JP2002509738A - 特定的に同調された無線周波数電磁界発生器を用いた物質の切開のための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、調和的プラズマ雲を用いて物質（３２）中に切開を施すための装置に関する。無線周波数発生器システム（１０）は電磁波形を発生し、その電磁波形は活動状態のトランスミッタ切開電極雲（２８）によって送出される。この電磁波形を用いて、例えば熱イオン化および電界効果のようなプロセスを用いてプラズマ雲を起動し、それはその活動状態のトランスミッタ切開電極雲（２８）の表面において帯電原子粒子に対するなだれ効果をトリガする。その活動状態のトランスミッタ切開電極雲（２８）の表面上に覆いを形成しつつ、低減された原子粒子の乱れおよびカオスを示す調和的プラズマ雲を維持し制御するために、この電磁波は、そのプラズマ雲に対してインピーダンス・マッチングされ、周波数マッチングされ、電力マッチングされ、同調される。磁気ボトル効果、ピンチ効果およびトンネル効果を用いてその切開プラズマ雲のエネルギを捕獲し、封じ込め、圧縮し、輪郭形成し、集束させ、増幅する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【背景−発明の属する技術分野】

本発明は、調和した（harmonious）プラズマ雲（cloud）を用いて物質（matte
r）に切開（切込みincision）を施すのに用いられるプラズマ発生装置に関し、 特に、無線周波数信号発生器システムから送出された電磁気的エネルギ波によっ
て付勢（活性化、起動）され維持（持続）される調和的プラズマ雲に関する。こ
のシステムは、我々の装置によって付勢され維持されおよび制御されさらにその
プロセス（方法）において我々の発明のその付勢されたトランスミッタ（送波器
、送信機）切開プローブ（探針）を覆う切開用の調和的プラズマ雲に、インピー
ダンス・マッチングされ、周波数マッチングされ、出力電力マッチングされる。

【０００２】

【背景−従来技術の説明】

硬い物理的ブレード、例えば金属ブレード、サファイア・ブレードまたはダイ
ヤモンド・ブレードは、物質中に切開を施すのに最も頻繁に用いられる装置であ
る。そのような切開は、切開しようとする物質の表面に対する硬い物質の鋭利な
（sharp, acute）端縁との間の摩擦的物理的相互作用に基づく。１つの硬い物質
を用いて別の硬い物質に切込みを入れようとするそのような純粋に物理的な各方
法は、非効率的で、従って、切開しようとする物質が例えば生物組織、木製製品
または金属のような中実で密な物であるときに摩擦抵抗のようなかなり非効率さ
が生じることが経験的に分かっている。それらの理由のために、他の者は、例え
ば物質に対して電子的に形成した切開（切込み）、電気切開（切込み）または電
気外科のような諸装置を用いていた。これらのタイプの装置を用いて物質中に切
開（切込み）を施すとき、例えば誘電ヒステリシスおよび渦電流のような現象に
起因して、切開しようとする物質における電気的オーム性の抵抗が加熱効果を生
じさつつ、制御されないプラズマ・アーク（arc）が物質の実質的（かなりの） 燃焼または蒸発を誘導する。これらの２つの現象は、その結果として透熱（diat
hermy）として知られている効果を生じさせ、その効果によって物質中に切開を 形成し得る物理的反作用（reaction）が生じ得る。このアプローチは限定的に利
用されていた。その理由は、その欠点には、物質中における意図した切開パス（
線、経路）の外側で拡張的損傷が生じることが含まれ、その結果、不快な臭いの
臭気を頻繁に生じさせる燃焼および黒焦げ（charring）を生じさせるからである
。古典的電気切開ユニットの非効率性は、切開チップ（先端部）に切込み効果を
生じさせるのに必要な高電力（パワー）、通常は電力（パワー）５０ワットの超
過によって表される。古典的な電気切開または電気外科ユニット（装置）におい
て必要なこの相対的に高い電力出力は、古典的なオーム性透熱と非調和的プラズ
マの形態の不安定で制御されない焦線の（火線、caustic）プラズマ・アークと の組み合わせに対して作用するそのユニットの切開非効率性にとって二次的なも
のである。

【０００３】 レーザは切開および切断に用いられてきたが、そのユニットは、高価で、物質
を切断しまたは物質に切込みを入れるのに充分な電力を有するレーザ・ビームを
発生させるためには大量のシステム入力エネルギが必要である。レーザは、プラ
ズマを発生するのに用いられてきたもので、マイクロ・エレクトロニクスの分野
におけるエッチングのようなプロセスにおいて用いられる。

【０００４】 プラズマ・アークは、例えば溶接アーク、スパーク（火花）プラグ・アーク、
ライトニング（雷）ボルト・アーク、ネオン灯、蛍光灯および電気外科用アーク
のような多数の領域で見いだすことができる。制御されないアークそのものは、
非調和的プラズマ流の形態を表し（とり）、プラズマ中で実質的な原子粒子的カ
オスのレベルを有するプラズマ中のイオン化原子粒子の制御されない流れの乱れ
を表す。プラズマ・アークにおける原子粒子の乱れは原子粒子カオスの形態を表
し、その原子粒子カオスの制御されない性質（特性）は、物質中におけるその意
図した切開のパスの外側にかなり量のエネルギを溢れさせ、それによって過剰な
加熱が生じ得る。このレベルの実質的な加熱は、不所望なアークが古典的な電気
切開または電気外科ユニットで生じるときに、生じる。意図した切開パスを包囲
する物質中にエネルギがそのように溢れた結果として、その包囲する物質をエネ
ルギを晒しその包囲する物質に損傷を与える。切開チップ電力（パワー）そのも
のを単に減少させても、それによってプラズマ・アークを構成するイオン化原子
粒子の流れの乱れが大きく減少しないのと同程度に、それによってプラズマ原子
粒子カオスのレベルが実質的に減少することはない。さらに、我々の発明は、物
理化学的原理のアレイ（array）を用いて、古典的な非調和的プラズマ・アーク の原子粒子カオスを最小化し、我々の装置によって生じたプラズマの物理的特性
を制御する。我々の発明は、プラズマ雲における原子粒子の乱れを減少させるこ
とによって非調和的プラズマ・アークを最小化し、それによってプラズマ雲原子
粒子カオスを大きく減少させ、それによって調和的プラズマ雲を形成する。調和
的プラズマは、より制御された効率的およびより安全な形態で切込む。その理由
は、調和的プラズマ中の原子粒子成分が、非調和的プラズマに比べて、より高い
次数（秩序）の組織とより低い原子粒子乱れを有するより安定な平衡（バランス
）し制御された状態で存在するからである。我々の調和的プラズマ雲は、物理学
のピンチ（Pinch）効果を用いて、さらに、圧縮され、制御され、輪郭付けられ 、成形される。次いで、我々の圧縮されたプラズマ雲は、物理学者によく知られ
例えば核物理学のような分野で用いられる磁気ボトル（びん、Bottle）現象によ
って捕獲されて封じ込められる。古典的な電気切開または電気外科ユニットに対
して、我々の装置は、古典的オーム性の透熱ではなくて、調和的な制御されたプ
ラズマ雲を用いて切込む。

【０００５】 目的および利点 従って、本発明の幾つかの目的および利点は次の通りである。

【０００６】 （ａ）電磁波を発生し、増幅し、条件付け（調整し）、送出するために、安価
な電子無線周波数（ＲＦ）信号発生器、増幅器、インピーダンス・マッチングお
よび出力条件付け回路網、およびトランスミッタ・プローブを用いる切込み（切
開）装置を実現すること。

【０００７】 （ｂ）プラズマを形成し維持し（持続させ）制御するために、中実の（ソリッ
ド、solid）非中空の導電性無線周波数トランスミッタ・プローブを用いること 。それにもかかわらず、そのトランスミッタ・プローブは、設計上完全に中空ま
たは部分的に中空であってもよい。

【０００８】 （ｃ）現在使用されている他の電気切込み方法に対して、平均入力電力２ワッ
トという低さの、より低いシステム入力エネルギを要求する電子的電磁界発生器
システムからプラズマ切込みブレードを形成すること。同様に、このシステムは
、現在使用されている他の電気切込み方法に対して、平均出力電力１ワットとい
う低さの、より低いシステム出力エネルギを要求する。

【０００９】 （ｄ）例えばプラズマ・トーチ（torch）のようなプラズマ発生装置およびプ ラズマ・チャンバにおけるエッチング・システムに見られるように、イオン化可
能なガスを切込み電磁界（フィールド）に注入することを必要とすることなく、
切込みプラズマ雲を生成すること。

【００１０】 （ｅ）我々の電磁気発生器システムからのエネルギを、その付勢されたトラン
スミッタ切込み（切開用）電極チップを包囲し覆うプラズマ雲にインピーダンス
・マッチングさせ条件付ける（調整する）ことによって、他のプラズマ切込み装
置より大幅に（実質的に）減少させた原子粒子のカオスおよび乱れを有する調和
的プラズマ雲を形成すること。

【００１１】 （ｆ）我々の電磁気発生器システムからのエネルギを、その付勢されたトラン
スミッタ切込み電極チップを覆い包囲するプラズマ雲の原子粒子の発振高調波お
よび摂動（precession）周波数に周波数マッチングさせることによって、他のプ
ラズマ切込み装置より大幅に（実質的に）減少させた原子粒子のカオスおよび乱
れを有する調和的プラズマ雲を形成すること。

【００１２】 （ｇ）調和的プラズマ雲を付勢し維持するのに必要な電力要求に我々の電磁気
発生器システム出力電力（パワー）を電力マッチングさせることによって他のプ
ラズマ切込み装置より実質的に減少させた原子粒子のカオスおよび乱れを有する
調和的プラズマ雲を形成すること。

【００１３】 （ｈ）その付勢されたトランスミッタ切込み電極チップを包囲し覆うプラズマ
雲中に電磁波発生器エネルギを密結合で高効率で転送を行うこと。それによって
、その付勢されたトランスミッタ切込み電極チップを包囲する調和的プラズマ雲
を起動し（開始し）維持するのに必要な無線周波数発生器／増幅器出力電力を減
少させる。

【００１４】 （ｉ）その付勢されたトランスミッタ切込み電極チップを覆う調和的プラズマ
雲を濃縮し（concentrate）、圧縮しおよび輪郭形成するために、ピンチ効果と して知られている物理学の原理を利用すること。

【００１５】 （ｊ）調和的プラズマ雲を捕獲し封じ込めるための磁気ボトル効果（magnetic
Bottle Effect）として知られている物理学の原理を用いること。それによって
、そのプラズマ雲を収容するための中実の物質閉じ込め容器（コンテナ）の必要
性がなくなる。我々は、それによって、その付勢されたトランスミッタ切込み電
極チップ付近の中空のプラズマ維持（持続）チャンバ（室）を必要としなくなる
。

【００１６】 （ｋ）トンネリングの物理化学的原理を用いて、その調和的プラズマ雲を包囲
する物質の、その付勢されたトランスミッタ切込み電極チップによって送出され
た電磁波を、反射させること。それによって、その付勢されたトランスミッタ切
込み電極チップを包囲する調和的プラズマ雲中に電磁波を反射させて戻す。この
ようにして、我々はトンネル効果を用いて、物質中におけるその意図した切込み
パスの外側で相互作用してその中を通過（貫通）する送出電磁放射を最小化する
電磁シールド（遮蔽）を形成する。このシステムは、電磁気放射に晒す潜在的副
作用を最小化するように作用する。さらに、プラズマ雲中に反射され戻されたこ
の電磁放射は、さらに調和的プラズマ雲を付勢する（エネルギを供給する）よう
に作用し、それによって、さらに電磁気発生器システムからの必要な出力エネル
ギを減少させて、効果的切込みを行うためのプラズマ雲を維持する（持続させる
）。

【００１７】 （ｌ）その意図された切込みパス（切開線）の外側で物質に対して最小限の衝
撃（インパクト）または副作用で物質中に明確な（個々の）明瞭な（微細な、清
浄な）切込みを形成するために、その付勢されたトランスミッタ切込み電極チッ
プの周りに濃縮された調和的プラズマ雲を用いて切込みプラズマの運動（kineti
c）エネルギをより細い切込みパスに集束させること。

【００１８】 （ｍ）現在入手可能な他の切込み方法（modality）に比べてより効率的でより
効果的でより正確でより明瞭な切込み装置を実現しつつ、例えばナイフおよび金
属ブレードのような純粋に物理的エネルギ切開技術の代替手段を形成すること。

【００１９】 （ｎ）例えばレーザのような市販されている他の高度技術の切込み装置より安
価な切込み装置を製造すること。

【００２０】 この特許出願には２つの図面が添付されている。

【００２１】

【発明の概要】

我々の装置は、特定的に（具体的に）同調された無線周波数発生器および電力
増幅器システムである。我々の発明は、トランスミッタ切込み（切開用）電極チ
ップ用の実質的に（大幅に）複雑な設計を必要とせず、例えばトカマクまたはサ
イクロトロンのようなプラズマ制御装置を作ることもない。我々のシステムによ
って形成された電磁波は、放射電磁気エネルギの形態であり、我々のシステムの
活動状態のトランスミッタ切込み電極チップから送出（送波、発射）される。こ
の放射電磁気エネルギは、その活動状態のトランスミッタ切込み電極チップと切
込みが施される物質との間の境界（インタフェース）において原子および分子と
相互作用するよう特定的に条件付けられる（調整される）。切込み電極チップ表
面における原子および分子に対する放射電磁気エネルギの反作用は、その活動状
態のトランスミッタ切込み電極チップと切込みが施される物質との間の境界にお
いて原子の原子軌道から電子を剥ぎ取る光電効果および熱イオン化を含んでいる
。その放射エネルギは、その活動状態のトランスミッタ切込み電極チップの表面
に沿って電子およびイオンを励起するよう作用する。そのようなプロセスの結果
は、より高いエネルギのイオンおよび電子への原子的変換が得られる。自由帯電
（荷電）原子粒子は、電極境界において他の原子の電子と衝突する前に空間中を
高速で移動し、それによってその原子軌道の外側に付加的電子を叩き出す（ノッ
クする）。このプロセスの反復によって、その活動状態のトランスミッタ切込み
電極チップの表面に沿ってプラズマの雲の形成をトリガするのを助けるなだれ（
Avalanche）効果として知られている帯電原子粒子衝突の連鎖反応を形成する。 我々の装置は、その活動状態のトランスミッタ切込み電極チップを覆うプラズマ
雲に対して、インピーダンス・マッチングされ、周波数マッチングされ、電力マ
ッチングされ、同調される。我々の装置は、その意図した切込みパスを包囲する
物質中に最小限の放射電磁気エネルギ損失でプラズマ雲中に最大エネルギの移送
（転送）を行うために、プラズマ雲に対する密結合の高効率的なエネルギ移送を
可能にするようにその発生された電磁波形を条件付ける（調整する）。物理化学
的原理を用いて、プラズマ雲中の原子粒子カオスの低減を含めて、プラズマ雲の
形状および特性が制御される。このようにして、古典的な電気切込みまたは電気
外科ユニットにおいて見られる焦線の非調和的プラズマ・アークに対して、我々
の装置は、その意図した切込みパス中にエネルギを集束する調和的な制御された
プラズマを生成する。この調和的なプラズマの雲は、古典的電気切込みまたは電
気外科システムに比べて、より低い原子的カオスを表し、より効率的切込みを形
成する。

【００２２】

【発明の実施の形態】

図１および図２の説明 本発明のプラズマ切開装置の代表的な実施形態が図１および図２に示されてい
る。無線周波数発生器（１０）の出力信号はオン−オフボタンあるいはオン−オ
フスイッチ（１４）のような幾つかの手段によって無線周波数スイッチ（１２）
でスイッチオン、スイッチオフされる。無線周波数信号発生器の出力信号は、次
に信号ゲート（２０）によってバーストモードデューティサイクル発生器（１６
）あるいは連続モード自走（フリーランニング）発生器（１８）のいずれかによ
って支配される。次に、バーストモードあるいは連続モードの無線周波数出力信
号はパワー（電力）増幅器（２２）によって増幅される。パワー増幅器の出力信
号はインピーダンス整合および出力条件付け（調整）回路網（２４）によって条
件付けられ（調整され）、活性化切開用トランスミッタハンドピース（２６）に
導かれる。切開用トランスミッタハンドピース（２６）の最先端の切開用電極チ
ップ（２８）は活性化されると、切開が行なわれる物質（３２）中に切開パス（
切開線）を配置するために使用されるプラズマ雲で覆われる。切開が行なわれる
物質（３２）は容量性（キャパシティブ）結合板（３０）または抵抗性結合電極
（３４）のいずれかによって本発明のプラズマ切り込み（カッティング）装置に
結合されている。活性切開用電極チップ（２８）は中実（ソリッド）で非中空導
体が好ましいが、部分的あるいは完全に中空の切開用電極チップも使用可能であ
る。切開用電極チップ（２８）は直線状あるいは曲線上のデザインが好ましいが
、切開用電極チップ（２８）の形状はデザイン的に必ずしも特別である必要はな
く、ループ構造あるいは多角形構造でもよい。

【００２３】 図１および図２の動作 本発明による物質を切開する装置は従来の物質を切開するすべての装置と異な
っている。無線周波数スイッチ（１２）を活性化あるいは消勢するためにオン−
オフボタン／オン−オフスイッチ（１４）が使用されている。従って、これによ
って無線周波数信号発生器（１０）の出力信号の伝送が調整される。無線信号発
生器（１０）の出力信号はさらにバーストモードデューティサイクル発生器（１
６）あるいは連続モード自走（フリーランニング）発生器（１８）によって活性
化されあるいは消勢される。出力信号はパワー（電力）増幅器（２２）によって
増幅され、次いでインピーダンス整合および出力条件付け回路網（２４）によっ
て条件付けられる（調整される）。次に、出力信号は切開用トランスミッタハン
ドピース（２６）を通して導かれる。切開が行なわれる物質（３２）は容量性結
合板（３０）あるいは抵抗性結合電極（３４）によって本発明の装置に結合され
ている。出力信号は切開用電極チップ（２８）によってプラズマ切り込み装置か
ら送出され、上記切開用電極チップ（２８）はこの切開用電極チップ（２８）を
覆うプラズマの雲を生成する。このプラズマ雲は物質の原子および分子と反応す
ることができ、それによって切開が行なわれる物質（３２）中に切開パス（切開
線）が配置される。

【００２４】 本発明の装置（システム）は空中とインピーダンス整合した標準の無線送信装
置（システム）と類似しているが、本発明の装置（システム）は活性切開用電極
チップ（２８）を取り囲む調和したプラズマ雲にインピーダンス整合し、周波数
整合し、パワー（電力）整合し、さらに同調している。本発明の装置は他の電磁
波送信装置との類似性を持っているが、物質に綺麗で且つ効率的な切開を行う新
規な装置を生成することができるような態様で多数の物理的および化学的な原理
を採用し、一体化している。

【００２５】 本発明の装置の活性化電極チップ（２８）を取り囲む調和したプラズマを生成
することにより、本発明のプラズマ切り込みシステムによって開始され、保持（
持続）され、修正される可視的な組織化された（有機化された）プラズマ雲が生
成される。活性化された切開用電極チップ（２８）を覆うこの調和したプラズマ
雲は、他のプラズマ切り込み装置に比してプラズマ雲中の原子粒子（ａｔｏｍｉ
ｃ ｐａｒｔｉｃｌｅ）カオス（混沌）および乱れを実質的に低減させ、それに
よって本発明の装置は明確な可視的且つ電子的な特性を生成することができる。

【００２６】 このプラズマ雲の調和のとれた特性により、意図した切開パス（切開線）の外
に溢れるエネルギを少なくして意図したパスにエネルギをより集中させることが
できる。それによって、この発明の装置は従来の古典的な電子的な切り込み装置
よりも意図した切開パスの外側の物質に対する衝撃を少なくしてより綺麗に、よ
り強力に（パワフルに）、且つより効率的に切開を行うことができる。

【００２７】 プラズマは地球上で見られる物質の４つの形式の中で最も少ない形式であるが
、宇宙では物質の最も一般的な形式である。地球上のプラズマの例として、溶接
アーク、スパークプラグアーク、ネオン光アーク放電、発光性放電の周囲のアー
ク、さらに電気的切り込みあるいは電気的外科手術時に見られる非制御性の腐食
性プラズマアークが含まれる。プラズマはまた半導体のエッチングのような分野
でも使用されるが、ここではレーザや精巧なプラズマエッチングチャンバのよう
な高価な高エネルギ消費装置（システム）で形成される。古典的な電気的切り込
みあるいは電気的外科ユニットにおいて現れる原子粒子の乱れおよびカオスのレ
ベルは、ここではプラズマ中の原子乱れやカオスの増加あるいは減少を定義する
相対的な標準として採用されている。

【００２８】 本発明の装置（システム）は切開用電極チップ（２８）から連続あるいはパル
ス状電磁界を生成し、条件付け（調整し）、送信するために安価な電子的無線周
波数発生器／増幅器装置（システム）を採用している。電磁界パルスモードの周
期の時間は可変で、このパルスモードの各完全なオン−オフサイクルは０．００
０００１秒である。この電磁界発生器装置（システム）の固有のパラメータは、
切開用電極チップ（２８）と切開が行なわれる物質（３２）との境界に沿う原子
粒子構成物によって大体決定される。切開が行なわれるフィールドに注入される
べきイオン化性ガスを必要とし、そこで注入されたガスが付勢されてプラズマに
変換されるシステムとは対蹠的に、本発明の装置では切開用電極チップ（２８）
と切開が行なわれる物質（３２）との境界に沿う原子を利用してプラズマ雲を発
生させる。それにも拘わらず、本発明のプラズマ切り込み装置（システム）では
、切り込みプロセスを増強するために切開用電極チップ（２８）のフィールドに
供給される追加のイオン化性ガスを使用している。しかしながら、本発明の装置
は、非常に複雑なデザインをもったトランスミッタの切開用電極チップを必要と
せず、またトカマク（ｔｏｋａｍａｋ）やサイクロトロン（ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ
）のような精巧なプラズマ制御装置を必要としない。

【００２９】 本発明の装置によって生成された電磁波は放射性の電磁エネルギの形式のもの
であり、本発明の装置の活性切開用電極チップ（２８）から送出される。放射性
電磁エネルギは、特に活性切開用電極チップ（２８）の表面において原子および
分子と相互に作用するように条件付けられている（調整されている）。原子粒子
との相互作用によって二次的に生成された電磁周波数およびプラズマ切開用電極
チップ（２８）における動力学（ダイナミックス）は装置（システム）の機能お
よび有効性に大きな役割を果たす。発生された基本電磁波の高調波周波数はしば
しば装置（システム）の機能、動力学および有効性に大きな役割を果たす。原子
および分子と相互に作用する放射性電磁エネルギは、切開が行なわれる物質（３
２）と切開用電極チップ（２８）との境界における原子の原子軌道から電子をは
ぎ取る熱的イオン化および光電子効果を含んでいる。このようなプロセス（処理
）により原子および分子のイオンおよび自由電子への原子変換を生じさせる。自
由荷電原子粒子は、電極の他の境界の原子の電子と衝突して、より多くの電子を
その原子軌道から叩き出す前に空間を通過して移動する。このプロセスのくり返
しによって、活性切開用電極チップ（２８）の表面におけるプラズマの雲の形成
に関与する雪崩効果として知られる荷電された原子粒子の衝突の連鎖反応を生じ
させる。

【００３０】 本発明の装置は切開用電極チップ（２８）を覆うプラズマ雲にインピーダンス
整合しており、パワー（電力）整合しており、同調している。本発明の装置は、
意図した切開パスの周囲の物質への電磁エネルギの損失を最少にして、切開用電
極チップ（２８）からプラズマ雲へのエネルギの転送を最大にするために、送出
された電磁波を上記プラズマ雲に密結合し、高効率でエネルギを転送するように
条件付ける（調整する）。プラズマ雲中の原子粒子のカオスの調整を含むプラズ
マ雲の形状、特性を制御するために物理化学的原理が使用される。このようにし
て、本発明の装置は、従来の古典的な電気的切り込みあるいは電気的外科手術装
置（ユニット）で見られたような腐食性の不調和なプラズマアーク放電とは対蹠
的に意図した切開パスにエネルギを収束する調和した制御されたプラズマを生成
することができる。この調和したプラズマ雲は、古典的な電気的切り込みまたは
電気的外科装置（システム）よりも原子粒子のカオスおよび乱れが少ない。それ
によって不調和なプラズマアークを発生するために見られた古典的な電気的切り
込みあるいは電気的外科手術装置（システム）におけるよりも高い効率で切開す
ることが可能になる。

【００３１】 原子粒子のオーダ（次数、程度）を調整（規制）するために電磁界を使用する
ことは、電子、物理、および化学の文献で多数開示されている。増大した原子粒
子のオーダを作り出すために電磁界を使用する例では、しばしば近代技術を生じ
させ、また我々の地域社会に対する電気エネルギを発生するタービン電気発生器
をも含んでいる。同様に、核磁気共振（Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒ
ｅｓｏｎａｎｃｅ：ＮＭＲ）装置は、でたらめな方向を向いた原子粒子（原子粒
子のカオスまたは非体系性、非組織性の程度が高い原子粒子）を磁界の面に配向
した原子粒子（原子粒子のカオスまたは非体系性、非組織性の程度が低い原子粒
子）に変換するために磁界を使用している。同様なプロセスとして、本発明の装
置は、切開用電極チップ（２８）の周囲のプラズマ雲を生じさせ、持続させ、条
件付ける（調整する）ために、さらにプラズマ雲中の原子粒子の非体系性、非組
織性およびカオスを低減させるためにインピーダンス整合し、周波数整合し、パ
ワー（電力）整合し、同調している電磁波を使用している。このようにして、本
発明の切開用電極チップを覆うプラズマ雲中の原子粒子は、これらが低い原子粒
子カオスを有し、古典的な電気的切り込み装置のプラズマアークで見られた組織
化、体系化よりも高い組織化、体系化を有するように条件付けられ（調整され）
、それによって本発明の装置は調和のとれたプラズマ雲を発生させることができ
る。

【００３２】 従来の古典的な電気的切り込みまたは電気的外科手術ユニットで見られた原子
粒子の乱れおよびカオスのレベルは、プラズマ中の原子粒子の乱れまたはカオス
の大きさの増減を定義し、表示する相対的標準または基準線を生成するために本
発明で使用される。

【００３３】 電磁波の周波数および電磁波の電力（パワー）または磁界強度の効果は相互に
関係しており、ダイナミックである。核磁気共振は、原子粒子の摂動周波数およ
び放射電磁エネルギの周波数が共振状態にあるとき、原子粒子の摂動は放射電磁
エネルギを吸収することを示している。換言すれば、核磁気共振は、原子粒子が
放射電磁波周波数と周波数整合しているときに電磁エネルギの有効な吸収が生じ
ることを示している。本発明の装置は、切開用電極チップ（２８）を取り囲むプ
ラズマ雲を構成する原子粒子特性に本発明のトランスミッタの電磁波を周波数整
合させることの重要性に関して同様な関係を示している。

【００３４】 核磁気共振は、また、原子粒子の摂動周波数は原子粒子が存在する磁界の強度
に直接関連することを示している。従って、供給される磁界が強くなればなるほ
ど効率的なエネルギの吸収に必要な共振を行わせるのに必要な電磁界の周波数は
高くなる。同様に、地球の電離層のＤ層およびＥ層における電子ジャイロ周波数
は、赤道から北極あるいは南極のいずれかの地球の磁極に向けて移動すると実質
的に高くなる。同様な固有の原理に関して、本発明の装置は磁界強度および電磁
周波数に関する問題に対処（アドレス）しており、それによって本発明の送出さ
れた電磁波を切開用電極チップ（２８）を覆うプラズマ雲を構成する原子粒子に
パワー（電力）整合させ、周波数整合させている。それにも拘わらず、本発明の
電磁界発生器システムの個々のパラメータは、異なる形式の物質に切開を行うと
きに実質的に変化し、また切開用電極チップ（２８）と切開が行なわれる物質（
３２）との境界に沿う原子粒子組成に実質的に依存する。

【００３５】 送出された電磁波とトランスミッタ素子を取り囲む分子組成物との間に強い相
関関係がある。ハム無線オペレータは、空中に送出される電磁波の電力の割合を
特徴付けるために定在波比と称される測定を利用している。ハム無線装置（ユニ
ット）は、空中に送出される電磁エネルギの割合を最大にするために調整された
（条件付けられた）送信電磁波形を持つことがある。本発明の装置は、活性切開
用電極チップ（２８）を覆い、取り囲むプラズマ雲中に電磁波エネルギを密結合
された、高効率転送を行うインピーダンス整合および出力条件付け回路網を用い
て送出された電磁放射を最大にするという点で同様である。このようにして、本
発明の装置は、切開用電極チップ（２８）を取り囲むプラズマ雲に放射電磁エネ
ルギを効率よく転送することが可能になる。

【００３６】 アーク放電は非調和なプラズマ流の形のものであり、プラズマ中のイオン化さ
れた原子粒子の非制御状態の乱流であり、それによってプラズマ中に原子粒子の
カオスおよび乱れを生じさせる。核磁気共振（ＮＭＲ）のような他の分野で見ら
れるように、切り込みチップのパワー（電力）を単に減少させるだけでは、プラ
ズマアークを形成するイオン化された原子粒子の流の乱れ、流れのカオスを大幅
に低減させない限りプラズマの調和を大幅に改善することはできない。他の形式
の物質に関して云えば、プラズマは広い温度範囲、密度、流れの特性、原子粒子
構成成分等を含む広範囲の物理的プレゼンテーション（表現）を持っている。地
球上では、プラズマアーク放電は、溶接アーク放電、スパークプラグアーク放電
、落雷領域、ネオン発光、電気的切り込み、電気的外科手術のような数多くの領
域で見ることができる。古典的な電気的切り込みプラズマアークにおけるかなり
の強度の原子粒子の乱れは高い原子粒子のカオスの形式を呈する。この場合、原
子粒子カオスの非制御特性はプラズマ雲中の原子粒子の乱流によるものである。
この形式のプラズマは不調和なプラズマを表わし、切り込みのために使用される
とかなりの発熱を伴い、また意図した切開パスの外側の物質にかなりの量のエネ
ルギが溢れる。意図した切開パスを越えて物質中に拡がるこのエネルギの溢れに
より周囲の物質をエネルギにさらし、熱にさらし、損傷を与える。このようなこ
とから、本発明の装置は、プラズマ雲の原子粒子の乱れ、カオスを大幅に減少さ
せることにより古典的なプラズマアーク放電を減少させ、それによって調和した
プラズマ雲を発生させるように働く。

【００３７】 電磁界が付勢された切開用電極チップ（２８）を取り囲む調和したプラズマの
薄い被覆を横切ると、電磁界の振幅はゆっくりと減衰されまたは低減する。最終
的には電磁界はプラズマ雲を完全に横切り、意図した切開パスの外側の物質すな
わち切開用プラズマ雲を取り囲む物質に遭遇する。トンネル効果の物理化学的原
理により、発生された電磁波は同調もされていないし、インピーダンス整合もさ
れていないバリアに遭遇し、それによって電磁波の残りのエネルギのかなりの割
合が調和したプラズマ雲に向けて反射される。この反射された電磁エネルギはプ
ラズマ雲中の分子粒子をさらに付勢するように作用し、それによって電磁波発生
器システムによって送出される必要のある出力エネルギを減少させることができ
る。このプロセス（処理）によって、意図した切開パスの外側の物質に侵入し、
この物質と作用し、この物質に放射線をさらすことにより損傷を与える可能性の
ある全電磁放射の割合を最少にすることができる。

【００３８】 本発明により発生された磁界の求心力は、調和したプラズマ雲中の原子粒子と
付勢された切開用電極チップ（２８）の表面との間の距離を制御するために使用
される。個々のイオン化された粒子が同時に発振し、振動し、スピンしおよび／
または摂動（歳差運動）しながら、イオン化された粒子は磁界中の螺旋路を通っ
て移動する。さらに、プラズマ物理のような分野で長年にわたって使用されてき
たピンチ効果が本発明の装置で使用される。このようにして、本発明は、中実の
あるいは中空のトランスミッタ切開用電極チップ（２８）を用いて調和したプラ
ズマ雲を圧縮し、輪郭を特定し、成形し、制御することができる。本発明は、ま
た、中実の物質収容容器を使用する必要なしに圧縮されたプラズマ雲をトラップ
し、閉じこめるために核物理のような分野で使用されている磁気ビン効果（Ｍａ
ｇｎｅｔｉｃ Ｂｏｔｔｌｅ Ｅｆｆｅｃｔ）を使用し、それによってプラズマ
雲をトラップし、制御するために切開用チップ・プローブを含む空所あるいは空
洞（キャビティ）を使用する必要がなくなる。調和したプラズマ雲中の原子粒子
の密度を増大させることによってプラズマ雲のパワー密度を実質的に増大させる
ことが可能になり、それによって切り込み効率ならびにプラズマ雲のパワーを改
善することができる。

【００３９】 さらに、プラズマ雲を圧縮することによりプラズマ雲の断面の直径を実質的に
小さくすることができ、それによって意図した切開パスの幅を狭くし、同時に側
部効果すなわち意図した切開パスの外側の物質に対して好ましくない衝撃が与え
られる可能性を最少にすることができる。一旦電磁波発生器システムの電力がタ
ーンオフされると、調和したプラズマ雲のエネルギレベルは、プラズマ雲を含む
原子粒子がプラズマとして知られている状態を保持できない点にまで急速に減衰
する。

【００４０】 結論、関連する枝的事項、および範囲 従って、制御された形状、輪郭、電力（パワー）密度および物理的特性を有し
得る調和的プラズマを発生するように特に同調された電磁波を用いることによっ
て、物質を切開するためのより効率的でより制御されたより害の少ないよりコス
ト効率的な方法を我々が形成できることを、読者は分かるであろう。

【００４１】 古典的な電気切開または電気外科ユニットは非効率的古典的オーム性の透熱を
用いて物質に切込みを入れるのに対して、我々の無線周波数発生器システムは、
その条件付けられ送出された電力を用いてその切開電極チップを覆う調和的プラ
ズマの細い雲を形成して維持する（持続させる）。それによって、古典的なオー
ム性の電気切開または電気外科システムに比べて、本発明はより少ないエネルギ
を必要とする。我々の発明によって形成された物質中の切込みは、我々の切開電
極チップを覆う調和的プラズマ雲と切込みが施される物質との間の相互作用によ
って形成される。事実上、物質中への切込みは付勢された切開電極チップを囲む
プラズマ原子粒子の制御された調和的な雲のエネルギによって形成される。さら
に、我々のプラズマ切開装置は、次の点で付加的な利点を有する。

【００４２】 ・ その装置がプラズマの安価な形成を可能にする点。 ・ その装置がプラズマの効率的な形成を可能にする点。 ・ その装置がプラズマの制御可能な形成を可能にする点。 ・ その装置が、中実な物質への切込みを施し得るプラズマの形成を可能にする
点。 ・ その装置が、発生されたプラズマ雲中への放射電磁気エネルギの移送を最大
化する公知の物理的原理を用いる点。 ・ その装置が、そのものが発振し、振動し、スピンしおよび／または摂動し得
る原子粒子に対して、放射電磁気エネルギが相互作用し、刺激し（励起し）、エ
ネルギを供給する（付勢する）ことを可能にする公知の原理を用いる点。 ・ その装置が、古典的なプラズマ切開装置を用いて形成される場合に比べて、
より低い原子粒子カオスおよびより低い原子粒子乱れを有するプラズマの形成を
含む点。それによって、調和的プラズマの形成が可能になる。 ・ その装置が、切込みパスに関係する物質のより細い通路（ルート、corridor
）で物質中に切込みを形成する点。 ・ その装置が、物質におけるその意図した切込みのパスの外側を電磁気放射か
らシールドするために、物理化学のトンネル効果を用いて物質に切込みを形成す
る点。それによって、種々の形態の物質で形成されたシールドを用いる必要がな
くなる。 ・ その装置が、切込み電極チップの周りにその形成されたプラズマを捕獲する
ために、時期的ボトル効果を用いる点。 ・ その装置が、プラズマ雲の形状および密度の双方を圧縮し、輪郭形成し制御
するために、ピンチ効果を用いる点。それによって、その発生されたプラズマを
収容するためのバルク性の封じ込めチャンバを必要としなくなる。 ・ その装置が、トランスミッタ切込み電極チップに対して実質的に複雑な設計
を必要としない点。 ・ その装置が、例えばトカマクまたはサイクロトロンのようなプラズマ制御装
置またはチャンバを作ることを必要としない点。 ・ その装置が、安価で明確で効率的で安全で制御可能な形態で物質中への切込
みを形成する点。

【００４３】 以上の記載は多数の説明を含んでいるが、発明の範囲を限定するものとして考
えるべきではなく、本発明の現在の好ましい実施形態の幾つかを単に例示するた
めのものとして考えるべきである。従って、本発明の範囲は、挙げた例ではなく
て、請求の範囲および法的な均等物によって規定される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、切開トランスミッタ・プローブ・システムと切開を施す物質の間の容
量性結合を用いたプラズマ切開装置を示している。

【図２】 図２は、切開トランスミッタプローブ・システムと切開を施す物質の間の抵抗
性結合を用いたプラズマ切開装置を示している。

【符号の説明】

１０ 無線周波数信号発生器 １２ 無線周波数スイッチ １４ オン−オフボタン／オン−オフ・スイッチ １６ バースト・モード・デューティ・サイクル発生器 １８ 連続モード自走発生器 ２０ 単一ゲート ２２ 電力増幅器 ２４ インピーダンス・マッチングおよび出力条件付け回路網 ２６ 切開トランスミッタ・ハンドピース ２８ 切開電極チップ ３０ 容量性結合プレート ３２ 切開を施す物質 ３４ 抵抗性結合電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｇ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (71)出願人 1507 Ｐｌｙｍｏｕｔｈ Ｂｏｕｌｅｖａ ｒｄ， Ｎｏｒｒｉｓｔｏｗｎ， Ｐｅｎ ｎｓｙｌｖａｎｉａ 19401， Ｕｎｉｔ ｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃ ａ (72)発明者 デイミアン カクシオ アメリカ合衆国 ペンシルベニア州 19401 ノリスタウン プリマス・ブルバ ード 1507 Ｆターム(参考） 4C060 FF02 FF31 FF40 KK03

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラズマを用いて物質に切開を形成するための装置であって
   、 無線周波数信号発生器、電力増幅器、およびインピーダンス・マッチングおよ
   び出力条件付け回路網を含む電子的システムを用いるステップと、 無線周波数エネルギを発生するステップと、 上記無線周波数エネルギを条件付けるステップと、 上記無線周波数エネルギをトランスミッタ切込み電極チップ中に供給するステ
   ップと、 上記エネルギ供給されたトランスミッタ切込み電極チップの表面の外側に電磁
   界を発生するステップと、 上記活動状態のトランスミッタ切込み電極チップを包囲する空間中にイオン化
   可能なガスを注入することを必要とすることなく、上記活動状態のトランスミッ
   タ切込み電極チップと上記切込みを施す上記物質の境界に沿って原子粒子を作用
   させる機構によって上記活動状態のトランスミッタ切込み電極チップを覆うプラ
   ズマ雲を形成するステップと、 を含み、 但し、上記プラズマ雲は、上記活動状態のトランスミッタ切込み電極チップを
   包囲する上記空間中に上記イオン化可能なガスを注入することによって増強し得
   るものであり、 さらに、 上記活動状態のトランスミッタ切込み電極チップと上記切込みを施す上記物質
   の境界に沿って上記電磁界から上記原子粒子への高効率のエネルギ移送によって
   上記プラズマ雲を維持するステップと、 現在利用可能なプラズマ切込み装置よりも上記より安全でより清浄でより効率
   的でより効果的な切込みを上記物質に形成するために、上記活動状態のトランス
   ミッタ切込み電極チップを包囲する上記プラズマ雲を用いることによって上記物
   質を切込むステップと、 を含む、装置。
2. 【請求項２】 電磁波を発生する上記ステップは、無線周波数スペクトルと
   して知られている電磁気スペクトルにおいて波形周波数を形成することができる
   上記無線周波数信号発生器を用いて開始するものである、請求項１に記載の装置
   。
3. 【請求項３】 上記電磁波形を変調する上記ステップには、信号ゲートを通
   してバースト・モード・デューティ・サイクル発生器にまたは連続モード自走発
   生器に無線周波数波形の伝播を結合させること、および上記装置制御無線周波数
   スイッチに接続されたオン−オフ・ボタンまたはオン−オフ・スイッチを用いて
   上記装置電導パスを不正しまたは消勢することを含むものである、請求項１に記
   載の装置。
4. 【請求項４】 さらに、電磁界を発生する上記ステップは、上記連続的電磁
   波形またはパルス形電磁波形を発生するステップを含むものである、請求項３に
   記載の装置。
5. 【請求項５】 上記信号ゲートを通る上記無線周波数波形を増幅する上記ス
   テップは、固定または可変利得の電力増幅器を用いるものである、請求項１に記
   載の装置。
6. 【請求項６】 上記無線周波数波形を条件付ける上記ステップは、上記イン
   ピーダンス・マッチングおよび出力条件付け回路網を介して上記増幅された電磁
   波形を通すことを含み、上記回路網は、上記トランスミッタ切込み電極チップか
   らの信号送波を最大化して上記装置へと戻る信号反射率を最小化するためにイン
   ピーダンス等の送波信号特性を条件付け調整するものである、請求項１に記載の
   装置。
7. 【請求項７】 上記切込み電極チップからの上記電磁波形の上記信号送出の
   上記ステップは、上記切込み電極チップに達する前に、上記インピーダンス・マ
   ッチングおよび出力条件付け回路網の出力信号を、波ガイドを通して切込みトラ
   ンスミッタ・ハンドピース中に向けることを含むものである、請求項１に記載の
   装置。
8. 【請求項８】 上記活動状態のトランスミッタ切込み電極チップを形成する
   上記ステップは、好ましくは中実チップ設計であるが中空または半中空でもよい
   電導性または半導電性の物質を用いて組み立てることを含むものである、請求項
   １に記載の装置。
9. 【請求項９】 上記活動状態のトランスミッタ切込み電極チップを形成する
   上記ステップにおける上記チップは、好ましくは直線状のまたは実質的に曲線か
   らなる形状の設計で構成されているが、上記活動状態のトランスミッタ切込み電
   極チップは上記形状の設計に限定されずにループ構成のものであってもよいもの
   である、請求項８に記載の装置。
10. 【請求項１０】 上記切込み電極チップの表面を覆うプラズマ雲を形成する
    上記ステップは、上記活性状態のトランスミッタ切込み電極チップを覆う上記プ
    ラズマに対して上記放射電磁界をインピーダンス・マッチングさせ、周波数マッ
    チングさせ、電力マッチングさせ、同調させすステップを含むものである、請求
    項１に記載の装置。
11. 【請求項１１】 上記トランスミッタ切込み電極チップの上記表面に沿って
    上記活性状態のトランスミッタ切込み電極チップから上記プラズマ雲における上
    記原子粒子に上記無線周波数エネルギの上記高効率の密結合されたエネルギ移送
    を形成するステップであって、それによってプラズマ切込み装置の電力要求を低
    減するステップを含む、請求項１０に記載の装置。
12. 【請求項１２】 さらに上記電磁波形条件付けるステップを含み、上記装置
    は、上記切込み電極チップに沿って上記原子粒子に対して上記プラズマ切込み装
    置を実質的に同調させるためにシステム出力電力、上記電磁波形周波数および上
    記電磁波形インピーダンスをマッチングさせることによって動作し、それによっ
    て、調和的プラズマ雲を発生して維持するために原子粒子の発振、振動、スピン
    および摂動等の切込みパス原子粒子特性に上記プラズマ切込み装置を同調させる
    ものである、請求項１０に記載の装置。
13. 【請求項１３】 さらに、上記トランスミッタ切込み電極チップの上記表面
    に沿って上記プラズマ雲における上記原子粒子の乱れおよびカオスを減少させる
    ステップを含む、請求項１０に記載の装置。
14. 【請求項１４】 さらに、上記トランスミッタ切込み電極チップの上記表面
    を覆う上記調和的プラズマ雲を形成するステップを含み、それによって、上記プ
    ラズマ雲の原子粒子成分は実質的に減少した上記原子粒子の乱れおよびカオスを
    表すものである、請求項１３に記載の装置。
15. 【請求項１５】 上記プラズマ切込み装置から発生された上記電磁波形の合
    計のエネルギの高い割合が、送出して上記プラズマ雲中に移送されることを可能
    にするが、その後、上記電磁界の残中エネルギの高い割合が、物理化学のトンネ
    ル効果に従って上記意図した切込みのパスの外側における上記切込み電極チップ
    を覆う上記プラズマ雲を越えて上記物質に達するときに上記プラズマ雲に反射さ
    れて戻されるものである、請求項１０に記載の装置。
16. 【請求項１６】 上記意図した切込みのパスの外側における上記物質から上
    記電磁波形の反射エネルギが上記プラズマ雲にエネルギをさらに供給することを
    可能にするステップであって、それによって上記プラズマ雲を発生し維持するた
    めに上記切込み電極チップによって送出するのに必要な合計の出力電力をさらに
    減少させるステップを含む、請求項１５に記載の装置。
17. 【請求項１７】 上記プラズマ切込み装置の上記電磁界の上記無線周波数エ
    ネルギから上記物質中への上記意図した切込みの上記パスを包囲する上記物質を
    シールドするステップであって、それによって上記切込みの上記パスを包囲する
    上記物質を電磁放射に晒されることから保護するステップを含む、請求項１５に
    記載の装置。
18. 【請求項１８】 上記プラズマを制御する上記ステップは、上記切込み電極
    チップから送出された上記電磁界を用いて上記プラズマ雲中の上記原子粒子と上
    記活動状態のトランスミッタ切込み電極チップの上記表面の間の距離を制御する
    ことを含むものである、請求項１に記載の装置。
19. 【請求項１９】 さらに、物理学の磁気ボトル効果に従って上記電磁界を用
    いることによって、中実物質拘束または封じ込め容器を必要とすることなく、上
    記切込み電極チップの周りに上記プラズマ雲を捕獲し閉じ込めるステップを含む
    、請求項１８に記載の装置。
20. 【請求項２０】 さらに、物理学のピンチ効果に従って上記電磁界を用いる
    ことによって、上記切込み電極チップの周りに上記プラズマ雲を、捕獲し、圧縮
    し、輪郭を形成し、上記プラズマ雲の形状および密度の双方を制御するステップ
    を含む、請求項１８に記載の装置。
21. 【請求項２１】 さらに、上記プラズマ雲の断面直径と上記プラズマ切込み
    装置の上記プラズマ雲による上記物質中への上記意図した切込みのパスの幅の双
    方を低減しつつ、上記切込み電極チップを覆う上記プラズマ雲の増大するエネル
    ギ密度を形成する上記装置を設計するステップを含む、請求項２０に記載の装置
    。
22. 【請求項２２】 上記切込み電極チップから上記電磁界を送出する上記ステ
    ップは、上記原子粒子摂動、上記原子粒子振動、上記原子粒子スピンおよび上記
    原子粒子発振等の上記プラズマ雲を構成する上記原子粒子特性における振動に基
    づくシステム要求に従って、および上記原子粒子の相異なる組成タイプおよび上
    記プラズマ雲を潜在的に構成し得る上記原子粒子の相異なる組成比に基づいて上
    記可変原子粒子物理パラメータおよび特性に対応するのに必要な上記可変システ
    ム要求に従って、上記インピーダンス、上記波形周波数および上記システム出力
    電力等の上記電磁波形特性を選択に変化させることを含むものである、請求項１
    に記載の装置。