DE4024515A1

DE4024515A1 - Cold fusion of neutron-contg. hydrogen nuclei - by contact with micro-clusters of subordinate gp. element atoms.

Info

Publication number: DE4024515A1
Application number: DE4024515A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Philberth; Bernhard Philberth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-08-02
Filing date: 1990-08-02
Publication date: 1992-02-20
Also published as: JPH06324167A

Abstract

Hydrogen nuclear fusion is effected by contacting pairs of neutron-contg. hydrogen nuclei with microclusters of 3-100000 subordinated gp. element atoms produced from high temp. ultra-finely divided particles by cooling using a carrier medium. Pref. the microclusters pref. contain 5-200, esp. a magic number of atoms and pref. consist of Pd and/or Ti, opt. alloyed with Ag. The ultra-finely divided particles are formed by evapn., pref. by laser beams or by using particle beams contg. the hydrogen nuclei. Microclusters may be applied to a substrate layer contg. Si, Ti, Gd, Sm or other rare earth which is electrically conductive or which is converted to insulating form pref. by oxidising or nitriding. ADVANTAGE - Process provides reproducible supply of energy for peaceful use by cold fusion of deuterons and/or tritons.

Description

Die Erfindung betrifft ein friedlichen Zwecken dienendes Verfahren zur Fusion von je zwei Wasserstoff-Kernen, deren jeder mindestens ein Neutron enthält.The invention relates to a peaceful purpose Process for the fusion of two hydrogen nuclei, whose each contains at least one neutron.

Es gibt drei Arten von Wasserstoff-Kernen: Die kein Neu tron enthaltenden Protonen, die ein Neutron enthaltenden Deuteronen und die zwei Neutronen enthaltenden Tritonen. Ein Deuteron und ein Elektron bilden zusammen das Deute rium-Atom; ein Triton und ein Elektron bilden zusammen das Tritium-Atom. Die Fusion von je zwei Wasserstoff-Kernen liefert Energie. Nach dem jetzigen Stand der Forschung kommt aber für die technische Energie-Gewinnung nur die Fusion von zwei Deuteronen oder die Fusion von einem Deu teron und einem Triton in Frage.There are three types of hydrogen nuclei: the no new tron containing protons containing a neutron Deuterons and the tritons containing two neutrons. A deuteron and an electron together form the interpretation rium atom; a triton and an electron together form that Tritium atom. The fusion of two hydrogen nuclei provides energy. According to the current state of research but only comes for technical energy generation Fusion of two Deuterons or the fusion of one Deu teron and a triton in question.

Es gibt zahlreiche Forschungsprogramme mit dem Ziel, die Fusion von Wasserstoff-Kernen zur technischen Energiege winnung friedlich zu nutzen. Das ist für die Menschheit ein außerordentlich wichtiges Ziel. Denn im Gegensatz zur Atomkernspaltung hat die Fusionsenergie drei entscheidende Vorteile: erstens ist das zur Fusion gebrauchte Deuterium in praktisch unbegrenzten Mengen vorhanden, zweitens sind die zur friedlichen Nutzung dienenden Fusions-Anlagen für den militärischen Mißbrauch ungeeignet und drittens ist die Entsorgung der bei der Fusion entstehenden Endprodukte vergleichsweise gefahrlos möglich. Das bei der Fusion von zwei Deuteronen entstehende Triton hat eine Halbwertszeit von nur 12,3 Jahren und eine Zerfallsenergie von nur 5683 eV als Beta ohne Gamma (ca. 13 KeV Neutrino). Es läßt sich ideal in einem der großen Eisschilde der Erde beseitigen (B. Philberth, Atomkern-Energie, 1956, 1. Jahrgang, Heft 11-12; B. Philberth, Akademie der Wissenschaften in Paris, C.R. 14/59 (präsentiert vom franz. Hochkommissar für Kernenergie; K. Philberth, Journal of Glaciology, 1977, Vol. 19, No. 81).There are numerous research programs aimed at that Fusion of hydrogen nuclei to technical energy use peacefully. That is for humanity an extremely important goal. Because in contrast to Nuclear fission has three crucial fusion energies Advantages: firstly, the deuterium used for the fusion available in virtually unlimited quantities, second are the peaceful fusion facilities for military abuse is unsuitable and third the disposal of the end products resulting from the merger comparatively safe possible. The merger of triton arising from two deuterons has a half-life of only 12.3 years and a decay energy of only 5683 eV as beta without gamma (approx. 13 KeV neutrino). It can be ideally remove in one of the large ice sheets on earth (B. Philberth, Atomkern-Energie, 1956, 1st year, issue 11-12; B. Philberth, Academy of Sciences in Paris, C.R. 14/59 (presented by the French High Commissioner for Nuclear energy; K. Philberth, Journal of Glaciology, 1977, Vol. 19, No. 81).

Nach dem Stand der Technik werden drei Wege zur techni schen Realisation der Fusion von Wasserstoff-Kernen in Be tracht gezogen. Der erste Weg ist der Einschluß von extrem heißem Wasserstoff-Plasma in magnetischen Feldern, der zweite Weg ist der ebenfalls zu extrem hohen Temperaturen führende Beschuß von aus Wasserstoff bestehenden Kügelchen mit Laser- oder Partikel-Strahlen und der dritte Weg ist die sogenannte kalte Fusion. Die kalte Fusion vollzieht sich bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen; bei spielsweise weit unter 10 000 K. Sie geschieht nicht durch hohe kinetische Energie, mit der Wasserstoff-Kerne aufein anderprallen, sondern durch Vorgänge, die man im weite sten Sinne als katalytische Prozesse bezeichnen könnte.According to the state of the art, three paths become techni implementation of the fusion of hydrogen nuclei in Be traditionally drawn. The first way is to include extreme hot hydrogen plasma in magnetic fields, the the second way is also to extremely high temperatures leading bombardment of spheres made of hydrogen with laser or particle beams and the third way is the so-called cold fusion. The cold fusion is taking place at comparatively low temperatures; at for example, far below 10,000 K. It does not happen through high kinetic energy with which the hydrogen nuclei match collide with each other, but through processes that are could describe the most senses as catalytic processes.

Der erstgenannte Weg erfordert riesige Anlagen und hat bisher noch nicht zu technisch brauchbaren Ergebnissen geführt. Der zweitgenannte Weg berechtigt von der physi kalischen Seite her zu einigen Hoffnungen, ist aber noch weit entfernt von einer technischen Lösung. Das bekannte ste Beispiel des drittgenannten Weges ist die kalte Fusion zwischen einem Deuteron und einem Triton mit Hilfe eines als Katalysator dienenden Myons. Nach dem heutigen Stand der Forschung besteht aber noch wenig Aussicht auf techni sche Energiegewinnung nach diesem Verfahren.The first path requires huge facilities and has So far not to technically usable results guided. The second named path from the physi Kalisch side to some hopes, but is still far from a technical solution. The well-known The first example of the third way is cold fusion between a Deuteron and a Triton using a as a catalyst serving muons. As of today However, research still has little prospect of technology cal energy generation using this method.

Unerwartete Hoffnungen auf eine neue Art von kalter Fusion sind durch ein Experiment von M. Fleischmann und S. Pons (J. Electroanal. Chem., 1989, 261, 301) entstanden. Es handelt sich um die Fusion von zwei Deuteronen in Zusammenhang mit elektrolytischen Vorgängen an Palladium-Elektroden. Dieses Experiment ist zwar bis heute umstritten, aber es hat weltweit Impulse zu Forschungen in dieser Richtung gegeben.Unexpected hopes for a new kind of cold fusion have been determined by an experiment by M. Fleischmann and S. Pons (J. Electroanal. Chem., 1989, 261, 301). It deals related to the fusion of two deuterons with electrolytic processes on palladium electrodes. This experiment is controversial to this day, but it is has impulses for research in this direction worldwide given.

Beachtung verdient ein Bericht der Atomenergie-Kommission der Regierung von Indien vom 1. Dezember 1989 (Barc Studies in Gold Fusion, Edited by P. K. Iyengar and M. Srini vasan, Barc-1500, Bhabha Atomic Research Centre Trombay, Bombay, India). Wie aus diesem Bericht hervorgeht, wurden ausgedehnte Versuchsreihen zur Fusion von Deuteronen im Kontakt mit Palladium und Titan angestellt, wobei in einigen Fällen positive Ergebnisse festgestellt werden konnten. Offenbar wurden dabei zwei verschiedene Prozesse nachgewiesen: Erstens die Entstehung eines leichten Helium-Kerns plus Neutron und zweitens in stärkerem Maße die Entstehung von Triton plus Proton. Die letztgenannte Reaktion entspricht dem theoretisch vorausgesagten Oppen heimer-Phillips-Prozeß (vergleiche: Hora et al., Il Nuovo Cimento, Note Brevi, März 1990, Vol. 12 D, N.3). Trotz der Vielfalt dieser Versuchsreihen ist es dabei aber nicht gelungen, reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen und auch nur in einem einzigen Fall thermische oder elektrische Energietönungen direkt nachzuweisen. Diese Versuche sind also noch weit entfernt von einem technisch nutzbaren Ver fahren zur Energiegewinnung. A report by the Atomic Energy Commission deserves attention the Government of India of December 1, 1989 (Barc Studies in Gold Fusion, Edited by P.K. Iyengar and M. Srini vasan, Barc-1500, Bhabha Atomic Research Center Trombay, Bombay, India). As can be seen from this report, extensive series of experiments on the fusion of deuterons in the Contact with palladium and titanium, whereby in positive results are found in some cases could. Apparently there were two different processes proven: First, the emergence of a light Helium nucleus plus neutron and secondly to a greater extent the formation of Triton plus Proton. The latter Response corresponds to the theoretically predicted oppen Heimer-Phillips process (see: Hora et al., Il Nuovo Cimento, Note Brevi, March 1990, Vol. 12 D, N.3). In spite of however, it is not the diversity of these test series managed to achieve reproducible results and also only in one case thermal or electrical Evidence of energy tints directly. These attempts are So far from a technically usable Ver drive to energy production.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art aufzuzeigen, das durch kalte Fusion von Deuteronen und/oder Tritonen in re produzierbarer und für technische Zwecke brauchbarer Wei se Energie für die friedliche Nutzung liefert.The invention is based on the object to demonstrate a method of the type mentioned at the outset by cold fusion of deuterons and / or tritons in right producible and usable for technical purposes Wei provides energy for peaceful use.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorge schlagen, daß zur Fusion solche Kerne in Kontakt mit Mi kroclustern gebracht werden, die mindestens drei Atome bis höchstens hunderttausend Atome enthalten und diese Atome im wesentlichen mindestens einer der Nebengruppen des Periodensystems angehören, und daß diese Mikrocluster aus mit hoher Temperatur feinst verteilten Partikeln durch Ab kühlung mit Hilfe eines Trägermediums gewonnen sind.To solve this problem, according to the invention suggest that such cores be in contact with Mi Croclusters are brought up to at least three atoms contain at most a hundred thousand atoms and these atoms essentially at least one of the subgroups of the Periodic table and that these microclusters are made up of particles dispersed at high temperature by Ab cooling with the aid of a carrier medium.

Mikrocluster sind ein neuer, erst seit einigen Jahren genauer erforschter Zustand von sehr fein verteilter Mate rie (vergleiche Spektrum der Wissenschaft, Februar 1990). Es handelt sich dabei um Partikel, deren Abmessungen im Nanometer-Bereich liegen. Sie sind aus einer beschränkten Anzahl von Atomen aufgebaut. Schon drei Atome können einen Mikrocluster bilden. Insbesondere bei Mikroclustern mit einer kleinen Anzahl von Atomen bilden diese häufig cha rakteristische Konfigurationen, so daß es sogar berechtigt ist, von einem eigenständigen Aggregatzustand zu sprechen. Ab etwa hunderttausend Atomen pro Mikrocluster gehen die spezifischen Struktur-Merkmale und die speziellen Eigen schaften mehr und mehr verloren. Wesentlich größere Parti kel verhalten sich bereits wie feste oder flüssige Körper des betreffenden Materials. Microclusters are a new one, just a few years ago more precisely researched state of very finely divided mate rie (compare spectrum of science, February 1990). These are particles whose dimensions are in the Are in the nanometer range. You are from a limited Number of atoms built up. Just three atoms can do one Form microclusters. Especially with micro clusters A small number of atoms often form cha characteristic configurations so that it is even justified is to speak of an independent physical state. They go from about a hundred thousand atoms per microcluster specific structural characteristics and the special eigen lost more and more. Much larger parties already behave like solid or liquid bodies of the material in question.

Allein schon die extrem kleinen Abmessungen der Mikroclu ster lassen eine besondere Aktivität ihrer Oberfläche er warten. In der Tat sind die ersten Ergebnisse beim Einsatz von Mikroclustern als chemische Katalysatoren sehr ermuti gend. Diese Tatsache als solche gibt aber noch keinerlei Hinweis auf die Möglichkeit des Einsatzes von Mikroclu stern zur Fusion von Atomkernen. Im Gegenteil, alle bis herigen Erfahrungen haben gezeigt, daß sich bezüglich der Katalyse von Prozeßabläufen auf chemischem Gebiet gemachte Erfahrungen grundsätzlich nicht auf Atomkern-Prozesse anwenden lassen; schon allein deshalb nicht, weil letztere mit Energietönungen verbunden sind, welche größenordnungs mäßig millionenfach über den chemischen Energietönungen liegen.The extremely small dimensions of the Mikroclu alone ster allow a special activity of their surface waiting. In fact, the first results are in use of micro clusters as chemical catalysts very encouraging enough. However, this fact as such does not exist Reference to the possibility of using Mikroclu star for the fusion of atomic nuclei. On the contrary, everyone Past experience has shown that regarding the Catalysis of process flows made in the chemical field Experience fundamentally not on nuclear processes apply; if only because the latter associated with energy tints, which are of the order moderately millions of times above chemical energy tints lie.

Die von der Erfindung aufgezeigten Möglichkeiten, daß und wie Mikrocluster zur Wasserstoffkern-Fusion eingesetzt werden, beruhen auf grundlegend neuen Erkenntnissen. Diese Erkenntnisse sind erst möglich geworden aufgrund der gemeinsamen Schau sowohl der jüngst bei Kaltfusionsexperi menten gemachten Erfahrungen und darauf gegründeter frem der und eigener Erkenntnisse, als auch der spezifischen Eigenschaften von Mikroclustern. In diesem Zusammenhang ist nicht nur der obengenannte Oppenheimer-Phillips-Ef fekt, sondern auch ein neuer, bisher noch nicht veröffent lichter Potentialeffekt zu nennen, der zwischen Teilchen verschiedener Ladung auftreten kann. Derartige Effekte können aber erst zusammen mit spezifisch dazu passenden Mikro-Strukturen geeigneter Medien wirken. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß Mikrocluster für diese Zusammenwirkung vorzüglich geeignet sind; unter anderem durch ihren spezifischen Aggregatzustand, ihre aktiven Zentren, durch ihre starken Oberflächenkrümmungen und ge gebenenfalls durch die an ihnen aufbaubaren hohen elektri schen Feldstärken.The possibilities shown by the invention that and how microclusters are used for hydrogen nucleus fusion are based on fundamentally new knowledge. These Insights have only become possible due to the joint show both of the youngest at cold fusion experiment experiences and foreign experiences based on them of and own knowledge, as well as the specific Properties of micro clusters. In this context is not just the Oppenheimer-Phillips-Ef mentioned above fect, but also a new one, not yet published to call light potential effect that between particles different charge can occur. Such effects but can only be used together with specifically matching ones Micro structures of suitable media work. The invention is based on the knowledge that microclusters are responsible for this Interaction is excellently suited; amongst other things by their specific state of matter, their active Centers, due to their strong surface curvatures and ge possibly due to the high electri that can be built on them field strengths.

Nach der Erfindung sind die zu fusionierenden Wasser stoff-Kerne in Kontakt mit den Mikroclustern zu bringen. Das kann in verschiedener Weise geschehen. Es kann sich etwa um direkten oder indirekten Kontakt mit der Ober fläche oder um inneren Kontakt handeln. Innerer Kontakt ist vor allem bei Substanzen wichtig, die Wasserstoff in sich lösen; beispielsweise Palladium und Legierungen des Palladiums mit Silber oder Platin. Beim inneren Kontakt sind die Wasserstoff-Kerne zuweilen ohne ihre Hüllelektro nen direkt zwischen den Atomen des sie lösenden Materials verteilt.According to the invention are the water to be fused to bring the fabric cores into contact with the micro clusters. This can be done in different ways. It can about direct or indirect contact with the superiors surface or act as an internal contact. Internal contact is especially important for substances that contain hydrogen come loose; for example palladium and alloys of Palladium with silver or platinum. With inner contact the hydrogen nuclei are sometimes without their envelope electrodes directly between the atoms of the material that solves them distributed.

Der Kontakt der zu fusionierenden Wasserstoff-Kerne mit den Mikroclustern läßt sich dadurch verwirklichen, daß diese von Wasserstoff-Plasma oder Wasserstoffgas unter geeignetem Druck umspült oder durchspült werden. Dabei treten die Wasserstoff-Kerne im allgemeinen als Atome oder Atomionen oder als zweiatomige Moleküle oder Molekülionen auf. Die in Kontakt mit den Mikroclustern stehenden Was serstoff-Kerne können aber auch eingebunden in flüssigem Aggregatzustand auftreten; beispielsweise als Verbindungen mit Sauerstoff oder anderen Elementen. Die flüssige Ein bindung ist dann besonders wichtig, wenn elektrische Span nungen angelegt und elektrolytische Prozesse genutzt wer den. Einfachheitshalber ist das erfindungsgemäße Verfahren nachfolgend vor allem für Wasserstoff in der plasmatischen und der gasförmigen Phase beschrieben - es gilt aber sinn gemäß auch für die flüssige Phase, insbesondere für Elek trolyte. The contact of the hydrogen nuclei to be fused with the micro clusters can be realized in that this from hydrogen plasma or hydrogen gas be flushed or flushed with a suitable pressure. Here the hydrogen nuclei generally appear as atoms or Atomic ions or as diatomic molecules or molecular ions on. What is in contact with the microclusters Hydrogen cores can also be embedded in liquid Physical state occur; for example as connections with oxygen or other elements. The liquid one Binding is particularly important when electrical chip and electrolytic processes the. For the sake of simplicity, the method according to the invention hereinafter mainly for hydrogen in the plasma and the gaseous phase - but it makes sense accordingly also for the liquid phase, in particular for elec trolyte.

Falls man den Ausdruck Molekül im weistesten Sinn des Wortes versteht, könnte man den Mikrocluster auch darunter rechnen. Das darf aber nicht darüber täuschen, daß Mikro cluster sehr verschieden von normalen organischen oder anorganischen Molekülen sind. Ein Molekül im normalen Sinn ist die kleinste Einheit einer chemischen Verbindung. Nur deshalb ist der vom Chemiker alltäglich gebrauchte Begriff des Mol (= Gramm-Molekül) sinnvoll und eindeutig. Die che mische Formel einer Substanz anzugeben heißt zugleich, ihr Molekül zu charakterisieren. Dagegen läßt sich zwar die Zusammensetzung, die Größe und vielleicht noch die geome trische Konfiguration eines Mikroclusters angeben, nicht aber eine eindeutige chemische Formel.If you use the expression molecule in the wisest sense of the Understands word, you could also include the microcluster count. But that shouldn't hide the fact that micro cluster very different from normal organic or are inorganic molecules. A molecule in the normal sense is the smallest unit of a chemical compound. Just therefore the term used by chemists every day of the mole (= gram molecule) meaningful and clear. The che To specify the mixed formula of a substance also means you Characterize molecule. On the other hand, the Composition, size and maybe the geome Do not specify the tric configuration of a microcluster but a clear chemical formula.

Das Periodensystem der Elemente unterscheidet zwischen Hauptgruppen- und Nebengruppen-Elementen. Unter Nebengrup pen-Elementen sollen hier alle Elemente verstanden sein, die nicht zu einer Hauptgruppe gehören; also auch die Übergangselemente, die Lanthaniden und die Actiniden. Typische Mikrocluster bestehen oft nur aus einem einzigen Hauptgruppen- oder Nebengruppen-Element. Es gibt aber auch Mikrocluster, die verschiedene Elemente enthalten. Beson dere Bedeutung haben die aus Metallen bestehenden Mikro cluster.The periodic table of the elements differentiates between Main group and sub group elements. Under subsidiary group pen elements, all elements should be understood here, that do not belong to a main group; so that too Transition elements, the lanthanides and the actinides. Typical microclusters often consist of only one Main group or sub group element. There is also Microclusters that contain different elements. Especially the micro made of metals have their meaning cluster.

Im allgemeinen haben die Mikrocluster der Nebengruppen-Me talle im Vergleich zu denjenigen der Hauptgruppen-Metalle beweglichere Elektronen und stärkere Reaktionsfreudigkeit. Das hängt mit der Verschiedenheit der Orbitale ihrer äußersten Elektronen zusammen. Daher sind die Mikrocluster der Metalle und übrigen Elemente der Nebengruppen beson ders geeignet für die Fusion von Wasserstoff-Kernen. Aus diesem Grund sieht die Erfindung vor, daß die Atome der aktiven Mikrocluster im wesentlichen mindestens einer der Nebengruppen angehören. Das kann in der Weise verwirklicht sein, daß die Atome der Mikrocluster ausschließlich oder in überwiegender Zahl zu Nebengruppen gehören. Das kann aber auch so verwirklicht sein, daß eine geringere Zahl von Atomen der Nebengruppen die entscheidende Aktivität bewirkt - beispielsweise durch bevorzugt randständige Lage.In general, the microclusters of the subgroup Me all compared to those of the main group metals more mobile electrons and greater responsiveness. That depends on the diversity of their orbitals outermost electrons together. Hence the microclusters the metals and other elements of the subgroups also suitable for the fusion of hydrogen nuclei. Out for this reason, the invention provides that the atoms of the active microcluster essentially at least one of the Belong to sub-groups. That can be accomplished in the way be that the atoms of the microcluster exclusively or predominantly belong to sub-groups. That can but also be realized so that a smaller number of atoms of the subgroups the crucial activity caused - for example by preferably marginal Location.

Zufällig entstandene Kleinstpartikel sind noch keine Mikrocluster im Sinne des technischen Sprachgebrauchs. Die allgemeinen Eigenschaften und spezifisch gezüchteten Merk male von Mikrocluster hängen mit ihrer Entstehungsweise zusammen. Die Mikrocluster können beispielsweise dadurch gewonnen werden, daß feinst verteilte flüssige Partikel des Ausgangsmaterials durch Abkühlung erstarrt oder gasförmige Partikel des Ausgangsmaterials durch Abkühlung kondensiert werden. In beiden Fällen kann das der Abküh lung dienende Trägermedium etwa ein festes Substrat sein, auf dem die Mikrocluster vorübergehend oder für dauernd abgeschieden werden, oder es kann ein Trägergas sein, in das die feinst verteilten Partikel eingeführt werden.Small particles that have arisen by chance are not yet Microclusters in the sense of technical usage. The general characteristics and specifically bred Merk Male microclusters depend on how they are created together. The microclusters can, for example, thereby obtained that finely divided liquid particles the raw material solidifies by cooling or gaseous particles of the starting material by cooling be condensed. In both cases, the cooling can carrier medium serving as a solid substrate, on which the microcluster is temporary or permanent deposited, or it can be a carrier gas, in that the finely divided particles are introduced.

Nachfolgend werden eine Reihe von Vorschlägen beschrieben, die gegebenenfalls zusätzliche Vorteile bringen und daher als vorteilhafte Ausbildungen des erfindungsgemäßen Ver fahrens in Betracht zu ziehen sind.A number of suggestions are described below, which may bring additional benefits and therefore as advantageous embodiments of the Ver are to be considered.

Besonders vorteilhaft sind im allgemeinen solche Mikroclu ster, die mindestens fünf und höchstens zweihundert Atome enthalten. Damit sind einerseits genügend Atome vorhanden, daß sich jedes von ihnen nach mehreren Richtungen abbinden kann; andererseits ist noch ein beträchtlicher Prozentsatz der Atome an der Oberfläche des Mikrocluster. Mikrocluster mit fünf bis zweihundert Atomen haben besonders starke Oberflächenkrümmungen und zudem meistens auch hohe Ober flächenaktivität und hohes Ionisierungspotential. Sehr günstig sind auch noch Mikrocluster mit bis zu tausend Atomen.Such microclu are generally particularly advantageous ster, which have at least five and at most two hundred atoms contain. On the one hand, there are enough atoms that each of them bind in several directions can; on the other hand, there is still a considerable percentage of the atoms on the surface of the microcluster. Microcluster with five to two hundred atoms have particularly strong ones Surface curvatures and also mostly high waists surface activity and high ionization potential. Very Micro clusters with up to a thousand are also cheap Atoms.

Bei der Herstellung der Mikrocluster entstehen gewöhnlich solche mit unterschiedlichen Zahlen von Atomen. Als "magi sche Zahlen" bezeichnet man diejenigen Zahlen von Atomen, die besonders häufig auftreten. Das ist kein Zufall. Denn Mikrocluster mit magischen Zahlen haben eine besonders stabile Konfiguration und sind daher unter Umständen be sonders geeignet für den erfindungsgemäßen Zweck.Microclusters are usually created during the production process those with different numbers of atoms. As "magi "numbers" are those numbers of atoms that occur particularly often. It is not a coincidence. Because Microclusters with magic numbers have a special one stable configuration and may therefore be particularly suitable for the purpose according to the invention.

Man kann neuerdings mit massenspektrometrischen Verfahren die Mikrocluster sehr präzise nach der Anzahl ihrer Atome aussortieren. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist das aber normalerweise nicht erforderlich. Meistens schadet es nicht, wenn auch Mikrocluster außerhalb des optimalen Atomzahlbereichs vorhanden sind; selbst das Auftreten von Mikroclustern mit weniger als drei Atomen oder mehr als hunderttausend Atomen ist im allgemeinen unschädlich.You can now use mass spectrometric methods the microclusters very precisely according to the number of their atoms sort out. This is for the method according to the invention but not normally required. Mostly hurts it doesn't, even if microclusters are outside of the optimal Atomic number range are present; even the appearance of Microclusters with less than three atoms or more than a hundred thousand atoms is generally harmless.

Bei den obengenannten Experimenten von Fleischmann und Pons und den obengenannten indischen Versuchsreihen werden Palladium und Titan als für die Fusion von Wasserstoff- Kernen erfolgreiche Elektrodenmetalle genannt. Hinsicht lich des Palladium ist das insofern einleuchtend, als die ses eine extrem hohe Löslichkeit für Wasserstoff hat. Das gilt auch für Palladium, das mit Silber legiert ist. Auch Platin löst Wasserstoff, wenn auch in geringerem Maß. Alle vier unmittelbar vorausgehend genannten Metalle gehören zu Nebengruppen. Auf diese Tatsachen gestützte Überlegungen führen zu dem Schluß, daß für das erfindungsgemäße Verfah ren Mikrocluster besonders geeignet sind, die im wesentli chen aus Palladium und/oder Titan bestehen und gegebenen falls mit Silber legiert sind. Auch Platin bietet sich als geeignetes Material an.In the experiments by Fleischmann and Pons and the Indian test series mentioned above Palladium and titanium as for the fusion of hydrogen Cores called successful electrode metals. Terms This is evident from palladium in that the it has an extremely high solubility for hydrogen. The also applies to palladium, which is alloyed with silver. Also Platinum dissolves hydrogen, albeit to a lesser extent. All four immediately preceding metals belong to Subgroups. Considerations based on these facts lead to the conclusion that for the inventive method Ren microclusters are particularly suitable, which essentially Chen made of palladium and / or titanium and given if they are alloyed with silver. Platinum also offers itself as suitable material.

Um Mikrocluster mit geeigneter Konfiguration und vorteil haften aktiven Zentren zu gewinnen, bedarf es eines zweck mäßigen Herstellungsverfahrens. Ein vorteilhaftes Verfah ren zur Gewinnung von Mikroclustern besteht darin, daß in an sich bekannter Weise die feinst verteilten Partikel durch Verdampfung gebildet sind, vorzugsweise mit Hilfe von Laserstrahlen, und daß das der Abkühlung dienende Trägermedium gasförmig ist. Spezifische Vorteile bietet ein Verfahren zur Gewinnung von Mikroclustern, bei dem das Ausgangsmaterial mit Hilfe von Kanalstrahlen oder anderen Partikelstrahlen verdampft wird. Unter Umständen ist es vorteilhaft, wenn in diesen Partikelstrahlen bereits zu fusionierende Wasserstoff-Kerne enthalten sind.To microclusters with a suitable configuration and advantage to gain active centers, there is a purpose moderate manufacturing process. An advantageous procedure ren for the extraction of micro clusters is that in the finely divided particles in a manner known per se are formed by evaporation, preferably with the help of laser beams, and that that which serves for cooling Carrier medium is gaseous. Offers specific advantages a method for obtaining microclusters, in which the Starting material with the help of channel beams or others Particle beams is evaporated. Maybe it is advantageous if already in these particle beams fusing hydrogen nuclei are included.

Für manche Anwendungszwecke des erfindungsgemäßen Verfah rens ist es vorteilhaft, wenn die Microcluster haftend auf einer Substratschicht aufgebracht sind. Mit Hilfe moderner Technologie ist es möglich geworden, daß sie dort haften, aber nicht zerstört werden. Als Substratschicht kann irgend eine ebene oder unebene Schicht aus festem Material dienen. Die Substratschicht kann ihrerseits auf mindestens einer anderen Schicht oder Unterlage aufgebracht sein.For some applications of the inventive method rens it is advantageous if the microcluster adheres to a substrate layer are applied. With the help of modern Technology has become possible for them to stick there but not be destroyed. Can be used as a substrate layer any flat or uneven layer of solid material serve. The substrate layer can in turn be at least another layer or base.

Zur Veränderung der elektrischen, mechanischen oder chemi schen Eigenschaften der Substratschicht-Oberfläche kann es wünschenswert sein, diese ganz oder stellenweise zu "mas kieren", das heißt abzudecken. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn die Substratschicht im wesentlichen aus Silizium und/oder Titan besteht. Auch Seltene Erden, insbesondere Gadolinium und/oder Samarium sind hierfür besonders geeig net. Diese Materiale können dotiert sein.To change the electrical, mechanical or chemi properties of the surface of the substrate layer it would be desirable to use these in whole or in part to "mas kieren ", that is, to cover. For this it is advantageous to if the substrate layer is essentially silicon and / or titanium. Also rare earths, in particular Gadolinium and / or samarium are particularly suitable for this net. These materials can be doped.

Elektrische Vorgänge bringen gegebenenfalls eine entschei dende Unterstützung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Um solche Vorgänge an den Mikroclustern mit Hilfe angelegter elektrischer Spannungen zu beherrschen, ist es vorteil haft, wenn die Mikrocluster und die Substratschicht elektrisch leitend ausgebildet und miteinander elektrisch leitend verbunden sind. Auf diese Weise lassen sich in steuerbarer Weise Potentiale an die Mikrocluster legen und Ströme durch deren Oberflächen hervorrufen.Electrical processes may make a difference Ending support of the method according to the invention. Around such processes on the microclusters with the help of It is an advantage to control electrical voltages sticks when the microcluster and the substrate layer formed electrically conductive and electrically with each other are connected. In this way, controllably apply potentials to the microcluster and Cause currents through their surfaces.

An Spitzen mit kleinen Krümmungsradien lassen sich bekanntlich schon mit kleinen elektrischen Spannungsdif ferenzen beträchtliche Feldstärken hervorrufen. Dieser Effekt läßt sich auch an Mikroclustern hervorrufen. Falls diese auf einer elektrisch leitenden Substratschicht gleichen Potentials aufgebracht sind, gelingt das dann in ausreichendem Maße, wenn das Oberflächenpotential der Sub stratschicht abgeschirmt wird. Um den elektrischen Spit zeneffekt zur Entfaltung zu bringen, sieht die Erfindung als vorteilhafte Weiterführung vor, daß die Mikrocluster Abstände voneinander aufweisen und daß die Substratschicht elektrisch leitend und ihre Oberfläche zwischen den haf tend aufgebrachten Microclustern mit einer elektrisch iso lierenden Schicht bedeckt ist.At tips with small radii of curvature as is well known, even with small electrical voltage differences cause considerable field strengths. This Effect can also be produced on micro clusters. If this on an electrically conductive substrate layer with the same potential are then applied in sufficient if the surface potential of the sub stratschicht is shielded. To the electrical spit The invention provides for a zen effect to develop as an advantageous continuation that the microcluster Have distances from each other and that the substrate layer electrically conductive and their surface between the haf tend applied microclusters with an electrically iso layer is covered.

Das läßt sich beispielsweise derart verwirklichen, daß die Mikrocluster zuerst auf die Substratschicht haftend aufgebracht werden und danach die elektrisch isolieren de Schicht durch chemische Veränderung, insbesondere Oxidation oder Nitrierung, der Oberfläche der Substrat schicht gebildet wird. Derartige chemische Veränderungen bezeichnet man zuweilen als Maskierung. An das Verfahren zur chemischen Veränderung der Substratschicht-Oberfläche sind verschiedene Anforderungen zu stellen: Einerseits muß sie eine ausreichend isolierende Schicht bilden, die den Angriffen durch das zu fusionierende Material und die ent stehende Radioaktivität widersteht, andererseits darf die ses Verfahren die Oberfläche der Mikrocluster nicht unzu lässig verändern.This can be achieved, for example, in such a way that the microclusters first adhere to the substrate layer be applied and then isolate the electrical de layer by chemical change, in particular Oxidation or nitriding, the surface of the substrate layer is formed. Such chemical changes is sometimes referred to as masking. The procedure for the chemical change of the substrate layer surface there are different requirements: On the one hand, must they form a sufficiently insulating layer that the Attacks by the material to be merged and the ent resists standing radioactivity, on the other hand, the This process does not remove the surface of the microcluster casually change.

Es ist aber auch möglich, die elektrisch isolierende Schicht auf der Substratschicht-Oberfläche zuerst herzu stellen und die Mikrocluster erst nachträglich haftend aufzubringen. Elektrisch leitender Kontakt mit der Substratschicht kann dabei etwa so hergestellt sein, daß die Mikrocluster bei ihrer Aufbringung die Isolierschicht durchschlagen oder daß sie - beispielsweise gezielt durch elektrische Felder - auf Stellen der Substratschicht auf gebracht werden, an denen die sie bedeckende isolierende Schicht Löcher aufweist.But it is also possible to use the electrically insulating Layer on the substrate layer surface first and the microclusters only stick afterwards to apply. Electrically conductive contact with the The substrate layer can be produced such that the microclusters, when applied, the insulating layer penetrate or that they - for example by targeted electric fields - on places of the substrate layer brought to where the insulating covering them Layer has holes.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht da rin, daß mit Hilfe einer Gegenelektrode und einer zwischen Substratschicht und Gegenelektrode angelegten elektrischen Spannung die Substratschicht und die auf ihr haftend aufgebrachten Mikrocluster gegenüber dem darüber liegenden Raum ein vorzugsweise negatives elektrisches Potential aufweisen. Durch das elektrische Potential der Mikroclu ster gegenüber dem darüberliegenden und dem sie umgebenden Raum kommen komplizierte Oberflächeneffekte zustande, die der Fusion der Wasserstoff-Kerne dienlich sind. Dieses Potential verursacht im Umraum der Mikrocluster extrem inhomogene Feldstärken, wodurch in der Nähe befindliche Moleküle polarisiert und dadurch von den Mikroclustern an gezogen werden. Wenn dieses Potantial negativ ist, werden außerdem von den Mikroclustern die positiv geladenen Atom ionen und Molekülionen angezogen. Das führt zu einem spe zifischen Anreicherungs-Effekt von zu fusionierendem Mate rial an der Oberfläche und gegebenenfalls auch im Inneren der Mikrocluster. Durch zeitliche Veränderung dieses Po tentials läßt sich die Oberfläche und unter Umständen auch das Innere der Mikrocluster aktivieren. Derartige zeitli che Veränderung kann etwa derart bewerkstelligt sein, daß einer stellbaren oder regelbaren Grundkomponente der ange legten Spannungen modulierende Oberwellen überlagert sind.There is an advantageous embodiment of the invention rin that with the help of a counter electrode and an between Substrate layer and counter electrode applied electrical Tension the substrate layer and that adhering to it applied microcluster compared to the one above Space a preferably negative electrical potential exhibit. Due to the electrical potential of the Mikroclu most opposite to the one above and the one surrounding it Complicated surface effects come about that are conducive to the fusion of the hydrogen nuclei. This Potential causes extreme microclusters inhomogeneous field strengths, which means that nearby Molecules polarize and thus from the micro clusters to be pulled. If this potential is negative, be also from the microclusters the positively charged atoms Ions and molecular ions attracted. That leads to a special specific enrichment effect of mate to be fused rial on the surface and possibly also inside the microcluster. By changing this Po over time The surface can be tentials and possibly also activate the inside of the microcluster. Such timely che change can be accomplished such that an adjustable or adjustable basic component of the ange placed on voltages modulating harmonics are superimposed.

Die genannte Gegenelektrode kann in sehr verschiedener Weise ausgebildet sein. Einige vorteilhafte Anordnungen werden nachfolgend aufgezeigt.The counter electrode mentioned can be in very different Be trained. Some advantageous arrangements are shown below.

Eine besonders geeignete Anordnung besteht darin, daß sowohl die Gegenelektrode als auch die Substratschicht als elektrisch leitende Schicht ausgebildet ist, und daß diese beiden Schichten durch eine isolierende Zwischenschicht körperlich miteinander verbunden, elektrisch aber vonein ander isoliert sind. Vorteilhaft ist jede dieser beiden Schichten als System extrem schmaler Streifen ausgebildet, die fingerartig ineinandergreifen. Als mechanischer Träger dieser Anordnung kann die Gegenelektrode oder die Sub stratschicht oder ein passender Träger der Gegenelektrode oder der Substratschicht dienen. Derartige Anordnung hat zwei Vorteile: Erstens ist damit die Substratschicht mit den darauf haftenden Mikroclustern nicht nach oben mecha nisch abgedeckt, zweitens lassen sich damit extrem kurze Abstände zwischen den Mikroclustern und den die Gegenelek trode bildenden leitenden Streifen erzielen. Letzteres be deutet, daß die Feldlinien zwischen den Mikroclustern und den die Gegenelektrode bildenden leitenden Streifen extrem kurz sind und dadurch bei vergleichsweise kleinen angeleg ten Spannungen und vergleichsweise hoher Flächendichte der Mikrocluster auf der Substratschicht dennoch hohe elek trische Feldstärken an den Oberflächen der Mikrocluster erzielt werden.A particularly suitable arrangement is that both the counter electrode and the substrate layer as electrically conductive layer is formed, and that this two layers by an insulating intermediate layer physically connected, but electrically are isolated. Each of these two is advantageous Layers formed as a system of extremely narrow strips, which interlock like fingers. As a mechanical support this arrangement, the counter electrode or the sub strat layer or a suitable carrier of the counter electrode or serve the substrate layer. Such arrangement has two advantages: First, the substrate layer is included the micro clusters that adhere to it niche covered, secondly, extremely short Distances between the micro clusters and the counter elec trode forming conductive strips. The latter be indicates that the field lines between the microclusters and the conductive strips forming the counter electrode extremely are short and therefore with a comparatively small size tensions and comparatively high surface density of the Microcluster on the substrate layer nevertheless high elec field strengths on the surfaces of the microclusters be achieved.

Eine andere vorteilhafte Anordnung der Gegenelektrode besteht darin, daß diese als elektrisch leitendes Material ausgebildet ist, das der Substratschicht gegenübersteht. Dieses Material kann beispielsweise in seiner vollen Stärke ein Metall- oder Halbleiter-Körper sein; es kann aber auch aus einer dünnen leitenden Schicht bestehen, die auf einen isolierenden Körper aufgebracht ist. Besonders dann, wenn Gegenelektrode und Substratschicht einander in sehr geringem Abstand gegenüberstehen, ist es vorteilhaft, die erstere und/oder letztere durchbrochen auszubilden; beispielsweise durch Kanäle, Löcher oder Poren. Diese können dazu dienen, das zu fusionierende Material quer zur Oberfläche der Substratschicht und der Gegenelektrode zu- beziehungsweise abzuführen. Auf diese Weise kann zugleich die bei der Fusion der Wasserstoff-Kerne gebildete Wärme an die Gegenelektrode abgegeben werden.Another advantageous arrangement of the counter electrode is that it is an electrically conductive material is formed, which faces the substrate layer. This material can, for example, in its full Starch be a metal or semiconductor body; it can but also consist of a thin conductive layer that is applied to an insulating body. Especially when the counter electrode and substrate layer are in each other very close distance, it is advantageous to train the former and / or the latter in openwork; for example through channels, holes or pores. These can serve to cross-material to be fused Surface of the substrate layer and the counter electrode or to dissipate. This way, at the same time the heat generated during the fusion of the hydrogen nuclei be given to the counter electrode.

Eine technisch besonders einfach und zuverlässig reali sierbare Konstruktion besteht darin, daß die Substrat schicht den Außenmantel eines Zylinders bildet, der konzentrisch mit einem Abstand von kleiner als einem Mil limeter zum Innenmantel der als Hohlzylinder ausgebildeten Gegenelektrode liegt, wobei sich das zu fusionierende Material durch den Ringraum bewegt in vorzugsweise radia ler Richtung. Mit dieser Konstruktion lassen sich sogar Abstände zwischen Substratschicht und Gegenelektrode bis herab zu weniger als ein Zehntel Millimeter verwirklichen. A technically particularly simple and reliable reali sizable construction is that the substrate layer forms the outer jacket of a cylinder that concentric with a distance of less than one mil limeter to the inner jacket of the hollow cylinder Counter electrode is located, which is to be fused Material moving through the annulus preferably in radia direction. With this construction you can even Distances between substrate layer and counter electrode up to down to less than a tenth of a millimeter.

Vorteilhaft kommt das zu fusionierende Material durch ei nen zylindrischen Hohlraum im Inneren des Substratschicht- Zylinders, durchströmt dann die porige Substratschicht, sodann einen diese umgebenden Gasraum und anschließend die ebenfalls porige Gegenelektrode.The material to be fused advantageously comes from egg cylindrical cavity inside the substrate layer Cylinder, then flows through the porous substrate layer, then a gas space surrounding it and then the also porous counter electrode.

Je kleiner der Abstand zwischen der Substratschicht und der Gegenelektrode ist, um so größer wird bei sonst glei chen Verhältnissen die Feldstärke in der Nähe der Ober fläche der Mikrocluster. Daher ist es ein anzustrebendes Ziel, diesen Abstand möglichst klein zu halten.The smaller the distance between the substrate layer and the counterelectrode is the same, the larger it becomes otherwise conditions the field strength near the top area of the microcluster. Therefore it is a desirable one The aim is to keep this distance as small as possible.

Dieser Abstand läßt sich extrem klein ausbilden - bis herab zu weniger als ein Mikrometer - indem er im wesent lichen aufrechterhalten wird durch elektrisch isolierende Partikel, die zwischen Substratschicht und Gegenelektrode untergebracht sind. Diese elektrisch isolierenden Partikel können im Sprühverfahren auf die Substratschicht haftend aufgebracht sein. Falls durch Oberflächenrauhigkeiten oder Verunreinigungen einzelne Kurzschlüsse zwischen Mikroclu stern und Gegenelektrode auftreten, so können diese durch selbstheilendes elektrisches Ausbrennen beseitigt werden.This distance can be made extremely small - up to down to less than a micrometer - by essentially Lichen is maintained by electrically insulating Particles between the substrate layer and counter electrode are accommodated. These electrically insulating particles can adhere to the substrate layer by spraying be upset. If due to surface roughness or Contamination individual short circuits between microclu star and counterelectrode occur, so these can by self-healing electrical burnout can be eliminated.

Noch kleinerer Abstand zwischen Substratschicht und Gegenelektrode läßt sich dadurch erreichen, daß die Gegen elektrode auf ihrer der Substratschicht zugewandten Seite mit einer mehrmolekularen Schutzschicht von extrem kleiner elektrischer Leitfähigkeit bedeckt ist. Bei dieser Vor kehrung können die vorgenannten elektrisch isolierenden, als Distanzstücke fungierenden Partikel besonders klein sein. Sie können sogar ganz entfallen. In diesem Fall ruht die Gegenelektrode mit ihrer Schutzschicht direkt auf den Mikroclustern, ohne daß dabei ein ruinöser Kurzschluß entsteht. Die Schutzschicht kann ihrerseits auf eine etwas dickere Sicherheitsschicht aufgebracht sein, welche kleine elektrische Leitfähigkeit hat und Kurzschluß mit solchen Mikroclustern verhindert, die möglicherweise die Schutz schicht durchstoßen. Derartige Schutzschicht und Sicher heitsschicht können stufenlos miteinander vereint sein; beispielsweise indem die Gegenelektrode aus durch Fremd atom-Dotierung elektrisch leitfähig gemachtem Material be steht, dessen Dotierung zur Oberfläche hin stetig abnimmt.Even smaller distance between the substrate layer and Counter electrode can be achieved in that the counter electrode on its side facing the substrate layer with a multi-molecular protective layer of extremely small electrical conductivity is covered. With this before the aforementioned electrically insulating, Particles that function as spacers are particularly small be. They can even be omitted entirely. In this case the counter electrode with its protective layer rests directly the micro clusters without causing a ruinous short circuit arises. The protective layer can in turn apply to something thicker security layer, which is small has electrical conductivity and short circuit with such Microclusters that may be preventing protection puncture layer. Such protective layer and safe layer can be continuously combined with each other; for example, by making the counter electrode out of foreign atom doping electrically conductive material be stands, the doping steadily decreases towards the surface.

Zusätzliche Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dadurch erreicht werden, daß die Mikrocluster von zu fusionierendem Gas in der einen oder der anderen Richtung durchströmt werden. Auf diese Weise läßt sich pro Zeit einheit eine optimale Menge von zu fusionierenden Wasser stoff-Kernen in Berührung mit fusionsaktiven Bereichen in und an den Mikroclustern bringen. Das läßt sich besonders geeignet verwirklichen, wenn die Mikrocluster haftend auf eine Substratschicht aufgebracht sind und sowohl die Mikrocluster als auch die Substratschicht aus einem Was serstoff absorbierenden Material bestehen; beispielsweise Palladium oder Platin. In diesem Fall läßt sich die Wasserstoff-Durchströmung der Mikrocluster etwa derart be werkstelligen, daß das zu fusionierende Material aufgrund eines geeigneten Druckgefälles zwischen den beiden Seiten der nicht porösen Substratschicht, sowohl die Substrat schicht als auch die darauf haftenden Mikrocluster durch dringt. Mit Hilfe einer die freien Stellen der Substrat schicht abdeckenden Maskierung kann dabei das Entweichen beziehungsweise Eindringen von zu fusionierendem Material neben den Mikroclustern verhindert werden. Veränderli che Durchströmungsgeschwindigkeit und/oder veränderlicher Druck des zu fusionierenden Materials kann zu einem wenn auch nur geringfügigen Auf- und Abschwellen der Mikroclu ster führen und dadurch zu deren immer neuer Reaktivierung beitragen.Additional improvement of the method according to the invention can be achieved in that the microcluster of fusing gas in one direction or the other be flowed through. In this way it can be done per time unit an optimal amount of water to be fused fabric cores in contact with fusion-active areas in and bring it to the micro clusters. That can be particularly good suitably realize if the microclusters are adherent are applied to a substrate layer and both the Microcluster as well as the substrate layer from a what consist of absorbent material; for example Palladium or platinum. In this case, the Hydrogen flow through the microclusters be something like this cause that the material to be fused due a suitable pressure differential between the two sides the non-porous substrate layer, both the substrate layer as well as the microclusters adhering to it penetrates. With the help of the free spots of the substrate Masking layer covering can escape or penetration of material to be fused next to the micro clusters can be prevented. Changeable che flow rate and / or more variable Pressure of the material to be fused can lead to an if even slight swelling up and down of the microclu and lead to their ever new reactivation contribute.

Mit Mikroclustern, die in einlagiger Schicht dicht anein andersitzend auf eine Substratschicht aufgebracht sind, lassen sich Flächendichten in Größenordnung von 10¹⁸ Stück pro Quadratmeter erreichen. Noch größere Flächendichten werden dadurch erreichbar, daß die Mikrocluster in mehrla giger Schicht haftend auf eine Substratschicht aufgebracht sind. Die Dicke einer derartigen Schicht kann viel mal oder sogar sehr viel mal so groß sein wie der mittlere Durchmesser der Mikrocluster. Eine solche aus Mikroclu stern bestehende Schicht hat eine außerordentlich große innere Oberfläche.With micro clusters, which are applied close together in a single layer on a substrate layer, surface densities in the order of 10 ¹⁸ pieces per square meter can be achieved. Even greater surface densities can be achieved in that the microclusters are adhered to a substrate layer in a multilayered layer. The thickness of such a layer can be many times or even very many times as large as the average diameter of the microcluster. Such a layer consisting of microclusters has an extraordinarily large inner surface.

Mit Mikroclustern von Durchmessern in Größenordnung von einem Nanometer lassen sich extrem hohe spezifische La dungen, das heißt elektrische Ladungen pro Atom erzielen. Es ist vorteilhaft, wenn das Verhältnis zwischen der elektrischen Ladung des Mikroclusters und dessen Anzahl an Atomen mindestens 1/100 elektrische Elementarladungen pro Stück beträgt. Wegen der unterschiedlichen Größe und Kon figuration der benutzten Mikrocluster braucht diese Bedin gung keineswegs bei allen Mikroclustern erfüllt sein; es genügt, wenn sie beispielsweise nur bei einem Zehntel oder einem Fünftel davon und auch bei diesen nur zeitweise und stellenweise zutrifft. Ein Hundertstel elektrische Elemen tarladungen pro Stück bedeutet beispielsweise bezüglich eines Mikroclusters mit 150 Atomen, daß dieser im stati stischen Durchschnitt 1,5 Elektronen enthält, also mit gleich großer Wahrscheinlichkeit ein oder zwei Elektronen. With micro clusters of diameters on the order of extremely high specific La dations, that is, to achieve electrical charges per atom. It is advantageous if the relationship between the electrical charge of the microcluster and its number Atoms at least 1/100 electrical elementary charges per Piece. Because of the different size and con The microcluster used needs this condition in no way be fulfilled for all micro clusters; it is sufficient if, for example, only one tenth or a fifth of these and also only occasionally with these applies in places. One hundredth of electrical elements Tar loads per piece means for example a microcluster with 150 atoms that this in the stati contains an average of 1.5 electrons, i.e. with equally likely one or two electrons.

Unter geeigneten Verhältnissen lassen sich noch größere spezifische Ladungen erzielen, etwa 1/30 oder sogar 1/10 Elementarladung pro Atom.Even larger ones can be used under suitable conditions achieve specific charges, about 1/30 or even 1/10 Elementary charge per atom.

Mit Mikroclustern nach der Erfindung lassen sich auch ex trem hohe elektrische Oberflächenladungsdichten erzielen. Werte von 1/10 Elementarladungen pro Nanometerquadrat sind leicht erreichbar. Sogar Werte von 1/2 bis 1 Elementarla dung pro Nanometerquadrat können erhalten werden.With micro clusters according to the invention, ex achieve extremely high electrical surface charge densities. Are values of 1/10 elementary charges per nanometer square easy to reach. Even values from 1/2 to 1 elementary la can be obtained per square nanometer.

Es ist vorteilhaft, wenn das elektrische Primärpotential innerhalb zwei Nanometer Abstand von der Oberfläche auf die Summe aus Fermipotential und halbem Austrittspotential abgefallen ist, aber innerhalb fünf Nanometer Abstand von der Oberfläche noch nicht auf das Fermipotential abgefal len ist. Hierbei ist unter Primärpotential das durch die elektrischen Oberflächenladungen hervorgerufene Potential verstanden; also dasjenige Potential, welches das soge nannte Bildkraftpotential des Schottky-Effekts nicht mit umfaßt. Das Fermipotential und das Austrittspotential sind hierbei nichts anderes, als die bekannte Fermienergie be ziehungsweise Austrittsarbeit dividiert durch die elekri sche Elementarladung.It is advantageous if the primary electrical potential within two nanometers of the surface the sum of the Fermi potential and half the exit potential has dropped, but within five nanometers of the surface has not yet fallen to the Fermi potential len is. Here is the primary potential by the surface electric potential Roger that; thus the potential that the so-called did not include the image potential of the Schottky effect includes. The Fermipotential and the exit potential are nothing else here than the known Fermi energy draw work function divided by the elekri elementary charge.

Innerhalb eines beispielsweise metallischen Materials lie gen die Elektronen auf dem Fermipotential, infinitesimal über der Oberfläche des Materials liegen sie auf einem Primärpotential, das gleich der Summe aus dem Fermipo tential und dem Austrittspotential ist. Der vorangehend genannte Abfall des Primärpotentials innerhalb 2 nm auf die Summe aus Fermipotential und halbem Austrittspotential bedeutet also, daß - von der Oberfläche aus gerechnet - innerhalb dieser 2 nm das Primärpotential um das halbe Austrittspotential abgefallen ist. Für einen Makrokörper aus Palladium ist das Austrittspotential rund 5 V, für einen Mikrocluster aus Palladium kann es 6 V oder höher sein. Der soeben genannte Abfall entspricht also in diesem Beispiel einer oberflächennahen mittleren Primärfeldstärke von wenigstens 1,5 V/nm.Within a metallic material, for example towards the electrons at the Fermi potential, infinitesimal they lie on the surface of the material Primary potential, equal to the sum of the Fermipo potential and the exit potential. The previous one mentioned drop in the primary potential within 2 nm the sum of the Fermi potential and half the exit potential means that - calculated from the surface - within this 2 nm the primary potential by half Leaving potential has dropped. For a macro body the exit potential from palladium is around 5 V, for A palladium microcluster can be 6 V or higher be. The waste just mentioned thus corresponds to this Example of a near-surface mean primary field strength of at least 1.5 V / nm.

Bei Feldstärken von wesentlich über 1 V/nm können norma lerweise aufgrund des quantenphysikalischen Tunneleffekts unerwünscht viele Elektronen aus der Oberfläche austreten: Sie tunneln durch den Potentialwall hindurch und tauchen dort wieder auf, wo das Potential auf den Wert des Fermi potentials abgefallen ist. Das wird verhindert durch die weiter oben genannte zweite Bedingung: Wenn das Primärpo tential erst in mehr als 5 nm Abstand oder überhaupt nie auf das Fermipotential abfällt, dann ist der Potentialwall derart lang, daß er nur von wenigen oder von überhaupt keinen Elektronen durchtunnelt werden kann.With field strengths of significantly above 1 V / nm, norma usually due to the quantum physical tunnel effect undesirable number of electrons emerge from the surface: They tunnel through the potential wall and dive back up where the potential on the value of Fermi potential has dropped. That is prevented by the Second condition mentioned above: If the primary po potential only at a distance of more than 5 nm or never at all drops to the Fermi potential, then there is the potential wall so long that only a few, or even at all no electrons can be tunneled through.

Bei genügend hohem Austrittspotential an der Mikroclu ster-Oberfläche und genügend kleinem Mikrocluster-Radius läßt sich erreichen, daß ohne zu großen Elektronenverlust die elektrische Primärfeldstärke an der Oberfläche minde stens 5 V/nm beträgt und daß innerhalb 10 nm Abstand von der Oberfläche das Primärpotential um höchstens 10 Volt gegenüber seinem Wert an der Oberfläche abgefallen ist. Das sind aber noch keineswegs die erreichbaren Grenzwerte. Wenn beispielsweise der Mikrocluster-Radius 0,5 nm beträgt - was bei Mikroclustern aus Palladium einer Zahl von rund 50 Atomen entspricht - und wenn das Primärpotential im Abstand von 10 nm den Betrag 7 V hat, dann ist die elektrische Primärfeldstärke an der Oberfläche etwa 15 V/nm = 1,5·10¹⁰ V/m. Bei derart hohen Feldstärken tre ten an der Oberfläche der Mikrocluster extreme Ladungs- und Druckverhältnisse auf, die auf die Fusion der Wasser stoff-Kerne förderlich wirken. Dennoch verläßt dabei keine unerwünscht hohe Zahl von Elektronen die Oberfläche, weil die Austrittsarbeit aus derart kleinen Palladium-Mikroclu stern in der Nähe von 7 Volt liegt. Die genannten Werte der Feldstärken und Potentiale sind immer als Beträge, das heißt als Absolutwerte zu verstehen.With a sufficiently high exit potential at the surface of the microcluster and a sufficiently small microcluster radius, it can be achieved that the electrical primary field strength at the surface is at least 5 V / nm and the primary potential within 10 nm from the surface without excessive loss of electrons at most 10 volts has dropped from its surface value. However, these are by no means the attainable limit values. For example, if the microcluster radius is 0.5 nm - which corresponds to a number of around 50 atoms in palladium microclusters - and if the primary potential is 10 V at a distance of 10 nm, then the electrical primary field strength on the surface is approximately 15 V / nm = 1.5 x 10 ¹⁰ V / m. With such high field strengths, extreme charge and pressure conditions occur on the surface of the microcluster, which have a beneficial effect on the fusion of the hydrogen cores. Nevertheless, no undesirably large number of electrons leave the surface because the work function of such small palladium microclusters is close to 7 volts. The stated values of the field strengths and potentials are always to be understood as amounts, that is to say as absolute values.

Hohe elektrische Ladungsdichten an den Mikroclustern und hohe elektrische Felstärken an deren Oberflächen lassen sich auf verschiedene Weise erzielen. Eine bereits erör terte Möglichkeit besteht darin, die Mikrocluster haftend und in Abständen voneinander auf einer Substratschicht aufzubringen und zwischen einerseits dieser Substrat schicht und andererseits einer Gegenelektrode ein äußeres Potential anzulegen. Die Erfindung zeigt jedoch, in ausge staltender Weise, noch weitere Möglichkeiten auf, die je weils für sich allein, oder zusammen mit der eben genann ten Möglichkeit oder zusammen miteinander anwendbar sind.High electrical charge densities on the micro clusters and leave high electric field strengths on their surfaces achieve themselves in different ways. One already discussed Another possibility is to adhere the microclusters and spaced apart on a substrate layer to apply and between one hand this substrate layer and on the other hand an outer electrode Potential. However, the invention shows in out creative way, still more possibilities, depending on because alone, or together with the just called th possibility or can be used together.

Das Austrittspotential der meisten stromleitenden Mate riale liegt im Bereich von einigen Volt. Beispielsweise ist das Austrittspotential von Palladium rund 5 V, das Austrittspotential von Alkalimetallen etwa zwischen 1 und 2 Volt. Bei direktem Kontakt stromleitender Materiale stellen sich deren Fermipotentiale im wesentlichen auf denselben Wert ein, so daß ihre äußeren Potentiale sich im wesentlichen um ihre Austrittspotentiale unterscheiden. Wird beispielsweise ein Körper aus Palladium leitend verbunden mit einem Körper aus einem Alkali- oder Erdal kalimetall, so erstreckt sich außerhalb dieser Körper ein elektrisches Feld, dessen Linienintegral vom Palladium- Körper zum anderen Körper etwa 3 bis 4 Volt beträgt; die negative Seite ist dabei das Palladium. Zu diesen elektri schen Feldern gehören am Palladium und am Alkali- oder Er dalkalimetall entsprechende negative beziehungsweise posi tive elektrische Oberflächenladungen.The exit potential of most current-carrying mate riale is in the range of a few volts. For example the exit potential of palladium is around 5 V, the Leaving potential of alkali metals approximately between 1 and 2 volts. With direct contact of current-carrying materials their Fermipotentials essentially arise the same value, so that their external potentials differ essentially by their exit potentials. For example, a body made of palladium becomes conductive connected to a body made of an alkaline or alkaline earth potash metal, so this body extends outside electric field, whose line integral from the palladium Body to other body is about 3 to 4 volts; the the negative side is the palladium. To these electri fields belong to the palladium and the alkali or Er dalkali metal corresponding negative or posi tive electrical surface charges.

Ausgehend von dieser Erkenntnis besteht eine Weiterführung der Erfindung darin, daß wenigstens ein Teil der Mikroclu ster an Material angrenzen und mit diesem elektrisch lei tend verbunden sind, dessen Austrittspotential dem Betrag nach mindestens 2 V kleiner ist als das Austrittspotential des Materials, aus dem die Mikrocluster bestehen. Dieses Material, an das die Mikrocluster angrenzen, kann etwa ei ne Substratschicht sein, auf der diese haftend aufgebracht sind, oder es können Hilfs-Mikrocluster sein. Als Beispiel für den ersten Fall seien Mikrocluster aus Platin genannt, die auf einer Substratschicht aus Barium sitzen. Als Beispiel für den zweiten Fall seien Mikrocluster aus Pal ladium genannt, die in paarweiser oder vielfacher Kopplung mit Hilfsclustern aus Natrium stehen. Derartig paarweise oder vielfältig gekoppelte Mikrocluster können etwa in einer Gasphase frei schweben oder in viellagiger Schicht auf einer Substratschicht aufgebracht sein. Als weiteres Beispiel sei die Möglichkeit genannt, daß Mikrocluster in sich aus zwei verschiedenen Materialen mit stark verschie denem Austrittspotential aufgebaut sind und daß im Mikro cluster diese beiden Materiale nicht miteinander vermischt sind, sondern zwei aneinander angrenzende Bereiche bilden.Based on this knowledge, there is a continuation the invention in that at least part of the Mikroclu border on material and use it electrically tend to be connected, the exit potential of which is the amount after at least 2 V is less than the exit potential of the material from which the microclusters are made. This Material that the microclusters adjoin can be egg ne substrate layer on which it is adhered or auxiliary microclusters. As an an example for the first case, microclusters made of platinum are mentioned, that sit on a substrate layer of barium. As Examples of the second case are microclusters from Pal called ladium, in pair or multiple coupling stand with auxiliary clusters of sodium. In pairs or variously coupled microclusters can, for example, in floating freely in a gas phase or in a multi-layered layer be applied to a substrate layer. As another An example is the possibility that microclusters in differ from each other with two different materials whose exit potential are built up and that in the micro cluster these two materials are not mixed together but form two adjacent areas.

Das Austrittspotential hängt aber nicht nur vom Material, sondern auch von der Oberflächenkrümmung ab. Das gilt allerdings erst für derart starke Oberflächenkrümmungen, wie sie für Mikrocluster typisch sind. Das Austrittspoten tial eines Mikrocluster mit beispielsweise 10 nm Radius unterscheidet sich nicht wesentlich vom Austrittspotential eines Makrokörpers aus gleichem Material. Mit immer weiter abnehmendem Radius erhöht ein aus irgend einem Metall be stehender Mikrocluster sein Austrittspotential immer mehr, bis schließlich seine elektrische Leitfähigkeit verloren geht und - wenn er nur noch mehrere Atome enthält - die Austrittsarbeit sich dem Ionisationspotential des moleku laren und atomaren Zustandes nähert. Dieses ist oft rund doppelt so groß wie das Austrittspotential am Makrokörper.The exit potential depends not only on the material, but also on the surface curvature. That applies but only for such strong surface curvatures, as they are typical for microclusters. The exit pot tial of a microcluster with, for example, 10 nm radius does not differ significantly from the exit potential a macro body made of the same material. With always on decreasing radius increases one from some metal standing microcluster its exit potential more and more, until it finally lost its electrical conductivity goes and - if it only contains several atoms - the Work function the ionization potential of the moleku laren and atomic state approaches. This is often round twice the exit potential at the macro body.

Eine auf diese Tatsachen gestützte Ausgestaltung der Er findung liegt darin, daß Mikrocluster aus einem im wesent lichen Metallatome enthaltenden Material bestehen und daß diese in so großer Zahl in diesen Mikroclustern enthalten sind, daß diese Mikrocluster im Grenzbereich zwischen metallischer elektrischer Leitfähigkeit und molekularer elektrischer Isolation liegen, mit einem Austrittspoten tial, das nennenswert höher ist, als das Austrittspoten tial des Materials in makroskopischen Körpern.A configuration of the Er based on these facts Invention is that microclusters essentially from one Lichen material containing metal atoms and that these are contained in such large numbers in these microclusters are that these microclusters in the border area between metallic electrical conductivity and molecular electrical insulation, with an exit potential tial, which is significantly higher than the exit potential tial of the material in macroscopic bodies.

Diese Maßnahme ist von doppelter Bedeutung: Erstens sind Mikrocluster dieses genannten Grenzbereichs schon von ihrer Konfiguration her besonders aktiv, mit Elektronen im Übergangsbereich zwischen Delokalisierung und Lokali sierung. Zweitens ergibt der Kontakt solcher Mikrocluster mit Körpern aus gleichem Material und wesentlich größerem Körperradius - beispielsweise realisiert durch wesentlich größere Mikrocluster oder durch eine Substratschicht - wegen der Unterschiedlichkeit der Austrittsarbeiten be trächtliche Feldstärken und Oberflächen-Ladungsdichten. Das ist in besonderem Maß der Fall, wenn derartige kleine Mikrocluster aus Material mit hohem Austrittspotential be stehen, aber die damit in Kontakt stehenden Körper von we sentlich größerem Körperradius aus Material mit niedrigem Austrittspotential bestehen. This measure is twofold: first are Microclusters of this border area already from their configuration is particularly active, with electrons in the transition area between delocalization and local sation. Second, the contact of such microclusters results with bodies made of the same material and much larger Body radius - realized by essential, for example larger micro clusters or through a substrate layer - because of the diversity of work functions pregnant field strengths and surface charge densities. This is particularly the case when such small Microcluster made of material with high leakage potential stand, but the bodies of we considerably larger body radius made of material with low Leaving potential exists.

Elektrische Ladungen und elektrische Feldstärken an Mikroclustern können aber auch auf andere Weise hervorge rufen sein. Eine Weiterführung der Erfindung sieht vor, daß durch die Einwirkung von Strahlen wenigstens einem Teil der Mikrocluster negative Ladungen zugeführt werden und/oder daß andere Körper, die sich in enger Nachbar schaft dieser Mikrocluster befinden, positive Ladungen er halten.Electric charges and electric field strengths Micro clusters can also produce in other ways to be called. A continuation of the invention provides that by the action of rays at least one Part of the microcluster negative charges are supplied and / or that other bodies that are in close proximity microcluster, positive charges hold.

Die ebengenannte Polarität bietet sich als besonders vorteilhaft an, aber auch die umgekehrte Polarität ist gegebenenfalls nützlich. Die einwirkenden Strahlen können beispielsweise Kathodenstrahlen oder Betastrahlen, also bewegte Elektronen sein. Beim Auftreffen auf Mikrocluster werden solche Elektronen zum Teil absorbiert und verleihen damit den Mikroclustern eine negative Ladung. Positive Ladung auf Mikroclustern und anderen Körpern kann bei spielsweise durch Kanalstrahlen, also bewegte Wasserstoff ionen hervorgerufen werden. Diese können bei Berührung mit Mikroclustern oder anderen Körpern ihr positive Ladung auf letztere übertragen. Positive Ladung kann auch durch elektromagnetische Wellen hervorgerufen werden, die durch Photoeffekt Elektronen aus der Oberfläche herauslösen. Die genannten anderen Körper in der engen Nachbarschaft der Mikrocluster können beispielsweise einzelne Atomionen oder Molekülionen sein. Es kann sich dabei aber auch um eine Substratschicht handeln, auf der die Mikrocluster elek trisch isolierend aufgebracht sind. Ferner kann es sich etwa auch um andere Mikrocluster handeln, auf denen wegen ihres anderen Materials die Strahlung oder das Strahlungs gemisch eine Ladung umgekehrten Vorzeichens als auf den erstgenannten aktiven Mikroclustern hervorruft. The polarity just mentioned offers itself as special advantageous, but also the reverse polarity useful if necessary. The acting rays can for example cathode rays or beta rays, so be moving electrons. When hitting microclusters such electrons are partially absorbed and confer thus the microclusters have a negative charge. Positives Charge on microclusters and other bodies can for example by channel rays, i.e. moving hydrogen ions are caused. These can be touched with Microclusters or other bodies give her positive charge transferred to the latter. Positive charge can also go through electromagnetic waves are caused by Photoelect release electrons from the surface. The called other bodies in the close vicinity of the Microclusters can, for example, single atomic ions or Be molecular ions. But it can also be a Act substrate layer on which the microcluster elec are applied trically insulating. Furthermore, it can about other microclusters that are due to their other material is radiation or radiation mix a charge of opposite sign than to the first-mentioned active microclusters.

Grundsätzlich ist es schon wertvoll, wenn nur die Mikrocluster negativ aufgeladen werden oder wenn nur die genannten anderen Körper positiv aufgeladen werden. Im letzteren Fall bilden sich auf den Mikroclustern negative Influenzladungen. Besonders wirksam ist es jedoch, wenn durch die Strahlen sowohl die Mikrocluster negativ als auch die anderen Körper positiv aufgeladen werden. Dadurch sind nämlich wegen der großräumigen gegenseitigen Kompen sation beider Ladungsarten sehr hohe benachbarte Ladungs dichten umgekehrten Vorzeichens möglich - mit entsprechend hohen Feldstärken zwischen diesen.Basically, it is valuable if only that Microclusters can be negatively charged or if only that other bodies mentioned are positively charged. in the the latter case, negative ones form on the microclusters Influence charges. However, it is particularly effective if through the rays both the microcluster negative as well the other bodies are also positively charged. Thereby are namely because of the large-scale mutual compen sation of both types of charge very high neighboring charge dense reverse sign possible - with accordingly high field strengths between these.

Falls die Mikrocluster in einem Gas oder einer Flüssigkeit frei schweben, hat ihre elektrische Ladung insofern zusätzliche Bedeutung, als durch die elektrostatische Abstoßung die Zusammenstoßwahrscheinlichkeit zwischen den geladenen Mikroclustern verringert und dadurch ihre Lebensdauer als frei schwebende Mikrocluster erhöht wird. Falls in dem Gas oder der Flüssigkeit auch positiv geladene Atomionen, Molekülionen oder Hilfs-Mikrocluster vorhanden sind, sollen diese möglichst so beschaffen sein, daß sie bei Berührung mit den aktiven Mikroclustern nicht zu immer größer werdenden Systemen zusammenhaften und aus flocken. Solche Ausflockung tritt beispielsweise nicht ein zwischen negativ geladenen Mikroclustern aus Palladium und positiv geladenen Wasserstoffionen.If the microcluster is in a gas or liquid hovering freely has its electric charge additional meaning than by the electrostatic Repulsion the collision probability between the loaded microclusters and thereby their Lifetime as a free-floating micro cluster is increased. If also positive in the gas or liquid charged atomic ions, molecular ions or auxiliary microclusters are present, if possible they should be such that they do not touch the active microclusters stick together and grow into ever larger systems flake. Such flocculation does not occur, for example between negatively charged micro clusters of palladium and positively charged hydrogen ions.

Nach der dem Oppenheimer-Phillips-Prozeß zugrundliegenden Theorie sind die optimalen Temperaturen für die Kaltfusion von Deuterium mit Deuterium möglicherweise unerwünscht niedrig. Beispielsweise ist Wärme, die nur mit 20°C nutzbar wird, technisch kaum brauchbar; höchstens als Wärmequelle für eine Wärmepumpe. Wärme, die mit über 50°C nutzbar wird, kommt zum Heizen von Wohnräumen in Frage; Wärme, die mit über 100°C nutzbar wird, kommt bereits zur Elektrizitätsgewinnung in Frage. Unter diesen Umständen kann eine Steigerung der Nutzungstemperatur von nur 20°C einen entscheidenden Vorteil für die friedliche Nutzung der Fusion bieten.According to the basis of the Oppenheimer-Phillips process Theory is the optimal temperature for cold fusion of deuterium with deuterium may be undesirable low. For example, heat is only at 20 ° C becomes usable, technically hardly usable; at most as Heat source for a heat pump. Heat with over 50 ° C becomes usable, comes into question for heating living spaces; Heat that can be used at over 100 ° C is already being used Electricity generation in question. Under these circumstances can increase the usage temperature by only 20 ° C a decisive advantage for peaceful use the merger.

Normalerweise ist bei thermischen Kraftwerken die Nut zungstemperatur kleiner als die Entstehungstemperatur der Wärme. Ohne besondere Vorkehrungen ist das gleiche auch hinsichtlich Wärme zu erwarten, die durch Fusion entsteht. Eine Ausgestaltung der Erfindung zeigt jedoch eine neue und unter Umständen sehr wichtige technische Lösung auf, nämlich daß ein wesentlicher Teil der durch die Fusion gebildeten Wärme bei einer Temperatur genutzt wird, die mindestens 20°C höher ist als die Temperatur der Mikro cluster, in deren Kontakt sich die Fusion vollzieht. Diese Ausgestaltung der Erfindung beruht auf einem grundlegenden Unterschied zwischen chemischen Reaktionen und kernphysi kalischen Fusionen: Bei chemischen Reaktionen wird die Wärme dort freigesetzt, wo die Reaktionspartner sich ver binden, bei kernphysikalischen Fusionen dagegen wird die Wärme längs des Weges freigesetzt, auf dem sich die fort geschleuderten Reaktionspartikel bewegen. Der Bereich der Wärmefreisetzung dehnt sich daher um so weiter um den Ort der Fusion aus, je größer die mittlere Weglänge der Reak tionspartikel ist.The groove is usually in thermal power plants temperature lower than the temperature at which the Warmth. The same is the case without special precautions expected in terms of heat generated by fusion. An embodiment of the invention shows a new one and possibly very important technical solution, namely that an essential part of that through the merger heat generated is used at a temperature that is at least 20 ° C higher than the temperature of the micro clusters in whose contact the merger takes place. These Embodiment of the invention is based on a fundamental Difference between chemical reactions and nuclear physi Kalische Fusionen: With chemical reactions the Heat is released where the reactants change bind, in the case of nuclear-physical mergers, however, the Heat is released along the path on which it continues flung reaction particles. The area of Heat release therefore extends all the more around the place the longer the average path length of the reak tion particle is.

Die Abmessungen der Mikrocluster, in deren Kontakt sich die Fusion vollzieht, sind viel kleiner als die mittleren Weglängen der bei der Fusion entstehenden Reaktionsparti kel. Daher wird nur ein ganz kleiner Teil der Fusionswärme in den Mikroclustern selbst freigesetzt. Unter Ausnutzung dieser Tatsache werden bei dieser Ausgestaltung der Erfin dung die Mikrocluster durch geeignete Kühlung auf einer Temperatur gehalten, bei der die Fusion in befriedigender Weise abläuft. Die zur Nutzung dienende Wärme wird bei einer demgegenüber erhöhten Temperatur beispielsweise aus einem wärmeabführenden Körper abgenommen, der möglichst wenig thermischen Kontakt mit den Mikroclustern und dem zu deren Kühlung dienenden Medium hat. Ein konkretes Ausfüh rungsbeispiel ist weiter unten in Zusammenhang mit Fig. 13 aufgezeigt und besprochen.The dimensions of the microclusters in the contact of which the fusion takes place are much smaller than the mean path lengths of the reaction particles formed during the fusion. Therefore, only a very small part of the heat of fusion is released in the microclusters themselves. Taking advantage of this fact, in this embodiment of the invention, the microclusters are kept at a temperature at which the fusion proceeds in a satisfactory manner by suitable cooling. The heat used for use is removed at an elevated temperature, for example, from a heat-dissipating body which has as little thermal contact as possible with the microclusters and the medium used to cool them. A specific embodiment is shown and discussed below in connection with FIG. 13.

Eine vorteilhafte Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß zur Fusion vorgesehene Wasserstoff-Kerne in Flüssigkeit eingebunden sind, daß diese Flüssigkeit an eine mit Mikroclustern besetzte Sub stratschicht angrenzt und daß vorzugsweise zwischen diese Flüssigkeit und diese Substratschicht eine elektrische Spannung angelegt ist. Die naheliegendste Form der Einbin dung der Wasserstoff-Kerne ist schweres Wasser; etwa als Deuterium-Deuterium-Oxid, gegebenenfalls zusammen mit Deu terium-Tritium-Oxid. Einer derartigen Flüssigkeit können zusätzliche Substanzen zugegeben werden, welche die elek trolytischen Eigenschaften günstig beeinflussen. Mit Hilfe solcher Substanzen läßt sich beispielsweise erreichen, daß sich auf der Substratschicht eine elektrische Sperrschicht ausbildet, so daß sich das elektrolytische Geschehen vorzüglich auf die Grenzflächen zwischen den Mikroclustern und der Flüssigkeit beschränkt. Durch die Wahl dieser Substanzen und den Verlauf der gegebenenfalls angelegten elektrischen Spannung ergeben sich vielfältige Möglich keiten. Besonders günstig ist eine angelegte Spannung, die aus der Überlagerung von Wechselspannungskomponenten mit einer auf der Mikrocluster-Seite negativen Gleichspan nungskomponente besteht. An advantageous realization of the invention The procedure is that of the merger Hydrogen nuclei are embedded in liquid that this liquid to a sub with microclusters strat layer adjoins and that preferably between them Liquid and this substrate layer an electrical Voltage is applied. The most obvious form of involvement The hydrogen nuclei are heavy water; about as Deuterium-deuterium oxide, if necessary together with Deu terium tritium oxide. Such a liquid can additional substances are added, which the elec favorably influence trolytic properties. With help such substances can be achieved, for example, that there is an electrical barrier layer on the substrate layer forms, so that the electrolytic happening especially on the interfaces between the micro clusters and confined to the liquid. By choosing this Substances and the course of any created There are many possible electrical voltages keiten. An applied voltage is particularly favorable, that from the superposition of AC components with a negative DC chip on the microcluster side component exists.

Zusätzliche Möglichkeiten ergeben sich dadurch, daß bei der vorausgehend genannten Verwirklichung der Erfindung zwischen der Flüssigkeit und den Mikroclustern wenigstens zeitweise und stellenweise gasförmige Bereiche auftreten. Derartige gasförmige Bereiche sind beispielsweise feinste Gasbläschen oder Gashäutchen, die unter der Einwirkung lokaler elektrischer Ströme als thermisch gebildeter Dampf oder elektrolytisch gebildeter Wasserstoff entstehen. Hierdurch entstehen Oberflächensingularitäten, die durch ihre extremen Adhäsions- und Feldstärke-Verhältnisse die Fusionswahrscheinlichkeit erhöhen.Additional possibilities result from the fact that at the aforementioned implementation of the invention at least between the liquid and the microclusters gaseous areas occur at times and in places. Such gaseous areas are, for example, the finest Gas bubbles or cuticles that are under the action local electrical currents as thermally formed steam or electrolytically formed hydrogen. This creates surface singularities that are caused by their extreme adhesion and field strength ratios Increase the likelihood of fusion.

Als weitere Möglichkeit schlägt die Erfindung vor, daß zur Fusion vorgesehene Wasserstoff-Kerne in Flüssigkeit einge bunden sind, in der Mikrocluster frei schweben. Nach die ser Verfahrensweise läßt sich besonders intensiver Kontakt zwischen den Oberflächen der Mikrocluster und dem Wasser stoff erzielen. Hohe Konzentrationen sind dann erreichbar, wenn Vorkehrungen getroffen sind, welche die Mikrocluster vor dem Zusammenkleben und Ausflocken schützen. Das ist erreichbar durch die Zugabe geeigneter Ionen zur Flüssig keit und/oder die Aufladung der Mikrocluster mit vorzugs weise negativen elektrischen Ladungen.As a further possibility, the invention proposes that Fusion provided hydrogen nuclei in liquid are bound in the microcluster floating freely. According to the This procedure can be particularly intensive contact between the surfaces of the microclusters and the water achieve fabric. High concentrations can then be reached when precautions are taken by the microcluster protect against sticking together and flocculation. This is achievable by adding suitable ions to the liquid speed and / or charging the microcluster with preference wise negative electrical charges.

Analoges gilt auch dann, wenn die zur Fusion vorgesehenen Wasserstoff-Kerne Bestandteile eines Gases sind, in dem Mikrocluster frei schweben. Nach dieser Ausgestaltung der Erfindung lassen sich ungewöhnlich hohe Zusammen treff-Wahrscheinlichkeiten zwischen den Mikroclustern und dem zur Fusion vorgesehenen Wasserstoff erzielen. Denn ei nerseits ist bei ausreichender Dichte der Mikrocluster der mittlere Abstand zwischen diesen und den Wasserstoff-Ker nen besonders klein und andererseits bewirkt die freie Be weglichkeit der Gasmoleküle deren hohe Diffusionsgeschwin digkeit.The same applies if the intended for the merger Hydrogen nuclei are components of a gas in which Floating microclusters. According to this design the invention can be unusually high together hit probabilities between the microclusters and achieve the hydrogen intended for fusion. Because egg on the other hand, if the density is sufficient, the microcluster is average distance between these and the hydrogen nucleus nen particularly small and on the other hand, the free loading mobility of the gas molecules their high diffusion rate efficiency.

Diese Ausgestaltung läßt sich technologisch dadurch besonders einfach realisieren, daß das bei der Gewinnung der Mikrocluster benutzte, zur Abkühlung dienende gasför mige Trägermedium anschließend wenigstens teilweise zu demjenigen Gas gehört, in dem Wasserstoff-Kerne als Be standteile und Mikrocluster frei schwebend enthalten sind. Wenn beispielsweise Helium als gasförmiges Trägermedium zur Abkühlung dient, dann braucht dieses nicht oder nur teilweise von den entstandenen Mikroclustern abgetrennt zu werden, sondern es kann zusammen mit diesen dem zur Fusion vorgesehenen Wasserstoffgas zugeführt werden. Es kann aber auch das zur Fusion vorgesehene Wasserstoffgas selbst als gasförmiges Trägermedium zur Abkühlung dienen, so daß von vornherein die Zuführung eines Fremdgases ganz oder teil weise entfällt.This configuration can be achieved technologically Realize particularly easily that in the extraction the microcluster used gas cooling then at least partially belongs to the gas in which hydrogen nuclei as Be components and microclusters are suspended freely. If, for example, helium as the gaseous carrier medium is used for cooling, then this does not or only needs partially separated from the resulting microclusters but it can merge with these provided hydrogen gas are supplied. But it can also the hydrogen gas intended for fusion itself as gaseous carrier medium for cooling, so that from in advance the supply of a foreign gas in whole or in part wise does not apply.

Nachfolgend sind einige Beispiele von möglichen Ausfüh rungsformen der Erfindung dargestellt und erläutert.Below are some examples of possible designs tion forms of the invention shown and explained.

Die Fig. 1, 2 und 3 veranschaulichen in der üblichen Symbolik drei Fusions-Reaktionen zwischen Wasserstoff-Ker nen, deren jeder mindestens ein Neutron enthält. Die Pro tonen p sind als Kreisscheiben, die Neutronen n als Kreis ringe dargestellt. Bei jeder Reaktion wird Energie E frei gesetzt, die in Megaelektronenvolt (MeV) ausgedrückt ist. Fig. 1 zeigt die Fusion von zwei Deuteronen D zu leichtem Helium He3 plus Neuron n. Fig. 2 zeigt die Fusion von zwei Deuteronen D zu Triton T plus Proton p. Fig. 3 zeigt die Fusion von Deuteron D plus Triton T zu normalem Helium He4 plus Neutron n. Figs. 1, 2 and 3 illustrate in the usual symbolism three fusion reactions between hydrogen-Ker NEN, each of which includes at least a neutron. The protons p are shown as circular disks, the neutrons n as circular rings. Each reaction releases energy E, which is expressed in megaelectron volts (MeV). Fig. 1 shows the fusion of two deuterons D to light helium He3 plus neuron n. Fig. 2 shows the fusion of two deuterons D to Triton T plus proton p. Fig. 3 shows the fusion of Deuteron D plus Triton T to normal helium He4 plus neutron n.

Fig. 4 zeigt die Ansicht eines Mikroclusters. Seine Atome 1 sind in regelmäßiger Weise durch chemische Bindungen miteinander verknüpft. Diese Bindungen sind als Valenz-Li nien 2 dargestellt. Der Mikrocluster 3 dieses Beispiels hat eine regelmäßige Konfiguration. Man kann ihn in gewis sem Sinn als Zwischenzustand zwischen einem Molekül und einem Kristallgitter ansehen. Fig. 4 shows the view of a micro cluster. Its atoms 1 are regularly linked to one another by chemical bonds. These bonds are shown as valence lines 2 . The microcluster 3 of this example has a regular configuration. In a sense, it can be seen as an intermediate state between a molecule and a crystal lattice.

Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen schematische Querschnitte durch Mikrocluster 3 und eine Substratschicht 4, auf der die Mikrocluster 3 haftend aufgebracht sind.The Fig. 5, 6 and 7 show schematic cross sections through micro Cluster 3 and a substrate layer 4, on which the micro clusters are applied adhesively 3.

Fig. 5 gibt ein Beispiel, in dem die Mikrocluster 3 vor zugsweise aus einem anderen Material bestehen als die Sub stratschicht 4. Beispielsweise bestehen die Mikrocluster 3 aus Palladium oder einem sonstigen Material mit hoher Austrittsarbeit, während die Substratschicht 4 aus Alka limetall oder einem sonstigen Material mit niedriger Aus trittsarbeit besteht. Fig. 5 gives an example in which the microclusters 3 are preferably made of a different material than the substrate layer 4 . For example, the microclusters 3 consist of palladium or another material with a high work function, while the substrate layer 4 consists of alkali metal or another material with a low work function.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist die Substrat schicht 4 "maskiert", das heißt, mit einer isolierenden Schicht 5 überzogen. Diese isolierende Schicht 5 kann zum Schutz der Substratschicht 4 gegen chemischen Angriff durch das Fusionsgas und/oder zur elektrischen Isolation dienen. Die isolierende Schicht 5 ist in diesem Beispiel dadurch gebildet, daß die Substratschicht 4 mit den be reits haftend aufgebrachten Mikroclustern 3 bei geeigneter Temperatur einer oxidierenden oder hydrierenden Atmosphäre ausgesetzt wurde. Beispielsweise bestehen die Mikrocluster 3 aus einer Palladium-haltigen Legierung, die Substrat schicht 4 aus reinem oder dotiertem Silizium und die iso lierende Schicht 5 aus Siliziumoxid. Die oxidierende At mosphäre, welche die Oberfläche der Substratschicht 4 zur isolierenden Schicht 5 umgewandelt hat, ließ die Oberflä che der Mikrocluster 3 unverändert.In the exemplary embodiment according to FIG. 6, the substrate layer 4 is “masked”, that is to say coated with an insulating layer 5 . This insulating layer 5 can serve to protect the substrate layer 4 against chemical attack by the fusion gas and / or for electrical insulation. The insulating layer 5 is formed in this example in that the substrate layer 4 with the already applied microclusters 3 has been exposed to an oxidizing or hydrogenating atmosphere at a suitable temperature. For example, the microclusters 3 consist of a palladium-containing alloy, the substrate layer 4 made of pure or doped silicon and the insulating layer 5 made of silicon oxide. The oxidizing atmosphere, which has converted the surface of the substrate layer 4 to the insulating layer 5 , left the surface of the microcluster 3 unchanged.

Fig. 7 zeigt einen Fall, in dem die Mikrocluster 3 aus demselben Material bestehen wie die Substratschicht 4; beispielsweise aus Palladium. Auch hier ist die Substrat schicht 4 mit einer isolierenden Schicht 5 bedeckt. Diese dient der elektrischen Isolation. Sie ist auf die Sub stratschicht 4 bereits vor den Mikroclustern 3 aufgebracht worden. Die nachträglich aufgebrachten Mikrocluster 3 stehen dadurch in elektrisch leitender Verbindung mit der Substratschicht 4, daß sie beim Aufbringen die isolierende Schicht 5 mechanisch durchschlagen haben und/oder durch elektrische Felder an solche Stellen geleitet worden sind, an denen die isolierende Schicht 5 Löcher hat. Fig. 7 shows a case in which the microclusters 3 are made of the same material as the substrate layer 4 ; for example made of palladium. Here too, the substrate layer 4 is covered with an insulating layer 5 . This is used for electrical insulation. It has been applied to the substrate layer 4 before the microclusters 3 . The subsequently applied microclusters 3 are in an electrically conductive connection with the substrate layer 4 in that they have mechanically penetrated the insulating layer 5 during application and / or have been guided by electrical fields to those locations at which the insulating layer 5 has holes.

Die Fig. 8 und 9 zeigen schematisch als schraffierte Flächen die Querschnitte von je einem Mikrocluster 3 und der Substratschicht 4, auf der dieser aufgebracht ist. Der Mikrocluster 3 besteht aus demselben elektrisch leitenden Material wie die Substratschicht 4 und steht mit dieser in elektrisch leitender Verbindung. Über den Oberflächen des Mikroclusters 3 und der Substratschicht 4 sind typische elektrische Äquipotentiallinien 6 eingezeichnet, wie sie sich primär - das heißt, ohne das durch den Schottky-Ef fekt hinzukommende Bildkraftpotential - dann herausbilden, wenn die Substratschicht 4 mit dem darauf haftenden Mikro cluster 3 einer in den Fig. 8 und 9 nicht eingezeichne ten Gegenelektrode gegenübersteht. Die den Äquipotential linien 6 zugeschriebenen Potentiale beziehen sich in den beiden durch die Fig. 8 und 9 dargestellten Beispielen übereinstimmend auf einen Mikrocluster-Radius von 1 Nanometer (10^-9 m) und auf eine Gegenelektrode, die von der Substratschicht 4 einen Abstand von 1 mm (10^-3 m) und gegenüber dieser ein Potential von +5 Volt (V) hat. Das Potential der Substratschicht 4 und des darauf haftenden Mikroclusters 3 ist als Null Volt angegeben; bezogen auf das Potential der Gegenelektrode ist es negativ und hat -5 Volt. FIGS. 8 and 9 show schematically as shaded areas, the cross sections of each a micro Cluster 3 and the substrate layer 4, on which it is applied. The microcluster 3 consists of the same electrically conductive material as the substrate layer 4 and is in electrically conductive connection with it. Over the surfaces of the micro-cluster 3 and the substrate layer 4 are shown typical electrical equipotential lines 6, as they are primarily - that is, without passing through the Schottky Ef fect adventitious image force potential - then emerge when the substrate layer 4 with the adhesive thereon micro cluster 3 is opposed to a counter electrode not shown in FIGS. 8 and 9. The potentials attributed to the equipotential lines 6 in the two examples represented by FIGS . 8 and 9 correspond to a microcluster radius of 1 nanometer (10 ^-9 m) and to a counter electrode which is a distance of 1 from the substrate layer 4 mm (10 ^-3 m) and has a potential of +5 volts (V). The potential of the substrate layer 4 and the microcluster 3 adhering to it is given as zero volts; based on the potential of the counter electrode, it is negative and has -5 volts.

In Fig. 8 ist die Substratschicht 4 nicht abgedeckt durch eine elektrisch isolierende Schicht. Daher ist die elektrische Ladungsdichte an der Oberfläche des Mikroclu sters 3 im Vergleich zur elektrischen Ladungsdichte an der Oberfläche der Substratschicht 4 nicht größenordnungsmäßig überhöht. Deshalb ist die elektrische Feldstärke an der Oberfläche des Mikrocluster 3 nur mäßig stark. Das läßt sich aus den gezeigten Äquipotentiallinien 6 erkennen, die Potentiale von nicht mehr als 5, 10 bzw. 15 Mikrovolt (Mi krovolt) haben.In FIG. 8, the substrate layer 4 is not covered by an electrically insulating layer. Therefore, the electrical charge density on the surface of the Mikroclu sters 3 in comparison to the electrical charge density on the surface of the substrate layer 4 is not excessive. Therefore, the electric field strength on the surface of the microcluster 3 is only moderately strong. This can be seen from the equipotential lines 6 shown, which have potentials of not more than 5, 10 or 15 microvolts (Mi krovolt).

In Fig. 9 ist die Substratschicht 4 abgedeckt von einer elektrisch isolierenden Schicht 5. Dadurch treten an der Oberfläche des Mikrocluster 3 extrem hohe Ladungsdichten und damit extrem hohe Felstärken auf. Das läßt sich aus den Äquipotentiallinien 6 erkennen, die hier nicht im Mikrovolt-Bereich, sondern im Volt-Bereich (1 V, 2 V, 3 V bzw. 4 V) liegen.In Fig. 9, the substrate layer 4 is covered by an electrically insulating layer 5. As a result, extremely high charge densities and thus extremely high field strengths occur on the surface of the microcluster 3 . This can be seen from the equipotential lines 6 , which here are not in the microvolt range, but in the volt range (1 V, 2 V, 3 V or 4 V).

Der Vergleich zwischen Fig. 8 und Fig. 9 veranschaulicht zwei für die Erfindung wichtige Erkenntnisse: Erstens, daß sich unter den für die Wasserstoff-Fusion praktisch in Frage kommenden Umständen an ebenen oder nur mäßig gekrümmten Oberflächen keine entscheidend ins Gewicht fal lenden Feldstärken erzielen lassen, und zweitens, daß sich an den stark gekrümmten Oberflächen von Mikroclustern ex treme Feldstärken nur dann ausbilden, wenn besondere Vor kehrungen getroffen sind.The comparison between FIG. 8 and FIG. 9 illustrates two findings that are important for the invention: First, that under the circumstances that are practically possible for hydrogen fusion, it is not possible to achieve any significant field strengths on flat or only moderately curved surfaces , and secondly, that extreme field strengths only form on the strongly curved surfaces of microclusters if special precautions have been taken.

Fig. 10 zeigt in der üblichen schematischen Weise die auf ein Elektron bezogenen Energien E im Abstand x von der Oberfläche eines Metalls. Dabei bedeutet 7 die bekannte Fermi-Energie, während 8 diejenige primäre Energiekonstan te darstellt, welche ohne angelegtes äußeres elektrisches Potential gegeben ist. Die Austrittsarbeit W ist die Differenz zwischen dieser primären Energiekonstanten 8 und der Fermi-Energie 7. Wenn jedoch zwischen der Metallober fläche und einer in Fig. 10 nicht eingezeichneten Gegen elektrode ein äußeres Potential mit negativem Vorzeichen der Metalloberfläche angelegt ist, dann ergibt sich die primäre Energiefunktion 9. Die primäre Energiefunktion 9 gibt zusammen mit der Bildkraftenergiefunktion des Schott ky-Effekts die resultierende Energiefunktion 10. Wie man aus der Fig. 10 erkennt, fällt die resultierende Ener giefunktion 10 rechts von ihrem Maximum 11 immer weiter ab. Das bedeutet, daß aufgrund des quantenphysikalischen Tunneleffekts Elektronen spontan aus der Metalloberfläche austreten können, auch wenn das Maximum 11 der resultie renden Energiefunktion 10 höher liegt als die Fermi-Ener gie 7. Solche austretenden Elektronen tauchen dann in dem jenigen Abstand x von der Metalloberfläche, in dem die re sultierende Energiefunktion 10 niedriger wird als die Fer mi-Energie 7, wieder auf und entfernen sich beschleunigt von der Metalloberfläche. Dieses Phänomen ist insofern un erwünscht, als es der elektrischen Oberflächenladungsdich te und damit der elektrischen Feldstärke in der Nähe der Metalloberfläche eine niedrige Grenze setzt. Fig. 10 shows in the usual schematic way the data related to an electron energy E at a distance x from the surface of a metal. 7 means the known Fermi energy, while 8 represents that primary energy constant, which is given without an applied external electrical potential. The work function W is the difference between this primary energy constant 8 and the Fermi energy 7 . However, if an external potential with a negative sign of the metal surface is applied between the metal surface and a counter electrode (not shown in FIG. 10), then the primary energy function 9 results. The primary energy function 9 together with the image energy function of the Schott ky effect gives the resulting energy function 10 . As can be seen from FIG. 10, the resulting energy function 10 continues to drop to the right of its maximum 11 . This means that due to the quantum physical tunnel effect, electrons can spontaneously emerge from the metal surface, even if the maximum 11 of the resulting energy function 10 is higher than the Fermi energy 7 . Such emerging electrons then reappear at the distance x from the metal surface in which the resulting energy function 10 becomes lower than the fer mi energy 7 and accelerate away from the metal surface. This phenomenon is undesirable in that it places a low limit on the surface electric charge density and hence the electric field strength near the metal surface.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 unterscheidet sich von dem nach Fig. 10 dadurch, daß erstens die Metallober fläche nicht eben, sondern in nicht dargestellter Weise die Oberfläche eines Mikroclusters ist, somit also extrem kleinen Krümmungsradius hat, und daß zweitens das angeleg te äußere Potential einen Betrag hat, der etwas kleiner ist als die Austrittsarbeit W. Durch diese beiden Unter schiede ist erreicht, daß die primäre Energiefunktion 9 in unmittelbarer Nähe der Metalloberfläche rascher abfällt als in dem durch Fig. 10 gezeigten Fall, daß aber dennoch keine Elektronen quantenphysikalisch hinaustunneln können. Der in Fig. 11 gezeigte Verlauf der primären Energiefunk tion 9 und der resultierenden Energiefunktion 10 ist nur ein Beispiel von vielen Möglichkeiten. Durch geeignete Wahl des angelegten äußeren Potentials, des Mikrocluster- Radius und des Mikrocluster-Materials lassen sich diese Funktionen optimal einrichten. Günstigerweise haben Mikro cluster im allgemeinen eine wesentlich höhere Austrittsar beit W als das gleiche Material in Form eines makrophysi kalischen Festkörpers.The embodiment of FIG. 11 differs from that of FIG. 10 in that firstly, the metal surface is not flat, but in a manner not shown is the surface of a microcluster, thus thus has an extremely small radius of curvature, and secondly, the applied external potential has an amount that is slightly smaller than the work function W. Through these two differences it is achieved that the primary energy function 9 drops faster in the immediate vicinity of the metal surface than in the case shown by FIG. 10, but that no electrons tunnel quantum physically can. The course of the primary energy function 9 and the resulting energy function 10 shown in FIG. 11 is only one example of many possibilities. These functions can be optimally set up by suitable selection of the external potential applied, the microcluster radius and the microcluster material. Conveniently, micro clusters generally have a much higher work function W than the same material in the form of a macrophysical solid.

Der in Fig. 11 gezeigte, zunächst steile und dann mit zu nehmendem Abstand x immer flacher werdende Abfall der pri mären Energiefunktion 9 entspricht in Fig. 9 der Tatsa che, daß die Abstände der Äquipotentiallinien 6 mit zuneh mendem Abstand von der Oberfläche des Mikroclusters immer größer werden. Demnach ermöglichen Mikrocluster auch bei kleinen angelegten äußeren Potentialen extreme elektrische Oberflächenladungen und extreme elektrische Feldstärken im Nahbereich der Oberfläche. Diese extremen Verhältnisse bewirken zusammen mit anderen spezifischen Eigenarten von Mikroclustern - beispielsweise erhöhtem Ionisierungspoten tial, außergewöhnlichem Absorptionsverhalten und Auftreten von aktiven Zentren - einen überraschenden Kombinationsef fekt, der die Fusion von Wasserstoff-Kernen möglich macht. Shown in Fig. 11 shown initially steep and then to nehmendem distance x always becoming flatter fall of the pri tales energy function 9 corresponds to Fig. 9 of the Tatsa che that the intervals of the equipotential lines 6 with increas mendem distance from the surface of the micro-cluster always grow. Accordingly, microclusters enable extreme electrical surface charges and extreme electrical field strengths in the vicinity of the surface, even with small external potentials. These extreme conditions, together with other specific characteristics of microclusters - for example increased ionization potential, exceptional absorption behavior and the appearance of active centers - result in a surprising combination effect that enables the fusion of hydrogen nuclei.

Die Fig. 12 bis 15 zeigen die Querschnitte von Sub stratflächen 4 mit darauf haftenden Mikroclustern 3, von Gegenelektroden 12 und von etwaigen anderen Teilen. Figs. 12 to 15 show the cross-sections of sub stratflächen 4 adhering thereto microclusters 3, of counter electrodes 12 and of any other parts.

Fig. 12 gibt ein Beispiel, in dem die Gegenelektrode 12 und die Substratschicht 4 körperlich eng miteinander ver bunden, elektrisch aber voneinander isoliert ausgebildet sind. Die elektrische Isolation zwischen der Gegenelektro de 12 und der Substratschicht 4 ist durch eine elektrisch isolierende Zwischenschicht 13 bewerkstelligt. In diesem Beispiel ist die Gegenelektrode 12 der mechanische Träger der elektrisch isolierenden Zwischenschicht 13 und der darauf ruhenden Substratschicht 4. Durch die Durchbrechun gen 14 der isolierenden Zwischenschicht 13 und der Sub stratschicht 4 können die von der Gegenelektrode 12 ausge henden, in der Fig. 12 nicht eingezeichneten Feldlinien hinausgreifen zu den Mikroclustern. Die Mikrocluster 3 haften auf der Substratschicht 4. Eine etwaige isolierende Schicht, wie sie beispielsweise in den Fig. 6, 7 und 9 mit dem Bezugszeichen 5 gezeigt wird, ist in Fig. 12 ein fachheitshalber nicht eingezeichnet. Das gilt auch zu den nachfolgenden Fig. 13, 14 und 15. Fig. 12 is an example in which the counter electrode 12 and the substrate layer 4 connected, are designed to be electrically isolated from each other but physically close to one another ver. The electrical insulation between the counterelectrode 12 and the substrate layer 4 is accomplished by an electrically insulating intermediate layer 13 . In this example, the counter electrode 12 is the mechanical carrier of the electrically insulating intermediate layer 13 and the substrate layer 4 resting thereon. Through the perforations 14 of the insulating intermediate layer 13 and the substrate layer 4 , the field lines starting from the counterelectrode 12 , not shown in FIG. 12, reach out to the microclusters. The microclusters 3 adhere to the substrate layer 4 . A possible insulating layer, as is shown for example in FIGS. 6, 7 and 9 with the reference number 5 , is not shown in FIG. 12 for the sake of convenience. This also applies to the following FIGS. 13, 14 and 15.

Fig. 13 zeigt ein Beispiel, wie die Substratschicht 4 und die ihr gegenüberstehende, das heißt mit ihr zusammen wirkende Gegenelektrode 12 technisch vorteilhaft gestaltet sein können. Sowohl die Gegenelektrode 12, als auch die Substratschicht 4 und der diese tragende Substratträger 15 sind als poröse Hohlzylinder ausgebildet. Zwischen der Ge genelektrode 12 und der Substratschicht 4 ist der hohlzy lindrige Gasraum 16. Das zu fusionierende Gas tritt durch einen im Substratträger 15 befindlichen zylindrischen Hohlraum 17 achsial ein und durchströmt sodann im wesent lichen radial den Substratträger 15, die Substratschicht 4, den Gasraum 16 und die Gegenelektrode 12. Die auf der Substratschicht 4 haftenden und in den Gasraum 16 ragenden Mikrocluster sind nicht eingezeichnet, weil sie zu klein sind, um in diesem Maßstab erkennbar zu sein. Die Radius- Verhältnisse der Fig. 13 sind nicht maßstäblich zu ver stehen. Beispielsweise ist es im allgemeinen vorteilhaft, die Dicke der Substratschicht 4 und die Dicke des Gasraums 16 geringer zu wählen, als dies figürlich gezeigt ist. FIG. 13 shows an example of how the substrate layer 4 and the counterelectrode 12 opposite it, that is to say cooperating with it, can be designed to be technically advantageous. Both the counter electrode 12 and the substrate layer 4 and the substrate carrier 15 carrying them are designed as porous hollow cylinders. Between the Ge counterelectrode 12 and the substrate layer 4 is the hollow gas chamber 16 . The gas to be fused enters axially through a cylindrical cavity 17 located in the substrate carrier 15 and then flows radially through the substrate carrier 15 , the substrate layer 4 , the gas chamber 16 and the counterelectrode 12 in an essentially radial manner. The microclusters adhering to the substrate layer 4 and projecting into the gas space 16 are not shown because they are too small to be recognizable on this scale. The radius ratios of Fig. 13 are not to scale ver. For example, it is generally advantageous to choose the thickness of the substrate layer 4 and the thickness of the gas space 16 less than is shown in the figure.

In der Anordnung nach Fig. 13 dient die Gegenelektrode 12 zugleich als wärmeabführender Körper 18, der wenigstens einen Teil der in ihm selbst und der im Gasraum 16 entwic kelten Wärme zur technischen Nutzung abführt. Daher ist die in Fig. 13 schematisch gezeigte Anordnung auch dann vorteilhaft, wenn grundsätzlich oder zeitweise auf ein angelegtes äußeres elektrisches Potential verzichet wird, wenn also der wärmeabführende Körper 18 die Bezeichnung Gegenelektrode gar nicht verdient.In the arrangement according to FIG. 13, the counterelectrode 12 also serves as a heat-dissipating body 18 which dissipates at least part of the heat developed in it and in the gas space 16 for technical use. Therefore, the arrangement shown schematically in FIG. 13 is also advantageous if, in principle or temporarily, an applied external electrical potential is dispensed with, that is to say if the heat-dissipating body 18 does not even deserve the term counter electrode.

Die Konstruktion nach Fig. 13 mit radial durch Porositä ten von innen nach außen fließendem Fusionsgas gibt eine vorteilhafte Möglichkeit, aus dem wärmeabführenden Körper 18 Wärme mit einer Temperatur abzunehmen und zu nutzen, die nennenswert über derjenigen Temperatur liegt, bei der die Fusion stattfindet. Kürzer ausgedrückt: Man kann mit Nutzungs-Temperaturen arbeiten, die nennenswert über den Fusions-Temperaturen liegen. Das ist dann besonders wich tig, wenn die optimalen Fusions-Temperaturen unerwünscht niedrig liegen, beispielsweise unterhalb dem Normaldruck- Siedepunkt des Wassers. The construction according to FIG. 13 with fusion gas flowing radially through porosities from the inside outwards gives an advantageous possibility of taking off and using heat from the heat-dissipating body 18 at a temperature which is appreciably higher than the temperature at which the fusion takes place. To put it more briefly: You can work with usage temperatures that are significantly above the fusion temperatures. This is particularly important when the optimal fusion temperatures are undesirably low, for example below the normal pressure boiling point of the water.

Eine gegenüber der Fusions-Temperatur nennenswert erhöhte Nutzungs-Temperatur läßt sich mit einer Anordnung nach Fig. 13 beispielsweise auf folgende Weise erreichen: Durch im Substratträger 15 untergebrachte, nicht eingezeichnete Kühlwasserkanäle wird der Substratträger 15 und die darauf befindliche Substratschicht 4 mit den Mikroclustern gekühlt, so daß die an und in den Mikroclustern sich voll ziehende Fusion bei der erforderten niedrigen Temperatur abläuft. Die bei der Fusion entstehende Wärme wird einer seits in den Mikroclustern, in der Substratschicht 4 und im Substratträger 15 und andererseits - in ähnlich großer Menge pro Zeiteinheit - im Fusionsgas und im wärmeabfüh renden Körper 18 gebildet. Die im Fusionsgas gebildete Wärme wird mit dem strömenden Fusionsgas in den porösen warmeabführenden Körper 18 hineintransportiert. Diese Wär me zusammen mit der im wärmeabführenden Körper 18 selbst gebildeten Wärme steht zur Nutzung bei der Nutzungs-Tem peratur zur Verfügung. Sie wird durch im wärmeabführenden Körper 18 enthaltene, nicht eingezeichnete Kanäle ab geführt.An appreciably higher usage temperature than the fusion temperature can be achieved with an arrangement according to FIG. 13, for example in the following way: Cooling water channels, which are not shown in the substrate carrier 15 , cool the substrate carrier 15 and the substrate layer 4 thereon with the microclusters, so that the fusion taking place on and in the microclusters takes place at the required low temperature. The heat generated during the fusion is formed on the one hand in the microclusters, in the substrate layer 4 and in the substrate carrier 15 and on the other hand - in a similarly large amount per unit of time - in the fusion gas and in the heat-dissipating body 18 . The heat generated in the fusion gas is transported into the porous heat-dissipating body 18 with the flowing fusion gas. This heat me together with the heat generated in the heat-dissipating body 18 is available for use in the use temperature. It is guided through channels (not shown) contained in the heat-dissipating body 18 .

Bei derartiger Anordnung und Nutzung ist Wärmeaustausch zwischen der Substratschicht 4 und dem wärmeabführenden Körper 18 unerwünscht. Deshalb sieht die Erfindung zusätz liche Möglichkeiten vor: Zur Kleinhaltung des Wärmestrah lungs-Austausches empfiehlt sich hohe Infrarot-Reflexion der Oberfläche der Substratschicht 4 und der inneren Ober fläche des wärmeabführenden Körpers 18; zur Kleinhaltung der Wärmeleitung empfiehlt sich eine Strömungsgeschwindig keit des Fusionsgases, die möglichst größer sein soll als dessen Diffusivität geteilt durch die Dicke des Gasraumes 16; zur Kleinhaltung der Kühlwirkung des strömenden Fu sionsgases empfiehlt es sich, dessen Strömungsgeschwindig keit ausreichend klein zu halten, so daß es entweder kein ins Gewicht fallendes Wärmedefizit transportiert oder daß es beim Erreichen des wärmeabführenden Körpers 18 auf un gefähr dessen Temperatur aufgeheizt ist.With such an arrangement and use, heat exchange between the substrate layer 4 and the heat-dissipating body 18 is undesirable. Therefore, the invention provides additional possibilities: To keep the heat radiation exchange high infrared reflection of the surface of the substrate layer 4 and the inner upper surface of the heat-dissipating body 18 is recommended; to keep the heat conduction small, a flow rate of the fusion gas is recommended, which should be as large as possible than its diffusivity divided by the thickness of the gas space 16 ; to keep the cooling effect of the flowing Fu sionsgas small, it is advisable to keep its flow speed sufficiently small so that it either does not carry a significant heat deficit or that it is heated to un dangerous its temperature when it reaches the heat-dissipating body 18 .

Die Fig. 14 und 15 zeigen Gegenelektroden 12, die der Substratschicht 4 gegenüberstehen. Nach Fig. 14 ist der äußerst kleine Abstand zwischen Gegenelektrode 12 und Substratschicht 4 durch elektrisch isolierende Partikel 19 gewährleistet, die auf der Substratschicht 4 haften. Die Gegenelektrode 12 stützt sich mechanisch auf diesen iso lierenden Partikeln 19 ab. Nach Fig. 15 stützt sich die Gegenelektrode 12 mechanisch auf die Mikrocluster 3 selbst ab. Elektrischer Kurzschluß zwischen diesen und der Gegen elektrode 12 ist dadurch vermieden, daß die Gegenelektrode 12 mit einer Schutzschicht 20 extrem kleiner elektrischer Leitfähigkeit überzogen ist. Diese Schutzschicht 20 ist ihrerseits auf eine etwas dickere Sicherheitsschicht 21 aufgebracht, die sich zwischen der Schutzschicht 20 und dem metallischen Körper der eigentlichen Gegenelektrode 12 befindet. Es ist günstig, wenn die Dicke der Schutzschicht 20 ungefähr gleich dem Radius oder dem Durchmesser der Mi krocluster 3 ist. FIGS. 14 and 15 show opposing electrode 12, which face the substrate layer 4. According to FIG. 14, the extremely small distance between the counter electrode 12 and the substrate layer 4 is ensured by electrically insulating particles 19 which adhere to the substrate layer 4. The counter electrode 12 is mechanically supported on these insulating particles 19 . According to FIG. 15, the counter electrode 12 is supported mechanically on the micro Cluster 3 from itself. Electrical short circuit between these and the counter electrode 12 is avoided in that the counter electrode 12 is covered with a protective layer 20 of extremely low electrical conductivity. This protective layer 20 is in turn applied to a somewhat thicker security layer 21 , which is located between the protective layer 20 and the metallic body of the actual counter electrode 12 . It is advantageous if the thickness of the protective layer 20 is approximately equal to the radius or the diameter of the microcluster 3 .

Auch in den Anordnungen nach den Fig. 14 und 15 ist es vorteilhaft, wenn die Gegenelektrode 12 zugleich als wärmeabführender Körper 18 ausgebildet ist, und wenn das Fusionsgas zuerst die poröse Substratschicht 4, dann den Gasraum 16 und zuletzt den porösen wärmeabführenden Körper 18 durchströmt. Derartige Anordnungen sind auch dann sinnvoll, wenn der wärmeabführende Körper 18 die Aufgabe einer Gegenelektrode 12 nur teilweise oder überhaupt nicht erfüllt. Also in the arrangements of FIGS. 14 and 15, it is advantageous when the counter electrode 12 is also formed as a heat dissipating body 18, and when the fusion gas out the porous substrate layer 4, then flows through the gas chamber 16 and finally the porous heat dissipating body 18. Such arrangements are also useful if the heat-dissipating body 18 only partially or not at all fulfills the task of a counter electrode 12 .

Unter sonst gleichen Bedingungen und Anforderungen können die auf der Substratschicht 4 haftenden Mikrocluster 3 um so enger nebeneinander sitzen, je geringer der Abstand der Gegenelektrode 12 von der Substratschicht 4 ist. Beispielsweise sind die in den Fig. 14 und 15 veran schaulichten gegenseitigen Abstände der Mikrocluster 3 gut brauchbar. In Fig. 15 dürfen die Mikrocluster 3 sogar noch enger beieinander sein als gezeigt. In Fig. 12 sind der Erkennbarkeit halber die Mikrocluster 3 übergroß eingezeichnet, wodurch die Relation zwischen der Größe der Mikrocluster 3 und deren optimalen gegenseitigen Abständen als zu groß erscheint.Under otherwise identical conditions and requirements, the microclusters 3 adhering to the substrate layer 4 can sit closer together, the closer the counter electrode 12 is to the substrate layer 4 . For example, the mutual distances of the microclusters 3 illustrated in FIGS . 14 and 15 can be used well. In Fig. 15 the microclusters 3 may be even closer together than shown. For the sake of recognizability, the microclusters 3 are drawn in oversized in FIG. 12, as a result of which the relation between the size of the microclusters 3 and their optimal mutual distances appears to be too large.

Wenn beispielsweise in einer Anordnung nach Fig. 13 oder 14 der Abstand zwischen der Substratschicht 4 und der Gegenelektrode 12 viel größer ist als der Durchmesser der Mikrocluster 3, und wenn die Substratschicht beispielswei se nach Fig. 6 oder 7 durch eine elektrisch isolierende Schicht 5 abgedeckt ist, dann läßt sich die zwischen Substratschicht 4 und Gegenelektrode 12 angelegte Spannung näherungsweise in zwei Anteile zerlegt denken: In die Lokalspannung, die sich in der Umgebung der einzelnen Mi krocluster herausbildet, und in die Kollektivspannung, die durch das großflächige Zusammenwirken vieler Mikrocluster entsteht.If, for example, in an arrangement according to FIG. 13 or 14, the distance between the substrate layer 4 and the counterelectrode 12 is much larger than the diameter of the microcluster 3 , and if the substrate layer, for example according to FIG. 6 or 7, is covered by an electrically insulating layer 5 is then the voltage applied between substrate layer 4 and counterelectrode 12 can be thought of as divided into two parts: into the local voltage that develops in the vicinity of the individual microclusters and into the collective voltage that arises from the large-area interaction of many microclusters.

Die Lokalspannung und die Kollektivspannung sollen einerseits groß genug sein, um ausreichende Effekte zu erzielen, andererseits sollen sie klein genug bleiben, um unerwünschte Entladungserscheinungen auszuschließen. Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Lokalspannung einige Volt beträgt und die Kollektivspannung unter 15 Volt liegt. Ein Beispiel von einem Mikrocluster mit einer Lokalspannung von 5 Volt ist bereits in Zusammenhang mit Fig. 9 diskutiert. Die Kollektivspannung ergibt sich näherungsweise als die von vielen Mikroclustern durch schnittlich gegebene Flächendichte der elektrischen Ladung multipliziert mit dem Abstand zwischen der Substratschicht 4 und der Gegenelektrode 12 und dividiert durch die Di elektrizitätskonstante des Vakuums.The local voltage and the collective voltage should on the one hand be large enough to achieve sufficient effects, on the other hand they should remain small enough to rule out undesired discharge phenomena. This is the case, for example, when the local voltage is a few volts and the collective voltage is below 15 volts. An example of a microcluster with a local voltage of 5 volts has already been discussed in connection with FIG. 9. The collective voltage results approximately as the area density of the electrical charge given by many microclusters multiplied by the distance between the substrate layer 4 and the counterelectrode 12 and divided by the dielectric constant of the vacuum.

Wie sich aus der letztgenannten Beziehung ergibt, ent spricht beispielsweise eine Kollektivspannung von 20 Volt und ein Abstand von einem zehntel Millimeter einer elek trischen Ladungs-Flächendichte von rund 10¹³ Elementarla dungen pro Quadratmeter. Veranschlagt man überschlägig die durchschnittliche Ladung jedes Mikroclusters zu einigen Elementarladungen, so ergibt sich daraus für dieses konkrete Beispiel eine Flächendichte der Mikrocluster von 10¹² bis 10¹³ Stück pro Quadratmeter.As can be seen from the latter relationship, a collective voltage of 20 volts and a distance of one tenth of a millimeter corresponds to an electrical charge areal density of around 10 ¹³ elementary charges per square meter. If you roughly estimate the average charge of each microcluster for a few elementary charges, this results in a surface density of the microcluster of 10 ¹² to 10 ¹³ pieces per square meter for this specific example.

Die Anordnungen nach den Fig. 5 bis 9 und 12 bis 15 sind auch für Anwendungen geeignet, in denen das Fusions gas die Mikrocluster 3 durchströmt. In diesem Fall kann die in den Fig. 6, 7 und 9 gezeigte isolierende Schicht 5 - unabhängig davon, ob sie zusätzlich noch chemisch und/oder elektrisch isoliert - das Entweichen beziehungs weise Eindringen des Fusionsgases durch die freie Oberflä che der Substratschicht verhindern.The arrangements of FIGS. 5 to 9 and 12 to 15 are also suitable for applications in which the fusion gas flows through the micro Cluster 3. In this case, the insulating layer 5 shown in FIGS. 6, 7 and 9 - regardless of whether it is additionally chemically and / or electrically isolated - prevent the escape or penetration of the fusion gas through the free surface of the substrate layer.

Die Fig. 16 zeigt den Querschnitt einer Substratschicht 4 mit darauf haftenden Mikroclustern 3. Im Gegensatz zu den vorangehenden Beispielen, haben hier die Mikrocluster 3 keine Abstände voneinander, sondern sind in mehrlagiger Schicht aufgebracht. Dadurch befinden sich zwischen den Mikroclustern 3 vielgestaltige Hohlräume mit vorteilhaften Oberflächeneffekten. Elektrisch leitende Mikrocluster 3 dieser Art stehen in direkter elektrischer Verbindung mit einander. Dennoch können elektrische Felder zwischen sol chen Mikroclustern 3 geschaffen werden. Das ist vorteil haft in der Weise bewerkstelligt, daß in der mehrlagigen Schicht durcheinander Mikrocluster 22 mit hoher Austritts arbeit W, beispielsweise aus Palladium, und Mikrocluster 23 mit niedriger Austrittsarbeit W, beispielsweise aus Alkalimetallen, enthalten sind. Zwischen den Mikroclustern 22 und den Mikroclustern 23 treten sogenannte Volta-Poten tiale auf. Diese verursachen auf den Mikroclustern 22 negative elektrische Oberflächenladungen, auf den Mikro clustern 23 positive elektrische Oberflächenladungen. Zwi schen diesen Oberflächenladungen umgekehrten Vorzeichens treten hohe elektrische Feldstärken auf. Fig. 16 shows the cross-section of a substrate layer 4 adhering thereto microclusters. 3 In contrast to the preceding examples, the microclusters 3 have no distances from one another here, but are applied in a multilayered layer. As a result, there are 3 multiform cavities between the microclusters with advantageous surface effects. Electrically conductive microclusters 3 of this type are in direct electrical connection with one another. Nevertheless, electric fields can be created between such microclusters 3 . This is advantageously accomplished in such a way that microclusters 22 with a high work function W, for example made of palladium, and microclusters 23 with a low work function W, for example made of alkali metals, are contained in the multilayer layer. So-called volta potentials occur between the micro clusters 22 and the micro clusters 23 . These cause 22 negative electrical surface charges on the micro clusters, 23 positive electrical surface charges on the micro clusters. High electrical field strengths occur between these reverse surface charges.

Kleine Mikrocluster haben im allgemeinen wesentlich höhere Austrittsarbeit W als große Mikrocluster aus gleichem Material. Daher tritt der soeben beschriebene Effekt auch schon dann auf, wenn beispielsweise in mehrlagiger Schicht nach Fig. 16 Mikrocluster aus gleichem Material mit stark unterschiedlicher Größe vorkommen. Er tritt besonders stark auf, wenn kleine Mikrocluster 22 aus Material hoher Austrittsarbeit W in mehrlagiger Schicht durcheinander vorkommen mit großen Mikroclustern 23 aus Material niedri ger Austrittsarbeit W.Small microclusters generally have a much higher work function W than large microclusters made of the same material. Therefore, the effect just described occurs even if, for example, microclusters of the same material with very different sizes occur in a multilayered layer according to FIG. 16. It occurs particularly strongly when small microclusters 22 made of high work function material W are mixed up in large layers with large micro clusters 23 made of low work function material W.

Bezugszeichen-ListeReference symbol list

1 Atome
2 Valenz-Linien
3 Mikrocluster
4 Substratschicht
5 Isolierende Schicht
6 Elektrische Äquipotentiallinien
7 Fermi-Energie
8 Primäre Energiekonstante
9 Primäre Energiefunktion
10 Resultierende Energiefunktion
11 Maximum der resultierenden Energiefunktion
12 Gegenelektrode
13 Isolierende Zwischenschicht
14 Durchbrechung
15 Substratträger
16 Gasraum
17 Zylindrischer Hohlraum
18 Wärmeabführender Körper
19 Elektrisch isolierende Partikel
20 Schutzschicht
21 Sicherheitsschicht
22 Mikrocluster mit hoher Austrittsarbeit W
23 Mikrocluster mit niedriger Austrittsarbeit W 1 atoms
2 valence lines
3 micro clusters
4 substrate layer
5 Insulating layer
6 electrical equipotential lines
7 Fermi energy
8 Primary energy constant
9 Primary energy function
10 Resulting energy function
11 Maximum of the resulting energy function
12 counter electrode
13 Insulating intermediate layer
14 breakthrough
15 substrate carriers
16 gas space
17 cylindrical cavity
18 Heat-dissipating body
19 Electrically insulating particles
20 protective layer
21 Security layer
22 high work function microclusters W
23 low work function microclusters W

Claims

1. A process for the fusion of two hydrogen nuclei, each containing at least one neutron, characterized in that for the fusion such nuclei are brought into contact with microclusters which contain at least three atoms to a maximum of one hundred thousand atoms and these atoms essentially at least one belong to the minor groups of the periodic table, and that these microclusters are obtained from very finely distributed particles by cooling with the aid of a carrier medium.

2. The method according to claim 1, characterized in that the majority of microclusters are at least five to maximum at least two hundred atoms, preferably a "magic" one Contains "number of atoms.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized records that the microclusters essentially from Pal Ladium and / or titanium, which are alloyed with silver could be.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized is characterized by the fact that the finely distributed particles Evaporation are formed, preferably with the help of Laser beams, and that the Trä germ medium is gaseous.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized records that the finely divided particles by Ver vaporization are formed with the help of particle beams and that preferably in the particle beams too fusio Hydrogen nuclei are included.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized records that the microcluster adheres to a sub strat layer are applied.

7. The method according to claim 6, characterized in that the substrate layer silicon, titanium, gadolinium, sama rium or other rare earths.

8. The method according to claims 6 and 7, characterized records that the microcluster and the substrate layer electrically conductive and elec trisch conductively connected.

9. The method according to claims 6 to 8, characterized records that the microcluster distances from each other have and that the substrate layer is electrical conductive and their surface adhered between the brought microclusters with an electrically isolate the layer is covered.

10. The method according to claim 9, characterized in that the electrically insulating layer by chemical ver change, in particular oxidation or nitration, of Surface of the substrate layer is formed.

11. The method according to claims 8 to 10, characterized records that with the help of a counter electrode and a applied between the substrate layer and the counter electrode Tension the substrate layer and that adhering to it applied microcluster compared to the above space a preferably negative electrical Po have potential.

12. The method according to claim 11, characterized in that both the counter electrode and the substrate layer is formed as an electrically conductive layer, and that these two layers are insulated Interlayer physically interconnected, elec but are isolated from each other.

13. The method according to claim 11, characterized in that the counter electrode as an electrically conductive material is formed opposite the substrate layer stands and that preferably the counter electrode and / or the substrate layer channels, holes or pores for Passage of the material to be fused contains.

14. The method according to claim 13, characterized in that the substrate layer the outer jacket of a cylinder forms the concentric with a distance of less than a millimeter to the inner jacket of the hollow cylin the counter electrode is formed, which is material to be fused moved in through the annulus preferably radial direction.

15. The method according to claims 13 and 14, characterized ge indicates that the counter electrode from the substrate layer has a distance of less than 0.1 mm and essentially maintain this distance is caused by electrically insulating particles that are located between the substrate layer and the counter electrode and preferably by spraying onto the substrate layer are applied.

16. The method according to claims 13 to 15, characterized ge indicates that the counter electrode on the sub side facing the strat layer with a multimolecule protective layer of extremely small electrical conductors ability is covered in such a way that its eventual fame with micro clusters no ruinous short circuit causes.

17. The method according to claims 6 to 16, characterized records that the microclusters of to be fused Gas flow.

18. The method according to claims 6 to 8 and 11 to 17, characterized in that the microcluster in more layered layer adhered to a substrate layer are brought.

19. The method according to claims 1 to 18, characterized records that at least a tenth of the mic cluster at least temporarily the relationship between the electrical charge of the microcluster and its Number of atoms at least one hundredth electrical Elementary charges per piece.

20. The method according to claims 1 to 19, characterized records that at least one tenth of the Mikroclu at least temporarily and partially electrical Surface charge densities occur that are at least one Tenths of elementary charges per nanometer square wear.

21. The method according to claims 1 to 20, characterized records that at least one tenth of the Mikroclu at least temporarily and in places the electri primary potential within a distance of two nanometers from the surface to the sum of Fermipotential and half the exit potential has dropped, but in within five nanometers of the surface has not dropped to the Fermi potential.

22. The method according to claims 1 to 21, characterized records that at least one tenth of the Mikroclu at least temporarily and in places the electri primary field strength on the surface at least five Is volts per nanometer and that within ten nano meters from the surface around the primary potential at most ten volts compared to its value at the top area has fallen off.

23. The method according to claims 1 to 22, characterized records that at least a portion of the microcluster Adjacent material and with it electrically conductive are connected, the exit potential of the amount after at least two volts is less than the end potential of the material from which the microcluster is made consist.

24. The method according to claims 1 to 23, characterized characterizes that at least a part of the microcluster a material essentially containing metal atoms and that there are so many of them Microclusters are included that these microclusters in Border area between metallic electrical guide ability and molecular electrical isolation, with an exit potential that is significantly higher is in macro as the exit potential of the material scopic bodies.

25. The method according to claims 1 to 24, characterized records that little by the action of rays at least some of the microclusters give negative charges and / or that other bodies that are in these microclusters are in close proximity, posi tive charges received.

26. The method according to claims 1 to 25, characterized characterized in that a substantial part of that by the Fusion formed heat used at a temperature which is at least 20 ° C higher than the temperature the microcluster in contact with which the fusion takes place.

27. The method according to claims 1 to 26, characterized records that intended for fusion hydrogen nuclei are bound in liquid that this liquid to a substrate layer covered with micro clusters borders and that preferably between this liquid and this substrate layer applies an electrical voltage is laid.

28. The method according to claim 27, characterized in that little between the liquid and the micro clusters gaseous areas at times and in places occur.

29. The method according to claims 1 to 5 and 19 to 25, characterized in that intended for the merger Hydrogen cores are embedded in liquid in the Floating microclusters.

30. The method according to claims 1 to 5 and 19 to 25, characterized in that intended for fusion Hydrogen nuclei are components of a gas in which Floating microclusters.

31. The method according to claim 30, characterized in that the used in the extraction of the microcluster, for Subsequently cooling gaseous carrier medium belongs at least in part to that gas, in the hydrogen nuclei as components and microclusters free floating are included.