DE1576211A1 - Laser explosion engine - Google Patents
Laser explosion engineInfo
- Publication number
- DE1576211A1 DE1576211A1 DE19671576211 DE1576211A DE1576211A1 DE 1576211 A1 DE1576211 A1 DE 1576211A1 DE 19671576211 DE19671576211 DE 19671576211 DE 1576211 A DE1576211 A DE 1576211A DE 1576211 A1 DE1576211 A1 DE 1576211A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- laser
- engine
- molecules
- cylinder
- lasers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/0007—Applications not otherwise provided for
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
Laser - Explosi.onsmotor angetrieben von hochgespannten Gaseng die durch Molekulartrennung mittels Laser = light amplifieation by stimulated emission of radiation erzeugt worden sind. PatentbeschreibunE: Die vorliegende Erfindun-5 bezieht sich auf 'einen Explosionsmotor angetrieben von hochgespannteh Gasen, die durch Molekulartrennung mittels Läser = light amplification stimulated emission of radiation erzeugt werden.Laser - explosion motor driven by high tension gases that have been generated by molecular separation by means of laser = light amplification by stimulated emission of radiation. Patent description: The present invention relates to an explosion engine driven by high-tension gases, which are produced by molecular separation by means of lasers = light amplification stimulated emission of radiation are generated.
An Explosionsmotoren sind besonders die Otto-1,jlotoren, die mit 'Benzinvergasung arbeiten, und die Diesel-Motoren bekannt, die Schwer-öl verbrennen. NachteiliS daran ist, daß beider Kraftstoff relativ teuer ist und weitgehend importiert werden muß, was besonders in Kri- senzeiten zu bedrohlichen Engpässen führen muße Ferner sind die Ab- gase besonders bei Benzin Sesundheitsschädlich.Among the explosion engines, the Otto engines, which work with gasoline gasification, and the diesel engines, which burn heavy oil, are particularly well-known. Is NachteiliS fact that both fuel is relatively expensive and must be largely imported, which senzeiten especially in crisis leisure lead to shortages threatening Furthermore, the exhaust gases are especially at petrol Sesundheitsschädlich.
Zur Behebung der genannten und bekannten Nachteile schlägt die Erfindung vor, hochgespannte Gase zu vZrwenden, die durch den blolekulrazerfall bzw. die 1.Ilekulartrannun,#; zufolge Bestrahlung der Moleküle mit Lasertrahlen erzeuSt und dann den Explosions- bzw. Verbrennungsmaschinen zugeführt werden. Ausgangspunlt lit die 'I'atsache, daß jedes Molekül über eine bestimate BindunEsenergie verfügt und dazu jede Ansamiiilun-'-#, von 1.'olekülen über die Enerbien der zwischenmolekularen Wechselwirkuni-,en. Die Ener2;ie eines L."-oleküls, das sich aus mehi als einem Atom zusammensetzt, besteht aus 1) der Elektronenenergie 2) der Schwinsunssenergie 3) der Translations- tLn.,d so da13 die Bindungsenergie gleich der Summe dieser Finergien ist E = EB1 + FiSchw + »1,r + Rot - Die potentielle Ener#",ie eines Moleküls besteht aus dem V--rhältnis der Abstoßungskräfte auf der Grundlabe der ;Quantenmechanik. Dazu konu..it, daß ein Molekül geometrische, mechanische, elektrische und optische Eigenschaften sowie thermodynamische samt Entropie, freier Energie, därmekapazität usw. besitzt. Die UntersuchunE aller dieser Fiigenschaften ergibt die quantitative Umrechnung der chemischen Energi-- in thermische, niechanischh und elektrische Energie. So ist beispielswei.se der mittlere Wärmeenergievorrat das Moleküls pro innere Ro tation um eine innere Bindung gleich RT,das macht bei T = 3000 K ungefähr 600 cal / Mol aus; der',Vert ist ungefähr fünf Mal kleiner als die potentielle En--rgie der inneren Rotation, deren Wert demnach mit dem Fünffächen anzusetzen ist.To remedy the above-mentioned and known disadvantages, the invention proposes using high- tension gases which are caused by the decomposition of the molecule or the 1st ilek pathway, #; generated by irradiating the molecules with laser beams and then fed to the explosion or combustion machines. The starting point is the fact that every molecule has a certain binding energy and, in addition, every analysis of molecules about the energies of the intermolecular interactions. The energy of an L. "molecule, which is composed of more than one atom, consists of 1) the electron energy 2) the oscillation energy 3) the translation tLn., I so that the binding energy is equal to the sum of these finergies E = EB1 + FiSchw + »1, r + red - The potential energy of a molecule consists of the ratio of the repulsive forces on the basis of quantum mechanics ..it that a molecule has geometrical, mechanical, electrical and optical properties as well as thermodynamic properties including entropy, free energy, intestinal capacity, etc. The investigation of all these properties results in the quantitative conversion of chemical energy into thermal, mechanical and electrical energy. For example, the average heat energy reserve of the molecule per internal rotation around an internal bond is equal to RT, which at T = 3000 K is about 600 cal / mol; the 'Vert is about five times smaller than the potential en-- rgy of the internal rotation, the value of which is therefore to be set with the fivefold.
Nicht alle diese Energien sind im Liolekül frei, sie sind vielmehr wie beispielsweise die innere Rotation durch die Rotationsisomerie gehemmt, so daß diese innere Blockade und damit Stabilität eine Barriere geSen weitere Verbindun#--,en einerseits und den Zerfall andererseits bildet, die sogenarmite Potentialbarriere. Gelingt es, diese einzureißen, so werden die bisher gehemL-,ten und #;ebundenen Energien und die Übrigen sUmtlich fluei, dazu die der zwischenmolekularen WechseiwirkunGent und sie gehen in freie, ungehemmte Energien über, soweit die Energien nicht in den Atomen gebunden sind. Es ist also nö44 tig, eine Eenergie au:Ezirwenden, #uelche die Potentialbarriere bricht ohne die Atome zu zerstören.Not all of these energies are free in the Li molecule, rather they are such as, for example, the internal rotation is inhibited by the rotational isomerism, so that this inner blockage and with it stability a barrier to further connections on the one hand and the decay on the other hand, forms the so-called armite potential barrier. If it is possible to tear these down, the hitherto hindered, tied and tied ones will become Energies and all the rest of the fluei, plus those of the intermolecular interaction and they go into free, uninhibited energies, as far as the energies are not in the Atoms are bound. So it is necessary to create an energy from: Ezirwend, #uelche the potential barrier breaks without destroying the atoms.
Hierzu schl-;i--#t die Erfindung vor, die für das Einreißen der Potentialbarriere erforderliche, kritische Ener#;ie durch EirrEirkung eines Laserstrahles au-.-' die Moleküle aufzubringen, da dieser übt-r die erforderlichen Schwingungs-, elektrische, Elektroen-, Rotations- und Wärmeenergien verfügtg die zu-, Einleitung das Niolekulrazerfalles nötiz- sind. Der Laserstrahl ist der I-otentialbarriere so zuzuordnen, daß er diese bricht, ohne darüb--r hinausvehende, sch;-idliche Enert#,ien mitzuteilen. Es tritt dann der Kolekularzerfall ein. die einzelnen Atome, Bindungs- und zwischenmolekularen lZechselwirkunr#senergien werden frei. Es ist ohne weiteres ersichtlich, da-'. damit andere Ener-#;ien freigelegt werden, als das bei den herkömmlichen Gb.sgemischen und bei der Schwerölverbrennung jemals möglich war. ErdEeschichtlich hat bereits ein solcher e.'-olekularz-.r#-allsprozei. stattgefunden: Die M Moleküle der urtümlichen Erdamtmospähre lIethan CH4» Ammoniak _NH2 und Wasser H20 zerfielen durch die den Zerfall au--lösende -Nirkun,_ der ultravioletten Strahlen des SonnenlichtS:- in 002, N2 und H, das in das All entwichen ist.To this end, the invention proposes to apply the critical energy required for tearing the potential barrier to the molecules through the effect of a laser beam, since this exerts the necessary electrical vibrations , Electrical, rotational and heat energies are available to initiate the Niolekulra decay are necessary. The laser beam is to be assigned to the potential barrier in such a way that it breaks it without communicating harmful effects beyond it. Molecular disintegration then occurs. the individual atoms, bonding and intermolecular interaction energies are released. It is readily apparent that there- '. so that other energies are uncovered than was ever possible with conventional gas mixtures and heavy oil combustion. Historically, such an e .'- olekularz-.r # -all process already has. place: the M molecules of the primordial Erdamtmospähre lIethan CH4 "ammonia _NH2 and water H20 disintegrated by the disintegration au - solving -Nirkun, _ the ultraviolet rays of sunlight - in 002, N2 and which has escaped into space H.
Für die Erzeugun--- der hochgespannten Gase interes,:ieren vor Illem folgende, beim Molekularzerfall auftretenden Prozesse: Eine Vergrößerung der hiolekularausmaße tritt ein und es wj-chst die \Gre##a#mtzahl der zum Zerfall befähigten L-'>olek#*-ileg und es wird die zur Bindung der Moleküle notwendige Ener#--#ia, die sich, nach dem (zesetz von H, J. Hess berechnen läßt, beim Zerfall frei. Unter der Fiinwirkung der Wärme-der Laserstrahlen tritt ein Verdampfungsprozeß ein, der jedoch so zu dosieren ist, daß keine Entflammung eintritt; die zwischenmolekularen van-der-Waals-Bindungen werden zerstört und damit auch diese Energien freigelegt, zudem führt die Verdampfung zu.einer zusätzlichen Vergrößerung des Volumens. Ferner ist festzustellen, daß I die durch Molekularzerfall frei gewordenen Atome aktiviert und viel reaktionsfreudiger sind als die üblichen. Im übrigen wächst die Terfallsgesehwindigkeit mit; der Länge der Moleküle, und bei Kettenmolekülen sind solche mit gerader und ungerader Atomzahl zu unterscheideng da das Zerreißen geradzahliger Moleküle in zwei ileiche Hälften erschwert und ein harmonischer Laser im allgemeinen nicht dazu befähigt ist. In diesem Falle ist ein ankarmonischer Laser zu verwenden, deas-en Schwingungen sich quantenmechanisch errechnen lassen.The following processes that occur during molecular decay are of interest to the generation of the high-tension gases: An increase in the molecular dimensions occurs and the size of the molecules capable of decay grows # * - ileg and the energy necessary to bind the molecules is released, which can be calculated according to the law of H, J. Hess, released during decay. Under the influence of the heat of the laser beams occurs Evaporation process, which must, however, be dosed in such a way that no ignition occurs; the intermolecular van der Waals bonds are destroyed and thus these energies are also exposed; in addition, the evaporation leads to an additional increase in volume I the atoms released by molecular disintegration are activated and much more reactive than the usual ones. Moreover, the rate of disintegration increases with the length of the molecules, and in chain molecules there are even and odd ones To differentiate atomic number since the tearing of even-numbered molecules into two halves is difficult and a harmonic laser is generally not capable of doing this. In this case an ankarmonic laser is to be used, the vibrations can be calculated quantum mechanically.
, Um diesan Molekularzerfall praktisch nutzbar zu machen, werden
ein oder mehrere, optische Laser-Pumpsysteme mit ebenen oder fokussie renden Resonatorspiegeln
in den Boden oder die Wände einer Druckkammer auswechselbar eingelassen, wobei die
Spiegel beispielsweise aus Quarzgäas-oder Bariumkronglas durckfest sind, da beispieli3wäiae
Quarz glas hohe Druckfestigkeit aufweist und unempfindlich 6egen hohe Tempe raturschwankungen
ist bei Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht. In der Druckkammer sorgen durckfest
einuelassene _##cheibenwischer dafür, daß die Linsen stets SeUen Verschmieren beim
Betrieb geschützt sind.'Als Lasermaterial kommt nur solche-- in Betracht, das die
Moleküle nur verdampft bzw. zerfa-"-len ohne Entflammung. Bei'Rubinstäben von mehr
als 12 mm 0 ist auf die Ge-.La«,li-r von Bruch durch thermische Span*.lunc#.eii
zu achten. Beisuielswei-#e iracht ein ellipsoides-System die geringsten Unkosten;
die Lebensdau3r einer ßlitzlichtlampe kann derzeit mit etwa macii.tal
1 an_cijeben vierden, wobei eine Steigerung durc'-,-aus möglich erscheint.
Bei fokussierenden Resonatorlinsen ist darauf,-zu achten, da."- die Außenseite zu
vergüten ist und daß Luft i:u Fokus explosion...,arti, zusEuin#eneric--fit und ein
Plama hoher Temperatur erzeugtz daher darf ein solcher Laser nur bei Vorhandensein
von 1.'.'oleku4,llen arbeiten 1--öm!en, was durch geeignete Vorkehrungen sich,21rGestellt
wird beispiel-zweise blockiert die Ein4 spritz- oder Einpumpd-.:ise für die Moleküle
die Auslösung des Laser-Strahles, dvr erst nach Zufuhr von 1.,olekülen frei.----eE;eien
wird. Das ist nöti., da son-st d-fe Geffahr '----2steht, da.-. dieses Plasma die
anschlie.!#end durch Malekularzerfall frei werdenden Atome sofort ent--ründet. Im
Übri- en ist die Fokussier-in.# den 1...`olekülen derart zuzuordnen,--daß wohl die
Verdampfun" nicht aber die Entzündun.z eintritt.
Hat durch den Molekularzerfall das entstandene Atongasgemißch den Druck erreichtg der für den Explosionsmotor erforderlich ist, so wird das hochsespannte Gasgenisch nunmehr dem Zylinder des ]bLplosiomze motors gSfs über Vorflutkammern und Rückschlagvontile und unter Zufuhr von zusätzlich komriaigrter Luft oder Sauerstoff geleitotg wo es durch herkömmliche Zündung einem pyrolytischen Prozeß zugeführt wird.If the resulting atomic gas mixture has reached the pressure required for the explosion engine as a result of the molecular breakdown, the highly stressed gas is now fed to the cylinder of the bLplosiomze motor via receiving chambers and non-return valves and with the supply of additional air or oxygen, where it is conveyed by conventional ignition pyrolytic process is supplied.
. Figur 1 zeigt den Erfindungsgenstand im schnitt.
Als Äusführungsbeispiel wurde für den Molekularzerfall die Zufuhr von Steinkohle
gewählt, die in kristalliner Färm als fein verteilter Kohlenstäub in *die Druckkammer
1 über Einspritz- bzw. Einpumpdüsen 10 eingeführt wird, Äuf diese
Moleküle wird nunmehr der vom Pumplicht t über däe Resonatorspiegel 3 aus
Quarz- bzw. Barium onglan, den Saphir 4 un den Rubin 5 in die Druckkammer
1 geleitete Lanerstrahl eingeführt" wobei ggfs Filter den Laserktrahl verteilen,
um zu hohe Temperaturen zu vermäiden. Druckfest eingelassene Scheibenwischer
7
halten die verjÜteten Resonatorspiegel 3 beim Betrieb stets frei
vom Verschmieren. Die beispielsweise Trompeten- oder elliaoiden Laser sind in den
Boden oder die Wände der Druckkamter 1 auswechselbar eingelassen. Der erste
Laserstrahl wird von der Batterie 8-erzeugt. Der Molekalarzerfall der Kohle leGt
die Kohlenstoffatome frei, ferner wird das bei der Kohleverdampftuig erzeuC.te Methan
M4 in C.und N
getrennt, der Stickstoff der Kohle N, ihr Wasserstoff
H werden freigelegt, ebenso werden die Benzol-, Toluol und sonstigen anderen ßestandteile
der Kohle beim Zerfall getrennt, ohne daß zufolge des rasanten Volekularzerfallsprozesses
Teer und sonstige, lästige Neben-r produkte entstehen könnten. Dieses hochgespannte,
aus aktivierten und besonders reakticn-e#f-#higen Ätomen bestehende Gas--er,.isch
wird ggfe' -
noch durch Filter 11 geführt, um Verunreinigungen des
Zylinders 9
auszuschliefien. Über Vorflutka:r-mern 12 und gesich-.-,#,rt durch
Rückshlagventile.17, wird nunnehr das Atomgasgemisch im Zylinder 9 im Augenr
blick deg Ansaugens noch über eine zweite Zuleitung 14 mit ebenfalls
Nach Anlauf des Explosionsmotors kreibt dieser eine Lichtmaschi .ne,- die das Laser-Pumplicht erzeugt und die Batterie wird abgeschaltet-tuid sgfs aufgeladen. Damit ist der Kreislauf geschlossen, der von äer.*Lichtmaschine gespeiste Laserstrahl erzeugt laufend den Molekularierfall, dessen hochgespannte Gase den Explosionsmotor antreiben.After the explosion engine has started, it drives a generator. which generates the laser pump light and the battery is switched off-tuid sgfs charged. This completes the cycle, the laser beam fed by the external generator continuously creates the Molecular Case, whose high-tension gases create the explosion engine drive.
Dem Molekularzerfallsprozeß können auch andere Moleküle zugeführt werdeni wobei allerdings darauf-zu achten ist, daß keine schädlichen Dämpfe entstehen, welche die Leitungen, die Druckkamer und die Zylinder angreifen und schädliche Abgase erzeugen. Dem Durchschnittschemiker wird es nicht schwer fallen, die besonders geeigneten Moleküle ohne besondere Mühe auszuwählen.Other molecules can also be added to the molecular disintegration process Be careful, however, that no harmful vapors are produced, which attack the pipes, the pressure chamber and the cylinders and harmful exhaust gases produce. It will not be difficult for the average chemist to find the most suitable ones Selecting molecules without any special effort.
Die gestellte Aufgabe ist damit roiginell und wirtschaftlich zugleich gelöst. Besonders verwertete Literatur: M, W. Wolkenstein: Struktur und physikalische Eigenschaften der Moleküle. Leipzig 1960. The task at hand is thus solved in an original and economical manner at the same time. Particularly used literature: M, W. Wolkenstein: Structure and physical properties of molecules. Leipzig 1960.
D. Röss: Laser. ParnWurt / Main 1966- A. G. Jr. Sharkey, J. L. Schultz, R. A. Friedel: Gases from Plash and Laser Irridiation of Goal. Nature 202t 4936 (6.6.1964). D. Röss: Laser. ParnWurt / Main 1966- AG Jr. Sharkey, J. L. Schultz, R. A. Friedel: Gases from Plash and Laser Irridiation of Goal. Nature 202t 4936 (June 6, 1964).
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES0112778 | 1967-11-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1576211A1 true DE1576211A1 (en) | 1970-04-02 |
Family
ID=7532023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671576211 Pending DE1576211A1 (en) | 1967-11-10 | 1967-11-10 | Laser explosion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1576211A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19942064A1 (en) * | 1999-09-03 | 2001-03-15 | Kassner Lydia | How an internal combustion engine works |
AT407424B (en) * | 1997-05-30 | 2001-03-26 | Stickler Gerold | Rotary motor |
-
1967
- 1967-11-10 DE DE19671576211 patent/DE1576211A1/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT407424B (en) * | 1997-05-30 | 2001-03-26 | Stickler Gerold | Rotary motor |
DE19942064A1 (en) * | 1999-09-03 | 2001-03-15 | Kassner Lydia | How an internal combustion engine works |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60127672T2 (en) | COMBUSTION IMPROVEMENT SYSTEM AND METHOD | |
DE10350101B4 (en) | internal combustion engine | |
DE2738638A1 (en) | HYDROGEN COMBUSTION ENGINES AND METHODS FOR OPERATING THEM | |
DE102008062572A1 (en) | spark plug | |
WO2005066488A1 (en) | Device for igniting an internal combustion engine | |
EP1329631A2 (en) | Combustion engine | |
DE2458433A1 (en) | IGNITION SYSTEM FOR A POWER MACHINE | |
DE102010017381A1 (en) | Laser ignition system and method for an internal combustion engine | |
EP0311877A2 (en) | Method and cylinder head for admitting fuel to a piston engine | |
DE3133939A1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
DE4438157C1 (en) | Explosive cutting apparatus | |
ES2046014T3 (en) | VAPOR RECOVERY DEVICE FOR A VOLATILE LIQUID DISTRIBUTION APPARATUS. | |
DE1576211A1 (en) | Laser explosion engine | |
DE102008061242A1 (en) | Internal combustion engine | |
DE3432512A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR BURNING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE OR THE INTERNAL ENGINE SUCTION AIR | |
EP2348254B1 (en) | Refueling system for a mobile machine | |
DE102016012669A1 (en) | Method for operating a drive unit with high efficiency and drive unit | |
DE2924910A1 (en) | IC engine spark plug using laser energy - has condenser lens system focussing laser light to point within combustion chamber | |
DE202015009733U1 (en) | Apparatus for improved combustion | |
EP3789474A1 (en) | Emission-free devices and method for carrying out mechanical work and for generating electrical and thermal energy | |
DE2118754A1 (en) | Pulse generator for the ignition of internal combustion engines | |
DE654805C (en) | Working method for internal combustion turbines with liquid or gaseous fuels | |
DE872414C (en) | Method and device for generating compressed gas, in particular as a propellant for gas turbine plants | |
DE515301C (en) | High speed diesel engine with airless injection | |
DE55473C (en) | Blasting machine |