料进行预处理，而获得纯净燃烧以减少排放。还没有一个方法可在不用化学品或元素作为催化剂完成催化。没有一个方法或装置可完成所有的工作，如加热制冷剂、燃料、流动状态下的液体或材料以及改变它们的物理特性用于更好地控制以为提高效率改变反应动力学。没有一个方法或装置可利用汽车不断排放的大量二氧化碳、一氧化碳、氮气氧化物气体用来合成和生产激光束，用于更好地驾驶、防撞、燃料预处理和发动机汽缸的激光束点火，激光束点火可实现火焰移动精确度和燃烧控制。没有一个方法或装置可作为所有的液体和气体燃料的共用催化转换器用来从贮存或含有氢的材料中生产富含氢的燃料，并经离子化和离子释放产生电流获。

针对以上所述，本发明通过一个合成器获得材料分子工程的新方法及提出一个技术方案，以期达到目标。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种分子工程方法，其改变以下任一项或所有项，如在化学反应开始之前的物理特性、化学特性、电子或原子或分子携带的电荷或元素或化合物的状态，用以改变化学反应的化学动力学、终产物、效率、质量平衡和热释放，或热机循环或输入给定能量的机器的运行效率。

本发明的另一个目的是提供了一种装置，其促使分子工程反应并导致以下任一项或所有项，如物理特性改变、化学特性改变、电荷转移，在一个化学反应开始之前改变元素或化合物的状态，用以改变化学反应的化学动力学、终产物、效率、质量平衡和热释放，或热机循环或输入给定能量的机器的运作效率。

本发明的另一目的是提供一种装置，用以进行材料分子工程的新反应，并作为一种液体或一种燃料的再形成器，实现以下任一项或所有项，如亚稳状态的皮秒粒子(Pieco second particles)或电子或原子或分子的生成，亚稳状态通过电子捕获或电子射入过程或通过共振捕获过程将放电等离子体的电子气能量转移给要消化的分子，其，用于除了传统的表面催化之外的能量催化；或产生分子键合角度或分子结构重排的材料；或在激发条件下的新材料形成；或粘度或密度发生改变的材料；或温度发生变化的材料；或所有这些方面的组合，这些都可以利用。

本发明的另一个目的是提供一种装置，其促使材料分子工程反应的发生，从而改变燃烧动力学以减少汽车、内燃发动机和燃烧设备的废物排放。

本发明的另一个目的是提供一种装置，其促使分子工程反应的发生，从而改善燃烧以减少汽车、内燃发动机和其他燃烧设备的燃料消耗的性能。

本发明的另一个目的是提供一个装置，当选定合适材料流动通道的结构的材料时，其可用于对含铅汽油、无铅汽油、柴油、所有液体、气体和固体进行处理。

本发明的另一个目的是提供一个装置进行分子工程的新反应。其被安装在汽车或内燃发动机的排气管道和任意一个燃烧过程的排气管道中激发二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物分子，使其合成和生成激光(受激发辐射光放大)束，其也可具有优势地用于其它用途。

本发明的另一个目的是提供一种装置进行材料分子工程的新反应。其被安装在制冷机或任何热机循环或任一化学反应的气体或液体流水管道中，由于它能改变材料的以下任一项或所有项，或由于本发明装置也起一个向系统供能的热泵，从而可提高系统性能和效率。

本发明的另一个内容是发明一个装置进行分子工程的新反应。其被安装在适当材料的流动管道中激活分子和合成以从其它材料组成中获得氢气，或产生携带电子的电流，通过电荷转移、离子化和从材料中电子的运动的发电，并产生清洁能源。

发明概述

本发明涉及材料分子工程，用于控制合成、催化、燃烧、燃烧排放和热力发动机循环性能。本发明还涉及液体和化学制品的分子工程的一种新方法和合成器的结构，其用来控制催化、燃烧、燃烧排放和任何热机循环性能或化学过程。

发明内容

因而，本发明提供了一种材料分子工程的方法，可使用到以下任意一项或所有项或其结合，即，在纵向磁场存在的情况下的电磁波、微波、毫米波、超声波、声波、表面波、等离子体波、纵向静电摇摆器、空间电荷波、静电离子回旋加速波，通过含有该材料的波导进行传播，激发和加速电子，引起碰撞或形成较少空间电荷的碰撞、等离子体生成、等离子体加速和等离子体振荡，促进波和等离子的能量转换，以改变以下任意一项或所有项或其结合，即，材料分子的平移、转动、振动能量水平及电子运动，引起分子能量的改变、键角度的变化、键交换、键取向、分子结构重排以及在亚稳(meta stable)状态下，依照波的传播频率和模式生成皮秒基或粒子，促进以下任一项或全部，即，电子共振捕获、电子注入、空穴转移、能量催化、无光催化、以及在以下任一项或全部或其结合上的改变，即，材料的粘度、密度、温度、特定的热容量、焓、熵、表面张力、能量激活水平，这些会影响工艺中的化学动力学、强化任何机器或热机循环的性能和总体效率。

本发明还提供一个装置/发明物，促进材料的分子工程过程，如图1-4所示，所述的装置包括：

一个直管(1)，载有材料、液体、气体或固体；

管(1)外包一个更大直径的管(2)，管(2)的两端被衬套(6)封闭起来，用于支撑管(1)和使管(1)和管(2)保持在同一个中心轴上；

一个有多个带电流的线圈(3)的绝缘的铜、铝或任一导体缠在管(2)上，管(2)通过施加电势而磁化；

一个包括管(1)和管(2)的同轴系统，其被管(4)包围，其两端被中央带有孔的金属盘或板封闭，象一个带有绝缘衬套(5)和(8)的垫圈，用于使同轴管(1)和管(2)系统保持在其中心上，确保所有三个管的中心线在同一个轴上，整个系统作为一个磁电管和低温等离子发生器连同等离子加速器；

带有半导体层(7)的管(2)内空腔可含有空气或任何气体或任何非传导性物质或用真空机使形成真空，管(2)和带有半导体层(7)的管(4)的腔之间的空间在大气压力下充满空气或任何气体或任何非传导性物质或为真空；

绝缘线圈的端部与电势相连，使电流流过，使管(2)磁化、管(2)腔中的电磁波共振，其中传播模式和频率由单个空腔的空腔管(2)的直径、长度来定，以及由同轴空腔的管(2)和(1)的直径和长度而定；

外套(7)有一个液体流动通路(10)，作为冷却装置防止过热也用来增加流经管(1)液体的温度，如图3所示；

接地支架(9)。

本发明装置的功能性特征由以下实施例作进一步说明：

与管(2)在同一轴上的管(1)成为一个同轴腔共振器，电磁波或微波或其它任何由其产生和传递的波的频率，由管(1)的内径和管(2)的内径以及管(1)和管(2)的长度决定。

取决于管(1)的材料和在管(2)两端的衬套的非传导性和材料，管(1)的电势和管(1)的磁性质和电性质可以改变成与管(2)不同，或保持与管(2)一样。管(1)也为不同模式的电磁波、其它的波或生成的振荡起波导的作用。当把电势加到绝缘线圈的两端，管(2)被磁化，外部的线圈产生一个轴向磁场，带有电流的内部导体产生一个角向磁场，导致在同轴圆筒之间含有等离子。沿磁力线电流的损失可被圆筒两端的环形格栅产生的电势所阻止，由于通过支架(9)接地使圆筒偏于负电，或保持在正电状态，而且由于同轴结构或其中任意一个管，电磁波开始在管(4)、管(2)和管(1)内共振；由于半导体热离子化、电磁离子化，来自同轴管半导体层(7)的导电带的电子被激活，管(2)和管(1)依照端部衬套的材料及非传导性的性能变成正电极，电子受到管(2)和管(1)的正电势的辐射状限制，并以低角动量、非圆形轨道绕轨道运动，以及电子会被隔热地压缩到相互作用区，在此区放射状的电场会比较大。这会增加电子的密度以及他们的垂直和平行能量的比率，电子会迅速地经过互作用区并在那里共同地将能量转移到辐射场。激发辐射会放大微波和产生电子束，其分布函数为满足装置功率水平需要而优化，而电子束轴正好与波导管(1)的轴一致。管(1)携带液体、气体或化学制品或固体或全部，当材料流经管(1)时，磁场随着管(1)的半导体层(7)的导电带的电子激发引起磁发电机的水动力条件，等离子箍缩在等离子初始化流的中央线形成，微波或其它的波与等离子箍缩相互作用产生电子碰撞和电子冲击，其用于进一步带有新标准传送作用(neo classical transport effect)的等离子化。

材料性能会根据材料在动态条件或恒稳态条件而发生改变。一个简单的结构图就可描述装置的详细的工作过程。装置可以由具有任何横截面的直管做成，而不仅是空的圆形横截面，比如，空的方形、空的矩形、空的椭圆形、空的三角形、空的六角形、空的五角形、空的八角形，或是所有形状的结合，用于按照不同的应用和最终用途改变磁场特性和电磁波或其他类型的波的传播的模式以及截断(cut off)频率。

在某些应用上，由于微波辐射而使装置产生的热、用于磁化的线圈产生的热、电场做功使极性分子旋转而产生的热等，都可被由具有液体流动通路(10)的外套(7)而覆盖大部分外层管(4)的液体或气体或化学制品所利用。这样的装配也可作为冷却装置以防止整体过热，也可增加在管(1)内流动的液体的温度，如图3所示。

在某些应用上，波导管可在输入端或输出端或二者连成T接头，以方便一种以上的物质注入波导管，或将波导管内进行合成作用形成的气态成分和用于真空状态的连接处的合成器产生的热进行分离，引起某些液体、碳氢化合物或化学药品分裂成比较小的化合物或成分。

从前述，很明显地看出作为材料载体的直管(1)具有多项功能。它作为一个谐振腔的零件。进一步地，它作为一个波导管。更进一步地，所述的直管(1)是作为微波和其它形式的波发射的高频发热电极。

另一个直径比较大的管(外层管)(2)和围管(4)作为谐振腔。具有同轴的管(1)、管(2)和管(4)的完整同轴系统为微波和任何其它波传播和共振的同轴共振器，也起着磁电管、低温等离子发生器连同等离子加速器的作用。

本发明所述的管(1)可被制成是合成器的一部分或也可是用常规流体管道中的常规管很容易替换如上述制成的管1。结构上的安置可与合成器结合，使常规流体管道置换管(1)成为可能。

如所述的本发明实施例虽然是一个材料合成器，但它的所有派生可应用到很多领域，如内燃机、外燃设备流体管道，化学设备加热液体的流体管道，或化学合成电子催化转换器，或燃料流体管道内的电子催化转换器，或燃料再形成器(reformulator)，以及任何一种热转换设备如内燃机、燃烧设备、热转换设备、制冷设备中的热泵，任何燃烧设备的排气管道，进一步减少排放的内燃机排气管道，或燃烧和未燃烧的化学药品的合成，或激活用来合成的、在排气管道内的二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物分子使激活的排放气体适于激光发生，或适于合成的材料管道使材料适于从其要素中产生或分离氢或从带有电子运动的电流中获得电输出。

本装置应该被安放在发动机汽化器和燃料喷射系统之前，以改变碳氢化合物燃料的性能，，从而提高燃烧效率、减少燃料消耗、减少排放，其既可作为流体管线中的单独的装置也可作为一部分与设备组合结合起来。

合成器要由外壳包围起来并留有材料的流入口和流出口，并接两根线连于电势使它获得能量，当有材料流经它的时使新反应得以开始。本装置激活其内含的材料的分子和电子，引起分子工程必要的电荷转移，并引起以下任何一项或所有项，如分子结构、键取向、键强度、物理特性和化学特性的改变。其没有移动部件，并被固定在本反应的材料流动管道中，或在一个机器里的流动管道中，既可位于入口处也可位于出口处或在流动管道之间以获得最大的功效。

本装置适用于任何汽油、柴油、燃气发动机或使用碳氢化合物作燃料的系统，不必对发动机作任何变动。

本装置利用一些物质的性能，像“电负性(Electro negativity)”，“原子未共享电子对(Influence of Lone Pairs of Atoms)”，“应变及构造(Strains& Conformation)”改变分子键的角度、氧原子的亲合势、和在MHD影响下大分子的等离子化和分离、由于催化作用的氢化、和大分子的直径(dia)顺磁性各向异性、分子的磁性取向，以改变分子的特性，包括与空气混合发动机点火之前的碳氢燃料的能量激活水平。

从原油里提炼出来的汽油、柴油、煤油、润滑油属于碳氢化合物的烷烃组，具有不同沸点，可作为燃料。烷烃的理化特性首先是由所含的碳原子数来决定，其次是结构来决定。在适当催化剂的存在下燃料的激活引起环形张力(Ring Strain)而使烷烃失去一个氢原子。氢原子引起微量硫磺的氢解，释放出硫化氢，其再在激活状态下分解成氢和硫。氢被催化剂的金属表面吸收或被释放为气体，而硫被吸收到金属表面和波导管的半导体层，并作为催化剂加速燃料的再形成。H-H键很弱，反应的氢原子加到双键或加到未共享电子对(Lone Pairs of Atoms)中。燃料中少量湿度和添加剂引起电负性，其在外部磁场的激活下也使氧与未共享电子对键合，以改变燃料的分子结构、和包括激活能量水平、挥发性和燃料质量的理化特性。稀混合气是一个减少污染和燃料价格很好的选择。因为特定的热的比率与空气的接近，稀混合气燃烧缓慢并获得高热量，并且由于低燃烧温度和冷却水和空气损失少而减少分裂损失。但是稀混合气很难点燃，用稀混合气开动发动机需要高的压缩比例或高辛烷燃料。场激励引起分子群的重排和分子键合，催化剂引起异质催化的气相燃烧，其为可燃性极限之外燃烧稀混合气的一个有效途径，而且没有污染物形成。碳氢化合物的气相点燃增加火焰的速度，减少最低点燃能量。催化剂的表面温度控制反应速率而不是环境温度。

一氧化碳、氧化氮和碳氢化合物的排放与空气燃料比率(air fuelratio)有关。在一个装有催化转换器的汽车里，空气与燃料的比率大约是15∶1或更少，以减少排放量；而在使用本发明的装置中，由发动机的条件，空气与燃料的比例从大约16∶1到22∶1，从而节约燃料和减少排放量。

用贫燃料混合物(具有增加的空气输入量)启动的发动机减少燃料消耗和排放、减少发动机的爆震音(使发动机工作平稳)、发动机温度减低，这些说明由于本发明的装置改变了分子结构，使燃料的理化特性发生了改变。

很明显，依照本发明的装置利用了如说明书中列举的很多的科学原理。本发明的精度对增加工作结果和获得最佳运行结果是一个重要的标准。

图示的实施例解释了本装置结构涉及的有效要素、本装置的操作、以及本装置的各种有效要素和构件间的组合或增效作用。

以如下例子对本发明作进一步的解释。然而，下列例子不能解释为对本发明的限制。

应用1-汽车发动机排放控制

在汽车或是具有任何内燃发动机内的汽车中，合成器作为其安装的燃料再生成器(fuel reformulator)的一个预发动机，会带来如下益处：

1.根据发动机条件，英里数增加15％到20％。

2.由于自动脱碳和去除发动机中的漆沉积物，减少了排放量，改善了发动机的性能。

3.在安装了本装置后，由于脱碳和清除积聚在车中发动机里的大部分积累的漆沉积物，最佳状态下运行达到大约3000公里。

4.数分钟内完成安装。

5.无需燃料添加剂或改动发动机。

6.为个人节约原油及为国家节约外汇。

7.适用于两轮车、三轮车、汽车、天霸(Tempos)、吉普、柴油发动机、柴油和汽油发生器、LPG系统、捕鱼拖船、农用柴油泵设备、动力耕作机具和拖拉机。

应用2-制冷和冷却

在制冷系统中，合成器串式安装在制冷剂流管中以增加额外的热能增进制冷剂循环，更好地制冷或减少压缩机能量需求，以降低电力消耗。在比较小的制冷系统和便携式制冷系统中，用合成器取代制冷剂压缩机并被安装在原制冷剂压缩机的位置。使用合成器而不是压缩机，在气体膨胀前用微波热加热制冷剂。因而整个制冷系统使用非移动和非磨损的合成器执行压缩器的功能，减少了电力损耗。

应用3-合成汽车废气产生激光

二氧化碳以及其他氮氧化物在汽车废气中含量高，并在发动机工作期间连续不断地被排放出来，可被合成器理想地用来激活废气分子，以进一步减少排放及促进二氧化碳激光束产生的合成，用于驾驶交通工具、控制碰撞、用激光束引燃、合成燃料、为汽车前进和后退提供精确的测量。

作为激光束发生器，移掉图3中的中央管(1)，发动机废气流过液体管道(10)和端衬套(6)的中央孔，气体进入管(2)腔，在其内二氧化碳和氮氧化物分子电磁波激活，引起粒子数反转和光的发射。衬套(6)的内部附上反射膜以促使腔内光束的反射。在管(2)端的衬套为凹面反射形状，而在另一端的衬套为汇聚透镜形状，将反射激光束从合成器引导出来。

应用4-在极端的天气条件下防止管道内液体结冻

在极冷的天气里，管内液体结冰和由于液体堵住管道破裂极为常见。为防止液体的连续流动和防止液体冻结，将合成器安装在管道内，用微波热保持液体的温度以阻止液体结冰，包括保持液体的粘度和无管内阻力地较容易地抽吸。

应用5-阻止糖浆、硬水管的管道结垢

由于微波产生的分子等离子化可阻止硬水在硬水管的内流体管道和糖浆管内的结垢，本装置可减少抽吸液体所需的压力并也可节省加热费用。

应用6-从柴油、汽油、甲醇和乙醇生成富含氢燃料(hydrogen richfuel)

经过等离子化反应合成器激活碳水化合物的弱键C-H键和许多OH键以及基(radicals)，产生氢或富含氢燃料用于清洁燃烧和减少排放。

应用7-改进管线内或车载燃料质量

本装置的微波和等离子体引起电子迁移，使分子结构重排、容积率改变，其已被气相色谱检测到；键变换、密度和粘度的改变改进了燃料的质量，分别提高了汽油和柴油中辛烷值或十六烷值。

应用8-新药物和化学制品

在许多反应中，由于在激活条件下电荷转移作用化学反应的速度常数和动力学发生了改变，在激活状态下，释放出来的自由基和皮秒基重组获得新的药物和化学品。

应用9-作为利用微波能量、具有非移动部件的热泵

流过合成器的材料吸收微波热是合成器成为一个理想的不带有移动零件的热泵，可增加输入到任何热动力循环的能量，改善热效能。一个例子是在具有或不具有压缩机的制冷循环中的使用。

附图说明

图1为液体合成器的正剖面图。

图2为液体合成器的正面图，具有以线圈缠绕的管状材料通道。

图3为液体合成器的正面图，具有覆盖其表面的外壳以吸收生成的热。

图4为液体合成器的正面图，其在一个与一个外部真空源相连的真空室内，用于低分子结构的再形成、分裂、分离。

本发明的优势

1.当用于汽车如两轮车、三轮车、汽车、Tempos、吉普、柴油发动机、柴油和汽油发生器、LPG系统、捕鱼拖船、农用柴油泵设备、动力耕作机具和拖拉机，合成器很容易安装。它可将一氧化碳的排放几乎降到零的水平，未燃烧的氢-碳排放量减少到没有多少百个ppm，柴油烟的排放量与初始测量值相比下降60％以上，依照发动机的条件、不对燃料添加任何添加剂或变更发动机的情况下，增加了15-25％公里数。由于从发动机燃烧室自动脱碳和清除杂质，合成器提高了发动机的功效。

2.为个人节约原油及国家节约外汇。

3.当安装在制冷液体管道时，它提高了制冷系统的效率并节省压缩机的功率和电能。

4.用于汽车排气时，有助于激活二氧化碳、一氧化碳和氮氧化物分子进行合成以产生激光，其更好地用于驾驶防止相撞、预处理燃料，并用于发动机点火并控制火焰速度和改善燃烧。

5.激活分子实时地获得富含氢燃料。

6.加速从甲醇、乙醇、柴油、汽油和许多富含氢液体中产生氢的过程。

7.因在分子激活和改变化学反应动力学过程中产生基团，促进新药的形成。

8.避免在冬天所有液体管道内液体结冻。

9.避免糖工厂的硬水管道和糖浆管道结垢。

10.移动通信的便携式天线。

11.作为无移动部件的热泵，提高任何热动力循环或热机或制冷的效率。

12.用于改变化学反应速度常数和动力学。

以前所述当然仅是帮助理解本发明，并不意味着本发明在实际应用中仅限于内燃发动机和燃烧技术。根据上述公开的内容，本发明的许多其它具体实施例和相关的实际应用对本领域技术人员都是显而易见的。本发明的任何替代、更改对本发明是容易进行的，并同时不背离本发明的构思，它们都在以下的权利要求的范围内。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1.一种独有的材料分子工程的方法，控制合成、催化、燃烧、发射、热机循环性能、化学反应的动力学、材料的物理和化学特性、波的产生、传播和振荡，所述方法包括：

(a).制作和使用合成器，合成器由半导体、纳米线、纳米管、同轴腔共振器连同等离子体加速器、波导、电极、电磁源组成，如图1-4所示；

(b).使所需要材料流经合成器；

(c).通过电势使线圈产生一个轴向电磁场，和通过合成器内部的导体产生一个方位角场，合成器内部导体带有电流能在合成体内形成等离子体；

(d).电磁场与或不与热和声一起激发半导体导电带的电子，形成纳米线、纳米管系统的一部分，和激发波导/同轴管半导体层的电子，以及激发流经波导的材料的电子，由于电子空穴等离子体机制在室温下增益，促使纳米线、纳米管系统、半导体宽带沟发射光子，导致激光发射和纳米线、纳米管成为法布立-拍若空腔和光放大的增益介质；

(e).所述的纳米线、纳米管系统在同轴管或波导或位于其上带有适合数目电磁源线圈的波导的金属接点之间形成，使用半导体材料，如，氧化锌、硅、氮化镓、氧化铁、富勒烯、五氧化钒及其类似物，并填充在同轴管或包含纳米线、纳米管系统的波导之间，带有适于特定纳米线、纳米管的聚合物或绝缘体，以及用催化剂和加速器使聚合物或绝缘体固化，提供复合材料以具有所需的电、光、热和机械的组合特性；

(f).在金属纳米颗粒系统衍射极限以下的电磁能，引起有利于等离子体的纳米颗粒共振，导致纳米刻度的光学功能，基于内部颗粒距离和穿行于波导内的等离子体波，从而导致近场偶联；

(g).传播、放大或削弱波导内的多种波并引起磁循环二向色性；

(h).电子加速导致碰撞或低离子化碰撞，空间电荷形成、冷等离子体形成、等离子体加速，和等离子体振荡，使能量转移；

(i).由于在费米表面波相互作用以及小于表层的宽度的能量沟，利用分子进行能量吸收或释放，阻碍或促进电磁波的传播，由于电荷转移，从而使电子密度发生变化，形成一个类似于催化作用的电磁场环境；

(j).以光谱发光或发射或辐射或微波或毫米波或表面波或等离子体波或纵向静电振荡或空间电荷波或静电离子回旋或阿尔芬波的形式，与等离子体或超声波或声波结合或以上所有波的结合包括电子波在内的形式释放或吸收能量；

(k).结合或过滤以热、光、光谱发光以及具有不同的振幅和频率的多种波的形式释放出的能量，与应用电压而产生的电磁波一起来传播或产生共振，与波、等离子体和材料通过电子共振捕获或电子捕获或电子射入，一同进行能量转移；

(l).促进热、光、光谱发光、多种波能量和电子移动的协同效应，改变材料分子的平动能、振动熵、转动能和电子运动，导致分子能量水平改变、分子键角度的改变导致构造或键的交替，从而改变材料的物理和化学性能任何一项或所有或其结合；

(m).促进以下任何一项或其结合的改变，温度、密度、粘度、状态变化、材料的空间电荷、由分子激发形成的皮秒基、材料分子键的重排、激发能量水平、焓、熵、表面张力、特定的热容量，特定的热容量，其使材料具有变化了的特性，在激发条件下或在经过合成器之后很少皮/钠秒条件下，改变化学反应的速率常数、催化、合成和一个化学过程中的反应动力学，燃烧导致改变的热转移、热释放，带有改变的质量平衡的改变的终产物。

2.如权利要求1所述，其中，所述波选自电磁波、微波、毫米波、超声波、声波、表面波、等离子体波、纵向静电振荡、空间电荷波、静电离子回旋波、与等离子体想结合的阿尔芬波、红外热波、光谱发光。

3.如权利要求1所述，其中，所产生的波既可以作为单一的波使用，也可作为几个所需要的波的结合或是所有的波的结合来使用。

4.如权利要求1所述，其中，在权利要求1中的步骤(1)中，物理和化学特性的改变所受影响包括材料分子的平移、转动、振动能量大小、电子移动，导致变化存在于分子能量、键角度的变化、键交替、键取向、分子结构的重排、根据频率而皮秒基或粒子的产生、通过波导的波传播模式。

5.如权利要求1所述，其中，所述方法促进在材料中的“能量催化”，其伴随着亚稳状态下皮秒基粒子或电子或原子或分子的生成，能够从电荷等离子体电子气态将能量转移到被激活的分子，其通过电子俘获过程或电子注入过程，或通过除传统表面催化外还有共振俘获过程。

6.如权利要求1所述，其中，所述方法促进材料性能在以下任何一项或所有或其结合中有所改变，粘度、密度、温度、特定的热容量、状态变化、材料的空间电荷、焓、熵、表面张力，和材料的激活能水平，其在提高任何机器或热机循环的性能和全功效的过程中影响化学反应动力学。

7.如图1-4所示的合成器，进行材料分子工程反应，控制需处理的材料的合成、催化、燃烧、发射和热机循环，并且合成器的功能为波发生器、振动器、光和等离子体的波导和一个具有腔容电动力学的固态离子器，所述装置包括：

(a).一个两端开口的中央管道[直管](1)，用于运输材料和作为入口和出口、波导和对如下材料微波加热的高频发热电极；

(b)一个中空管径较大的管道[直管](2)，其两端被衬套(6)封闭，支撑管(1)；

(c).步骤(a)和(b)中的管道[管子]被安置在它们中心的同一轴上；

(d).大量的线圈(3)缠在管道[管](2)上，使管(2)在应用电势时成为电磁源；

(e).线圈的端部连于电势，产生电流和使管(2)和管(1)腔内的电磁波发生共振，通过加热线圈和经过环绕线圈的电子波，激活线圈之上及在波导连同管(2)和管(4)之间的环面的纳米线、和纳米管和半导体构成的绝缘组合，由于在室温下用来增益的电子空穴等离子体机制使等离子体加速，光子发射，导致微波激射器和激光的活动以及纳米线、纳米管成为法布立-拍若空腔和在波导及连同管内光放大、波传播的增益介质；

(f).包括管道[管](1)和(2)的同轴系统被管道[管](4)所封闭，其两端被一个金属盘封闭，带有绝缘衬套(5)和(8)的金属盘起支持位于中央、管(1)和管(2)的作用；

(g).根据合成器输出需要，管(1)和管(2)之间的空间充有大气压的空气或任一气体或带有纳米线、纳米管和任何非传导性组合物，或是真空；

(h).非传导性组合绝缘体的电容率随着与处理材料相作用的波的频率而改变，从全绝缘到半导体的部分绝缘，通过以下面任一种或所有对其外包，硅纳米线、氧化锌纳米线、氮化镓和氧化铁纳米线，以及与催化剂、加速器和树脂组合物一起形成的纳米管列；

(i).半导体层(7)覆盖在管(1)上，管(2)和管(4)的外表层和内表层；

(j).一个液体流动通道(10)包围管(4)，当合成材料需要时，用于冷却合成器防止过热或增加流经管道(1)的液体的温度；

(k).支架(9)位于管(4)的任一侧，用来接地；和

(l).衬套(6)位于管(2)的任一侧，使管(1)磁化或非磁化，并根据材料和绝缘性能使其成为合成器带正电势(阳极)或负电势(阴极)的元件。

8.如权利要求7所述的合成器，其中，绝缘线圈从以下这些导电材料制成，铜、铝或任一导电材料或管(2)上的圆形印制电路板的形式，其为同样直径同样长度的单个导线或一致的金属链，一端为阳极另一端为阴极，或同样直径不同长度的导线缠绕在管(2)上或一致的金属链形成不同的线圈，每一个含一个阳极和一个阴极，以及每一线圈的导线或金属链端部连于同样电源的同样的电极或从不同的电源到不同的电极，分裂线圈的形成促使：

(a)当把具有相同电势的电池串联起来用到其他用途上，并共用一个充电器或带有适合串联电池的输出电流的交流发电机充电时，电池带有相同负荷；

(b)与直流电或交流电或高频电源或各种电源的组合相连同时作为输出，通过同时连接每个不同电源的每个线圈不同端部，产生复合激发和复合波传播；

(c)利用管(2)上相同和不同直径的线圈，来改变阻抗或电阻或合成器的性能，而适合不同的材料处理，适于以上(a)和(b)的步骤或将线圈端部与电势不同的极性相连，以改变磁力极性及其后的波传导，其取决于线圈端部与电源终端连接的变化；

(d)串联或并联的不同直径线圈端部的内连接，控制热和波的发生、传播和振动。

9.如权利要求7所述的合成器，其中，中央管(1)和其上装有绝缘线圈的管(2)起一个正电势(阳极)的作用，波导、同轴共振器，外侧空管(4)将它们包裹、绝缘，与衬套(5)一起构成一个同轴共振器、波导、等离子体发生器连同加速器，围绕环面里的纳米线、纳米管和半导体，起一个负电势如阴极或偏压的作用，在这种装置内，放大作用、传播模式、磁场和电场强度在空腔内的径向和纵向的分布方式，以及电磁波和其它波与经过合成器的液体、气体或化学制品相互作用的频率，都依据以下所选择的参数而定：

----内外管的圆形中空剖面的直径，

----管的长度，

----管的厚度，

----管的横剖面的几何形状或非圆形剖面的尺寸，

----绝缘铜线圈数或带电线圈的数目和直径，

----在直流电的情况下流经绝缘线圈的电流和电压值，以及交流电的情况下的频率，

----空腔介质的介电率，

----管材料渗透率。

10.如权利要求7所述的合成器，其中，所述合成器具有一个液体流通管道(10)的外壳，使管(4)上的材料进行循环，促使：

(a).合成器生成的热吸收，使进行处理的材料在冷却合成器的时候利用热；

(b).通过在外壳(7)的最末端适当地多加一个液体流通管(10)，可将合成器同时用于两个用途上，使外壳(7)提供的液体流通管的总数增加到2，并且将管(1)延长突出于支架(9)之外，提供给管(4)任一端的支架促使一种材料流过管(1)用于合成以及另一种材料流过液体流动通道(10)来利用合成器内的又一种材料生成的热；

(c).使燃料经过管(1)同时汽车空调机内的氟里昂液体经过外壳(7)内的液体流动通道(10)，冷却合成器并向空调机提供热泵效应，以改变它的热动力、性能、冷却效果和吸收的功率，可将合成器作为一种安装的燃料重生预发动机连同电子催化转换器，用于柴油或汽油发动机内的燃料合成。

11.如权利要求7所述的合成器，其中，同轴系统起磁电管和等离子体连同加速器的作用，当电势加到绝缘线圈端部的时候，使电子受到辐射状限制，绝缘线圈由铜或安装在管上的任一导电材料构成，此管起正电极的作用，而外部空管起负电极的作用，通过内部导体形成一个带有方位场的轴向磁场，内部导体带有电流形成一个围绕它的、低角动量的非环行轨道里的等离子体和电子轨道，非环行轨道频率高、隔热地压缩进入互作用区，在此处径向磁场大，因而绝热压缩增加了电子密度以及它们的垂线与能量平行，使共振能量转移到辐射场，产生富有谐波的快波，经激化的辐射形成微波放大作用。

12.如权利要求7所述的合成器，其中，切面为空环的同轴腔起共振器作用的管道[管]的整个长度被另一切面为空环状的管所包围，作为外套及波导，用于以下任意一项、所有项或其结合的波，如，微波、毫米波、超声波、声波、表面波、等离子波、纵向静电振荡、空间电荷波、静电离子回旋波、电子波发生、放大作用，以及这些波的传播和与流经合成器的液体、气体或化学制品的相互作用。

13.如权利要求7所述的合成器，其中，同轴系统确保装置的所有三个管的中心线位于同一个轴上，并且整个系统可作为磁电管、冷等离子发生器连同加速器、同轴空腔天线或波导，以及固态离子设备用来控制合成、催化、燃烧、排放、热动力机循环功效、化学反应动力学、材料的物理和化学性能以及波的发生、传导和振动。

14.如权利要求7所述的合成器，其中，所述合成器可作为微波发生器、同轴腔共振器、等离子体发生器连同加速器、波导的磁电管，和传输微波的高频发热电极，其热量作用于流动的材料，也可作为通信业一个便携式波发生器，在各种几何形状切面而不仅是环行切面或是几种几何形状共同组成的横切面的直管内，以流经合成管材料的共振频率或接近其性能的频率，通过电磁波或其它波的能量转移使材料离子化。

15.如权利要求7所述的合成器，其中，所述合成器具有一个中央管用于在任何时候经过管的材料流动，并且材料流动可以在催化剂存在或不存在的情况下进行，腔内的半导体层可以是也可以不是催化剂，由处理的材料而定。

16.如权利要求7所述的合成器，其中，所述合成器具有一个中央管用于材料的流动，并设置在合成器内作为合成器的一部分可被传统的直管所取代，用于传统的流水管道并保留连接在合成器内的结构安排，使其成为同轴系统、波导、设备和插入现存携带材料的传统流水管道的其它结构安排。

17.如权利要求7所述的合成器，其中，合成器灵活设计用于控制汽车废气的排放，可安装在下述任何需要的部位：

--在汽化器的前面或里面，

--在燃料喷射器的前面、里面或后面，

--在燃料喷射泵的前面，

--在燃料进入歧管的里面和

--在发动机燃料进入口的前方或燃料回流管里，与发动机和燃料箱相连的燃料管里或就在燃料箱里。

18.如权利要求7所述的合成器，其中，当所述合成器用于控制废气排放和作为预发动机装置安装在发动机或汽车燃料管道时，它会通过部分地离子化、氢离子或氢气的释放而改变燃料性能，释放出的氢与燃料中微量的硫反应，在室温或在激发条件及相应的温度下生成硫化氢，设备中铁表面(100)在四位上固定硫原子，给出结构C(2×2)，导致基础方点阵相对于基质晶格旋转45°，吸附的表面浓度随着燃料的数次通过而增加生成结构C(22×2)、C(18×2)、C(16×2)、C(14×2)及最终为C(10×2)，对于发射器中的离子化镍原子也发生类似的吸附、形成P(2×2)并变成旋转30°的根数3x根数3，从而使硫原子固定在十位，直至形成相对于基质原子具有相同晶格P(5×5)的硫原子的紧密排列以及改变的结构，燃料中微量硫形成的吸收层也作为催化剂和氧化剂，在激发条件下加速合成，由于分子能量水平和燃料热值的改变、燃料的水蒸汽与空气比率的改变及燃料的激活能量，合成后的燃料改变燃烧、反应动力学，改变燃烧产品的质量平衡，以减少未燃烧燃料和有毒气体排放，使得用较小燃料与空气比的混合物使发动机工作成为可能。

19.如权利要求7所述的合成器，其中，所述合成器可作为一个电子催化转换器或便携燃料重生器，实时地为汽车/发动机制造富含氢的燃料或作为一个共同催化变换器，汽车燃料选择下述，柴油、含铅和不含铅汽油、含有乙醇或其它添加剂的混合燃料、气体燃料和液体燃料，实时地改进它们的质量。

20.如权利要求7所述的合成器，其中，合成器作为一个微波发生器、同轴腔共振器、等离子体加速器，用于电磁波、表面波、声波、光波、等离子波和许多其它由固态离子结构和腔容电力学产生的波，并可作为对材料微波加热的应用器，从半导体和纳米线、纳米管而来的微波和光发射，可被合成器内的微波被激发辐射作用放大，电子束轴与波导的电子束轴相重合，在装置正电中央导体和负电外部导体之间的电场电子作径向运动，

(a).使电子在轴上移动，以它们横截于轴的一部分动能形成圆形轨道，而微波或其它的波，以及从半导体而来的光子发射或从纳米线、纳米管而来的激光束，引起合成作用；

(b).合成作用包括所有或任一部分或所有液体、气体的离子化，或化学释放离子，自由基皮秒颗粒，分子键角度的变化，分子结构重排和键变化，氧化作用、还原作用、吸收作用、氢解作用、热释放或热吸收、有机合成另外导致取决于被处理液体分子结构的水合作用、键断开、耦合、重排，裂解，变化存在于材料的粘度、密度、温度、激活能量、表面张力以及其它物理-化学性能。

21.如权利要求7所述的合成器，其中，所述合成器与压缩机一起作制冷机的制冷管道内的一个电子内嵌热泵，或是作为小容量系统内压缩机的替代，或作为任何热机循环系统内的热泵，以提高热动力性能。

22.如权利要求7所述的合成器，其中，所述合成器还作为燃料重生器从富含氢的液体或材料里产生或分离氢，用于生成燃料电池中使用的清洁燃料，或者作为电源电池，利用激发的电子并在磁发电机水力流动条件下生成电流。

23.如权利要求7所述的合成器，其中，所述合成器可用来激发汽车或任何发动机排放出的废气，其含有二氧化碳、一氧化碳和氮氧化物，来进一步减少排放量和利用排出的二氧化碳及其它附属产物形成激光束，用于精确的汽车防撞驾驶、燃料的激光束点火、激光束燃料合成，等等。

24.如权利要求7所述的合成器，其中，所述合成器与添加材料一起或不加添加材料而与任何真空系统相连，用于将任何液体或化学物品合成或裂解成质量更轻的原子或分子，或在激活的能量催化条件下用来生产新物质包括新药和化学制品。

25.如权利要求7所述的合成器，其中，所述合成器可阻止流水管道和糖浆管道结垢，也可用于软化水和其它类似的应用，包括作为流水管道的内嵌加热器，在冬天时防止流水管道内液体结冰并改变液体的粘度，用更少的能量来容易进行泵吸。

26.如权利要求7所述的合成器，其中，所述合成器以相同的过程用于多种用途，控制合成、催化、燃烧、排放、热机循环功效、化学反应动力学、材料的物理和化学特性，用于燃料电池、通信业的波发生器和振荡器、制冷机、管道加热、除垢、软化水、利用汽车或任何燃烧机的废气生成激光束作进一步应用，新药品或化学制品或其它物质的制备。

27.如权利要求7所述的合成器，其中，一个内导体连同波导在一个预选频率范围内用于电磁波的传播，带有多个外导体连同波导，一般与外导体连同波导一起安放在同轴处，每一个连续外导体连同波导具有大于相邻的外导体连同波导的直径，多个外导体连同波导其中之一安放在内导体连同波导，在内导体连同波导和相接的外导体连同波导之间形成一个腔，每一对连续的外导体连同波导安放形成一个腔，每一个腔用于预选频率范围内电磁波的传播，当腔内的绝缘气体或空气产生不同频率的波并且在不同的模式下进行传播的时候，使合成器成为用于通信的同轴天线或共振器。

28.如权利要求7所述的合成器，其中，线圈的端部连接一个电势以产生电流，并使同轴腔内的电磁波共振，激发纳米线和纳米管和线圈上同轴波导连同加热线圈的管道环面之间的半导体构成的绝缘组合，围绕线圈的电子波使等离子体加速、由于在室温下用来增益的电子空穴等离子体机制的光子的发射，导致微波激射器或激光的活动以及纳米线、纳米管成为法布立-拍若腔和光放大的增益介质，在波导连同管内的波传播和振动，使其成为一个独一无二的固态离子装置、光学波导、等离子波导、腔容动力学装置。

29.如权利要求7所述的合成器，其中，产生的微波热使汽油或柴油蒸发和将液体燃料转化成气态，直接用于发动机或汽车或与其它气体燃料一起减少废气排放和提高功效。

30.如权利要求7所述的合成器，其中，生成的电磁辐射和微波以便宜的价格用来加速食物和粮食干燥及辐射，还用于阻止汽车水箱或发动机管道在极端天气条件下结冰，包括许多普通加热的应用。

31.如权利要求7所述的合成器，其中，所述的合成器与真空系统结合如图4所示，用其产生的微波热将海水或咸水或污染了的水在降低的温度下蒸发而生成纯水，可以单独使用或与太阳能加热系统一起使用，也可与任何太阳能加热或冷却系统一起作为热源，或是在曝晒和没有阳光照射如晚上或是在雨天的太阳能波动中，，作为输出功能补偿。

32.如权利要求7所述的合成器，其中，所述的合成器除了作为热源外还作为电子内嵌热泵，或是在蒸汽吸收制冷循环流动管道中作为独立的热源，以提高热动力功效。

33.如权利要求7所述的合成器，其中，所述合成器具有同轴波导传播微波和其它不同模式的波，其电场和磁场元件限于在腔内，在波导腔内的电场用来改变火焰性能，如火焰的颜色、烟灰形成、火焰温度、火焰在空腔内的长度，包括以适当电场熄灭火焰。

Claims (27)

1.一种材料分子工程的方法，用来控制合成、催化、燃烧、燃烧排放，并通过使用合成器处理过的材料改进热机的循环性能，所述方法包括以下步骤：

(a).在磁电机的流体力学条件下，使所需材料通过合成器；

(b).与或不与热离子化和声一起，在合成器内产生电磁波或多种波或使其共振；

(c).通过一个同轴管的外部线圈产生一个轴向磁场、并通过带有电流的合成器内部的导体产生一个方位场以在合成器内产生等离子体；

(d).在含有材料的波导管内传播、放大或减弱多种波；

(e).激活波导管/同轴管半导体层的传导带上的电子和流经波导管的材料的电子；

(f).加速电子导致碰撞或低离子化碰撞、空间电荷形成、材料内低温等离子体产生、等离子体加速和释放能量的等离子体振荡；

(g).以光谱发光或排放或多种波的辐射的形式释放能量，多种波包括以下任何一项或所有项，即微波或毫米波或表面波或等离子体波或纵向静电振荡或空间电荷波或静电离子回旋波，阿尔芬波或超声波或声波；

(h).结合或过滤以热、光、光谱发光以及具有不同振幅和频率的多种波的形式释放出的能量，与应用电势而产生的电磁波一起传播或产生共振，并与波和等离子体通过电子共振捕获或电子捕获或电子射入一同促使能量转移；

(i).促进热、光、光谱发光、多种波能的协同效应和电子运动以改变分子的平动能、振动能、转动能和电子运动，导致材料的分子能量水平改变、物理性能改变、化学性能改变，从而导致物-化改变以及化学过程中的化学反应动力学的改变，促使对材料的任一项物理-化学变化或组合的改变，使材料经过合成器之后在激活状态下或很少皮/纳秒，具有变化了的特征。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波从以下的波选择：电磁波、微波、毫米波、超声波、声波、表面波、等离子体波、纵向静电振荡、空间电荷波、静电离子回旋波、与等离子体相结合的阿尔芬波、红外热波、光谱发光。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所产生的波既可以作为单一的波使用，也可作为几个所需要的波的组合或是所有的波的组合来使用。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在权利要求1中的步骤(i)中，受影响的物理-化学特性改变包括材料分子的平移、转动、振动能量大小、电子运动，导致分子能量的变化、键角度的变化、键改变、键取向、分子结构的重排。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，合成、催化、化学反应的动力学的控制、燃烧动力学、物理-化学变化受到以下各项的影响，电子迁移、或在亚稳状态下皮秒基或粒子或电子或原子或分子的生成，通过电子俘获过程或电子注入过程或共振俘获过程，能够从放电等离子体电子气将能量转移到被激活的分子上，导致除传统表面催化外的能量催化。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法促进材料性能在以下任何一项或所有项或其组合的改变，粘度、密度、温度、特定的热容量、状态变化、材料中空间电荷、材料的焓、熵、表面张力和能量激活水平，其对提高任何机器或热机循环的性能和整体效率的化学反应动力学产生影响。

7.一个合成器，进行材料分子工程反应，利用处理的材料控制合成、催化、燃烧、燃烧排放和热机循环的性能，所述装置包括：

(a).一个中央管道即直管(1)，用于传输材料和作为入口和出口、波导管和向流动材料施加微波热的高频发热电极；

(b)一个中空的较大直径的管道即管(2)，其两端被衬套(6)封闭，包围并支持管(1)；

(c).步骤(a)和(b)中的道子即直管被定位在它们中心的同一轴上；

(d).多个线圈(3)缠在管道即管子(2)上，用来经施加电势而进行磁化；

(e).线圈两端与电势相连，使电流磁化管道即管(2)，并使管(2)和管(1)腔内的电磁波和多种波共振；

(f).包括管道即管(1)和(2)的同轴系统被另一管道即管(4)所围住，其两端被一个金属盘封闭，带有绝缘衬套(5)和(8)的金属盘起保持管(1)和管(2)位于中央；

(g).位于管(1)和管(2)及位于管(2)和管(4)之间的腔空间充有大气压下的空气或任一气体或非任何传导性绝缘材料或真空；

(h).位于管(1)和空腔即管(2)和(4)上的半传导层(7)；

(i).流体管道(10)包围管(4)，用于冷却合成器、防止其过热和增加流经管(1)的液体的温度；

(j).位于管(4)任一侧的支架(9)用来接地；和

(k).位于管(2)任一侧的衬套(6)用来磁化或非磁化管(1)并根据材料和绝缘特性使其成为合成器的带正电势或负电势的部件。

8.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，绝缘线圈由一种从铜、铝中选择的导电材料或任一导电材料制成或以在管(2)上环绕的印制电路板的形式形成。

9.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，中央管即管(1)和其上缠绕绝缘线圈的管(2)，其依据衬套(5)材料的非传导性特性而带正电势或负电势，包围共振器的外侧空管带有负电势或偏压。

10.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，所述合成器有一个有液体流动管道的外壳，用于材料的循环以吸收合成器产生的和对流产生的热，并冷却合成器。

11.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，同轴系统起磁电管和等离子体发生器连同加速器的作用，当电极加到绝缘线圈端部的时候，使电子辐射状限制，绝缘线圈由缠绕在管上的铜或任一导电材料构成，此管带正电势，而外部空管带负电势，形成了具有由带有电流的内部导体形成一个带有方位场的轴向磁场，导致等离子体、高频电子以低角动量、非环行轨道、高频率地绕轨道运动，并被隔热压缩到互作用区，在此处放射状电场足够大使绝热压缩增加了电子密度以及它们的垂向与平行能量，促使共振能量转移到辐射场，产生富有谐波的快波，经激发辐射放大微波。

12.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，剖面为空圆的、作为同轴空腔共振器的管道即管的整个长度被另一剖面为空圆状的、作为外壳及波导管的管所包围，该管用于形成以下所有的或任一的或其组合的电磁波：微波、毫米波、超声波、声波、表面波、等离子波、纵向静电振荡、空间电荷波、静电离子回旋波。

13.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，与流经合成器的液体、气体或化学制品相互作用的电磁波及其它波的放大、传播模式和频率，取决于从以下所选择的参数：

----内管和外管的中空剖面的直径，

----管的长度，

----非圆形剖面管的剖面的几何形状和尺寸，

----绝缘铜线圈或带电线圈的数目和其直径、在直流电的情况下流经绝缘线圈的电流和电压值，以及在交流电的情况下，外加另一参数即，

----空腔介质的介电率，

----管材料渗透率。

14.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，所述合成器作为产生微波的磁电管、同轴空腔共振器、等离子体发生器连同加速器、波导管，及作为传送微波和其热量至流动的材料的设备；其由任何几何形状剖面的管构成，所述的管不仅只是圆形剖面，还包括几种几何形状组合的剖面的管；其在流经合成器材料的共振频率或接近其共振频率下，通过电磁波的能量转移使材料离子化。

15.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，所述合成器具有一个中央管用于材料的流动，并且材料的流动在催化剂存在或不存在的情况下进行。

16.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，所述合成器具有一个中央管用于材料的流动，并被制成合成器的一部分，可被用在传统的流体管道中的传统管所取代，并保持合成器中的结构安排，使其成为共轴系统、波导管和高频发热电极的一部分以及插入现存携带材料的传统流水管道的其余结构。

17.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，所述合成器的设计适于控制汽车废气的排放，并可被最佳地定位在从以下选择的任何需要的部位，

--在汽化器的前面或里面，

--在燃料喷射器的前面、里面或后面，

--在燃料喷射泵的前面，

--在燃料输入总管的里面，

--在发动机燃料输入口的前方的任何位置或燃料回流管里，在连接发动机和燃料箱的燃料管里或就在燃料箱里。

18.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，当在发动机或汽车燃料管道里作为一个预发动机装置时，所述合成器改变燃料特性、燃烧动力学、燃烧反应，燃烧产物的质量平衡，以减少未燃燃料和有毒气体，并由于燃料-空气混合物导电的变化、燃料的水蒸汽相对空气比例的变化、燃料的激活能使发动机能够使用燃料与空气比值较小的混合物进行工作。

19.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，所述合成器可作为任何从以下选择的汽车燃料的一个电催化转换器或燃料再生器或一个共用催化器，柴油、含铅和不含铅汽油、含有乙醇或任何其它添加剂的混合燃料、气态燃料和液体燃料。

20.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，微波被合成器内的辐射作用激发而放大，电子束轴与波导管的轴相重合，电子运动被该装置的正电势中央导体和负电势外部导体之间的电场放射状地限制，从而

--使电子在轴上移动，以它们横截于轴的一部分动能形成圆形轨道，以及使微波或其他波引起合成；

--合成涉及以下所有或任一项，即液体、气体或化学物质部分或全部离子化释放出离子、自由基皮秒粒子，变化存在于分子键角度，结构重排和键交换的分子，氧化、还原、吸收、氢解作用、热释放或热吸收，有机合成另外导致取决于被处理液体分子结构的水合作用、键断开、耦合、重排、分裂，变化存在于材料的粘度、密度、温度、激活能量、表面张力、熵以及其它物理-化学性能。

21.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，所述合成器与压缩机一起作为制冷机的制冷管道内的热泵，或是作为小容量系统内压缩机的替代，或在任何一个热机循环中作为热泵以提高性能。

22.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，所述合成器用于材料的合成，从任何富含氢液体或材料里产生或分离氢，使成为清洁燃料或用于燃料电池或其它。

23.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，所述合成器用于激活汽车排放出的、含二氧化碳、一氧化碳和氮氧化物的废气，进一步进行减少排放和形成激光束处理，以用于包括车辆驾驶、防撞、燃料激光束点火及燃料合成等等的其它用途。

24.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，所述合成器与添加材料一起或不加添加材料而与任何真空系统相连，并用于将液体或化学物品合成或裂解成质量更轻的原子或分子，或在激活条件下用来生产新物质。

25.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，所述的合成器可防止流水管道和糖浆管道结垢及包括作为防止流水管道内液体在冬天结冻的流体管道内预热器的类似应用。

26.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，所述的合成器可作为附带便携式雷达或通信天线的振荡器。

27.如权利要求7所述的合成器，其特征在于，所述的合成器作为一个电源，其携带在磁性水动力流动条件下激发的电子，用作燃料电池或以燃料电池增加输出。

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