JP2012136424A - 物質及びシステムにおける結晶成長、結晶化、構造及び相をコントロールする方法 - Google Patents

物質及びシステムにおける結晶成長、結晶化、構造及び相をコントロールする方法 Download PDF

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Abstract

【課題】少なくとも１つのスペクトル・エネルギー・パタンに結晶化反応系の１つ以上の成分を曝露することによって、いろいろな結晶形成、構造形成又は相形成／相変化の反応経路又はシステムに影響を及ぼし、コントロールし、及び／又は導く新しい方法に関する。
【解決手段】第一の様態では、少なくとも１つのスペクトル・エネルギー・パタンを結晶化反応系に印加することができる。第二の様態では、少なくとも１つのスペクトル・エネルギー・コンディショニング・パタンをコンディショニング結晶化反応系に印加することができる。スペクトル・エネルギー・コンディショニング・パタンは、例えば、反応容器とは別の場所で（例えば、コンディショニング反応容器で）印加することができる、又は反応容器において（又は、に対して）、しかし他の（又は全ての）結晶化反応系関与物質が反応容器に導入される前に、印加することができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、全反応系の１つ以上の成分を少なくとも１つのスペクトル・エネルギー・パタンに曝露することによって、いろいろな結晶形成、構造形成又は相形成／相変化の反応経路又はシステムに影響を及ぼし、コントロールし、及び／又は導く新しい方法に関する。本発明の第一の様態では、少なくとも１つのスペクトル・エネルギー・パタンを結晶化反応系に印加することができる。本発明の第二の様態では、少なくとも１つのスペクトル・エネルギー・コンディショニング・パタンをコンディショニング結晶化反応系に印加することができる。スペクトル・エネルギー・コンディショニング・パタンは、例えば、反応容器とは別の場所で（例えば、コンディショニング反応容器で）印加することができる、又は反応容器において（又は、に対して）、しかし他の（又は全ての）結晶化反応系関与物質が反応容器に導入される前に、印加することができる。
本発明の方法は、いろいろな結晶化反応系におけるいくつかの反応、すなわち、それだけに限定されないが、無機反応（例えば、酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、塩化物、臭化物、炭酸塩、有機金属、混合相、金属、金属合金、単結晶構造、多結晶構造、無定形構造、等）、有機反応（例えば、モノマー、オリゴマー、及び／又は１つの成分又は多くの異なる成分から作られるポリマー）、及び／又は生物学的反応（例えば、タンパク質、脂肪酸、又は細胞）など、に適用できる。本発明はまた、いろいろな環境的反応条件の下での結晶化反応系におけるいろいろな触媒や成分のいろいろな作用メカニズムの模倣に関する。本発明は、具体的に、全反応系におけるいろいろなエネルギー要件を考慮して、例えば、全反応系における少なくとも１つの関与物質（又は少なくとも１つのコンディショニング可能な関与物質）へのエネルギー移動を達成（又は阻止）及び／又は増加させるために、例えば、印加されるエネルギーと物質（例えば、固体、液体、気体、プラズマ、及び／又はそれらの組み合わせ又は一部）の間のエネルギー動力学（例えば、マッチング又は非マッチング）のコントロールを達成するためのいろいろな手段を開示する。本発明は、さらに、全反応系の少なくとも一部分への少なくとも１つのスペクトル・エネルギー・パタン（又は少なくとも１つのスペクトル・エネルギー・コンディショニング・パタン）を全反応系の少なくとも一部分へ送達するためのいろいろな方法及びいろいろな手段を開示する。本発明は、また、結晶化反応系で用いる適当な触媒成分、環境的反応条件、及び／又はコンディショニングされた関与物質、を設計又は決定するためのアプローチを開示する。
共通に所有される関連した特許出願について
本発明の内容は、同時係属中の２つの米国特許仮出願 Nos. 60/366,755と60/403,225、どちらも表題は“生物、有機、及び無機システムにおける結晶成長、結晶化、及び相をコントロールする方法”で、最初のものはMarch, 21, 2002, 二番目のものはAugust 13, 2002に出願されたもの、に含まれる内容と関連している。
本発明の内容は、また、同時係属中の米国特許仮出願 No. 60/403,251、August 13, 2002に出願された、“スペクトル化学”という表題の出願、に含まれる内容と関連している。
本発明の内容は、また、同時係属中の米国特許仮出願 No. 60/439,223、January 10, 2003に出願された、“スペクトル・コンディショニング”という表題の出願、に含まれる内容と関連している。
本発明の内容は、同時係属中の米国特許出願 No. 10/203,797、August 12, 2002にNational Phaseに入った、“スペクトル化学”という表題の出願、に含まれる内容と関連している。
前記の各特許出願の内容は、参照によって本明細書に明記して組み込まれる。
発明の背景
いろいろな物質（例えば、有機、無機、及び／又は生物物質）の物理的構造は、例えば、いろいろな物質（例えば、個体、液体、気体及び／又はプラズマ）の物理的性質（例えば、官能性、サイズ、物理的性質、電気的性質、機械的性質、誘電的性質、熱的性質、等）を決定するのにきわめて重要である。この点に関連して、ある種の物質は、同じような化学的組成を有しながら、物理的性質が非常に異なることがあり、それは例えば、（１）イオン、原子、分子、及び／又は、いろいろなサイズ及び／又は形の巨大分子、の配置の違い；（２）；原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子、の間の結合角の違い；（３）イオン、原子、分子、及び／又は、巨大分子、を１つに保持している結合のタイプの違い；のためである。従来技術では、生物学、無機化学、及び／又は有機化学の分野における構造の形成及び／又はコントロールを、一般に、結晶成長、結晶化、結晶光学、及び／又は物質の構造又は相の工学、と呼んでいる。
結晶成長又は結晶化は、例えば、一次核生成によって始まり、二次核生成がそれに続く。しかし、一次核生成を必要としないように見える結晶システム（例えば、何らかのタイプの種子が用意されるのが普通である）では、二次核生成のみが起こる。
従来技術では、物質システムにおける結晶化反応を説明するため新規結晶化モデルが提案されている。そのようなモデルとしては次のようなものがある：（１）結合切断モデル、これは解離した原子のエネルギーが最近接原子間の結合の数に比例することに焦点を合わせる；（２）自由エネルギー・モデル、これはいろいろな格子形態に関連する自由エネルギーに焦点を合わせる；（３）ステップ−ステップ相互作用、これは双極子−双極子相互作用に焦点を合わせる；（４）Wulffの構成、これは表面エネルギーを最小にして結晶の形を得ることに焦点を合わせる；（５）Frankのモデル、これは成長又は解離の速度が面の方位に依存することを理論化している；（６）BCF(Burton, Cabrera, Frank)モデル、これは一連のステップ又は棚の存在によって起こるステップの流れ又は一連の成長ステージに焦点を合わせる；（７）Schwoebel効果、これは吸着された原子が付着する前に位置エネルギーの極大を乗り越えることを議論する；及び（８）その他のいろいろな結晶化モデル、それらは例えば、不純物、電界効果、液体場理論、及び／又は形態学、等を考慮している。結晶成長について提案されているいろいろなモデルや理論はいずれも結晶成長の関連メカニズムを満足に説明できない。したがって、科学のいろいろな分野における結晶成長又は結晶化の細かなコントロールは依然として経験科学にとどまっており、所望の結晶成長又は結晶工学、及び／又は所望の相、構造又は相変換、を達成するためには多くの試行錯誤が必要になる。
周知のように、ある種のイオンや原子は、他の原子やイオンに親和性を有し、イオン結合、共有結合、極性−共有結合、金属結合、水素結合、Van der Waal 力、等、及び／又はそれらのハイブリッド又は組み合わせ、などの周知の方法で互いに結合することができる。原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子、を一緒にして保持する特定タイプの結合は、例えば、原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子、の互いに対する位置決め（例えば、間隔、距離、結合角、配位数、など）に影響を及ぼす。さらに、分子（例えば、原子の組み合わせ）は他の分子又は分子イオン（例えば、アミノ酸の分子から構成されるタンパク質）に結合して、互いに対していろいろな間隔や角変位を示す。さらに、ある種の物質は原子と分子の混合であって、原子と分子が上記の結合方法の１つよりも多くの仕方で結合し、また互いに対してある距離と角度で配置されている。さらに、同じ（又は実質的に同じ）化学組成の異なる分子の間のいろいろな構造及び角度関係を含む多数の巨大分子（例えば、いろいろなタンパク質、水、等で構成されるウイルス）がある。
原子、イオン、分子、等の配置に構造的に言及するのに用いられる最も基本的な構造の１つは単位胞である。例として、７つの異なる結晶システムの単位胞が図７０に示されている。特に、図７０ａは立方晶の単位胞構造を示し；図７０ｂは正方晶系の単位胞構造を示し；図７０ｃは斜方晶系の単位胞構造を示し；図７０ｄは単斜晶系の単位胞構造を示し；図７０ｅは三斜晶系の単位胞構造を示し；図７０ｆは菱面体晶系の単位胞構造を示し；図７０ｇは六方晶系の単位胞構造を示す。さらに、表Ａは、図７０に示されたいろいろな単位胞寸法と角度の間の関係、並びに前記の単位胞構造を示すいくつかの無機物質の例を示す。
表Ａ
単位胞寸法 結晶クラス 例
ａ＝ｂ＝ｃ ａ＝β＝γ＝９０° 立方晶 ＮａＣｌ、ＭｇＡｌ2Ｏ4，Ｃ60Ｋ3
ａ＝ｂ≠ｃ ａ＝β＝γ＝９０° 正方晶 Ｋ2ＮｉＦ4，ＴｉＯ2
ＢａＴｉＯ3（２９８Ｋ）
ａ≠ｂ≠ｃ ａ＝β＝γ＝９０° 斜方晶 ＹＢａ2，Ｃｕ3Ｏ7
ａ≠ｂ≠ｃ ａ＝γ＝９０°β≠９０°単斜晶 ＫＨ2ＰＯ4
ａ≠ｂ≠ｃ ａ≠β≠γ≠９０° 三斜晶
ａ＝ｂ≠ｃ ａ＝β＝９０°γ＝１２０°六方晶 ＬｉＮｂＯ3
ａ＝ｂ＝ｃ ａ＝β＝γ≠９０° 三方晶／菱面体 ＢａＴｉＯ3（−８０℃）以下
公知のいろいろな無機、生物的、及び／又は有機の原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子、は、図７０ａ−７０ｇに示された１つ以上の単位胞配置をとる。同様の又は異なる化学組成のいろいろな原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子、の組み合わせから生ずるいろいろな単位胞及び／又はマクロ構造を予測するのに役立ついろいろな規則や実験的測定が知られている。例えば、特に無機システムについていうと、原子種を結合するのに用いることができるいろいろなタイプの結合には、共有結合、イオン結合、Van der Waals 結合、金属結合、等がある。例えば、共有結合結晶では、原子やイオンの共有結合性（covalency）及び原子が形成する結合の空間分布の特性が、ある構造における原子やイオンの配位又は結合又は特定アセンブリを決定する主要因子である。
それに対して、静電的結合又はイオン結合は、いくつかの異なる規則に支配される。具体的にいうと：
（１）第一の規則は、近似として、イオンを剛体の球のように扱い、球形のイオンが充填される仕方はイオンの相対的サイズによって決まる。特に、各カチオンのまわりには、アニオンが配位された多面体が形成され、カチオン−アニオン距離は半径の和及び半径比によるカチオンの配位数によって決定される。
（２）第二の規則は、静電原子価（electrostatic valency）の原理として知られている。この規則によって電荷のバランスが生ずる。特に、安定な配位の構造では、あるアニオンに全ての隣接するカチオンから到達する原子価ボンドの全強度はそのアニオンの電荷に等しい。この規則によって、構造は位置エネルギーが最小の配置形態をとり、その中ではイオンがその場所で（例えば、単位胞で）電気的な中性を実現しようとする。
（３）第三の規則は、配位された構造における２つのアニオン多面体に共通な稜と面の存在に関する。特に多面体の安定性は、稜と面の存在によって低下する。この効果は、価数が高く配位数が小さいカチオンで大きくなり、半径比が多面体の安定性の下限に近づくと特に大きくなる。この規則は、２つのアニオン及び多面体に共通な稜又は面は、角だけを共有し、したがって、カチオンができるだけ遠く離れている状態に比べて、２つのカチオンの密接な接近を生じ、システムの位置エネルギーにそれに対応する増加を生ずるということによる。
（４）第四の規則は、異なるカチオンを含む結晶では、価数が高く配位数が小さいものは、普通、多面体エレメントを互いに共有しないということである。この規則は、上述の第三の規則から出てくる。
（５）最後の一般的規則は、結晶における異なる種類の構成成分の数は概して少ないということである。
上記の５つの一般的規則はまた、有機及び生物システムにもある程度あてはまるが、議論を簡単にするために特に無機システムに関して言及される。
前記の各規則に従って、同様な（又は、正確に同じ）化学システムにおいて異なる結晶構造（又は相又はパタン）が得られることがある。同じ（又は実質的に同じ）化学構造を有しながら異なる結晶構造が得られるというこの側面は多形（polymorphism）と呼ばれる。ある物質は、異なる結晶構造又はパタンを有する２つ以上の形態で存在することができる場合、普通、多形的であると言われる。良く知られている多形の例としては、炭素、セレン、石英（ＳｉＯ2）、いくつかの金属、チタン酸バリウム、硫化亜鉛、酸化鉄、シリカ、タンパク質、プリオン、脂質、炭化水素、グリシン、等があげられる。いくつかの多形物質では、第一の結晶形態が第一の組の物理的条件の下で見出され、異なる形態の間に可逆的な転移が存在し、この可逆的転移を、例えば、いくつかの物理的条件（例えば、多形物質がさらされる環境条件）の１つ以上の変化によって、又は触媒の導入によって引き起こすことが可能である。このタイプの物質は互変的（enantiotropic）であると言われる。結晶形態又は状態の間の転移が非可逆的であるとき、その形態は単変的（monotropic）であると言われる。互変体（enantiomer）の例は鉄であり、この物質は約９０６℃−１４０１℃の間の温度で立方晶充填構造を有し、この範囲の外側の温度では体心立方構造を有する。水も異なる構造形態（例えば、ミクロクラスター、マクロクラスター、等）を示し、比較的大きくない圧力と温度の範囲に少なくとも１３の異なる結晶Ｈ2Ｏ構造が存在することが知られている。三番目の例は、いくつかのタンパク質である。これは、多形プリオンにさらされると、自己触媒転移によってプリオンの構造に合う構造に変化する。
いろいろな物質の多形形態の間に存在する関係を同定するのに役立ついろいろな規則がある。具体的に言うと、従来技術では、多形的変化を次のようなものに分類することが試みられた。例えば、存在する多形として認められるものは次の関係の１つ以上を含む：
（１）イオン／原子の直接配位数（immediate coordination number）があまり変わらない変化；
（２）直接配位数の変化が起こる変化；
（３）理想構造と欠陥構造の間の転移を含む変化；及び
（４）結合のタイプの変化が起こる変化。
上記の４つの多形関係の各々は、互いに排除し合うこともあり、他の特徴を含むこともある。しかし、実質的に同様な組成の多数の物質又は実質的に同一な組成物に対して、異なるいろいろな形態、例えば、単位胞、タンパク質の折り畳み、又はＤＮＡのねじれ、などが存在するということは理解されるであろう。
図７０ａ−７０ｇに示された単位胞の他に、単位胞と組み合わせることができる異なる格子がある。特に、格子は、１，２，又はもっと普通に３次元の透過な点の配列として知られている。格子は、普通、実際の空間的関係における原子又は分子の位置に関して何も情報を与えないが、格子内の等価な位置を定めることによっていろいろな原子、イオン、又は分子のいろいろな並進対称性を示す。格子点の１つに置かれた原子又はイオンの環境は、対応する別の格子点に置かれた同様の原子又はイオンの環境と同一である。このコンセプトの最も単純な例は直線に沿って等間隔で並ぶ無数の点から成る一次元格子である（例えば、図７１を見よ）。しかし、格子のもっと現実的な利用は三次元の結晶構造に見られる。最も単純な格子タイプは、原始的（primitive, 記号“Ｐ”で表される）と呼ばれ、原始的な格子の単位胞はただ１つの格子点を含む。
二番目の格子タイプは体心格子（記号“Ｔ”で表される）である。図７２は体心立方構造を示す。
全ての単位面（unit face）の中心、並びに角に格子点を有する格子は面心格子と呼ばれ、記号“Ｆ”で表される。この格子は図７３に示されている。
最後の格子は、面の１つだけに点を含むもので、面心と呼ばれるが、記号“Ａ”、“Ｂ”、又は“Ｃ”のどれかで表される。“Ｃ−タイプ”格子は、別の並進対称性で格子点が面の中心に置かれる状況を表す；それに対して、Ａ及びＢ面心格子は、同じ仕方で得られるが、付加的な格子点が別の面に現れる。面心格子の例は図７４に示されている。“Ａ”及び“Ｂ”面心格子は、同じ仕方で得られるが、それぞれ、ｂｃ及びａｃ平面にある付加的な格子点が得られるということが認められる。したがって、面心立方格子は普通“Ｃ”という文字で表される。
上で説明した４つの異なる格子タイプ（すなわち、Ｐ、Ｉ、Ｆ、及びＣ）を７つの単位胞又は結晶クラスと組み合わせて全ての可能なバリエーションを与えることができる。全ての可能なバリエーションは“Bravais”格子として知られている。特に、例えば、無機システムでは、７つの異なる結晶クラスが特定のBravais格子に組み合わされる。表Ｂは、可能な１４のBravais格子を示す。
表Ｂ
結晶システム Bravais格子
立方晶 Ｐ、Ｉ、Ｆ
正方晶 Ｐ、Ｉ
斜方晶 Ｐ、Ｃ、Ｉ、Ｆ
単斜晶 Ｐ、Ｃ
三斜晶 Ｐ
六方晶 Ｐ
三方晶／菱面体 Ｐ（Ｒ）*
*菱面体格子の原始的な表現には通常、記号“Ｒ”が与えられる。
有機、無機、生物、等のシステムで結晶成長又は構造を実現するいろいろな方法がある。例えば、（１）分子ビーム・エピタキシー及び原子層エピタキシーという高真空方法は、原子又は分子を基板表面に投射し、そこに原子又は分子が組み込まれる（例えば、吸着原子）；（２）溶液からの成長（例えば、エピタキシャル成長）；（３）１つ以上の基板又は種子結晶上への気相成長；（４）液体金属からの成長；（５）溶液（例えば、水性、溶融塩、又はその他の溶媒）からの成長；（６）飽和又は過飽和溶液からの成長（例えば、水性、又は他の溶媒）；（７）メルトからの成長、固化とも呼ばれる；（８）析出成長；（９）高圧条件下の成長（例えば、水熱成長）；（１０）化学気相輸送反応成長；（１１）電気化学反応による成長（例えば、電気結晶化）；（１２）固体相からの成長（例えば、歪みアニーリング）；（１３）音響結晶化法；（１４）生物学的方法（例えば、シッティング・ドロップ法、ハンギング・ドロップ法、コンテナレス、等）；及び（１５）すでに形成された構造に影響を及ぼすいろいろな成長後処理（例えば、アニーリング、熱処理、レーザー処理、エッチング・プロセス、（例えば、化学的、熱的、等）等）。これらのいろいろな結晶成長、結晶化、又は整序化方法及び成長後処理方法によって、どのような結晶層又は構造を実現できるかを理解するのに役立つものとして、しばしば相図が用いられる。
いろいろな原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子、が集まって作るシステム及び／又は相を決定するために、多くの実験的研究が行われてきた。例えば、いろいろな有機、生物、及び／又は無機システムを記述している何千という相図が存在している。相図は、システムの平衡状態を示し、普通、このシステムに課せられた組成、温度、圧力、及び／又はその他の条件の下で知られている最低自由エネルギーの状態を示す。特に、ある固定されたパラメータの組の下で、ただ１つの相混合状態だけが存在できるというのが伝統的な信念である。相平衡図は、平衡状態を図で表す精密な方法を提供し、いろいろな有機、無機、及び／又は生物システムの特性を表現するために重要である。相平衡図は、平衡状態で存在する各相の組成、存在する相の数、及び各相の量を記録している。たいていのシステムでは、平衡状態はめったに実現されないということが注意される。しかし、実際のシステムでは普通、非平衡状態（例えば、準安定平衡状態）がよく見られるとしても、相図は依然としてそれぞれの分野における実務者たちにとって、いろいろな結晶化システムにおいて、どんな相が存在し、影響され、及び／又はコントロールされるかを決定する助けとして重要である。
相図は、変化する環境条件の下で起こる相及び組成の変化を決定するために、常に利用
される。例えば、システムに存在する環境気体の変化、環境気体の分圧の変化、温度の変化、圧力の変化、組成の変化、等は、全て結晶化反応系で得られる生成物（例えば、存在する結晶又は構造種）に影響を及ぼすことができる因子である。
前記システムのそれぞれに関して、例えば、一成分相図、二成分相図、三成分相図、など多数の相図がある。一成分、単一固体相システムの良い例は塩化ナトリウムである。特に、図７５は、ＮａＣｌとして知られるイオン結合物質の温度と圧力の関係を示している。さらに、図７６ａと７６ｂは、塩化ナトリウムの立方構造単位胞のクリノグラフ投影図を示す。図７７は、塩化ナトリウムの立方晶単位胞構造のクリノグラフ投影図を示し、そこではイオンはほぼ正しい相対サイズで示されている。充実した円はナトリウム・イオンを表し、中空の円は塩素イオンを表している。
相図は相律（Gibbsの相律と呼ばれる）によって解釈できる。これは一成分システムに関して次の関係：
Ｐ＋Ｖ＝Ｃ＋２
によって示される。
上記の相律は、平衡で存在する相の数Ｐ、変動（variance）又は自由度の数Ｖ、及び成分の数Ｃを用いる。この相律の関係が、相平衡図を作成し、利用する基礎になる。例えば、図７８は簡単な二元相図の斜視図を示す。この二成分システムは、相律に新たな成分変数を追加する。したがって、相律の適用は次のようになる：点“Ａ”では、１つの相が存在し、温度と組成の両方を任意に変えることができる。しかし、平衡状態で２つの相が存在する区域では、各相の組成が図の線によって示される。一定温度の線と相境界の交わりが温度“Ｔ”における平衡での相の組成を与える。したがって、２つの相が存在するとき、次の相律の関係がある：
Ｐ＋Ｖ＝Ｃ＋２， ２＋Ｖ＝２＋２， Ｖ＝２
すなわち、任意の固定された圧力で、１つの相の温度又は組成の任意の変化は他の変数の対応する変化を必要とする。したがって、圧力が任意に固定された場合（すなわち、Ｖ＝１の場合）に存在できる相の最大数は次のようになる：
Ｐ＋Ｖ＝Ｃ＋２， Ｐ＋１＝２＋２， Ｐ＝３
図７８の文字Ｃで示された水平の実線は、３つの相が存在し、各相の組成と温度が固定されている状況を表している。したがって、相図を用いてどんな相が存在し、存在しているいくつかの相及びいくつかの相の組成にどんな状態が生じ得るかを決定することができる。
特に、各結晶化反応系に欠陥結晶化経路が存在し、選ばれる正確な結晶化経路は当業者に公知の多くの因子の関数である。例えば、代表的な三元相図が図８６ａ（これは三元共晶を表している）及び図８６ｂ（これは三元固溶体を表している）に示されている。さらに、図８６ｃは、図８６ａに示された成分“Ａ”がたどる正確な結晶化経路を示している。この結晶化経路の簡単な説明は次の通りである：組成Ａを有する液体が、最初の成分“Ｘ”の一次フィールドに入る。三元液体の温度がＴ1まで低下すると、組成“Ｘ”を有する固体ガメルトから結晶化し始める。残りの液体の組成は、固体“Ｘ”がいくらか結晶して出てゆくために、線ＡＢに沿って変化する。“てこの原理”として知られるコンセプト（すなわち、メルトから結晶化する物質の相対的な量と組成を決定するためのコンセプト）が線ＡＢに沿ってあてはまる。さらに、冷却が続き、温度がＴ2に到達すると、結晶化経路は、残りの液体の組成と２つの固体相“Ｘ”及び“Ｚ”の平衡を表す境界状態に達する。この点で、“Ｘ”と同様に“Ｚ”が結晶化し始め、残りの液体は経路ＣＤに沿って組成が変化する。しかし、点“Ｌ”で、平衡して存在する相は組成“Ｌ”を有する液体及び固体“Ｘ”と “Ｚ”を含むが、システム全体の全体組成は“Ａ”である。点Ｄで温度ＴEにおいて三元共晶が発生するまで冷却は続く。点Ｄでは、組成“Ｙ”も結晶化することができる。
このように、いろいろな結晶種が、例えば、メルトからの１つ以上の種の固化によって、メルトが平衡状態にあるか非平衡状態にあるかに関わりなく、結晶化することができる。
相図の別の例が図７９に示されている。この図は、溶解度曲線の一例を示している。この一般的な溶解度曲線は、システムが冷却されるときに水和物（すなわち、１つ以上の水分子が付着した１つ以上の化合物）を形成する固体に関するものである。例えば、図７９は、水和物を生ずるどんな固体であってもよく、例えば、Ｎａ2Ｓ2Ｏ3であってもよい。図７９に示された水和物分子の数は任意であり、物質によって異なる。
さらに、図７９ａは、水中の異なる溶質に関するいくつかの溶解度曲線を示している。これらの物質のほとんどは、温度の関数として増加する溶解度を示している。塩化ナトリウムは、増加する温度の関数としてゆっくり増加する溶解度を示す溶質の１つである。具体的に、例えば、ＮａＣｌの溶解度プロットは、２０℃におけるＮａＣｌの飽和溶液が１００グラムの水に３６グラムのＮａＣｌを含むということを示している。
したがって、原子、イオン、分子、巨大分子、等を結合するいろいろな結合メカニズムは、結晶及び構造の形態としていろいろな可能性（例えば、図７０に示されたいろいろな単位胞、及び図７２−７４に示されたいろいろなBravais格子）を生ずるということが明らかである。いろいろな化学的形態及び／又は構造をカテゴライズするために多くの研究がなされ、結晶化の開始や二次核生成又は生長を含めて、結晶化のメカニズムを説明するためにいろいろな理論や説明が提案されたけれども、例えば、１つ以上の与えられた種の範囲でいろいろな結晶構造をコントロールできる可能性に関しては多くのことが依然として未知のままである。しかし、いろいろな結合及び化学反応を含めて、いろいろな反応が結晶構造を決定する上で重要であることは明らかである。
この点に関連して、化学反応はエネルギーによって推進される。エネルギーは、化学的、熱的、機械的、音強敵、及び電磁的エネルギーなど、多くの異なる形態で現れる。
これに関連して、化学反応はエネルギーにより駆動される。エネルギーは、多くの異なった形、例えば化学、熱、機械、音及び電磁形で到達する。個々の型のエネルギーの種々の特徴は、化学反応の駆動に異なった手段で寄与すると思われる。関与するエネルギーの型に関係なく、化学反応は、エネルギーの移行及び組合せと、明白に及び解決できないほどからみ合う。従って、エネルギーの理解は、化学反応及び従って特定の構造の理解に対して重大である。
化学反応は、熱、機械、音及び/又は電磁エネルギーの形での反応媒体へのエネルギーの付加により、又は物理的触媒を通してエネルギーを移行する手段により調整され、そして/又は指図され得る。それらの方法は、従来、十分なエネルギーではなく、そして例えば、所望しない副生成物、必要とされる過渡体及び/又は中間体及び/又は活性化された複合体の分解、及び/又は不十分な量の好ましい反応を生成する。
一般的に、化学反応は、反応分子間の衝突の結果として生じると思われて来た。化学動力学の衝突理論に関しては、反応の速度が下記のように秒当たりの分子衝突の数に直接的に比例すると思われてきた：
速度α衝突の数/秒。
この単純な関係は、濃度に対する反応速度の依存性を説明するために使用されて来た。さらに、少数の例外を伴って、反応速度は、高めたれた衝突のために、温度の上昇と共に上昇すると思われて来た。
反応の速度定数kの依存性は、アレニウス等式として知られている次の等式により表され得る：
k＝Ae-Ea/RT
ここで、Eaは化学反応を開始するために必要とされる最小量のエネルギーである、反応の活性化エネルギーであり、Rはガス定数であり、Tは絶対温度であり、そしてeは自然対数尺度の底である。定量Aは、衝突速度を表し、そしてその衝突速度は、A及び従って、衝突速度に対して直接的に比例することを示す。さらに、指数Ea/RTに関連するマイナスの記号のために、速度定数は、活性化エネルギーの上昇と共に低下し、そして温度の上昇と共に上昇する。
通常、低い割合の衝突分子のみ、典型的に最速−運動の分子は、活性化エネルギーを越えるのに十分な動力エネルギーを有し、従って速度定数kの上昇は温度の上昇により説明される。より高いエネルギーの分子はより高い温度で存在するので、生成物形成の速度はまた、そのより高い温度で早くなる。しかし、高められた温度により、結晶化反応系中に導入され得る多くの問題が存在する。熱励起により、他の競争工程、例えば結合破壊が、所望するエネルギー状態が達する前、生じる。しばしば、極端に反応性であるフラグメントを生成する多くの分解生成物が存在するが、しかしそれらは、好ましい反応が減衰されるそれらの熱力学的不安定性のために、短時間、生存することができる。
輻射又は光エネルギーは、また負の副作用を有するが、しかし熱エネルギーからのそれらの副作用とは異なる（又は同じである）反応媒体に付加され得るもう１つの形のエネルギーである。システムへの輻射エネルギーの付加は、化学反応を受けることができる、電子的に励起された分子を生成する。
すべての電子が安定した軌道にある分子は、グラウンド電子状態にあると言われる。それらの軌道は結合又は非結合のいずれかであり得る。適切なエネルギーの光子が分子と衝
突する場合、その光子は吸収され、そして電子の１つが高いエネルギーの占有されていない軌道に進められ得る。電子励起は、核間形状の同時変化を伴って、価電子の空間的再分布をもたらす。化学反応及び結合はそれらの因子により高い程度にコントロールされるので、電子的に励起された分子は、そのグラウンド状態のカウンターパートの分子とは明確に異なる化学反応又は結合変換を受ける。
光子のエネルギーは、その周波数又は波長により定義される：
E＝ｈν＝hc/λ
ここで、Eはエネルギーであり；ｈはプランク定数、6.6×10-34J・秒であり；νは放射線の周波数、秒-1であり；cは光速であり；そしてλは放射線の波長である。光子が吸収される場合、そのすべてのエネルギーは典型的には、吸収種に付与される。吸収に続く主要な作用は、入射光の波長に依存する。光化学は、そのエネルギーが電磁スペクトルの紫外線領域（例えば、100Å−4000Å）、及び可視領域（例えば、4000Å−7000Å）に依存する光子を研究する。そのような光子は主に、電子的に励起される分子の原因である。
分子は光の吸収に基づいて電子エネルギーを付与されるので、反応及び構造変態は、熱的に励起されたシステムにおいて遭遇する位置エネルギー表面とは異なったそれらから生じる。しかしながら、広いバンドの周波数を用い、それにより、所望しない副作用、不適切な実験、及び不良な定量収率を引き起こす、既知の光化学技法を用いるいくつかの欠点が存在する。光結晶化の領域はまだ初期段階にあり、既知の知識は試行錯誤、実験的アプローチのものであり、その基礎にあるメカニズムについて確固たるあるいは十分な理解はされていない。光化学のいくつかの良好な例は、次の特許に示されている。
特に、Cooperなど., (1992) により発行されたアメリカ特許第5,174,877号は、液体の光触媒処理についての装置を開示する。特に、紫外線がスラリーに含まれる粒子の光触媒性質を活性化するために、調整されたスラリーの表面を照射することが開示される。スラリーの透明度は、例えば放射線の吸収に影響を及ぼす。さらに、所望する光触媒活性を達成するために適切な異なった周波数の議論が開示されている。
さらに、Brumerなど., (1998) により発行されるアメリカ特許第4,755,269号は、既知のエネルギーレベルで種々の分子を解離するための光解離方法を開示する。特に、異なった解離経路が可能であり、そして一定の電磁線の異なった周波数の選択のために、異なった経路が続くことが開示されている。適用される電磁線の振幅は、生成される生成物の量に対応することがさらに開示されている。
異なった種の選択的励起が次の３種のパターンで示される。特に、Richなど., (1977)によるアメリカ特許第4,012,301号は、連続して流動する反応体種に対応する振動モードを用いることによって選択的に励起される蒸気相化学反応を開示する。特に、連続波レーザーは、反応体積の振動モードにより吸収される放射線を放射する。
アメリカ特許第5,215,634号（Wanなど., (1993)）は、所望する酸素へのメタンの選択的転換方法を開示する。特に、メタンが、所望する生成物に反応体を転換するために、パルスされたマイクロ波放射線により、触媒の存在下で照射される。開示される物理的触媒は、ニッケルを包含し、マイクロ波放射線は、約1.5〜3.0GHzの範囲で適用される。
アメリカ特許第5,015,349号（Suibなど., (1991)）は、分解された反応生成物を創造するために炭化水素を分離するための方法を開示する。炭化水素の流れが、低電力密度のマイクロ波放電プラズマを創造するマイクロ波エネルギーに照射されることが開示され、ここでマイクロ波エネルギーが所望する結果を達成するために調節される。所望する特定周波数のマイクロ波エネルギーは、2.45GHzであるとして開示される。
技術には、多くの良く知られた結晶化及び構造形成又は修飾方法（例えば、単結晶、多結晶、無定形、等）、並びに、やはり構造に影響を及ぼす多くの良く知られた後処理方法（例えば、アニーリング、化学エッチング、レーザー・エッチング、温度コンディショニング、圧力コンディショニング、雰囲気コンディショニング、等）が含まれている。従来技術における方法は、概して、多くの試行錯誤で得られた経験的な結果を含んでおり、たいていの場合、それらは基礎的レベルで十分に理解されていない。
物理的触媒も、当業界において良く知られているが、各種の反応における物理的触媒のはたす役割は基礎的レベルにおいてよく理解されていない。特に、物理的に触媒は、典型的には、最終生成物の出現を伴わないで、化学反応の反応速度を変える物質であると考えられている。いくつかの反応は、反応が終結した後、末変化のまま存続するようにそれら自体見える物質の存在により早められるか又は制御され得ることは知られている。所望しない反応に対して所望する反応の速度を高めることによって、所望する生成物の形成が、所望しない副生成物に比較して、最大化され得る。しばしば、微量の物理的触媒のみが、反応を促進するために必要である。また、微量で添加される場合、反応の速度を遅くすることができるいくつかの物質が観察されている。これは、触媒の逆のように見え、そして実際、反応速度を遅くする物質は、負の触媒又は毒物と呼ばれて来た。既知の物理的触媒は、それらが使用され、そして再生され、その結果、再度、使用され得るサイクルを通過する。物理的触媒は、その物理的触媒の不在下で利用できるよりも早い反応速度又は遅い反応速度を有する反応のためのもう１つの路を提供することにより作動する。反応の最後で、物理的触媒が回収され得るので、その物理的触媒は反応に包含されないと思われる。しかし、物理的触媒は幾分、反応に貢献すべきであり、又は反応の速度は変更しないであろう。触媒作用は、1800年代後期にオストヴァルトにより最初に仮定された次の５種の必須段階により、従来表されて来た：
１．触媒部位（反応体）へ拡散；
２．触媒部位（反応体）での結合形成；
３．触媒−反応体複合体の反応；
４．触媒部位（生成物）での結合破壊；及び
５．触媒部位（生成物）からの拡散。
触媒作用の正確な機構は当業界においては未知であるが、しかし物理的触媒は、他方では、実施するには遅すぎて起こる反応を早めることが知られている。
触媒の良く知られているカテゴリーの１つは自己触媒である。自己触媒では、ある反応の生成物が触媒として機能し、さらに生成物を形成する速度を速める。自己触媒反応では、触媒が実際に反応に関与することが明らかである。しかしながら、自己触媒作用の正確なメカニズムも、ほとんど分かっていない。
したがって、必要なことは、結晶成長、結晶化、構造、及び／又は相変化のプロセス及びメカニズムについてさらに深く理解して、存在する多数の反応プロセスをもっと精密にコントロールすること、並びに、全く新しい反応経路及び／又は新しい及び／又は望ましい反応生成物（例えば、結晶相又は種）を開発することにより、生物的、有機、及び／又は無機のプロセス及び物質を工学的に設計できるようにすることである。
定義：
本発明のために、明細書及び特許請求の範囲に存在する下記用語及び表現は、次の意味を有することが意図される：
“活性化された複合体”とは、本明細書において使用される場合、反応生成物への反応体の転換を記載する反応プロフィールにおける最大値に対応する原子（荷電されているか又は中性）のアセンブリーを意味する。この定義における反応体又は生成物のいずれかが、１よりも多くの段階を包含する全体の転換における中間体であり得る。
“適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン”とは、本明細書において使用される場合、（ａ）コンディショニングできる関与体に外部的に適用されるすべてのスペクトルエネルギーコンディショニングパターン；及び/又は（ｂ）コンディショニング結晶化反応系においてコンディショニングされた関与体を形成する１又は複数のコンディショニングできる関与体をコンディショニングするために使用されるスペクトルコンディショニング環境反応状態の全体性を意味する。
“適用されるスペクトルエネルギーパターン”とは、本明細書に使用される場合、（ａ）外部的に適用されるすべてのスペクトルエネルギーパターン；及び/又は（ｂ）結晶化反応系中へのスペクトル環境反応状態入力の全体性を意味する。
“Bravais格子”とは、本明細書で用いられる場合、格子タイプと単位胞との許容される組み合わせを意味する。
“触媒的スペクトル・コンディショニング・パタン”とは、本明細書で用いられる場合、物理的触媒のスペクトル・コンディショニング・パタンの少なくとも一部であって、コンディショニング可能な関与物質に印加したとき、そのコンディショニング可能な関与物質が、以下のようにして、結晶化反応系を触媒する及び／又は触媒するのを助けるように、それをコンディショニングできるものを意味する：
物理的化学触媒の完全な置換；
反応速度を早めるために物理化学的触媒と調和しての作用；
負の触媒として作用することによる反応速度の軽減；又は
特定反応生成物の形成のためへの反応経路の変更。
“触媒スペクトルエネルギーコンディショニングパターン”とは、本明細書に使用される場合、ビーム又は場の形で、コンディショニングできる関与体に適用される場合、コンディショニングされた関与体が結晶化反応系中に配置されるか、又はそのシステムと関与するようになる場合、結晶化反応系を触媒し、そして/又はその触媒を助ける物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも一部に対応するスペクトルエネルギーパターンを有する、コンディショニングされた関与体を形成するために、コンディショニングできる関与体をコンディショニングできるスペクトルエネルギーコンディショニングパターンの少なくとも一部を意味する。
“触媒スペクトルエネルギーパターン”とは、本明細書において使用される場合、ビーム又は場の形で結晶化反応系に適用される場合、結晶化反応系における特定の反応を触媒することができる物理的触媒のスペクトルエネルギーパターンの少なくとも一部を意味する。
“触媒スペクトルパターン”とは、本明細書において使用される場合、結晶化反応系に適用される場合、次により特定の反応を触媒することができる物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも一部を意味する：
ａ）物理的化学触媒の完全な置換；
ｂ）反応速度を早めるために物理化学的触媒と調和しての作用；
ｃ）負の触媒として作用することによる反応速度の軽減；又は
ｄ）特定反応生成物の形成のためへの反応経路の変更。
“柱状液晶”とは、本明細書で用いられる場合、円板状の分子が積み重なって柱になり、その柱自体が二次元の長距離秩序六方充填を形成しているメソフェーズ液晶を意味する（例えば、ブロック・コポリマーの円柱の柱状メソフェーズ）。
“コンディション”又は“コンディショニング”とは、本明細書において使用される場合、結晶化反応系に関与するように成る（例えば、結晶化反応系に及び/又は活性化される前に配置される）、コンディショニングできる関与体の前、少なくとも１つのコンディショニングできる関与体へのコンディショニングエネルギー又はその組合せの適用又は暴露を意味する。
“コンディショニングできる関与体”とは、本明細書において使用される場合、適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターンによりコンディショニングされ得る物質（例えば、固体、液体、気体、プラズマ）のいずれかの形で、分子、高分子、イオン及び/又原子（又はそれらの成分）から成る、反応体、物理的触媒、溶媒、物理的触媒支持材料、反応容器、プロモーター及び/又は毒物を意味する。
“コンディショニングされた関与体”とは、本明細書において使用される場合、適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターンによりコンディショニングされている物質（例えば、固体、液体、気体、プラズマ）のいずれかの形で、分子、高分子、イオン及び/又原子（又はそれらの成分）から成る、反応体、コンディショニング反応体、物理的触媒、溶媒、物理的触媒支持材料、反応容器、プロモーター及び/又は毒物を意味する。
“コンディショニングエネルギー”とは、本明細書において使用される場合、次のスペクトルエネルギーコンディショニングの少なくとも１つを意味する：スペクトルエネルギーコンディショニング触媒；スペクトルコンディショニング触媒；スペクトルエネルギーコンディショニングパターン；スペクトルコンディショニングパターン；触媒スペクトルエネルギーコンディショニングパターン；触媒スペクトルコンディショニングパターン；適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン及びスペクトルコンディショニング環境反応状態。
“コンディショニング環境反応状態”とは、本明細書において使用される場合、存在することができ、そして少なくとも１つのコンディショニングできる関与体のコンディショニングを、正又は負に影響を与えることができる、従来の反応変数、例えば温度、圧力、触媒の表面積、物理的触媒サイズ及び形状、濃度、電磁線、電場、磁場、機械力、音場、コンディショニング反応容器サイズ、形状及び組成、及びそれらの組合せを意味し、そして包含する。
“コンディショニング結晶化反応系”とは、本明細書において使用される場合、コンディショニングされた関与体を形成するためにいずれかの反応経路に包含される、反応体、物理的触媒、毒物、プロモーター、溶媒、物理的触媒支持材料、コンディショニング反応容器、反応容器、スペクトルコンディショニング触媒、スペクトルエネルギーコンディショニング触媒、コンディショニングされた関与体、環境コンディショニング反応状態、スペクトル環境コンディショニング反応状態、適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン、等の組合せを意味する。
“コンディショニング反応容器”とは、本明細書において使用される場合、容器又はシステム内に含まれるいずれかの物理的構造体又は媒体を包含する、コンディショニング結晶化反応系のすべての成分を含むか又は収容する物理的容器又は収納システムを意味する。
“コンディショニング標的化”とは、本明細書において使用される場合、結晶化反応系において、関与し、そして/又は活性化されるコンディショニングできる関与体の前、コンディショニングできる関与体をコンディショニングするために、コンディショニングできる関与体へのコンディショニングエネルギーの適用を意味し、ここで前記コンディショニングエネルギーは、次のコンディショニングできる関与体：反応体：物理的触媒；プロモーター；毒物；溶媒；物理的触媒支持材料；反応容器；コンディショニング反応容器；及び/又はそれらの混合物又は成分（物質のいずれかの形での）の少なくとも１つの少なくとも一部と共に、（１）直接的な共鳴；及び/又は（２）調和共鳴；及び/又は（３）非調和へテロダイン共鳴を達成するために、次のスペクトルエネルギーコンディショニング供与体：スペクトルエネルギーコンディショニング触媒；スペクトルコンディショニング触媒；スペクトルエネルギーコンディショニングパターン；スペクトルコンディショニングパターン；触媒スペクトルエネルギーコンディショニングパターン；触媒スペクトルコンディショニングパターン；適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン及びスペクトルコンディショニング環境反応状態の少なくとも１つにより提供され、ここで前記スペクトルエネルギーコンディショニング供与体は、コンディショニングされた関与体が結晶化反応系に関与されるように成り、そして/又はそこにおいて活性化されるように成る場合、少なくとも１つの所望する反応生成物及び/又は所望する反応速度での少なくとも１つの所望する反応生成物の生成を助ける少なくとも１つのコンディショニングされた関与体を形成するために、少なくとも１つのその周波数と相互作用することによって少なくとも１つのコンディショニングできる関与体をコンディショニングするコンディショニングエネルギーを提供する。
“配位数”とは、本明細書で用いられる場合、結晶構造において、普通、その結晶構造におけるある原子又はイオンの最近接近傍である異なる原子又はイオンの数を意味する（例えば、図７６ａと７６ｂは、Ｎａ+とＣｌ-のそれぞれに対して６重の配位を示している）。
“結晶成長”又は“結晶化”とは、本明細書で用いられる場合、少なくとも１つの繰り返し可能な単位胞を含む秩序ある構造（マクロ分子、ミクロ分子、等）への原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子、の配置を意味する。
“結晶化反応系”とは、本明細書で用いられる場合、何らかの反応経路に関与し、普通、システムにおいて少なくともある程度の秩序（例えば、結晶化又は構造）を生ずる反応物質、中間物質、過渡物質、活性化された錯体、物理的触媒、毒、助触媒、溶媒、物理的触媒支持物質、スペクトル触媒、スペクトル・エネルギー触媒、反応生成物、種子又は種子結晶、結晶基板、エピタキシャル成長基板、環境的反応条件、スペクトル環境的反応条件、印加されるスペクトル・エネルギー・パタン、反応容器などの組み合わせを意味する。しかし、秩序を妨げるようにシステムをコントロールすることもこの定義の意味の範囲に入る。
“誘導構造”とは、本明細書で用いられる場合、基本の又は単純な構造と関連しているが、何らかの仕方で乱されてもっと複雑な配置又は構造になった、もう少し複雑な構造を意味する。このようなもう少し複雑な構造を達成するメカニズムとしては：（１）１つ以上の種の別の種への秩序ある置換；（２）１つ以上の種の秩序ある排除；（３）占められていない部位への１つ以上の種の付加；及び／又は（４）１つ以上の種の配列の歪曲、などがある。
“直接的な共鳴コンディショニング標的化”とは、本明細書において使用される場合、結晶化反応系において、関与し、そして/又は活性化されるコンディショニングできる関与体の前、コンディショニングできる関与体をコンディショニングするために、コンディショニングできる関与体へのコンディショニングエネルギーの適用を意味し、ここで前記コンディショニングエネルギーは、少なくとも１つのコンディショニングできる関与体（例えば、反応体：物理的触媒；プロモーター；毒物；溶媒；物理的触媒支持材料；反応容器；コンディショニング反応容器；及び/又はそれらの混合物又は成分（物質のいずれかの形での）の少なくとも一部と共に、直接的な共鳴を達成するために、次のスペクトルエネルギーコンディショニング供与体：スペクトルエネルギーコンディショニング触媒；スペクトルコンディショニング触媒；スペクトルエネルギーコンディショニングパターン；スペクトルコンディショニングパターン；触媒スペクトルエネルギーコンディショニングパターン；触媒スペクトルコンディショニングパターン；適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン及びスペクトルコンディショニング環境反応状態の少なくとも１つにより提供され、ここで前記スペクトルエネルギーコンディショニング供与体は、コンディショニングされた関与体が結晶化反応系に関与されるように成り、そして/又はそこにおいて活性化されるように成る場合、少なくとも１つの所望する反応生成物及び/又は所望する反応速度での少なくとも１つの所望する反応生成物の生成を助ける少なくとも１つのコンディショニングされた関与体を形成するために、少なくとも１つのその周波数と相互作用することによって少なくとも１つのコンディショニングできる関与体をコンディショニングするコンディショニングエネルギーを提供する。
“直接的な共鳴標的化”とは、本明細書において使用される場合、少なくとも１つの次の形の物質：反応体：過渡体；中間体；活性化された複合体；物理的触媒；反応生成物；プロモーター；毒物；溶媒；物理的触媒支持材料；反応容器；及び/又はそれらの混合物又は成分の少なくとも一部と共に、直接的な共鳴を達成するために、次のスペクトルエネルギー供与体：スペクトルエネルギー触媒；スペクトル触媒；スペクトルエネルギーパターン；スペクトルパターン；触媒スペクトルエネルギーパターン；触媒スペクトルパターン；適用されるスペクトルエネルギーパターン及びスペクトル環境反応状態の少なくとも１つによる結晶化反応系へのエネルギーの適用を意味し、ここで前記スペクトルエネルギー供与体は、少なくとも１つの所望する反応生成物及び/又は所望する反応速度での少なくとも１つの所望する反応生成物を生成するために、前記反応体における電気及び振動周波数を除く、少なくとも１つのその周波数と相互作用することによって少なくとも１つの前記形の物質にエネルギーを提供する。
“電気化学セル”とは、本明細書で用いられる場合、化学エネルギーを電気エネルギーに変換する装置を意味する。この装置は２つの電極を含み、それらが電解質によって隔てられている。電極は、導電性の物質（例えば、固体又は液体金属、半導体、等）を含み、それらは電解質によって互いに連通することができる。これらのセルでは、各電極で別々に酸化及び還元反応が起こる。
“電気結晶化”とは、本明細書で用いられる場合、結晶物質を生ずる電気化学的方法を意味する（例えば、電解セルにおける陰極への金属のデポジション）。
“電解セル”とは、本明細書で用いられる場合、電気エネルギーを化学エネルギーに変換する電気化学セルを意味する。電極が外部回路によって結合されたとき、普通、化学反応は電極で自発的には起こらない。化学反応は、普通、電極に外部電流を印加することによって強制される。このセルを用いて、例えば、二次又は充電可能なバッテリーにおけるように、電気エネルギーを化学的な形態で蓄える。水が水素ガスと酸素に分解されるプロセスは電気分解と呼ばれ、このような電気分解は電解セルで行われる。
“電気冶金”とは、本明細書で用いられる場合、電気採取と呼ばれる電気化学プロセスを利用する冶金の一分野である。
“電気移動”とは、本明細書で用いられる場合、電位差の影響の下でのイオンの移動を意味する。
“電気泳動”とは、本明細書で用いられる場合、液体中の小さな懸濁粒子又は大きな分子の、電位差によって駆動される移動を意味する。
“電気めっき”とは、本明細書で用いられる場合、別の物質（例えば、金属、又はグラファイトなど別の導電性物質）の表面に薄い金属皮膜を生成するプロセスを意味する。コーティングされる物質は、電解セルの陰極に成るように配置され、電解質のカチオンが陰極の表面にコーティングされる陽イオンになる。電流が印加されるとき、電極で起こる電極反応は還元反応で、この金属イオンがそれによって陰極表面で金属になる。
“電気採取”とは、本明細書で用いられる場合、功績から金属を生産する電気化学的プロセスを意味する。特に、自然界では普通、金属酸化物が見られ、電気化学的還元はそれらの鉱石から金属を生産する最も経済的な方法の一つである。詳しく言うと、鉱石は溶解されて酸性水溶液又は溶融塩になり、得られた電解液が電気分解される。金属は陰極上に電気めっきされ（例えば、固体又は液体の形で）、酸素が陽極における反応に関与する。銅、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、及びナトリウム箱の方法で製造される。
“互変多形”とは、本明細書で用いられる場合、少なくとも２つの異なる結晶構造の間で可逆的な転移を示す多形を意味する。
“環境反応状態”とは、本明細書において使用される場合、存在することができ、そして結晶化反応系において反応経路を、正又は負に影響を与えることができる、従来の反応変数、例えば温度、圧力、触媒の表面積、物理的触媒サイズ及び形状、濃度、電磁線、電場、磁場、機械力、音場、反応容器サイズ、形状及び組成、及びそれらの組合せ、等を意味し、そして包含する。
“エピタキシャル成長”とは、本明細書で用いられる場合、少なくとも１つの基板物質上の少なくとも一層の原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子、の成長を意味する。
“周波数”とは、本明細書において使用される場合、物理的現象（例えば、波、場及び/又は運動）が単位時間（例えば、１秒；及び１周期/秒＝1Hz）で、平衡値から完全な周期まで変化する時間の数を意味する。平衡からの変動は、陽性及び/又は陰性であり得、そしてしばしば、平衡値に関して、対称、非対称及び/又は比例的であり得る。
“亜鉛めっき（galvanizing）”とは、本明細書で用いられる場合、防食のために鉄又は鋼の表面を薄い亜鉛の層でコーティングするプロセスを意味する。亜鉛めっきは、電気めっきプロセスによって電気化学的に行われるか、又は金属を溶融亜鉛に浸すどぶ付け亜鉛めっきプロセスによって行われる。
“調和コンディショニング標的化”とは、本明細書において使用される場合、結晶化反応系において、関与し、そして/又は活性化されるコンディショニングできる関与体の前、コンディショニングできる関与体をコンディショニングするために、コンディショニングできる関与体へのコンディショニングエネルギーの適用を意味し、ここで前記コンディショニングエネルギーは、少なくとも１つのコンディショニングできる関与体（例えば、反応体：物理的触媒；プロモーター；毒物；溶媒；物理的触媒支持材料；反応容器；コンディショニング反応容器；及び/又はそれらの混合物又は成分（物質のいずれかの形での）の少なくとも一部と共に、調和共鳴を達成するために、次のスペクトルエネルギーコンディショニング供与体：スペクトルエネルギーコンディショニング触媒；スペクトルコンディショニング触媒；スペクトルエネルギーコンディショニングパターン；スペクトルコンディショニングパターン；触媒スペクトルエネルギーコンディショニングパターン；触媒スペクトルコンディショニングパターン；適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン及びスペクトルコンディショニング環境反応状態の少なくとも１つにより提供され、ここで前記スペクトルエネルギーコンディショニング供与体は、コンディショニングされた関与体が結晶化反応系に関与されるように成り、そして/又はそこにおいて活性化されるように成る場合、少なくとも１つの所望する反応生成物及び/又は所望する反応速度での少なくとも１つの所望する反応生成物の生成を助ける少なくとも１つのコンディショニングされた関与体を形成するために、少なくとも１つのその周波数と相互作用することによって少なくとも１つのコンディショニングできる関与体をコンディショニングするコンディショニングエネルギーを提供する。
“調和標的化”とは、本明細書において使用される場合、少なくとも１つの次の形の物質：反応体：過渡体；中間体；活性化された複合体；物理的触媒；反応生成物；プロモーター；毒物；溶媒；物理的触媒支持材料；反応容器；及び/又はそれらの混合物又は成分の少なくとも一部と共に、調和共鳴を達成するために、次のスペクトルエネルギー供与体：スペクトルエネルギー触媒；スペクトル触媒；スペクトルエネルギーパターン；スペクトルパターン；触媒スペクトルエネルギーパターン；触媒スペクトルパターン；適用されるスペクトルエネルギーパターン及びスペクトル環境反応状態の少なくとも１つによる結晶化反応系へのエネルギーの適用を意味し、ここで前記スペクトルエネルギー供与体は、少なくとも１つの所望する反応生成物及び/又は所望する反応速度での少なくとも１つの所望する反応生成物を生成するために、少なくとも１つのその周波数と相互作用することによって少なくとも１つの前記形の物質にエネルギーを提供する。
“全反応系（holoreaction）”とは、本明細書において使用される場合、結晶化反応系及びコンディショニング反応系のすべての成分を意味する。
“加水分解”とは、本明細書で用いられる場合、水が別の物質と反応して他の生成物の分解を生ずる化学反応を意味し、しばしば水と塩とで三又は塩基を生ずる反応を含む。
“中間体”とは、本明細書において使用される場合、反応経路又は反応プロフィールにおいて、反応体と反応生成物との間に存在する、分子、イオン及び/又は原子を意味する。それは、反応体と反応生成物との間の反応の反応プロフィールにおける最小値に対応する。中間体を包含する反応は典型的には、段階的な反応である。
“液晶”とは、本明細書で用いられる場合、液体状態の特性（例えば、排除された体積による短距離並進秩序）と結晶状態の特性（例えば、長距離配向秩序）の両方を有する１つ以上の結晶種を意味する。長距離配向秩序の他に、スメクティック及びコレステリック液晶は一次元長距離並進秩序を示し；柱状液晶は二次元長距離並進秩序を示す。一部の高次のスメクティック液晶は層内の二次元位置秩序を示す。
“質量輸送”とは、本明細書で用いられる場合、システムのある部分から別の部分への質量（すなわち、化合物、イオン、等）の移動又は輸送を意味する。この現象は、普通、拡散、対流、及び電子移動と結びけられるが、スペクトル・メカニズムによって起こる、又は促進されることもある。
“単変多形”とは、本明細書で用いられる場合、少なくとも２つの異なる結晶構造の間で非可逆的転移を示す多形を意味する。
“ネマティック液晶”とは、本明細書で用いられる場合、短距離並進秩序（例えば、密に充填された液体）と長距離一軸配向秩序を有する分子を意味する。
“非調和性へテロダインコンディショニング標的化”とは、本明細書において使用される場合、結晶化反応系において、関与し、そして/又は活性化されるコンディショニングできる関与体の前、コンディショニングできる関与体をコンディショニングするために、コンディショニングできる関与体へのコンディショニングエネルギーの適用を意味し、ここで前記コンディショニングエネルギーは、少なくとも１つのコンディショニングできる関与体（例えば、反応体：物理的触媒；プロモーター；毒物；溶媒；物理的触媒支持材料；反応容器；コンディショニング反応容器；及び/又はそれらの混合物又は成分（物質のいずれかの形での）の少なくとも一部と共に、非調和へテロダイン共鳴を達成するために、次のスペクトルエネルギーコンディショニング供与体：スペクトルエネルギーコンディショニング触媒；スペクトルコンディショニング触媒；スペクトルエネルギーコンディショニングパターン；スペクトルコンディショニングパターン；触媒スペクトルエネルギーコンディショニングパターン；触媒スペクトルコンディショニングパターン；適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン及びスペクトルコンディショニング環境反応状態の少なくとも１つにより提供され、ここで前記スペクトルエネルギーコンディショニング供与体は、コンディショニングされた関与体が結晶化反応系に関与されるように成り、そして/又はそこにおいて活性化されるように成る場合、少なくとも１つの所望する反応生成物及び/又は所望する反応速度での少なくとも１つの所望する反応生成物の生成を助ける少なくとも１つのコンディショニングされた関与体を形成するために、少なくとも１つのその周波数と相互作用することによって少なくとも１つのコンディショニングできる関与体をコンディショニングするコンディショニングエネルギーを提供する。
“非調和性へテロダイン標的化”とは、本明細書において使用される場合、少なくとも１つの次の形の物質：反応体：過渡体；中間体；活性化された複合体；物理的触媒；反応生成物；プロモーター；毒物；溶媒；物理的触媒支持材料；反応容器；及び/又はそれらの混合物又は成分の少なくとも一部と共に、非調和へテロダイン共鳴を達成するために、次のスペクトルエネルギー供与体：スペクトルエネルギー触媒；スペクトル触媒；スペクトルエネルギーパターン；スペクトルパターン；触媒スペクトルエネルギーパターン；触媒スペクトルパターン；適用されるスペクトルエネルギーパターン及びスペクトル環境反応状態の少なくとも１つによる結晶化反応系へのエネルギーの適用を意味し、ここで前記スペクトルエネルギー供与体は、少なくとも１つの所望する反応生成物及び/又は所望する反応速度での少なくとも１つの所望する反応生成物を生成するために、少なくとも１つのその周波数と相互作用することによって少なくとも１つの前記形の物質にエネルギーを提供する。
“関与体（participant）”とは、本明細書において使用される場合、反応体：過渡体；中間体；活性化された複合体；物理的触媒；プロモーター；毒物；及び/又は分子、高分子、イオン及び/又は原子（又はその成分）から成る反応生成物を意味する。
“相図”とは、本明細書で用いられる場合、普通、あるシステム・パラメータの組に関する平衡状態の図的表現を意味する。
“プラズマ”とは、本明細書において使用される場合、電気的に活性化される原子又は分子、又はイオン（陽性及び/又は陰性）、及びバックグラウンド中性気体を含んでも又は含まなくても良い電子のほぼ電気的に中性（準中性）の集合体、及び少なくとも電場及び/又は磁場に応答することができるその一部を意味する。
“プラスチック結晶”とは、本明細書で用いられる場合、三次元並進秩序を有するが、配向的に無秩序である結晶を意味する。このタイプの結晶は、普通、ネマチック液晶と反対の特性を有する。
“多形”又は“多形性”とは、本明細書で用いられる場合、少なくとも２つの異なる結晶構造又は配置で存在することができる化学的組成物、又は原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子の配置を意味する。
“一次核生成”とは、本明細書で用いられる場合、結晶化プロセス、普通新しい結晶の成長、の最初のステップである。
“準結晶”とは、本明細書で用いられる場合、結晶状態の周期的長距離並進秩序と非結晶状態の限られた短距離並進秩序の間の物質の状態を意味する。
“反応体”とは、本明細書において使用される場合、結晶化反応系における出発材料又は出発成分を意味する。反応体は、無機、有機及び/又は生物学的原子、分子、高分子、イオン、化合物、物質及び/又は同様のものを意味する。
“反応座標”とは、本明細書において使用される場合、その変化が反応生成物への反応体の転換に対応する、分子/原子内又は間形状変数を意味する。
“反応経路”とは、本明細書において使用される場合、反応生成物の形成を導くそれらの段階を意味する。反応経路は、中間体及び/又は過渡体及び/又は活性化された複合体を包含する。反応経路は、反応プロフィールのいくらか又はすべてを包含することができる。
“反応生成物”とは、本明細書において使用される場合、反応体を含む反応のいずれかの生成物を意味する。反応生成物は、反応体からの異なった化学組成、又は実質的に類似する（又は正確に同じ）化学組成を有するが、しかし異なった物理的又は結晶構造及び/又は相及び/又は性質を示す。
“反応プロフィール”とは、本明細書において使用される場合、反応生成物への反応体の転換のために反応座標に対するエネルギー（例えば、分子位置エネルギー、モルエンタルピー又は自由エネルギー）のプロットを意味する。
“反応容器”とは、本明細書において使用される場合、結晶化反応系、例えば容器又はシステム内に含まれるいずれかの物理的構造体又は媒体のすべての成分を含むか又は収容する物理的容器又は収納システムを意味する。
“得られるエネルギーコンディショニングパターン”とは、本明細書において使用される場合、コンディショニングできる関与体がコンディショニングされた関与体として結晶化反応系において関与されるように成り、そして/又は活性化されるように成る前、少なくとも１つのコンディショニングできる関与体を有する、適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン間のエネルギー相互作用の全体性を意味する。
“得られるエネルギーパターン”とは、本明細書において使用される場合、結晶化反応系におけるすべての関与体及び/又は成分を有する、適用されるスペクトルエネルギーパターン間のエネルギー相互作用の全体性を意味する。
“二次核発生（secondary nucleation）”とは、本明細書で用いられる場合、種結晶（等）の近くに配置される原子、イオン、分子及び／又はマクロ分子を核形成結晶（等）に供給して結晶化を達成する結晶化を意味する。
“スメクティック液晶”とは、本明細書で用いられる場合、長距離配向秩序の他に長距離一次元並進秩序を示す液晶を意味する。したがって、この液晶の分子は、配向秩序の他に、層になって積み重なる。
“スペクトル触媒”とは、本明細書において使用される場合、結晶化反応系において触媒として作用する電磁エネルギー、例えば反応経路に影響を及ぼし、制御し、又は指図するスペクトルパターンを有する電磁エネルギーを意味する。
“スペクトルコンディショニング触媒”とは、本明細書において使用される場合、コンディショニングされた関与体を形成するために、コンディショニング可能な関与体に適用される場合、結晶化反応系におけるコンディショニングされた関与体の触媒としての作用を助ける電磁エネルギー、例えばコンディショニングされた関与体が結晶化反応系と関与されるように成り、そして/又は活性化されるようになる場合、結晶化反応系における反応経路のコンディショニングされた関与体による影響、制御又は指図を引き起こすスペクトルコンディショニングパターンを有する電磁エネルギーを意味する。
“スペクトルコンディショニング環境反応条件”とは、本明細書において使用される場合、少なくとも１つのコンディショニング環境反応条件の少なくとも一部を刺激する少なくとも１つの周波数及び/又は場を意味する。
“スペクトルコンディショニングパターン”とは、本明細書において使用される場合、原子または分子の励起後に放出されまたは吸収される１または２以上の電磁波周波数によって形成されるパターンを意味する。スペクトルコンディショニングパターンは公知の分光学技法で形成することができる。
“スペクトルエネルギー触媒”とは、本明細書において使用される場合、反応経路に影響を及ぼし、制御し、そして/又は指図するスペクトルエネルギーパターンを有する結晶化反応系において触媒として作用するエネルギーを意味する。
“スペクトルエネルギーコンディショニング触媒”とは、本明細書において使用される場合、コンディショニングできる関与体に適用される場合、いったんコンディショニングされると、結晶化反応系において触媒としてのコンディショニングできる関与体の作用を助けるコンディショニングエネルギーを意味し、ここで前記コンディショニングされた関与体は、そのコンディショニングされた関与体が結晶化反応系と関与されるように成り、そして/又は活性化されるように成る場合、反応経路に影響を及ぼし、制御し、そして/又は指図するスペクトルエネルギーパターンを有する。
“スペクトルエネルギーコンディショニングパターン”とは、本明細書において使用される場合、分子、イオン、原子及び/又はその成分により放されるか又は吸収される１又は複数のコンディショニングエネルギー及び/又は成分により形成され、そして/又は分子、イオン、原子及び/又はその成分により及び/又はその内部に存在するパターンを意味する。
“スペクトルエネルギーパターン”とは、本明細書において使用される場合、分子、イオン、原子及び/又はその成分により放されるか又は吸収される１又は複数のエネルギー及び/又は成分により形成され、そして/又は分子、イオン、原子及び/又はその成分により及び/又はその内部に存在するパターンを意味する。例えば、スペクトルエネルギーパターンは、反応中間体によりヘテロダイン効果を起こすよう企画された一連の電磁周波数であり、又はスペクトルエネルギーパターンは反応中間体により放される実際のスペクトルの一部であり得る。
“スペクトル環境反応条件”とは、本明細書において使用される場合、結晶化反応系における少なくとも１つの環境反応条件の少なくとも一部を刺激する少なくとも１つの周波数及び/又は場を意味する。
“スペクトルパターン”とは、本明細書において使用される場合、原子又は分子の励起の後、放されるか又は吸収される１又は複数の電場周波数により形成されるパターンを意味する。スペクトルパターンは、いずれかの既知の分光技法により形成され得る。
“標的化”とは、本明細書において使用される場合、少なくとも１つの次の形の物質：反応体：過渡体；中間体；活性化された複合体；物理的触媒；反応生成物；プロモーター；毒物；溶媒；物理的触媒支持材料；反応容器；及び/又はそれらの混合物又は成分の少なくとも１と共に、直接的な共鳴、及び/又は調和共鳴、及び/又は非調和ヘテロダイン−共鳴を達成するために、次のスペクトルエネルギー供与体：スペクトルエネルギー触媒；スペクトル触媒；スペクトルエネルギーパターン；スペクトルパターン；触媒スペクトルエネルギーパターン；触媒スペクトルパターン；適用されるスペクトルエネルギーパターン及びスペクトル環境反応状態の少なくとも１つによる結晶化反応系へのエネルギーの適用を意味し、ここで前記スペクトルエネルギー供与体は、少なくとも１つの所望する反応生成物及び/又は所望する反応速度での少なくとも１つの所望する反応生成物を生成するために、少なくとも１つのその周波数と相互作用することによって少なくとも１つの前記形の物質にエネルギーを提供する。
“過渡体”とは、本明細書において使用される場合、反応経路又は反応プロフィールにおける反応体と反応生成物との間に存在するいずれかの化学的及び/又は物理的状態を意味する。
“単位胞（unit cell）”とは、本明細書で用いられる場合、結晶における（例えば、反応生成物における）原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子の基本的な、繰り返される集まりを意味する。
発明の要約：
本発明は、有機、生物、及び／又は無機システムにおける非常に基本的な反応を含むいくつかの結晶化反応で利用できる、いろいろな新しいスペクトル・エネルギー方法、本明細書ではスペクトル結晶化とも呼ばれる方法を開示する。いろいろな結晶化反応系においてこれを実現することが、又は起こることを可能にすること（又は防止すること）が望ましい。このスペクトル・エネルギー方法は、例えば、全ての知られている結晶成長又は結晶化の方法、例えば、以下だけに限定されないが、蒸発、蒸気拡散、液体拡散、熱的勾配、高真空法例えばゲル拡散、分子ビーム・エピタキシー、原子層エピタキシー、溶液からのエピタキシャル成長、液体金属からの成長、溶液（例えば、水溶液、溶融塩、他はその他の溶媒）、過飽和溶液からの成長、メルトからの成長、析出成長、水熱成長、化学蒸気輸送反応成長、電気結晶化、固体相からの成長、音響結晶化、co-crystalとクラスレート、などで利用することができる。さらに、本発明の方法は、望むなら欠陥を利用するものもの、又は望むなら欠陥を排除するものを含め、全ての公知の結晶化又は結晶成長方法によるほとんど全てのタイプの結晶化を達成するのに利用できる。さらに本発明の方法を利用して、すでに形成されたいくつかの結晶で（単結晶又は多結晶）望ましい相又は構造の変化を実現する、及び／又はいくつかの成長した結晶にあたかもある種の相変化が起こったように振る舞わせることができる。例としては、アニーリング・プロセス、エッチング・プロセス（例えば、熱的、化学的）、化学的処理（例えば、固体、液体気体、及び／又はプラズマ）などがあげられる。さらに、本発明の方法を利用して、いくつかの物質で所望の構造を得ることができる。
さらに、本発明は、コンディショニングが可能な関与物質をコンディショニングするのに利用できる、いろいろな新しいスペクトル・エネルギー・コンディショニング方法、本明細書ではスペクトル・コンディショニング又はコンディショニング・エネルギーとも呼ばれる方法、を開示する。一旦、コンディショニング可能な関与物質がコンディショニングされると、コンディショニングされた関与物質は結晶化反応系で用いることができる。このようなスペクトル・エネルギー・コンディショニング方法を用いて少なくとも１つのコンディショニング可能な関与物質をコンディショニングし、その後それを、例えば、任意のタイプの有機又は無機結晶化システム、生物的結晶化反応系（例えば、植物及び動物）、工業的な結晶化反応系、等に用いることができる。さらに、コンディショニングされた関与物質それ自身が、反応物質と反応生成物を含むことがあり、例えば、コンディショニングされた関与物質の化学組成は実質的に変化しないが、一旦コンディショニングされた関与物質が結晶化反応系と関わる、及び／又はそれによって活性化されると、１つ以上のエネルギー・ダイナミックス、物理的性質又は構造及び／又は相が変化する。
本発明の方法は、単一の結晶種しか示さない結晶、及び混合結晶、を成長させるのに（又はある種の結晶化反応系では結晶の成長を妨げるのに）有用であり、同様に少なくとも２つの結晶種を示す結晶を成長させるのに有用であり、同様に多形であるシステム（すなわち、単一の化学式に対して２つ以上の結晶相が存在するシステム）で有用である。例えば、本発明の方法を用いて、結晶の一次核生成、結晶の二次核生成、結晶化で形成される特定組成物のコントロール、結晶化で形成される特定の相のコントロール、与えられた環境条件の組の下で通常は生じない結晶及び／又は相の生成（又はある種の相の形成の防止）、形成された結晶相を変化させて、相が変化したように結晶を振る舞わせること、第一の物質又は結晶種の一次又は二次核生成及びその後の第二の組成物及び／又は結晶相の一次又は二次核生成の発生、基板上の同種又は異種の物質のエピタキシャル成長、混合種の源からの特手の種の優先的又は選択的な結晶化、などを助けることができる。本発明の方法は、全ての知られている結晶成長又は結晶化の方法で用いることができ、それにより本発明の方法は、既存の方法を強化する（例えば、種子結晶の使用が、少なくとも１つのスペクトル・エネルギーのプロバイダー及び／又は少なくとも１つのスペクトル・エネルギー・コンディショニングのプロバイダーによって強化される）、又は成長のある側面を実質的に完全に置き換える（例えば、種子結晶を完全にスペクトル・エネルギーのプロバイダー及び／又はスペクトル・エネルギー・コンディショニングのプロバイダーによって置き換えることができる）。さらに、本発明の方法は、ある種の結晶又は構造の形成を防ぐことができ、例えば、通常は１つ以上の結晶化した種又は構造が生ずるような場合に１つ以上の無定形の相又は構造が生ずるようにすることができる。
それらの新規スペクトルエネルギー技法（現在、スペクトル結晶化として言及される）及び新規スペクトルエネルギーコンディショニング技法（現在、スペクトルコンディショニング結晶化として言及される）は、エネルギーのトランスファーを達成し（又はエネルギーのトランスファーを妨げ）、そして／又はエネルギー動力学を調整し、そして/又は例えば少なくとも２種の存在物のエネルギーの共鳴交換を調整するための種々の手段を開示する、本明細書に含まれる基本的発現の達成を可能にされる。本発明は、２種の存在物（例えば、１つの存在物はもう１つの存在物とエネルギーを共有する）間のエネルギーのトランスファーのためのキーは、周波数が適合する場合、エネルギーがトランスファーすることであることを教授する。例えば、（１）スペクトルエネルギーパターンの２種の異なった形の物質の周波数の適合、又はスペクトルエネルギー触媒の形でのエネルギーを有するスペクトルエネルギーパターンの物質の周波数の適合；及び/又は（２）スペクトルエネルギーコンディショニングパターンの２種の異なった形の物質の周波数の適合、又はスペクトルコンディショニング触媒の形でエネルギーを有する、スペクトルエネルギーパターンの物質の周波数の適合。例えば、スペクトルエネルギーコンディショニングパターンとコンディショニングできる関与体とのエネルギーのトランスファーを達成する場合、コンディショニングエネルギーがトランスファーされると、そのコンディショニングされた関与体は好ましくは、結晶化反応系におけるそのコンディショニングされたエネルギーパターンを利用する。前述の存在物は、両者とも物質（固体、液体、気体及び/又はプラズマ、及び/又はそれらの混合物及び/又は成分）から成り、両者とも種々の形のエネルギーから成り、又は１つは種々の形のエネルギーから成り、そして他の１つは物質（固体、液体、気体及び/又はプラズマ、及び/又はそれらの混合物及び/又は成分）から成る。
より特定には、すべての物質は、例えばその物質の複雑性に依存して、外観上、非常に単純〜非常に複雑であり得る、スペクトルエネルギーパターンにより表され得る。スペクトルエネルギーパターンの１つの例は、その物質の複雑性に依存して、外観上、非常に単純〜非常に複雑でありえるスペクトルパターン（又はスペクトルコンディショニングパターン）である。スペクトルパターン（又は、スペクトルコンディショニングパターン）により表される物質の場合、物質は、例えば２種の形のスペクトルパターンが少なくとも部分的に適合する場合、他の物質とエネルギーを交換することができ、又は少なくとも部分的に、適合又はオーバーラップされ得る（例えば、１又は複数の磁気周波数を含んで成るスペクトル曲線又はスペクトルパターン（又はスペクトルコンディショニングパターン）がお互いオーバーラップすることができる）。一般的に、但し、すべての場合ではないが、スペクトルパターンのオーバーラップが高まるほど（及び従って、スペクトルパターン又はスペクトルコンディショニングパターンを含んで成る周波数のオーバーラップが高まるほど）、トランスファーされるエネルギーの量は高まる。同様に、例えば、少なくとも１つの形のエネルギーのスペクトルパターン（又はスペクトルコンディショニングパターン）が、スペクトルパターンの物質（例えば、関与体又はコンディショニングできる関与体）との適合又はコーバーラップを引き起こされ得る場合、エネルギーはまた、物質にトランスファーするであろう。従って、エネルギーは、周波数の適合を引き起こすことにより、物質にトランスファーされ得る。
上記で論じられたように、エネルギー（E）、周波数（ν）及び波長（λ）及び（c）真空下での光速は、例えば次の等式を通して解釈される：
E＝hν＝hc/λ
少なくとも第１の形の物質に対応する周波数又は周波数組が、少なくとも第２の形の物質に対応する周波数又は周波数組と適合を引き起こされ得る場合、エネルギーは、異なった形の物質間でトランスファーすることができ、そして２種の異なった形の物質の少なくとも１つを包含する、少なくともいくらかの相互作用及び/又は反応の発生を可能にする。例えば、固体、液体、気体及び/又はプラズマ（及び/又はそれらの混合物及び/又は一部）形の物質は、相互作用し、そして/又は反応することができ、そして所望する反応生成物又は結果を形成することができる。上記形の物質のいずれかの組合せ（例えば、固体/固体、固体/液体、固体/気体、固体/プラズマ、固体/気体/プラズマ、固体/液体/気体、等、及び/又はそれらの混合物及び/又は一部）は、生物学的、有機及び/又は無機システムにおける種々の結晶化反応系における所望する相互作用及び/又は反応の発生の達成を可能にされる。
特に、本発明は、例えば次のようなシステムに適用可能である：（１）グラファイト／ダイアモンド；（２）ＳｉＯ2に関連する相；（３）ＢａＴｉＯ3に関連する相；（４）水／氷の相；（５）溶媒への物質の溶解度（例えば、水中の溶質）；（６）二元系ＭｇＯ／ＳｉＯ2における相；（７）ＦｅＯ／Ｆｅ2Ｏ3系における相；（８）水和物システムにおける相；（９）ポリマーにおける相；（１０）脂質における相；及び（１１）タンパク質における相。いろいろな結晶化反応系の具体的な実験例は、本明細書の後の方の“実施例”のセクションで説明されるが、以下の例示的システムは本発明の方法の適用可能性についての一般的な理解を与える。
図８０ａ、８０ｂ、及び８０ｃは、グラファイトとダイアモンドを含む炭素のいろいろな相に関する。炭素のいろいろな相の相図は図８０ａに示されている。この相図は、低い圧力と低い温度ではグラファイトが支配的な相であるが、高温及び／又は高圧でダイアモンドへの転移が起こることを示している。ダイアモンドの六方晶構造のクリノグラフ投影図が図８０ｂに示されており、ダイアモンドの立方晶構造単位胞のクリノグラフ投影図が図８０ｃに示されている。本発明の方法は、このシステム及びこのシステムのようなシステムにおける相変換に役立つように利用することができる。
図８１ａと８１ｂは、ＳｉＯ2システムの二相ダイアグラムを示す。詳しく言うと、図８１ａはＳｉＯ2の相平衡図を示し、図８１ｂは、やはりＳｉＯ2システムに見られる準安定相を示す。図８１茶、理想化された立方晶β−クリストバライト構造の単位胞のクリノグラフ投影図を示す。図８１ｄは、α−水晶の菱面体構造の主軸に垂直な面に投影された平面図を示す。図８１ｅは、β−水晶の六方晶をｚ軸と垂直な平面に投影した平面図を示す。本発明の方法は、このＳｉＯ2システム及びこれと同様なシステムにおける１つ以上の相をコントロールするのに役立つ。
図８２ａは、Ｂａ2ＴｉＯ4／ＴｉＯ2システムの相図を示す。この相図で興味深いのは、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）の形成である。図８２ｂは、ＢａＴｉＯ3の理想化された立方晶構造の単位胞のクリノグラフ投影図を示す。さらに、図８２ｃは、正方晶のＢａＴｉＯ3における酸化物サブ格子に対する陽イオンの変位を示す。さらに、表Ｃは、ＢａＴｉＯ3の相挙動に関する転移温度と結晶構造の関係を示す。
本発明の方法は、チタン酸バリウム結晶システム及びこれと同様なシステムにおけるいろいろな相をコントロールするために利用できる。
水に関するいろいろな相図（例えば、温度と圧力の関係を示すもの）が、図８３ａ、８３ｂ、及び８３ｃに示されており、図８３ｃが最も普通に見られる水の相図である。さらに、図ｑ８３ｄは、氷の六方晶構造のクリノグラフ投影図を示す。一般に、上記の図に示されている温度／圧力条件の下で、水には３つの認められている形態がある。具体的に言うと、水の第一の構造は氷のようなものであり、約４℃よりも下で安定である；第二の相は水晶のような構造の水であり、示された圧力条件の下で約４℃から約１５０℃までの間で安定である；水の第三の相は密に充填された配列で、示された圧力条件の下で約１５０℃より上で安定である。しかし、水は、人間に知られている最も複雑な構造の一つと言っても良い。詳しく言うと、上で述べた一般的な相の内部に多数の準相（subphase）が存在する。準相は、いろいろなミクロ及びマクロの分子クラスターと一致しているかもしれない。さらに、あまり大きくない温度と圧力の関数として少なくとも１３の認められた水の相がある。本発明の方法は、水の挙動に影響を及ぼすために利用できる（例えば、本発明の方法によって、溶質／溶媒関係に影響を及ぼすことができる）。
ＭｇＯ−ＳｉＯ２システムの二元相図が図８４ａに示されている。フォルステライト（すなわち、Ｍｇ２ＳｉＯ４）の理想化された斜方晶構造のｘ−軸と垂直な平面での対応する平面図が図８４ｂに示されている。本発明の方法は、ＭｇＯ−ＳｉＯ２システムのいろいろな相をコントロールするために利用できる。
システムＦｅＯ／Ｆｅ２Ｏ３が、図８５ａに相図で示されている。α−鉄の立方晶体心構造の４つの単位胞のクリノグラフ投影図が図８５ｂに示されている。本発明の方法は、システムＦｅＯ／Ｆｅ2Ｏ3及びこれと同様なシステムにおいて望ましい相を得るために利用できる（さらに詳しく（原文欠）
さらに、図７９に示されているように、理論的な水和物に対する溶解度曲線が与えられる。本発明の方法は、このシステム及びこれと同様のシステムにおいて溶解度曲線で予期される相を修飾するのに利用できる（本明細書においてあとでさらに詳しく説明する。
さらに、図９７ａは、水中の異なる溶媒に関するいくつかの溶解度曲線を示す。これらの物質の多くは温度の関数として増加する溶解度を示している。塩化ナトリウムは、増加する温度の関数として水中の溶解度がゆっくりと増加する溶質の一つである。詳しく言うと、例えば、ＮａＣｌの溶解度プロットは、２０℃でのＮａＣｌの飽和溶液が１００グラムの水に溶解した約３６グラムのＮａＣｌを含むことを示す。したがって、例えば、もしも４０グラムのＮａＣｌが１００グラムの水に加えられた場合、約４グラムの溶解しないＮａＣｌが容器の底に固体として残される。さらに、もしも３６グラムのＮａＣｌが２０℃で１００グラムの水に加えられ、溶液の温度を上げた場合、溶液は少し不飽和になる（例えば、溶液はこの温度でさらにＮａＣｌを溶かすことができる）。さらに、上のように、もしも３６グラムのＮａＣｌが２０℃で１００グラムの水に加えられ、溶液の温度を下げた場合、溶液は、余分の（例えば、４グラムの）溶質が溶液から析出するまで、（少なくとも一時的に）“過飽和”になる（析出した時点で、溶液は再び飽和になる）。このように、前記の選択的な例は、溶解度曲線を利用して、飽和、不飽和、及び過飽和溶液を形成する仕方を例示している。この点で、飽和溶液は、普通、溶解していない溶質と溶解した溶質の間で平衡が確立されている状況と見なされる。しかし、本発明の方法は、既知の溶液における既知の温度での既知の物質の溶解度に（又は、少なくとも溶質が溶媒に溶解される速さに）有利に影響を及ぼす又は変化させることができる（本明細書においてあとでさらに詳しく説明する）。
さらに、本発明の方法は、ポリマー又は有機のシステム、並びに生物システムにも同様に適用できる。この点に関して、例えば、タンパク質、脂肪酸、脂質、ＤＮＡ、等の結晶又は構造成長、並びに、例えば、ポリマー（モノマー及びオリゴマーを含む）の結晶又は構造成長、は良く知られている。これらの結晶化反応系において異なる結晶又は構造種（例えば、相）も得られる。さらに、本発明の方法は、準結晶システム、液晶システムをコントロールするために、またある種の結晶化反応系が本質的に非結晶にとどまるように（例えば、圧倒的に非結晶又は局所秩序のみ）、又はある種の結晶化反応系内で少なくとも限られた秩序のみを促進するために利用できる。
図８７ａは、オレイン酸、エルシン酸、アスクレピン酸、及びパルミトレイン酸で見られるδ−α変換の分子モデルを示す。詳しく言うと、オレイン酸は主要な不飽和脂肪酸の一つである。不飽和脂肪酸の多くは多形的挙動を示す。不飽和脂肪酸は脂質分子で重要な役割を演じ、脂質分子は生物の機能的活性及び脂肪生成物で対応する決定的に重要な役割を演ずる。不飽和脂肪酸は生体膜のリン脂質の全てのアシル鎖の約半分を占め、アシル鎖のコンフォメーションの柔軟性によって膜の流動性と透過性を高める。不飽和脂肪及び脂質の物理的及び化学的性質に影響すると考えられる主要因子は二重結合の数、位置及び形態である。したがって、不飽和脂肪酸の構造−機能関係について分子レベルで理解することは非常に重要である。本発明の方法は、いろいろな有機又は生物的結晶化反応系におけるいくつかの反応生成物及び／又は反応経路をコントロールするのに役立つ。
図８７ｂは、ゴンドイン酸のα−形態とδ−形態の単結晶形態を示す。
図８７ｃは、ゴンドイン酸のα−形態とδ−形態のラマン散乱Ｃ−Ｃストレッチング・バンドを示す。
図８７ｄは、ゴンドイン酸とアスクレピン酸の混合物の相図を示し、図８７ｅは、ゴンドイン酸とオレイン酸の混合物の相図を示す。
特に、図８７ｂ−８７ｅは、これらのいろいろな生物学的な酸の間の重要な相と構造の関係を示している。これらの脂肪酸の内部での特定の相又は構造のコントロールは、生物的な反応で大きな意義と重要性がある。したがって、本発明の方法は、これらの結晶化反応系の内部でのいろいろな反応経路を助け、及び／又はコントロールするのに利用できる（本明細書においてあとでさらに詳しく説明する）。
しかし、生物学的な結晶化反応系における結晶化は、一般に、核生成と生長という基本的ステップに従う。この点に関して、例えば、脂肪化合物の結晶化には普通、過飽和又は過冷却が必要である。脂肪システムの場合、天然の脂肪はいろいろなトリアシルグリセロールの混合物であるため、結晶化はしばしば複雑である。したがって、これらのトリアシルグリセロールの濃度は普通低く、例えば、大きな過飽和度が、望ましい核生成を低い濃度の分子種で実現するために必要になる。さらに、トリアシルグリセロールは複雑な融解挙動が特徴である。トリアシルグリセロールは、普通、α、β、及びβ′という３つの異なる結晶構造を示す。これらの多形的結晶構造は、例えば、結晶化を進行させる特定の力に依存する。したがって、望ましい多形的な相を実現するために、これらのいろいろなプロセスについての理解とそれをコントロールする方法がこれらの結晶化反応系で重要になる。
その他の有機化合物、例えばタンパク質、の結晶化は普通、いろいろな触媒成分、例えば、塩、バッファー、沈殿剤、試薬、添加剤、及び温度、を用いて遂行される。したがって、本発明の方法は、これらの結晶化反応系内のいろいろな反応経路を助け、及び／又はコントロールするために利用できる（本明細書においてあとでさらに詳しく説明する）。
本発明の技法を実施するためには、物質（例えば、固体、液体、気体及び/又はプラズマ、及び/又はそれらの混合物及び/又は一部）は、例えば結晶化反応系の少なくとも一部に適用されるか又は供給される、適用されるスペクトルエネルギーパターンを集合的にもたらす、スペクトルエネルギー供与体、例えば触媒スペクトルエネルギーパターン、触媒スペクトルパターン、スペクトルエネルギーパターン、スペクトルエネルギー触媒、スペクトルパターン、スペクトル触媒、スペクトル環境反応状態及び/又はそれらの組合せの形で、エネルギーを適用することにより、所望する反応経路に沿って、例えば結晶化反応系における他の物質及び/又はその一部との相互作用及び/又は反応を引き起こされるか、又は影響され得る（又は、反応及び/又は相互作用を妨げられ得る）ことが発見されている。
同様に、物質（例えば、固体、液体、気体及び/又はプラズマ、及び/又はそれらの混合物及び/又は一部）は、コンディショニングできる関与体に適用される、適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターンを集合的にもたらすことができる、触媒スペクトルエネルギーコンディショニングパターン、触媒スペクトルコンディショニングパターン、スペクトルエネルギーコンディショニングパターン、スペクトルエネルギーコンディショニング触媒、スペクトルコンディショニングパターン、スペクトルコンディショニング触媒、スペクトルコンディショニング環境反応状態及び/又はそれらの組合せの形で、コンディショニングできる関与体にコンディショニング反応系におけるエネルギーを適用することにより、所望する反応経路に沿って、結晶化反応系における他の物質及び/又はその一部との相互作用及び/又は反応を引き起こされるか、又は影響され得る。特に、適用されるコンディショニングエネルギーは、結晶化反応系に暴露され、そして/又はそれにより活性化される場合、所望する態様での結晶化反応系の挙動を引き起こすことができるコンディショニングされた関与体をもたらす（例えば、コンディショニングされた関与体のコンディショニングされたエネルギーパターンは、好ましくは結晶化反応系における少なくとも１つの関与体と相互作用する）。
本発明の一つの様態は、結晶化反応系に送達されるスペクトル・エネルギー・パタンは、結晶化及び／又は反応生成物の構造を実現しコントロールする一種の足場として機能するという発見である。例えば、結晶化反応系における種子結晶は自己触媒としてモデル化することができる。このモデルでは、種子結晶がユニークなスペクトル・エネルギー・パタンを放出し、それが周囲の媒質中に短い距離拡がる。この拡がるエネルギー・パタンが一種の足場として機能し、それが結晶の成長を導き、触媒する。この点で、種子結晶は自己触媒と考えることができ、結晶化は自己触媒プロセスと考えることができる。種子結晶の内在的なエネルギー足場を強化する、又は全くそれに取って代わるスペクトル・エネルギー・パタンを結晶化反応系に送達することができる。本明細書の後の方の“実施例”のセクションでさらに詳しく説明するが、この現象の例としてはナトリウム蒸気ランプをスペクトル・エネルギー・パタンとして用いて、それによりいろいろな水溶液からのハロゲン化ナトリウムの結晶の形成が強められる。
種子結晶は自己触媒プロセスにおける触媒として振る舞うように見え、それによって結晶化反応系で物質の１つ以上の秩序ある又は構造を有する形態が形成されるのであるから、種子結晶（又は種子結晶スペクトル・エネルギー・パタン）は結晶化反応系において考慮すべき重要な成分である。例えば、種子結晶は結晶化反応系において少なくとも１つの反応を触媒し、１つ以上の種の形成に導く（例えば、結晶成長、結晶化、相変化、等）。種子結晶の場合、全ての物質によって絶えず放出され吸収されているスペクトル周波数が、結晶化反応系でさらに結晶の形成を勧めるスペクトル触媒として作用する。しかし、放出されるこれらの周波数は、普通、用いられる種子結晶のサイズが比較的小さいために強度が少し限られる（すなわち、比較的弱い）。したがって、発射又は放出されるスペクトル・パタンは結晶化反応系の中へ遠くまで到達しない可能性がある。このことは、種子結晶のスペクトル信号が効果的に増幅されるならば結晶化を増進することができるということを教示する。多くの点で、種子結晶から放出される電解及び／又は磁界は、さらに多くの結晶相の速やかな秩序ある形成のための、例えば、電磁的な足場として作用する。しかし、信号が小さい場合（例えば、“足場”が結晶化反応系の反応物質又は関与物質にあまり遠くまで拡がらない）、結晶成長は比較的ゆっくりになる。しかし、“足場”のサイズを効果的に増大させることができるならば（例えば、十分な強度のスペクトル・エネルギー・プロバイダーを用いて種子結晶が放出するスペクトル・パタンの効果的なサイズを増大させることによって）、例えば、結晶化の速度又は結晶成長の速さを効果的に高めることができる。さらに、電磁的足場の指向パタンを選ぶことによって、例えば、結晶化反応系における結晶成長又は形成の形、形態、及び相、などに影響を及ぼすことができる。
特に、既存の種子結晶は、例えば、結晶化した種のスペクトル・パタンの相互作用によって生ずる定在波と節の組み合わせを含む電磁的“足場”効果を生ずる。このような電磁波には、電子的、振動、回転、秤動、並進、ジャイロ、及びねじれ周波数、並びに微細分裂、超微細分裂周波数、Stark周波数、及びZeeman周波数、などが含まれる。これらの特定の電磁的節点及び波は、普通、種子結晶（又はエピタキシャル基板又は核生成サイト）からほんの短い距離しか拡がらない。例えば、吸着原子（adatom）が種子結晶に近づくと、吸着原子は種子結晶から放出される定在波パタン（例えば、足場の存在）の同調して共鳴し、例えば、beadingのプロセスによって、引きつけられて種子結晶上に新たな層を形成する（すなわち、１つ以上の結晶種の成長がこれによって起こる）。
したがって、例えば、種子結晶に存在する電磁エネルギーの自然に発生する定在波パタンを強化又は補うことによって、一層ずつの成長を加速することができ、成長を高い特異性でコントロールすることができる。成長の具体的コントロールとしては、原子又は根号結晶の格子振動のコントロール；水などの分子結晶の場合は秤動、振動又は並進周波数のコントロール；例えば、有機巨大分子の場合はねじれ又は水素結合周波数のコントロール；及び／又は電子又はその他の周波数のコントロール；などがあげられる。
種子結晶の電磁パタンを補う他に、電磁パタンの完全な置き換え（例えば、スペクトル・プロバイダーの使用）を利用することもできる。
それらの場合、同様に、相互作用及び/又は反応が、適用されるスペクトルエネルギーパターン（又は適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン）が例えば、結晶化反応系における１又は複数の形の物質のスペクトルエネルギーパターンへのあるタイプの変性をもたらす場合、発生を引き起こされ得る。種々の形の物質は、反応体：過渡体；中間体；活性化された複合体；物理的触媒；反応生成物；プロモーター；毒物；溶媒；物理的触媒支持材料；反応容器；及び/又はそれらの成分の混合物を包含する。例えば、適用されるスペクトルエネルギー供与体（すなわち、少なくとも１つのスペクトルエネルギー触媒；スペクトル触媒；スペクトルエネルギーパターン；スペクトルパターン；触媒スペクトルエネルギーパターン；触媒スペクトルパターン；適用されるスペクトルエネルギーパターン及びスペクトル環境反応状態）は、結晶化反応系における関与体及び/又は成分に対して適切に標的化する場合、１又は複数の関与体の生成、及び/又はそれとの所望する相互作用（例えば、一次核形成及び／又は二次核形成）をもたらすことができる（あるいは、所望であれば、一次及び／又は二次核形成を阻止しまたは実質的に完全になくすことができる）。特に、適用されるスペクトルエネルギー供与体は、非常に特異的な所望する結果及び/又は反応生成物の所望する速度で及び/又は所望する反応経路に沿っての達成を標的化され得る。
標的化は、多くの場合、直接的共鳴アプローチ（すなわち、直接的共鳴標的化）、調和共鳴アプローチ（すなわち、調和標的化）及び/又は非調和へテロダイン共鳴アプローチ（すなわち、非共鳴へテロダイン標的化）により生じることができる。スペクトルエネルギー供与体は、例えば原子又は分子の少なくとも１つの周波数又は場、例えば電子周波数、振動周波数、回転周波数、回転−振動周波数、振動周波数、変形周波数、旋回周波数、微分裂周波数、超微分裂周波数、磁場誘発された周波数、電場誘発された周波数、自然振動周波数、及びそれらのすべての成分及び/又は一部（但し、それらだけには限定されない）との相互作用に標的化され得る（本明細書において後に、より詳細に論じられる）。それらのアプローチは、結晶化反応系における物理的触媒、環境因子及び／又は種結晶等の少なくとも１つの作用機構の模倣をもたらすことができる。
類似する概念がまた、コンディショニング反応系におけるコンディショニングされた関与体の形成に適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターンの利用に適用される。１つの適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターンが使用される場合、相互作用及び/又は反応は、適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン例えば、結晶化反応系に包含され、そして/又は活性化されるそのような関与体の前、１又は複数のコンディショニングできる関与体のスペクトルエネルギーパターンへのいくらかのタイプの変性をもたらす場合、コンディショニング結晶化反応系における発生を引き起こされ得る。コンディショニングできる関与体として使用され得る種々の形の物質は、反応体；物理的触媒；反応生成物；プロモーター；毒物；溶媒；物理的触媒支持材料；反応容器；コンディショニング反応容器；及び/又はそれらの成分の混合物を包含する。例えば、適用されるスペクトルエネルギーコンディショニング供与体（例えば、少なくとも１つのつぎのもの：スペクトルエネルギーコンディショニング触媒；スペクトルコンディショニング触媒；スペクトルエネルギーコンディショニングパターン；スペクトルコンディショニングパターン；触媒スペクトルエネルギーコンディショニングパターン；触媒スペクトルコンディショニングパターン；適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン及びスペクトルコンディショニング環境反応状態）は、結晶化反応系に包含され、そして/又はそれにより活性化されるように成るコンディショニングできる関与体及び/又はその成分の前、例えばコンディショニングできる関与体及び/又はその成分に対して適切に標的化される場合、所望する反応生成物の生成、及び/又は結晶化反応系における１又は複数の関与体との所望する相互作用をもたらすことができる。特に、適用されるスペクトルエネルギーコンディショニング供与体は、非常に特異的な所望する結果（例えば、非常に特異的なコンディショニングされたエネルギーパターン）を達成するために、コンディショニングできる関与体に標的化され得る。従って、所望するコンディショニングされるエネルギーパターンは、コンディショニングされる関与体が結晶化反応系に関与し、又は活性化されるように成る場合、所望する反応経路、所望する反応生成物、及び/又は結晶化反応系における所望する速度をもたらすことができる。さらに、コンディショニングされる関与体は、反応体及び反応生成物の両者をそれ自体含んで成り、それにより、コンディショニングされる関与体の化学組成は実質的に変化しないが（あったとしても）、しかし１又は複数のそのエネルギー構造における１又は複数の物性又は構造又は相、又は関係は、コンディショニングされる関与体が結晶化反応系により包含され、そして/又はそれにより活性化されると、変化を受ける。
コンディショニング標的化は、直接的共鳴コンディショニングアプローチ（すなわち、直接的共鳴コンディショニング標的化）、調和共鳴コンディショニングアプローチ（すなわち、調和コンディショニング標的化）、非調和へテロダインコンディショニング共鳴アプローチ（すなわち、非調和ヘテロダインコンディショニング標的化）により生じることができる。スペクトルエネルギーコンディショニング供与体は、原子又は分子の少なくとも１つの周波数、例えば電子周波数、振動周波数、回転周波数、回転−振動周波数、振動周波数、変形周波数、旋回周波数、微分裂周波数、超微分裂周波数、磁場誘発された周波数、電場誘発された周波数、自然振動周波数、及びそれらのすべての成分及び/又は一部（但し、それらだけには限定されない）と相互作用することにより、コンディショニングできる関与体と相互作用するよう標的化され得る（本明細書において後に、より詳細に論じられ；そして特定例が表Dに与えられる）。スペクトルエネルギーコンディショニング供与体の既知源のいくつかの例は、EOF源、VLF源、放射源、マイクロ波源、赤外源、可視光源、紫外線源、X−線源及びγ線源を包含するが、但しそれらだけには限定されない。
次の表Dは、スペクトルエネルギーパターン及びスペクトルエネルギーコンディショニングパターンの種々の可能性ある源の例を列挙する。
表D
ELF, VLF及び放射源：
・ 電子管（例えば、発振器、例えば再生器、マイスナー、ハーレー、コルピッツ、Ultraudion、調整された格子の調整されたプレート、結晶整流器、ダイナトロン、トランジトロン、拍動-周波数、R-Cトランジトロン、相移行、マルチバイブレーター、逆さのフィードバック、、一掃−サーキット、サイラトロン一掃）；
・ グロー管；
・ サイラトロン；
・ 電子線管；
・ 陰極線管；
・ 光管；
・ バラスト管；ホットボディー；
・ 磁電管；
・ 速度変調管；
・ 結晶整流器（例えば、マイクロプロセッサ、圧電性、クォーツ、クォーツストリップ、SAW共振子、半導体）；
・ 発振器（例えば、結晶整流器、デジタル補整された結晶整流器、ハイブリッド、IC、マイクロコンピューター補整された結晶整流器、オーブン調節された結晶整流器OCXO、陽性エミッター結合された理論、パルス、RC, RF, RFXO, SAW, 正弦波、正方形の波、温度補整されたTCXO、トリガーコヒーレント、VHF/UHF、電位管理された結晶VCXO、電位管理されたVCO、誘電性共振器DRO）；
マイクロ波源：
・ ホットボディー
・ 火花放電；
・ 電子管（例えば、三極管）；
・ 速度変調管
・ 速度変調管及び倍増管；
・ 磁電管；
・ 磁電菅調和管；
・ 進行波管及び抗体波管；
・ 花火発振器；
・ 質量発振器；
・ 真空管
・ 倍増管
・ マイクロ波管；
・ マイクロ波固体状態装置（例えば、トランジスター、二極トランジスター、場効果のトランジスター、移行された電子（Gann）装置、電子なだれ二極菅、トンネル二極菅）；
・ メーザー；
・ 発振器（例えば、結晶整流器、デジタル補整された結晶整流器、ハイブリッド、IC、マイクロコンピューター補整された結晶整流器、オーブン調節された結晶整流器OCXO、陽性エミッター結合された理論、パルス、RC, RF, RFXO, SAW, 正弦波、正方形の波、温度補整されたTCXO、トリガーコヒーレント、VHF/UHF、電位管理された結晶VCXO、電位管理されたVCO、誘電性共振器DRO）；
赤外源：
・ フィラメント（例えば、ネルンスト、耐熱、球状）；
・ ガスマントル；
・ ランプ（例えば、水銀、ネオン）；
・ ホットボディー；
・ 赤外光を放す二極菅ILED, アレイ；
可視源：
・ フレーム；
・ 電気アーク；
・ 火花電極；
・ ガス放電（例えば、ナトリウム、水銀）；
・ 平面ガス放電；
・ プラズマ；
・ ホットボディー；
・ フィラメント、白熱；
・ レーザー、レーザー二極菅（例えば、多重量子ウエルタイプ、二重ヘテロ構造）；
・ ランプ（例えば、アーク、冷陰極、蛍光、電界発光、蛍光、高強度は放電、熱陰極、白熱、水銀、ネオン、タングステンハロゲン、ジューテリウム、トリチウム、中空陰極、キセノン、高圧力、光イオン化、亜鉛）；
・ 光−放射二極管LED, LEDアレイ：
・ 有機光−放射二極管OLED（例えば、小分子、ポリマー）；
・ 蛍光（例えば、電気−、化学−）；
・ 電荷結合の装置CCD；
・ 陰極線管CRT；
・ 冷陰極；
・ 場放射；
・ 液晶LCD；
・ 珪素LcoS上での液晶；
・ 低温多結晶性珪素LTPS；
・ 金属−絶縁金属（MLM）活性マトリックス；
・ 活性マトリックス液晶；
・ ガラスCOG上のチップ；
・ ツイストネマチックTN；
・ スーパースイストネマチックSTN；
・ 薄フィルムトランジスターTNT；
・ 蛍光（例えば、真空、化学−）；
紫外源：
・ 火花放電；
・ アーク放電；
・ ホットボディー；
・ ランプ（例えば、気体放電、水銀蒸気、ネオン、蛍光、水銀−キセノン）；
・ 光放射二極管LED, LEDアレイ；
・ レーザー；
X−線源：
・ 原子内部シェル；
・ 陽電子−電子消滅；
・ 固体上での電子衝撃；
・ 火花放電；
・ ホットボディー；
・ 管（例えば、気体、高い真空）；
γ−線源：
・ 放射線核；
・ ホットボディー。
本発明の方法は、既知のシステムでは通常実現できないような、成長、及び／又は方位、及び／又は形態、等の好ましい特性を実現するために利用できる。例えば、種子結晶を用いる場合、電磁エネルギーを種子結晶の１つ以上の面に優先的に向けて、種子結晶の１つ以上の側面から拡がる“足場”をより大きくし、それらの側面からの優先的な成長を実現させることができる。さらに、単に種子結晶の“足場”又はエネルギー・パタンをシミュレートするスペクトル・エネルギー・プロバイダーを用いるだけでなく、スペクトル環境反応条件などのスペクトル・エネルギー・プロバイダーを用いることもできる。この点で、温度、圧力、濃度、等の環境因子も結晶成長又は結晶化に有利な影響を及ぼすことができる。したがって、例えば、種子結晶の“足場”に対応するスペクトル・エネルギー・パタンの代わりに、又はそれに加えて、例えば、温度及び／又は圧力に対応するスペクトル・パタンを印加することもできる。
さらに、例えば、スペクトル・エネルギー・コンディショニング・パタンをコンディショニング可能な関与物質に印加することもでき、これはそれだけで、又はスペクトル・エネルギー・パタンと共に用いた場合、コンディショニング可能な関与物質が結晶化反応系に関与するようになったとき、結晶化反応系の１つ以上の特定場所で望ましい反応生成物の形成に有利に影響する。例えば、コンディショニングされた関与物質がそれ自身種子結晶として機能したり、結晶化反応系における１つ以上の関与物質のエネルギー・パタンを補ったりすることができる。個々の結晶化反応系により、スペクトル・エネルギー・パタンとスペクトル・エネルギー・コンディショニング・パタンは実質的に互いに相似であることも、互いと非常に異なることもある。この現象の例は、本明細書の後の方で“実施例”のセクションにおいてさらに詳しく説明されるが、溶質を溶解する前の水をコンディショニングするためのスペクトル・エネルギー・パタンとしてナトリウム蒸気ランプを用いている。
上で述べたように、スペクトル・エネルギー・プロバイダーを用いてシステムを強化したり、又は、例えば種子結晶に置き代えたりすることができる。この点で、例えば、種子結晶を用いて核生成の臨界サイズを提供すると、結晶化は提供された核生成部位で起こる。このような核生成部位に関連していくつかの重要な因子がある。しかし、このような種子結晶を用いる代わりに、スペクトル・エネルギー・プロバイダーを結晶化反応系にインプットして実効的に種子結晶として機能させることができる。
本発明の方法は、また、他の物質（例えば、エピタキシャル基板）上に、成長させたいと思う物質と異なる結晶状態の結晶を成長（例えば、エピタキシャル成長）させることができる。特に、例えば、基板に適当なスペクトル・エネルギー・プロバイダーを設けることによって、基板の表面から適当な“足場”を伸ばし、少なくとも１つの基板表面に望ましい原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子、を吸引することができる。
さらに、例えば、基板のスペクトル・エネルギー・パタンをスペクトル・エネルギー・プロバイダーと実質的にマッチさせることによって、原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子、が基板に望ましい仕方で結合又は付着するのを促進することができる。もしも、例えば、所望の基板が生成するスペクトル・エネルギー・パタン（例えば、電磁エネルギー・パタン）が、例えば、その基板に結合させようとする原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子、のスペクトル・エネルギー・パタンに十分にマッチしていない場合、基板に通常それが発する（すなわち、固有の）エネルギー・パタンと異なるスペクトル・エネルギー・パタンを放出させることができる。この点に関連して、例えば、特定の周波数を基板に（例えば、外部的又は内部的に）ヘテロダインして、基板がスペクトル的に異なる仕方で振る舞うようにすることができる（すなわち、異なる、もっと好ましいエネルギー・パタンを作り出すことができる）。基板がスペクトル的に異なる仕方で振る舞うようにするこれらの方法を用いて、例えば、（１）通常は引きつけられないイオン、原子、分子、及び／又は、巨大分子（又はその一部）、を引きつける；（２）イオン、原子、分子、及び／又は、巨大分子（又はその一部）、を引きつけ、その後それが基板に固定されて残る；（３）イオン、原子、分子、及び／又は、巨大分子（又はその一部）、を引きつけ、その後それが基板から離れて自立したものになる；及び／又は（４）通常は反発されない、例えば、ある特定の構造又は物質における不純物又は欠陥に対応するイオン、原子、分子、及び／又は、巨大分子（又はその一部）、を反発することができる。これらの方法は、多くの困難な、及び／又は経済的に望ましくない生成物を、効率的、経済的及び望ましい仕方で生成することを可能にする。さらに、これらの方法を用いて、基板の少なくとも一部に類似の又は類似しない原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子のパタン又はデザインを形成することができる。特に、特別に有用なデザインをいろいろな基板物質上に恒久的又は一時的に形成して（例えば、チップ上に回路パタンを形成して）、いろいろな機能的効果を実現することができる。
さらに、本発明の方法を用いて複合結晶を形成することができる（例えば、超格子の形成）。これに関連して、結晶化反応系で、第一のスペクトル・エネルギー・プロバイダーを用いると、第一の結晶成長が達成されるであろう。その後、同じ結晶化反応系に異なるスペクトル・エネルギー・プロバイダー（及び／又はコンディショニングされた関与物質）を導入して、異なる結晶種を例えば、最初に生成された結晶種の上に成長させることができる。このようにして、異なる結晶物質の交替する層が得られる。無機結晶化の分野で有用な交替する層の一例は、ＣｄＴｅの層にＺｎＴｅの層が続くものである。さらに、無定形の種の１つ以上の交替する層を１つ以上の結晶種と共に含めることができる。したがって、本明細書に含まれる教示を考えると、言及しなかったその他の多くの配列が当業者には思いつかれるであろう。この現象の例は、本明細書の後の方で“実施例”のセクションにおいてさらに詳しく説明されるが、いろいろなスペクトル・エネルギー・パタンを利用して複合結晶における特定結晶種の形成を増強する。
さらに、異なる方向に異なる成長パタンが実現される場合も、複合結晶が得られる。これに関して、例えば、第一の結晶種がＸＹ方向に実現し、別の結晶種を、例えば、Ｚ方向に実現することができる。
本発明の方法は、また、蒸発結晶化プロセスを増強することができる。これに関して、物質が普通蒸気相から流れるとき、結晶化成長速度は、ほぼ蒸気からの原子の流量とを蒸発速度との差に等しい。入ってくる流量は蒸気圧に（したがって、蒸気密度に）比例する。本発明は、例えば、電子周波数又は結晶格子の個々の成分の周波数に対応するスペクトル・エネルギー・プロバイダー（及び／又はスペクトル・エネルギー・コンディショニング・プロバイダー）を用いることによって実効的に蒸発速度を低下させ、例えば、表面に蒸着される、又は一般に、結晶化反応系内にある原子を安定化するのに役立つ。この実効的な安定化によって、例えば、気体への原子の再吸収を制限、及び／又は吸着原子のデポジションを加速することができる。
本発明の方法は、また、ある種の誘導構造を、望む場合、排除するために、又は、ある種の誘導構造を実現するために、用いることができる。これに関連して、結晶にはいろいろな欠陥が存在する。それらの欠陥としては：点欠陥（例えば、格子空孔、格子間原子、不純物、等）；線欠陥（例えば、転位）；面欠陥（例えば、粒界、積層欠陥、等）；及び三次元的欠陥（例えば、縞、セル状成長、空孔、包含物、等）などがある。多くの場合、例えば、完全結晶は機械的に非常に強いということで、完全結晶を実現することが望ましい。このような結晶は、引っかき又は摩耗が問題になる用途で非常に有用である。しかし、格子欠陥、格子間原子、転位、粒界、積層欠陥、等の結晶欠陥が生ずると、それらの欠陥はすべて、機械的強度を低下させる。欠陥を最小にするために、適当なスペクトル・エネルギー・プロバイダーを用いて、例えば、結晶化が起こっている区域から離れた場所で、システムの不純物に対して“ゲッター”、“ゲッティング”、又は“スカベンジング”定在波パタン又は“足場”を作り出すことができる。このような“ゲッター”スペクトル・パタンは望ましくない欠陥の包含を最小にすることができる。あるいはまた、ある種の欠陥を包含することが望ましい場合、特別なスペクトル・エネルギー・プロバイダーを用いてそのような欠陥を模倣することができ、適当なスペクトル・エネルギー・プロバイダーを用いて、例えば、不純物の作用メカニズムを再現することができる。さらに、結晶化が起こっている場所、又はその近くに実効的な斥力又は反発ウエーブ・パタンを作り出す適当なスペクトル・エネルギー・プロバイダーを用いて、いくつかの誘導構造又は欠陥を最小にし、又はなくすことができる。このような“反発”スペクトル・パタンは望ましくない不純物又は欠陥の包含を最小にすることができる。このような“反発”ウエーブ・パタンの一例は、結晶種の回転周波数であり、これは結晶化反応系におけるそれらの種の回転運動を増大させて、例えば、成長している結晶への結合を遅くしたり、妨害したりする。
さらに、たいていの物質では、Ｅ1（すなわち、格子間原子を形成するのに必要なエネルギー）は、ＥV（すなわち、空孔を形成するのに必要なエネルギー）より大きい。空孔は欠陥構造における支配的な存在となる傾向がある。普通、融点の近くで、結晶の空向濃度は０．１％にまで達する。結晶中の空孔と格子間原子の存在は、結晶格子において質量輸送（すなわち、拡散）が起こるメカニズムを提供する。空孔は空いた場所を提供し、隣接する原子がそこへジャンプできる。原子がジャンプすると、空孔が移動して、元の隣接原子の場所を占める。格子間原子も同様の仕方で動くことができる。これらの移動は、どちらも、原子が移動するときに格子を活性化する。さらに、結晶における欠陥のジャンプ・レート（並びに、原子拡散の速度）は温度に比例する。したがって、本発明の方法は、格子空孔及び／又は格子間原子のスペクトル・パタンをコントロールされた仕方で含める、及び／又は排除することにより、スペクトル・エネルギー・プロバイダーが与えるエネルギーをコントロールすることにより、格子間原子及び／又は格子空孔の数をコントロールするために用いることができる。さらに、外来物質の拡散も、例えば：（１）格子空孔／格子間原子の数をコントロールする又はそれを排除すること；（２）格子パタンの作用メカニズムを模倣するスペクトル・エネルギー・プロバイダーを用いて点欠陥のジャンプ・レートを、したがって、外来物質の拡散速度を増大させる；及び／又は（３）外来物質のエネルギー構造をコントロールして外来物質を直接活性化すること、等によって、ポジティブ又はネガティブにコントロールできる。例えば、重金属（タングステン、水銀、等）などの外来物質を、しばしば格子間原子としてタンパク質結晶に浸潤させてこれらの結晶のＸ線分析で役立てる。本発明の方法は、例えば、水銀の電子周波数を放出する水銀ランプを水銀塩の溶液に浸したタンパク質結晶に当てて格子間原子の形成を増強し、タンパク質結晶への水銀の浸潤を促進するのに用いることができる。
非金属では、適当なスペクトル・エネルギー・プロバイダーを用いて格子空孔と格子間原子を結晶化反応系で活性化させて、導電性を生ずることもできる。半導体における格子空孔と格子間原子の存在は、自由電子とホールをトラップし、散乱したりすることに役立つので、その物質の電子的性質を変えることができる。本発明の方法は、現在の結晶化法のランダム・カオスとそれに伴う点欠陥のランダムな配置を減らし、もっと均一な間隔の点欠陥のグループを有する半導体を生成し、この物質の導電性質を精密化するために用いることができる。
トラップされた電荷の電子的遷移は、また、半導体及び絶縁体における光吸収及び発光バンドを生ずる。したがって、例えば、点欠陥の配置と数をコントロールすることによって（すなわち、適当なスペクトル・エネルギー・プロバイダーを用いることによって）、これらの性質も注文に合わせることができる。
成長のさいに原子が落ち着くときの多少ランダムなやり方（例えば、吸着原子（adatom））は、格子転位の形成を起こりやすくする。一旦このような格子転位が小規模に形成されると、結晶が成長するにつれて転位は伝播する。こうして、印加された剪断応力によって転位が移動すると、ある原子面が別の原子面の上でスリップすることが可能になり、それは場合によって、物質の１つ以上の性質をネガティブに変化させる。さらに、現在、転位をピン止めすることになる加工硬化が、転位の問題を最小にして物質を強化するために用いられている。本発明のスペクトル・エネルギー法を用いることによって、現在の結晶化方法のカオスを最小にすることができ、その結果、結晶構造における転位を最小にして、それに対応してこの方法で形成される物質のいろいろな物理的性質、例えば強度、を増大させることができる。さらに、本明細書で後の方の“実施例”のセクションで示されるように、変形的な結晶成長がまだ飽和点に達していない溶液から実現できる（例えば、塩化ナトリウム水溶液で、完全には飽和していない溶液からＮａＣｌ結晶が生成される）。
結晶成長で波、表面欠陥も問題になることがある。他の欠陥と同様、ランダム結晶化方法のカオスは、粒界や積層欠陥が発生することを許す。結晶化プロセスのカオスを減らすことによって、望むならば、これらの欠陥も減少する。
セル状構造が合金で起こることがあり、これは不純物によると考えられる。不純物は、液体メルトにおいてかなりゆっくりと拡散し、固体中ではさらにゆっくりと拡散する。したがって、ポケットにトラップされて残った不純物はポケットから脱出できず、ポケットは無限に深くなり、セル状構造が形成されるに至る。このように、セル状構造の形成は、速い成長速度で起こる。本発明の方法は、スペクトル・エネルギー・プロバイダーを用いて、不純物の回転周波数を印加して不純物の拡散速度を速くし（例えば、不純物と格子の周波数のヘテロダインによって）、又は不純物のすぐまわりの結晶化を促進して、通常は望ましくない深いポケット及びセル状構造の形成を回避することができる。
欠陥をコントロールする現在の方法としては、例えば、指向的な固化のさいに温度勾配を印加して、どうしても生じがちな過飽和を排除し、形態的な不安定性によるセル成長を防止するというやり方がある。また、ボトルネックの形の種子結晶を用いて転位が結晶表面で出てゆくようにして転位密度をコントロールするというやり方もある。これらの方法又は作用メカニズムを、少なくとも１つのスペクトル・エネルギー・プロバイダーの適用によって少なくとも部分的に再現することができる。例えば、振動周波数を用いて、実際には温度を上げずに高温での原子及び／又は分子運動の効果を再現することができる。
本発明の方法はまた、ステップ・バンチング（step bunching）並びにアニーリングをコントロールするのにも有用である。例えば、ステップ・バンチングはマクロなステップを生ずることがある。このマクロ・ステップは、液相又は気相からの結晶の成長のさいに起こることがある。形成された結晶で、欠陥は、例えば、物理的不純物の包含によって起こる。さらに、アニーリングのプロセスで、結晶は、例えば、表面粗さを減少させるために加熱される。本発明の方法は、これらの一般的プロセスの両方を増強するために利用することができる。
本発明の方法はまた、無数にある電気化学結晶化システムに影響を及ぼすために利用できる。例えば、本発明の方法は、以下のプロセス又は方法、すなわち、電気結晶化；電気冶金；電気移動；電気泳動；電気めっき；電気採取；亜鉛めっき；及び質量輸送反応：のいずれかによって形成される物質の構造に影響を及ぼすことに応用できる。
いくつかの場合、上記の結晶に結晶化反応系における所望する結果は、単一の関与体もしくは成分または複数の関与体もしくは成分に標的化される単一の適用されるスペクトルエネルギーパターンを用いることにより達成され得；ところが、他の場合、１つよりも多くの適用されるスペクトルエネルギーパターンが、単一の結晶化反応系における複数のアプローチにより、単一の関与体もしくは成分又は複数の関与体もしくは成分に標的化され得る。特に、原子及び/又は分子において生じる１又は複数の周波数と相互作用するようにされ得る、直接的共鳴標的化、調和標的化及び非調和へテロダイン標的化の組合せが、連続的に又は実質的に連続的に使用される。さらに、ある場合、スペクトルエネルギー供与体標的化は、結晶化反応系に存在する１又は複数の種々の形の物質の優先的に上方のエネルギーレベルで種々の相互作用をもたらす。
さらに、本発明の別の好ましい実施の形態では、コンディショニングされた関与物質を生成する前記アプローチは、例えば、コンディショニングされた関与物質が結晶化反応系にさらされたとき（例えば、活性化されたとき）、コンディショニングされた関与物質が物理的又は環境的反応条件の少なくとも１つの作用メカニズムを模倣することになる、及び／又はコンディショニングされた関与物質はいくつかの反応経路及び／又は反応速度を強化する（例えば、反応の速度が高くなる又は低くなる；又は反応生成物が変化する、増加する、又は減少する）。例えば、場合によっては、望ましい結果が、単一のコンディショニング可能な関与物質を標的にした単一のスペクトル・エネルギー・コンディショニング・パタンを印加することによって達成できる；しかし、また場合によっては、２つ以上のスペクトル・エネルギー・コンディショニング・パタンが単一関与物質を標的にして、又は例えば、複数のアプローチによって、複数のコンディショニング可能な関与物質を標的にして印加される。特に、コンディショニングできる関与体の原子及び/又は分子において生じる１又は複数の周波数と相互作用するようにされ得る、直接的共鳴コンディショニング、調和コンディショニング標的化及び非調和ヘテロンダインコンディショニング標的化の組合せが、所望するコンディショニングされる関与体を創造するために、連続的又は実質的に連続的に使用される。さらに、ある場合、スペクトルエネルギーコンディショニング供与体標的化は、コンディショニングできる関与体として存在する１又は複数の種々の形の物質の優先的に上方のエネルギーレベルでの種々の相互作用をもたらすことができる。
さらに、前述の適用されるスペクトルエネルギーパターン及び適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターンの多くの組合せが、関与物及び/又はコンディショニングできる関与物を標的化するために、結晶化反応において使用され得る。例えば、適用されるスペクトルエネルギーパターンは、１又は複数の関与体に向けられ；そして/又は適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターンは、１又は複数のコンディショニングできる関与体に向けられ得る。いくつかの結晶化反応系においては、スペクトルエネルギーパターン及びスペクトルエネルギーコンディショニングパターンは、お互い実質的に類似するか（例えば、正確に同じが、又は磁気スペクトルの類似する部分を少なくとも含んで成る）、又はお互い非常に異なる（例えば、磁気スペクトルの類似する又は非常に異なる部分を含んで成る）。１又は複数のスペクトルエネルギーコンディショニングパターンと１又は複数のスペクトルエネルギーパターンとの組合せは、特定の構造または相の成長及び/又は反応速度の制御のための有意な関係を有する。
さらに、本発明は、種々の環境反応状態が、スペクトルエネルギー触媒、例えばスペクトル触媒を用いる場合、結晶化反応系における反応経路に影響を及ぼすことができることを認識し、そして説明する。本発明は、反応における所望する結果（例えば、１又は複数の所望する反応経路における所望する反応生成物）を達成するために、種々の環境反応状態を制御するための特定の方法を教授する。さらに、本発明は、少なくとも１つのスペクトル環境反応状態の適用により、所望する環境反応状態の少なくとも部分的シミュレーションを可能にする、適用されるスペクトルエネルギーアプローチを開示する。従って、環境反応状態は、所望する反応経路（例えば、所望の相、所望の結晶形又は結晶種）を達成するために、少なくとも１つのスペクトルエネルギーパターンとの組合せにより制御され、そしてそれに使用され得る。他方では、従来の使用される環境反応状態は、少なくとも１つのスペクトル環境反応状態により、従来の環境反応状態を補充し、そして/又は置換することによって、所望する態様で（例えば、低められた濃度及び/又は低められた圧力の適用）、変性され得る。このようなスペクトル環境反応パタンの一例は、水への振動オーバートーンの送達であり、それによって水は溶媒として、あたかももっと高い温度にあるように振る舞う。これについて、本明細書の後の方で“実施例”のセクションでさらに詳しく説明する。
同様に、本発明はさらに、種々のコンディショニング環境反応状態が、そのようなコンディショニングされた関与体が結晶化反応系と関連し、そして/又はそのシステムにおいて活性化されるように成る場合、結晶化反応系における反応経路に影響を及ぼすことができる、コンディショニングできる関与体のその得られるエネルギーパターンに影響を及ぼすことができることを認識し、そして説明する。本発明は、結晶化反応系における所望する結果（例えば、所望する反応生成物及び/又は１又は複数の所望する反応経路及び/又は所望する相互作用及び/又は所望する反応速度）を達成できる、少なくとも１つのコンディショニングできる関与体の所望するコンディショニングを達成するために、種々のコンディショニング環境反応状態を制御するための特定方法を教授する。本発明はさらに、少なくとも１つのスペクトルコンディショニング環境反応状態の適用により、所望する環状反応状態のシミレーションを少なくとも部分的に可能にする適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングアプローチを開示する。従って、コンディショニング環境反応状態は、コンディショニングされた関与体における所望するコンディショニングされたエネルギーパターンを達成するために、少なくとも１つのスペクトルエネルギーコンディショニングパターンと組合して制御され、そして使用され得る。他方では、従来の使用される環境反応状態は、少なくとも１つのスペクトルコンディショニング環境反応状態により、従来の環境反応状態を充填し、そして／又は置換することによって、所望する態様で（例えば、低められた温度及び/又は低められた圧力の適用）、変性され得る。
本発明はまた、所望する反応経路/又は所望する反応速度を達成するために、結晶化反応系において使用される所望する物理的触媒（すなわち、物理的触媒として機能することが知られている材料又は知られていない材料、例えば、新しい又は異なる種結晶を含んで成る）を決定するための方法を提供する。これに関しては、本発明は、物理的触媒があらかじめ存在しない結晶化反応系における特定反応のための物理的及び/又はスペクトル触媒についての処方を提供することができる。本発明のこの態様においては、スペクトルエネルギーパターンは、本発明の技法により決定されるか又は計算され、そして対応する物理的触媒（例えば、種結晶）が適用されるか又は製造され、そしてその後、前記計算された必要とされるスペクトルエネルギーパターンを生成するために結晶化反応系に包含される。ある場合、１又は複数の存在する物理的種が、所望する反応経路及び/又は必要とされる反応速度を達成するために適切な計算されたスペクトルエネルギーパターンを得るために、単一の物理的種が不十分であると思われるなら、適切な態様で使用されるか又は組み合わされ得る。そのような触媒は、所望する得られるエネルギーパターン及び結果として、反応経路及び/又は所望する反応速度を達成するために、単独で、他の物理的触媒、スペクトルエネルギー触媒、制御された環境反応条件及び/又はスペクトル環境反応条件として組合して使用され得る。
同様に、本発明はまた、コンディショニングされた関与体が結晶化反応系と関連されるように成る（例えば、添加されるか又は活性化される）場合、所望する反応経路及び/又は所望する反応速度及び/又は所望する反応生成物を達成するために、少なくとも１つのコンディショニングできる関与体を適切にコンディショニングすることにより、結晶化反応系において使用され得る所望する物理的触媒（例えば、既知の材料又は物理的触媒として機能することがこれまで知られていない材料、例えば、物理的触媒または種結晶を含んで成る）を決定するための方法を提供する。これに関しては、本発明はまた、物理的触媒がこれまで存在しない特定の結晶化反応系のための物理的及び/又はスペクトル触媒のための処方を提供することができる。本発明のこの態様においては、スペクトルエネルギーコンディショニングパターンが、本発明の技法により決定されるか、又は計算され、そして対応するコンディショニングできる関与体が、供給されるか又は製造され、そして計算された、必要とされるスペクトルエネルギーパターンを生成するために結晶化反応系に包含され得る。ある場合、１又は複数の存在する物理学的種のコンディショニングできる関与体が、所望する反応経路及び/又は所望する反応速度を達成するための、適切な計算されたスペクトルエネルギーコンディショニングされたパターンを得るために、単一物理的種が不十分であると思われる場合、適切な態様で使用されるか、又は組み合わされ得る。そのようなコンディショニングされた関与体は、一度コンディショニングされると、所望する反応経路及び/又は所望する結晶化反応速度を達成するために、単独で、又は他の物理的触媒、スペクトルエネルギー触媒、スペクトルエネルギー触媒、コンディショニングされた環境反応状態、スペクトル環境反応状態及び又はスペクトル環境反応状態と組合して使用され得る。従って所望するコンディショニングされたエネルギーパターンがコンディショニングできる関与体において達成されると、そのコンディショニングされた関与体は、結晶化反応系に関連され、そして/又はそこにおいて活性化されるように成る。
本発明は、本発明の１つの重要なテーマ、すなわち全反応系における関与体の周波数が少なくとも１つの調整できる関与体で調整することにより適合するが、又は適合するようされ得る場合、エネルギーが全反応系における成分、関与体又はコンディショニングされた関与体間をトランスファーする多くの異なった変更を開示する。成分のエネルギー力学をどのように制御又は指向させるかによって、結晶化反応系も同様に制御又は指向されるであろう。それらの多くの異なった変更は、所望する結果（例えば、所望する反応経路及び/又は所望する反応速度及び/又は所望する反応生成物）を達成するために、単独で使用され得、又は所望する結果（例えば、所望する反応経路、所望する反応生成物、所望する反応速度）を達成するために、無限の変更の組合せで使用され得ることが理解されるべきである。しかしながら、本発明の１つの好ましい態様においては、関与体又はコンディショニングされた関与体が、結晶化反応系（例えば、スペクトルパターンオーバーラップ）における少なくとも１つの他の関与体の少なくとも１つの周波数と適合する１又は複数のその周波数を有する限り、エネルギーはトランスファーされ得る。エネルギーがこの標的化された態様でトランスファーされる場合、所望する相互作用、反応及び/又はエネルギー力学は、結晶化反応系、例えば結晶化反応系における１又は複数の反応に包含されるキー成分における高められたエネルギー振幅をもたらすことができる。さらに、コンディショニングされた関与体は、反応体及び反応生成物の両者をそれ自体、含んで成り、それにより、例えばコンディショニングされた関与体の化学組成は実質的に変化しないが（あるとすれば）、しかし１又は複数の物理的性質又は構造又は相は、コンディショニングされた関与体が結晶化反応系に関連し、そして/又はそれにより活性されると、変更される。
さらに、同じ標的化された周波数又はエネルギーは、劇的に異なった結果を達成するために、同じ結晶化反応系において異なった電力振幅を伴って使用され得る。例えば、液体溶媒の振動周波数は、その液体の化学組成におけるいずれかの実質的な変化を引き起こさないで、その液体の溶媒性質を改良するために、低電力振幅で入力され得る。高い電力レベルで、同じ振動周波数が液体溶媒を解離するために使用され得、それにより、その化学組成が変化する。従って、関与体のエネルギー力学の変化〜関与体の実際の化学又は物理的構造の変化の範囲である、単一の標的化された周波数により得られる連続した効果が存在する。
標的に合わせた周波数又はエネルギーも、形成後処理プロセスにおいて形成された物質にいろいろなパワー振幅で用いることができ、形成された物質に対して劇的に異なる構造的結果を達成できる。例えば、アニーリング、熱的エッチング、化学的エッチング（例えば、液体、固体、気体、及び／又はプラズマによる）等の後処理プロセスはすべて形成された物質における１つ以上の性質を選択的に変えるために用いることができる。標的に合わせた周波数又はエネルギーは、また、形成された物質（例えば、固体、液体、気体、及び／又はプラズマ）の少なくとも一部分（又は、少なくとも表面の一部分）において、望ましい構造的、物理的、及び／又は化学的変化を生ずることができる（例えば、ある種の反応が局部的又は全体的に起こることを可能にする）。これらの方法は、金属形成、半導体製造、焼結、生物プロセス、プラスチック成形、炭化水素製造、等の相互作用において有用であろう。
さらに、周波数マッチングというコンセプトは逆に利用することもできる。詳しく言うと、ある結晶化反応系において周波数がマッチすることによってある反応が起こる場合、周波数がもはやマッチしないようにする又はマッチする度合いを小さくすることにより、その反応を遅くしたり、ストップしたりできる。この点に関して、１つ以上の結晶化反応系成分（例えば、環境反応条件、スペクトル環境反応条件、及び／又は印加されるスペクトル・エネルギー・パタン）を変更して、及び／又は加えて、周波数のマッチングを最小にしたり、小さくしたり、又はなくしたりすることができる。また、これによって、反応を容易にスタートさせたり、ストップさせたりでき、結晶化反応系における多数の反応の新しいコントロールが可能になる。例えば、ある結晶種の形成を阻止したり、結晶化反応系における結晶化の量をコントロールしたり、等が可能になる。さらに、例えば、もしも電磁放射の源がある結晶化反応系におけるある特定の反応を最適化する（又は阻止する）のに必要なものより少し大きなスペクトルの波長又は周波数（すなわち、エネルギー）を含む場合、本明細書において後で詳しく説明するように、適当なフィルター濾過、吸収、及び／又は反射方法によって、不必要な（又は望ましくない）波長の一部が結晶化反応系と接触するのを阻止する（例えば、ブロックする、反射する、吸収する、等）ことができる。
さらに、周波数適合の概念はまた、コンディショニングできる関与体に関して、逆においても使用され得る。特に、反応が、周波数が適合するので発生する場合、反応は、周波数がもはや適合しなくなるか、又はより低い程度に少なくとも適合することにより、遅くされるか又は停止され得る。これに関しては、１又は複数の結晶化反応系成分（例えば、環境反応状態、スペクトル環境反応状態及び/又は適用されるスペクトルエネルギーパターン）が、結晶化反応系における適合から周波数を最小にするが、低めるか又は排除するために、コンディショニングされると、コンディショニングできる関与体を導入することにより変性され得る。これはまた、一定の種の形成を妨げ、結晶化反応系において形成される生成物の量を制御し、等を包含する、結晶化反応系における無数の反応における新規制御を容易に提供することにより、反応の開始及び停止を可能にする。さらに、例えば磁気線の源が結晶化反応系における特定の反応を最適化するために（又は妨げる）必要とされるそれらの波長又は周波数（すなわち、エネルギー）よりも幾分大きなスペクトルのそれらを包含する場合、不必要な（又は所望しない）波長のいくらかが、後で本明細書においてより詳細に論じられるように、適切な濾過、吸収及び/又は反射技法により、結晶化反応系との接触を妨げられ得る（例えば、阻止され、反射され、吸収され、等である）。
種々のコンディショニングできる関与体が、コンディショニングされると、種々の反応経路を制御するために、結晶化反応系における種々の関与体及び/又はスペクトルエネルギー供与体と組合して使用され得ることはまた、明らかであるべきである。又、反応容器又はその一部のコンディショニングも、多数の反応経路の望ましいコントロールにつながることがある。
さらに、コンディショニング可能な関与物質は、それを結晶化反応系に導入する前にそのスペクトル・パタンの少なくとも一部を除去することによってコンディショニングすることができる。また、反応容器のスペクトル・パタンの少なくとも一部を除去（又はブロック）することも、いろいろな反応経路の望ましいコントロールにつながることがある。
本発明の開示及び理解を単純にするために、特定のカテゴリー又はセクションが、“発明の要約”及び“好ましい態様の特定の記載”において創造されて来た。しかしながら、それらのカテゴリーは、相互的に排他的ではなく、そしていくつかのオーバーラップが存在することは理解されるべきである。従って、それらの人工的に創造されたセクションは、特許請求の範囲に定義される本発明の範囲を制限するものではない。
さらに、次のセクションにおいては、議論を単純化し、そしてこの開示の全体の長さを減じることが試みられて来た。例えば、多くの場合、結晶化反応系又は全反応系における“関与体（participants）”は、独占的に言及される。しかしながら、“コンディショニングできる関与体”はまた、必ずしも明白に言及しなくても、開示において別々に取り組まれ得る。従って、本発明の種々の一般的機構が本明細書において言及される場合、“関与体”のみを、直接的に又は間接的に言及されても、その議論はまた、類似する関連性を伴って、“コンディショニングできる関与体”に適用されることが理解されるべきである。説明目的のために必要とされる場合のみ、コンディショニングできる関与体に関連する新規現象のすべてを明白に言及するために、開示を通して努力されて来た。
I. 波エネルギー：
一般的に、熱エネルギーは従来、熱を適用し、そして結晶化反応系の温度を高めることによって化学反応を駆動するために使用されて来た。熱の付加は、化学反応体の運動（移動）エネルギーを高める。強い運動エネルギーを有する反応体はより早く且つより遠くに移動し、そして化学反応により関与すると思われて来た。機械エネルギーは同様に、化学物質を攪拌し、そして移動することにより、それらの運動エネルギーを高め、そして従って、それらの反応を高める。機械エネルギーの付加はしばしば、運動エネルギーを高めることにより、温度を高める。
音エネルギーは、規則的な機械波として化学反応に適用される。その機械的性質のために、音エネルギーは化学反応体の運動エネルギーを高めることができ、そしてまた、それらの温度も高めることができる。電磁（EM）エネルギーは、電場及び磁場の波から成る。EMエネルギーはまた、結晶化反応系における運動エネルギー及び熱を高める。それはまた、いくつかの反応において電子軌道又は振動運動を活性化する。
音及び電磁エネルギーの両者は、波から成る。エネルギー波及び周波数はいくつかの興味ある性質を有し、そしていくつかの興味ある手段で組合わされ得る。波エネルギーがトランスファーし、そして結合する態様は、主としてその周波数に依存する。例えば、それぞれ同じ振幅を有するが、しかし１つは400Hzの周波数及び他は100Hzである2種のエネルギー波が相互作用を引き起こされる場合、それらの波は結合し、そしてそれらの周波数は加算し、500Hzno 新規周波数（すなわち、“合計”の周波数）を生成する。波の周波数はまた、それらが300Hzの周波数（すなわち、“異なった”周波数）を生成するために結合する場合、減少する。すべての波エネルギーは典型的にはこの態様で加算し、そして減少し、そしてそのような加算及び減少はヘテロダインとして言及される。ヘテロダインの通常の結果は、音楽における調和として最も知られている。ヘテロダインの重要性は、この後、本明細書において、より詳細に論じられるであろう。
本発明のもう１つの重要な概念は、波の相互作用又は干渉である。特に、波エネルギーは、構成的に及び破壊的に相互作用することが知られている。その現象は、適用されるスペクトルエネルギーパターンの決定において重要である。図1a-1cは、結晶化反応系に適用される２種の異なった波長λ1、及びλ2（及び従って、異なった周波数）を有する２種の異なったスペクトルエネルギーパターンに対応する２種の異なった入射正弦波１（図1a）及び２（図1b）を示す。図１のエネルギーパターンは、電磁スペクトルパターン（又は電磁スペクトルコンディショニングパターン）に対応し、そして図1bは、１つのスペクトル環境反応状態（又はスペクトルコンディショニング環境反応状態）に対応すると思われる。正弦波１及び２の個々は、その個々の運動を記載する異なった示差等式を有する。しかしながら、正弦波が得られる付加波１＋２に組み合わされる場合（図1c）、組合されたエネルギー（すなわち、適用されるスペクトルエネルギーパターン；又は適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン）の合計を説明するその得られる複合示差等式は実際、時間のある点で高く（すなわち、高い振幅により示される構成的干渉）、そして時間のある点で低い（すなわち、低い振幅により示される破壊的干渉）、一定の入力エネルギーをもたらす。
特に、部分“X”は、波１の電磁スペクトルパターンがスペクトル環境反応状態２を構成的に干渉した領域を表し、そして部分“Y”は、２種の波１及び２が破壊的に干渉した領域を表す。前記部分“X”が所望する又は所望しない波長、周波数又はエネルギー（例えば、全反応系における１又は複数の関与体及び/又は成分との正又は負の相互作用の適用されるスペクトルエネルギーパターン（又は適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン）による獲得を引き起こす）に対応するかどうかに依存して、部分“X”は結晶化反応系における正の効果を増強するか、又は結晶化反応系における負の効果を増強することができる。同様に、部分“Y”が所望する又は所望しない波長、周波数はエネルギーに対応するかどうかに依存して、部分“Y”は正又は負のいずれか効果の効果的損失に対応することができる。
さらに、磁気線の源が特定の反応を最適化するために必要とされる波長又は周波数（すなわち、エネルギー）よりも幾分大きなスペクトルのそれらを含む場合、いくつかの不必要な（又は所望しない）波長は、結晶化反応系との接触を妨げられ得る（例えば、阻止され、影響され、吸収され、等）。従って、すぐ上で論じられた、単純化された例においては、所望する波長λ1のみの結晶化反応における相互作用を可能にすることにより（例えば、広いスペクトルの磁気エミッターのある波長又は周波数を濾過することにより）、波１（図1a）及び２（図1b）の組合せに起因する負の効果の可能性が最小化されるか、又は排除される。これに関しては、実際、多くの所望する入射波長が結晶化反応系の少なくとも一部上で入射せしめられ得ることは注目される。さらに、正の又は所望する効果は、入射光の波長又は周波数と、結晶化反応系自体に固有の波長（例えば、原子及び/又は分子、等）、周波数又は性質（例えば、Stark効果、Zeeman効果、等）との間の相互作用に起因するそれらの効果（例えば、ヘテロダイン、共鳴、付加波、減法波、構成的又は破壊的干渉）を包含する（但し、それらだけには限定されない）ことが示される。従って、所望する波長を最大にすることにより（又は所望しない波長を最小にすることにより）、これまで決して知られていない結晶化反応系効果（例えば、結晶成長速度、結晶形態、結晶相、結晶純度、等）が、達成され得る。他方では、異なったエネルギー、周波数及び/又は波長の組合せに起因する、一定の破壊的干渉効果は、結晶化反応系において一定の所望する結果を低めることができる。本発明は、結晶化反応系上で入射するように成ることから、多くのそのような所望しないエネルギー（又は波長）をできるだけマスクするかスクリーンし（例えば、幾分大きなスペクトルの波長が結晶化反応系上での入射を利用できる）、そして従って、例えば電磁エネルギーの入射波長間の所望する構成的な干渉効果のために発生できる相乗的結果のために努力することを試みる。
構成的干渉（すなわち、点“X”）は、結晶化反応系における正及び負の効果を最大化できることが、この特定の分析から明白である。従って、この単純化された例は、少なくとも１つのスペクトル環境反応状態（又は少なくとも１つのスペクトル環境コンディショニング反応状態）からの１又は複数の他の周波数と、例えばスペクトルパターン（又はスペクトルコンディショニングパターン）からの一定の周波数とを組合すことによって、結晶化反応系に実際的に適用されるスペクトルエネルギーパターン（又は適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン）が、構成的及び破壊的干渉の組合せであることを示す。干渉の程度はまた、波の相対的相に依存することができる。従って、それらの因子はまた、結晶化反応系に適用されるべき適切なスペクトルエネルギーパターン（又は適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン）を選択する場合、考慮されるべきである。これに関して、実際的、多くの所望する入射波長が、結晶化反応系、又は結晶化反応の少なくとも一部上で入射する源から除去される所望しない入射波長に適用される、波相互作用効果が、ヘテロダイニング、直接的共鳴、関節的共鳴、付加波、減法波、構成的又は破壊的干渉、等を包含するが、但しそれらだけには減退されないことはまた明白である。さらに、この後、詳細に論じられるように、追加の効果、例えば電気効果及び/又は磁場効果がまた、スペクトルエネルギーパターン又はスペクトルエネルギーコンディショニングパターン（又は、スペクトルパターン又はスペクトルコンディショニングパターン）にもそれぞれ影響を及ぼすことができる。
II. スペクトル触媒、スペクトルコンディショニング触媒及び分光分析：
広範囲の種類の反応は好都合には、結晶化反応系内の所望する結晶化経路（例えば、単一の又は複数の成分結晶化系における所望する結晶化反応経路）及び所望する反応速度を開始し、制御し、そして/又は促進するために、標的化されたエネルギーをトランスファーする特定のスペクトルエネルギーパターン（例えば、スペクトルパターン、スペクトルコンディショニングパターン又は電磁パターン）を有するスペクトルエネルギー触媒（又はスペクトルエネルギーコンディショニング触媒）の助けにより影響され、そして指図され得る。このセクションは、スペクトル触媒（及びスペクトルコンディショニング触媒）を、より詳細に論じ、そして種々の結晶化反応系にスペクトル触媒（及び/又はスペクトルコンディショニング触媒）を用いるための種々の技法を説明する。例えば、スペクトル触媒は、物理的触媒（例えば、種結晶、エピタキシカル成長用基板、結晶化剤、促進剤、または禁止剤、等）により通常、供給される追加のエネルギーを置換し、そして提供するために結晶化反応系に使用され得る。スペクトル触媒は実際、物理的触媒の作用の機構を模倣するか又はコピーすることができる。スペクトル触媒は、反応速度を高めるための正の触媒として、又は反応速度を低めるための負の触媒又は毒物として作用することができる。さらに、スペクトル触媒は、例えば結晶化反応系における所望する反応経路を達成するために物理的触媒及びスペクトル触媒の両者を用いることによって物理的触媒を増強することができる。スペクトル触媒は、物理的化学触媒の活性を改良することができる。また、スペクトル触媒は、特定量の物理的触媒を部分的に置換し、それにより、例えば一次及び／又は二次核形成、選択性、及び／又は形態により結合される多くの困難性を低め、そして排除する。
さらに、コンディショニングできる関与体は、コンディショニングされた関与体を形成するためにスペクトルコンディショニング触媒により調節され得、この後、それは結晶化反応系において単独で、又はスペクトル触媒と組合して使用され得る。スペクトルコンディショニング触媒は、スペクトル触媒に関してすぐ上で論じられるように、結晶化反応系における物理的触媒により通常提供される追加のエネルギーを、置換し、コンディショニングできる関与体が、増強し、又は供給することができるコンディショニングされた関与体をもたらすことを活性化することができる。
さらに、本発明においては、スペクトルエネルギー触媒は、化学反応（例えば、特定の反応経路に従う）を開始し、そして/又は促進し、そして/又は指図するために十分な期間、十分な量で、標的化されたエネルギー（例えば、特定の周波数、又は周波数の組合せを含んで成る電磁線）を提供する。結晶化反応系にいずれかの時点で適用される標的化されたエネルギーの合計の組合せは、適用されたスペクトルエネルギーパターンとして言及される。適用されたスペクトルエネルギーパターンは、単一のスペクトル触媒、複数のスペクトル触媒及び/又は他のスペクトルエネルギー触媒から成ることができる。コンディショニング結晶化反応系中への標的化されたコンディショニングエネルギー（例えば、スペクトル触媒からの電磁エネルギー）の吸収により、反応体は、１又はいくつかの反応経路、例えば化学反応に関与することができる反応体を適合し；イオン化し又は解離し；反応生成物を安定化し；反応経路に関与する中間体、及び/又は過渡体及び/又は活性化された複合体を活性化し、そして/又は安定化し；少なくとも部分的にオーバーラップするスペクトルパターンを有する結晶化反応系中の１又は複数の成分を引き起こし；成分のエネルギー力学を、その性質に影響を及ぼすよう変更し；そして/又は結晶化反応系内のエネルギーの共鳴交換を変更するよう周波数の適合；イオン化、又は解離を引き起こすことによって、化学反応の開始のための高いエネルギー状態に電子を励起することができるエネルギートランスファーを通しての結晶化反応系における１又は複数の反応体の進行を引き起こすことができる。
さらに、本発明においては、スペクトルエネルギーコンディショニング触媒は、調節された関与体が結晶化反応系において開始されるか又は活性化されると、コンディショニングされた関与体を形成し、そして反応（例えば、特定の反応経路を従える）の前記コンディショニングされた関与体による開始、及び/又は促進、及び/又は指図を可能にするために、コンディショニングできる関与体をコンディショニングするために十分な期間、十分な量で、標的化されたコンディショニングエネルギー（例えば、特定の周波数又はその組合せを含んで成る電磁線）を提供する。コンディショニング結晶化反応系にいずれかの時点で適用できる標的化されたコンディショニングエネルギーの合計の組合せは、適用されたスペクトルエネルギーコンディショニングパターンとして言及される。この適用されたスペクトルエネルギーコンディショニングパターンは、単一のスペクトルコンディショニング触媒、複数のスペクトルコンディショニング触媒及び/又は他のスペクトルエネルギーコンディショニング触媒から成ることができる。コンディショニング結晶化反応系中への標的化されたコンディショニングエネルギー（例えば、スペクトルコンディショニング触媒からの電磁エネルギー）の吸収により、コンディショニングされた関与体は、１又はいくつかの反応経路、例えば化学反応に関与することができる反応を適合し；イオン化し又は解離し；反応生成物を安定化し；反応経路に関与する中間体、及び/又は過渡体及び/又は活性化された複合体を活性化し、そして/又は安定化し；少なくとも部分的にオーバーラップするスペクトルパターンを有する結晶化反応系中の１又は複数の成分を引き起こし；及び／又は１又は２以上の成分のエネルギー力学を、変更した性質を有させるよう変更し；そして/又は結晶化反応系内のエネルギーの共鳴交換を変更するよう周波数を引き起こすことによって、化学反応の開始のための高いエネルギー状態に電子を励起することができるエネルギートランスファーを通しての１又は複数の反応体の進行を引き起こすことができる。
例えば、単純な結晶化反応系においては、化学反応がすくなくとも１つの反応生成物“B”に転換される少なくとも１つの反応体“A”を提供する場合、物理的触媒“C”（又はコンディショニングされた関与体“C”）が利用され得る。対照的に、物理的触媒“C”の触媒スペクトルエネルギーパターン（例えば、このセクションにおいては、触媒スペクトルパターン）の一部が、結晶化反応を触媒するために、電磁線（本明細書の他の部分で論じられる）の形で適用され得る：
物質A及びB＝未知の周波数、及びC＝30Hz；
従って、物質A＋30Hz→物質B。
本発明においては、物理的触媒“C”のスペクトルパターン（例えば、電磁スペクトルパターン）は、既知の分光法により決定され得る。分光測定器を用いて、物理的触媒のスペクトルパターンは好ましくは、物理的触媒（例えば、スペクトルエネルギーパターン、及びスペクトルパターンは、本明細書において後で論じられるように、環境反応状態により影響され得る）を用いて、全反応系において生じるそれらの条件に近い条件下で、好ましくは決定される。自己触媒プロセスである結晶化の場合、ＢとＣは同一であり。次のようになる：
スペクトロスコピーは、システムの許容される状態の間のエネルギー差が、吸収又は放出される対応する電磁エネルギーの周波数を決定することによって測定されるプロセスである。電磁スペクトロスコピーは、一般に、電磁放射と物質の相互作用を扱う。光子が、例えば、原子又は分子と相互作用すると、原子及び分子の性質に変化が観測される。
原子及び分子は、いくつかの異なった型の運動により結合される。全分子は回転し、結合が振動し、そして電子密度分布は従来技術の主な焦点であったにもかかわらず、電子は非常に急速に移動する。それらの種類の運動の個々は、定量化される。すなわち、原子、分子又はイオンは、別々のエネルギー量に対応する明確な状態においてのみ存在することができる。異なった量子状態間でのエネルギー差異は、関与する運動の形に存在する。従って、転移をもたらすのに必要とされるエネルギーの周波数は、種々の型の運動に関して異なる。すなわち、個々の型の運動は、電磁スペクトルの異なった領域におけるエネルギーの吸収に対応し、そして異なった分光計測は、個々のスペクトル領域のために必要とされる。原子又は分子の合計の運動エネルギーは、その電子、振動及び回転エネルギーの少なくとも合計であると思われる。
放射及び吸収スペクトルの両者においては、原子又は分子におけるエネルギー変化と、放射され又は吸収される電磁エネルギーの周波数との間の関係は、いわゆる次のボーア波数条件：
ΔE＝hν
により与えられ、ここでｈはプランク定数であり；νは周波数であり；そしてΔEは最終及び初期状態におけるエネルギーの差異である。
電子スペクトルは、原子、分子又はイオンにおいて１つの電子エネルギーレベルからもう１つのレベルに移動する電子の結果である。分子物理学的触媒スペクトルパターンは、電子エネルギー転移のみならず、また回転及び振動エネルギーレベル間の転移も包含する。結果として、分子のスペクトルは、原子のスペクトルよりもより一層、複雑化される。光子との相互作用の後、原子又は分子において観察される主要変化は、化学結合の励起、イオン化及び/又は破壊を包含し、それらのすべては、エネルギーレベルの分離についての同じ情報を与える放射又は吸収分光計測を包含する分光法により測定され、そして定量化され得る。
放射分光分析においては、原子又は分子が火炎又は電気放電にゆだねられる場合、そのような原子又は分子は、エネルギーを吸収し、そして“励起される”ように成る。それらの“正常な”状態に戻る場合に、それらは放射線を放すことができる。そのような放射は、高いエネルギー又は“励起された”状態から、１つの低い状態への原子又は分子の転換の結果である。転移において失われたエネルギーが、電磁エネルギーの形で放たれる。“励起された”原子は通常、線スペクトルを生成し、ところが“励起された”分子はバンドスペクトルを生成する傾向にある。
吸収分光分析においては、ほぼ単色の入射線の吸収は、それが周波数の範囲にわたって移動される場合、モニターされる。吸収工程に依存して、原子又は分子は、低いエネルギー状態から高いエネルギー状態に通過する。電磁エネルギー吸収により生成されるエネルギー変化は、個々の吸収種の特徴である、量と呼ばれるエネルギーの単離量×整数においてのみ存在する。吸収スペクトルは、次の４種のタイプに分類され得る：回転；回転−振動；振動；及び電子。
分子の回転スペクトルは、分子の回転状態において生じる変化に関連する。回転状態のエネルギーは比較的少量によってのみ異なり、そして従って、回転レベルの変化をもたらすために必要である周波数は非常に低く、そして電子エネルギーの波長は非常に大きい。分子回転状態のエネルギー間隔は、結合距離及び角度に依存する。純粋な回転スペクトルが遠赤外及びマイクロ波及びラジオ領域において観察される（表１を参照のこと）。
回転−振動スペクトルは、分子の振動状態が変更され、そして回転状態の変化により付随され得る転移に関連する。吸収は、高い周波数又は短い波長で生じ、そして通常、赤外領域の中間で生じる（表１を参照のこと）。
異なった振動エネルギーレベルからの振動スペクトルは、結合の運動のために生じる。延伸振動は、２種の原子間の結合の軸に沿って原子間距離の変化を包含する。曲げ振動は、２種の結合間の角度の変化により特徴づけられる。分子の振動スペクトルは典型的には、近赤外範囲に存在する。用語、振動スペクトルとは、次の結合運動スペクトルのすべての状態を意味する：延伸振動、曲げ振動、均衡振動、変形振動、捩じり曲げ振動、等。
電子スペクトルは、原子及び分子についての電子状態間の転移からであり、そして分子における回転及び振動状態の同時変化により付随される。比較的大きなエネルギー差異が包含され、そして従って、吸収は、かなり大きな周波数又は比較的短い波長で生じる。原子又は分子の異なった電子状態は、電磁スペクトルの赤外、紫外−可視又はx−線領域におけるエネルギーに対応する（表１を参照のこと）。
エネルギーの形としての電磁線は吸収されるか又は放射され得、そして従って、多くの異なった型の分光分析がスペクトル触媒の所望するパターン（例えば、物理的触媒のスペクトルパターン）を決定するために、本発明に使用され得る：x−線、紫外、赤外、マイクロ波、原子吸収、火炎放射、原子放射、誘発的に結合されたプラズマ、DCアルゴンプラズマ、アーク−源放射、スパーク−源放射、高分解能レーザー、ラジオ、ラマン及び同様のもの。
電子転移を研究するために、研究される材料が、火炎において高温に加熱される必要があり、ここで分子は微粒化され、そして励起される。気体を微粒化するもう１つの非常に効果的な手段は、気体放電の使用である。気体が電場を引き起こす、荷電された電極間に配置される場合、電子が電極から及び気体原子自体から発生され、そしてプラズマ又はプラズマ様状態を形成することができる。それらの電子は微粒化され、励起され又はイオン化されるであろう気体原子と衝突するであろう。高い周波数場を用いることにより、電極を用いないで、気体放電を誘発することが可能である。前記場の強さを変えることによって、励起エネルギーは変更され得る。固体材料の場合、電気スパーク又はアークによる励起が使用され得る。スパーク又はアークにおいては、分析されるべき材料は、蒸発され、そして原子が励起される。
放射分光光度計の基本的スキームは、励起されるサンプルを含む精製されたシリカセルを包含する。サンプルの放射線が、スリットを通過し、そして分散要素によりスペクトル中に分離される。スペクトルパターンがスクリーン、写真フイルム上に、又は検出器により検出され得る。
原子はそれが放す同じ周波数で電磁エネルギーを最も強く吸収するであろう。吸収の測定はしばしば、源から放射される電磁線が波長−制限装置を通過し、そしてセルに保持される物理的触媒サンプルに衝突するよう行われる。白色光のビームが材料を通過する場合、そのビームから選択された周波数が吸収される。物理的触媒により吸収されない電磁線はセルを通過し、そして検出器に達する。残るビームがスペクトルにおいて広げられる場合、吸収された周波数は、連続スペクトルにおいて暗線として示す。それらの暗線の位置は、同じ分子又は原子の放射スペクトルにおける線の位置に正確に対応する。放射及び吸収分光計は、通常の市販のルートを通して入手できる。
1885年、バルマーは、水素が、下記単純な式：
１/λ＝R（1/22-1/m2）
[ここでλは波長であり、Rはリードベリ定数であり、そしてｍは３以上の整数か又は３に等しい（例えば、３，４又は５等）]により表され得る電磁スペクトルの可視光領域における周波数で振動し、そしてエネルギーを生成することを発見した。続いて、リードベリは、この等式が、下記式のように：
1/λ＝R（1/n2-1/m2）
[式中、ｎは１以上の整数であり、そしてmはｎ＋１以上の整数である]、1/22を1/n2に変えることにより、水素スペクトルにおけるすべての波長をもたらすよう適合され得ることを発見した。従って、あらゆる異なった数ｎに関しては、結果は波長についての一連の数であり、そして多くの化学者の名称が得られる個々のそのようなシリーズに割り当てられた。例えば、ｎ＝２及びｍ≧３の場合、エネルギーは可視光スペクトルに存在し、そしてそのシリーズはバルマーシリーズとして言及される。ライマンシリーズは、ｎ＝１の場合の紫外スペクトルに存在し、そしてパッシェンシリーズはｎ＝３の場合の紫外スペクトルに存在する。
従来技術においては、エネルギーレベル図は、水素原子におけるエネルギーレベルを記載するために使用される主要手段であった（図7a及び7bを参照のこと）。
所望する触媒（例えば、種結晶などの物理的触媒）の磁気スペクトルパターンを決定した後、触媒スペクトルパターンが少なくとも部分的に重複され、そして結晶化反応系に適用され得る。例えば、電磁線の周波数の許容できるおおよその範囲内の１又は複数の周波数のいずれかの発生器が、本発明において使用され得る。例えば、スペクトルパターン（又はスペクトルコンディショニングパターン）の１又は複数の周波数を重複する場合、その周波数を正確に重複する必要はない。例えば、1,000THzの周波数により達成される効果はまた、それに非常に接近する周波数、例えば1,001又は999THzにより達成され得る。従って、また反応を触媒する個々の正確な周波数以上及びそれ以下の範囲が存在するであろう。特に、図12は、所望する周波数f0近くの周波数の典型的なベル曲線“B”分布を示し、ここで正確にはf0に対応しないが、しかし所望する効果を達成するための周波数f0に十分に近い所望する周波数、例えばf1の範囲内の周波数とf2の範囲内の周波数との間のそれらの周波数が適用され得る。f1及びf2は、曲線“B”の最大振幅ａmaxの約1/2に対応することを注目すること。従って、“周波数”に対する用語、“正確な”又は特異的な、又は同様の用語が使用される場合、この意味を有することが理解されるべきである。さらに、正確なスペクトル触媒周波数（又はスペクトルコンディショニング触媒周波数）以上及びそれ以下のスペクトル触媒（又はスペクトルコンディショニング触媒）の調和は、正確な周波数との共鳴を引き起こし、そして反応を触媒するであろう。最終的に、正確な周波数自体を用いるよりもむしろ、正確な周波数の作用の１又は複数の機構を重複することによって、反応を触媒することが可能である。例えば、白金は、およそ1,060THzのその周波数でヒドロキシル基を刺激することによって、部分的に、水素及び酸素からの水の形成を触媒する。所望する反応はまた、ヒドロキシル基をそのマイクロ波周波数により刺激し、それにより、白金の作用機構を重複することにより触媒され得る。
電磁線−放射源は、次の特徴を有するべきである：高い強さの所望する波長；長い寿命；安定性；及びパルスされ、且つ/又は連続的な態様で電磁エネルギーを放射する能力。さらに、ある結晶化反応系においては、結晶化反応系の少なくとも一部内の適切な点（又は領域）に方向づけられ得ることが、放射される電磁エネルギーのために所望される。適切な技法は、光学導波管、工学繊維、等を包含する。
照射源は、アーク灯、例えばキセノン−アーク、水素及び重水素、クリプトン−アーク、高圧水銀、白金、銀；プラスマアーク放電灯、例えばAs, Bi, Cd, Cs, Ge, Hg, K, Na, P, Pb, Rb, Sb, Se, Sn, Ti, Tl 及び Zn；中空カソード灯、単一又は複数要素、例えばCu、Pt及びAg；及び太陽光及び干渉性電磁エネルギー放射、例えばメーザー及びレーザーを包含するが、但しそれらだけには限定されない。照射源のより完全な列挙は、表Dに列挙される。
メーザーは、高い安定性及び精度を伴って電磁エネルギー波を増幅するか、又は生成する装置である。メーザーは、レーザーと同じ原理で作用するが、しかしスペクトルの可視範囲よりもむしろ、ラジオ及びマイクロ波での電磁エネルギーを生成する。メーザールにおいては、電磁エネルギーは、回転エネルギーレベルの間の分子の転移により生成される。
レーザーは、同じ周波数、相及び方向を有する光のビーム、すなわち同様に正確に移動する光子のビームを生成する強力な干渉光子源である。従って、例えば、所望する触媒の予定されたスペクトルパターンが、１又は複数の必要とされる周波数を生成する一連の又は一群のレーザーにより生成され得る。
スペクトルエネルギー供与体の周波数を有する必要な電磁線を放射することができるいずれかのレーザーが、本発明において使用され得る。レーザーは、ほとんどのスペクトル範囲を通しての使用のために利用できる。それらは、連続した又はパルスされた態様のいずれかで操作され得る。線を放射するレーザー及び連続体を放射するレーザーが本発明において使用され得る。線源は、アルゴンイオンレーザー、ルビーレーザー、窒素レーザー、Nd：YAGレーザー、二酸化酸素レーザー、一酸化炭素レーザー及び亜酸化窒素−二酸化炭素レーザーを包含する。レーザーにより放射されるスペクトル線の他に、いくつかの他の線が、１つのレーザーにより放射されるか、又はもう１つのレーザーにより放射される周波数の結晶における加算又は減法により入手できる。周波数を組合し、そして本発明に使用され得る装置は、異なった周波数発生器及び合計の周波数ミキサーを包含する。本発明に使用され得る他のレーザーは、結晶、例えばCr3+によりドープされたAl2O3, Nd3+によりドープされたY3Al5O12；気体、例えばHe-Ne, Kr−イオン；ガラス、化学物質、例えば振動的に励起されるHCL及びHF；色素、例えばメタノールにおけるローダミン6G；及び半導体レーザー、例えばGa1-xAlxAsを包含するが、但しそれらだけには限定されない。多くのモデルは種々の周波数範囲に同調され得、それにより、１つの計器からのいくつかの異なった周波数を供給し、そしてそれを結晶化反応系に適用する（表２における例を参照のこと）。
単一のレーザー又は一連のレーザーからの干渉光は、単純に焦点に合わせられ、又は所望する反応が起こる結晶化反応系の領域に導入される。光原は、光が結晶化反応系における所望する領域に達しないが、しかし完全な入射光吸収を想定するには十分でない“デッドスペース”を回避するのに十分に接近すべきである。紫外源は熱を発生するので、そのような源は、効果的な操作を維持するには冷却される必要がある。結晶化反応系における１又は複数の成分の励起を引き起こす次の照射時間が、個々の反応のためにそれぞれ調整され得る：光源への大きな表面暴露を伴っての連続反応のためのいくらかの短期間；又は他のシステムのための長い光−接触時間。さらに、暴露時間及びエネルギー振幅又は強度は、所望する効果（例えば、変更されたエネルギー力学、イオン化、結合破壊、種選択、方向性成長、等）に依存して制御され得る。
本発明の目的は、例えば反応体及び反応生成物のスペクトルパターンの波形分析により決定され、そして計算される必要とされるスペクトルエネルギー触媒（例えば、スペクトル触媒）の少なくとも一部を適用することによって、結晶化反応系における１又は複数の反応体に、スペクトルエネルギーパターン（例えば、電磁エネルギーのスペクトルパターン）を提供することである。従って、スペクトル触媒の場合、計算された電磁パターンは、スペクトルパターンであるか、又は好ましい反応経路及び/又は好ましい反応速度を得るためのスペクトル触媒として作用するであろう。基本的関係においては、同定される物質について分光分析データは、反応を触媒するために必要とされる、正しい電磁エネルギー周波数又は周波数の組合せに到達するために単純な波形計算を行うために使用され得る。単純な関係においては、次の通りである：
A→B
物質A＝50Hz、及び物質B＝80Hz
80Hz−50Hz＝30Hz：
従って、物質A＋30Hz→物質B。
反応体及び反応生成物の両者のスペクトルエネルギーパターン（例えば、スペクトルパターン）が決定され得る。スペクトル触媒の場合、これは、前に言及された分光分析手段により達成され得る。スペクトルパターンが適切な組の環境反応条件（例えば、特定の周波数又は周波数の組合せを有する）内で決定されると、スペクトルエネルギー触媒（例えば、スペクトル触媒）のスペクトルエネルギーパターン（例えば、電磁スペクトルパターン）が決定され得る。反応体及び反応生成物のスペクトルエネルギーパターン（例えば、スペクトルパターン）を用いて、波形分析計算が、反応体と反応生成物との間のエネルギー差異を決定することができ、そしてスペクトルエネルギー触媒（例えば、スペクトル触媒）のスペクトルエネルギーパターン（例えば、スペクトルパターン）の形での計算されたスペクトルエネルギーパターン（例えば、電磁スペクトルパターン）の少なくとも一部が、所望する結晶化反応路に沿って所望する反応追跡を引き起こすために、結晶化反応系における所望する反応に適用され得る。スペクトルエネルギー触媒（例えば、スペクトル触媒）に対応する計算されたスペクトルエネルギーパターン（例えば、スペクトルパターン）の特定の周波数は、所望する結晶化反応経路に影響を及ぼして、そしてそれを開始するために、結晶化反応系における所望する反応中に必要なエネルギー入力を提供するであろう。
例えば、正しい電磁エネルギー周波数に到達するための波形分析計算の実施は、複雑な代数学、すなわち商標Mathematica下で及びWolfram, Co.により供給される、Fourier転換又はWavelet Transformsを用いることにより達成され得る。計算されたスペクトルエネルギー触媒（例えば、スペクトル触媒）の一部のみが、反応を触媒するために十分であり得、又は実質的に完全なスペクトルエネルギー触媒（例えば、スペクトル触媒）は、特定の環境に依存して適用され得る。
さらに、スペクトルエネルギーパターン（例えば、必要とされるスペクトル触媒の電磁パターン）の少なくとも一部が生成され、そして前で定義され、そして説明された電磁線放射源により結晶化反応系に適用され得る。
本発明のもう１つの目的は、例えばコンディショニングできる関与体及びコンディショニングされた関与体のスペクトルパターンの波形分析により決定され、そして計算される必要とされるスペクトルエネルギーコンディショニング触媒（例えば、スペクトルコンディショニング触媒）の少なくとも一部（又は実質的にすべて）を適用することによって、コンディショニング結晶化反応系における１又は複数のコンディショニング関与体に、スペクトルエネルギーコンディショニングパターン（例えば、電磁エネルギーのスペクトルコンディショニングパターン）を提供することである。従って、スペクトルコンディショニング触媒の場合、計算された電磁コンディショニングパターンは、コンディショニングできる関与体に適用される場合、結晶化反応系における好ましい反応経路及び/又は好ましい反応速度を生成するために、コンディショニングされた関与体の結晶化反応系におけるスペクトル触媒としての作用を可能にするであろう。基本的関係においては、同定される物質について分光分析データは、反応を触媒するために必要とされる、正しい電磁エネルギー周波数又は周波数の組合せに到達するために単純な波形計算を行うために使用され得る。単純な関係においては、次の通りである：
A→B
コンディショニングできる物質A＝50Hz、及びコンディショニングされた物質B＝80Hz
80Hz−50Hz＝30Hz：
従って、物質A＋30Hz→物質B。
コンディショニングできる関与体及びコンディショニングされた関与体の両者のスペクトルエネルギーコンディショニングパターン（例えば、スペクトルコンディショニングパターン）が決定され得る。スペクトルコンディショニング触媒の場合、これは、前に言及された分光分析手段により達成され得る。スペクトルパターンが適切な組の環境反応コンディショニング条件（例えば、特定の周波数又は周波数の組合せを有する）内で決定されると、スペクトルエネルギーコンディショニング触媒（例えば、スペクトルコンディショニング触媒）のスペクトルエネルギーコンディショニングパターン（例えば、電磁スペクトルコンディショニングパターン）が決定され得る。コンディショニングできる関与体及びコンディショニングされた関与体のスペクトルエネルギーコンディショニングパターン（例えば、スペクトルコンディショニングパターン）を用いて、波形分析計算が、コンディショニングできる関与体とコンディショニングされた関与体との間のエネルギー差異を決定することができ、そしてスペクトルエネルギーコンディショニング触媒（例えば、スペクトルコンディショニング触媒）のスペクトルエネルギーコンディショニングパターン（例えば、スペクトルコンディショニングパターン）の形での計算されたスペクトルエネルギーコンディショニングパターン（例えば、電磁スペクトルコンディショニングパターン）の少なくとも一部が、コンディショニングされた関与体が結晶化反応系に導入され、そして/又は活性化されると、結晶化反応系における所望する反応を続いてもたらすために、コンディショニング結晶化反応系における所望するコンディショニングできる関与体にに適用され得る。コンディショニングされた関与体を形成するために必要とされるスペクトルエネルギーコンディショニング触媒（例えば、スペクトルコンディショニング触媒）に対応する計算されたスペクトルエネルギーコンディショニングパターン（例えば、スペクトルコンディショニングパターン）の特定の周波数は、所望する反応経路に影響を及ぼして、そしてそれを開始するために、結晶化反応系における所望する反応中に必要なエネルギー入力を提供するであろう。
例えば、正しい電磁エネルギー周波数に到達するための波形分析計算の実施は、複雑な代数学、すなわち商標Mathematica下で及びWolfram, Co.により供給される、Fourier転換又はWavelet Transformsを用いることにより達成され得る。計算されたスペクトルエネルギーコンディショニング触媒（例えば、スペクトルコンディショニング触媒）の一部のみが、反応を触媒するために十分であり得、又は実質的に完全なスペクトルエネルギーコンディショニング触媒（例えば、スペクトルコンディショニング触媒）は、特定の環境に依存して適用され得る。
さらに、スペクトルエネルギーコンディショニングパターン（例えば、必要とされるスペクトル触媒の電磁パターン）の少なくとも一部が生成され、そして前で定義され、そして説明された電磁線放射源によりコンディショニング結晶化反応系に適用され得る。
本発明において置き代えられる又は強化される具体的な物理的触媒（例えば、種子結晶、エピタキシャル基板、結晶化剤、促進剤、阻害剤、等）としては、均質又は不均質な触媒活性を有する任意の固体、液体、気体、又はプラズマ触媒が含まれる。
III . 標的化：
エネルギーの周波数及び波性質が、本明細書において議論されて来た。さらに、“波エネルギー”の表題のセクションIは、異なった波間の種々の可能性ある相互作用の概念を開示した。“標的化”、“直接的共鳴標的化”、“調和標的化”及び“非調和ヘテロダイン標的化”（本明細書におけるすべての定義された用語）の一般的概念は、それら及び他の理解に基づかれる。
標的化は一般的に、結晶化反応系における所望する反応へのスペクトルエネルギー供与体（例えば、スペクトルエネルギー触媒、スペクトル触媒、スペクトルエネルギーパターン、スペクトルパターン、触媒スペクトルエネルギーパターン、触媒スペクトルパターン、スペクトル環境状態及び適用されるスペクトルエネルギーパターン）の適用として定義されて来た。所望する反応へのそれらのタイプのエネルギーの適用は、結晶化反応系における適用スペクトルエネルギー供与体と物質（それらのすべての成分を包含する）との間の相互作用をもたらすことができる。この標的化は、結晶化反応系における少なくとも一部、例えば少なくとも１つの物質と共に、少なくとも１つの直接的共鳴、調和共鳴及び/又は非調和ヘテロダイン共鳴をもたらすことができる。本発明においては、標的化は一般的に、特定の所望する結果（例えば、所望する反応生成物及び/又は所望する反応速度での所望する反応生成物）を達成するために、物質（又はそのいずれかの成分）を含んで成るもう１つの存在物に、特定のスペクトルエネルギー供与体（例えば、スペクトルエネルギーパターン）を適用する手段として理解されるべきである。
さらに、本発明は、例えば所望する過渡体、中間体、活性化された複合体及び/又は反応生成物（例えば、誘導された構造、不純物、欠陥、等）の生成を伴わないで、そのような所望する結果を達成するための技法を提供する。これに関して、種々の非結晶化反応に一定の形のエネルギー（前に論じられる）を適用した、いくらかの制限された従来技術の技法が存在する。それらの一定の形のエネルギーは、いくつかの反応体のいくつかの電子周波数及び/又は振動周波数と共に直接的な共鳴及び調和共鳴に限定されて来た。従来技術により使用されるそれらの制限された形のエネルギーは、従来技術が本明細書に開示されるスペクトルエネルギー機構及び適切な理解を欠いている事実によるものであった。さらに、従来技術の結晶化は所望の到達点を実現するために温度、圧力等の典型的に適用される一般的な処理条件を有している。さらに、少なくともいくつかの所望しない中間体、過渡体、活性化された複合体及び/又は反応生成物が形成され、そして/又は所望する結晶化反応経路のための最適以下の反応速度が生じたことが従来技術においてはしばしば存在した。本発明は、例えば適用されるスペクトルエネルギーパターンにより、結晶化反応系における種々の形の物質（例えば、種結晶）を、特異的に標的化することにより、従来技術の制限を克服する。これまで、本発明のそのような選択的標的化は決して開示されず、または提案されてもいなかった。
したがって、本明細書において“標的に合わせる”という語が用いられる場合はいつでも、標的に合わせるとは、規律のないエネルギー・バンドが結晶化反応系に印加されることに対応せず；標的に合わせて印加されるスペクトル・エネルギー・パタンに対応する。
IV. コンディショニング標的化：
コンディショニング標的化は、一般的に、結晶化反応系に関与するように成る（例えば、導入され、そして/又は活性化される）コンディショニングされた関与体の前、少なくとも１つのコンディショニングされる関与体を形成するためにコンディショニングできる関与体への、スペクトルエネルギーコンディショニング供与体（例えば、スペクトルエネルギーコンディショニング触媒、スペクトルコンディショニング触媒、スペクトルエネルギーコンディショニングパターン、スペクトルコンディショニングパターン、触媒スペクトルエネルギーコンディショニングパターン、触媒スペクトルコンディショニングパターン、スペクトルコンディショニング環境反応状態及び適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン）の適用として定義されている。結晶化反応系に導入されるコンディショニングされた関与体の前、コンディショニングされた関与体を形成するためにコンディショニングできる関与体へのそれらのタイプのコンディショニングの適用は、コンディショニングされた関与体物質と結晶化反応系におけるその他の成分（そのすべての成分を包含する）その間の相互作用をもたらすことができ、その結果、コンディショニングされた物質は、所望する反応経路及び/又は結晶化反応系内の所望する反応速度を開始し、そして/又は指図することができる。このコンディショニング標的化は、後で結晶化反応系に導入され、又はそこにおいて活性化されるコンディショニングされた関与体物質を形成するために、コンディショニングできる関与体物質（いずれかの形の）の少なくとも一部、例えば少なくとも１つの形と共に、少なくとも１つの直接的コンディショニング共鳴、調和コンディショニング共鳴、非調和コンディショニングへテロダイン共鳴及び／又は非共鳴影響をもたらすことができる。本発明においては、コンディショニング標的化は一般的に、特定の所望する結果を達成するために（例えば、結晶化反応系中に導入されるコンディショニングされた物質のために、所望する反応生成物、及び/又は所望する反応速度での所望する反応生成物を、究極的には達成するために）、コンディショニングできる物質（又はそのいずれかの成分）を含んで成るもう１つのコンディショニングできる存在物に、特定のスペクトルエネルギーコンディショニング供与体（例えば、スペクトルエネルギーコンディショニングパターン）を適用することを意味するものとして理解されるべきである。結晶化反応系中への導入は、コンディショニング反応容器においてコンディショニングされた、コンディショニングされる関与体の物理的導入のみを意味するものとして構成されるべきではなく、しかしまた、コンディショニングできる関与体が反応容器において現場コンディショニングされ得（又は反応容器がそれ自体、コンディショニングされ得る）、そしてその後、結晶化反応系が、コンディショニングされた関与体が結晶化反応容器に存在すると、開始され、活性化され、又は同調される（例えば、温度、圧力、等の適用により開始される）ことを意味するものとして理解されるべきである。従って、本発明は、例えば所望しない温度体、中間体、活性化された複合体及び/又は反応生成物（例えば、欠陥、不純物など）の生成を伴わないで、そのような所望する結果を達成するための技法を提供する。本発明は、コンディショニングされた物質が結晶化反応系における反応に関与する前にコンディショニング可能な物質（及び／又はその成分）の種々の形態などを指定的に標的化することにより、所望の結果を達成することを教示する。
従って、用語“コンディショニング標的化”が本明細書において使用される場合、コンディショニング標的化は、結晶化反応系に関与されるように成るコンディショニングされた関与体を形成するために、コンディショニングできる関与体に適用される規律のないエネルギーバンドに対応せず；しかしむしろ、十分に定義され、標的化され、適用されたスペクトルエネルギーコンディショニングパターンに対応し、それらの個々は、コンディショニングされた関与体を形成するための特定の所望する目的を有し、その結果、コンディショニングされた関与体は、所望する反応経路の追跡を可能にし、そして/又は結晶化反応系における所望する結果及び/又は所望する反応速度での所望する結果を達成することができることが理解されるべきである。それらの結果は、そのようなコンディショニングされた物質が結晶化反応系において活性化されるか又は開始される場合、コンディショニングされた物質の好ましい挙動を引き起こし、又はコンディショニング標的化多形のコンディショニングできる関与体物質の所望する結果の達成を引き起こす、コンディショニングされた物質を形成するために、単一形のコンディショニングできる関与体の物質を標的化するコンディショニングを包含する。
V. 環境反応条件：
環境反応条件は、それらが結晶化反応系における反応経路に正又は負の影響を及ぼすので、理解するのには重要である。従来の環境反応条件は、温度、圧力、触媒の表面積、触媒サイズ及び形状、溶媒、支持材料、毒物、プロモーター、濃度、電磁線、電場、磁場、機械力、音場、反応容器のサイズ、形状、及び組成、及びそれらの組合せ、等を包含する。
次の反応は、下記に開示される単純な反応経路に沿っての反応の進行を引き起こすために、考慮する必要がある環境反応条件の効果を論じるために使用され得る：
特に、いくつかの場合、反応体Aは、結晶化反応系における環境反応条件が環境反応条件の一定の最大又は最大条件、例えば圧力及び/又は温度を包含しなければ、いずれかの触媒Cの存在下で反応生成物Bを形成しないであろう。これに関しては、多くの反応は、環境反応条件が例えば、高められた温度及び/又は高められた圧力を包含しなければ、物理的触媒の存在下で生じないであろう。本発明においては、そのような環境反応条件は、特定のスペクトルエネルギー触媒（例えば、スペクトル触媒）を適用する場合、考慮されるべきである。多くの特定の種々の環境反応条件が、“好ましい態様の記載”の表題のセクションに、より詳細に論じられる。
VI. コンディショニング環境反応条件：
コンディショニング環境反応条件はまた、それらがまた、コンディショニングできる関与体のコンディショニングに対して、正又は負の影響を及ぼし、そしてコンディショニングされた関与体が結晶化反応系中に導入されるか、又はそこで活性化される場合、究極的には、結晶化反応系において異なった反応経路を導くことができるので、理解するには重要である。上記に列挙される同じ従来の環境反応条件、すなわち温度、圧力、触媒の表面積、触媒サイズ及び形状、溶媒、支持材料、毒物、プロモーター、濃度、電磁線、電場、磁場、機械力、音場、反応容器のサイズ、形状、及び組成、及びそれらの組合せ、等が本明細書において適用される。
本発明においては、そのようなコンディショニング環境反応条件は、特定のスペクトルエネルギー触媒（例えば、スペクトルコンディショニング触媒）を、コンディショニングできる関与体に適用する場合、考慮されるべきである。環境考慮に類似するそれらの考慮が、コンディショニングされた関与体が結晶化反応系中に導入される場合、考慮される必要がある。多くの特定の種々の環境及び/又はコンディショニング環境反応条件は、“好ましい態様の記載”の表題のセクションに、より詳細に論じられている。
VII . スペクトル環境反応条件：
一定の反応経路が結晶化反応系内で生じない（又は所望する速度で生じない）ことが知られている場合、一定の最小又は最大の環境反応条件（例えば、温度及び/又は圧力が高められる）が存在しないなら、触媒が存在したことも、追加の周波数又はその組合せ（すなわち、適用されるスペクトルエネルギーパターン）が結晶化反応系に適用され得る。これに関して、スペクトル環境反応条件は、所望する反応経路及び/又は続く所望反応速度のために、天然に存在するか、又は存在する必要があるそれらの環境反応条件の代わりに、又は補足体に適用され得る。スペクトル環境反応条件により測定され得るか又はそれにより置換され得る環境反応条件は、例えば温度、圧力、触媒の表面積、触媒サイズ及び形状、溶媒、支持材料、毒物、プロモーター、濃度、電場、磁場、等を包含する。
さらに、１又は複数のスペクトル環境反応条件を生成することができる、特定の周波数又は周波数の組合せ、及び/又は場は、結晶化反応系における特定の領域に集中され得る適用されるスペクトルエネルギーパターンを生成するために、１又は複数のスペクトルエネルギー触媒及び/又はスペクトル触媒と組み合わされ得る。従って、何の特定の周波数又は周波数の組合せ及び/又は場が種々の環境反応条件と組合す（又は置換する）ことが所望されるかを考慮すべきである。
単純反応における例として、第１反応体“A”は3THzの周波数又は単純スペクトルパターンを有し、そして第２反応体“B”は7THzの周波数又は単純スペクトルパターンを有する。室温で、反応は生じない。しかしながら、反応体A及びBが高温に暴露される場合、それらの周波数、又は単純なスペクトルパターンが5THzに移動する。それらの周波数は適合するので、それらはエネルギーを移行し、そして反応が生じる。室温での2THzの周波数の適用により、その適用された2THz周波数は１TH2及び5THzヘテロダインされた周波数をもたらすために3THzパターンとヘテロダインし；ところが2THzの適用される周波数は反応体“B”の7THzのスペクトルパターンとヘテロダインし、そして反応体“B”における5THz及び9THzのヘテロダインされた周波数をもたらす。従って、5THzのヘテロダインされた周波数は、反応体“A”及び“B”の個々において室温で生成される。従って、反応体の個々における周波数が適合し、そして従って、エネルギーが、反応体“A”と“B”との間で移行することができる。エネルギーがそのような反応体間で移行できる場合、反応経路に沿ってのすべての所望する反応が達成され得る。しかしながら、ある反応においては、反応経路に沿ってのいくつかの所望する反応のみが、単一の周波数の適用により達成され得る。それらの場合、追加の周波数及び/又は場が、適合される反応経路に沿ってのすべての所望する、例えばすべての必要とされる中間体及び/又は過渡体の形成をもたらすために適用される必要がある。
従って、少なくとも１つのスペクトル環境反応条件に対応する１つの周波数、又は周波数及び/又は場（すなわち、適用されるスペクトルエネルギーパターンを創造する）を適用することにより、いくつかの場合、広いスペクトルエネルギーパターン（例えば、広いスペクトルパターン）、又は他の場合、狭いスペクトルエネルギーパターン（例えば、スペクトルパターン）をもたらすことができるスペクトルエネルギーパターン（例えば、反応体、中間体、過渡体、触媒、等）が効果的に変性され得る。そのような広い又は狭いスペクトルエネルギーパターン（例えば、スペクトルパターン）は、スペクトルエネルギーパターン（例えば、スペクトルパターン）における広い又は狭い線幅に対応することができる。本明細書を通して言及されるように、周波数が適合する場合、エネルギーは移行する。この特定の態様においては、周波数は、結晶化反応系における１又は複数の関与体のスペクトルパターンを広くすることにより適合を引き起こされ得る。例えば、後で本明細書においてより詳細に論じられるように、結晶化反応系への温度の適用は典型的には、結晶化反応系における１又は複数の反応体の１又は複数のスペクトルパターンの拡大を引き起こす。それは、１又は複数の反応体のスペクトルパターンのオーバーラップを引き起こすことができるスペクトルパターンのこの拡大である。スペクトルパターンのオーバーラップは、周波数の適合、及び従ってエネルギーの移行を引き起こすことができる。エネルギーが移行される場合、反応が生じる。発生する反応範囲は、いずれかの特定の結晶化反応経路に沿ってのそれらのすべての反応を包含する。従って、スペクトルパターンの拡大は例えば、反応生成物の形成、反応中間体及び/又は過渡体の形成及び/又は刺激及び/又は安定化、触媒周波数、毒物、プロモーター、等をもたらすことができる。“好ましい態様の詳細な記載”の表題のセクションにおいて詳細に論じられるすべての環境反応条件は、スペクトル環境反応条件の適用により結晶化反応系において少なくとも部分的に、模倣され得る。
同様に、スペクトルパターンは、少なくとも１つのスペクトル環境反応条件を変更し、そして従って、適用されるスペクトルエネルギーパターンを変更することにより、非オーバーラップするように成ることを引き起こされ得る。この場合、エネルギーは移行せず（又はエネルギーが移行する速度が低められ得る）、そして反応は発生しないであろう（又は反応速度が遅くされ得る）。
最終的に、スペクトル環境反応条件を制御することにより、全反応系内のエネルギー力学は制御され得る。例えば、第１のスペクトル環境反応条件により、第１組の周波数は適合し、そして従って、エネルギーは第１組のエネルギーレベル及び型で移行することができる。スペクトル環境反応条件が変更される場合、第２組の周波数が適合し、異なったレベル又は型でエネルギーの移行をもたらす。
スペクトル環境反応条件は、反応経路における反応を開始し、そして/又は停止するために使用され得る。従って、一定の反応が、反応の間、異なった時間で、及び/又は異なった強度で、異なったスペクトル環境反応条件を適用することにより、開始され、停止され、遅められ、そして/又は早められ得る。従ってスペクトル環境反応条件は、結晶化反応系における反応経路及び/又は反応速度を、正又は負に影響することができる。
XIII . スペクトルコンディショニング環境反応条件：
同様に、スペクトルコンディショニング環境反応条件の考慮が、このセクションにおいて同様の態様で適用される。特に、一定のコンディショニングされた関与体の一定のコンディショニングが結晶化反応系内で生じない（又は所望する速度で生じない）ことが知られている場合、一定の最小又は最大のコンディショニング環境反応条件（例えば、温度及び/又は圧力が高められる）が存在しないなら、触媒が存在したことも、追加の周波数又はその組合せ（すなわち、適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターン）がコンディショニングできる関与体に適用され得る。これに関して、スペクトルコンディショニング環境反応条件は、生じる（すなわち、所望するコンディショニングされた関与体を形成する）コンディショニングできる関与体の所望するコンディショニングのために、天然に存在するか、又は存在する必要があるそれらのコンディショニング環境反応条件の代わりに、又は補足体に適用され得る。スペクトルコンディショニング環境反応条件により補足され得るか又はそれにより置換され得るコンディショニング環境反応条件は、例えば温度、圧力、触媒の表面積、触媒サイズ及び形状、溶媒、支持材料、毒物、プロモーター、濃度、電場、磁場、等を包含する。
さらに、１又は複数のスペクトルコンディショニング環境反応条件を生成することができる、特定の周波数又は周波数の組合せ、及び/又は場は、結晶化反応系における特定の領域に集中され得る適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターンを生成するために、１又は複数のスペクトルエネルギーコンディショニング触媒及び/又はスペクトルコンディショニング触媒と組み合わされ得る。従って、何の特定の周波数又は周波数の組合せ及び/又は場が種々のコンディショニング環境反応条件と組合す（又は置換する）ことが所望されるかを考慮すべきである。
従って、少なくとも１つのスペクトル環境コンディショニング反応条件に対応する１つの周波数、又は周波数及び/又は場（すなわち、適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターンを創造する）を適用することにより、いくつかの場合、広いスペクトルエネルギーコンディショニングパターン（例えば、広いスペクトルコンディショニングパターン）、又は他の場合、狭いスペクトルエネルギーコンディショニングパターン（例えば、スペクトルコンディショニングパターン）をもたらすことができる、コンディショニングできる関与体のスペクトルエネルギーコンディショニングパターンが効果的に変性され得る。そのような広い又は狭いスペクトルエネルギーパターン（例えば、スペクトルコンディショニングパターン）は、スペクトルコンディショニングエネルギーパターン（例えば、スペクトルコンディショニングパターン）における広い又は狭い線幅に対応することができる。本明細書を通して言及されるように、周波数が適合する場合、エネルギーは移行する。この特定の態様においては、周波数は、結晶化反応系における１又は複数の関与体のスペクトルコンディショニングパターンを広くすることにより適合を引き起こされ得る。例えば、後で本明細書においてより詳細に論じられるように、コンディショニング結晶化反応系への温度の適用は典型的には、結晶化反応系における１又は複数のコンディショニングできる関与体の１又は複数のスペクトルコンディショニングパターンの拡大を引き起こす。それは、コンディショニング結晶化反応系における１又は複数成分のスペクトルコンディショニングパターンのオーバーラップを引き起こすことができるスペクトルコンディショニングパターンのこの拡大である。スペクトルコンディショニングパターンのオーバーラップは、周波数の適合、及び従ってコンディショニングされた関与体の移行を引き起こすことができる。同じコンディショニングできる関与体は、異なったエネルギー力学（例えば、活性化された電子レベル対活性化された回転）を有するコンディショニングされた関与体をもたらすために異なったスペクトルエネルギーパターン又は量によりコンディショニングされ得る。生ずる反応の範囲は、コンディショニングされた関与体が結晶化反応系に導入されると、いずれかの特定の反応経路に沿ってのそれらのすべての反応を包含する。従って、コンディショニングされた関与体におけるスペクトルコンディショニングパターンの拡大は例えば、反応生成物の形成、結晶化反応系における反応中間体及び/又は過渡体の形成及び/又は刺激及び/又は安定化、触媒周波数、毒物、プロモーター、等をもたらすことができる。“好ましい態様の詳細な記載”の表題のセクションにおいて詳細に論じられるすべての環境反応条件は、スペクトルコンディショニング環境反応条件の適用によりコンディショニング結晶化反応系において少なくとも部分的に、模倣され得る。
スペクトルコンディショニング環境反応条件は、コンディショニングできる関与体を開始し、指図し、含み、そして/又は適切に条件づけるために使用され得、その結果、コンディショニングされた関与体は結晶化反応系における反応又は反応経路を停止することができる。従って、一定の反応は、コンディショニングできる関与体に異なったスペクトルコンディショニング環境反応条件を適用し、そしてそのコンディショニングされた関与体を、反応の間、異なった時間で及び/又は異なった強度で結晶化反応系中に導入することにより、結晶化反応系において、開始され、停止され、遅められ、そして/又は早められ得る。従ってスペクトルコンディショニング環境反応条件は、１又は複数のコンディショニングされた関与体に異なったスペクトルエネルギーパターンを供給することにより、結晶化反応系における反応経路及び/又は反応速度を、正又は負に影響することができる。
さらに、スペクトル・エネルギー触媒（例えば、スペクトル触媒）それ自体を印加するのではなく、上の方法を用いて、スペクトル・エネルギー触媒（例えば、種子結晶、又はエピタキシャル基板に対応するスペクトル触媒）に望ましいスペクトル・パタンなど、望ましいスペクトル・エネルギー・パタンを設計する（例えば、計算する又は決定する）ことによって、例えば、設計されたスペクトル・パタンを用いて結晶化反応系における結晶化反応である特定の結晶化の結果を得るために用いることができる最適な物理的及び／又はスペクトル触媒を設計及び／又は決定できる。さらに、本発明は、以前に何も触媒が存在しなかったある特定の結晶化反応で物理的及び／又はスペクトル触媒のレシピを提供することができる（例えば、ある原子、イオン、分子、及び／又は、巨大分子に影響を及ぼして通常は起こらない仕方で結晶化させることができる）。例えば、ある反応：
Ａ → Ｉ → Ｂ
で、Ａ＝反応物質、Ｂ＝生成物、そしてＩ＝知られている中間物質であり、知られている触媒がない場合、物理的又はスペクトル触媒を設計して、それが例えば、中間物質“Ｉ”と共鳴して１つ以上の望ましい結晶化反応生成物の形成を触媒するようにできる。
最初のステップとして、設計されたスペクトル・パタンを既存の物質の知られているスペクトル・パタンと比較して、設計されたスペクトル・パタンと知られている物質のスペクトル・パタンの間に相似性がないかどうかを決定することができる。設計されたスペクトル・パタンが、少なくとも部分的に既知の物質のスペクトル・パタンにマッチする場合、その既知の物質を物理的触媒として用いて、結晶化反応系において所望の結晶化反応及び／又は所望の結晶化反応経路を得ることができる。この点に関して、この既知の物質は単独で用いることが望ましいことも、又はあるスペクトル・エネルギー触媒及び／又はスペクトル触媒と組み合わせて用いることが望ましいこともある。さらに、環境反応条件及び／又はスペクトル環境反応条件を用いて、この既知物質が、設計されたエネルギー・パタン又はスペクトル・パタンにもっと近い仕方で振る舞うようにさせることができる。さらに、異なるスペクトル・エネルギー・パタンを印加して設計された触媒が異なる仕方で振る舞うようにさせることができる、例えば、第一のスペクトル・エネルギー・パタンの印加によって第一の結晶化反応経路を助長し、第二のスペクトル・エネルギー・パタンの印加によって第二の結晶化反応経路を助長することができる。同様に、１つ以上の環境反応条件を変えることも同様な効果があるであろう。
さらに、設計された触媒は、化学的（有機及び無機）、生物的、物理的、エネルギー、等、それだけに限定されないが、全てのタイプの反応に応用される。
さらに、場合によって、１つ以上の物理種を用いて、又は適当な仕方で、例えば、物理的混合又は化学反応によって組み合わせて、所望の反応経路を実現するように適当に設計されたスペクトル・エネルギー・パタン（例えば、スペクトル・パタン）を示す物理的触媒物質を得ることができる。したがって、設計された触媒（例えば、種子結晶など、物理的触媒として機能することが知られている又は明らかにそのように製造された物理的触媒）、スペクトル・エネルギー触媒、及び／又はスペクトル触媒の組み合わせによって、合体されたエネルギー・パタン（例えば、この場合、物理的触媒及び／又はスペクトル触媒の組み合わせになる）が得られ、それは所望の反応生成物の形成、及び／又は所望の反応速度で所望の反応経路に従うことに導く。この点に関連して、設計された触媒をいろいろなスペクトル・エネルギー・パタン及び／又はスペクトル・パタンと組み合わせたときに、スペクトル・エネルギー・パタン及び／又はスペクトル・パタンのいろいろな線幅の拡幅及び／又は狭小化が起こることがある。
適当な設計された触媒を計算又は決定するとき、ある結晶化反応系における所望の反応に関与する全ての成分のエネルギー相互作用を考慮することが重要である。設計された触媒と相互作用して印加されるスペクトル・エネルギー・パタンを形成する特定エネルギー・パタン（例えば、電磁エネルギー）の特定の組み合わせがある。例えば、結晶化反応系に印加させるべき電磁放射の特定の周波数は、設計された触媒の周波数と相互作用するとき、結晶化反応系における１つ以上の関与物質に望ましい効果を生ずるできるだけ多くのこのような周波数でなければならない、と同時に結晶化反応系内で望ましくない効果を生ずるできるだけ多くの周波数を排除しなければならない。
Ｘ．コンディショニング可能な関与物質の設計
さらに、スペクトル・エネルギー触媒（例えば、スペクトル触媒）それ自体を印加するのではなく、上の方法を用いて望ましいスペクトル・エネルギー・パタン、例えば、スペクトル・エネルギー触媒に関する望ましいスペクトル・パタン、を設計する（例えば、計算又は決定する）ことによって、例えば、設計されたスペクトル・パタンを用いて、結晶化反応系で特定の結果を得るために用いることができる最適な物理的及び／又はスペクトル触媒を設計及び／又は決定することができる。さらに、本発明は、以前に何も触媒が存在しなかったある特定の結晶化反応に関して物理的及び／又はスペクトル触媒のレシピを提供することができる。例えば、ある反応：
Ａ → Ｉ → Ｂ
で、Ａ＝反応物質、Ｂ＝生成物、そしてＩ＝知られている中間物質であり、知られている触媒がない場合、物理的又はスペクトル触媒を設計して、それが例えば、中間物質“Ｉ”と共鳴して１つ以上の望ましい結晶化反応生成物の形成を触媒するようにできる。
最初のステップとして、設計されたスペクトル・パタンを既存の物質の知られているスペクトル・パタンと比較して、設計されたスペクトル・パタンと知られている物質のスペクトル・パタンの間に相似性がないかどうかを決定することができる。設計されたスペクトル・パタンが、少なくとも部分的に既知の物質のスペクトル・パタンにマッチする場合、その既知の物質を物理的触媒として用いて、結晶化反応系において所望の結晶化反応及び／又は所望の結晶化反応経路を得ることができる。この点に関して、この既知の物質は単独で用いることが望ましいことも、又はあるスペクトル・エネルギー触媒及び／又はスペクトル触媒と組み合わせて用いることが望ましいこともある。さらに、環境反応条件及び／又はスペクトル環境反応条件を用いて、この既知物質が、設計されたエネルギー・パタン又はスペクトル・パタンにもっと近い仕方で振る舞うようにさせることができる。さらに、異なるスペクトル・エネルギー・パタンを印加して設計された触媒が異なる仕方で振る舞うようにさせることができる、例えば、第一のスペクトル・エネルギー・パタンの印加によって第一の結晶化反応経路を助長し、第二のスペクトル・エネルギー・パタンの印加によって第二の結晶化反応経路を助長することができる。同様に、１つ以上の環境反応条件を変えることも同様な効果があるであろう。
さらに、設計された触媒は、化学的（有機及び無機）、生物的、物理的、エネルギー、等、それだけに限定されないが、全てのタイプの反応に応用される。
さらに、場合によって、１つ以上の物理種を用いて、又は適当な仕方で、例えば、物理的混合又は化学反応によって組み合わせて、所望の反応経路を実現するように適当に設計されたスペクトル・エネルギー・パタン（例えば、スペクトル・パタン）を示す物理的触媒物質を得ることができる。したがって、設計された触媒（例えば、種子結晶など、物理的触媒として機能することが知られている又は明らかにそのように製造された物理的触媒）、スペクトル・エネルギー触媒、及び／又はスペクトル触媒の組み合わせによって、合体されたエネルギー・パタン（例えば、この場合、物理的触媒及び／又はスペクトル触媒の組み合わせになる）が得られ、それは所望の反応生成物の形成、及び／又は所望の反応速度で所望の反応経路に従うことに導く。この点に関連して、設計された触媒をいろいろなスペクトル・エネルギー・パタン及び／又はスペクトル・パタンと組み合わせたときに、スペクトル・エネルギー・パタン及び／又はスペクトル・パタンのいろいろな線幅の拡幅及び／又は狭小化が起こることがある。
適当な設計された触媒を計算又は決定するとき、ある結晶化反応系における所望の反応に関与する全ての成分のエネルギー相互作用を考慮することが重要である。設計された触媒と相互作用して印加されるスペクトル・エネルギー・パタンを形成する特定エネルギー・パタン（例えば、電磁エネルギー）の特定の組み合わせがある。例えば、結晶化反応系に印加させるべき電磁放射の特定の周波数は、設計された触媒の周波数と相互作用するとき、結晶化反応系における１つ以上の関与物質に望ましい効果を生ずるできるだけ多くのこのような周波数でなければならない、と同時に結晶化反応系内で望ましくない効果を生ずるできるだけ多くの周波数を排除しなければならない。
XI. 本発明の目的：
本発明を開示する上記情報のすべては、本発明の主要観点の理解を提供すべきである。しかしながら、本発明をさらに理解するために、本発明は現在、達成されるべき代表的な目的又は目標のいくつかに関して論議されるであろう。
１．本発明の１つの目的は、結晶化反応系に包含される関与体の少なくとも１つを開始し、活性化し、そして/又は影響を及ぼすことができる少なくとも１つの電磁エネルギー周波数を有するスペクトル触媒の形でスペクトルエネルギーパターンを適用することによって、結晶化反応系における結晶化反応経路を制御するか又は指図することである。
２．本発明のもう１つの目的は、
触媒スペクトルパターンを形成するために物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも一部（例えば、種結晶、エピタキシャル成長促進剤などの物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも１つの周波数）を重複し；そして
前記触媒スペクトルパターンの少なくとも一部を、結晶化反応系（例えば、溶融体、溶液及び／又はエピタキシャルプラズマ）の少なくとも一部に適用する段階を含んで成る、結晶化反応系における既知物理的触媒を置換するための、効果的、選択的及び経済的方法を提供することである。
３．本発明のもう１つの目的は、
物理的触媒の電磁スペクトルパターンを決定し；
触媒スペクトルパターンを形成するために少なくとも１つの電磁エネルギーエミッター源により物理的触媒（例えば、種結晶、エピタキシャル基板等）のスペクトルパターンの少なくとも１つの周波数を重複し；そして
結晶化反応系の所望する部分における結晶化反応生成物の形成を触媒するために十分な強度で及び十分な期間、触媒スペクトルパターンの少なくとも１つの周波数を、結晶化反応系の少なくとも一部に適用する段階を含んで成る、それ自体の触媒スペクトルパターンを有する結晶化反応系における物理的触媒を増強するための方法を提供することである。前記少なくとも１つの周波数は、（１）電磁波ガイド；（２）光学繊維アレイ；（３）電磁エネルギーのそれからの放射を可能する結晶化反応系に付加される少なくとも１つの要素；（４）電場；（５）磁場；及び/又は音場の少なくとも１つにより適用され得る。
４．本発明のもう１つの目的は、
触媒スペクトルパターンを形成するために物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも一部（例えば、種結晶やエピタキシャル基板などの物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも１つの周波数）を重複し；
前記触媒スペクトルパターンの少なくとも一部を、結晶化反応系に適用し；そして 前記触媒スペクトルパターンと組み合わされる場合、適用されたスペクトルエネルギーパターンを形成する少なくとも１つの追加のスペクトルエネルギーパターンを適用する段階を含んで成る、結晶化反応系における既知物理的触媒を置換するための、効果的、選択的及び経済的方法を提供することである。
５．本発明のもう１つの目的は、
物理的触媒の電磁スペクトルパターンを決定し；
触媒スペクトルパターンを形成するために少なくとも１つの電磁エネルギーエミッター源により物理的触媒の磁気スペクトルパターンの少なくとも１つの周波数を重複し；
前記触媒スペクトルパターンの少なくとも１つの周波数を、結晶化反応系に適用し；そして
適用されるスペクトルエネルギーパターンを形成するために、少なくとも１つの追加のスペクトルエネルギーパターンを適用する段階を含んで成る、結晶化反応系における物理的触媒を置換するための方法を提供し、ここで前記適用されるエネルギーパターンは、結晶化反応系における少なくとも1つの結晶化反応生成物の形成を触媒するのに十分な強度で及び十分な期間、適用される。
６．本発明のもう1つの目的は、
触媒スペクトルパターン（例えば、種結晶及び／又はエピタキシャル基板のスペクトルパターン）を形成するために、少なくとも１つのエネルギーエミッター源により物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも一部（例えば、物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも１つの周波数）を重複し；
結晶化反応系における１又は複数の特定の反応を触媒するのに十分な強度で及び十分な期間、触媒スペクトルパターン（例えば、無線周波数〜紫外周波数の周波数範囲を有する磁気スペクトルパターン）の少なくとも一部を、結晶化反応系（例えば、照射）に適用し；そして
前記物理的触媒を結晶化反応系中に導入する段階を含んで成る、物理的触媒を増強することによりスペクトル触媒により結晶化反応系のおける特定の反応経路に影響を及ぼし、そして/又はそれを指図するための方法を提供することである。
上記方法は、前記触媒スペクトル及びパターンを結晶化反応系に適用する前、及び/又はその間、及び/又はその後、結晶化反応系中に物理的触媒を導入することによって行われ得る。
７．本発明のもう１つの目的は、
結晶化反応系における特定の反応を触媒するために十分な強度で及び十分な期間、少なくとも１つのスペクトルエネルギー触媒を適用し；そして
前記物理的触媒を結晶化反応系に導入することを含んで成る、物理的触媒（例えば、種結晶及び／又はエピ基板）を増強することによりスペクトルエネルギー触媒により結晶化反応系のおける特定の反応経路に影響を及ぼし、そして/又はそれを指図するための方法を提供することである。
上記方法は、前記スペクトルエネルギー触媒を結晶化反応系に適用する前、及び/又はその間、及び/又はその後、結晶化反応系中に物理的触媒を導入することによって行われ得る。
８．本発明のもう１つの目的は、
所望する結晶化反応系を少なくとも一部触媒するために十分な強度で及び十分な期間、少なくとも１つのスペクトル触媒を適用し；
所望する結晶化反応系を少なくとも一部触媒するために十分な強度で及び十分な期間、少なくとも１つのスペクトルエネルギー触媒を適用し；そして
前記物理的触媒を結晶化反応系に導入する段階を含んで成る、物理的触媒（例えば、種結晶及び／又はエピ基板）を増強することによりスペクトル触媒及びスペクトルエネルギー触媒により結晶化反応系のおける特定の反応経路に影響を及ぼし、そして/又はそれを指図するための方法を提供することである。
上記方法は、前記スペクトル触媒及び/又はスペクトルエネルギー触媒を結晶化反応系に適用する前、及び/又はその間、及び/又はその後、結晶化反応系中に物理的触媒を導入することによって行われ得る。さらに、スペクトル触媒及びスペクトルエネルギー触媒は、適用されるスペクトルエネルギーパターンを形成するために、同時に適用されるか、又はそれらは、物理的触媒が結晶化反応系中に導入される場合と同時に又はそれとは異なった時間で、連続的に適用され得る。
９．本発明のもう１つの目的は、
反応経路を触媒するために十分な強度で及び十分な期間、少なくとも１つのスペクトル触媒を適用し；
反応経路を触媒するために十分な強度で及び十分な期間、少なくとも１つのスペクトルエネルギー触媒を適用し；
反応経路を触媒するのに十分な強度で及び十分な期間、少なくとも１つのスペクトル環境反応条件を適用し、それにより、前記少なくとも１つのスペクトル触媒、前記少なくとも１つのスペクトルエネルギー触媒及び/又は少なくとも１つのスペクトル環境反応条件のいずれかが、同時に適用される場合、それらは適用されるスペクトルエネルギーパターンを形成し；そして
前記物理的触媒を結晶化反応系に導入する段階を含んで成る、物理的触媒（例えば、種結晶及び／又はエピ基板）を伴って又は伴わないで、ペクトル触媒及びスペクトルエネルギー触媒及びスペクトル環境反応条件により、結晶化反応系に対する所望する反応に影響を及ぼし、そして/又はそれを指図するための方法を提供することである。
上記方法は、スペクトル触媒及び/又はスペクトルエネルギー触媒及び/又はスペクトル環境反応条件のいずれか１つ、又はいずれかの組合せを、結晶化反応系に導入することによって行われ得る。同様に、スペクトル触媒及び/又はスペクトルエネルギー触媒及び/又はスペクトル環境反応条件は、連続的に又は断続的に供給され得る。
10. 本発明のもう１つの目的は、
結晶化反応系における特定の反応を触媒するために十分な強度で及び十分な期間、少なくとも１つの適用されたスペクトルエネルギーパターンを適用し、それにより前記少なくとも１つの適用されたスペクトルエネルギーパターンは、触媒スペクトルエネルギーパターン、触媒スペクトルパターン、スペクトル触媒、スペクトルエネルギー触媒、スペクトルエネルギーパターン、スペクトル環境反応条件及びスペクトルパターンから成る群から選択された少なくとも２つのメンバーを含んで成り；そして
少なくとも１つのスペクトルエネルギー触媒を結晶化反応系に適用する段階を含んで成る、適用されるスペクトルエネルギーパターン及びスペクトルエネルギー触媒により結晶化反応系に影響を及ぼし、そしてそれを指図するための方法を提供することである。
上記方法は、前記スペクトルエネルギー触媒を結晶化反応系に適用する前、及び/又はその間、及び/又はその後、結晶化反応系中に適用されるスペクトルエネルギーパターンを導入することによって行われ得る。さらに、スペクトルエネルギー触媒及び適用されるスペクトルエネルギーパターンは、連続的又は断続的に適用され得る。断続的に適用される場合、新規の適用されるスペクトルエネルギーパターンが形成される。
11. 本発明のもう１つの目的は、
結晶化反応系における特定の反応における出発反応体のためのスペクトルエネルギーの少なくとも一部を決定し；
前記結晶化反応系における前記特定の反応における反応生成物のためのスペクトルエネルギーパターンの少なくとも一部を決定し；
必要とされるスペクトルエネルギー触媒（例えば、スペクトル触媒）を決定するために、前記反応体及び反応生成物スペクトルエネルギーパターンから、加法的及び/又は減法的スペクトルエネルギーパターン（例えば、少なくとも１つの磁気周波数）を計算し；
前記必要とされるスペクトルエネルギー触媒の少なくとも一部（例えば、必要とされるスペクトル触媒の少なくとも１つの磁気周波数）を生成し；そして
少なくとも１つの所望する反応生成物を形成するために、前記必要とされるスペクトルエネルギー触媒（例えば、スペクトル触媒）の少なくとも一部を、前記結晶化反応系における特定の反応（例えば、磁気エネルギーによる照射）に適用する段階を含んで成る、スペクトルエネルギー触媒により結晶化反応系に影響を及ぼし、そして/又はそれを指図するための方法を提供することである。
12．本発明のもう１つの目的は、
少なくとも１つの過渡体及び/又は少なくとも１つの中間体の形成及び/又は刺激及び/又は安定化を引き起こし、所望する反応生成物をもたらすために、少なくとも１つのスペクトルエネルギー触媒により結晶化反応系における少なくとも１つの関与体を標的化する段階を含んで成る、スペクトルエネルギー触媒により結晶化反応系に影響を及ぼし、そして/又はそれを指図するための方法を提供することである。
13. 本発明のもう1つの目的は、
少なくとも１つの過渡体及び/又は中間体の形成及び/又は刺激及び/又は安定化を引き起こし、所望する反応速度で所望する反応生成物をもたらすのに十分な時間及び十分な強度で少なくとも１つのスペクトルエネルギーパターンを適用することを含んで成る、少なくとも１つの反応生成物をもたらすためのスペクトルエネルギーパターンにより結晶化反応系を触媒するための方法を提供することである。
14．本発明のもう１つの目的は、
結晶化反応系における少なくとも１つの関与体に、少なくとも１つの適用されるスペクトルエネルギー触媒を適用し；そして
少なくとも１つの過渡体及び/又は中間体の形成及び/又は刺激及び/又は安定化を引き起こし、所望する反応生成物の形成を可能にするために、前記結晶化反応系に少なくとも１つのスペクトル環境反応条件を適用する段階を含んで成る、スペクトルエネルギー触媒及び少なくとも１つのスペクトル環境反応条件により結晶化反応系に影響を及ぼし、そしてそれを指図するための方法を提供することである。
15．本発明のもう1つの目的は、
少なくとも１つの過渡体及び/又は中間体の形成及び/又は刺激及び/又は安定化を引き起こし、所望する反応生成物をもたらすために、少なくとも１つの反応体周波数によりヘテロダインする少なくとも１つの周波数（例えば、電磁）を適用することを含んで成る、少なくとも１つの反応生成物をもたらすためのスペクトルエネルギー触媒により結晶化反応系を触媒するための方法を提供することである。
16．本発明のもう１つの目的は、
所望する反応生成物をもたらすために、反応経路において必要とされるすべての過渡体及び/又は中間体を刺激する適用されるスペクトルエネルギーパターンをもたらすために十分な数の周波数（例、例えば、磁気）及び/又は場（例えば、電場、磁場、及び/又は音場）を適用することを含んで成る、少なくとも１つの反応生成物をもたらす少なくとも１つのスペクトルエネルギーパターンにより結晶化反応系を触媒するための方法を提供することである。
17．本発明のもう１つのの目的は、
少なくとも１つの過渡体及び/又は少なくとも１つの中間体を間接的に形成するために、少なくとも１つの周波数及び/又は場により、結晶化反応系における少なくとも１つの関与体を標的化し、それにより、前記少なくとも１つの過渡体及び/又は少なくとも１つの中間体の形成が追加の少なくとも１つの過渡体及び/又は少なくとも１つの中間体の形成をもたらすことを含んで成る、少なくとも１つの反応生成物をもたらすスペクトルエネルギー触媒により結晶化反応系を触媒するための方法を提供することである。
18．少なくとも１つの過渡体及び/又は少なくとも１つの中間体を間接的に形成するために、結晶化反応系における少なくとも１つの関与体に、少なくとも１つのスペクトルエネルギー触媒を標的化し、それにより、前記少なくとも１つの過渡体及び/又は少なくとも１つの中間体の形成が追加の少なくとも１つの過渡体及び/又は少なくとも１つの中間体の形成をもたらすことを含んで成る、少なくとも１つの反応生成物をもたらすスペクトルエネルギー触媒により結晶化反応系を触媒するための方法を提供することが本発明のもう1つの目的である。
19．直接的な共鳴標的化、調和標的化及び非調和ヘテロダイン標的化から成るアプローチの群から選択された少なくとも１つの標的化アプローチを適用することを含んで成る、所望する反応経路に沿って結晶化反応系を指図するための方法を提供することが本発明の追加の目的である。
これに関して、それらの標的化アプローチが、所望する反応生成物をもたらすために前記結晶化反応系の少なくとも一部における少なくとも１つの過渡体及び/又は少なくとも１つの中間体の形成及び/又は刺激及び/又は安定化を引き起こすことができる。
20．所望する反応生成物をもたらすために少なくとも１つの過渡体及び/又は少なくとも１つの中間体の形成及び/又は刺激及び/又は安定化を引き起こすために結晶化反応系における少なくとも１つの関与体及び/又は少なくとも１つの成分に少なくとも１つの周波数を適用することを含んで成る、結晶化反応系を触媒するための方法を提供することが本発明のもう１つの目的であり、ここで前記少なくとも１つの周波数は、直接共鳴周波数、調和共鳴周波数、非調和ヘテロダイン共鳴周波数、電子周波数、振動周波数、回転周波数、回転−振動周波数、ひょう動周波数、並進周波数、施回周波数、微分裂周波数、超微分裂周波数、電場誘発された周波数、磁場誘発された周波数、サイクロトロン共鳴周波数、軌道周波数、高周波数及び/又は核周波数から成る群から選択された少なくとも１つの周波数を含んで成る。
これに関しては、適用される周波数は、前記結晶化反応系における少なくとも１つの関与体及び/又は少なくとも１つの成分と、直接的に、調和的に又は非調和ヘテロダイン技法により、共鳴する、いずれかの所望する周波数の組合せを包含することができる。
21.少なくとも２種の関与体及び/又は成分間でのエネルギーの移行を可能にするために、結晶化反応系における少なくとも１つの他の関与体及び/又は少なくとも１つの他の成分のスペクトルパターン（例えば、スペクトルパターン）による、結晶化反応系における少なくとも１つの関与体及び/又は少なくとも１つの成分のスペクトルエネルギーパターン（例えば、スペクトルパターン）の少なくとも部分的オーバーラップを引き起こすために少なくとも１つの周波数及び/又は場を適用することを含んで成る、スペクトルエネルギーパターンにより所望する反応経路に沿ってシステムを指図するための方法を提供することが本発明のもう１つの目的である。
22．少なくとも２種の関与体及び/又は成分間でのエネルギーの共鳴移行を可能にするために、結晶化反応系における少なくとも１つの他の関与体及び/又は成分のスペクトルエネルギーパターンによる、結晶化反応系における少なくとも１つの関与体及び/又は成分のスペクトルエネルギーパターンの少なくとも部分的オーバーラップを引き起こすために少なくとも１つのスペクトルエネルギーパターンを適用し、それにより、前記少なくとも１つの反応生成物の形成を引き起こすことを含んで成る、少なくとも１つの反応生成物をもたらすスペクトルエネルギーパターンにより結晶化反応系を触媒するための方法を提供することである。
23．結晶化反応系における少なくとも１つの関与体及び/又は少なくとも１つの成分の転換（例えば、化学的、物理的、相、性質又は他の手段）をもたらすエネルギー移行の発生を引き起こすために前記結晶化反応系における少なくとも１の関与体（例えば、少なくとも１つの反応体）及び/又は成分のスペクトルエネルギーパターン（例えば、スペクトルパターン）の拡張を引き起こすために、少なくとも１つの周波数及び/又は場を適用することを含んで成る、少なくとも１つの反応生成物をもたらすスペクトルエネルギー触媒により結晶化反応系を触媒するための方法を提供するが本発明のもう１の目的である。
これに関しては、前記転換は、いずれかの出発反応体の化学的及び/又は物理的又は結晶性組成及び/又は相のものである反応生成物をもたらすことができる。従って、過渡体のみが、反応生成物への反応体の転換に包含され得る。
24．結晶化反応系における少なくとも１つの関与体及び/又は少なくとも１つの成分の転換（例えば、化学的、物理的、相、性質又は他の手段）をもたらすエネルギーの共鳴移行の発生を引き起こすために前記結晶化反応系における少なくとも１の関与体（例えば、少なくとも１つの反応体）及び/又は成分のスペクトルエネルギーパターン（例えば、スペクトルパターン）の拡張を引き起こすために、適用されるスペクトロエネルギーパターンを適用することを含んで成る、少なくとも１つの反応生成物をもたらすスペクトルエネルギー触媒により結晶化反応系を触媒するための方法を提供するが本発明のもう１の目的である。
転換は、異なる化学組成及び／又は異なる物理的及び／又は結晶性組成及び／又は相を有し、そして／又は出発反応体の化学的及び／又は物理的又は結晶性組成及び／又は相と異なる性質を示す反応生成物をもたらすことができる。
25．本発明のもう１つの目的は、
結晶化反応系を形成し；そして
少なくとも１つの所望する反応経路に沿って前記結晶化反応系を指図するための少なくとも１つのスペクトル環境反応条件を適用することを含んで成る、少なくとも１つのスペクトル環境反応条件を用いることによって結晶化反応系における反応を制御し、そして/又は反応経路を指図するための方法を提供することである。
これに関しては、適用されるスペクトル環境反応条件は、所望する結果を達成するために、単独で、又は他の環境反応条件と組み合わせて使用され得る。さらに、追加のスペクトルエネルギーパターンはまた、他のスペクトル環境反応条件と同時に及び/又は連続的に適用され得る。
26．本発明のもう１つのもう１つの目的は、
所望する反応及び/又は所望する反応経路及び/又は所望する反応速度を得るために、必要とされるスペクトルパターンを決定し；そして
前記必要とされるスペクトルパターンに近いスペクトルパターンを示す触媒（例えば、材料又は材料の組合せ、及び/又はスペクトルエネルギー触媒）を企画することを含んで成る、結晶化反応系に使用されるべき、触媒（例えば種結晶及び／又はエピ基板）がこれまでは存在していない触媒（例えば、物理的触媒及び/又はスペクトルエネルギー触媒）を企画するための方法を提供することである。
これに関しては、前記企画された触媒材料は、１又は複数の材料、及び/又は適切な反応により組合された複数の材料の物理的混合を含んで成る。企画された材料は、結晶化反応系にまた適用され得る１又は複数のスペクトルエネルギーパターンにより、機能的に増強され得る。さらに、異なったスペクトルエネルギーパターンの適用は、異なった態様において、例えば第１のスペクトルエネルギーパターンの適用により第１の反応経路を促進し、そして第２のスペクトルエネルギーパターンの適応により第２の反応経路を促進することにおいて、前記企画された材料の挙動性を引き起こすことができる。同様に、１又は複数の環境反応条件の変更は類似する効果を有する。
さらに、この企画された材料は、すべての型の反応、例えば化学的（有機又は無機）、生物学的、物理的、等（但し、これらだけには限定されない）の反応に適用される。
27．本発明のもう１つの目的は、
発生するスペクトルエネルギーを吸収し、濾過し、トラッピングし、反射し、等のための少なくとも１つの制御手段を提供し；
前記制御手段からの所望するスペクトルエネルギーの放射を可能にし、そして結晶化反応系の少なくとも一部と前記放射されるスペクトルエネルギーとを接触せしめ；そして
前記制御手段からの前記放射されるスペクトルエネルギーの前記結晶化反応系との所望する相互作用を引き起こし、それにより、少なくとも１つの所望する反応経路に沿って前記結晶化反応系を指図することを含んで成る、結晶化反応系との相互作用から、一定の所望しないスペクトルエネルギーの少なくとも一部を妨げることによって、反応を制御し、そして/又は反応経路を指図するための方法を提供することである。
28．結晶化反応系がまた、所望には、一定の反応現象の発生を妨げることを包含することは、前述の本発明の27の目的の個々において理解されるべきである。
29．本発明の1つの目的は、コンディショニングされた関与体により結晶化反応系における反応経路を制御するか又は指図することであり、そして少なくとも１つのコンディショニングできる関与体にスペクトルエネルギーコンディショニングパターン（例えば、スペクトルコンディショニング触媒）を適用することによってコンディショニングされた関与体を生成することを含んで成り、その後、前記コンディショニングできる関与体は、結晶化反応系に包含される関与体の少なくとも１つを開始し、活性化し、そして/又は影響を及ぼす少なくとも１つのコンディショニングされたエネルギー周波数（例えば、磁気エネルギー周波数）を有し、そして/又は結晶化反応系におけるスペクトルエネルギーの続く適用によりそれ自体、影響を及ぼされ得る。
30．本発明のもう１つの目的は、
コンディショニングできる関与体が触媒スペクトルパターンを形成するよう、コンディショニングできる関与体を変性することにより、物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも一部（例えば、物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも１つの周波数）を重複し；そして
コンディショニングされた関与体を、結晶化反応系に適用するか又は導入する段階を含んで成る、結晶化反応系における既知の物理的触媒を置換するための効果的、選択的及び経済的方法を提供することである。
31．本発明のもう１つの目的は、
物理的触媒の磁気スペクトルパターンを決定し；
コンディショニングされた関与体における触媒スペクトルパターンを形成するために、少なくとも１つの電磁エネルギーエミッター源により、コンディショニングできる関与体を条件づけることにより、物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも１つの周波数を重視し；そして コンディショニングされた関与体を、結晶化反応系に適用するか又は導入する段階を含んで成る、それ自体の触媒スペクトルパターンにより結晶化反応系における物理的触媒を増強するための方法を提供することである。
32．本発明のもう１つの目的は、
コンディショニングされた関与体における触媒スペクトルパターンを形成するために、コンディショニングできる関与体を条件づけることにより、物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも一部（例えば、物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも１つの周波数）を重複し；
コンディショニングされた関与体を、結晶化反応系に適用又は導入し；そして
前記コンディショニングされた関与体の触媒スペクトルパターンと組み合わせる場合、適用されたスペクトルエネルギーパターンを形成する少なくとも１つの追加のスペクトルエネルギーパターンを適用する段階を含んで成る、結晶化反応系における既知の物理的触媒を置換するための効果的、選択的及び経済的方法を提供することである。
33．本発明のもう1つの目的は、
物理的触媒の磁気スペクトルパターンを決定し；
コンディショニングされた関与体における触媒スペクトルパターンを形成するために、少なくとも１つの電磁エネルギーエミッターコンディショニング源により、コンディショニングできる関与体を条件づけることにより、物理的触媒の磁気スペクトルパターンの少なくとも１つの周波数を重視し；
コンディショニングされた関与体を、結晶化反応系に適用するか又は導入し；そして
適用されたスペクトルエネルギーパターンを形成するために少なくとも追加のスペクトルエネルギーパターンを適用する（ここで前記適用されたスペクトルエネルギーパターンは、結晶化反応系における少なくとも１つの反応生成物の形成を触媒するのに十分な強度で、及び十分な期間、適用される）段階を含んで成る、結晶化反応系における物理的触媒を置換するための方法を提供することである。
34．本発明のもう１つの目的は、
コンディショニングされた関与体における触媒スペクトルパターンを形成するために、少なくとも１つの電磁エネルギーエミッター源により、コンディショニングできる関与体を条件づけることにより、物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも一部（例えば、物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも１つの周波数）を重複し；
コンディショニングされた関与体を、全反応系に適用するか又は導入し；そして
物理的触媒を結晶化反応系に導入する段階を含んで成る、物理的触媒を増強することにより、スペクトル触媒を有する全反応系に影響を及ぼし、そして/又は指図するための方法を提供することである。
上記方法は、結晶化反応系に前記コンディショニングされた関与体の適用の前、及び/又は適用の後、結晶化反応系中に物理的触媒を導入することにより行われ得る。
35．本発明のもう１つの目的は、
結晶化反応系に、少なくとも１つのコンディショニングされた関与体を適用するか又は導入し；そして
結晶化反応系中に物理的触媒を導入する段階を含んで成る、物理的触媒を増強することにより、コンディショニングされた関与体を有する結晶化反応系に影響を及ぼし、そして/又は指図するための方法を提供することである。
上記方法は、結晶化反応系に前記コンディショニングされた関与体の適用の前、及び/又は適用の後、結晶化反応系中に物理的触媒を導入することにより行われ得る。
36．本発明のもう１つの目的は、
結晶化反応系に、少なくとも１つのコンディショニングされた関与体を適用するか又は導入し；
結晶化反応系を少なくとも部分的に触媒するのに十分な強度で及び十分な期間、少なくとも１つのスペクトルエネルギー触媒を適用し；そして
結晶化反応系中に物理的触媒を導入する段階を含んで成る、物理的触媒を増強することにより、コンディショニングされた関与体及びスペクトロエネルギー触媒を有する結晶化反応系に影響を及ぼし、そして/又は指図するための方法を提供することである。
上記方法は、結晶化反応系に前記コンディショニングされた関与体及び/又はスペクトロエネルギー触媒の適用の前、及び/又は適用の後、結晶化反応系中に物理的触媒を導入することにより行われ得る。さらに、コンディショニングされた関与体及びスペクトルエネルギー触媒は、適用されたスペクトルエネルギーパターンを形成するために同時に適用されるか、又はそれらは、物理的触媒が結晶化反応系に導入されるのと同時に、又はそれとは異なった時間で連続的に適用され得る。
37．本発明のもう１つの目的は、
結晶化反応系に、少なくとも１つのコンディショニングされた関与体を適用するか又は導入し；
反応経路を触媒するのに十分な強度で及び十分な期間、少なくとも１つのスペクトルエネルギー触媒を適用し；
反応経路を触媒するのに十分な強度で及び十分な期間、少なくとも１つのスペクトル環境反応条件を適用し、それにより、前記少なくとも１つのコンディショニングされた関与体は、前記少なくとも１つのスペクトルエネルギー触媒及び/又は少なくとも１つのスペクトル環境反応条件のいずれかが同時に適用される場合、それえらは適用されたスペクトルエネルギーを形成し；そして
結晶化反応系中に前記物理的触媒を導入する段階を含んで成る、物理的触媒を伴って又はそれを伴わないで、コンディショニングされた関与体及びスペクトルエネルギー触媒及びスペクトル環境反応条件により結晶化反応系に影響を及ぼし、そして/又は指図する方法を提供することである。
上記方法は、結晶化反応系に前記コンディショニングされた関与体及び/又はスペクトロエネルギー触媒及び/又はスペクトロ環境反応条件のいずれか1つ又はそれらの組合せの適用の前、及び/又は適用の後、結晶化反応系中に物理的触媒を導入することにより行われ得る。同様に、コンディショニングされた関与体及び/又はスペクトルエネルギー触媒及び/又はスペクトロ環境反応条件は、連続的に又は断続的に適用され得る。
38．本発明のもう１つの目的は、
コンディショニングできる関与体を条件づけるのに十分な強度で及び十分な期間、少なくとも1つの適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターンを適用する段階を含んで成る、適用されたスペクトルエネルギーコンディショニングパターン及び/又はスペクトルエネルギーコンディショニング触媒によりコンディショニングできる関与体を条件づけるための方法を提供することであり、ここで前記少なくとも１つの適用されたスペクトルエネルギーコンディショニングは、触媒スペクトルエネルギーコンディショニングパターン、触媒スペクトルコンディショニングパターン、スペクトルコンディショニング触媒、スペクトルエネルギーコンディショニング触媒、スペクトルエネルギーコンディショニングパターン、スペクトルコンディショニング環境反応条件、及びスペクトルコンディショニングパターンから成る群から選択された少なくとも１つのメンバーを含んで成る。
上記方法は、結晶化反応系中にコンディショニングされた関与体を導入する前、及び/又は導入する間、及び/又は導入した後、結晶化反応系中への適用されるスペクトルエネルギーパターンの導入と組み合わされ得る。さらに、コンディショニングされた関与体及び適用されるスペクトルエネルギーパターンは、連続的に提供され得る。連続的に適用される場合、新規の適用されたスペクトルエネルギーパターンが形成される。
上記方法はまた、コンディショニング反応容器及び/又は反応容器においてコンディショニングできる関与体を条件づけることも含んで成る。コンディショニングできる関与体がまず、反応容器においてコンディショニングされる場合、そのコンディショニングは、結晶化反応系を含んで成るいくつかの又はすべての他の成分が結晶化反応系中に導入される前に生じる。
さらに、反応容器及び/又はコンディショニング反応容器自体は、コンディショニングエネルギーにより処理され得る。反応容器がコンディショニングエネルギーにより処理される場合、そのようなコンディショニング処理は、結晶化反応系を含んで成るいくつかの又はすべての他の成分が反応容器中に導入される前に生じる。
39．本発明のもう１つの目的は、
結晶化反応系における反応体を開始するためのスペクトルエネルギーパターンの少なくとも一部を決定し；
前記結晶化反応系における反応生成物のためのスペクトルエネルギーパターンの少なくとも一部を決定し；
必要とされるコンディショニングされた関与体（例えば、スペクトルコンディショニングされた触媒）を決定するために、前記反応体及び反応生成物スペクトルエネルギーパターンから付加的スペクトルエネルギーパターン（例えば、少なくとも１つの電磁周波数）を計算し；
必要とされるスペクトルエネルギーコンディショニング触媒（例えば、必要とされるスペクトルコンディショニング触媒の少なくとも１つの電磁周波数）の少なくとも一部を生成し；
所望するコンディショニングされた関与体を形成するために、必要とされるスペクトルエネルギーコンディショニング触媒（例えば、スペクトルコンディショニング触媒）の少なくとも一部を、コンディショニングできる関与体（例えば、磁気エネルギーによる照射）に適用し；そして
所望する反応生成物、及び/又は所望する反応速度での所望する反応生成物を形成するために、結晶化反応系に、コンディショニングされた関与体を導入する段階を含んで成る、コンディショニングされた関与体により結晶化反応系に影響に及ぼし、そして指図するための方法を提供することである。
40．本発明のもう１つの目的は、
少なくとも１つのコンディショニングされた関与体の形成及び/又は刺激及び/又は安定化を引き起こすために、少なくとも１つのスペクトルコンディショニングパターンにより、前記コンディショニング結晶化反応系における少なくとも１つのコンディショニングできる関与体を標的化し；そして
前記結晶化反応系における少なくとも１つの所望する反応生成物及び/又は所望するか又は制御された反応速度をもたらすために、結晶化反応系にコンディショニングされた関与体を適用するか又は導入する段階を含んで成る、コンディショニングされた関与体により結晶化反応系に影響に及ぼし、そして指図するための方法を提供することである。
41. 本発明のもう1つの目的は、
コンディショニングされた関与体が結晶化反応系と伝達する場合、所望する反応速度で所望する反応生成物をもたらすために、少なくとも１つのコンディショニングされた関与体の形成及び/又は刺激及び/又は安定化を引き起こすのに十分な時間及び十分な強度で少なくとも１つのスペクトルエネルギーコンディショニングパターンを適用することを含んで成る、少なくとも１つの反応生成物をもたらすためのコンディショニングされた関与体により結晶化反応系を触媒するための方法を提供することである。
42．本発明のもう１つの目的は、
結晶化反応系に、少なくとも１つのコンディショニングされた関与体を適用するか又は導入し；そして
少なくとも１つの過渡体及び/又は中間体の形成及び/又は刺激及び/又は安定化を引き起こし、所望する反応生成物の形成を可能にするために、前記結晶化反応系に少なくとも１つのスペクトル環境反応条件を適用する段階を含んで成る、コンディショニングされた関与体及び少なくとも１つのスペクトル環境反応条件により結晶化反応系に影響を及ぼし、そしてそれを指図するための方法を提供することである。
43．本発明のもう1つの目的は、
少なくとも１つのコンディショニングされた関与体の形成及び/又は刺激及び/又は安定化を引き起こすために、少なくとも１つのコンディショニングできる関与体周波数によりヘテロダインする少なくとも１つの周波数（例えば、電磁）を適用することを含んで成る、少なくとも１つのコンディショニングされた関与体をもたらすためのスペクトルエネルギーコンディショニングパターンによりコンディショニングされた関与体を形成するための方法を提供することである。
44．本発明のもう１つの目的は、
少なくとも１つのコンディショニングされた関与体の形成をもたらす、適用されるスペクトルエネルギーコンディショニングパターンをもたらすために十分な数の周波数（例、例えば、磁気）及び/又は場（例えば、電場、磁場、及び/又は音場）を適用することを含んで成る、少なくとも１つのコンディショニングされた関与体をもたらす少なくとも１つのスペクトルエネルギーコンディショニングパターンによりコンディショニングされた関与体を形成するための方法を提供することである。
45．本発明のもう１つの目的は、
コンディショニングされた関与体を形成するために、少なくとも１つの周波数及び/又は場により、結晶化反応系に導入される前、少なくとも１つのコンディショニングできる関与体をコンディショニング標的化することを含んで成る、少なくとも１つのコンディショニングされた関与体をもたらすスペクトルエネルギーコンディショニング触媒によりコンディショニングされた関与体を形成するための方法を提供することであり、それにより、前記少なくとも１つのコンディショニングされた関与体の形成が、前記コンディショニングされた関与体が前記結晶化反応系中に導入される場合、少なくとも１つの過渡体及び/又は少なくとも１つの中間体の形成をもたらす。
46．少なくとも１つの過渡体及び/又は少なくとも１つの中間体及び/又は少なくとも１つの反応生成物が結晶化反応系において形成されるよう、前記結晶化反応系における少なくとも１つの反応が開始される場合、前記結晶化反応系に存在する少なくとも１つのコンディショニングできる関与体（例えば、少なくとも１つのスペクトルエネルギー触媒）を形成するために少なくとも１つのスペクトルエネルギーコンディショニング触媒をコンディショニング標的化することを含んで成る、少なくとも１つの反応生成物をもたらすコンディショニングされた関与体により全反応系を触媒するための方法を提供することがもう１つの目的である。
47．直接的共鳴コンディショニング標的化、調和コンディショニング標的化及び非調和へテロダインコンディショニング標的化から成るアプローチの群から選択された少なくとも１つのコンディショニング標的化アプローチを、少なくとも１つのコンディショニングできる関与体に適用することを含んで成る、所望する反応経路に沿って結晶化反応系を指図するための方法を提供することが本発明のさらなる目的である。
これに関しては、それらのコンディショニング標的化アプローチは、所望する反応速度で所望する反応生成物をもたらすために、少なくとも１つの過渡体及び/又は少なくとも１つの中間体の形成及び/又は刺激及び/又は安定化を引き起こすことができるコンディショニングされた関与体の形成をもたらすことができる。
48．少なくとも１つのコンディショニングされた関与体の形成及び/又は刺激及び/又は安定化を引き起こすために少なくとも１つのコンディショニングできる関与体に少なくとも１つのコンディショニング周波数を適用することを含んで成る、少なくとも１つのコンディショニングできる関与体を条件付けるための方法を提供することが本発明のもう１つの目的であり、ここで前記少なくとも１つの周波数は、直接共鳴コンディショニング周波数、調和共鳴コンディショニング周波数、非調和ヘテロダインコンディショニング共鳴周波数、電子コンディショニング周波数、振動コンディショニング周波数、回転コンディショニング周波数、回転−振動コンディショニング周波数、微分裂コンディショニング周波数、超微分裂コンディショニング周波数、電場誘発されたコンディショニング周波数、磁場誘発されたコンディショニング周波数、サイクロトロン共鳴コンディショニング周波数、軌道コンディショニング周波数、及び/又は核コンディショニング周波数から成る群から選択された少なくとも１つの周波数を含んで成る。
これに関しては、適用されるコンディショニング周波数は、少なくとも１つのコンディショニングできる関与体及び/又は前記コンディショニングできる関与体の少なくとも１つの成分と、直接的に、調和的に又は非調和ヘテロダイン技法により、共鳴する、いずれかの所望するコンディショニング周波数又はコンディショニング周波数の組合せを包含することができる。
49.コンディショニングされた関与体及び関与体及び/又は成分間でのエネルギーの移行を可能にするために、結晶化反応系における少なくとも１つの関与体及び/又は少なくとも１つの他の成分のスペクトルエネルギーパターン（例えば、スペクトルパターン）との少なくとも部分的オーバーラップに、１つのコンディショニングされた関与体のコンディショニングされたスペクトロエネルギーパターン（例えば、スペクトルコンディショニングパターン）を引き起こすための少なくとも１つのコンディショニング周波数及び/又はコンディショニング場を適用することを含んで成る、コンディショニングされた関与体により所望する反応経路に沿って結晶化反応系を指図するための方法を提供することが本発明のもう１つの目的である。
50．コンディショニングされた関与体及び関与体及び/又は成分間でのエネルギーの移行を可能にするために、結晶化反応系における少なくとも１つの他の関与体及び/又は成分のスペクトルエネルギーパターンとの少なくとも部分的オーバーラップを、結晶化反応系における少なくとも１つのコンディショニングされた関与体のコンディショニングされたスペクトルエネルギーパターンに引き起こすための少なくとも１つのコンディショニング関与体に少なくとも１つのスペクトルエネルギーコンディショニングパターンを適用することを含んで成る、少なくとも１つの反応生成物をもたらすコンディショニングされた関与体により結晶化反応系を触媒するための方法を提供することが本発明のもう１つの目的である。
51．結晶化反応系における少なくとも１つの関与体及び/又は少なくとも１つの成分の転換（例えば、化学的、物理的、相、性質又は他の手段）をもたらす、結晶化反応系におけるコンディショニングされた関与体と少なくとも１つの関与体との間でのエネルギーの移行を引き起こすために前記コンディショニングされた関与体のコンディショニングされたスペクトルエネルギーパターン（例えば、コンディショニングされたスペクトルパターン）の拡張を引き起こすために、少なくとも１つの周波数及び/又は場を適用することを含んで成る、少なくとも１つの反応生成物をもたらすコンディショニングされた関与体により結晶化反応系を触媒するための方法を提供するが本発明のもう１の目的である。
これに関しては、前記転換は、いずれかの出発反応体及び/又はコンディショニングされた関与体の化学的及び/又は物理的又は結晶組成及び/又は相のいずれよりも、異なった化学的及び/又は物理的又は結晶組成及び/又は相ものである反応生成物をもたらすことができる。従って、過渡体のみが、反応生成物への反応体の転換に包含され得る。
52．本発明のもう１つの目的は、
コンディショニングされた関与体を含んで成る結晶化反応系を形成し；そして
所望する反応経路に沿って前記結晶化反応系を指図するための少なくとも１つのスペクトル環境反応条件を適用することを含んで成る、少なくとも１つのコンディショニングされた関与体及び少なくとも１つのスペクトル環境反応条件を用いることによって反応経路を制御し、そして/又は指図するための方法を提供することである。
これに関しては、適用されるスペクトル環境反応条件は、所望する結果を達成するために、単独で、又は他の環境反応条件と組み合わせて使用され得る。さらに、追加のスペクトルエネルギーパターンはまた、他のスペクトル環境反応条件と同時に及び/又は連続的に適用され得る。
53．本発明のもう１つのもう１つの目的は、
所望する反応及び/又は所望する反応経路及び/又は所望する反応速度を得るために、必要とされるスペクトルパターンを決定し；そして
適切なスペクトロエネルギーコンディショニングパターンに暴露される場合、前記必要とされるスペクトルパターンに近いコンディショニングされたスペクトルパターンを示すコンディショニングできる関与体（例えば、材料又は材料の組合せ、）を企画することを含んで成る、結晶化反応系に使用されるべき、触媒がこれまでは存在していない、結晶化反応系において、コンディショニングされると、触媒として使用されるコンディショニングできる関与体（例えば、物理的触媒及び/又はスペクトルエネルギー触媒）を企画するための方法を提供することである。
これに関しては、前記企画されたコンディショニングできる関与体は、１又は複数の材料、及び/又は適切な反応、例えば化学反応により組合された複数の材料の物理的混合を含んで成る。企画されたコンディショニングできる関与体材料は、コンディショニング結晶化反応系にまた適用され得る１又は複数のスペクトルエネルギーコンディショニングパターンにより、機能的に増強され得る。さらに、異なったスペクトルエネルギーコンディショニングパターンの適用は、コンディショニングされると、結晶化反応系において、異なった態様で、例えば第１のスペクトルエネルギーコンディショニングパターンの適用により第１の反応経路を促進し、そして第２のスペクトルエネルギーコンディショニングパターンの適応により第２の反応経路を促進することにおいて、前記企画された材料の挙動性を引き起こすことができる。同様に、１又は複数の環境コンディショニング反応条件の変更は類似する効果を有する。
さらに、この企画されたコンディショニングできる関与体又は材料は、すべての型の反応を含み、例えば化学的（有機又は無機）、生物学的、物理的、等（但し、これらだけには限定されない）の反応に適用される。
54．結晶化反応系がまた、所望には、一定の反応現象の発生を妨げることを包含することは、前述の本発明の29−53の目的の個々において理解されるべきである。
55．本発明のもう１つの目的は、上記目的１〜28に示される個々の技法と共に、少なくとも１つのコンディショニングされた関与体を使用すること；及び上記目的29〜54に示される個々の技法と共に少なくとも１つの追加のスペクトルエネルギーパターンを使用することである。
操作のいずれかの特定の理論又は説明により拘束されることは所望しないが、周波数が適合する場合、エネルギーが移行すると思われる。このエネルギーの移行は、２種の存在物間でのエネルギーの共有であり得、そして例えば、１つの存在物からもう１つの存在物へのエネルギーの移行であり得る。前記存在物は、例えば両者とも物質であり得、又は１つの存在物は物質であり、そして他はエネルギー（例えば、エネルギースペクトルエネルギーパターン、例えば磁気周波数及び/又は電場及び/又は磁場であり得る）である。
図１ａは音波または電磁波の図解を示す。 図１ｂ音波または電磁波の図解を示す。 図１ｃは図１ａおよび１ｂの波の組合せから生じる合成波を示す。 図２ａおよび２ｂは、振幅は異なるが周波数が同じの波を示す。図２ａは低振幅波を示す。 図２ａおよび２ｂは、振幅は異なるが周波数が同じの波を示す。図２ｂは高振幅波を示す。 図３ａおよび３ｂは度数図を示す。図３ａは時間対振幅のプロットを示す。 図３ａおよび３ｂは度数図を示す。図３ｂは周波数対振幅のプロットを示す。 ヘテロダイン発生過程の特定例を示す。 図４からのヘテロダイン化系列のグラフ例を示す。 フラクタル図を示す。 フラクタル図を示す。 フラクタル図を示す。 フラクタル図を示す。 図７ａは水素エネルギー準位図を示す。 図７ｂは水素エネルギー準位図を示す。 図８ａ〜８ｃは三つの異なる単純反応プロフィールを示し、図８ａはそののうちの１つを示す。 図８ａ〜８ｃは三つの異なる単純反応プロフィール示し、図８ｂはそのうち１つを示す。 図８ａ〜８ｃは三つの異なる単純反応プロフィール示し、図８ｃはそのうち１つを示す。 図９ａは水素用の細かい度数図曲線を示す。 図９ｂは水素用の細かい度数図曲線を示す。 水素用の種々の周波数および強度を示す。 図１１ａは誘導放出／反転分布による二つの光増幅図を示す。 図１１ｂは誘導放出／反転分布による二つの光増幅図を示す。 共振周波数がｆ0、上位周波数＝ｆ2および下位周波数＝ｆ1であり、ｆ1およびｆ2がｆ0の振幅のほぼ５０％にあたる共振曲線を示す。 図１３ａおよび１３ｂは異なる線質係数を有する二つの異なる共振曲線を示す。図１３ａは高いＱを有する狭い共振曲線を示す。 図１３ａおよび１３ｂは異なる線質係数を有する二つの異なる共振曲線を示す。図１３ｂは低いＱを有する狭い共振曲線を示す。 基本共振周波数（曲線Ａ）および倍音周波数（曲線Ｂ）での二つの異なるエネルギー転位曲線を示す。 図１５ａ〜ｃはスペクトル・パターンが三つの異なる温度でいかに変化するかを示す。図１５ａは低温でのものである。 図１５ａ〜ｃはスペクトル・パターンが三つの異なる温度でいかに変化するかを示す。図１５ｂは中程度の温度でのものである。 図１５ａ〜ｃはスペクトル・パターンが三つの異なる温度でいかに変化するかを示す。図１５ｃは高温でのものである。 ｆ2−ｆ1に対応する線幅を示すスペクトル曲線である。 図１７ａおよび１７ｂは二つの振幅対周波数曲線を示す。図１７ａは低温でのはっきりしたスペクトル曲線を示す。 図１７ａおよび１７ｂは二つの振幅対周波数曲線を示す。図１７ｂはより高温でのスペクトル曲線の重なりを示す。 図１８ａは温度の赤外吸収スペクトル分解能に及ぼす影響を示す。 図１８ｂは黒体放射を示す。 図１８ｃは低温での曲線ＡおよびＣ、ならびにより高い温度での広がり曲線ＡおよびＣ*を示し、Ｃ*もまた変位している。 圧力による幅の広がりの化合物ＮＨ3に及ぼす影響を表すスペクトル・パターンを示す。 単一化合物に対する三つの異なる圧力での圧力により幅の広がった線の理論形状を示す。 図２１ａおよび２１ｂは高まる圧力でのスペクトル・パターンの変化の実験確認を示す二つのグラフである。図２１ａは空気中の水蒸気の吸収を表すスペクトル・パターンに対応する。 図２１ａおよび２１ｂは高まる圧力でのスペクトル・パターンの変化の実験確認を示す二つのグラフである。図２１ｂは１気圧でのＮＨ3の吸収に対応するスペクトル・パターンである。 図２２ａは単一原子からの放射の表示を示す。 図２２ｂは原子団からの放射の表示を示す。 図２３ａ〜ｄはそれらの３個が自己吸収パターンを表す４個の異なるスペクトル曲線を示す。図２３ａはいかなる自己吸収をも示さない標準スペクトル曲線である。 図２３ａ〜ｄはそれらの３個が自己吸収パターンを表す４個の異なるスペクトル曲線を示す。図２３ｂは自己吸収のせいでの共振周波数の変位を示す。 図２３ａ〜ｄはそれらの３個が自己吸収パターンを表す４個の異なるスペクトル曲線を示す。図２３ｃは自己吸収のせいでの自己反転スペクトル・パターンを示す。 図２３ａ〜ｄはそれらの３個が自己吸収パターンを表す４個の異なるスペクトル曲線を示す。図２３ｄは自己反転スペクトル・パターンの減衰例を示す。 図２４ａはヘキサン中のアルコールおよびフタル酸の吸収スペクトルを示す。 図２４ｂはアルコールおよび四塩化炭素中のヨウ素の吸収に対する吸収スペクトルを示す。 図２４ｃは溶質フェニルアゾフェノールに及ぼすアルコールおよびベンゼン混合物の影響を示す。 図２５ａは酸化アルミニウムの４面体単位表示を示す。 図２５ｂは二酸化ケイ素に対する４面体単位表示を示す。 図２６ａは酸素により結合されるアルミニウムまたはシリコンに対する切断８面体結晶構造を示す。 図２６ｂはゼオライトを表すために一緒に結合された複数の切断８面体を示す。 図２６ｃは酸素橋により一緒に結合されるゼオライト「Ｘ」および「Ｙ」に対する切断８面体を示す。 銅およびビスマスの亜鉛／カドミウム線比率に及ぼす影響を示す。 マグネシウムの銅／アルミニウム強度比率に及ぼす影響を示すグラフである。 以下の濃度：ａ）０．０１Ｍ、ｂ）０．０３Ｍ、ｃ）０．０６Ｍ、ｄ）０．１０Ｍ、ｅ）０．１５Ｍでの四塩化炭素溶液中のＮ−メチル・ウレタンの原子スペクトル周波数に及ぼす濃度の影響を示す。 水素の放出スペクトルに対応するプロットを示す。詳細には、図３０ａは水素に対するバルマー系列２に対応する。 水素の放出スペクトルに対応するプロットを示す。詳細には、図３０ｂは４５６ＴＨｚ周波数の水素に対する放出スペクトルに対応する。 ４５６ＴＨｚ周波数の水素に対する高分解能レーザー飽和スペクトルに対応する。 一般的なスペクトル曲線下で存在する微細分離周波数を示す。 微細構造周波数（α）における原子電子準位（ｎ）の図に対応する。 水素原子のｎ＝１およびｎ＝２準位の微細構造を示す。 炭素、酸素およびフッ素の最も低いエネルギー準位に対する多重項分離を示す：４３．５ｃｍ＝１．３ＴＨｚ、１６．４ｃｍ-1＝４９０ＧＨｚ、２２６．５ｃｍ-1＝６．７７ＴＨｚ、１５８．５ｃｍ-1＝４．７４ＴＨｚ、４０４ｃｍ-1＝１２．１ＴＨｚ。 波長１０μｍ2でのＳＦ6の振動帯域を示す。 図３７ａは特定の周波数を拡大した図３６に示されるものに類似のスペクトル・パターンを示す。 図３７ｂは化合物ＳＦ6に対する微細構造周波数をより詳細に示す。 分子に対する各種エネルギー準位に対応するエネルギー準位図を示し、回転は「Ｊ」に対応し、振動は「ν」に対応し、電子準位は「ｎ」に対応する。 図３９ａおよび３９ｂは干渉計により記録されるガス状塩化水素の純粋な回転吸収スペクトルに対応し、図３９ｂはより低い分解能での図３９ａと同じスペクトルを示す（すなわち、いかなる微細な周波数も示さない）。 図３９ａおよび３９ｂは干渉計により記録されるガス状塩化水素の純粋な回転吸収スペクトルに対応し、図３９ｂはより低い分解能での図３９ａと同じスペクトルを示す（すなわち、いかなる微細な周波数も示さない）。 シアン化水素に対する回転スペクトルに対応する。「Ｊ」は回転準位に対応する。 Ａ（ν1−ν5）、Ｂ＝ν1−２ν5での周波数帯域を示すスペクトル帯域におけるν1およびν5の追加ヘテロダインに対応するスペクトルを示す。 基底状態におけるＣＯに対する第１の４回転周波数を示す微細構造スペクトルのグラフ表示を示す。分子微細構造回転周波数間の差（ヘテロダイン）は、２Ｘ回転定数Ｂである（すなわち、ｆ2−ｆ1＝２Ｂ）。この場合、Ｂ＝５７．６ＧＨｚ（５７，６３５．９７０ＭＨｚ）。 図４３ａはＬｉＦに対する回転および振動周波数（ＭＨｚ）を示す。 図４３ｂはＬｉＦに対する回転と振動周波数間の差を示す。 ３価分子ＯＣＳに対する回転遷移Ｊ＝１→２を示す。振動状態は、丸括弧中の振動量子数（ν1、ν2、ν3）により与えられ、ν2は上付き文字［ｌ］を有する。この場合、ｌ＝１。下付き文字１はｌ型２重項のより低い周波数成分に適用され、２はより高い周波数成分に適用される。（０１1０）および（０１1０）での２ラインは、ｑlにより分離されるｌ型２重項である。 ＳＦ6に対する回転−振動帯域および微細構造周波数を示す。 ゼロから３００に拡大されたＳＦ6に対する微細構造スペクトルを示す。 図４７ａおよび４７ｂは超微細構造周波数を示すＳＦ6の微細構造からの２曲線の拡大を示す。超微細構造曲線の一定の開きに注目すること。図４７ａは図４６中の単一星印（*）の付いた曲線の拡大を示す。 図４７ａおよび４７ｂは超微細構造周波数を示すＳＦ6の微細構造からの２曲線の拡大を示す。超微細構造曲線の一定の開きに注目すること。図４７ｂは図４６中の二重星印（**）の付いた曲線の拡大を示す。 水素にとってのｎ＝２からｎ＝３への遷移における超微細構造に対する超微細分離に対応するエネルギー準位図を示す。 ＣＨ3Ｉの回転遷移に対するＪ＝１→２における超微細構造を示す。 基底振動状態におけるＣｌＣＮに対するＪ＝１→２遷移の超微細構造を示す。 ＮＯ分子に対するエネルギー準位図および超微細周波数を示す。 ＮＨ3に対する超微細周波数に対応するスペクトルを示す。 回転準位Ｊ＝３に対するＮＨ3スペクトルの超微細構造および重複を示す。図５３における上部曲線は実験データを示し、一方、下部曲線は理論計算から誘導される。周波数は左から右へ６０ＫＨｚ間隔で増大する。 回転準位Ｊ＝４に対するＮＨ3スペクトルの超微細構造および重複を示す。図５４のそれぞれにおいて、上部曲線は実験データを示し、一方、下部曲線は理論計算から誘導される。周波数は左から右へ６０ＫＨｚ間隔で増大する。 カリウムに対するシュタルク効果を示す。詳細には、４Sおよび５Pエネルギー準位の電界への図式依存関係である。 電界スクエアに対して５ｐ2Ｐ1/2←４ｓ2Ｓ1/2、3/2遷移波数のゼロ磁場位置からの逸脱をプロットしたグラフを示す。 電界強度の関数としての、ＣＨ3Ｃｌに対するＪ＝０→１回転遷移の周波数成分を示す。周波数はメガサイクル（ＭＨｚ）で与えられ、電界強度（ｅｓｕ ｃｍ）は電界Ｅ2のスクエアとしてｅｓｕ2／ｃｍ2で与えられる。 分子ＯＣＳのＪ＝１→２遷移におけるシュタルク効果の理論値および実験測定値を示す。変更のない絶対回転周波数はゼロにプロットされ、周波数分離および変位は元の周波数より高いかまたは低いＭＨｚとして表示される。 非対称の先端分子の回転における遷移に対するシュタルク成分のパターンを示す。詳細には、（ａ）はＪ＝４→５遷移を示し、（ｂ）はＪ＝４→４遷移を示す。電界は完全なスペクトル分解に対して十分に大きい。 種々の周波数での適用電界に伴うＪ＝１→２遷移におけるＯＣＳ分子に対するシュタルク効果を示す。「ａ」曲線は静的直流電界によるシュタルク効果を示し、「ｂ」曲線は１ＫＨｚ電界によるシュタルク周波数の広がりおよびぶれを示し、「ｃ」曲線は１，２００ＫＨｚの電界による通常のシュタルク型効果を示す。 図６１ａはシュタルク導波の構造を示す。 図６１ｂはシュタルク導波における電界分布を示す。 図６２ａはナトリウム「Ｄ」線に対するゼーマン効果を示す。 図６２ｂはナトリウム「Ｄ」線に対するゼーマン効果における遷移のエネルギー準位図を示す。 磁界関数としての酸素原子の基底項の分離を示すグラフである。 シリコンの「３Ｐ」状態に対するゼーマン効果の磁界強度への依存性を示すグラフである。 図６５ａは正常のゼーマン効果を示す絵である。 図６５ｂは異常ゼーマン効果を示す絵である。 亜鉛3Ｐ→3Ｓに対する異常ゼーマン効果を示す。 図６７ａは４個のゼーマン分離周波数のグラフ表示を示す。 図６７ｂは４個の新しい差ヘテロダイン発生のグラフ表示を示す。 常磁性分子における二つの異なる遷移に対する一般的なゼーマン分離パターンのグラフを示す。 表の横に一覧される水素の周波数、および表の縦に一覧される白金の周波数を示す。 表の横に一覧される水素の周波数、および表の縦に一覧される白金の周波数を示す。 表の横に一覧される水素の周波数、および表の縦に一覧される白金の周波数を示す。 表の横に一覧される水素の周波数、および表の縦に一覧される白金の周波数を示す。 表の横に一覧される水素の周波数、および表の縦に一覧される白金の周波数を示す。 表の横に一覧される水素の周波数、および表の縦に一覧される白金の周波数を示す。 図７０は、７つの異なる単位胞の概略図を次の順序で示す：ａ−立方晶、ｂ−正方晶、ｃ−斜方晶、ｄ−単斜晶、ｅ−三斜晶、ｆ−六方晶、ｇ−三方晶／菱面体。 図７１は、等間隔の点の線から成る一次元格子システムを示す。 図７２は、体心立方晶格子構造の概略図を示す。 図７３は、面心格子構造の概略図を示す。 図７４は、面心立方晶格子構造の概略図を示す。 図７５は、塩化ナトリウムの固体形態と液体形態の間の平衡関係を示す相図である。 図７６ａは、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）の立方晶構造のクリノグラフ投影図を示す。 図７６ｂは、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）の立方晶構造のクリノグラフ投影図を示す。 図７７は、ナトリウムと塩素の丸いイオンで表された塩化ナトリウムの立方晶構造単位胞のクリノグラフ投影図を示す。 図７８は、単純な二元相図の斜視図を示す。 図７９は、水和物を形成する固体の溶解度曲線の一例である相図を示す。 図７９ａは、いろいろな水中の溶液に対する温度の関数としてのいくつかの溶解度曲線を示す。 図８０ａは、炭素の相図を示す。 図８０ｂは、グラファイトの六方晶構造の立方晶構造のクリノグラフ投影図を示す。 図８０ｃは、ダイアモンドの立方晶構造のクリノグラフ投影図を示す。 図８１ａは、シリカ（ＳｉＯ2）の２つの相図の１つを示す。 図８１ｂは、シリカ（ＳｉＯ2）の２つの相図の１つを示す。 図８１ｃは、立方晶のβ−クリストバライトの単位法のクリノグラフ投影図を示す。 図８１ｄは、α−水晶の菱面体構造の平面図を示す。 図８１ｅは、β−水晶の六方晶構造の平面図を示す。 図８２ａは、Ｂａ2ＴｉＯ4／ＴｉＯ2システムの相図を示す。 図８２ｂは、チタン酸バリウムの理想化された立方晶構造（すなわち、ペロブスカイト構造）の単位胞のクリノグラフ投影図を示す。 図８２ｃは、バリウム、チタン及び酸素イオンの格子関係の平面図を示し、Ｔｉ4 -の中心イオンがその格子位置の範囲で動く余地があることを示している。 図８３ａは、水に関するいろいろな相図の１つを示す。 図８３ｂは、水に関するいろいろな相図の１つを示す。 図８３ｃは、水に関するいろいろな相図の１つを示す。 図８３ｄは、氷の六方晶構造のクリノグラフ投影図を示す。 図８４ａは、ＭｇＯ／Ｆｅ2Ｏ3の二元システムを示す。 図８４ｂは、Ｍｇ2ＳｉＯ4（フォルステライト）の理想化された斜方晶構造の平面図を示す。 図８５ａは、ＦｅＯ／Ｆｅ２Ｏ３システムの相関係を示す。 図８５ｂは、α−鉄の立方晶体心構造の４つの単位胞のクリノグラフ投影図を示す。 図８６ａは、三元共晶組成物の空間ダイアグラムを示す。 図８６ｂは、ある完全なシリーズの固溶体の空間ダイアグラムを示す。 図８６ｃは、図８６ａに示された元素“Ａ”の結晶化経路を示す。 図８７ａは、オレイン酸、エルシン酸、アスクレピン酸、及びパルミトレイン酸で見られるδ−α変換の分子モデルを示す。 図８７ｂは、ゴンドイン酸のα−形態とδ−形態の単結晶形態を示す。 図８７ｃは、ゴンドイン酸のα−形態とδ−形態のラマン散乱Ｃ−Ｃストレッチング・バンドを示す。 図８７ｄは、ゴンドイン酸とアスクレピン酸の混合物の相図を示す。 図８７ｅは、ゴンドイン酸とオレイン酸の混合物の相図を示す。 図８８は、実施例１に従って塩化ナトリウム結晶を成長させるのに用いた装置の概略図を示す。 図８９ａは、図８８に示された装置の“Ａ”側に形成された結晶の４Ｘでの光学顕微鏡写真である。 図８９ｂは、周辺光の条件下で形成された結晶の４Ｘでの光学顕微鏡写真である。 図８９ｃは、図８８に示された装置の“Ａ”側と“Ｂ”側で見られた結晶化の量の比較を示す。 図９０は、実施例２に従って塩化ナトリウム結晶を成長させるのに用いた装置の概略図を示す。 図９１ａは、ナトリウム・ランプによる照明で成長させた塩化ナトリウム結晶の透過光光学顕微鏡写真を示す。 図９１ｂは、タングステン・ランプ（４２５０Åでフィルター）で照明された塩化ナトリウム結晶の成長を示す。 図９１ｃは、タングステン・ランプ（６２００Åでフィルター）で照明された塩化ナトリウム結晶の成長を示す。 図９２は、古典的な飽和溶液を調製するのに用いた装置の概略図を示す。 図９３は、スペクトル的にコンディショニングされた溶液を調製するのに用いた装置の概略図を示す。 図９４は、上方コーン送達システムから結晶を成長させるのに用いた実験の概略図を示す。 図９５は、下方コーン送達システムから結晶を成長させるのに用いた実験の概略図を示す。 図９６は、上方シリンダー送達システムから結晶を成長させるのに用いた装置の概略図を示す。 図９７ａは、本発明のいろいろな実施例に従ってスペクトル・エネルギーを異なる場所（及び場所の組み合わせ）から入射させて結晶を成長させるのに用いた異なる装置のいろいろな概略図の１つを示す。 図９７ｂは、本発明のいろいろな実施例に従ってスペクトル・エネルギーを異なる場所（及び場所の組み合わせ）から入射させて結晶を成長させるのに用いた異なる装置のいろいろな概略図の１つを示す。 図９７ｃは、本発明のいろいろな実施例に従ってスペクトル・エネルギーを異なる場所（及び場所の組み合わせ）から入射させて結晶を成長させるのに用いた異なる装置のいろいろな概略図の１つを示す。 図９７ｄは、本発明のいろいろな実施例に従ってスペクトル・エネルギーを異なる場所（及び場所の組み合わせ）から入射させて結晶を成長させるのに用いた異なる装置のいろいろな概略図の１つを示す。 図９７ｅは、本発明のいろいろな実施例に従ってスペクトル・エネルギーを異なる場所（及び場所の組み合わせ）から入射させて結晶を成長させるのに用いた異なる装置のいろいろな概略図の１つを示す。 図９７ｆは、本発明のいろいろな実施例に従ってスペクトル・エネルギーを異なる場所（及び場所の組み合わせ）から入射させて結晶を成長させるのに用いた異なる装置のいろいろな概略図の１つを示す。 図９７ｇは、本発明のいろいろな実施例に従ってスペクトル・エネルギーを異なる場所（及び場所の組み合わせ）から入射させて結晶を成長させるのに用いた異なる装置のいろいろな概略図の１つを示す。 図９７ｈは、実施例８ｂの溶解度実験に用いられた装置の概略図である。 図９８ａは、塩化ナトリウムと水の飽和溶液から対照として約１８時間成長させた後の塩化ナトリウム結晶の光学顕微鏡写真を示す。 図９８ｂは、塩化ナトリウムと水の飽和溶液からスペクトル結晶化法によって成長させた塩化ナトリウム結晶の光学顕微鏡写真を示す。 図９８ｃは、塩化ナトリウムと水の非飽和溶液からスペクトル結晶化法によって成長させた塩化ナトリウム結晶化の光学顕微鏡写真を示す。 図９８ｄは、塩化ナトリウムと水の非飽和溶液からスペクトル結晶化法によって成長させた塩化ナトリウム結晶化の光学顕微鏡写真を示す。 図９８ｅは、塩化ナトリウムと水の非飽和溶液からスペクトル結晶化法によって成長させた塩化ナトリウム結晶化の光学顕微鏡写真を示す。 図９８ｆは、塩化ナトリウムと水の飽和溶液からスペクトル結晶化法によって成長させた塩化ナトリウム結晶の光学顕微鏡写真を示す。 図９８ｇは、図９８ｆからの最大の結晶を示す光学顕微鏡写真である。 図９８ｈは、溶液性質方法の関数としての形成された塩化ナトリウム結晶の量の光学顕微鏡写真比較を示す。 図９８ｉは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｊは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｋは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｌは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｍは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｎは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｏは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｐは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｑは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｒは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｓは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｔは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｕは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｖは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｗは、実施例６に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｘは、実施例６に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｙは、実施例６に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ｚは、実施例６に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ａａは、実施例６に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ａｂは、実施例６に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ａｃは、実施例６に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ａｄは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９８ａｅは、実施例４に従って成長させた結晶に対応する光学顕微鏡写真の１つである。 図９９は、実施例７ａで説明されている、ブンゼン・バーナーがホットプレート上の塩化ナトリウムと水の溶液を熱している形の実験装置構成の概略図を示す。 図１００は、実施例７ｂで説明されている、ブンゼン・バーナーがホットプレート上の塩化ナトリウムと水の溶液を熱し、ナトリウム・ランプがビーカーの側面に電磁スペクトル・パタンを放出している形の実験装置構成の概略図を示す。 図１０１は、実施例７ｃで説明されている、ナトリウム・ランプがビーカーの底から塩化ナトリウムと水の溶液を熱している形の実験装置構成の概略図を示す。 図１０２は、Accumet AR20メータ１０７と共に用いるｐＨ電極１０９の概略図を示す。 図１０３ａは、ｐＨを時間の関数として示す実験データのグラフであり、実施例７ａの実験装置構成に対応している。 図１０３ｂは、ｐＨを時間の関数として示す実験データのグラフであり、実施例７ｂの実験装置構成に対応している。 図１０３ｃは、ｐＨを時間の関数として示す実験データのグラフであり、実施例７ｃの実験装置構成に対応している。 図１０３ｄは、実験７ａ、７ｂ、及び７ｃの３つの異なる実験条件の平均を示すグラフであり、全部を単一のプロットに重ねている。 図１０３ｅは、ｐＨを時間の関数として示す実験データのグラフであり、実施例７ｄの実験装置構成に対応している。 図１０３ｆは、ｐＨを時間の関数として示す実験データのグラフであり、実施例７ｅの実験装置構成に対応している。 図１０３ｇは、実験７ａ、７ｂ、及び７ｅの３つの異なる実験条件の平均を示すグラフであり、全部を単一のプロットに重ねている。 図１０３ｈは、３つの別々の実験（＃‘ｓ３，４，及び５）の結果を示し、図１００に示された実験装置によって生成された減衰曲線を表している。 図１０３ｉは、塩化ナトリウム溶質を水に溶解した２つの実験についてｐＨを時間の関数として示す。 図１０４ａは、実施例９ａに従って成長させた金属合金結晶のグラフ表現である。 図１０４ｂは、実施例９ａに従って成長させた金属合金結晶のグラフ表現である。 図１０５ａは、実施例９ｂに従って成長させた金属合金結晶のグラフ表現である。 図１０５ｂは、実施例９ｂに従って成長させた金属合金結晶のグラフ表現である。 図１０５ｃは、実施例９ａに従って成長させた結晶の例の光学顕微鏡写真である。 図１０５ｄは、実施例１０ｄに従って成長させたタンパク質結晶の光学顕微鏡写真である。 図１０５ｅは、実施例１０ｄに従って成長させたタンパク質結晶の光学顕微鏡写真である。 図１０５ｆは、実施例１２に従って成長させた混合結晶の光学顕微鏡写真である。 図１０５ｇは、実施例１２に従って成長させた混合結晶の光学顕微鏡写真である。 図１０５ｈは、実施例１２に従って成長させた混合結晶の光学顕微鏡写真である。 図１０５ｉは、実施例１２に従って成長させた混合結晶の光学顕微鏡写真である。 図１０６ａは、別々の３つの組のブンゼン・バーナーだけのデータについて導電度を時間の関数として示す実験データのグラフである。 図１０６ｂは、ブンゼン・バーナーだけのデータについて導電度を温度の関数として示す実験データ（２つの別々のデータ点のみ）のグラフである。 図１０６ｃは、別々の３つの組のブンゼン・バーナーだけのデータについて導電度を時間の関数として示す実験データのグラフであり、プロットは塩化ナトリウムが水に加えられて２分後に得られたデータ点から始まっている。 図１０６ｄは、塩化ナトリウムが水に溶解される前に約４０分間水をナトリウム・ランプによってコンディショニングした場合に対応する、別々の３つの組のデータについて導電度を時間の関数として示す実験データのグラフである。 図１０６ｅは、塩化ナトリウムが水に溶解される前に約４０分間水をナトリウム・ランプによってコンディショニングした場合に対応する、導電度を温度の関数として示す実験データ（２つの別々のデータ点のみ）のグラフである。 図１０６ｆは、塩化ナトリウムが水に溶解される前に約４０分間水をナトリウム・ランプによってコンディショニングした場合に対応する、別々の３つの組のデータについて導電度を時間の関数として示す実験データのグラフである。 図１０６ｇは、塩化ナトリウムが水に加えられたときから始まって塩化ナトリウムと水の溶液がナトリウム・ランプのスペクトル・エネルギー・パタンで照射される場合に対応する、別々の３つの組のデータについて導電度を時間の関数として示す実験データのグラフである。 図１０６ｈは、塩化ナトリウムが水に加えられたときから始まって塩化ナトリウムと水の溶液がナトリウム・ランプのスペクトル・エネルギー・パタンで照射される場合に対応する、導電度を温度の関数として示す実験データ（２つの別々のデータ点のみ）のグラフである。 図１０６ｉは、塩化ナトリウムが水に加えられたときから始まって塩化ナトリウムと水の溶液がナトリウム・ランプのスペクトル・エネルギー・パタンで照射される場合に対応する、別々の３つの組のデータについて導電度を時間の関数として示す実験データのグラフである。 図１０６ｊは、塩化ナトリウムが水に溶解される前に約４０分間水をナトリウム・ランプによってコンディショニングし；かつ塩化ナトリウムが水に加えられている間連続して水をナトリウム・ライトのスペクトル・パタンで照射し、全ての導電度測定が行われる間そのまま続けた場合に対応する、別々の３つの組のデータについて導電度を時間の関数として示す実験データのグラフである。 図１０６ｋは、塩化ナトリウムが水に溶解される前に約４０分間水をナトリウム・ランプのスペクトル・コンディショニング・パタンによってコンディショニングし；かつ塩化ナトリウムが水に加えられている間連続して水をナトリウム・ライトのスペクトル・パタンで照射し、全ての導電度測定が行われる間そのまま続けた場合に対応する、３つのデータの組について導電度を温度の関数として示す実験データ（２つの別々のデータ点のみ）のグラフである。 図１０６ｌは、塩化ナトリウムが水に溶解される前に約４０分間水をナトリウム・ランプのスペクトル・コンディショニング・パタンによってコンディショニングし；かつ塩化ナトリウムが水に加えられている間連続して水をナトリウム・ライトのスペクトル・パタンで照射し、全ての導電度測定が行われる間そのまま続けた場合に対応する、別々の３つの組のデータについて導電度を時間の関数として示す実験データのグラフである。 図１０６ｍは、図１０６ａ、１０６ｄ、１０６ｇ、及び１０６ｊのデータからの平均を重ねた実験データのグラフである。 図１０６ｎは、図１０６ｂ、１０６ｅ、１０６ｈ、及び１０６ｋのデータからの平均を重ねた実験データのグラフである。 図１０６ｏは、図１０６ｃ、１０６ｆ、１０６ｉ、及び１０６ｊのデータからの平均を重ねた実験データのグラフである。 図１０７は、実施例１４で用いられたフラッシュライト・バッテリー・アセンブリの概略図を示す。 図１０８は、実施例１４で用いられたナトリウム・ライトの概略図を示す。 図１０９は、時間の関数としての電流の変化のグラフを示す。 図１１０は、時間の関数としての電流の変化のグラフを示す。 図１１１は、実施例１５によるスチールのかみそりの刃の腐食／非腐食を示す。
一般に、熱エネルギーは、熱をかけることおよび温度を上げることにより化学反応を促進するために用いられる。加熱は化学反応物質の機械的（運動）エネルギーを増大させる。より大きな機械的エネルギーを有する反応物質は、より速くより遠くへ動き、化学反応に参画しやすくなる。同様に、機械力は、化学物質を攪拌し動かすことにより、それらの機械的エネルギー、およびその結果それらの反応性を増大させる。機械力の追加は、多くの場合、機械的エネルギーの増大により温度を上げる。
音響エネルギーは、秩序ある機械波として化学反応に加えられる。その機械的性質のせいで、音響エネルギーは化学反応物質の機械的エネルギーを増大させることができると共に、また、それらの温度（複数を含む）を上げることができる。電磁（ＥＭ）エネルギーは電界および磁界の波からなる。電磁エネルギーは、また、結晶反応系の機械的エネルギーおよび熱を増大させることが可能である。それは一部の反応において電子軌道または振動運動にエネルギーを与えることが可能である。
音響および電磁エネルギーの両方は波からなることが可能である。一定時間内の波数は計算することができる。波は、多くの場合、図１ａのように描かれる。通常、時間は水平Ｘ軸上に置かれる。垂直Ｙ軸は波の強さまたは強度を示す。これはまた振幅と呼ばれる。弱い波は弱い強度のものであり、低い振幅を有する（図２ａを参照すること）。強い波は、高い振幅を有する（図２ｂを参照すること）。
伝統的に、秒当りの波数は周波数を得るために計算される。
周波数＝波数／時間＝波／秒＝Ｈｚ
「秒当りの波」の別称は「ヘルツ」（「Ｈｚ」と略される）である。周波数は一定時間内の異なる数の波を示すことにより波図上に描かれる（２Ｈｚおよび３Ｈｚの周波数を有する波を示す図３ａを参照すること）。それは、また、Ｘ軸上に時間よりもむしろ周波数そのものを置くことにより描かれる。
エネルギー波および周波数はいくつかの興味ある特性を有すると共に、いくつかの興味あるやり方で相互に作用することが可能である。波エネルギーが相互作用するやり方は、大きく周波数に依存する。例えば、それぞれが同じ振幅を有するが一方は周波数４００Ｈｚ、他方が１００Ｈｚである二つのエネルギー波が相互作用する場合、波はそれらの周波数を加えて新周波数５００Ｈｚ（すなわち、「和」周波数）を生成する。波の周波数は、また、差し引いて、周波数３００Ｈｚ（すなわち、「差」周波数）を生成する。すべての波エネルギーは、一般に、このやり方で加え、差し引くと共に、こうした加算および減算はヘテロダイニングと呼ばれる。ヘテロダイニングの通常の結果は、音楽の倍音として大方になじみがある。
ヘテロダイニングにより生成される倍音に対する数学的および音楽的基礎がある。例えば、ヘテロダイン化周波数の連続進行を考えてみる。上で検討したように、４００Ｈｚおよび１００Ｈｚで始まり、和周波数は５００Ｈｚであり、差周波数は３００Ｈｚである。これらの周波数が、さらに、ヘテロダイン化される（加えられ、および引かれる）場合、次に、８００（すなわち、５００＋３００）および２００（すなわち、５００−３００）の新しい周波数が得られる。８００および２００のさらなるヘテロダイニングは、図４に示されるように１，０００および６００Ｈｚをもたらす。
数学的パターンが出現し始める。和および差欄の両方が、ヘテロダインの各組により倍加する数の交互系列を含有する。和欄において、４００Ｈｚ、８００Ｈｚ、および１，６００Ｈｚは５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ、および２０００Ｈｚと交互になる。同じ種類の倍加現象は差欄においても起こる。
周波数のヘテロダイニングは、波形エネルギーが相互作用するときにはいつでも起こる自然の過程である。ヘテロダイニングは数学的に誘導される増大数のパターンをもたらす。数パターンは、元の周波数の整数の倍数である。これらの倍数は倍音と呼ばれる。例えば、８００Ｈｚおよび１６００Ｈｚは４００Ｈｚの倍音である。音楽的表現において、８００Ｈｚは４００Ｈｚの１オクターブ上であり、１６００Ｈｚは２オクターブ高い。すべての波形エネルギーにおいて、従ってすべての自然において起こる倍音に対する数学的なヘテロダイン基礎を理解することは重要である。
周波数の数学は極めて重要である。周波数ヘテロダインは目に見えるパターンにおいて数学的に増大する（図５を参照すること）。数学はこれら図５の目に見えるパターン用の名前を有する。これらのパターンはフラクタルと呼ばれる。フラクタルは、一連の自己相似パターンまたは数を生成する数学的関数として定義される。フラクタル・パターンは、フラクタル・パターンが自然の中のどこにでも見出されるという理由で歴史的に多大な興味を駆り立てて来た。フラクタルは、海岸線の大きな広がりから微生物までの幅広いパターン化において見出すことができる。フラクタルは生物昆虫の挙動および流体の挙動において見出される。フラクタルにより生成される目に見えるパターンは、極めて明確であり、認識可能である。一般的なフラクタル・パターンは図６に示される。
ヘテロダインは、ちょうどフラクタルのような数学的等式により制御される数学的関数である。ヘテロダインは、また、フラクタルのような数の自己相似パターンを生成する。グラフ化される場合、ヘテロダイン系列は、フラクタルの特徴であるものと同じなじみのある目に見える形状および形態を生成する。図５におけるヘテロダイン系列を図６におけるフラクタル系列と比較することは興味がある。
ヘテロダインはフラクタルである；結論は必然的である。ヘテロダインおよびフラクタルは、両方とも、一連の自己相似パターンまたは数を生成する数学的な関数である。波エネルギーはヘテロダイン・パターンにおいて相互作用を行う。従って、すべての波エネルギーはフラクタル・パターンとして相互作用を行う。一旦相互作用エネルギーの根本過程がそれ自体でフラクタル過程であることを理解すると、自然の中の極めて多くの生物および系が何故またフラクタル・パターンを示すかを理解することがより容易になる。自然のフラクタル過程およびパターンは、根本的または基本的なレベルで確立されている。
従って、エネルギーはヘテロダイニングにより相互作用を行うので、物質もまたヘテロダイニング過程により相互作用を行うことができることが好ましい。大きいか小さいかはどうあれすべての物質は、固有振動周波数と呼ばれるものを有する。物体の固有振動周波数（「ＮＯＦ」）は、物体が一旦動きに入るとそこで振動することを選択する周波数である。物体のＮＯＦは、サイズ、形状、規模、および組成を含む多くの因子に関連する。物体が小さくなればなるほど、それが後および前に振動する場合それがカバーする距離はより小さくなる。距離が小さくなればなるほど、それはより速く振動することができ、そのＮＯＦはより高くなる。
例えば、金属原子から構成されるワイヤーを考えて見る。ワイヤーは固有振動周波数を有する。個々の金属原子は、また、独特の固有振動周波数を有する。原子のＮＯＦおよびワイヤーのＮＯＦは、まさにエネルギーがヘテロダインを発生させるやり方で、加算および減算によりヘテロダインを発生させる。
ＮＯＦ原子＋ＮＯＦワイヤー＝和周波数原子+ワイヤー
および
ＮＯＦ原子−ＮＯＦワイヤー＝差周波数原子+ワイヤー
ワイヤーが差周波数原子-ワイヤーにより刺激を受ける場合、差周波数はＮＯＦワイヤーによりヘテロダインを発生して（加えて）ＮＯＦ原子（原子の固有振動周波数）を生成し、原子はエネルギーを吸収し、それによって刺激されてより高いエネルギー準位となる。シラックおよびゼラー（Ｃｉｒａｃ ａｎｄ Ｚｏｅｌｌｅｒ）は１９９５年にこの現象を報告し、彼らは差周波数を生成するためにレーザーを用いた。
差周波数原子-ワイヤー＋ＮＯＦワイヤー＝ＮＯＦ原子
物質は、波エネルギーが他の波エネルギーによりヘテロダインを発生するやり方に類似の方法で物質によりヘテロダインを発生する。これは、その種々の状態にある物質がまたフラクタル過程において相互作用を行うことが可能であることを意味する。フラクタル過程による物質のこの相互作用は、自然の中の極めて多くの生物および系が何故フラクタル過程およびパターンを示すかの説明を支援する。物質およびエネルギーは、ヘテロダインの数学的等式により相互作用を行って、倍音およびフラクタル・パターンを生成する。それが我々の回りのどこにでもフラクタルがある理由である。
従って、エネルギーはエネルギーによりヘテロダインを発生し、物質は物質によりヘテロダインを発生する。しかし、恐らくなおさらに重要なことは、物質がエネルギーによりヘテロダインを発生することができることである（逆も同様と認められる）。上の金属ワイヤー検討において、シラックおよびゼラーによる実験における差周波数原子-ワイヤーは、差周波数原子-ワイヤーに等しい周波数での電磁波エネルギーを用いるレーザーにより提供された。ワイヤー中の物質は、その固有振動周波数を介して、レーザーの電磁波エネルギー周波数によりヘテロダインを発生して、物質の個々の原子の周波数を生成した。これはエネルギーおよび物質が互いに作用してヘテロダインを発生することを示す。
一般に、エネルギーが物質に出会う場合、三つの可能性の内の一つが起こる。エネルギーは物質に当り跳ね返る（すなわち、反射エネルギーである）か、物質を通過する（すなわち、透過エネルギーである）か、または物質と相互作用するかおよび／または合成する（例えば、物質により吸収されるかまたはヘテロダインを発生する）かのいずれかである。エネルギーが物質によりヘテロダインを発生する場合、エネルギーおよび／または物質の新たな周波数が和および差の数学的過程により生成される。こうして生成される周波数が物質のＮＯＦに適合する場合、エネルギーは少なくとも部分的に吸収され、物質は、例えば、より高いエネルギー準位に励起される（すなわち、それはさらなるエネルギーを有する）。これら三つの可能性の内どれが起こるかを決める重大な要素は、物質周波数に比較してのエネルギー周波数である。周波数が適合しない場合、エネルギーは反射されるか、または透過エネルギーとして通過する。エネルギーおよび物質の周波数がいずれも直接的に適合する（例えば、本明細書において後により詳しく検討されるように、互いに近接している）か、または間接的に適合する（例えば、ヘテロダインを発生する）場合、次に、エネルギーは物質と相互作用を行うかまたは合成することができる。
周波数の適合を説明するため多くの場合に用いられる別の用語は共振である。本発明において、用語共振の使用は、一般に、物質および／またはエネルギーの周波数が適合することを意味する。例えば、エネルギーの周波数および物質の周波数が適合する場合、エネルギーおよび物質は共振状態にあり、エネルギーは物質と合成することができる。共振または周波数適合は、単に、コヒーレント伝達およびエネルギーの物質との合成を可能とするヘテロダイニングの一つの態様である。
ワイヤーおよび原子の上の例において、原子のＮＯＦを正確に適合させるレーザー周波数により原子を刺激することによって、原子との共振は造りだすことができたであろう。この場合、原子はそれ自身の共振周波数によりエネルギーを受け、エネルギーは直接原子に伝達されるであろう。あるいは、実際のワイヤー／レーザー実験において行われたように、共振は、自然に異なる周波数間で起こるヘテロダイニングを用いることにより原子によって造りだすことができたであろう。従って、原子の共振周波数（ＮＯＦ原子）は、ワイヤーの共振周波数（ＮＯＦワイヤー）とレーザーの適用周波数間の加算（または減算）ヘテロダイン化周波数として、間接的に生成することができる。直接共振またはヘテロダイン化周波数適合を通しての間接共振のいずれかで共振を生成し、その結果、物質およびエネルギーの合成を可能とする。周波数が適合する場合、エネルギー伝達および振幅は増大することが可能である。
ヘテロダイニングは間接共振を生成する。ヘテロダイニングは、また、倍音（すなわち、共振（ＮＯＦ）周波数の整数倍である周波数）を生成する。例えば、音符「Ａ」は約４４０Ｈｚである。その周波数が倍の約８８０Ｈｚになると、音符「Ａ」は１オクターブ高く聞こえる。この最初のオクターブは第１倍音と呼ばれる。音符または周波数を再び８８０Ｈｚから１，７６０Ｈｚ（すなわち、元の音符の周波数の４倍）に倍増すると、元の音符より２オクターブ上の別の「Ａ」をもたらす。これは第３倍音と呼ばれる。周波数が倍増される度に別のオクターブが達成され、そこで、これらは共振周波数の偶数の整数倍である。
第１と第３倍音の間にあるのが第２倍音であり、これは元の音符の３倍である。音楽的に、これは第１および第３倍音のようなオクターブではない。それは元の「Ａ」の１オクターブと完全５度上であり第２「Ｅ」に等しい。すべての奇数の整数倍は、オクターブよりはむしろ５度音である。倍音は単純に基本の固有振動周波数の倍数であるので、倍音はＮＯＦまたは共振周波数を間接的に刺激する。従って、ピアノで８８０Ｈｚの高「Ａ」を弾くことにより、４４０Ｈｚでの中央「Ａ」に対する弦も、また、倍音の現象のせいで振動し始めるはずである。
化学反応における物質およびエネルギーは、楽器が行うようなやり方で共振周波数の倍音に対応する。従って、原子の共振周波数（ＮＯＦ原子）は、１以上のその倍音周波数を用いて、間接的に刺激することができる。これが、倍音周波数が原子それ自体の共振周波数（ＮＯＦ原子）によりヘテロダインを発生することの理由である。例えば、上のワイヤー／原子例において、レーザーが８００ＴＨｚに合わされ原子が４００ＴＨｚで共振する場合、二つの周波数のヘテロダイニングは：
８００ＴＨｚ−４００ＴＨｚ＝４００ＴＨｚ
をもたらす。
８００ＴＨｚ（原子の第１倍音）は、原子の共振周波数によりヘテロダインを発生して原子自身の共振周波数を生成する。従って、第１倍音は間接的に原子のＮＯＦと共振し、第１生成ヘテロダインとして原子の共振周波数を刺激する。
もちろん、二つの周波数は、また、
８００ＴＨｚ＋４００ＴＨｚ＝１，２００ＴＨｚ
を生成して、他の方向にヘテロダインを発生する。
１，２００ＴＨｚ周波数は、原子の共振周波数ではない。従って、レーザーのエネルギーの一部が、原子の共振周波数を生成するためにヘテロダインを発生する。レーザーエネルギーの他の部分は、それ自身では原子の共振周波数を刺激しない異なる周波数に対してヘテロダインを発生する。それが、何故特定強度の振幅の倍音周波数による物体の刺激が、一般に、同じ特定強度でのそれ自身の共振周波数（ＮＯＦ）による刺激よりも小さいかの理由である。
倍音のエネルギーの半分が浪費されるように見えるが、それは必ずしもこの場合にあてはまらない。再度、原子を８００ＴＨｚで振動している電磁エネルギーにさらし、４００ＴＨｚで振動する代表的な原子に言及すると、以下のような減算および加算の周波数がもたらされる：
８００ＴＨｚ−４００ＴＨｚ＝４００ＴＨｚ
および
８００ＴＨｚ＋４００ＴＨｚ＝１，２００ＴＨｚ
その約５０％のエネルギーが浪費されると見られる１，２００ＴＨｚヘテロダインは、また、８００ＴＨｚなどの他の周波数によりヘテロダインを発生する。従って、
１，２００ＴＨｚ−８００ＴＨｚ＝４００ＴＨｚ
また、１，２００ＴＨｚは、４００ＴＨｚによりヘテロダインを発生する：
１，２００ＴＨｚ−４００ＴＨｚ＝８００ＴＨｚ、
こうして、８００ＴＨｚを生成し、８００ＴＨｚは４００ＴＨｚによりヘテロダインを発生する：
８００ＴＨｚ−４００ＴＨｚ＝４００ＴＨｚ、
こうして再度４００ＴＨｚ周波数を生成する。見たところ浪費されそうなエネルギーの他のヘテロダイン生成が考慮される場合、第１倍音周波数により伝達されるエネルギー量は前に推定したエネルギーの５０％伝達よりも一段と大きい。直接共振に比べると、この方法により伝達されるエネルギーはそれほどではないが、しかし、このエネルギー伝達は、所期の効果を生み出すには十分である（図１４を参照すること）。
前述のように、触媒および結合形成に関するオストワルドの理論は、世紀の変わり目からの化学の運動論に基づいた。しかし、化学反応が物質の相互作用であり、物質は周波数の共振およびヘテロダイニングを通して他の物質と相互作用を行うこと；およびエネルギーは共振およびヘテロダイニングの類似の方法を通して物質とまさに同じように容易に相互作用を行うことができることは、今や、理解されるべきである。分光法の出現により（本明細書において他のところでさらに詳細に検討される）、物質が、例えば、それが振動するのと同じかまたは実質的に同じ周波数で電磁エネルギーを生み出すことは明白である。エネルギーおよび物質は、周波数が適合すればエネルギーが伝達されるので、それらの周波数が適合する限り、動き回り、他のエネルギーまたは物質と再結合することができる。多くの観点において、原理的および数学的両方の、物質およびエネルギーの両方は、基本的に周波数に対応すると見なすことができる。従って、化学反応がエネルギーにより促進される物質の再結合であるので、化学反応は事実上ちょうど周波数による分だけ促進される。
一般的な化学反応の分析は、本明細書において開示される通常の方法を理解することにおいて役に立つことが好ましい。吟味するための代表的な反応は、白金により触媒化される水素および酸素ガスからの水の生成である。白金は、このための理由はよく理解されてこなかったが、ある期間、良好な水素触媒であることが知られてきた。
この反応は、水素およびヒドロキシ中間物の生成および安定化に応じての連鎖反応であると提案されている。提案された反応連鎖は以下である：
水素およびヒドロキシ中間物の生成は、この反応連鎖に対して決定的に重要であると思われる。通常の状況下で、水素および酸素ガスは、不定時間帯にわたり一緒に混合することができ、それらは水を生成しない。たまたま水素分子が解体する時はいつも、水素原子は酸素分子と結合して水を生成するための適切なエネルギーを有していない。水素原子は、それらが単純に再び再結合して水素分子を形成するので、極めて短い寿命しかない。まったく、いかに白金がこの反応連鎖に触媒作用を及ぼすかは、先行技術に対するミステリーである。
本発明は、この反応を触媒化するための重要な段階が、今や、中間物が、例えば、結晶化反応系において他の成分と反応するための十分なエネルギーを有するように、中間物を生成するだけでなくエネルギーを与えおよび／または安定化させる（すなわち、中間物をより長い時間にわたり保持する）ことが決定的に重要であるという条件を理解することであると教示する。白金の場合、中間物は反応物質と反応して製品およびさらなる中間物を生成する（すなわち、水素中間物を生成し、エネルギーを与え、安定化させることにより、それは、水素分子に戻ってしまう代わりに、水およびヒドロキシ中間物を生成する分子酸素反応物質と反応するための十分なエネルギーを有する）。さらに、ヒドロキシ中間物にエネルギーを与え安定化させることにより、ヒドロキシ中間物はより多くの反応性水素分子と反応することができ、再度水およびより多くの中間物がこの連鎖反応から生じる。従って、中間物を生成し、エネルギーを与えおよび／または安定化させることは、この反応経路に影響を及ぼす。この関連で、平行特性は望ましいであろう（例えば、特性は中間物のエネルギー準位を増大させることにより平行化できる）。特に、望ましい中間物は、中間物と共振する少なくとも一つの適切な電磁周波数をかけ、それによって中間物をより高いエネルギー準位に励起することにより、エネルギーを与えおよび／または安定化させることができる。興味のあることに、それは白金が行っていることである（例えば、種々の白金周波数は水生成のための反応経路上の中間物と共振する）。さらに、反応中間物にエネルギーを与え安定化させる方法において、白金はさらに多くの中間物の生成を助長し、それにより反応連鎖が続くことを可能とし、その結果反応を触媒化する。
触媒として、白金は、周波数が互いに相互作用を行う多くのやり方をうまく利用する。特に、周波数は、１）直接的に、周波数を適合させることにより、２）間接的に、倍音またはヘテロダインを通して周波数を適合させることにより、互いに相互作用し共振する。換言すれば、白金は、中間物の固有振動周波数を直接的に適合させる周波数、および、例えば、中間物との倍音をヘテロダイン化することによりそれらの周波数を間接的に適合させる周波数の両方の周波数で振動する。
さらに、本明細書において上で検討した反応の特定中間物に加えて、この反応において、すべての反応におけるように種々の遷移物質または遷移状態がまた存在することは、理解されるべきである。一部のケースにおいて、遷移物質または遷移状態は、類似の化学種間の異なる結合角だけを含むことが可能であるか、または、他のケースにおいて、遷移物質は完全に異なる化学的性質全体を含むことが可能である。いずれにしても、多くの遷移状態が反応物質と反応生成物のあらゆる特定の組合せの間で存在することは、理解されるべきである。
物理的触媒が、あらゆる種類の遷移物質および中間物を生成し、エネルギーを与えおよび／または安定化させることにより効果を生み出すことは、今や理解されるべきである。この関連で、図８aは単一反応物質および単一生成物を示す。点「Ａ」は反応物質に対応し、点「Ｂ」は反応生成物に対応する。点「Ｃ」は活性錯体に対応する。遷移物質は、反応物質「Ａ」および生成物「Ｂ」の間の曲線上のすべてのそれらの点に対応し、また、活性錯体「Ｃ」を含むことができる。
少なくとも一つの中間物の生成を含むさらに複雑な反応において、反応プロフィールはいくらか異なるように見える。この関連で、反応物質「Ａ」、生成物「Ｂ」、活性錯体「Ｃ’およびＣ’’」、および中間物「Ｄ」を示す図８ｂを参照できる。この特定実施例において、中間物「Ｄ」は、それが活性錯体Ｃ’およびＣ’’により取り巻かれる一方で、反応のエネルギー反応プロフィールにおける最小値として存在する。しかし、再度、この特定反応において、遷移物質は、この特定実施例において、二つの活性錯体「Ｃ’」および「Ｃ’’」、および中間物Ｄを含む、反応物質「Ａ」および反応生成物「Ｂ」間のあらゆるものに対応する。水を生成するために結合する水素および酸素の特定実施例において、反応プロフィールは図８ｃに示されるものにより近くなる。この特定反応プロフィールにおいて、「Ｄ’」および「Ｄ’’」は、一般に、水素原子およびヒドロキシ分子の中間物に対応することができよう。
さて、水を生成する反応に特に関連して、両方の中間物は、いかに白金が直接的に周波数を適合させることにより中間物に共振を造りだすかの良好な例である。ヒドロキシ中間物は、９７５ＴＨｚおよび１，０６０ＴＨｚの周波数で強く振動する。白金は、また、９７５ＴＨｚおよび１，０６０ＴＨｚで振動する。ヒドロキシ中間物の周波数を直接的に適合させることにより、白金は、それらにエネルギーを与え、刺激しおよび／または化学反応に参画するために十分長く安定化することを可能として、ヒドロキシ中間物に共振を引き起こすことができる。同様に、白金は、また、水素中間物の周波数を直接的に適合させる。白金は、その電子スペクトルにおける約２４の水素周波数からの約１０と共振する（図６９を参照すること）。特に、図６９は、表の横方向に一覧される水素の周波数、および表の縦方向に一覧される白金の周波数を示す。従って、上述の反応における中間物と直接的に共振することにより、白金は中間物の生成、エネルギー付与、刺激、および／または安定化を容易にし、それによって所期の反応を触媒化する。
白金の水素との相互作用は、また、ヘテロダイニングを通して周波数を適合させる良好な例である。多くの白金周波数が水素原子中間物との倍音として間接的に共振する（例えば、倍音ヘテロダイン）ことは、本明細書において開示され、図６９に明確に示される。詳細には、白金の５６の周波数（すなわち、すべてのその周波数の３３％）は、１９の水素周波数（すなわち、その２４周波数の８０％）の倍音である。白金周波数１４は、水素周波数７の第１倍音（２Ｘ）である。および、白金周波数１２は、水素周波数４の第３倍音（４Ｘ）である。従って、白金の存在は、水素原子における大量の間接的倍音共振、および顕著な直接的共振を引き起こす。
さらに個々の水素周波数に焦点を当てることは、なおさら参考になる。図９〜１０は、エネルギー準位図を作成するために用いられる同じ情報が代わりに実際の周波数および強度としてプロットされる場合に水素がどう見えるかについての各種グラフを示す。詳細には、Ｘ軸は水素により放出され吸収される周波数を示し、一方でＹ軸は各周波数に対する相対強度を示す。周波数はテラヘルツ（ＴＨｚ、１０12Ｈｚ）でプロットされ、最も近いＴＨｚに丸められる。強度は１〜１０００の相対的な大きさに対してプロットされる。水素原子が生み出す最高強度の周波数は２，４６６ＴＨｚである。これは図９ａの右端に向かう曲線Ｉのピークである。この曲線Ｉは第１曲線と呼ばれるべきものである。曲線Ｉは、相対強度１，０００での２，４６６Ｈｚから相対強度わずか１５程度の３，２３７ＴＨｚまで右方向に垂れ下がってゆく。
図９ａ中の第２曲線、曲線ＩＩは、相対強度約３００を有する４５６ＴＨｚから出発し、右方向に垂れ下がってゆく。それは相対強度５を有する７８１ＴＨｚの周波数で終わる。水素におけるどの曲線もこの同じ右下がりの垂れ下がりを有する。図９において右から左へ進んで、高周波数から低周波数へ、高強度から低強度へと移行し、曲線はＩからＶと番号付けられる。
図１０に示される水素周波数の表は、エネルギー準位図よりも一段と簡単であるように見える。従って、周波数がいかに図９に示される各種曲線中に系統立てられるかを思い浮かべることは、より容易である。実際、リュードベリにより説明される各系列には一つの曲線がある。曲線「Ｉ」は、第１エネルギー準位にどんな量子力学が関与しているのかが起源であるライマン系列における周波数を含む。右からの第２曲線、曲線「ＩＩ」は、第２エネルギー準位と同じであり、以下同様である。
図９の水素周波数図中の曲線は、和および差（すなわち、それらはヘテロダイン化されている）からなる。例えば、曲線「Ｖ」と表示される左端での最小の曲線は、それぞれ相対強度６および４を有する、４０ＴＨｚおよび６４ＴＨｚに示される二つの周波数を持つ（図１０も参照すること）。次の曲線、ＩＶは、７４ＴＨｚから始まり、１１４ＴＨｚに進み、１３８ＴＨｚで終わる。和ヘテロダインの計算はこうなる：
４０＋７４＝１１４
６４＋７４＝１３８。
曲線ＩＶにおける周波数は、曲線Ｖの周波数プラス曲線ＩＶにおけるピーク強度周波数の和である。
あるいは、曲線ＩＶにおける周波数から曲線Ｖの周波数を引くと、曲線ＩＶのピークを生じる：
１１４−４０＝７４
１３８−６４＝７４。
これは、曲線ＩＶおよびＶにおける和または差の単なる偶然に一致した組み合わせではない。水素におけるどの曲線も、いずれかの曲線中の各周波数に次の曲線の最高の強度周波数を加算することの結果である。
これらの水素周波数は、原子それ自体、およびそれが放射する電磁エネルギー両方の中に見出される。原子およびそのエネルギーの周波数は、通常のやり方で加算され減算される。これがヘテロダイニングである。従って、物質およびエネルギーが交互にヘテロダイン効果を起すだけではなく、物質はそれ自体内部のそれ自身のエネルギーにヘテロダインを発生させる。
さらに、各曲線における最高の強度周波数は、ヘテロダインのヘテロダインである。例えば、図９の曲線Ｉにおけるピーク周波数は２，４６６ＴＨｚであり、これは６１６ＴＨｚの第３倍音である；
４ｘ６１６ＴＨｚ＝２，４６６ＴＨｚ
従って、２，４６６ＴＨｚは６１６ＴＨｚの第３倍音である（ヘテロダイン化倍音に対して、結果は出発周波数の偶数倍である、すなわち、第１倍音に対しては２Ｘ元の周波数、第３倍音は４Ｘ元の周波数であることを思い出すこと。周波数を４倍することは、ヘテロダイニング過程の自然の結果である）。従って、２，４６６ＴＨｚは第４生成ヘテロダイン、すなわち、６１６ＴＨｚの第３倍音である。
図９の曲線ＩＩのピーク、４５６ＴＨｚに対応する周波数は、曲線ＩＶにおける１１４ＴＨｚの第３倍音である。１６０ＴＨｚの周波数に対応する曲線ＩＩＩのピークは、曲線Ｖにおける４０ＴＨｚの第３倍音である。図９に示される曲線のピークは、曲線間のヘテロダインのみならず、それら自体がヘテロダインである個々の周波数の倍音でもある。全体の水素スペクトルは、周波数および倍音のもたれ合ったヘテロダイン化の組合せであることが分かる。
理論的に、このヘテロダイン過程は永久に続くことができよう。例えば、４０が曲線のピークである場合、それはピークがより低い数の４倍であることを意味し、それはまた前の曲線のピークが２４（６４−４０＝２４）であることを意味する。より低いまたより低い周波数を誘導するため、このように数学的に後方および下方に外挿することは可能である。左への一連の曲線のピークは、２４．２３８２、１５．７３２、および１０．７８６ＴＨｚであり、すべてヘテロダイン過程から生じる。これらの周波数は、それぞれエネルギー準位６、７および８に対するリュードベリの公式と完全に一致する。これらのより低い周波数およびそれらのヘテロダイニングに対して、先行技術は歴史的に大きな関心を払ってこなかった。
本発明は、ヘテロダイン化周波数曲線が水素の振動およびエネルギーを増幅することを教示する。曲線ＩＶまたはＶに関する低強度周波数は、それが曲線Ｉまでヘテロダイン化が進む時間まで極めて高い強度を有する。多くの点で、水素原子はちょうど一つの大きなエネルギー増幅系である。低周波数から高周波数に（すなわち、図９における曲線Ｖから曲線Ｉに）動くと、強度は劇的に増大する。強度１，０００での２，４６６ＴＨｚにより水素を刺激することにより、結果は１，０００強度での２，４６６ＴＨｚである。しかし、水素が強度１，０００での４０ＴＨｚにより刺激される場合、それが図９の曲線Ｉに入るまで増幅される時間までに、結果は強度１６７，０００での２，４６６ＴＨｚである。
このヘテロダイニングは、白金、およびいかに白金が水素と相互作用を行うかに直接的な関係を有することが分かる。それはすべてエネルギー増幅系である水素を必要としなければならない。それが、何故より低い周波数曲線をより高いエネルギー準位であると知覚するかの理由である。この過程を理解することにより、低強度の低周波数は突然潜在的に極めて大きくなる。
白金は、一つの注目すべき例外としてエネルギー準位１を示し２，４６６ＴＨｚで始まる図９の周波数図の右端での最も高い強度の曲線（すなわち、曲線Ｉ）を有する、すべてでないとしてもほとんどの水素周波数と共振する。白金は、水素原子の基底状態の遷移と有意に共振するようには見えない。しかし、それは、より低い周波数の倍数の上位のエネルギー準位と共振する。
この情報により、一つの進行中のミステリーは解くことができる。レーザーが開発されて以来、先行技術の化学者たちは、レーザーを用いて反応を触媒化するための何かのやり方があらねばならないと信じた。標準的な方法は、最も高い強度周波数が最も高い反応性をもたらすであろうことが明白に信じられていたという理由により、原子の単一の最も高い強度周波数（水素の２，４６６ＴＨｚなど）を用いることを含んだ。この方法はエネルギー準位図のみを考慮したため取り上げられた。従って、先行技術レーザーは、一般に、基底状態遷移周波数に向けられる。先行技術におけるこのレーザーの使用は、化学反応を触媒化するために最低限で成功してきた。今、何故この方法が成功しなかったかが理解される。白金、本質的な水素触媒は、水素の基底状態遷移と共振しない。それは、上位のエネルギー準位周波数、実際、多くの上位レベルの周波数と共振する。いかなる特定の理論または説明により束縛されようとは思わないが、これが、おそらく、何故白金がこれほど良好な水素触媒であるかの理由である。
白金は、上位エネルギー準位（すなわち、より低い周波数）からの倍数周波数と共振する。多くの上位エネルギー準位を刺激する方法に与えられる名前があり、それはレーザーと呼ばれる。
アインシュタインは、世紀の変わり目に、本質的に、基底エネルギー準位（Ｅ1）での原子が励起エネルギー準位（Ｅ2）に共振される場合のレーザーに関する統計問題を解いていた。基底状態にある原子数を「Ｎ1」、励起原子の数を「Ｎ2」、全体数を「Ｎ全体」と呼ぶ。原子が占拠することができる二つだけの可能な状態があるので：
「Ｎ全体」＝Ｎ1＋Ｎ2。
すべての数学が遂行された後、展開される関係は以下である：
２準位系において；同時に、より高いエネルギー準位Ｅ2において５０％を超える原子は決して存在しないことが予測される。
しかし、同じ組の原子が３以上のエネルギー準位（すなわち、多準位系）でエネルギーを与えられる場合、５０％より大きい第１準位を超えて励起される原子を得ることが可能である。それぞれＥ1、Ｅ2、およびＥ3としての基底および励起準位、およびＮ全体、Ｎ1、Ｎ2、およびＮ3としての原子の数をある種の状況下で参照することにより、高エネルギー準位での原子数（Ｎ3）はより低いエネルギー準位（Ｎ2）での数よりも多くあることができる。これが起こる場合、それは「反転分布」と呼ばれる。反転分布は、より多くの原子が低エネルギー準位よりも高エネルギー準位にあることを意味する。
レーザーにおける反転分布は重要である。反転分布は光エネルギーの増幅を引き起こす。例えば、２準位系において、１個の光子が入れば１個の光子が出る。３以上のエネルギー準位および反転分布を有する系において、１個の光子が入れば、５、１０、または１５個の光子が出ることになる（図１１を参照すること）。放出光子量は、準位数および各準位がまさにどういうふうに励起されたかに応じて決まる。すべてのレーザーは、原子間の多準位励起系を造りだすことにより、原子団中の反転分布を生み出すというこの簡単な考え方に基づく。レーザーは、電磁波エネルギー（すなわち、光）を増幅するための簡単なデバイスである。レーザーは、実は、放射の誘導放出による光の増幅装置（Ｌｉｇｈｔ Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）の略語である。
本明細書において検討された白金と水素間の相互作用をふり返って参照することにより、白金は水素における１９の上位レベルの周波数を活性化させる（すなわち、全体の水素周波数の８０％）。しかし、３個の周波数のみが反転分布に必要とされる。水素は１９で刺激される。これは明確な多準位系である。さらに、７０の白金周波数が刺激を行うことを考えてみる。平均で、含まれるいずれの水素周波数も３または４個の（すなわち、７０／１９）異なる白金周波数により刺激される；直接的な共振周波数および／または間接的な共振倍音周波数の両方。白金は原子当り十分な刺激を提供して水素において反転分布を生みだす。最終的に、刺激された水素原子が一部の電磁エネルギーを放出する時はいつも、そのエネルギーはお返しに白金に適合し白金を刺激する周波数のものであるという事実を考えてみる。
白金および水素は、両方とも、それらそれぞれの多準位系において互いに共振する。白金および水素は、一緒に、原子規模のレーザーを形成する（すなわち、原子レベルでのエネルギー増幅装置）。そうすることにおいて、白金および水素は、水素およびヒドロキシ中間物の両方を安定化させるために必要とするエネルギーを増幅させ、その結果、水を生成するための反応経路を触媒化する。白金は、それが原子レベルでの水素により発振系を形成し、それによってそれらそれぞれのエネルギーを増幅するという理由により、こうした良好な水素触媒なのである。
さらに、この反応は、結晶化反応系を触媒化しおよび／または結晶化反応系における反応経路を制御するために、ただ一つの遷移物質および／または中間物が適用周波数（例えば、スペクトル触媒）により生成されおよび／または活性化されることは可能であること、および所期の反応経路（例えば、複合反応または単一反応のいずれか）を続けて行くために必要とされる少なくとも一つの遷移物質および／または少なくとも一つの中間物を生成しおよび／または刺激することにより、次に、ただ一つのこうした必要遷移物質および／または中間物のこうした生成または刺激をもたらす周波数、または周波数の組合せが、必要とされるすべてであり得ることを示唆する。従って、本発明は、一部の結晶化反応系において、少なくとも一つの必要とされる遷移物質および／または中間物を決定し、前記の少なくとも一つの遷移物質および／または中間物を生成し、活性化しおよび／または安定化させる少なくとも一つの周波数を適用することにより、次に、反応が所期の反応経路を下に進んでゆくために必要とされるすべての他の遷移物質および／または中間物は自然発生することが可能であることを認める。しかし、一部のケースにおいて、反応が所期の反応経路を下に進んでゆくために必要とされるすべての遷移物質および／または中間物を直接的に刺激する適切な周波数またはスペクトルエネルギー・パターンを適用することにより、反応は速度を増大することができた。従って、あらゆる結晶化反応系の細部に応じて、装置、環境反応条件、などを含む種々の理由で、あらゆる必要とされる遷移物質および／または中間物の生成および／または刺激および／または安定化をもたらす周波数またはスペクトルエネルギー・パターンを提供するかまたは適用することは望ましい場合がある。従って、適切な周波数またはスペクトルエネルギー・パターンを決定するために、どの遷移物質および／または中間物がいかなる反応経路の中に存在するかを決定することが第一に望ましい。同様に、コンディショニング済み関与物質は類似の役割を達成するために配合することができよう。
詳細には、一旦すべての公知の必要遷移物質および／または中間物が決定されれば、次に、どの遷移物質および／または中間物が反応経路に対して本質的であるかを実験的にまたは経験的に決め、次に、どの遷移物質および／または中間物が異なる遷移物質および／または中間物の刺激および／または生成により自然発生することができるかを決めることができる。一旦こうした決定がなされれば、次に、適切なスペクトルエネルギー（例えば、電磁周波数）を、所期の反応生成物および／または所期の反応経路を得るために結晶化反応系に適用することができる。
白金原子が、水素原子および／またはヒドロキシ中間物と相互作用を行うことは公知である。そして、それが、正確に、触媒作用のオストワルドの理論に基づきここ１００年間にわたり近代化学が教えてきたことである。しかし、先行技術は、触媒が反応物質に結合することにより反応に関与しなければならないことを教示する、換言すれば、先行技術は物質を教示する：物質結合性相互作用が物理的触媒に必要とされる。前述のように、これらの反応は以下の段階を踏んでゆく：
１． 触媒部位への反応物質の拡散；
２． 触媒部位への反応物質の結合；
３． 触媒−反応物質複合体の反応；
４． 触媒部位での結合破裂（生成物）；および
５． 触媒部位から離れる生成物の拡散。
しかし、本発明により、例えば、エネルギー：エネルギー周波数は、エネルギー：物質周波数と相互作用を行うことができる。さらに、物質はエネルギーを放射し、エネルギー周波数は実質的に物質周波数と同じである。そこで、白金は周波数１，０６０THｚで振動し、それはまた１，０６０HTｚで電磁エネルギーを放射する。従って、本発明により、エネルギー周波数および物質周波数間の識別は、あまり重要でないと見え始める。
共振は、例えば、それらが白金原子（例えば、水素と酸素間の反応を刺激して水を生成する白金）の周波数などと実質的に同じの周波数で振動する追加の物質と接触することを可能とすることにより反応中間物において生成することができる。あるいは、本発明により、共振は、また同じ周波数で振動する１以上の白金エネルギーに対応する電磁エネルギーを導入することにより中間物において生み出すことができ、こうして少なくとも部分的に白金触媒作用の機構をまねる（白金の追加の機構はＨ2分子、経路反応物質との共振である）。周波数が適合する場合エネルギーは伝達するので、物質、またはエネルギーは、周波数が関係する限りそれらに違いはない。従って、物理的な触媒は必要とされない。むしろ、物理的触媒のスペクトル・パターンの少なくとも一部の適用で、十分であることが可能である（すなわち、触媒スペクトル・パターンの少なくとも一部）。しかし、別の好ましい実施形態において、実質的にすべてのスペクトル・パターンは適用することができる。
なおさらに、作用の触媒機構を理解することにより、特定の周波数を、例えば、結晶化反応系中の１以上の反応物質に適用し、例えば、適用周波数が物質それ自体における既存周波数とのヘテロダインを発生させて、１以上の白金触媒または他の関連スペクトル周波数に対応する周波数をもたらすことができる。例えば、水素原子および水素分子の両方は独自の周波数を有する。周波数をヘテロダイン化することにより、差周波数を決定することができる：
ＮＯＦH原子−ＮＯＦH分子＝差H原子-分子
Ｈ2分子反応物質に適用される差H原子-分子周波数は、分子とヘテロダイン化し、中間体としての個々の水素原子にエネルギーを与える。同様に、あらゆる反応関与物質は、別の関与物質の刺激用のヘテロダイン化バックボードとして役立つことができる。例えば、
差H原子-酸素分子＋ＮＯＦ酸素分子＝ＮＯＦH原子
または
差OH-水＋ＮＯＦ水＝ＮＯＦOH
この方法は、適切な周波数を適用するための適切な装置の選択のためのより大きな自由度を可能とする。しかし、この方法への鍵は、周波数の適用に対する適切な選択をなすことができるように、作用の触媒機構および反応経路を理解することである。
特に、例えば、物理的触媒のスペクトル・パターンの少なくとも一部を複製するスペクトル触媒に言及する時はいつでも、この言及は物理的触媒により生み出されるすべての異なる周波数に対するものであって、電子、振動、回転、およびＮＯＦ周波数が挙げられるが必ずしもそれらに限定されない。次に、化学反応を触媒化させ、制御し、および／または方向付けるために、必要とされるすべては、例えば、適切な電磁エネルギーにより、物理的触媒から１以上の周波数を複製することである。触媒の実際の物理的存在は必ずしも必要でない。スペクトル触媒は、必要ならば、実質的に完全に物理的触媒を置き換えることができる。
スペクトル触媒は、また、物理的触媒の活性を増大させるかまたは促進することができる。水素、ヒドロキシ、および白金間の特定周波数でのエネルギー交換は、主として、水への転換を促進するものである。これらの関与物質は相互作用し、それらそれぞれのエネルギーを増幅するミニチュア原子スケールの発振系を造りだす。スペクトル触媒を用いる結晶化反応系へのこれらの同じエネルギーの添加により、同じことが行われる。スペクトル触媒は、それらと共振することにより関与物質エネルギーを増幅し、周波数が適合する場合、エネルギー伝達および化学品（物質）はエネルギーを吸収することができる。従って、スペクトル触媒は、それを置き換えるだけでなく、物理的触媒を補強することができる。そうすることにおいて、スペクトル触媒は反応速度を増大させ、特異性を増し、および／またはより少ない物理的触媒の使用を可能とすることができる。
図１２は、エネルギーの周波数に対して、どれほど多くのエネルギーを対象物体が吸収するかを比較して作った基本的なベル型曲線を示す。この曲線は共振曲線と呼ばれる。本明細書の他で述べられるように、例えば、原子または分子間のエネルギー伝達は、共振周波数（ｆ0）で最大値に達する。適用周波数が共振周波数、ｆ0、から遠ざかるほど、エネルギー伝達（例えば、物質から物質へ、エネルギーから物質へ、など）はより低くなる。ある時点でエネルギー伝達は共振周波数ｆ0でのそれの約５０％しか示さない値に落ちる。共振周波数よりも高くエネルギー伝達が約５０％しかない周波数は、「ｆ2」と呼ばれる。共振周波数よりも低く約５０％のエネルギー伝達が起こる周波数は、「ｆ1」と表示される。
各種物体の共振特性は、図１２に示される簡単な代表的共振曲線からの情報を用いて比較することができる。こうした有用な特性の一つは、「共振特性」または「Ｑ」因子と呼ばれる。物体の共振特性を決定するために、以下の式が用いられる：
従って、式から示されるように、ベル型共振曲線が高くて狭い場合、その結果（ｆ2−ｆ1）は極めて小さい数となり、Ｑ、共振特性は高くなる（図１３ａを参照すること）。高い「Ｑ」を有する材料の例は、高品質水晶共振器である。共振曲線が低く広い場合、その結果ｆ2およびｆ1間の広がりまたは差は比較的大きくなる。低い「Ｑ」を有する材料の例は、マシュマロである。この大きな値により共振周波数を割ることは、極めて低いＱ値を生じる（図１３ｂを参照すること）。
例えば、原子および分子は、水晶およびマシュマロなどのより大きな対象物体に類似の特性を示す共振曲線を有する。目的が反応における原子を刺激することであれば（例えば、前述のように水を生成するための反応における水素）、結晶化反応系成分または環境反応条件により生成される正確な共振周波数（例えば、水素）は用いることができる。しかし、正確な周波数を用いることは必ずしも必要でない。例えば、１以上の結晶化反応系成分または環境反応条件の共振周波数の近傍にある周波数の使用は適切である。より少ないエネルギーが伝達されるが、しかしまだ効果はあるので、正確な共振周波数を用いるのと全く同じ効果があるとは言えない。適用周波数が共振周波数に近づくほど、効果はより大きくなる。適用周波数が共振周波数から離れるほど、存在する効果はより小さくなる（すなわち、より小さいエネルギー伝達が起こる）。
倍音は類似の状況を提供する。前述のように、倍音は、有意な量のエネルギーの伝達を可能とする周波数のヘテロダイニング（すなわち、加算および減算）により造りだされる。従って、例えば、望ましい結果は、適用周波数（例えば、スペクトル触媒の少なくとも一部）が１以上の結晶化反応系成分または環境反応条件の１以上の共振周波数（複数を含む）を有する倍音（すなわち、適合性ヘテロダイン）である場合、化学反応において達成することができる。
さらに、共振周波数に近い適用周波数と同様に、倍音周波数に近い適用周波数も、また、望ましい結果を造りだすことができる。エネルギー伝達の振幅は、倍音周波数にさほど関係しないが、しかし、それでも影響を及ぼす。例えば、倍音が基本共振周波数の振幅の７０％を生みだす場合、および単に倍音に近い、例えば、倍音の共振曲線上の約９０％である周波数を用いることにより、その結果、全体効果は、直接の共振周波数に比べて７０％の９０％、すなわち、約６３％の全体エネルギー伝達となる。従って、本発明により、１以上の全反応系成分の周波数または環境反応条件の少なくとも一部が、少なくとも部分的に適合する場合、次に、少なくとも一部のエネルギーは伝達され、少なくとも一部の反応は生じる（すなわち、周波数が適合する場合にエネルギーは伝達する）。
作用の触媒機構の複製
前述のように、化学反応を触媒化し、制御し、および／または方向付けるために、スペクトル触媒を適用することができる。スペクトル触媒は物理的触媒のスペクトル・パターンの少なくとも一部に対応することが可能であるか、または、スペクトル触媒は必要関与物質を生成するかまたは刺激する周波数に対応することが可能であるか（例えば、ヘテロダイン化周波数）、または、スペクトル触媒は温度または圧力などの環境反応条件を実質的に複製することが可能である。従って、今、本発明により教示されているように、触媒の実際の物理的存在は、所期の化学反応、相転換、又は構造制御を達成するために必要とされない。物理的触媒の不用化は、触媒作用に固有の基本的な機構、すなわち、望ましいエネルギーは、例えば、（１）結晶化反応系における少なくとも一つの関与物質（例えば、反応物質、遷移物質、中間物、活性錯体、反応生成物、プロモータおよび／または毒物）および／または少なくとも一つの成分、および（２）こうしたエネルギーが１以上の特定周波数で存在する場合に適用される電磁エネルギー（例えば、スペクトル触媒）の間で交換する（すなわち、伝達する）ことができることを理解することにより達成される。換言すれば、自然が触媒過程中に組み込んだ標的機構は、本発明の教示により複製することができる。触媒過程が作用の触媒機構を複製し、よってスペクトル触媒の使用および無数の化学反応及び形態変換制御を改善するためのいくつかの機会を明らかにするので、さらに、自然からまねることができる。
例えば、前述の触媒として白金を用いる水を生成するための水素および酸素の反応は、作用の触媒機構を理解するためのいい出発点である。例えば、本発明は白金が先行技術によっては考えられなかったいくつかのやり方で反応を触媒化することを開示する：
白金は、直接、反応中間物および／または遷移物質（例えば、原子水素およびヒドロキシ基）と共振し、それらにエネルギーを与える；
白金は、少なくとも一つの反応中間物および／または遷移物質（例えば、原子水素）と倍音的に共振し、それらにエネルギーを与える；
白金は、少なくとも一つの反応中間物および／または遷移物質（例えば、原子水素）の多数の上位エネルギー準位にエネルギーを与える。
この知識は、実際の触媒スペクトル・パターンとは異なるスペクトル触媒およびスペクトルエネルギー触媒を設計し、および物理的触媒（または物理的触媒として機能するようにコンディショニングできるコンディショニング可能関与物質）を設計し、および結晶化全反応系における環境反応条件を最適化するためのスペクトル触媒および／またはスペクトルエネルギー触媒の機能を改善するために用いることができる。例えば、カリウムの電子的周波数は電磁スペクトルの可視光線領域内にある。事実上すべての原子の電子スペクトルは、紫外線、可視光線および赤外線領域内にある。しかし、これらの極めて高い電磁周波数は、高周波数を有する波エネルギーが一般に物質をうまく貫通できないので（すなわち、物質内深くまでは侵入しない）、大規模および工業用用途には問題であることができる。透過するよりもむしろ吸収される波エネルギーの傾向性は、減衰と呼ぶことができる。高周波数の波エネルギーは高減衰を有し、その結果、化学反応用の一般的な反応物質を含む一般的な工業用規模の反応器中深くは入り込まない。従って、白金スペクトル・パターンの少なくとも一部の商業用規模反応器中への複製および適用は、スペクトル触媒の適用スペクトル・パターンの大部分が反応器の端近くで急速に吸収されることが可能であるので、一般に、遅い工程になる。
従って、エネルギーを大きな工業用規模の商業用反応器に入力するために、深く反応器内に存在する反応物質中に侵入するであろう、より低い周波数のエネルギーは用いることができよう。本発明は、自然を複製することによりこれを独自のやり方で達成することができることを教示する。本明細書において検討したように、原子および分子のスペクトルは、広く三つの異なる組に分類される：電子、振動、および回転。原子および小分子の電子スペクトルは、電子の一つのエネルギー準位から別のものへの遷移から生じると言われ、一般に、ＥＭスペクトルの紫外（ＵＶ）、可視、および赤外（ＩＲ）領域に起こる対応最高周波数を有する。振動スペクトルは、主として分子内の個々の原子間結合のこの運動から生じると言われ、一般に、赤外線およびマイクロ波領域に起こる。回転スペクトルは、主に分子の回転のせいで、マイクロ波および電波領域に主として起こる。
マイクロ波又はラジオ波放射は、大きな反応容器にも十分に貫通するので、化学反応又は変換をスペクトル的にコントロールするために用いることが受容される周波数である。残念ながら、カリウム原子は振動又は回転のスペクトルを持たないので、電磁スペクトルのマイクロ波又はラジオ波部分に周波数を生じない。しかし、相変換におけるカリウムの電子周波数の作用メカニズムを理解することによって、選択されたカリウム周波数をスペクトルのマイクロ波部分におけるスペクトル触媒のモデルとして用いることができる。詳しく言うと、プラチナのアナロジーによって前に説明したように、ＫＣｌハロゲン化物混合結晶化反応系においてＫＣｌ固体結晶だけを生ずるカリウムの作用メカニズムの一つは、カリウム原子を活性化させてカリウム原子の共鳴吸着と固体成長を生ずることである。原子としてのカリウムは、高い周波数の電子スペクトルを有し、振動又は回転のスペクトルを持たない。他方、ＮａＣｌとＫＣｌの結晶は分子であって、電子スペクトルだけでなく振動と回転のスペクトルを有する。したがって、ＮａＣｌとＫＣｌの分子は電磁スペクトルのマイクロ波部分で周波数を吸収しヘテロダインする。
したがって、固体ＫＣｌを形成する反応でのカリウムの作用メカニズムをコピーするために、すなわち、少なくとも１つの反応関与物質と共鳴するように、共鳴によってカリウム原子を特定の標的とすることができる。しかし、ＫＣｌ種子結晶のようにカリウム原子の電子スペクトルでカリウム原子と共鳴する代わりに、電磁スペクトルのマイクロ波部分における少なくとも１つのＮａＣｌ周波数を用いてＮａＣｌ核と共鳴することができる。ＮａＣｌ分子は約１３．０７３７ＧＨｚというマイクロ波周波数で共鳴する。混合結晶化Ｎａ、Ｋ、及びＣｌを約１３．０７３７ＧＨｚのスペクトル触媒で活性化すると、ＫＣｌの形成を触媒する。この例では、物理的触媒カリウムの作用メカニズムが部分的にコピーされ逆転されて、このメカニズムが電磁スペクトルの異なる領域に移動された。言い換えると、ＮａＣｌ振動周波数を操作する（engineer）ことによって、小さなＮａＣｌ分子が活性化されてＫＣｌ固体に結合することが妨げられる。このように、相変換に関わる共鳴メカニズムを理解することによって、そのメカニズムを電磁スペクトルの所望の領域にコピーすることができる。
本発明によれば、再び作用メカニズムをコピーすることによって、物理的触媒（例えば、種子結晶）周波数を、利用できる装置に好都合及び／又は効率的になるように適合させる又は選択することができる。具体的に言うと、高調波周波数を利用できる。カリウムは、ナトリウムのスペクトル周波数の高調波である共鳴周波数を有する。したがって、Ｋスペクトル光源は（ナトリウム結晶化システムにおいて）ナトリウムと高調波で共鳴することができ、又その逆も成り立ち、相変換を促進する。同様に、物質の高調波オーバートーンを用いて物質の性質を変化させコントロールできる。要約すると、ある物理的触媒の作用メカニズムをコピーし、重複させ、又は模倣することができ、他方、関連するエネルギー周波数を全反応系及び電磁エネルギーの印加に利用できる装置にマッチするような電磁スペクトルの部分に移動させることができる。
この反応を触媒するプラチナに関して上で説明した第三の方法は、少なくとも１つの反応成分の多数の上方エネルギー・レベルを活性化するものである。再び、利用できる唯一のスペクトル・エネルギー源が、上方エネルギー・レベル電子周波数の多くがある赤外領域に周波数を生成すると仮定しよう。例えば、カリウムに対して、これらの赤外周波数を用いて、例えば、カリウム共有結合結晶においてカリウム原子の共鳴吸着と固体成長を生ずることができる。具体的に言うと、本発明は、物理的触媒が用いている作用メカニズムが、少なくとも１つの反応関与物質の多数の上方エネルギー・レベルと共鳴することであるということを発見した。今では、上方エネルギー・レベルを利用して物質の変換に影響を及ぼしコントロールすることができるということが分かった。繰り返すが、スペクトル触媒によって標的を多数のエネルギー・レベルに特異的に合わせることによって自然に見られる作用メカニズムを重複させて自然を模倣し、新しい仕方でエネルギー伝達を達成することができる。
触媒の作用メカニズムを重複させることに関する前述の議論は、スペクトル触媒の利用に関連する多くの変数についての理解のほんの始まりにすぎない。これらの新たな変数は、スペクトル・エネルギー、及び／又は物理的触媒、の性能を増強するために非常に有用な手段になる可能性があると考えなければならない。触媒の性能、及び化学反応一般、に影響を及ぼす多くの因子と変数がある。例えば、同じ触媒（又は、コンディショニングされた関与物質）が同じ反応物質と混合されるが、異なる環境反応条件、例えば、温度又は圧力、にさらされると、異なる生成物が生成される。以下の例を考えてみよう：
これらの２つの反応では、同じ反応物質が、反応温度によって、きわめて異なる生成物、すなわち、７４％塩分度又は１００％塩分度、を生ずる。
一般に反応が進行する方向及び強度及び速さに影響する多くの因子が当業者には公知である。温度はそれらの因子の一つにすぎない。その他の因子としては、圧力、体積、物理的触媒の表面積、溶媒、支持物質、汚染物質、触媒サイズと形と組成、反応容器サイズ、形及び組成、電界、磁界、音響場、及びコンディショニングされる関与物質が結晶化反応系で関与又は活性化される前にコンディショニング・エネルギーがコンディショニングされる関与物質に導入されたかどうか、などがあげられる。本発明は、一つのことがこれらの因子全部に共通していると教示する。これらの因子は、例えば、関与物質及び／又は結晶化反応系成分のスペクトル・パタン（すなわち、周波数パタン）を変えることができる。スペクトルの変化のいくつかは非常に良く研究されており、それを考慮し応用するための多くの情報が利用できる。しかし、従来の技術は、これらの因子の各々のスペクトル化学的な基礎及びそれらが触媒の作用メカニズム、及び化学反応一般、とどのように関係しているか、を考えていない。あるいはまた、前記の因子の効果は、別のスペクトル、スペクトル・エネルギー、及び／又は物理的触媒周波数の印加によってさらに増強したり、弱めたりすることができる。さらに、これらの環境反応条件は、１つ以上の対応するスペクトル環境反応条件（例えば、１つ以上の環境反応条件の少なくとも一部を重複させるスペクトル・エネルギー・パタン）の印加によって結晶化反応系で少なくとも部分的にはシミュレートできる。あるいはまた、周波数のマッチングという目標に合致する限り、あるスペクトル環境反応条件（例えば、温度に対応するスペクトル・エネルギー・パタン）を別のスペクトル環境反応条件（例えば、圧力に対応するスペクトル・エネルギー・パタン）に代えることもできる。
温度
極めて低い温度で、原子または分子のスペクトル・パターンは、きれいで明瞭なピークを有する（図１５ａを参照すること）。温度が上がるにつれて、ピークは広がり始め、スペクトル・パターンのベル型曲線を造りだす（図１５ｂを参照すること）。さらに高温では、ベル型曲線はなおさらに広がって、基本周波数のどちらの側にも一層多くの周波数が含まれる（図１５ｃを参照すること）。この現象は「広がり」と呼ばれる。
これらのスペクトル曲線は、前節で検討した共振曲線に極めて似ている。分光学者は、原子および分子に対するスペクトル周波数曲線を説明するために共振曲線用語を用いる（図１６を参照すること）。曲線の頂上での周波数、ｆ0は、共振周波数と呼ばれる。共振周波数の上に周波数（ｆ2）があり、その下に別の（ｆ1）（すなわち、周波数において）があり、そこではエネルギーまたは強度（すなわち、振幅）が共振周波数ｆ0に対するそれの５０％である。量ｆ2−ｆ1は、スペクトル周波数曲線がいかに広いかまたは狭いかの尺度となる。この量（ｆ2−ｆ1）は「線幅」である。狭い曲線を有するスペクトルは小さい線幅を有し、一方で、広い曲線を有するスペクトルは大きな線幅を有する。
温度はスペクトル曲線の線幅に影響を及ぼす。線幅は、触媒性能、化学反応および／または反応経路に影響を及ぼすことができる。低温では、化学種のスペクトル曲線は分離し明瞭であり、潜在的な全反応系成分間の共振エネルギー伝達のためにはより低い可能性を有する（図１７ａを参照すること）。しかし、潜在的な反応化学種の線幅が広がるにつれて、それらのスペクトル曲線は他の化学種のスペクトル曲線と重なり合い始めることが可能である（図１７ｂを参照すること）。周波数が適合するか、または特定のエネルギー・パターンが重なる場合に、エネルギーは伝達される。従って、温度が低い場合に、周波数は適合せず、反応は遅い。より高い温度で、エネルギーの共振伝達は起こることができ、反応は極めて速く進むか、または、それらが別により低い温度で有したであろうものとは違った反応経路に沿って進むことができる。
スペクトル曲線の線幅に影響を及ぼすこと以外に、温度は、また、例えば、全反応系成分の共振周波数を変えることができる。一部の化学種に対して、共振周波数は温度が変化するにつれて変位する。これは図１８ａの赤外線吸収スペクトルおよび図１８ｂに示される黒体放射グラフに見ることができる。さらに、原子および分子は、それらが同じ温度である場合、すべてが、同じ量だけまたは同じ方向にそれらの共振周波数を変位させるとは限らない。これは、また、触媒性能に影響を与えることができる。例えば、触媒共振周波数が温度上昇によりその目標化学種の共振周波数よりもさらに多く変位する場合にも、次に、触媒は化学種の周波数を結局は適合させることができ、共振は前には何も存在していなかった場所に造りだすことが可能である（図１８ｃを参照すること）。詳細には、図１８ｃは低温での触媒「Ｃ」および高温での「Ｃ*」を示す。触媒「Ｃ*」は高温で反応物質「Ａ」と共振するが、しかし低温ではしない。
スペクトル線の振幅または強度は、また、温度により影響を受けることが可能である。例えば、線状対称回転分子は温度が低くなるにつれて強度の増加を有するが、一方で他の分子は温度が上がるにつれて強度を増す。これらのスペクトル強度の変化は、また、触媒性能に影響を及ぼすことができる。触媒の低強度スペクトル曲線が特定化学品目標物の１以上の周波数と共振する例を考えてみる。エネルギーのほんの少量は、触媒から目標化学物質（例えば、ヒドロキシ中間物）に伝達することができる。温度が上昇するにつれて、触媒曲線の振幅も、また、増大する。この実施例において、触媒は、温度が上がる場合に化学品目標物に一段と多くの量のエネルギーを伝達することができる。
化学品目標物が代替反応経路に対する中間化学種である場合、最終製品の型および比率は影響を受けることが可能である。上述のシクロヘキセン／パラジウム反応を再度吟味することにより、３００℃未満の温度で、製品はベンゼンおよび水素ガスである。しかし、温度が３００℃を超える場合、製品はベンゼンおよびシクロヘキサンである。温度は、シクロヘキサンの生成に至る代替反応経路が３００℃を超えるのが好ましいようなやり方において、全反応系中のパラジウムおよび／または他の成分（例えば、反応物質、中間物、および／または製品を含む）に影響を及ぼしている。これは、例えば、増大線幅、変更共振周波数、または全反応系中のあらゆる成分に対するスペクトル曲線強度の変化の結果であることができよう。
反応を触媒化するために用いたいと望むことが可能であるスペクトル触媒周波数のみならず、それらの周波数がその下で機能すると想定される反応条件をも考慮することは重要である。例えば、低温でのパラジウム／シクロヘキセン反応において、パラジウムは水素分子（Ｈ2）生成のための中間物と周波数を適合させることが可能である。３００℃を超える温度では、反応物質および遷移物質は影響を受けないことが可能であるが、しかし、パラジウムは増大線幅、変更共振周波数および／または増大強度を有することが可能である。線幅、共振周波数および／または強度の変化は、パラジウムが周波数を適合させ、代わりにシクロヘキサンの生成における中間物にエネルギーを伝達することを引き起こすことが可能である。スペクトル触媒が室温でシクロヘキサンの生成に役立つために用いられようとする場合、シクロヘキサン中間物に対する周波数は、用いられる場合、室温で用いられるスペクトル触媒周波数よりむしろ一層有効であろう。
従って、適切なスペクトル触媒を設計し選択することにおける全反応系動力学を理解することは、重要であることが可能である。異なる結晶化反応系成分間のエネルギー伝達は、温度に応じて変化する。一旦理解すると、これは、先行技術の試行錯誤の手段なしで、反応、反応生成物、相互作用および／または望ましい反応速度での反応生成物の生成を最適化するために意識的に温度をコンディショニングすることを可能とする。さらに、それは、物理的触媒、スペクトル触媒などの触媒および／または望ましい反応経路を最適化するためのスペクトルエネルギー・パターンを選択することを可能とする。この温度のスペクトル効果の理解は、習慣的に高温での（および、時には高くて危険な）化学工程をより安全な室温で行うことを可能とする。それは、また、望ましいように一層広い温度範囲（例えば、極寒温度または熱炉温度）で機能する物理的触媒を設計することを可能とする。
圧力
圧力および温度は互いに直接関係している。詳細には、理想気体の法則から、我々は、
ＰＶ＝ｎＲＴ
を知っていて、式中、Ｐは圧力であり、Ｖは体積であり、ｎは気体のモル数であり、Ｒは気体定数であり、およびＴは絶対温度である。従って、平衡では、温度の増加は対応する圧力の増加をもたらす。圧力は、また、スペクトル・パターンに影響を及ぼす。特に、圧力の増加は、ちょうど温度の増加がそうであるように、スペクトル曲線の広がりおよび変化を引き起こすことができる（ＮＨ3３．３吸収線への圧力広がり効果を示す図１９を参照すること）。
圧力広がりの数学的処理は、一般に、衝突または統計理論のいずれかに組み込まれる。衝突理論において、ほとんど常に原子または分子が、それらのエネルギー場が相互作用しないように他の原子または分子から離れているという仮定がなされる。しかし、場合により、原子または分子は共に近づき、その結果、それらは衝突する。この場合、原子または分子は波動（スペクトル）関数に変化を起こすことが可能であるか、または異なるエネルギー準位に変化することが可能である。衝突理論は、物質の放出エネルギーを、原子または分子が他からはるかに離れていて、衝突には関わらない時のみに起こるとして取り扱う。衝突理論が衝突の間のスペクトル周波数を無視するという理由により、衝突理論は、衝突が頻出する場合、数気圧を超える圧力での正確な化学的挙動を予測できない。
しかし、統計理論は、衝突の前、間および後のスペクトル周波数を考慮する。それらは、種々の原子および／または分子が他の原子または分子と相互作用するか、またはそれらによりかき乱されるかの可能性を計算することに基づく。圧力効果の統計的処理に伴う欠点は、統計的処理が分子運動の影響を説明するにはいい仕事をしていない点にある。いずれにしても、衝突も統計理論も、圧力が上がると起こる周波数とヘテロダインの豊富な相互作用を適切に予測できない。実験作業により、増大圧力が、
１） 増大線幅を生み出すスペクトル曲線の広がり；および
２） 共振周波数（ｆ0）のシフト化、
により、増大温度により生じるものと類似の効果を有することができることが実証されてきた。
温度により生じるものと異なる圧力効果は、（１）圧力変化は、一般に、温度変化と同様に強度に影響を与えない（３個の異なる適用圧力に対する不変の強度を示す曲線の理論的設定を示す図２０を参照すること）；および（２）圧力広がりにより生じる曲線は、多くの場合、温度−効果曲線ほど対称的ではない、ことである。図２０に示される３本の理論曲線の形状を考えてみる。圧力が増大するにつれて、曲線は対称的でなくなる。より高い周波数中に伸びる尾部は拡大している。この上部周波数拡張は図２１に示される実験値により確認される。特に、図２１ａは空気中の水蒸気（立方メートル当りＨ2Ｏ１０ｇ）による吸収パターンを示し、図２１ｂは１気圧でのＮＨ3における吸収を示す。
スペクトル曲線に与える圧力広がりの効果は、広くは、二つの型に組み込まれる：共振または「ホルツマーク（Ｈｏｌｔｓｍａｒｋ）」広がり、および「ローレンツ（Ｌｏｒｅｎｔｚ）」広がりである。ホルツマーク広がりは同じ元素の原子間の衝突に次ぐものであり、従って、衝突は対称と考えられる。ローレンツ広がりは異なる原子または分子間の衝突から起こる。衝突は非対称であり、共振周波数、ｆ0は、多くの場合、より低い方の周波数に変位する。共振周波数におけるこの変位は図２０に示される。圧力の変化を伴うスペクトル曲線および周波数の変化は、物理的およびスペクトル両方の触媒、および化学反応および／または反応経路に影響を及ぼすことができる。低圧では、スペクトル曲線は、かなり狭くて明瞭であり、且つ共振周波数に関してほとんど対称的である傾向がある。しかし、圧力が増大するにつれて、曲線は広がり、変位し、高周波数尾部を拡張させることが可能である。
低圧での結晶化反応系におけるスペクトル周波数は、種々の原子および分子に対して、共振効果がほとんどないか全くなく、その結果、エネルギー伝達がほとんどないか全くないことが可能であるほどに異なることが可能である。しかし、高圧では、より高い周波数中への広がり、変位化および拡張の組合せは、前には何も存在していなかった共振の創造をもたらすスペクトル曲線間の重なり、およびその結果エネルギーの伝達を生み出すことができる。結晶化反応系は、種々の圧力変化により生み出されるスペクトル曲線の変化に応じて、一つの反応経路または別な経路を進むことが可能である。一つの反応経路は共振し、中程度の圧力で進むことが可能であり、一方で、別の反応経路は共振し、より高圧で優位となることが可能である。温度と同様に、結晶化反応系周波数および複製したいと願う環境反応条件下での種々の触媒の作用機構を考慮することは重要である。特に、エネルギーの効果的な伝達が、例えば、スペクトル触媒と結晶化反応系における少なくとも一つの反応物質間で起こるために、少なくとも一部の周波数の重なりがなければならない。
例えば、４００ＴＨｚにある物理的触媒種子結晶と５００ＴＨｚにある主要な共有結合の吸着原子（adatom）の反応は大気圧でゆっくりと進行するだろう。圧力が約５気圧まで上げられると、触媒が拡がって、例えば、吸着原子の５００ＴＨｚに達する。これによって、例えば、吸着原子を活性化させて刺激することによって触媒と吸着原子の間のエネルギー伝達が可能になる。結晶化反応は、その後非常に速やかに進行する。特定の理論又は説明によって拘束されることは望まないが、反応の速度は、（従来技術が教えているような）衝突の回数にはあまり関係がなく、それよりもはるかに結晶化反応系の成分のスペクトル・パタンに関係があるように思われる。上の例では、５００ＴＨｚの周波数を印加して主要な吸着原子を直接刺激して吸着することによって、反応を低い圧力で活性化できるであろう。これは、いろいろなヘテロダインを用いて間接的に引き起こすこともできるであろう（例えば、＠１，０００ＴＨｚ高調波、又は１００ＴＨｚの非高調波ヘテロダインを、触媒とトランジェントの間で用いる（５００ＴＨｚ−４００ＴＨｚ＝１００ＴＨｚ）。
本明細書において示されるように、異なる結晶化反応系成分間のエネルギー伝達は、圧力に応じて変動する。一旦理解すると、これは、先行技術の試行錯誤法なしで、故意に圧力をコンディショニングして反応を最適化することを可能とする。さらに、それは、１以上の望ましい反応経路を最適化するために物理的触媒、種結晶、エピタキシャル基板、スペクトル触媒などの触媒、および／またはスペクトルエネルギー・パターンを選択することを可能とする。圧力のスペクトル効果のこの理解は、従来からの高圧（従って、一般に、危険性が高い）化学工程をより安全な室内圧力で行うことを可能とする。それは、また、許容可能圧力の大きな範囲にわたり（例えば、真空に等しい低圧から数気圧まで）機能する物理的触媒を設計することを可能とする。
表面積
伝統的に、触媒の表面積は、利用可能な表面積が利用可能な結合部位の数を制御するので重要であると考えられてきた。おそらく、露出結合部位が多いほど、触媒作用はより多くなる。本発明において開示されるスペクトル機構に照らして、表面積は別の理由により重要であることが可能である。
物理的触媒に対応するスペクトル触媒周波数の多くはスペクトルの可視光及び紫外領域の周波数である。これらの高い周波数は貫通力、例えば、１つ以上の反応物質を含む大きな反応容器への貫通力が比較的弱い。したがって、種子結晶などの触媒からの高周波数のスペクトル放出は結晶化反応系中であまり遠くまで進まないうちに吸収されてしまう。したがって、例えば、原子又は分子は、それぞれの電子周波数が相互作用するためには物理的触媒にかなり近くなければならない。
ある特定化学種が物理的触媒に十分に近く、その電磁スペクトル放出と相互作用し、結晶化の場合にはその触媒に吸着原子として吸着される確率に影響を及ぼすのは主として表面積である。表面積が小さい場合、相互作用できるほど近い原子又は分子はほとんどない。しかし、表面積が増加すると、より多くの原子又は分子が反応する範囲内にある確率も増加する。したがって、より大きな表面積は、利用できる結合部位の数を増やす他に、多分スペクトル触媒周波数又はパタンにさらされる結晶化反応系の体積も増加させるだろう。これは、結晶化反応系へのスペクトル触媒の十分な貫通を確保するというコンセプトと同様である（例えば、種が互いに相互作用するチャンスが十分にあると仮定して）。
表面積の触媒および結晶化反応系成分に及ぼす効果の理解は、先行技術の欠点なしで、望ましい反応速度で結晶化反応、反応経路および／または反応製品（複数を含む）の生成を最適化するために表面積および他の結晶化反応系成分を意識的にコンディショニングすることを可能とする。例えば、表面積は、現在、伝統的化学触媒粒子をできるだけ小さくし、それによって全体表面積を最大化させることにより最適化される。小さい粒子は、例えば、全体表面積および触媒活性を低下させる焼結をしてしまう（融合するまたは一緒に結合する）傾向性を有する。大表面積触媒の再生は、高価につく時間消費型の工程であることができる。この工程は、スペクトル化学の分野における本明細書に示される本発明の理解により、避けることができる。例えば、反応が３ｍ2触媒床によりすばやく触媒化される（触媒から鍵となる反応物質および製品へのエネルギー伝達において）ことを想定してみる。焼結が起こった後、表面積はしかし１ｍ2に低下する。従って、触媒からのエネルギー伝達は劇的に減少し、反応は減速する。表面積を再生する高価で時間消費型の工程は、１以上の望ましいスペクトルエネルギー・パターンにより結晶化反応系（例えば焼結）を禁止することにより、避ける（または少なくとも遅らせる）ことができる。加えて、スペクトルエネルギー・パターンは材料の最終の物理的形態または相、およびその化学式に影響を与えることができるので、焼結過程それ自体は減じるかまたは排除することが可能である。
さらに、スペクトル周波数の結晶化反応系への浸透を促進して「実質的に」拡大した表面を創出することができる。例えば、金属合金結晶化反応系において、合金の所望の金属のスペクトル周波数を種結晶に伝送することができる。これらのスペクトル周波数は通常減衰をともなって起きるよりも何度も金属の有効なスペクトル発信を行うことができる。結晶化する種はずっと遠いところから共鳴によって引き付けられて、合金の形成が促進されるであろう。この方法は材料、例えば金属の比率や対称性などの結晶化の選択性を制御するために用いることが出来る。
触媒サイズおよび形状
論証と関連して触媒のサイズおよび形状は古典的には、物理触媒活性に影響を及ぼすと考えられる。臨界核サイズにより制御される結晶化は歴史的に、転換経路を操縦するために用いられてきた。表面積の場合と同様に、ある粒子サイズ（例えば臨界核）は安定構造を提供し、したがって転換率および量を最大にする。サイズと表面積の関係は、先に考察されている。
概して物理触媒の活性および転換の基礎を成すスペクトルメカニズムの一般的理解にかんがみて、触媒サイズおよび形状は他の理由のために重要であり得る。それらの理由の1つは、「自己吸収」と呼ばれる現象である。単一原子または分子がその古典的スペクトルパターンを生成する場合、それは、原子または分子から外に隣接空間に移動する電磁エネルギーを放射する。図２２ａは単一原子からの放射を示し、それに対して図２２ｂは原子群からの放射を示す。原子または分子群が一緒になるとますます、群の中心からの放射はその隣接体により吸収され、それを決して空間に出さないであろう。原子の群のサイズおよび形状によって、自己吸収はスペクトル放出パターンの多数の変化を引き起こし得る（図２３参照）。特に図２３ａは、単一原子により生成される正常スペクトル曲線を示す；図２３ｂは、自己吸収のための共振周波数移動を示す；図２３ｃは、原子の一群における自己吸収により生成される自己反転スペクトルパターンを示し、そして図２３ｄは、原子の一群における自己吸収により生成される自己反転スペクトルパターンを示す。これらの変化は、共振周波数における移動および自己反転パターンを包含する。
触媒（例えば種晶）サイズおよび形状の変化に伴うスペクトル曲線および周波数の変化は、触媒、化学物質転換および／または反応経路に影響を及ぼし得る。例えば物理触媒の原子または分子は、重要な中間体および／または反応産物と共振する結晶化反応系においてスペクトル周波数を生じ得る。例えば結晶生成におけるような原子のより大きい群に関しては、共振周波数移動および自己反転の組合せは化学物質種のスペクトル曲線間の重複を排除し、それにより共振の状態、例えば結晶化の速度遅延を最小限にするかまたは消失させる。
結晶化反応系は、粒子サイズにより生じるスペクトル曲線の変化によって、ある反応経路または別の反応経路を最後まで進行し得る。例えば中等度の粒子サイズを有する触媒（または状態調節化関与体）は最初の反応経路を最後まで進み得るが、一方、より大きいサイズの触媒はその反応経路を別の反応経路に向け得る。
触媒サイズおよび形状の変化を伴うスペクトル曲線および周波数の変化は、実際の用途に関係がある。
本発明のスペクトル触媒の使用は、これらのプロセスのよりすぐれた同調を可能にする。例えばより小さい触媒サイズを用いて得られる高レベルの触媒活性は、例えば１つまたは複数のスペクトル触媒の少なくとも一部を用いて物理触媒を増強することによってもやはり得られる。
例えば平均10 μmの粒子サイズの触媒（例えば種晶）は平均5 μmの粒子サイズの触媒の50％の活性を有すると仮定する。結晶化の所望の速度を保持するための一アプローチは、10 μmの物理触媒を使用して、少なくとも１つのスペクトル触媒の少なくとも一部を用いて物理触媒を増強することである。触媒活性は、スペクトル触媒により有効に倍加されて（あるいはさらに多く増大されて）、5 μm触媒とほぼ同程度の活性（またはおそらくはより大きい活性）を生じ得る。したがって本発明は、伝統的従来技術のアプローチと比較して、反応が経済的に実施され得るよう、好ましい状態を保持しながら、触媒のサイズを変更させる。
問題点に取り組むための別の方法は、物理触媒を完全に排除することである。例えば本発明の別の実施形態では、光ファイバー篩（例えば非常に大きな孔を有するもの）がフロースルー型反応容器中に用いられ得る。本発明によれば、スペクトル触媒は光ファイバー篩を通して放出され、したがってそれらが流れると反応種を触媒する。従来技術のアプローチを上回るこの改良は、2〜3だけ例を挙げると、低コスト、高速および安全性改良を含めた有意の加工処理的意味を有する。
材料はまた、一連の形状ならびにサイズで製造される。形状としては、球形体、不規則粒状体、ペレット、押出物および環状体が挙げられる。いくつかの形状は他のものより製造するのに費用がかかるが、しかしいくつかの形状は他のものより優れた特性（例えば物質活性、強度等）を有する。球形は製造するのに費用が安いが、しかし球形体の充填層は高圧損失を生じ、そして球形体は典型的には非常に強いというわけではない。他方、伝統的物理触媒環状体は優れた強度および活性を有し、非常に少ない圧力損失を生じるが、しかしそれらはまた相対的に生成するのに費用がかかる。
スペクトルエネルギー触媒は、例えば伝統的化学触媒における形状選択に際して、より大きい柔軟性を可能にする。例えば不可避な高圧損失を伴う高価でない球形体の充填層を用いて触媒粒子に対する機械的損傷を生じる代わりに、同一のまたはより大きい触媒活性を得ながら、触媒環状体を用い得る。本明細書中に記載されたスペクトル結晶化技法、特に指向性成長に関連したものを用いて、生成物質の形状をより容易に制御し得る。
物質の形状を制御するためのスペクトルエネルギー触媒および／またはスペクトル環境反応条件の使用は、以下の利点を有する：
−低経費造形物質粒状体の使用を可能にする；
−全体的により少ない粒状体の使用を可能にする；
−より強い形状の粒状体の使用を可能にする；そして
−より望ましい性能特徴を有する粒状体形状の使用を可能にする。
既存の物理触媒に取って代わるそれらの使用は、同様の利点を有する：
−触媒粒子（例えば種晶）の使用および経費を全く排除し；
−より速いスペクトル触媒送達系の使用を可能にし；そして
−送達系は、優れた物質特徴を組入れるよう設計され得る。
触媒サイズおよび形状は、全ての物体はそれらのサイズおよび形状によってＮＯＦを有するため、スペクトル放出パターンにとっても重要である。物体の寸法が小さいほど、そのＮＯＦは高い（速度＝長さ×周波数であるため）。さらにまた、同一サイズの、しかし形状が異なる2つの物体は、異なるＮＯＦを有する（例えば直径1.0 mの球の共振ＮＯＦは、一辺1.0 mの立方体のＮＯＦとは異なる）。波エネルギー（音およびＥＭの両方）は、特定の物体に関して独特の共振周波数を有する。例えば物理触媒粒子またはスラリー中の反応体の粉末顆粒のような物体は、アンテナのように働いて、それらの構造的共振周波数でエネルギーを吸収し、放出する。これを承知の上で、所望の効果を達成するために結晶化反応系構成成分（例えば物理触媒、反応体等）のサイズおよび形状をさらに操作し、制御することができる。例えば所望の反応経路に関する過渡体は、30 GHzのスペクトル回転周波数を生成し得る。30 GHzの構造的ＥＭ共振周波数を有する直径1 ｃｍの触媒球形体（3 ×108 m/s 1×10-2 m＝30×109 Hz）を用いて、反応を指図し得る。触媒粒子は、過渡体の回転周波数と構造的に共振して、過渡体にエネルギーを提供し、反応を制御する。同様に構造的共振触媒粒子は、例えば30 GHzマイクロ波放射といったようなスペクトルエネルギー触媒によりさらにエネルギーを付与され得る。このように理解すると、化学物質転換のスペクトル動力学は、従来技術の試行錯誤アプローチの場合よりも精確に制御され得る。
溶媒
一般に、用語溶媒は、それらにとって溶媒が液体である混合物に対して適用されるが、しかし、溶媒が、また、固体、液体、ガスまたはプラズマおよび／または混合物および／またはそれらの成分を含むことは、理解されるべきである。先行技術は、一般に、液体溶媒を三つの広い組に分類する：水性、有機、および非水性。水性溶媒が用いられる場合、それは、溶媒が水であることを意味する。有機溶媒にはアルコールおよびエーテルなどの炭化水素が挙げられる。非水性溶媒には、無機の非水物質が挙げられる。多くの化学的変態（chemical transformation）が溶媒中で起こる。
溶媒はそれら自身が原子、分子および／またはイオンからなるので、それらは化学的変態へのはっきりした効果を有することができる。溶媒は物質からなり、それらはそれら自身のスペクトル周波数を放出する。本発明は、これらの溶媒周波数が、ヘテロダイニング、共振、および倍音を含む、前に検討したのと同じ基本過程を受けることを教示する。分光学者は、溶媒がその溶質により生みだされるスペクトル周波数に劇的に影響を及ぼすことができることを、この何年間で知ってきた。同様に、化学者は、溶媒が触媒活性及び物性に影響を及ぼすことができることを、この何年間で知ってきた。しかし、先行技術における分光学者および化学者たちは、これらの長く研究された触媒活性及び物性の変化を伴う溶質周波数の変化には明らかに付き合ってきていない。溶質スペクトル周波数におけるこれらの変化は概して、触媒活性および化学反応および／または反応経路に影響を及ぼし得る、と本発明は認識する。曲線強度の変化、共振周波数ｆ0の漸進的なまたは突然の移動、そして共振周波数の突然の転位さえもが起こり得る。
さらに、本発明は、溶媒における１以上のスペクトル周波数が、溶媒の１以上の特性を変更するためにスペクトルエネルギー・パターンまたはスペクトルエネルギーコンディショニングパターンにより標的にされることが可能であり、その結果、全反応系における反応およびエネルギー動力学を変えることが可能であることを認める。同様に、スペクトルエネルギー・パターンまたはスペクトルエネルギーコンディショニングパターンは溶質に適用し、溶質、溶媒、または溶質／溶媒系の１以上の特性の変化を引き起こすことが可能であり、その結果、全反応系における反応およびエネルギー動力学を変えることが可能である。
図２４ａを見直してみる場合、実線はアルコール中のフタル酸のスペクトル・パターンの一部を表し、一方で、点線は溶媒ヘキサン中のフタル酸を示す。スペクトル触媒が真中の大きな実線曲線での１，２５０の周波数でフタル酸と共振するアルコール中に起こる反応を考えてみる。溶媒がヘキサンに変更される場合、フタル酸はもはや１，２５０の周波数で共振しないし、スペクトル触媒はそれを刺激し、エネルギー付与することはできない。溶媒の変化は、スペクトル触媒を無効にしてしまう。
同様に、図２４ｂに関して、ヨウ素は、４塩化炭素中に溶解する場合、曲線Ｂに示されるように５８０で高強度曲線を生み出す。アルコール中において、曲線Ａにより示されるように、ヨウ素は、代わりに、１，０５０で中程度の強度曲線、および有核ハライド結晶化において８５０で低い強度曲線を生み出す。従って、反応は５８０で４塩化炭素中においてヨウ素と直接共振するスペクトル触媒を用いると想定される。スペクトル触媒が変わらず、溶媒がアルコールに変わる場合、周波数はもはや適合せず、エネルギーも伝達しないので、スペクトル触媒はもはや機能しない。詳細には、スペクトル触媒の周波数５８０は、新しいヨウ素周波数８５０および１，０５０にはもはや適合しないし共振しない。
溶媒の変化が触媒を異なる化学物質種と共振性にして、反応が代替的反応経路を最後まで進行するのを助ける、という可能性も存在する。
最後に、左端のベンゼン１００％から真中のベンゼンおよびアルコール５０：５０混合物へ、右端のアルコール１００％までの範囲の種々の溶媒混合物を示す図２４ｃのグラフを考えてみる。溶質はフェニルアゾフェノールである。フェニルアゾフェノールはほとんどの溶媒混合物に対して８５５〜８６０の周波数を有する。ベンゼン：アルコール５０：５０混合物に対して周波数は８５５であるか、または、ベンゼン：アルコール９８：２混合物に対して周波数はなお８５５である。しかし、ベンゼン：アルコール９９．５：０．５混合物では、周波数は突然約８６５に変わる。８６５でフェニルアゾフェノールと共振することによりベンゼン１００％中でも活性な触媒は、溶媒中にほんのわずかな量のアルコール（例えば、０．５％）がある場合、その活性度を失う。
こう理解してみると、本明細書において示されるスペクトル化学の原理は、一般的な触媒作用、および反応および／または反応経路に適用することができる。溶媒および／または他の全反応系成分の選択に対して先行技術の試行錯誤法を用いる代わりに、溶媒はスペクトル環境反応条件を最適化するためにコンディショニングおよび／または修正することができる。例えば反応は、400 THzで共振する重要な反応関与体（例えば反応容器）を有するよう意図され得るが、しかし触媒（例えば種晶）は800 THzで共振して、エネルギーを調和的に伝達する。さらに効率的な系は、関与体および触媒の両方の共振周波数を生じ得る異なる溶媒を用いて、突然600 THzに移動するよう設計され得る。そこで触媒は関与体と直接共振し、さらに多くのエネルギーを伝達し、そして結晶化反応系をより効率的に触媒する。
さらに、溶媒、溶質、および溶媒／溶質系の特性は、スペクトルエネルギー提供物により影響を受けることが可能である。水は普遍的な溶媒である。水が加熱される場合、その運動エネルギーは増大し、その結果、溶質が溶解する速度もまた増大することは、一般に知られていて理解されている。溶質が水などの溶媒に添加された後、ｐＨおよび導電率などの物理的性質は、それらの運動エネルギーおよび溶質／溶媒系の温度に関係する速度で変化する。
本発明の新規態様は、溶媒、溶質、および溶媒／溶質系の特性が、簡単な熱的または動力学的機構の領域外のスペクトルエネルギー提供物質により影響を受け、制御されることが可能であることを理解することである。例えば、約２８℃の水は特定の速度で塩（塩化ナトリウム）を溶解する。それ自身の振動倍音により条件付けられた約２８℃の水は、たとえ温度に明らかな差が全くないとしても、塩をより速く溶解する。同様に、塩が水に添加される場合、溶液のｐＨおよび導電率の予測できる変化率がある。水が、それぞれ塩の添加の前か後のいずれかで、それ自身の振動倍音により条件付けられるかまたはスペクトル的に活性化される場合、ｐＨおよび導電率の変化率は、たとえ温度に全く差がないとしても、増強される。これらの効果は、本明細書における実施例欄でより詳細に示される。
さらに、塩がそれを水に添加する前にそれ自身の電子周波数の一部により条件付けられる場合、導電率の変化率は、たとえ再度温度に全く差がないとしても、再び増強される。これらの効果は、本明細書における実施例欄でより詳細に示される。
概して溶媒、溶質および溶媒／溶質系へのスペクトルエネルギーパターンおよび／またはスペクトルエネルギー状態調節パターンの送達は、溶媒および／または溶質のエネルギー動力学を、それゆえホロ結晶化反応系におけるそれらの特性を変え得る。本明細書中に開示されたこれらのスペクトル技法を用いて、物質転換、例えば化学反応、相変化および物質特性の多数の態様（この記載内容はすべて、参照により本明細書中で援用される）を制御し得る。
支持体材料
伝統的物理触媒は非支持かまたは支持のいずれかであることができる。非支持触媒は、純粋触媒の配合物であり、実質的に他の分子は存在しない。非支持触媒は、これらの触媒が一般に低表面積を有しその結果低活性度を有するので、工業的にはめったに用いられない。低表面積は、例えば、焼結、または粒子の表面張力を低下させる工程において小分子の触媒をより大きな粒子に凝集させることから生じることができる。非支持触媒の例には、時々アンモニアの一酸化窒素への選択的酸化のために用いられる白金合金のガーゼがある。他の例には、メタノールの空気による反応を触媒化してホルムアルデヒドを生成するために、時々用いられる小さな銀顆粒がある。非支持触媒の使用が可能である場合、それらの利点には、簡単な製造および種々の工業用工程中への比較的簡単な設置が挙げられる。
支持触媒は他の粒子を有する触媒の配合物であり、他の粒子は触媒用の支持骨格として機能する。伝統的に、支持粒子は不活性であると思われ、その結果、触媒分子用の簡単な物理的足場を提供する。従って、支持材料の伝統的な機能の一つは、触媒形状および機械的強度を与えることである。支持材料は、また、焼結速度を低下させると言われる。触媒支持体が触媒同様に微細に分割される場合、支持体は触媒粒子間の「スペーサ」として機能し、その結果、焼結を防止する。代替理論は、相互作用が触媒および支持体間で起こり、それによって焼結を防止すると考えている。この理論は、触媒活性が支持材料構造および組成の変化によって変更されるという多くの観察により支持される。
支持触媒は、一般に、以下の３方法の１以上により作製される：含浸、沈降、および／または結晶化。含浸技術は、次に触媒またはその前駆体を含有する溶液にさらされる予備成形支持体材料を用いる。触媒または前駆体は支持体の孔中に拡散する。加熱、または別の変換処理は、溶媒を追い払い、触媒または前駆体を最終触媒に転換する。含浸用の最も普通の支持体材料は、アルミナおよび水酸化アルミニウムなどの耐火性酸化物である。これらの支持体材料は、それらが合理的な機械的強度を有するので、水蒸気改質などの極端な条件下で操作しなければならない触媒に対するそれらの最大の用途を見出してきた。
沈降技術は、触媒塩（例えば、通常の金属塩）の濃縮溶液を用いる。塩溶液は急速に混合され、次に、放置されて微細に分割された形態で沈降する。次に、沈降物は、洗浄、濾過、乾燥、加熱、およびペレット化を含む多様な工程を用いて調製される。多くの場合、黒鉛型潤滑剤が添加される。沈降触媒は高表面積に次いで高触媒活性度を有するが、しかし、それらは一般に含浸触媒ほど強くはない。
伝統的結晶化技術は、ゼオライトと呼ばれる支持体材料を製造する。これらの結晶化触媒ゼオライトの構造はＳｉＯ4およびＡｌＯ4に基づく（シリコンの４面体単位を示す図２５ａ、およびアルミニウムの４面体単位を示す図２５ｂを参照すること）。これらの単位は各種組合せで連結して、輪、鎖、および複合多面体を含む構造群を形成する。例えば、ＳｉＯ4およびＡｌＯ4４面体単位は、Ａ、Ｘ、およびＹゼオライト用の構築物を形成する切断８面体を形成することができる（線が酸素原子を表し、角がＡｌまたはＳｉ原子である切断８面体構造を示す図２６ａ、４角の面間を酸素橋で接合した接合切断８面体を有するゼオライトを示す図２６ｂ、および６角面間を酸素橋で接合した接合切断８面体を有するゼオライトＸおよびＹを示す図２６ｃを参照すること）。
ゼオライトの結晶構造は、それらに明確な孔径および構造を与える。これは、含浸または沈降支持体材料中に見出される種々の孔径とは異なる。ゼオライト結晶は、ケイ酸塩およびアルミン酸塩および触媒の溶液を混合することにより作製される。結晶化は、一般に、加熱により誘発される（「温度」の表題の項における温度のスペクトル効果を参照すること）。得られるゼオライトの構造は、それらのすべてが環境反応条件であるシリコン／アルミニウム比、それらの濃度、添加触媒の存在、温度、および用いられる反応器のサイズにさえ応じて決まる。ゼオライトは、一般に、他の触媒支持体材料よりも大きな特異性を有する（例えば、それらは反応を加速するだけではない）。それらは、また、反応を特定の反応経路に向けることが可能である。
スペクトル結晶化法を用いて、所望の物質、例えばゼオライトの生成に影響を及ぼし、そして制御し得る。本明細書中で教示された方法は、例えばより便利な環境因子（例えばゼオライトのための低温）を用いて、活性抑制剤または助触媒のより精確な制御を用いて、そして所望の物質特性を用いて、より多数で、より速く、より経済的に物質を結晶化し得る。
支持体材料は触媒の活性度に影響を与えることができる。伝統的に、先行技術はこれらの効果を形態係数に帰してきた。しかし、本発明により、その上に考えるべきものにスペクトル因子がある。溶媒がそれらの溶質により生みだされるスペクトル・パターンに影響を及ぼすことは、十分に立証されてきた。溶媒は液体、固体、ガスおよび／またはプラズマであることができる。支持体材料は、多くの場合、触媒用の固形溶媒に過ぎないと見ることができる。それ自体で、支持体材料は、それらの溶質触媒により生みだされるスペクトル・パターンに影響を与えることができる。
ちょうど溶解した砂糖を固相溶媒（氷）中に置くことができるように、触媒は固相溶媒である支持体材料中に置くことができる。これらの支持体材料固形溶媒は、液体溶媒が有するものと類似の触媒に及ぼすスペクトル効果を有することができる。支持体材料は、例えば、スペクトル曲線の広がり、曲線強度の変化、共振周波数ｆ0の緩やかなまたは急激なシフト化、および共振周波数のなお急激な再配置を引き起こすことによりそれらの触媒溶質のスペクトル周波数を変えることができる。
さらに、物質転換に影響を与えるスペクトル技術の使用は、溶媒／溶質または支持体／触媒系に限定されないが、しかし、むしろすべての材料系および物質の相、およびそれらのそれぞれの特性（例えば、化学的、物理的、電気的、磁性、熱的、など）に対して広く適用する。
化学反応、相変化および材料特性（例えば、化学的、物理的、電気的、熱的、など）を制御するための多くの材料系（固体、液体、およびガス）における標的スペクトル技術の使用は、本明細書において後に実施例欄でさらに詳細に記載される。
支持体材料は、簡単に、それらの触媒溶質のための固体溶媒と見ることができる。本発明は、スペクトル技術が化学反応、相変化、および材料特性などの溶媒／溶質系における物質転換の多くの態様を制御するために用いることができることを教示する。同様に、スペクトル技術は、支持体／触媒系の化学反応、相変化、および材料特性などの多くの態様を制御するために用いることができる。これらのスペクトル技術は、支持体／触媒系の合成に影響を与えるため、または全反応系における支持体／触媒系のその後の特性に影響を与えるために用いることができる。
さらに、物質の転換において、支持体はしばしば所望の種（例えばエピタクシー支持体）の成長のための基剤として用いられる。本明細書中で教示された方法は、物質と支持体の相互作用を制御し、指図するために用いられ得る。例えば結晶化反応系関与体のスペクトル周波数が非晶質表面から発生させられる場合（これは伝統的には所望の結晶種の形成を支持しない）、結晶はその表面を形成し、それに接着させ得る。このように、支持物質に適用される方法は全ての種類の支持体にも当てはまる、と理解されるべきである。
従って、本明細書における開示のせいで、支持体材料の変化が触媒活性に与える劇的な効果を有することができることは、当業者に明らかになることが好ましい。支持体材料は、触媒により生みだされるスペクトル周波数に影響を与える。触媒スペクトル周波数の変化は、反応速度を加速し、また、特定の反応経路上の反応を導くことを含む化学反応および触媒活性への種々の効果を生みだす。従って、支持体材料は、潜在的に、周波数の適合に影響を与えることができ、その結果、結晶化反応系成分および／またはスペクトルエネルギー・パターン間のエネルギーを伝達し、その結果、ある種の反応が起こることを可能とする可能性を支持することができる。
被毒
触媒の被毒は、触媒活性が化学種などの少量の別の成分を添加することにより低下する場合に起こる。先行技術は、被毒を、過剰の電子を含有する化学種（例えば、電子ドナー材料）に、および毒が物理的に反応部位を遮蔽する物理的触媒表面上への毒の吸着に帰してきた。しかし、これらの理論は、いずれも、満足には被毒を説明していない。
ニッケル水素化触媒の場合を考えてみる。これらの物理的触媒は、たった０．１重量％の硫黄化合物がそれらの上に吸着される場合、実質的に失活する。０．１重量％の硫黄が、ニッケル触媒を不活性にするほどの多くの電子に寄与することができるであろうことを信じることは困難である。同様に、０．１重量％の硫黄の存在が、それが完全に触媒を失活させるほどの多くの反応部位を占拠することを信じることは困難である。従って、どちらの先行技術の説明も満足の行くものではない。
被毒現象は、スペクトル化学の点からより論理的に理解することができる。ベンゼン溶媒および溶質としてフェニルアゾフェノールを用いる溶媒項における例を参照して、純粋ベンゼン中でフェニルアゾフェノールは８６５Ｈｚのスペクトル周波数を有した。ほんの数滴のアルコール（０．５％）の添加は、急激にフェニルアゾフェノールの周波数を８５５に変えた。フェニルアゾフェノールが共振する期待値が８６５である場合、結果として、アルコールはその特定の反応を被毒していたであろう。少量の他化学種の添加は、触媒および反応性化学物質の共振周波数（ｆ0）を変えることができる。別の化学種の添加は、触媒および反応性化学種を共振から取り出す毒として機能することができる（すなわち、添加化学種の存在は周波数のあらゆる実質的な重なりを除去し、その結果エネルギーのあらゆる有意な伝達を防止することができる）。
化学種の共振周波数を変えることに加えて、少量の他の化学物質を添加することは、また、触媒のスペクトル強度、および、例えば、スペクトル強度を増大させるかまたは低減させるかのいずれかにより結晶化反応系における他の原子および分子に影響を与えることができる。アルミナ−シリカ沈降物中に混合したカドミウムおよび亜鉛を考えてみる（亜鉛／カドミウム線比率への銅およびビスマスの影響を示す図２７を参照すること）。カドミウム３２５２．５スペクトル線および亜鉛３３４５．０スペクトル線間の正常比率を決めた。ナトリウム、カリウム、鉛、およびマグネシウムの添加は、Ｃｄ／Ｚｎ強度比率にはほとんどまたは全く影響を及ぼさなかった。しかし、銅の添加は亜鉛線の相対強度を低下させ、カドミウム強度を増大させた。逆に、ビスマスの添加は亜鉛線の相対強度を増大させ、一方でカドミウムを低下させた。
また、銅−アルミニウム混合物への少量のマグネシウムの影響を考えてみる（銅アルミニウム強度比率へのマグネシウムの影響を示す図２８を参照すること）。０．６％で存在するマグネシウムは、銅およびアルミニウムに対する線強度の有意な減少を招いた。１．４％のマグネシウムでは、銅およびアルミニウム両方に対するスペクトル強度は約１／３に減少した。銅周波数が反応を触媒化するために重要である場合、この少量のマグネシウムを添加することは、劇的に触媒活性を低下させるであろう。従って、銅触媒がマグネシウムにより被毒されたということは結論付けることができるであろう。
要約すれば、触媒への被毒効果はスペクトル変化のせいである。少量の別の化学種を物理的触媒および／または結晶化反応系に添加することは、１以上の化学種（例えば、反応物質）の共振周波数またはスペクトル強度を変えることができる。触媒は同じままで残ることが可能であろうが、一方で、鍵を握る中間物は変わる。同様に、触媒は変わることが可能であろうが、一方で、中間物は同じままで留まる。それらは両方とも変わることが可能であろうし、またはそれらは両方とも同じままで留まり、添加毒化学種にかまわないことも可能であろう。この理解は、周波数における重なりを引き起こす化学種を標的にするか、またはこの例において、周波数におけるあらゆる実質的な重なりを防止し、その結果、エネルギーの伝達を妨げることにより反応が起こることを防止するための１以上の化学種を標的にすることを含む、本発明の目標を達成することに対して重要である。
助触媒
触媒および結晶化反応系への少量の別の化学物質種の付加と全く同じように、その反対も起こり得る。付加種が触媒の活性を強化する場合、それは助触媒と呼ばれる。例えば鉄−アルミニウム化合物への2〜3％の酸化カルシウムおよびカリウムの付加は、アンモニア合成のための鉄触媒の活性を助長する。助触媒は、溶媒、支持物質および活性抑制という表題の節で上記で考察された全てのメカニズムにより作用する。驚くこともないが、支持物質のいくつかは実際には助触媒である。助触媒は、スペクトル周波数および強度を変えることにより、触媒および特定反応および／または反応経路を強化する。触媒活性抑制剤は共振から反応種を得るが（即ち周波数は重複しない）、一方、助触媒はそれらを共振させる（即ち周波数が重複する）。同様に、決定的周波数のスペクトル強度を低減する代わりに、助触媒は決定的強度を増大し得る。
したがってフェニルアゾフェノールがベンゼン溶媒中で８５５で反応するのが望ましい場合、アルコールが付加され、そしてアルコールが助触媒と呼ばれる。フェニルアゾフェノールが８６５で反応するのが望ましい場合、アルコールが付加され、そしてアルコールは活性抑制剤であると考えられ得る。このように理解すると、活性抑制剤と助触媒との間の差は見方の問題であって、どの反応経路および／または反応産物が望ましいかによっている。それらはともに、本発明の同一の基本的スペクトル化学メカニズムにより作用する。
同様に、結晶化および物質転換系において、少量のその他の種の付加は反応動力学を変え得る。例えばＮａＣｌ構造は、少量のホウ素の付加により、立方体からピラミッド形または八面体に修飾され得る。同様に支持体（ホウケイ酸ガラス）を含有するホウ素によるＮａＣｌ溶液のスペクトル照射（およびそれゆえの活性化）は、ＮａＣｌ構造の典型的ホウ素修飾を引き起こして、ホウ素が溶液中に物理的に存在しない場合でも、ピラミッド形または八面体になり得る。スペクトルホウ素パターン葉、実際の溶液中のホウ素結晶化剤の作用に取って代わり得る。
このように理解すると、活性抑制剤、助触媒および結晶化剤の全ての物質は、倍化され、近づけられまたは開始され得るスペクトルメカニズムによる結晶化反応系経路に影響を及ぼす。
濃度
化学物質種の濃度は、反応速度および動力学に影響を及ぼすことが知られている。濃度は、触媒活性にも作用する。従来技術は、種々の化学物質種が互いと衝突するという見込みによりこれらの作用を説明する。特定種の高濃度では、存在する多数の個々の原子または分子が認められる。存在する原子または分子が多いほど、それらはより多く何か他のものと衝突すると思われる。しかしながら従来技術によるこの統計学的処理は、全部の状況を説明しない。図２９は、四塩化炭素溶液中のＮ−メチルウレタンの種々の濃度を示す。低濃度では、スペクトル線は相対的に低強度を有する。しかしながら濃度が増大すると、スペクトル曲線の強度も増大する。0.01モル濃度では、3,460 cm-1でのスペクトル曲線が唯一の顕著な周波数である。しかしながら0.15モル濃度では、3,370および3,300 cm-1での曲線も顕著である。
化学物質種の濃度が変更されると、反応混合物中のその種のスペクトル特性も変化する。3,300および3,370 cm-1が所望の反応経路のための重要な周波数であると仮定しよう。低濃度では、所望の反応経路は見出されない。しかしながら濃度が増大されると（そしてそれゆえ関連周波数の強度が増大されると）、反応は所望の経路に進みだす。濃度は、上記のような溶媒、支持構造体、活性抑制剤および助触媒にも関連する。
同様に、先に考察したように、ホロ結晶化反応系におけるスペクトル放出の強度は、種引力および相転換に影響を及ぼす。濃度増大の作用は、スペクトル的に模倣され得る。例えば結晶化は、普通は結晶化が起きない不飽和溶液中で起こされる。さらに普通は飽和溶液中で起こる本来無秩序な過程の非存在下で物質転換をスペクトル的に制御することにより、構造および形態は容易に制御され得る。
微細構造周波数
分光分析法として既知のエネルギーおよび物質の周波数の測定に一般的に関係する科学の分野は、本明細書中ですでに考察されている。特に、3つの広範なクラスの原子および分子スペクトルが再検討された。電子遷移のためである電子スペクトルは、主として紫外（ＵＶ）、可視および赤外（ＩＲ）領域における周波数を有し、原子および分子において生じる。例えば分子内の個々の原子間の結合運動のためである振動スペクトルは、主としてＩＲにあり、そして分子において生じる。回転スペクトルは主として空間における分子の回転のためであり、マイクロ波または電波周波数を有し、分子においても生じる。
種々のスペクトルおよび分光分析法の先の考察は、簡略化し過ぎた。実際には少なくとも3つの付加的スペクトル組が存在し、これらは本明細書中に上記されたスペクトル、即ち微細構造スペクトルおよび超微細構造スペクトルおよび極微細構造スペクトルを含む。これらのスペクトルは原子および分子において生じ、そして例えば紫外領域から下がって低電波領域までに及ぶ。従来技術の化学者等は典型的には伝統的種類の分光分析、即ち電子、振動および回転分光分析により多く集中しているため、これらのスペクトルは、従来技術の化学および分光分析法の教科書に、典型的には挿話としてしばしば記述される。
微細および超微細スペクトルは、物理学および電波天文学の領域において非常に一般的である。例えば宇宙学者は、水素の星間雲の位置を地図に表し、例えば水素に関する超微細分割周波数の１つであるマイクロ波周波数1,420 GHzで、星間空間からの信号を検出することにより宇宙の起源に関するデータを収集する。分子および原子のマイクロ波および電波周波数に関する大型データベースのほとんどは、化学者というよりむしろ天文学者および物理学者により開発されてきた。化学における微細および超微細スペクトルの化学者による使用と物理学者による使用との間のこの見掛けのギャップが、どうやら、これらの潜在的に有用なスペクトルに、もしもあったとしても、従来技術の化学者に多大な注意を払わせなかったらしい。
図９ａおよび９ｂを再度参照すると、バルマー系列（即ち周波数曲線ＩＩ）が456 THzの周波数で開始する（図３０ａ参照）。この個々の周波数のより厳密な検査は、456 THzにきっかり１つの明確な幅の狭い曲線が存在する代わりに、現実的には、456 THzでの曲線を含む一団となって非常に接近した7つの異なる曲線が存在する、ということを示す。7つの異なる曲線は、微細構造周波数である。図３０ｂは、水素における456 THz曲線に関する放出スペクトルを示す。図３１に示した高分解能レーザー飽和スペクトルは、さらなる詳細を示す。一段となって非常に接近して位置するこれら7つの異なる曲線は一般に、多重線と呼ばれる。
示された7つの異なる微細構造周波数が存在するが、しかしこれら7つの周波数はおよそ2つの主な周波数に分類される。これらは、図３０ｂに示された2つの、丈の高い、相対的に高強度の曲線である。これら2つの高強度曲線は、0 cm-1（456.676 THz）で、そして相対波数0.34 cm-1（456.686 THz）で図３１にも示される。（456 THz）の単一周波数であると思われるものは、実際には、主として2つのわずかに異なる周波数（456.676および456.686 THz）で構成され、そして2つの周波数は典型的には二重項と呼ばれ、周波数は分割されると言われている。水素456 THz二重項における2つの主な周波数間の差または分割は、0.010 THz（100 THz）または0.34 cm-1波数である。この差周波数10 GHzは、水素の456 THz周波数に対する微細分割周波数と呼ばれる。
したがって通常電子スペクトルにおいて典型的に示される個々の周波数は、一緒に非常に接近した間隔を置かれる2つ以上の異なる周波数から成る。非常にわずかな量により分割される2つの微細構造周波数間の差は、微細分割周波数である（ｆ0を含み、最下部ｆ0として示されるｆ1およびｆ2を示す図３２参照。ｆ1およびｆ2間の差は、微細分割周波数として既知である）。2つの微細構造周波数間のこの「差」は、任意の2つの周波数間のこのような差がヘテロダインであるため、重要である。
図９ａおよび９ｂで示されるほとんど全ての水素周波数は、二重項または多重項である。これは、ほとんど全ての水素電子スペクトル周波数が微細構造周波数および微細分割周波数である、ということを意味する（これは、これらのヘテロダインが、所望により、スペクトル触媒として用いられるために利用可能である、ということを意味する）。本発明は、これらの「差」またはヘテロダインがある種の反応のために非常に有用であり得る、ということを開示する。しかしながら、これらのヘテロダインの使用を考察する前に、本発明において、これらのヘテロダインについてより多くのことが理解されねばならない。水素に関する微細分割周波数（即ちヘテロダイン）のいくつかを、表３に列挙する。これらの微細分割ヘテロダインは、マイクロ波から下って電波周波数領域の上部区域の範囲である。
水素におけるきっかり最初の系列または曲線Ｉに関して23より多い微細分割周波数（即ちヘテロダイン）が存在する。微細分割ヘテロダインの一覧は、例えば古典的な1949の参考文献「Atomic Energy Levels」（Cherlotte Moore著）に見出され得る。この参考文献は、炭素に関する133の微細分割ヘテロダイン間隔も列挙するが、これらの周波数は14.1 THz（473.3 cm-1）から下って12.2 GHz（0.41 cm-1）の範囲である。酸素は、15.9 THz（532.5 cm-1）から下って3.88 GHz（0.13 cm-1）の列挙された287の微細分割ヘテロダインを有する。詳述された23の白金微細分割間隔は、周波数で23.3 THz（775.9 cm-1）から8.62 THz（287.9 cm-1）である。
図形的には、いくつかの近接間隔微細周波数への電子周波数の拡大および分解能は、図３３に示されている。電子軌道は、軌道番号ｎ＝０、１、２等により示される。微細構造は、αとして示される。水素微細構造に関する量子図は、図３４に示される。特にｎ＝１およびｎ＝２レベルの水素原子の微細構造が示されている。図３５は、それぞれ「Ｃ」、「Ｏ」および「Ｆ」により表されるような炭素、酸素およびフッ素の最低エネルギーレベルに関する多重項スプリッティングを示す。
原子（即ちヘテロダイン）に関する微細分割周波数のほかに、分子も同様の微細構造周波数を有する。分子微細構造および分割化に関する起源および由来は原子に関するものとは異なるが、しかしながらグラフ結果と実際の結果は全く同様である。原子では、微細構造周波数は、回転電子とそれ自体の磁場との相互作用に起因するといわれている。基本的にはこれは、回転し、そしてそれ自体に磁場と相互作用する単一原子球の電子雲が原子微細構造周波数を生じることを意味する。従来技術は、この現象を「スピン軌道カップリング」として言及する。分子に関しては、微細構造周波数は、電子または振動周波数の実際の回転周波数に対応する。そのように原子および分子に関する微細構造周波数はともに、回転に起因する。原子の場合、それは、地球がその軸の周囲を回転する方法と同じような、それ自体の周囲の原子旋回および回転である。分子の場合、それは空間を通しての分子旋回および回転である。
図３６は、ＳＦ6分子の28.3 THz（波長10.6 μm、波数948 cm-1）付近のＳＦ6振動帯域の赤外吸収スペクトルを示す。分子は高度に対称的であり、多少上端と同様に回転する。スペクトル追跡は、高分解能格子分光計を用いて得られた。941〜952 cm-1（28.1および28.5 THz）間に広帯域が認められ、3つの鮮明なスペクトル曲線が946、947および948 cm-1（28.3、28.32および23.834 THz）に存在する。
図３７ａは、949〜950 cm-1から得られた細い切片を示すが、これは図３７ｂでさらに詳細に示すために拡大される。詳細を得るために、可変波長半導体ダイオードレーザーが用いられた。スペクトルがより微細な詳細で再検討される場合に現れるさらに多くのスペクトル曲線が存在する。これらの曲線は、この分子に関する微細構造周波数と呼ばれる。原子または分子の総エネルギーは、その電子、振動および回転エネルギーの和である。したがって本明細書中で先に考察された簡単なプランク方程式：
Ｅ＝ｈｖ
は、以下のように書き直され得る：
Ｅ＝Ｅe＋Ｅv＋Ｅr
（式中、Ｅは総エネルギーであり、Ｅeは電子エネルギーであり、Ｅvは振動エネルギーであり、そしてＥrは回転エネルギーである）。グラフ的には、これらの方程式は分子に関して図３８に示されている。電子エネルギーＥeは、分子中の電子の１つの軌道における変化を包含する。それは、軌道番号ｎ＝０、１、２、３等により示される。振動エネルギーＥvは、分子内の2つの原子間の振動率の変化により生成され、振動数ｖ＝１、２、３等により示される。最後に、回転エネルギーＥrは、その質量中心周囲を回転する分子により引き起こされる回転のエネルギーである。回転エネルギーは、角運動量方程式から確定されるように、量子数Ｊ＝１、２、３等により示される。
したがってより詳細に振動周波数を調べることにより、微細構造分子周波数が明らかになる。これらの微細構造周波数は実際には、各振動周波数のサブセットとして、分子回転「Ｊ」により生成される。回転レベル「Ｊ」が図３８において実質的に均一に分けられているのとまさしく同様に、それらは周波数としてプロットされた場合も実質的に均一に分けられる。
この概念は、いくつかの付加的周波数グラフを調べることにより容易に理解され得る。例えば図３９ａは、気体塩化水素に関する純回転吸収スペクトルを示し、そして図３９ｂは、低分解能での同一スペクトルを示す。図３９ａにおいて、「櫛」の上の歯のようなものに見える分離波は、個々の回転周波数に対応する。20〜500 cm-1の周波数に及ぶ完全波（即ち全櫛を含む波）は、全振動周波数に対応する。低分解能または倍率では、この組の回転周波数は、約20 cm-1（598 GHz）で最大になる単一周波数であるように見える（図３９ｂ参照）。これは原子周波数、例えば456 THz水素周波数が出現する様式と非常に似ている（即ち、低分解能では全く１つの周波数であるが、より高い倍率ではいくつかの異なる周波数であることが分かる）。
図４０には、シアン化水素の回転スペクトル（即ち微細構造）が示されており、この場合、「Ｊ」は回転レベルである。回転レベルの規則的スペーシングにも留意されたい（このスペクトルは典型的なものの逆に配向されていることに注目）。このスペクトルは、水平Ｙ軸上の放出よりむしろ透過を用い、したがって強度は上方よりむしろＹ軸上で下方に増大する。
さらに図４１は、複数の回転周波数を含むＦＣＣＦに関するｖ1〜ｖ5振動帯域（ここで、ｖ1は振動レベル1であり、ｖ5は振動レベル5である）を示す。微細鋸歯スパイクは、回転周波数に対応する微細構造周波数である。回転周波数の実質的に規則的なスペーシングに留意されたい。回転周波数強度の波動パターンならびに回転周波数強度の交互パターンにも留意されたい。
表４に列挙される基底状態の一酸化炭素に関する実際の回転周波数（即ち微細構造周波数）を考えてみる。
回転周波数の各々は、約115 GHz離れて規則的に間隔を置かれる。従来技術の量子理論は、回転周波数が、以下の方程式：
Ｂ＝ｈ／（8π2Ｉ）
（式中、Ｂは回転定数であり、ｈはプランク定数であり、そしてＩは分子に関する慣性モーメントである）によるプランク定数および慣性のモーメント（即ち分子に関する質量の中心）に関連するという事実によるものである、とこの規則的スペーシングを説明する。そこから、従来技術は、以下の：
ｆ＝２Ｂ（Ｊ＋１）
（式中、ｆは周波数であり、Ｂは回転定数であり、そしてＪは回転レベルである）に対応する回転レベルに関する周波数方程式を確立した。したがって分子に関する回転スペクトル（即ち、微細構造スペクトル）は、同一量により全て間隔を置かれまたは分割された（ヘテロダイン化された）周波数を有する調波系列の線であることが判明する。この量は、従来技術では、「２Ｂ」として言及されており、そして「Ｂ」は「回転定数」として言及されている。分子周波数の現状のチャートおよびデータベースでは、「Ｂ」は通常はMHZのような周波数として記載される。これは、図４２においてＣＯに関する最初の4つの回転周波数に関してグラフで表されている。
この事実は、いくつかの理由のために興味深い。多くのデータベースに記載された回転定数「Ｂ」は、分子に関する回転周波数間の差の半分に等しい。それは、Ｂが基本周波数「２Ｂ」に対する最初の亜調波周波数であり、これは全ての回転周波数間のヘテロダイン化差である、ということを意味する。一酸化炭素に関して記載された回転定数Ｂは、57.6 GHz（57,635.970 MHz）である。これは基本的には、回転周波数間の115 GHz差の半分である。したがって本発明によれば、分子の回転レベルを刺激することが望ましい場合、基本的な一次発生ヘテロダインであるために、量「２Ｂ」が用いられ得る。あるいは「Ｂ」がそのヘテロダインの一次亜調波に対応するため、同一の「Ｂ」が用いられ得る。
さらに従来技術は、刺激のためにマイクロ波を用いることが望ましい場合、用いられるマイクロ波周波数は分子の基底状態（図３８におけるｎ＝0）またはその付近の刺激レベルに制限される、ということを教示する。より高い電子および振動レベルに向けて、図３８で情報に進もうとする場合、必要とされる周波数は赤外、可視および紫外領域に対応する、と従来技術は教示する。しかしながら従来技術はこの点で間違っている。
再び図３８を参照すると、たとえ電子または振動レベルが精査中であろうと、回転周波数は均一に間隔をあけられる、ということは明白である。図３８に示された同等のスペーシングは、全てのより高い振動および電子レベルを通して上方に進行する場合に回転周波数が均一に間隔を置かれているためである。表５は、いくつかの異なる回転および振動レベルでのフッ化リチウム（ＬｉＦ）に関する回転周波数を列挙する。
振動レベルが何であろうと、回転周波数間の差は約86,000〜89,000 MHz（即ち86〜89 GHz）である、ということが表５から明らかである。したがって本発明によれば、約86,000 MHz〜89,000 MHzのマイクロ波を用いることにより、分子は、基底状態レベルから、その最高エネルギーレベルまでさまざまに刺激され得る。この作用は、従来技術によりほんのわずかも示唆されなかった。特に分子の回転周波数は、独特の方法で操作され得る。一次回転レベルは、89,740 MHzの天然振動周波数（ＮＯＦ）を有する。二次回転レベルは、179,470 MHzのＮＯＦを有する。したがって、
したがって本発明は、全ての周波数がヘテロダイン効果を起こす方法と同様の方法で加えたり減じたりすることにより、回転周波数のＮＯＦがヘテロダイン効果を起こす、ということを発見した。特に2つの回転周波数はヘテロダイン効果を起こして、差引き周波数を生じる。この差引き周波数は、核物理学および分光分析マニュアルに記載された誘導回転定数「Ｂ」の大きさのたまたま正確に2倍である。したがって分子における一次回転周波数が差引き周波数回転2→1で刺激される場合、一次回転周波数はＮＯＦ回転0→1（即ち一次回転周波数）でヘテロダイン効果を起こして（即ちこの場合は加えて）、ＮＯＦ回転1→2を生じるが、これは分子の二次回転レベルの天然振動周波数である。言い換えると：
回転周波数は実際には等間隔調波である、ということを本発明は開示したため、差引き周波数は二次レベルＮＯＦを足して、三次レベルＮＯＦを生じる。差引き周波数は三次レベルＮＯＦを足して、四次レベルＮＯＦを生じる。この手法は、何度も繰り返し反復され得る。したがって本発明によれば、ある単一マイクロ波周波数を用いることにより、振動帯域における全回転レベルを刺激することが可能である。
さらにまた、振動周波数に関する全ての回転レベルが励起される場合には、振動周波数も対応して励起される。さらに電子レベルに関する全ての振動レベルが励起される場合には、電子レベルは同様に励起される。したがって本発明の教示によれば、単一マイクロ波周波数を用いることにより、分子の最高レベルの電子および振動構造を励起することが可能である。これは、マイクロ波の使用が基底状態の分子に制限される、という従来技術の教示と相容れない。特に目標が上の方の振動または電子レベルを用いて直接的に共振することである場合、従来技術は、マイクロ波周波数は用いられ得ない、と教示する。しかしながら本発明に従って、作用の触媒的メカニズムが、例えばヘテロダインにより間接的に標的種と共振することにより開始される場合には、１つまたは複数のマイクロ波周波数を用いて、少なくとも１つのより高いレベルの振動または電子状態にエネルギーを与え得る。したがってヘテロダイン化の簡単な方法と一緒に本発明の教示を用いることにより、マイクロ波周波数は分子の基底状態レベルに限定されない、ということが容易に明らかになる。
本発明は、少なくとも１つのヘテロダイン周波数（例えば調波）を利用することにより、間接的に標的種を触媒が実際に刺激し得る、ということを確定した。しかしながら触媒はまた、少なくとも１つの当該基本周波数との直接的共振により標的種を刺激し得る。しかしながら回転周波数は、両メカニズムの使用を生じ得る。例えば図４２は、基底状態でのＣＯに関する最初の4つの回転周波数を示す微細構造スペクトルをグラフで示したものである。ＣＯに関する一次回転周波数は115 GHzである。回転周波数間のヘテロダイン化差も115 GHzである。一次回転周波数と周波数間のヘテロダイン化差は同一である。高レベルの回転周波数は全て、一次周波数の調波である。この関係は、従来技術の回転定数「Ｂ」のみを扱う場合に明らかであるようではない。しかしながら本発明のものと同様の周波数ベースのスペクトル化学分析は、このような概念の理解を容易にする。
ＬｉＦに関する一次レベル回転周波数の検査は、それが、それと二次レベル回転周波数との間のヘテロダイン化差とほぼ同一である、ということを示す。したがって分子が２Ｂと等しい周波数（即ち回転周波数間のヘテロダイン化調波差）で刺激される場合、エネルギーは、ヘテロダインを介して間接的に全ての高回転周波数と共振し、そして一次回転周波数と直接的に共振する、ということを本発明は教示する。これは重要な発見である。
回転定数「Ｂ」が回転微細構造分子周波数の調波スペーシングに関係があるのとまさに同様に、ある方法でまたは別の方法で原子および分子の周波数と関係がある分光分析に用いられる多数の定数を、従来技術は開示する。アルファ（α）回転−振動定数は、この良好な例である。α回転−振動周波数定数は、振動レベルが変化する場合、同一回転レベルに関する周波数のわずかな変化に関連がある。例えば図４３ａは、ＬｉＦに関する同一回転レベルの、しかし異なる振動レベルの周波数を示す。周波数はほぼ同一であるが、しかし異なる振動レベル間で2〜3％変わる。
図４３ｂを参照すると、図４３ａの異なる振動レベルでの種々の回転遷移に関する全ての周波数間の差が示されている。図４３ｂの最上行の回転遷移0→1は、振動レベル0で89,740.46 MHzの周波数を有する。振動レベル1では、0→1遷移は88,319.18 MHzである。これら2つの回転周波数間の差は、1,421.28 MHzである。振動レベル2では、0→1遷移は86,921.20 MHzである。それと振動レベル1周波数（88,319.18 MHz）との間の差は、1,397.98 MHzである。異なる振動レベル間の同一Ｊ回転レベルに関するこれらのわずかな差は、ほぼ同一である。Ｊ＝0→1回転レベルに関しては、それらは1,400 MHzの周波数辺りに集まる。
Ｊ＝1→2遷移に関しては、差は2,800 Hz辺りに集まり、Ｊ＝2→3遷移に関しては、差は4,200 Hz辺りに集中する。1,400、2,800および4,200 Hz等というこれらの異なる周波数は、全て互いの調波である。さらにそれらは全て、α回転−振動定数の調波である。実際の分子回転周波数が回転定数Ｂの調波であるのとまさに同様に、回転周波数間の差は、α回転−振動定数の調波である。したがって分子がα振動−回転周波数と等しい周波数で刺激される場合、エネルギーは、ヘテロダインを介して間接的に全ての回転周波数と共振する、ということを本発明は教示する。これは重要な発見である。
図４４に示された三原子分子ＯＣＳに関する回転および振動状態を考えてみる。図４４は、ＯＣＳ分子における異なる振動状態に関する同一回転レベル（Ｊ＝1→2）を示す。基底振動（000）レベル、Ｊ＝1→2遷移；および励起振動状態（100）Ｊ＝1→2遷移に関しては、2つの周波数間の差は４Ｘアルファ1（４α1）に等しい。別の励起状態では、基底振動（000）レベル、Ｊ＝1→2遷移と2つのｌ−型二重項との間の周波数差は、４Ｘアルファ2（４α2）である。より高い励起振動状態では、（000）および（02°0）間の周波数差は、８Ｘアルファ2（４α2）である。したがって、回転−振動定数「α」は実際には分子周波数の調波である、ということが分かる。したがって本発明によれば、「α」周波数または「α」の調波による分子の刺激は、分子の種々の回転−振動周波数と直接的に共振するか、あるいはヘテロダイン調波的に間接的に共振する。
もう一つの興味深い定数は、ｌ−型倍加定数である。この定数は、図４４にも示されている。特に図４４は、三原子分子ＯＣＳに関する回転遷移Ｊ＝1→2を示す。原子周波数が時々二重項または多重項に分割されるのとまさに同様に、回転周波数も時々二重項に分割される。それらの間の差は、ｌ−型倍加定数と呼ばれる。これらの定数は通常は、α定数より小さい（即ち低周波数を有する）。ＯＣＳ分子に関しては、α定数は20.56および10.56 MHzであるが、一方、ｌ−型倍加定数は6.3 MHzである。これらの周波数は全て、電磁スペクトルの電波部分にある。
本明細書中で先に考察したように、エネルギーは2つの基本周波数メカニズムにより輸送される。周波数が実質的に同一であるかまたは整合する場合には、エネルギーは直接的共振により輸送される。エネルギーは、ヘテロダイン化により間接的にも輸送され得る（即ち、別の周波数を足されるかまたは差し引かれた後に、周波数は実質的に整合する）。さらに上記のように、直接的または間接的共振周波数は、厳密に適合しなければならないというわけではない。それらが単に近い場合、Ｕ医療のエネルギーが依然として移動する。ヘテロダインを介して分子または他の物質に関係があるこれらの定数または周波数のいずれかは、例えば物質にエネルギーを輸送するために用いられ、それゆえ物質と直接的に相互作用し得る。
水素および酸素が化合されて水を生成する反応において、原子水素およびヒドロキシラジカルの反応中間体にエネルギーを与えることは、反応を持続するためにきわめて重大である、ということを本発明は教示する。この点で、物理的触媒であるプラチナはそれらと直接的および間接的に共振することにより、両反応中間体にエネルギーを与える。プラチナは、多数のエネルギーレベルで中間体をエネルギー化して、エネルギー増幅のための条件を作り出す。本発明は、原子微細構造周波数を使用することによりプラチナの作用メカニズムをコピーする方法も教示する。
本発明は、周波数間のわずかな変動（例えば456.676および456.686 THz）のみを伴う微細構造周波数との共振を前に考察した。しかしながら微細構造周波数との間接的共振は、有意差である。特に、微細構造周波数間の単なる差またはヘテロダインである微細分割周波数を用いることにより、本発明は、間接的共振が達成され得ることを教示する。水素456 THz微細構造および微細分割周波数を検査することにより（例えば図３０および３１ならびに表３参照）、多数のヘテロダインが示される。言い換えれば、微細構造周波数間の差は、以下のように算定され得る：
456.686 THz−456.676 THz＝0.0102 THz＝10.2 GHz
したがって水素原子が10.2 GHz電磁エネルギー（即ちマイクロ波に対応するエネルギー）を施される場合には、それと間接的に共振することにより、456 THz電子スペクトル周波数にエネルギーを与える。言い換えれば、10.2 GHzが456.676 THzに付加して、456.686 THzの共振周波数を生じる。10.2 GHzは、456.686 THzから差し引いて、456.676 THzの共振周波数を生じる。したがって水素原子に10.2 GHzを導入することにより、水素原子は456 THz周波数で励起される。マイクロ波周波数は、電子レベルを刺激するために用いられ得る。
本発明によれば、模倣触媒メカニズムの組合せを用いることも可能である。例えば１）ヘテロダイン（即ち微細分割周波数）を介して間接的に水素原子周波数と共振し；および／または２）多重周波数で水素原子と共振することもできる。このような多重共振は、拡散で、および／またはチャープまたはバーストで、同時的にマイクロ波周波数の組合せを用いて起こり得る。例えば10.87 GHz、10.2 GHz、3.23 GHz、1.38 GHzおよび1.06 GHzの水素に関する個々のマイクロ波微細構造分割周波数は、拡散で用いられ得る。さらに、本明細書中に表現的に含まれなかった水素に関する多数の微細分割周波数があり、したがって、利用可能な設備の周波数範囲によって、本発明は、利用可能な設備の容量に選定周波数を合わせるための一手段を提供する。したがって本発明の教示による柔軟性は非常に大きい。
本発明による多重電磁エネルギー周波数を送達するための別の方法は、高周波数用の搬送波として低周波数を用いることである。これは、例えば約239 MHzの速度でバーストが届く、短いバーストで10.2 GHzＥＭエネルギーを生成することにより、実行され得る。これらの周波数はともに、水素に関する微細分割周波数である。これは、ＥＭエネルギーを継続的に送達することにより、そして約239 MHzの速度で振幅を変えることによっても達成され得る。これらの技法は、単独で、または本明細書中に開示された種々のその他の技法と組合せて用いられ得る。
したがって触媒の１つまたは複数の作用メカニズムを模倣することにより、そして原子微細構造および分割周波数を用いることにより、マイクロ波および電波周波数を用いてより高レベルの原子にエネルギーを与えることが可能である。したがって、特定原子を選択的にエネルギーを与えるかまたは標的化することにより、望ましい反応を触媒し、そして所望の最終産物に導くことができる。環境によって、低周波数を使用する選択肢は多数の利点を有し得る。低周波数は典型的には、大型反応空間および容積へのより良好な浸透を示し、そして大規模産業用途により良好に適合し得る。低周波数は、高周波数（例えばレーザー）を送達する大型のかさばる設備とは対照的に、持ち運びできるこじんまりした設備で容易に送達し得る。スペクトル触媒の周波数の選択は、ＥＭエネルギーの他の供給源からの干渉を回避するためというような簡単な理由のためであり得る。したがって本発明によれば、ヘテロダイン化および微細構造分割周波数の基本プロセスの理解は、標的化方式でスペクトルエネルギー触媒を設計し、適用する場合により大きな柔軟性を付与する。特に、単に物理的触媒のスペクトルパターンを再現するというよりむしろ、本発明の教示が追随される限り、電磁スペクトルにおける全範囲の周波数の完全使用を可能にする、ということを本発明は教示する。したがってある種の望ましい周波数が適用され、一方、他のそれほど望ましくない周波数は、結晶化反応系における特定関与体および／または構成成分に標的化された適用スペクトルエネルギー触媒から除外される。
さらなる例として、水の精製のための水素と酸素の反応が再び参照される。マイクロ波領域における触媒の作用メカニズムを倍加することにより水反応を触媒するのが望ましい場合、本発明は、いくつかの選択肢が利用可能であることを教示する。別のこのような選択肢は、プラチナがヒドロキシラジカルの反応中間体にエネルギーを与えるという知識の使用である。水素原子のほかに、ヒドロキシラジカルに関するＢ周波数は565.8 GHzである。それは、回転周波数間の実際のヘテロダイン化差が2Ｂまたは1,131.6 GHzであることを意味する。したがってこのような周波数は、ヒドロキシルラジカル中間体の励起を達成するために利用され得る。
さらにヒドロキシラジカルに関するα定数は、21.4 GHzである。したがってこの周波数は、ヒドロキシラジカルにエネルギーを与えるためにも適用され得る。したがって小室に水素および酸素ガスを導入し、21.4 GHzでガスを照射することにより、水が生成される。この特定のギガヘルツエネルギーは、同一回転レベルであるが異なる振動レベルに関する回転周波数の調波ヘテロダインである。反応を触媒する電子周波数をエネルギー化する振動レベルにエネルギーを与える全ての回転周波数を、ヘテロダイン化周波数にエネルギーを与える。したがって上記の反応は、いくつかの適用可能周波数で適用されるスペクトル触媒を用いて触媒されるかまたは標的化され得るが、そのすべてが１つまたは複数の関与体における１つまたは複数の周波数と適合し、したがってエネルギーを搬送させる。
さらに、565.8 GHzの周波数の、または1,131.6 GHzの周波数さえの送達は、基底状態から全面的にエネルギーを与えられるようになる分子における実質的に全ての回転レベルを生じる。このアプローチは、2つの方法で触媒的作用メカニズムをコピーする。第一の方法は、ヒドロキシラジカルにエネルギーを与えて、水の生成を触媒するための決定的な反応中間体を持続することによる。触媒からコピーされる第二のメカニズムは、分子における多重レベルにエネルギーを与えることである。回転定数「Ｂ」は回転周波数に関係があるため、ヘテロダインは分子における全てのレベルで起こる。したがって周波数を用いて、「Ｂ」は分子における全てのレベルにエネルギーを与える。これは、物理的触媒である白金を用いて起こるようなエネルギー増幅系の確立を助長する。
さらにまた、ｌ−型倍加定数に対応する周波数を用いて分子がエネルギーを与えられた場合、このような周波数は、原子スペクトルからの微細分割周波数が用いられるのと実質的に同様の方法で用いられ得た。二重項での2つの周波数間の差はヘテロダインであり、そのヘテロダイン周波数（即ち分割周波数）による二重項へのエネルギー付与は、基本周波数にエネルギーを与え、反応を触媒する。
さらなる例は、原子微細構造に関する周波数の組合せを利用する。例えば中心周波数付近で±21.4 GHz変化するビブラート（即ち回転周波数間の変動に関するα定調波）を有する1,131.6 GHz（即ち、ヒドロキシラジカルに関する回転周波数間のヘテロダイン化差）の定中心周波数を利用することにより、短いバーストにおける1,131.6 GHzＥＭエネルギーが用いられ、バーストは21.4 GHzの速度になる。
同一レベルに関する回転周波数間にわずかの変動が認められるため、その周波数範囲を用いてバーストを構築し得る。例えば最大「Ｂ」が565.8 GHzである場合には、回転周波数ヘテロダインは1,131.6 GHzに対応する。最小「Ｂ」が551.2 GHzである場合、これは1,102 GHzの回転周波数ヘテロダインに対応する。したがって1,100 GHzで開始し、1,140 GHzに周波数を増大するエネルギーの「チャープ」またはバーストが用いられ得る。実際、送信機は、21.4 GHzで「チャープ」またはバーストに設定され得る。
先に考察したように、他のスペクトル周波数と同様に、磁場の操作による共振エネルギー交換の制御は、所望の結果を達成するために結晶化反応系に用いられ得る。
いずれにしても、原子および分子微細構造周波数をそれらの付随ヘテロダインおよび調波とともに使用するための多数の方法がある。触媒的作用メカニズムの理解は、本発明の教示を装備した当業者に高周波数紫外および可視光領域から、時としてより管理可能なマイクロ波および電波領域に下がってスペクトル触媒を利用させる。さらに本発明は、化学反応および／または反応経路に及ぼすマイクロ波および電波の作用を当業者が算定しおよび／または確定するのを可能にする。
超微細周波数
超微細構造周波数は、微細構造周波数と同様である。微細構造周波数は、標準周波数スペクトルの一部を拡大することにより観察され得る。微細構造分割周波数は、主に電磁スペクトルの赤外およびマイクロ波領域において、電子スペクトルより低い周波数で起こる。超微細分割周波数は、主として電磁スペクトルのマイクロ波および電波領域において微細構造スペクトルより低くさえある周波数で起こる。微細構造周波数は一般に、少なくともそれ自体の磁場と相互作用する電子により引き起こされる。超微細周波数は一般に、少なくとも核の磁場と相互作用する電子により引き起こされる。
図３６は、ＳＦ6分子に関する回転−振動帯域周波数スペクトルを示す。回転−振動帯域および微細構造は、図４５にも示されている。しかしながら微細構造周波数は、標準振動帯域スペクトルの小区分を拡大することにより観察される（即ち、図４５の下部分は微細構造周波数のいくつかを示す）。多くの点で、微細構造周波数を見ることは、拡大鏡を用いて標準スペクトルを見ることと同じである。標準振動周波数帯域の平坦で面白みのない部分のように見えるものを拡大すると、低周波数分割を伴うより多くの曲線が示される。これらの多くの他の曲線は、微細構造曲線である。同様に、その結果の微細構造スペクトルの小さく且つ見たところ面白みのない部分は、超微細スペクトルとして既知のより多くの曲線のさらに別のスペクトルである。
ＳＦ6微細構造スペクトルの小部分（即ち0〜300）は、図４６で拡大される。超微細スペクトルは、さらに低い周波数による多数の曲線分割部分を含む。今度こそ、微細構造スペクトルは、規則的振動スペクトルの代わりに拡大された。見出されるものは、一緒になってより近接するより多くの曲線である。図４７ａおよび４７ｂは、図４６において星印（即ち「*」および「**」）で印を付けられた2つの曲線のさらなる拡大を示す。
図４６で単一波形曲線であるように見えるものは、一緒に非常に近接して間隔を置かれる一連のいくつかの曲線であることが分かる。これらは、超微細周波数曲線である。したがって微細構造スペクトルは、一緒に非常に近接して間隔を置かれたいくつかのより多くの曲線からなる。一緒にさらに近接して間隔を置かれたこれらのその他の曲線は、超微細周波数に対応する。
図４７ａおよび４７ｂは、超微細周波数曲線のスペーシングが一緒に、そしてやや不規則な間隔で非常に近接することを示す。超微細曲線が分割される少量は、超微細分割周波数と呼ばれる。超微細分割周波数もヘテロダインである。この概念は、微細分割周波数の概念と実質的に同様である。分割される2つの曲線間の差は、分割周波数と呼ばれる。それゆえ超微細分割周波数は全て、超微細周波数のヘテロダインである。
超微細周波数曲線が微細構造曲線の分画の拡大に起因するため、超微細分割周波数は微細構造分割周波数の分画のみで生じる。微細構造分割周波数は、実際には、規則的スペクトル周波数の周囲に一緒になって非常に近接して間隔を置かれたまさに数個の曲線である。微細構造分割周波数の拡大は、超微細分割周波数を生じる。超微細分割周波数は、実際には、一緒になって非常に近接して間隔を置かれたまさに数個以上の曲線である。曲線が一緒になってより近接するほど、それらを分離する距離または周波数は小さい。ここで、任意の2つの曲線を分離する距離がヘテロダイン周波数である。そこで、任意の2つの曲線が一緒になってより近接するほど、それらの間のヘテロダイン周波数は小さい（低い）。超微細分割周波数間の距離（即ち超微細周波数が分割される量）は、超微細分割周波数である。それは定数または間隔とも呼ばれる。
水素の電子スペクトル周波数は2,466 THzである。2,466 THz周波数は、10.87 GHz（0.01087 THz）の間隔を置かれた微細構造曲線から作り上げられる。したがって微細分割周波数は、10.87 GHzである。ここで、微細構造曲線は、超微細曲線から作られる。これらの超微細曲線は、ちょうど23.68および59.21 MHzの間隔を置かれる。したがって23および59 MHzはともに水素に関する超微細分割周波数である。水素に関するその他の超微細分割周波数としては、2.71、4.21、7.02、17.55、52.63、177.64および1,420.0 MHzが挙げられる。超微細分割周波数は、微細構造分割周波数よりさらに一緒に近接して間隔を置かれ、それゆえ超微細分割周波数は微細分割周波数より小さく且つ低い。
したがって超微細分割周波数は、微細分割周波数より低い。これは、赤外およびマイクロ波領域に存在するというよりむしろ、微細分割周波数が存在し得るように、超微細分割周波数はマイクロ波および電波領域に存在する、ということを意味する。これらの低周波数は、電磁スペクトルのMHz（106ヘルツ）およびKhz（103ヘルツ）領域に認められる。水素に関する超微細分割周波数のいくつかは、図４８に示されている（図４８は、水素のｎ＝2〜ｎ＝3遷移における超微細構造を示す）。
図４９は、ＣＨ3Ｉに関する超微細周波数を示す。これらの周波数は、その分子に関する微細構造周波数の拡大である。分子に関する微細構造周波数は実際には回転周波数であるため、示されているものは実際には回転周波数の超微細分割である。図４９は、まさにＪ＝1→2回転遷移の超微細分割を示す。2つの最高曲線間の分割は、100 MHz未満である。
図５０は、分子ＣｌＣＮの別の例を示す。この組の超微細周波数は、ＣｌＣＮに関する規定振動状態のＪ＝1→2遷移からである。超微細集はすはまさに2〜3メガヘルツ（MHz）により、そして2〜3の場所では1メガヘルツ未満により分離される、ということに留意されたい。
ＮＯに関するＪ＝1/2→3/2回転遷移のエネルギーレベルグラフおよびスペクトルは、図５１に示される。
図５２には、ＮＨ3に関する超微細分割周波数が示されている。周波数は、底部での規模がキロヘルツ（Kc/秒）であるよう一緒に近接して間隔を置かれる、ということに留意されたい。線の超微細特徴は、ビーム分光光度計を用いて得られた。
微細分割周波数と全く同様に、超微細分割周波数は、原子および分子周波数のヘテロダインである。したがって原子または分子が超微細分割周波数（超微細周波数間のヘテロダイン化差）と等しい周波数で刺激される場合、エネルギーは、ヘテロダインを介して間接的に超微細周波数と共振する超微細分割周波数と等しい、ということを本発明は教示する。関連の回転、振動および／または電子エネルギーレベルは順次刺激される。これは重要な発見である。それはより多くの電波およびマイクロ波周波数を用いて特定の全反応系構成成分（例えば原子水素中間体は、例えば2.55、23.68、59.2および／または1,420 MHzで刺激され得る）を選択的に刺激し、標的化させる。
超微細周波数も、微細周波数と同様に、二重項のような特徴を含有する。特に単一超微細周波数曲線のみを見出すと予測する領域において、代わりに2つの曲線が認められ、典型的には1つは単一超微細周波数が予測された位置のいずれかの側にある。超微細倍加は、図５３および５４に示されている。この超微細スペクトルは、ＮＨ3からもである。図５３はＪ＝3回転レベルに対応し、そして図５４はＪ＝4回転レベルに対応する。倍加は、Ｊ＝3曲線（即ち図５３）において最も容易に観察され得る。2組の短い曲線、高い曲線そして次に2つのさらに短い組が存在する。短い組の曲線の各々は一般に、きっかり1つの曲線が見出されると予測する場所に位置する。2つの曲線が代わりに存在し、主曲線位置の一側に1つがある。各組の曲線は超微細二重項である。
倍加、例えばｌ−型倍加、Ｋ倍加およびΛ倍加等の供給源を示すために異なる表記法があり、そしてそれらは全て、それら自身の定数または間隔を有する。種々の型の二重項の生成の背後の理論を詳細に論じなければ、任意の2つの超微細多重項曲線間の間隔もヘテロダインであり、したがってこれらの倍加定数は全て、周波数ヘテロダインを表す。したがってそれらの周波数ヘテロダイン（即ち超微細定数）は本発明のスペクトルエネルギー触媒としても用いられ得る。
特に原子または分子における周波数は、直接または間接的に刺激され得る。目的が、いくつかの理由のために、水素の2,466 THz周波数を刺激することである場合には、例えば紫外レーザーは2,466 THz電磁線を照射し得る。これは、原子を直接刺激する。しかしながらこのようなレーザーが利用可能でない場合には、10.87 GHzという水素の微細構造分割周波数はマイクロ波装置を用いて達成され得る。ギガヘルツ周波数は、2,466での2つの密接間隔微細構造曲線を用いてヘテロダイン化し（即ち加えるかまたは差し引く）、そして2,466 THz周波数帯域を刺激する。これは原子を間接的に刺激する。
さらにまた原子は、電波設備により生成されるような23.68 MHzで水素に関する超微細分割周波数を用いて刺激される。23.68 MHz周波数は、2,466での2つの密接間隔超微細周波数曲線を用いてヘテロダイン化し（即ち加えるかまたは差し引く）、そして2,466 THzで微細構造曲線を刺激する。微細構造曲線の刺激は次に、水素原子に関する2,466 THz電子周波数の刺激をもたらす。
さらにまた電磁スペクトルの電波およびマイクロ波部分における水素に関する付加的超微細分割集はすも、原子を刺激するために用いられ得る。例えば2.7 MHz、4.2 MHz、7 MHz、18 MHz、23 MHz、52 MHzおよび59 MHzに関する電波パターンが用いられ得る。これは水素のいくつかの異なる超微細周波数を刺激し、そしてそれは本質的に同時にそれらを刺激する。これは微細構造周波数の刺激を引き起こし、これが次に水素原子における電子周波数を刺激する。
さらにまた、利用可能な設備および／または設計、および／または処理制約によって、いくつかの送達方式変法も用いられ得る。例えば低周波数の1つは、高周波数に関する搬送周波数であり得る。52 MHzの連続周波数は、2.7 MHzの率の振幅で変更され得る。あるいは59 MHz周波数は、4.2 MHzの率で脈動され得る。異なる波形継続期間、強度形状、使用周期等を含めて、これらの周波数が組合されおよび／または送達され得る種々の方法がある。どの超微細分割周波数が刺激されるかによって、例えば種々のおよび特定の中間体の発生が正確に適応され、微細および／または超微細分割周波数を用いた全反応系全体の正確な制御を可能にする。
したがって本発明の重要な点は、周波数が整合する場合にエネルギーが移動すると一旦理解されたら、どの周波数が適合に利用可能であるかの確定が次の工程であることである。本発明は、目的を達成する方法を明確に開示する。設備限定、処理制約等の間の相互作用が、どの周波数が特定の目的のために最もよく適しているかを決定する。したがって直接的共振および間接的共振はともに、スペクトルエネルギー触媒の使用のための適切なアプローチである。
先に考察したように、他のスペクトル周波数と同様に、磁場の操作による共振エネルギー交換の制御は、所望の結果を達成するために結晶化反応系に用いられ得る。
電場
物質のスペクトルパターンを改質するための別の手段は、物質を電場に曝露することである。特に電場の存在下では、原子および分子のスペクトル周波数線は、分割され、移動され、広げられ、または強度が変えられる。スペクトル線に及ぼす電場の作用は、その発見者であるJ. Starkに敬意を表して「シュタルク効果」として知られている。1913年にシュタルクは、水素のバルマー系列（即ち図９ａおよび９ｂの曲線ＩＩ）がいくつかの異なる構成成分に分解される、ということを発見したが、一方で、シュタルクは水素火炎の存在下で高電場を用いていた。その間に、シュタルクの初めの観察は分光分析法の別個の枝、即ち電場により引き起こされるそれらのそれぞれのスペクトル線における変化を測定することによる原子および分子の構造の研究に発展した。
電場効果は、微細および超微細分割周波数といくつかの類似点を有する。特に、本明細書中で前に考察したように、微細構造および超微細構造周波数は、それらの低周波数分割またはカップリング定数とともに、電子の電場と電子または核の磁場との間で、原子または分子内部の相互作用により引き起こされた。原子内側から生じる電場の代わりに、原子の外側からの電場が適用されることを除いて、電場効果は同様である。シュタルク効果は主として、原子または分子の外側からの外部電場と、原子または分子内にすでに確立された電場および磁場との相互作用である。
原子、分子、イオンおよび／またはそれらの構成成分に及ぼす電場効果を調べる場合、電場の性質も考慮される必要がある（例えば電場が静的であるかあるいは動的であるか）。静的電場は、直流により生成され得る。動的電場は時変性であり、交流により生成され得る。電場が交流からである場合には、交流の周波数も、例えば原子または分子の周波数と比較して、考慮されるべきである。
原子において、外部電場は、原子の電子の電荷分布を乱す。電子自体の電場のこの撹乱は、その中に双極子モーメントを誘導する（即ちわずかに偏った電荷分布）。この偏極電子双極子モーメントは次に、外部電場と相互作用する。言い換えれば、外部電場は先ず、電場に双極子モーメントを誘導し、次に双極子と相互作用する。最終結果は、原子周波数がいくつかの異なる周波数に分割するようになることである。周波数の量は、電場の強度によって分割される。言い換えれば、電場が強いほど、より広範囲に離れて分割される。
分割が電場強度に直接的に伴って変化する場合には、それは一次分割と呼ばれる（即ち、Δｖ＝ＡＦ（ここで、Δｖは分割周波数であり、Ａは定数であり、そしてＦは電場強度である））。分割が場強度の２乗に伴って変わる場合、それは二次または二次関数作用（即ち、Δｖ＝ＢＦ2）と呼ばれる。一方または両方の作用は、種々の形態の物質で観察され得る。例えば水素原子は、低電場強度で一次シュタルク効果を示し、高電場強度で二次作用を示す。電場強度の３乗または四次方等に伴ってその他の電場作用はあまり研究されていないが、しかしそれにもかかわらず分割周波数を生成する。カリウムに関する二次電場作用は、図５５および５６に示されている。図５５は、電場に対する４ｓおよび５ｐエネルギーレベルの依存関係のスキームである。図５６は、電場の２乗に対する５ｐ2Ｐ１／２．３／２←４ｓ2Ｓ１／２遷移波数のゼロ電場位置からの偏差のプロットを示す。周波数分割または周波数の分離（即ちゼロ電場波数からの偏差）は電場強度（v/cm）2の２乗に伴って変わる、ということに留意されたい。
分子におけるシュタルク効果に関するメカニズムは、原子におけるその効果より簡単である。ほとんどの分子はすでに電気双極子モーメント（即ちわずかに不均質な電荷分布）を有する。外部電場は単に、すでに分子の内側にある電気双極子モーメントと相互作用する。相互作用の型、即ち一次または二次シュタルク効果は、別の仕方で造形された分子に関しては異なる。例えばほとんどの対称表面分子が一次シュタルク効果を有する。非対称ローターは、典型的には二次シュタルク効果を有する。したがって分子においては、原子の場合と同様に、外部電場による周波数の分割または分離は、電場強度それ自体に、または電場強度の２乗に比例する。
この一例は図５７に示されており、これは、分子ＣＨ3Ｃｌに関するＪ＝0→1回転遷移が外部電場にいかに応答するかをグラフで示す。電場が非常に小さい場合（例えば10 E2esu2/cm2未満）、主な作用は3つの回転周波数の高周波数へのシフトである。電場強度が増大されると（例えば10〜20 E2esu2/cm2）、3つの回転周波数は5つの異なる周波数に分割する。電場強度の増大継続に伴って、ここでは5つの周波数がさらに高い周波数に移動し続ける。5つの周波数間の間隔または差のいくつかは、電場強度とは無関係に同じままであるが、しかしその他の間隔は漸進的により大きく且つ高くなる。したがってヘテロダイン化周波数はある電場強度で分割周波数を刺激するが、しかし別の電場強度では刺激しない。
別の分子例は、図５８に示される（これはＪ＝1→2に関して図４４に示された同一ＯＣＳ分子におけるシュタルク効果のグラフである）。Ｊ＝1→2回転遷移周波数は、図５８の水平周波数軸上のゼロで中央に置かれて示されている。ゼロで中央に置かれたその周波数は、外部電場が存在しない場合、単一周波数である。しかしながら電場が付加されると、単一回転周波数は2つに分割する。電場が強いほど、2つの周波数間の分割は広い。新規の周波数の一方はだんだん高く移動するが、しかし他方の周波数はだんだん低く移動する。2つの周波数間の差は電場強度が変わると変化するため、ヘテロダイン化分割周波数は一方の電場強度では回転レベルを刺激し得るが、しかしもう一方では刺激しない。電場は反応関与体のスペクトル周波数に作用し、したがって反応のスペクトル化学に影響を及ぼし得る。
スペクトル線の広がりと移動はまた、分子間シュタルク効果に伴って起こる。分子間シュタルク効果は、周囲原子、イオンまたは分子からの電場が試験中の種のスペクトル放出に作用する場合に生成される。言い換えれば、外部電場は、ＤＣまたはＡＣ電流からというよりむしろ、他の原子および分子から生じる。他の原子および分子は絶えず動いており、したがってそれらの電場は空間および時間的に不均質である。周波数がいくつかの容易に認められる細い周波数に分割される代わりに、元の周波数は単により広くなり、分割周波数であったもののすべてでないにしてもほとんどを包含する（即ちそれは拡げられる）。溶媒、支持物質、活性抑制剤、助触媒等は、原子および分子ならびにそれらの構成成分からなる。それらの作用の多くは分子間シュタルク効果の結果である、とここで理解される。
上記の例は、電場が物質に関するスペクトル周波数を分割し、移動し、そして拡げる方法を実証する。しかしながら線の強度も影響を及ぼされ得る。強度のこれらの変動のいくつかは、図５９ａおよび５９ｂに示されている。図５９ａは、Ｊ＝4→5遷移に関する非対称表面分子の回転における遷移に関するシュタルク構成成分のパターンを示し、一方、図５９ｂは、Ｊ＝4→4に対応する。強度変動は、回転遷移、分子構造等、ならびに電場強度によっている。
興味深いシュタルク効果が、超微細（回転）周波数を有する分子のような構造において示される。超微細周波数の作製のための一般的規則は、超微細周波数が電子および核間の相互作用に起因するということである。この相互作用は、外部電場により影響を及ぼされ得る。適用外部電場が弱い場合には、シュタルクエネルギーは超微細エネルギー（即ち回転エネルギー）のエネルギーよりずっと低い。超微細線は種々の新規の線に分割され、そして線間の分離（即ち分割）は非常に小さい（即ち、電波周波数および超低周波数）。
外部電場が非常に強い場合には、シュタルクエネルギーは超微細エネルギーよりずっと大きく、そして分子は、電場により、時として激しく、前後に揺さぶられる。この場合、超微細構造は根底から変えられる。それはほとんど、もはやいかなる超微細構造も存在しないかのようである。シュタルク分割は、超微細周波数が存在しない場合に観察されたものと実質的に同一であり、超微細周波数は単に、シュタルク分割周波数に対する小変動として作用する。
外部電場が中間の強度である場合には、シュタルクおよび超微細エネルギーは実質的に等価である。この場合、計算が非常に複雑になる。一般にシュタルク分割は超微細分割と同一の周波数に近似するが、しかし種々の構成成分の相対強度は、外部電場の強度のわずかの変化に伴って迅速に変化し得る。したがってある電場強度では、ある分割周波数が優勢であり得るが、一方、強度がちょうど1％高い電場では、全体的に異なるシュタルク周波数が強度において優位を占める。
シュタルク効果に関する上記の考察は全て、直流を用いて見出し得るもののような静的電場に帰因する作用に集中された。交流により生成される動的または時変性電場のシュタルク効果は、非常に興味深く、そして全く異なり得る。それらの性向のうちのまさにどれが現れるかは、当該物質の周波数と比較した場合の、電場（即ち、交流）の周波数によっている。電場が非常にゆっくり、例えば60 Hz出口電流で変化している場合には、正常または静的タイプの電場作用が起こる。電場はゼロから最大場強度まで変化するので、物質周波数は、変化する電場の速度で、それらの非分割周波数からそれらの最大分割周波数まで変わる。したがって電場周波数は、分割現象の周波数を調整する。
しかしながら電気的周波数が増大すると、一次周波数測定値をそれが追い越し始めるのが線幅である（線幅のグラフに関しては図１６参照）。曲線の線幅は、横断するその距離であり、測定値は実際には、曲線の一方の側から他の側への非常に小さいヘテロダイン周波数測定値である。線幅周波数は典型的には、室温で約100 Khzである。実用的言い方では、線幅は分子に関する弛緩時間を表し、この場合、弛緩時間は、任意の過渡的現象が消失するのに要する時間である。それゆえ、電気的周波数が線幅周波数より有意に小さい場合、分子は徐々に変化する電場に調整するのに十分な時間を有し、そして正常または静的タイプのシュタルク効果が起こる。
電気的周波数が線幅周波数よりわずかに少ない場合、分子は、実質的に電場の周波数とリズムを合わせてその周波数を変える（即ちそれは電場の周波数に同調する）。これは、Ｊ＝1→2遷移に及ぼすＯＣＳに関するシュタルク効果を種々の周波数での適用電場とともに示す図６０に示されている。文字「ａ」は、静的ＤＣ電場を伴うシュタルク効果に対応する；「ｂ」は、1 KHz電場を伴うシュタルク周波数の拡大およびボケに対応し；そして「ｃ」は1,200 KHzの電場を伴う正常シュタルク効果に対応する。電場周波数がKHz線幅範囲に近づくと、シュタルク曲線は電場周波数に伴ってそれらの周波数を変え、そして広くなり、多少ぼやけるようになる。電場周波数が上昇して線幅範囲を超えて約1,200 KHzに移動すると、正常シュタルク型曲線は再びさざ波状になり、識別可能になる。多くの点で、分子は急速な電場変動についていくことができず、単にシュタルク効果を平均する。3つの場合のすべてにおいて、シュタルク周波数の周期的分割は、電場周波数またはその一次調波（即ち、２Ｘ電場周波数）により調整される。
絶えず増大する電気的周波数が分子において追い越す次の周波数測定値は、2つの回転レベル間の遷移周波数（即ち、超微細周波数）である。電場周波数は2つのレベル間の遷移周波数に近似するので、分子における遷移周波数の放射はレベル間の前後の遷移を誘導する。分子は、電場の周波数で、両レベル間で前後して振動する。電場および遷移レベル周波数が実質的に同一である（即ち、共振状態である）場合、分子は両レベルで前後に振動し、両レベルに関するスペクトル線が同時に、そしてほぼ同じ強度で出現する。普通は、一度に1つの周波数レベルだけが観察されるが、しかし共振電場は、本質的に同時に分子を両レベルにさせ、それゆえ両遷移周波数がそのスペクトルで出現する。
さらに十分に大きい電場（例えばプラズマを生成するために用いられるもの）に関しては、電場周波数と実質的に等しい規則的スペーシングで、付加的遷移レベル周波数が生じる。さらにまた、奇数で割った電場周波数の周波数（例えば電場周波数「ｆE」を3または5または7で割る。即ち、ｆE／3またはｆE／5等）で、遷移レベル周波数の分割が起こり得る。
電場の作用変化は全て、新規の周波数、新規の分割周波数および新規のエネルギーレベル状態を生じる。
さらに、電場周波数が例えば原子または分子の遷移レベル周波数と等しい場合、反対周波数電荷および等しい強度を有する二次構成成分が発生し得る。これは負のシュタルク効果であり、互いに破壊的に消去する等しくそして逆の周波数電荷を有する2つの構成成分を伴う。スペクトル化学用語では、結晶化反応系における負の触媒または活性抑制剤に対するこの量は、遷移がこのように標的化される場合、反応経路に重要であった。したがって電場は、シュタルク効果を生じ、これは物質（例えば原子および分子）に関するスペクトル周波数の分割、移動、拡大、または強度の変化および遷移状態の変化である。本明細書中で考察されてきたその他のメカニズムの多くに関してと同様に、全反応系のスペクトル周波数の変化は、反応速度および／または反応経路に影響を及ぼし得る。例えば以下のような全反応系を考える：
（ここで、Ａ＆Ｂは反応体であり、Ｃは物理的触媒であり、Ｉは中間体を表し、そしてＤ＆Ｆは生成物である）。
物理的触媒は、中間体の調波に全く近いいくつかの周波数を生成する、という事実に基づいて、議論のために、反応は普通は中等度速度でのみ進行する、と仮定する。さらに、電場が付加されると、触媒周波数のいくつかがここでは中間体の正確なまたは実質的に正確な調波であるよう、触媒周波数は移動される、と仮定する。これは、例えばより速い速度で触媒される反応を生じる。したがって周波数の適合によるより効率的なエネルギー輸送（即ち、周波数適合、エネルギー輸送）を得るために、シュタルク効果が用いられ得る。
反応は普通は中等度速度でのみ進行する場合、多数の「解決法」が、結晶化反応系を極高圧に付すことを包含した。高圧はスペクトルパターンの拡大を生じ、これが共振周波数の適合によるエネルギーの輸送を改良する。作用の根本的触媒メカニズムを理解することにより、高圧系は、例えば拡大を生じる単純電場に置き換えられ得る。これは産業メーカーにとって低経費であるだけでなく、例えば高圧設備の除去のために製造がより安全になり得る。
いくつかの反応体は、一緒に混合すると、全く非常に迅速に反応しないが、しかし電場が付加されると、それらはかなり急速に反応する。従来技術は、このような反応を電場により触媒されると言及し、そして方程式は以下のようである：
（式中、Ｅは電場である）。この場合、触媒「Ｃ」（上記）を適用して生成物「Ｄ＋Ｆ」を得るというよりむしろ、電場「Ｅ」が適用され得る。この場合には、周波数が共振するようになり、そして反応が所望の反応経路に沿って進行し得る（即ち、周波数が整合すると、エネルギーが輸送される）よう、電場は、結晶化反応系の１つまたは複数の構成成分のスペクトル周波数（またはスペクトルパターン）を変えることにより働く。このように理解すると、電場は原子および分子のスペクトル周波数を変えるためのまさにもう一つのツールになり、それによりスペクトル化学における反応速度に影響を及ぼす。
反応経路も重要である。電場の非存在下では、反応経路は一組の生成物へと進行する：
しかしながら電場が付加されると、場の何らかの特定の強度で、異なる中間体がエネルギーを与えられ、反応が異なる反応経路に進行するほどに、スペクトル周波数が変化し得る：
これは、温度によって異なる生成物の形成に関して本明細書中で前に考察した概念と同様である。温度の変化はスペクトル周波数の変化を引き起こし、それゆえ異なる温度では異なる反応経路が好ましい。同様に、電場はスペクトル周波数の変化を引き起こし、それゆえ異なる電場により異なる反応経路が選択される。特定の結晶化反応系に電場を合わせることにより、反応速度だけでなく、生成される反応産物も制御し得る。
物理的触媒を用いてまたは用いずに、電場の強度を変えることにより、反応を適応させる能力は、多くの製造情況において有用であるに違いない。例えばそれは、どの生成物が所望されるかによって、結晶化反応系のために1つだけの物理的設定を構築するのに、そして１つまたは複数の電場を用いて反応力学および生成物を変えるのにより経費有効性であり得る。これは、各群の生成物の産生のための別個の物理的設定を有することでかさむ経費を節約する。
電場の強度を変えるのと並んで、電場の周波数も変更され得る。特定の強度静的電場（即ち直流）が以下のように付加される場合、反応は非常に速い速度で進行すると仮定する：
しかしさらに、反応器のデザインおよび位置のために、交流を用いて時変性電場を送達することが非常に容易になる、と仮定する。例えば60 Hz壁出口を有する極低周波数場は、正常または静的型のシュタルク効果を生じ得る。したがって反応器は60 Hz電場に適合されて、静的電場を用いて生じる反応速度の同一の増大を受ける。
ある種の物理的触媒が中間周波数に近いが、しかし正確にではないスペクトル周波数を生じる場合、過去における物理的触媒の活性は、高温を用いることにより改良されてきたという可能性がある。本明細書中で前に開示したように、高温は実際に物理的触媒のスペクトルパターンを広げて、物理的触媒の周波数を少なくとも１つの中間体に少なくとも一部適合させる。ここで有意であるものは、高温ボイラーが最小化されルカまたは全く排除され、そしてそれらの代わりに、例えばスペクトル周波数を広げる中等度の周波数電場が用いられ得ることである。例えば室温で典型的な線幅周波数と等価である約100 KHzの周波数は、実質的に全てのスペクトル曲線を広げ、そして物理的触媒のスペクトル曲線を例えば必要とされる中間体のものに適合させる。したがって電場は、層でなかった場合でも温度が上がっていたかのように物質を行動させ得る（同様に、スペクトル線幅の変化を引き起こす任意のスペクトル操作（例えば電場音響学、ヘテロダイン等）が、その温度が変更されていたかのように物質を行動させ得る）。
シュタルク周波数の周期的分割は、電場周波数またはその一次調波により調整され得る（即ち、一次シュタルク効果は電場周波数で調整されるが、一方、二次シュタルク効果は2回目の電場周波数により調整される）。金属白金触媒が水素反応に用いられると仮定すると、水素原子の2.7 MHz超微細周波数を刺激するのが望ましい。本明細書中で前に、電磁線を用いて2.7 MHz周波数を送達し得ると開示した。しかしながら2.7 MHzでの交流電場の使用が、その代わりに用いられ得る。白金は金属であり、電気を良好に伝導するため、白金は交流回路の一部であると考えられ得る。白金はシュタルク効果を示し、2.7 MHzの速度で分割する周波数全てを伴う。十分に強い電場では、付加的遷移周波数または「サイドバンド」が、電場周波数と等しい規則的スペーシングで生じる。2.7 MHzのヘテロダインである白金原子における多数の分割周波数が存在する。この塊状ヘテロダイン化出力は2.7 MHzの水素超微細周波数を刺激し、そして反応を指図し得る。
この反応を達成するための別の方法は、もちろん、反応からプラチナを完全に除外することである。2.7 MHz場は、水素の別個のおよび個々の白金触媒に及ぼす共振シュタルク効果を有する。銅は普通は水素に対して触媒性でないが、しかし銅を用いてシュタルク導波管のような反応容器を構築して、水素にエネルギーを与え得る。シュタルク導波管は、シュタルク分光分析を実施するために用いられる。それは図６１ａおよび６１ｂとして示される。特に図６１ａはシュタルク導波管の構築を示し、一方、図６１ｂはシュタルク導波管における場の分布を示す。電場は、導電プレートを通して送達される。反応容器は気体の流通のために作製され、導電プレート用に経済的な金属、例えば銅を使用する。2.7 MHz交流が電気的接続を介して銅導電プレートに送達されると、そのいずれもが特定的に水素と共振しない銅スペクトル周波数は、正常型分割を伴うシュタルク効果を示す。シュタルク周波数は、2.7 MHzの率で分割される。十分に強い電場強度で、付加的サイドバンドが銅において現れ、2.7 MHzの規則的スペーシング（即ちヘテロダイン）を伴い、シュタルク分割またはヘテロダインは水素周波数と整合する。多数の銅分割周波数が水素超微細周波数と間接的に共振し、反応を指図する（即ち、周波数が釣り合い、エネルギーが輸送される場合）。
高性能の設備および特定の系の良好な理解を伴って、シュタルク共振が遷移レベル周波数とともに用いられ得る。例えば特定の反応経路を達成すると仮定すると、分子は500 MHzの遷移レベル周波数を用いて刺激される必要がある。分子に500 MHz電場を送達することにより、この共振電場は、500 MHzの率で2つのレベル間で前後に分子を振動させ得る。これは電気的に光振幅（即ち、多重高エネルギーレベルの刺激によるレーザー）のための状態を作製し、そしてこの周波数で任意に付加された電磁線が分子により増幅される。このように、電場は物理的触媒のレーザー作用に取って代わり得る。
要するに、化学反応の根本的スペクトルメカニズムを理解することにより、電場は、スペクトル特徴、例えば結晶化反応系における少なくとも１つの関与体および／または１つまたは複数の構成成分を改質することにより、それらの化学反応および／または反応経路を触媒し、改質するためのさらに別のツールとして用いられ得る。したがって反応の触媒メカニズムを模倣するための別のツールが利用され得る。
先に考察したように、他のスペクトル周波数と同様に、磁場の操作による共振エネルギー交換の制御は、所望の結果を達成するために結晶化反応系に用いられ得る。
磁場
スペクトル用語では、磁場はそれらの作用において電場と同様に振舞う。特に例えば原子および分子のスペクトル周波数線は、磁場により分割され、移動され得る。この場合、原子または分子の外側からの外部磁場は、原子または分子の内側にすでにある電場および磁場と相互作用する。
スペクトル線に及ぼす外部磁場のこの作用は、その発見者であるドイツの物理学者Pieter Zeemanに敬意を表して「ゼーマン効果」と呼ばれる。1896年にゼーマンは、火炎が強磁極間に保持された場合、ナトリウムの黄色火炎分光分析「Ｄ」線が拡大される、ということを発見した。後に、ナトリウムスペクトル線の見かけの拡大が、実際にはそれらの分割および移動のためである、ということが発見された。ゼーマンの初めの観察は、磁場により引き起こされるそれらのスペクトル線における変化を測定することによる原子および分子の構造の研究に関する分光分析法の別個の枝に発展した。これは次に、医療に用いられる核磁気共鳴分光分析および磁気共鳴画像に、ならびに物理学および化学に用いられるレーザー磁気共鳴および電子スピン共鳴分光分析に発展した。
有名なナトリウムの「Ｄ」線に関するゼーマン効果は、図６２ａおよび６２ｂに示されている。図６２ａはナトリウム「Ｄ」線に関するゼーマン効果を示し、一方、図６２ｂは、ナトリウム「Ｄ」線に関するゼーマン効果における遷移に関するエネルギーレベルのグラフを示す。「Ｄ」線は、３ｐ2Ｐおよび３ｓ2Ｓ電子軌道間の遷移に起因する、と伝統的に言われている。示されているように、単一スペクトル周波数は各々、最初の非分割周波数周囲に集中する2つ以上のわずかに異なる周波数に分割される。
ゼーマン効果において、スペクトル周波数が分割される量は、適用磁場の強度によっている。図６３は、磁場の一関数としての酸素原子に関するゼーマン分割効果を示す。磁場が存在しない場合、2つの単一周波数がゼロおよび4.8に認められる。磁場が低強度（例えば0.2 テスラ）である場合、最初の2つの周波数の本のわずかな分割および移動が認められる。しかしながら磁場が増大されると、周波数はだんだん広く分割され、移動される。
磁場強度によっているゼーマン効果における分割および移動の程度は、3Ｐ状態のケイ素に関して図６４に示されている。
外部電場から生成されるシュタルク効果の場合と同様に、外部磁場から生成されるゼーマン効果は、原子または分子が磁場に付されるか否かによって、わずかに異なる。原子に及ぼすゼーマン効果は、3つの異なる磁場強度：弱；中；および強に分けられる。磁場強度が弱い場合、スペクトル周波数が移動され、分割される量は、非常に小さい。初めのスペクトル周波数からの移動は、依然として移動周波数を刺激する。これは、それらが、十分にその共振曲線内であるよう初めのスペクトル周波数に近いためである。分割に関しても同様に、それは普通に起こる超微細分割よりなおいっそう低いほど小さい。これは、弱磁場においては、電波スペクトルの低領域における非常に低い分割周波数に移動し、そして非常に低い周波数領域に下がるスペクトル周波数の非常にわずかな分割のみが存在する、ということを意味する。例えば地球の磁場により引き起こされる水素原子に関するゼーマン分割周波数は、約30 KHzである。電磁スペクトルの低キロヘルツ領域においてそしてヘルツ領域においてさえ、大きい原子ほど低い周波数を有する。
磁場がなければ、スペクトル周波数による直接共振を用いることにより、あるいはそれぞれ赤外〜マイクロ波、あるいはマイクロ波〜電波領域におけるその微細または超微細分割周波数を用いることにより、原子は刺激され得る。極弱い磁場を単に付加することにより、ゼーマン分割周波数と整合するさらに低い電波または非常に低い周波数で原子は刺激され得る。したがって弱磁場を単に用いることにより、スペクトル触媒範囲が電波周波数範囲にさらに低く延長され得る。地球からの弱磁場は、ヘルツおよびキロヘルツ範囲での原子のゼーマン分割を生じる。これは、生物学的有機体を含めた全ての原子が、地球の磁場に付されることにより、ヘルツおよびキロヘルツのＥＭ周波数に感受性である、ということを意味する。
磁場強度の他の末端には、非常に強い磁場が存在する。この場合、スペクトル周波数の分割および移動は、非常に広範である。周波数のこの広範な移動に関して、分割周波数間の差は、超微細分割周波数間の差よりはるかに大きい。これは、超微細分割周波数より高い周波数でゼーマン効果分割周波数に移動する。この分割は、ほぼマイクロ波領域周囲で起こる。弱磁場の場合と同様に、強い磁場の付加は一方の極端または他方の極端での電磁スペクトルの範囲（リーチreach）を延長しないが、しかしそれは依然として、マイクロ波領域に用いられ得るいくつかのより可能性のあるスペクトル触媒周波数の選択肢を提供する。
中等度磁場強度の場合はさらに複雑である。中等度磁場からのゼーマン効果により引き起こされる移動および分割は、超微細分割とほぼ等しい。従来技術においては広範に考察されていないが、しかし原子に中等度磁場を適用して、その超微細分割と実質的に等価であるゼーマン分割を生じ得る。これは興味深い可能性を示す。超微細分割周波数を用いて原子を刺激することにより、化学反応において原子を導くための方法は、本明細書中に前に開示した。ゼーマン効果は、任意のスペクトル周波数を全く導入することなく同様の効果を達成するための一方法を提供する。例えば、中等度磁場を導入することにより、原子を刺激しおよび／またはエネルギーを与えおよび／または安定化する共振が、原子それ自体の中に設定され得る。
中等度磁場は、原子における低周波数超微細分割周波数と釣り合い、それゆえエネルギーを与える低周波数ゼーマン分割を引き起こす。しかしながら低超微細分割周波数は実際には、2つの振動または微細構造周波数間のヘテロダイン化差に対応する。超微細分割周波数が刺激されると、2つの電気的周波数が最終的には刺激される。これは次に、原子をたとえば刺激されるようにする。したがってゼーマン効果は、的確な強度の磁場にその原子を曝露することにより原子のスペクトルエネルギー触媒刺激を可能にし、そしてスペクトルＥＭ周波数の使用は必要でない（即ち、周波数が整合する限り、エネルギーは移動する）。適正な中等度強度磁場の適用時に不活性全反応系は突然活発になるため、その可能性は全く興味深い。
「正常」ゼーマン効果と「異常」ゼーマン効果との間の差も存在する。「正常」ゼーマン効果に関しては、スペクトル周波数は磁場により3つの周波数に分割され、それらの間の予測同一スペーシングを伴う（「正常」ゼーマン効果を示す図６５ａおよび「異常」ゼーマン効果を示す図６５ｂ参照）。新規の分割周波数の1つは、初めの周波数より高く、そして他方の新規の分割周波数は初めの周波数より低い。新規の周波数はともに、初めの周波数から同一距離で離れて分割される。したがって上および原ならびに下および原周波数間の差は、ほぼ同じである。これは、ヘテロダイン差に換算して、せいぜい2つの新規のヘテロダイン化差が正常ゼーマン効果に関して存在する、ということを意味する。一次ヘテロダインまたは分割差は、新規の分割周波数のうちの一方と初めの周波数との間の差である。他の分割差は、上および下の新規の分割周波数間である。それは、もちろん、上または下周波数と初めの周波数との間の周波数差の2倍である。
多くの場合、磁場により生成されるゼーマン分割は、3つより多い周波数を、あるいは予測と異なった間隔を置かれた分割を生じる。これは「異常」ゼーマン効果と呼ばれる（図６５および６６参照：図６６は、亜鉛３ｐ→３ｓに関する異常ゼーマン効果を示す）。
さらにまさにちょうど3つの周波数が存在し、そしてスペーシングが予測と異なるためにゼーマン効果が異常である場合、状況は正常効果と類似する。しかしながら、用いられ得るせいぜい2つの新規の分割周波数が存在する。しかしながら3つより多い周波数が生成されるために効果が異常である場合には、さらに多くの十分に変更された状況が存在する。4つのゼーマン分割周波数が認められる簡単な場合を仮定する（図６７ａおよび図６７ｂ参照）。図６７ａは４つのゼーマン分割周波数を示し、そして図６７ｂは４つの新規のヘテロダイン化差を示す。
異常ゼーマン分割のこの例では、1つの周波数が1回だけ存在する全部で4つの周波数が認められる。分かり易くするために、新規のゼーマン周波数を１、２、３および４と標識する。周波数３および４も、同一差「ｗ」により分割される。したがって「ｗ」は、ヘテロダイン化分割周波数である。周波数２および３も異なる量「ｘ」により分割される。今までのところ、正常ゼーマン効果の場合と同様に、2つのヘテロダイン化分割周波数が存在する。
しかしながら周波数１および３は、第三の量「ｙ」により分割され、この場合、「ｙ」は「ｗ」と「ｘ」の和である。そして周波数２および４も、同一の第三の量「ｙ」により分割される。最後に、周波数１および４は、量「ｚ」によりさらに離れて分割される。さらにまた「ｚ」は和「ｗ＋ｘ＋ｗ」を合計した量である。したがって結果は、異常ゼーマン高価における4つのヘテロダイン化周波数：ｗ、ｘ、ｙおよびｚである。
異常ゼーマン効果から示される6つの周波数が存在する場合、さらに多くのヘテロダイン化差が認められる。したがって異常ゼーマン効果は、正常ゼーマン効果と比較した場合、周波数の選択においてはるかに大きい柔軟性を生じる。正常ゼーマン効果では、初めの周波数は3つの均等に間隔を置かれた周波数に分割され、全部でちょうど2つのヘテロダイン化周波数を有する。異常ゼーマン効果においては、初めの周波数は4つまたはそれ以上の不均一に間隔を置かれた周波数に分割され、少なくとも4つまたはそれ以上のヘテロダイン化周波数を伴う。
同様のゼーマン効果は、分子においても起こり得る。分子は3つの基本的多様体：強磁性、常磁性および反磁性を提供する。強磁性分子は、典型的磁石である。当該物質は典型的には強磁場を保持し、磁性元素、例えば鉄、コバルトおよびニッケルからなる。
常磁性分子は、弱磁場のみを保持する。常磁性物質が外部磁場中に置かれる場合、物質の分子の磁性運動は外部磁場と同一方向に整列される。ここで、分子の磁性運動は、分子自身の磁場が加重される方向である。特に分子の磁性運動は、それ自体の磁場に関してより重く荷重される分子のどちらの側に傾く。したがって常磁性分子は典型的には、外部適用磁場と同一方向である。常磁性物質が外部磁場と整列するため、それらも磁場の供給源に弱く引き付けられる。
一般的常磁性元素としては、酸素、アルミニウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウムおよびカリウムが挙げられる。安定分子、例えば酸素（Ｏ2）および一酸化窒素（ＮＯ）も常磁性である。分子酸素は、地球の大気の約20％を構成する。両分子は、生物学的有機体において重要な役割を演じる。さらに、より一般的にはフリーラジカル、化学反応中間体またはプラズマとして既知である不安定分子も常磁性である。常磁性イオンとしては、水素、マンガン、クロム、鉄、コバルトおよびニッケルが挙げられる。多数の常磁性物質は、生物学的有機体中に生じる。例えばわれわれの静脈を流れる血液は、赤血球を含有するイオン溶液である。赤血球はヘモグロビンを含有し、これが次にイオン化鉄を含有する。ヘモグロビン、そしてそれゆえ赤血球は、常磁性である。さらに水素イオンが、多数の有機化合物および反応物中に見出され得る。例えば胃中の塩酸は、水素イオンを含有する。ほぼ全ての生物学的有機体のエネルギー系であるアデノシン三リン酸（ＡＴＰ）は、適正に機能するために水素およびマンガンを要する。したがって生命それ自体のほかならぬ存在は、常磁性物質によっている。
他方、反磁性分子は、磁場により排斥され、外部磁場の方向から離れてそれらが有するほとんど磁性でないモーメントのものを取り揃える。反磁性物質は典型的には、磁場を保持しない。反磁性元素の例としては、水素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、炭素、窒素、リン、塩素、銅、亜鉛、銀、金、鉛および水銀が上げられる。反磁性分子としては、水、ほとんどの気体、有機化合物および塩、例えば塩化ナトリウムが挙げられる。塩は実際にはまさに反磁性イオンの結晶である。反磁性イオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、アンモニウムおよび硫酸イオンが挙げられる。イオン性結晶は通常は水に容易に溶解し、例えばイオン水溶液も反磁性である。生物学的有機体は、それらが炭素ベースの生命形態であるため、反磁性物質の要件を満たす。さらに、われわれの静脈を流れる血液は、血球を含有するイオン性溶液である。イオン性溶液（血漿）は、水分子、ナトリウムイオン、カリウムイオン、塩素イオンおよび有機タンパク質化合物からなる。それゆえわれわれの血液は、反磁性血球を保有する反磁性溶液である。
ゼーマン効果に関しては、常磁性分子の場合を先ず考察する。原子を用いた場合と同様に、効果は、磁場強度に基づいて分類され得る。常磁性分子に適用される外部磁場が弱い場合、ゼーマン効果は等間隔レベルへの分割を生じる。ほとんどの場合、分割の量は、磁場の強度、即ち「一次」効果に直接比例する。一般経験法則は、一（1）エルステッド（即ち地球の磁場よりわずかに大きい）の場が常磁性分子における約1.4 MHzのゼーマン分割を生じる、ということである。磁場が弱いほど、低周波数で生じる分割は狭い。強磁場は、高周波数で、より幅の広い分割を生じる。これらの一次ゼーマン効果においては、普通は分割のみが存在し、原子に及ぼすゼーマン効果で存在したような初めのまたは中心の周波数の移動は認められない。
多数の常磁性分子においては、ゼーマン分割が磁場強度の２乗に比例する二次効果も認められる。これらの場合、分割はたいそう小さく、そしてたいそう低い周波数を有する。分割のほかに、初めのまたは中心の周波数は、磁場強度に比例して、それらが原子においてそうしたように移動する。
時として分子の配向に関する磁場の方向が差を生じる。例えばπ周波数は、励起電磁場と平行の磁場と関連するが、一方、σ周波数は、それが垂直である場合に見出される。πおよびσ周波数はともに、円偏向電磁場とともに存在する。2つの異なる遷移における常磁性分子に関する典型的ゼーマン分割パターンは、図６８ａおよび６８ｂに示されている。π周波数は、ΔＭ＝0である場合に観察され、長い水平線の上である。常磁性分子が弱磁場に置かれた場合、円偏向は、分子における両組の周波数を励起する。したがって、磁場に関してその配向を制御することにより分子において励起される周波数のどの組も制御することができる。
磁場強度が中間である場合、常磁性分子の磁性モーメントおよび外部適用磁場間の相互作用は、分子における他の周波数およびエネルギーと等価のゼーマン効果を生じる。例えばゼーマン分割は回転周波数に近く、分子のエンド−オーバー−エンド回転運動を混乱させる。ゼーマン分割およびエネルギーは特有であるかまたはその分子軸から分子のスピンを離すために十分大きい。
磁場が非常に強い場合、核磁気モーメントスピンは分子運動量から外れる。この場合、ゼーマン効果は超微細構造を圧倒し、たいそう高い周波数でたいそう高いエネルギーを有する。強磁場に曝露された分子のスペクトルにおいて、超微細分割はゼーマン分割の小変動として現れる。
次に、いわゆる「普通の分子」、または反磁性分子におけるゼーマン効果を考える。ほとんどの分子は反磁性多様体を有し、それゆえ「普通」という呼称を有する。これはもちろん、生物学的有機体中に見出されるほとんどの有機分子を包含する。反磁性分子は、正荷電核の回転からの回転磁性モーメントを有し、そして核のこの磁性モーメントは常磁性分子からのものの約1/1000に過ぎない。これは、反磁性分子におけるゼーマン分割からのエネルギーが常磁性分子におけるゼーマン分割からのエネルギーよりたいそう小さい、ということを意味する。反磁性分子におけるゼーマンエネルギーに関する方程式を以下に示す：
Ｈｚ＝−（ｇjＪ＝ｇ1Ｉ）．βＨ0
（式中、Ｊは分子回転角運動量であり、Ｉは核スピン角運動量であり、ｇjは回転ｇ因子であり、そしてｇ1は核スピンｇ因子である）。このゼーマンエネルギーは、常磁性ゼーマンエネルギーよりたいそう低く、そしてたいそう低い周波数を有する。周波数に関して、それは電磁スペクトルのヘルツおよびキロヘルツ領域内に入る。
最後に、触媒および化学反応に関する、ならびにスペクトル化学に関するゼーマン分割の意味を考える。弱磁場は原子におけるヘルツおよびキロヘルツゼーマン分割、ならびに常磁性分子における二次効果を生じる。事実上任意の種類の磁場が、反磁性分子におけるヘルツおよびキロヘルツゼーマン分割を生じる。これらの原子および分子は全て、次に電波および極低周波数（ＶＬＦ）電磁波に感受性になる。原子および分子は、電波およびＶＬＦエネルギーを吸収し、そしてより大きいかまたは少ない程度に刺激されるようになる。これは、例えば化学的結晶化反応系における特定の分子または中間体にスペクトルエネルギーを付加するために用いられ得る。例えば白金触媒上での水への水素および酸素ガス転向に関しては、水素原子ラジカルは反応を維持するために重要である。地球の弱磁場では、水素に関するゼーマン分割は約30 KHzである。したがって結晶化反応系における水素原子は、水素に関するゼーマン分割周波数（例えば30 KHz）をそれらに適用することによりエネルギーを与えられ得る。結晶化反応系における水素原子へのエネルギー付与は、白金の作用メカニズムを複製し、反応を触媒する。反応が地球の弱磁場から離れて大気圏外に移された場合、水素はもはや30 KHzゼーマン分割周波数を有さず、そして30 KHzはもはや反応を有効に触媒しない。
この惑星上のおびただしい数の物質は、地球の弱磁場内に存在することにより、ヘルツおよびキロヘルツ領域のゼーマン分割を示す。これは、生物製剤、有機物質、ならびに無機または無生物性物質に当てはまる。ヒトは、広範な種々の原子、反磁性分子および二次効果常磁性分子からなる。これらの原子および分子は全て、地球の弱磁性中に存在する。ヒトにおけるこれらの原子および分子は全て、それらが地球の磁場に存在するため、ヘルツおよびキロヘルツ領域のゼーマン分割を有する。したがってヒトにおける生化学的および生体触媒的プロセスは、それらが地球の弱磁場中に存在するという事実により、ヘルツおよびキロヘルツ電磁線に感受性である。ヒトがこの惑星上に存在し続ける限り、本惑星の磁場からのゼーマン効果のために、彼等はヘルツおよびキロヘルツＥＭ波からのスペクトルエネルギー触媒作用を施される。これは、低周波数通信ならびに化学的および生化学的反応、疾患の診断および治療に関して有意の意味を有する。
強磁場は、原子および常磁性分子におけるＥＭスペクトルのマイクロ波および赤外領域における超微細周波数より大きい分割を生じる。水素／酸素反応において、強い場が結晶化反応系に付加されて、反応にMHzおよび／またはGHz周波数を送って、ヒドロキシラジカルおよび水素反応中間体にエネルギーを与える。物理的白金を用いて反応を触媒する場合、特定の磁場強度の適用は、磁場を用いない場合より多くの周波数が整合する方法で分割され、移動された周波数を有する白金および反応中間体スペクトルの両方を生じ得る。このように、ゼーマン分割を用いて、その作用メカニズムをコピーすることにより、物理的触媒の有効性を改良し得る（即ちより多くの周波数が整合され、したがってより多くのエネルギーが移動する）。
中等度磁場は、超微細および回転分割周波数と同等の周波数で原子および常磁性分子においてゼーマン分割を生じる。これは、電磁エネルギーを付加されなくても、結晶化反応系がエネルギーを与えられ得る、ということを意味する。同様に、超微細または回転分割と等しいゼーマン分割を生じる中等度磁場に結晶化反応系を置くことにより、反応増大が起こる。例えば水素原子またはヒドロキシラジカルに置けるゼーマン分割と整合する水素および酸素ガスにおける超微細または回転分割を引き起こす磁場を用いることにより、水素またはヒドロキシ中間体はエネルギーを与えられ、反応カスケードを介して進行して、水を生成する。適切に同調された中等度磁場を用いることにより、磁場は、物理的触媒白金または白金のスペクトル触媒の付加を伴わずに、それら自体の反応のための触媒に反応体を変化させるために用いられ得る。磁場は白金の作用メカニズムを簡単に複製しているが、しかし反応は、適用磁場によってのみ触媒されるという状況を有する。
最後に、分子の配向に関して磁場の方向を考える。磁場が励起電磁場と平行である場合、π周波数が生成される。磁場が励起電磁場に直交する場合、σ周波数が見出される。同一（または類似の）出発反応体を用いる産業的化学的結晶化反応系が存在すると仮定するが、しかし目的は異なる生成物を随意に生成し得ることである。スペクトルエネルギーまたは物理的触媒と組合せた磁場を用いることにより、反応はある組のまたは別の生成物に誘導され得る。最初の組の生成物に関しては、電磁励起が磁場と平行に配向されて、ある組のπ周波数を生成し、これが最初の組の生成物をもたらす。異なる生成物を達成するために、それが励起電磁場と直行するよう、磁場の方向が変えられる。これは異なる組のσ周波数を生じて、異なる反応経路がエネルギーを与えられ、したがって異なる組の生成物を生成する。したがって本発明によれば、磁場効果、ゼーマン分割、分割およびスペクトルエネルギー触媒を用いて、多数の結晶化反応系の特異性を微調整し得る。
先に考察したように、他のスペクトル周波数と同様に、磁場の操作による共振エネルギー交換の制御は、所望の結果を達成するために結晶化反応系に用いられ得る。
要するに、化学反応に対する根本的スペクトルメカニズムを理解することにより、磁場は、全反応系における少なくとも１つの関与体および／または少なくとも１つの構成成分のスペクトル特徴を改質することによりそれらの化学反応を触媒し、修飾するためのさらに別のツールとして用いられ得る。
反応容器およびコンディショニング反応容器サイズ、形状および組成
スペクトル化学の使用における重要な考慮要件は、反応容器サイズ、形状および組成である。反応容器サイズおよび形状は、容器のＮＯＦを種々の波エネルギー（例えば電磁、音響、電流等）に割り当て得る。これは次に、全反応系動力学に影響を及ぼす。例えば特に小さいベンチトップ反応容器は、25 cmの寸法に関して1,420 MHzの電磁ＮＯＦを有し得る。原子水素中間体との反応が小型ベンチトップ反応で実施される場合、一部は、反応容器および水素超微細分割周波数が整合する（1,420 MHz）、という事実のため、反応は迅速に進行する。これは反応容器および水素中間体を共振させ、したがってエネルギーを中間体に移して、反応経路を助長する。
反応が大規模工業生産のためにスケールアップされると、反応は、例えば100 MHzの電磁ＮＯＦを用いてたいそう大きい反応容器中で起こる。反応容器が水素中間体ともはや共振していないため、反応は遅い速度で進行する。大型反応容器中でのこの欠陥は、例えば1,420 MHz放射を伴う反応を補充し、それによってより速い反応速度を回復することにより、補償され得る。
同様に、反応容器（またはコンディショニング反応容器）組成は、結晶化反応系動力学において同様の役割を演じ得る。例えばステンレススチール製ベンチトップ反応容器は、反応体の振動周波数と共振する振動周波数を生成し、したがって例えば反応性中間体への反応体の解離を促す。反応が工業生産のためにスケールアップされる場合、それは、例えばセラミック張り金属反応容器に入れられ得る。新規の反応容器は典型的には反応体振動周波数を生成せず、そして反応はより遅い速度で進行する。もう一度、その異なる組成により引き起こされる新規の反応容器におけるこの欠陥は、反応をステンレススチール容器に戻すことにより、あるいは例えばセラミック張り容器中に反応体の振動周波数を補充するかおよび／または結晶化反応系の他の構成成分のいくつかまたは全部が反応容器に導入される前に適切なコンディショニングエネルギーで反応容器をコンディショニングすることにより、補償され得る。
ここで、先に考察されたスペクトル化学の全態様（全反応系構成成分に対して内因性および外因性の両方である共振、標的化、活性抑制剤、助触媒、支持物質、電場および磁場等）は、反応容器（またはコンディショニング反応容器）に、ならびに例えばその中に置かれる任意の関与体（またはコンディショニング関与体）に当てはまる、と理解されるべきである。反応容器（またはコンディショニング反応容器）は物質（例えばステンレススチール、プラスチック、ガラスおよび／またはセラミック等）で構成され得るし、あるいはそれは場またはエネルギー（例えば磁気瓶、遮光装置等）で構成され得る。反応容器（またはコンディショニング反応容器）は、周波数、波および／または場といったような固有の特性を所有することにより、全反応系における他の構成成分とおよび／または少なくとも１つの関与体と相互作用し得る。同様に、そのいくつかが全反応系と相互作用し得るが、しかしそこでは反応は実際には起きない保持容器、導管等は、全反応系における１つまたは複数の構成成分と相互作用し、そして陽性または院生的に、潜在的にそれらに影響を及ぼし得る。したがって反応容器が参照される場合、それと関連する全ての部分も望ましい反応に関与し得る、と理解されるべきである。
本発明は、以下の特定の実施例からより明確に読取られ、より良好に理解される。
実施例１：
塩化ナトリウム結晶の成長増強
本実施例は、塩化ナトリウムの飽和溶液への市販の70ワット高圧ナトリウム電球からの電磁エネルギーの適用によりＮａＣｌの結晶の成長が増強される、ということを示す。特に、図８８に模式的に示したように、仕切りまたは膜２０１により垂直にガラスビーカー２００を実質的に半分に分ける。仕切りまたは膜２０１は、それがガラスビーカー２００に接触する点で完全に耐液性であるというわけではない。したがってイオンは膜２０１の周囲および／または真下に移動して、ビーカー２００中の任意の点で実質的に等価のイオン濃度を可能にし得た。しかしながら膜２０１それ自体は、可視光周波数に実質的に不浸透性であった。特に膜２０１は、頭上プロジェクト透明画を作り出すために用いられる物質と同様の紙裏張りアセテート物質からなっていた。既知の慣用的技法により、塩化ナトリウムの飽和溶液２０２を調製した。特に、蒸留および脱イオン水を約45℃に加熱し、そして塩化ナトリウム結晶の溶解がそれ以上起こらなくなるまで、Fisher Chemicalsからの塩化ナトリウム結晶（A.C.S.保証、本明細書中で後で考察）を付加した。次に液体をデカントし、任意の残りの非溶解塩化ナトリウムから濾過し、その結果生じた溶液をビーカー２００中に入れた。
市販の70ワット高圧ナトリウムランプ２０３を用いて、飽和ＮａＣｌ溶液２０２を含有するビーカー２００の「Ａ」側のみを照明した。ランプ２０３はフィリップ社製で、セラマルクスCERAMALUXの商標で販売された。放電ナトリウムランプ２０３は主にナトリウムを含入したが、しかしこの種類の放電ランプに一般的であるように、多少の水銀も含入した。図８８に示したように、２倍〜4倍の倍率下でビーカー２００の上部から「Ａ」側および「Ｂ」の両方を観察できるよう、カメラ２０４を拡大顕微鏡アセンブリー（示されていない）の上部に配置した。
「Ａ」側および「Ｂ」の両方の飽和溶液２０２をほぼ室温に保持しながら、ビーカー２００の「Ａ」側のみをナトリウムランプ２０３に照明させた。膜２０１が完全に耐光性であるわけではないとしても、光源２０３の特定位置決定は、膜２０１の位置決定に加えて、ビーカー２００の「Ｂ」側に進入するほとんど全ての光を防止した。慣用的加熱／冷却ステージ（図８８には示されていない）を用いることにより、溶液２０２の温度を一定温度（本実施例では室温）に保持した。さらに、顕微鏡写真を撮影する瞬間の温度の即時読取りを可能にするコンピューター制御システムにより、全ての顕微鏡写真を撮影した。暗くした室内で、全結晶成長実験を実施した。
図８９ａは、図８８のナトリウムランプ２０３により照明したビーカー２００の「Ａ」側の飽和溶液２０２から成長させた結晶２０５（倍率４倍）を示す。図８９ｂは、ビーカー２００の「Ｂ」側に対応する溶液から成長させた結晶２０５（倍率４倍）を示す。図８９ｃは、「Ａ」および「Ｂ」側を形成する仕切りまたは膜２０１を用いたビーカー２００の上面図（顕微鏡２０４による）に対応する実際の顕微鏡写真を示す。「Ａ」側の小室は多数の結晶２０５を含有したが、一方、「Ｂ」側の小室は「Ａ」側と比較して同様の結晶形成をほとんど示さなかった、ということが明らかである。したがってナトリウム放電ランプ２０３は、飽和溶液２０２から形成された結晶２０５の数、サイズおよび形態（より正確には切子面、ピラミッド形結晶）に劇的影響を及ぼした。
実施例２：
塩化ナトリウムの結晶成長の増強
本実施例は、塩化ナトリウムの飽和溶液への市販の70ワット高圧ナトリウム電球からの電磁エネルギーの適用によりＮａＣｌの結晶の成長が、同様の強度を有するが、しかし異なる波長または周波数の電磁エネルギー（例えばタングステン光源により提供される）を用いて達成される結晶成長と比較して増強される、ということを示す。
特に、図９０は、実施例１で用いたアセンブリーと同様のアセンブリーの模式図を示す。特にスライド２０６は、少量の塩化ナトリウムの飽和溶液２０２をその上に含有した。実施例１で考察した同一の慣用的技法により、塩化ナトリウムの飽和溶液２０２を調製した。少量の飽和溶液２０２をスライド２０６上に載せた。実施例１で考察したように、飽和溶液２０２を約45℃の温度にした。溶液２０２を、その温度を上げたままで（例えば約25〜35℃）、スライド２０６に移した。スライド２０６に、実施例１で考察したのと同じ加熱／冷却ステージを載せた。その後、約1℃／分の割合で温度を変えることができる加熱および制御チャンネル３１１および３１２により溶液２０２の温度を冷却した。
実施例１で考察した同一ナトリウム光源を含む光源２０３、ならびにタングステン電球を含む光源２０３‘を、異なる溶液２０２に順次曝露した。特に、飽和溶液２０２の第一試料を、約1℃／分の制御速度で、実験によって約30〜45℃から冷却し、一方、ナトリウム光源２０３をスライド２０６上の溶液２０２に照射した。同様に、飽和溶液２０２の試料の第二シリーズを約1℃／分の同一制御速度で約30〜45℃から冷却し、一方、タングステン光源２０３’をスライド２０６上に載せた溶液２０２に照射した。この場合、50 Å帯域フィルター２０７を用いたが、これは、約4225 Å〜約4275 Åの波長に対応する光だけを通過させた。同様に、飽和溶液２０２の第三試料を約1℃／分の同一制御速度で約30〜45℃から冷却し、一方、濾過タングステン光源２０３’をスライド２０６上に載せた溶液２０２に照射した。この場合、第二の50 Å帯域フィルター２０７‘を用いたが、これは、約6175 Å〜約6225 Åの波長に対応する光を通過させた。これら3つの異なる飽和溶液試料シリーズの各々において、結晶化の開始をモニタリングし、コンピューター制御システムにより記録したが、これは、写真を撮影した瞬間の温度の即時読み取りを可能にした。これらの溶液は、冷却時に、わずかに過飽和になり得る、ということに注目した。しかしながら比較のために、溶液は同一温度であり、そして同一速度で冷却した。したがって観察された結晶化の量は、溶液を照射したスペクトルパターンの一関数に過ぎなかった。
図９１ａは、約20℃の温度で生じていたＮａＣｌ結晶成長の透過顕微鏡写真を示す。ナトリウム光源２０３により飽和溶液を照明した。
図９１ｂは、約19℃の温度で得た飽和溶液からのＮａＣｌ結晶成長の透過顕微鏡写真を示す。この飽和溶液を、帯域フィルター２０７により濾過したタングステン光（即ち4224 Å〜4275 Å）で照明した。
図９１ｃは、約19℃の温度で得た飽和溶液からのＮａＣｌ結晶成長の透過顕微鏡写真を示す。この飽和溶液を、帯域フィルター２０７‘により濾過したタングステン光（即ち6175 Å〜6225 Å）で照明した。
図９１ａの結果対、図９１ｂおよび９１ｃの両方の結果の比較から、ナトリウム光源２０３による飽和溶液２０２の照明は、それぞれ図９１ｂおよび９１ｃに示したように、2つのフィルター２０７／２０７‘により濾過したタングステン光源２０３’を用いた照明と比較して、結晶化または結晶成長の量の劇的増大を示した、ということが明らかである。特に、図９１ａに示した視野閉塞の量は、図９１ｂまたは９１ｃに示した視野閉塞の量より劇的に多い。この特定の実施例では、視野閉塞は生じた結晶化の量と等価である。したがって、飽和溶液２０２から生成された結晶２０５の数およびサイズに及ぼす劇的影響を、ナトリウム光源は有した、ということが明らかである。図９１ａに示した過剰視野閉塞には、ナトリウム光源による照明時に直ちに始まった結晶化の開始が伴った、ということに留意すべきである。結晶化は、溶液が2〜3℃に冷却するまで、図９１ｂおよび９１ｃに対応する実験においては開始しなかった。典型的には、この一般的種類の伝統的結晶化実験（例えば溶液からのＮａＣｌ結晶の成長）では、高い温度では低結晶化が予測される。ＮａＣｌ結晶成長は、図９１ａに対応する実験では、約25℃で、図９１ｂに対応する実験では約23℃で、そして図９１ｃに対応する実験では約22℃で開始した。明らかに、この実施例２に示した結果は、ナトリウム光は結晶化の量だけでなく、結晶成長の開始が始まった温度にも影響を及ぼした、ということを実証する。
実施例３：
リン酸二水素カリウム結晶の成長増強
下記の差異以外は、実施例1の手法に従った。水中にＮａＣｌの飽和溶液を生成するというより、「ＫＤＰ」（リン酸二水素カリウム）の飽和溶液を生成した。ＫＤＰ（分子量136.1）は、ベーカー分析試薬Baker Analyzed Reagents（ストック番号#1-3246；Bakers Company, Phillipsburg, N.J.）から入手した。さらに、ナトリウム光源でなく、カリウム光源（Thermo Oriel、10 Wスペクトル線カリウムランプ#65070；ランプ固定具365160およびスペクトルランプ電源#65150）を用いた。さらに膜２０１でビーカー２０２を、2つでなく4区分に分けた。カリウム源光を、ビーカー２０２の一部分のみに導入した。その上にカリウム光入射を有したビーカー２０２の区分でのみ、ＫＤＰ結晶の成長を観察した。この実施例３の実験条件下では、ビーカー２０２中の3つの他の小室のいずれにおいてもＫＤＰ結晶成長は全く始まらなかった。
実施例４：
種々の塩化ナトリウムおよび臭化ナトリウム結晶化実験
以下の実施例４ａ〜４ａｈに関しては、以下に列挙した設備、材料および実験手法を利用した（各実施例に別記しない限り）。
ａ）設備および材料
−滅菌水（Bio Whittaker） −1リットル透明プラスチック瓶中に含入され、限外濾過、逆浸透、脱イオン化および蒸留により処理された水。
−塩化ナトリウム（Fisher Chemicals） −灰色プラスチック3 kg瓶中に包装。塩化ナトリウムは、結晶形態では、以下のように特性化される：
塩化ナトリウム；保証Ａ．Ｃ．Ｓ．
バリウム（Ｂａ）（約0.001％）−Ｐ．Ｔ．
臭化物（Ｂｒ）−0.01％未満
カルシウム（Ｃａ）0.0002％未満〜0.0007％
塩素酸塩および硝酸塩（ＮＯ3として）−0.0006％〜0.0009％未満
重金属（例えばＰｂ）−0.2 ppm未満〜0.4 ppm
不溶性物質−0.001％未満〜0.006％
ヨウ化物（Ｉ）−0.0002％未満〜0.0004％
鉄（Ｆｅ）−0.2 ppm〜0.4 ppm未満
マグネシウム（Ｍｇ）−0.0001％未満〜0.0003％
窒素化合物（Ｎとして）−0.0001％未満〜0.0003％
25℃での5％溶液のｐＨ−5.0〜9.0
リン酸塩（ＰＯ3）−5 ppm未満
カリウム（Ｋ）−0.001％〜0.005％
硫酸塩（ＳＯ4）−0.003％〜0.004％
−塩化カリウム（Fisher Chemicals） −灰色プラスチック3 kg瓶中に包装。塩化カリウムは、結晶形態では、以下のように特性化される：
塩化カリウム；保証Ａ．Ｃ．Ｓ．
臭化物−0.01％
塩素酸塩および硝酸塩（ＮＯ3として）−0.003％未満
窒素化合物（Ｎとして）−0.001％未満
リン酸塩−5 ppm未満
硫酸塩−0.001％未満
バリウムウ−0.001％
カルシウムおよびＲ2Ｏ3沈殿物−0.002％未満
重金属（例えばＰｂ）−5 ppm未満
鉄−2 ppm未満
ナトリウム−0.005％未満
マグネシウム−0.001％未満
ヨウ化物−0.002％未満
25℃での5％溶液のｐＨ−5.4〜8.6
不溶性物質−0.005％未満
−臭化ナトリウム（Fisher Chemicals） −小型（例えば1パイントサイズの）褐色ガラス壷中に包装。臭化ナトリウムは、結晶形態では、以下のように特性化される：
臭化ナトリウム；保証Ａ．Ｃ．Ｓ．
バリウム−0.002％未満
臭素酸塩−0.001％未満
カルシウム−0.002％未満
マグネシウム−0.001％未満
塩化物−0.2％未満
重金属（例えばＰｂ）−5 ppm未満
不溶性物質−0.005％未満
鉄−5 ppm未満
窒素化合物（Ｎとして）−5 ppm未満
25℃での5％溶液のｐＨ−5.5〜8.8
カリウム−0.1％未満
硫酸塩−0.002％未満
−フンボルトブンゼンバーナー（コールマンプロパン燃料）。
−1つまたは複数のナトリウムランプ。Stonco 70ワット高圧ナトリウム・防護壁ランプ。ハウジングから光を投光するパラボラアルミニウム反射鏡を装備。ナトリウム電球は、Ｓ６２型ランプ、120 V、60 Hz、1.5 Aで、Jemanamjjasond（ハンガリー）製であった。１つまたは複数のランプを、各実験で特定されるような種々の角度および位置（単数または複数）に据え付けた。実施例中に別記しない限り、ランプは、実質的に一貫した強度を保持するために、ビーカーまたは皿から約15インチ（約38 cm）の位置に置いた。
−カリウムランプ（Thermo Oriel）、10 Wスペクトル線カリウムランプ#65070で、Thermo Orielランプ台#65160およびThermo Orielスペクトルランプ電源#65150を伴う。カリウムランプを、水平に配向し、結晶化皿から約9インチ（約23 cm）に電球を用いて頭上に取り付けた。
−全スペクトルランプ、75 W、艶消しChromalux全スペクトルランプ（ナトリウム、カリウム、塩素および臭素の全可視スペクトルを含有する）。全スペクトルランプを、垂直に配向し、典型的には、各実施例に別記しない限り、種々の実施例に用いたビーカーまたは皿から約15インチに電球を用いて頭上に取り付けた。
−暗室または暗くした室内の遮蔽室（Ace遮蔽室、Ace, Philadelphia, PA, U.S.モデルＡ６Ｈ３−１６、銅網、幅約8フィート、長さ約17フィート、高さ約8フィート（約2.4 m×5.2 m×2.4 m））。
ｂ）溶液の調製
ｉ）古典的溶液−古典的溶液を作るために用いる装置を、図９２に模式的に示す。水（約800 ml）をガラスビーカー１０４に入れて、ブンゼンバーナー１０１で約6〜12分間、室温から約55℃に加熱した。塩を約50グラムの量で加え、塩がそれ以上溶解せず、ビーカー１０４の底に非溶解塩が残留したままになるまで、溶液１０５をガラス撹拌棒（示されていない）で撹拌した。次に溶液１０５を一晩（約16時間）平衡させた後、本明細書中で後に考察する種々の結晶化実験に用いるためにデカントした。
ｉｉ）コンディショニングされた溶液−コンディショニングされた溶液を作るために用いる装置を、図９３に示す。水（約800 ml）をビーカー１０４の下に一緒に置いたナトリウムランプ１１２およびハウジング１１１により加熱した。電球１１２からの光を、光誘導装置として機能するアルミ箔円筒１１０を通してビーカー１０４の底に入射させた。溶液１０５の温度を約40分間で約55℃に上げた。塩を約50グラムの量で加え、塩がそれ以上溶解せず、ビーカー１０４の底に非溶解塩が残留したままになるまで、溶液１０５をガラス撹拌棒で撹拌した。溶液１０５を一晩（約16時間）平衡させた後、本明細書中で後に考察する種々の結晶化実験に用いるためにデカントした。
ナトリウム電気的スペクトル中のＤ線は、水の振動倍音と共振する。工学処理すると、水のこれらの振動倍音は溶媒としてのその物質特性を変える。したがってナトリウムランプを用いて水をコンディショニングし、そしてその物質特性を変えた後、それを結晶化溶液中に用いる。
ｃ）結晶化手法
ｉ）古典的結晶化−溶液をビーカー中に、または結晶化皿中に入れて、アンビエント頭上蛍光照明の存在下で静置した。
ｉｉ）スペクトル結晶化−溶液をビーカーまたは結晶化皿中に入れて、１つまたは複数の配置ナトリウムランプまたはカリウムランプ（各実施例において考察されているように）からの照射の存在下で静置した。スペクトルランプにより生じたナトリウム電気的スペクトルは、ハロゲン化物相変化に影響を及ぼした。
ｄ）スペクトル送達形状
ｉ）円錐形−ナトリウム光電球周囲に取り付けたアルミ箔円錐形光誘導装置。電球から約23 cm延びる。約1.8 cmの均一直径周囲に形成される遠位端を有する。
ｉｉ）円筒形−ナトリウム光電球周囲に取り付けたアルミ箔円筒形光誘導装置。電球から約23 cm延びる。約6 cmの均一直径を有する。
ｉｉｉ）パラボラ形−箔光誘導装置を有さないナトリウム光電球周囲に取り付けたアルミニウム皿（例えば小レンジ上面バーナーから）。
ｅ）アンビエント照明
実施例に記載した実験状態は全て、標準蛍光照明の存在下で起きた。蛍光ランプは、Sylvania Cool White Deluxe蛍光ランプ、75 Wで、長さ約8フィート（長さ約2.4 m）であった。実験装備を置いた実験室のカウンターの約3.5メートル上方に2つ１組でランプを吊り下げた。約25フィート×40フィート（7.6メートル×12.1メートル）の大きさの室内に6対のランプが存在した。
実施例４ａ−塩化ナトリウム：
古典的飽和ＮａＣｌ溶液（約50 ml）を室温（22℃）で、3つのガラスビーカー（200 ml）に入れた。1つのビーカーを25℃水浴中に入れて（溶液をわずかに不飽和にして）、円錐形送達形状１２０（図９４に示すように）を有する単一頭上ナトリウムランプ１１２からスペクトル結晶化を開始した。第二ビーカーを実験室カウンター上に直接置いて、円錐形送達形状１２０（図９４に示すように）を有する単一頭上ナトリウムランプ112からスペクトル結晶化を開始した。第三ビーカーを対照としてプラスチックバケット中に入れて、周囲光を飽和溶液上に入射させた。アンビエント頭上蛍光照明下（即ち、第一および第二ビーカー）で、結晶化が約21時間進行した。
結果：両スペクトル結晶化は、対照（図９８ａに示した結晶）と比較して、より多くの一次核生成および成長率増大を示した。スペクトル照射した25℃不飽和溶液は、飽和スペクトル結晶化実験（図９８ｂに示した結晶）と比較して、より多くの結晶化（図９８ｃに示した結晶）を示した。さらに、不飽和溶液は、飽和およびスペクトル励起溶液と比較して、より多くの一次核生成、ＮａＣｌ結晶のサイズ増大（例えば平均約2 mm対平均約1 mm）および形態学的なある種の変化（立方体のほかに棒様構造（図９８ｄ参照））、そしてより正確な切子面形成を示した。したがって図９８ｃおよび９８ｄに示した熱不飽和溶液からの結晶は、図９８ｂに示した溶液からの結晶より大きかった。
実施例４ｂ−塩化ナトリウム：
古典的飽和ＮａＣｌ溶液（約100 ml）を室温（22℃）で、4つのガラスビーカー（サイズ約200 ml）に入れた。ビーカー＃１を、図９５に示したように、ナトリウム光１１２からのエネルギーを向けるために用いられるアルミ箔円錐形体１２０およびビーカー１０４に向けるハウジングを伴うナトリウムランプ１１２上に吊り下げた。これもまた約100 mlの古典的飽和ＮａＣｌ溶液を含有するビーカー＃２は、ガラス注入器を用いてそれに付加した水10 mlを有した（即ち、溶液をわずかに不飽和にした）。ビーカー＃２も、図９５に示したように円錐形体１２０を用いてナトリウムランプ上に吊り下げた。ビーカー＃３を、飽和対照としてアルミ箔被覆バケット中に入れた。約10 mlの水をビーカー＃４に付加後、それもアルミ箔被覆バケット中に、しかし不飽和対照として入れた。結晶化は、アンビエント頭上蛍光下で開始した。ナトリウムランプ１１２上にビーカーを置いて（図９５に示したように）2時間後、ナトリウムランプおよびナトリウムランプハウジング１１１から生じる熱がビーカー１および２中のＮａＣｌ溶液を加熱していたことが注目された。溶液温度を測定し、ビーカー＃１は約56℃であった。ビーカー＃２中の溶液１０５の温度は58℃で、ビーカーのそこに、そして溶液１０５の表面に多数の小結晶が存在した。ビーカーの底を通してナトリウムスペクトルを依然として送達しながら、送風機を用いて溶液を冷却した。約21時間後、ビーカー＃１中の温度は約22℃であった。そしてビーカー＃２中の温度は約27℃であった。
結果：ビーカー＃１および＃２におけるスペクトル結晶化はともに、ビーカー＃３における飽和対照と比較して、一次核生成増大および結晶成長増大を示した。ビーカー＃４中の不飽和対照は成長を示さなかった。ビーカー＃２中の不飽和溶液からの結晶は、ビーカー＃１中の飽和溶液（立方体結晶サイズ約1〜2 mm）と比較して、一次核生成低減、成長率の実質的増大（サイズ約3〜7 mm）および形態学てきなある種の変化（棒状体）を示した。
実施例４ｃ−塩化ナトリウム：
古典的飽和ＮａＣｌ溶液（約100 ml）を室温（22℃）で、3つのビーカー（サイズ約200 ml）に入れた。滅菌水（約10 ml）を、図９５に示したように、円錐形送達形状１２０を有するナトリウムランプ１１２上にともに吊るしたビーカー＃１およびビーカー＃２中の古典的飽和溶液100 mlに付加した。ビーカー＃３を、飽和対照としてアルミ箔被覆バケット中に入れた。ビーカー＃１を送風機で冷却した。温度が約58℃に上がるまでビーカー＃２を送風機から遮蔽し、そして遮蔽を除去した。結晶化はアンビエント頭上蛍光照明下で開始した。約20時間後、ビーカー＃１中の温度は約23℃で、結晶化成長は観察されなかった。ビーカー＃２中の温度は約25℃であった。
結果：実施例４ｂビーカー＃２と同様に、数個の立方体（約3〜8 mm）および長方形結晶（約4×11 mm）が認められた。
実施例４ｄ−塩化ナトリウム：
古典的飽和ＮａＣｌ溶液（約100 ml）を室温（22℃）で、ビーカー＃１に入れた。スペクトル飽和ＮａＣｌ溶液（100 ml）を室温（22℃）でビーカー＃２中に入れた。約100 mlの古典的溶液を有するビーカー＃３および約100 mlのスペクトル溶液を有するビーカー＃４を対照としてアルミ箔被覆バケット中に入れた。ビーカー＃１および＃２を各々、円錐形送達形状１２０を有する単一頭上ランプ（図９４に示すように）下に置いた。結晶化がアンビエント頭上蛍光照明下で一晩（約20時間）進行した。
結果：ビーカー＃１および＃２は、対照と比較して一次核生成増大および成長速度増大を示した。スペクトル溶液を有するビーカー＃２は、ビーカー＃１中の古典的溶液（総計約3.3 g）と比較して、一次核生成の実質的増大およびより多くの全体的結晶化（総計約3.8 g）を示した。さらにスペクトル溶液からの結晶はガラスシート、ピラミッド構造物および中空ピラミッド体を立方体構造内に含む形態変化を有した。
実施例４ｅ−塩化ナトリウム：
古典的飽和ＮａＣｌ溶液（約100 ml）を室温（22℃）で、3つのビーカー（サイズ約200 ml）に入れた。滅菌水（約10 ml）を3つのビーカー全てに付加した。ビーカー＃１およびビーカー＃２を、（図９５に示したように）円錐形送達形状１２０を有するナトリウムランプ１１２上にともに吊るした。ビーカー＃３を、不飽和対照としてアルミ箔被覆バケット中に入れた。温度が約58℃に上がるまでビーカー＃１を送風機から遮蔽し、そして遮蔽を除去した。ビーカー＃２を送風機で冷却した。3つのビーカー全ての上面をプラスチックラップで被覆した。
結果：約20時間後、ビーカーのいずれにも成長は認められなかった。
実施例４ｆ−塩化ナトリウム：
古典的飽和ＮａＣｌ溶液（約100 ml）を室温（22℃）で、5つのビーカー（サイズ約200 ml）に、そしてビーカー＃６中に50 ml入れた。ビーカー＃１〜５を、（図９４に示したように）円錐形体１２０を有する単一頭上ナトリウムランプ１１２下に置いた。ガラス注射器によりビーカー＃１〜５に水を付加して（以下の量で）、以下のような連続希釈液を作った：１）0；２）2 ml；３）4 ml；４）6 ml；および５）8 ml。ビーカー＃６を、飽和対照としてアルミ箔被覆バケット中に入れた。スペクトル結晶化が、アンビエント蛍光照明下で室温で一晩（約16時間）進行した。
結果：100 ml飽和溶液の飽和、ならびに2および4 ml希釈液は、形態学的変化（例えば棒状体、ガラスシート、デイジーストーク体）を示した。飽和溶液は一辺約1〜4 mmの立方体結晶および約5 mm×5 mmのガラス様シートを成長させた。2および4 ml希釈液は、飽和溶液と比較して、ほぼ同一の一次核生成、ならびに約5 mmまでの立方体の個々の結晶の成長速度増大を示した。6〜8 mm希釈溶液は、飽和溶液と比較して、異なる形態知見（例えばピラミッド形）、ならびに核生成低減および成長速度低減（例えば≦1 mm立方体結晶）を示した。6〜8 ml希釈溶液は、飽和溶液から伝統的に結晶化した対照と比較した場合、低飽和での限定スペクトル結晶化（即ちビーカー中に103〜104 ml残留）を、ほぼ同一の一次核生成、ならびにほぼ同一の成長速度とともに示した。3％不飽和溶液から成長した結晶を、図９８ｅに示す。
実施例４ｇ−塩化ナトリウム：
実施例４ｆの場合と同様に古典的調製飽和ＮａＣｌ溶液（約100 ml）の連続希釈液を作り、以下のように水／100 ml／ビーカーを付加した：１）0；２）1 ml；３）2 ml；４）4 ml；５）6 ml；６）8 ml。対照ビーカー＃７〜１０は各々、約50 mlの古典的飽和溶液を含有し、以下のように水を付加した：７）0；８）0.5 ml；９）1 ml；１０）2 ml。ビーカー＃１〜６を（図９６に示したように）円筒形送達形状１１０を有する単一頭上ナトリウムランプ１１２下に置いて、ビーカー＃７〜１０を閉鎖木製／プラスチック製戸棚に入れた。結晶化が、アンビエント蛍光照明を用いて室温で一晩（約16時間）進行した。
結果：頭上スペクトル円錐照射を用いた実施例４ｆの結果と比較して、ビーカー＃１〜６中の全ての溶液が、一次核生成増大、成長速度増大、約3〜5 mmの個々の立方体結晶を伴う多数のクラスターおよび水蒸発増大を（図９６に示したような）頭上スペクトル円筒照射を用いて示した。ビーカー＃１〜６は、ビーカー上にエピタクシー的に成長するＮａＣｌ結晶から明らかに生じるビーカーの側面のＮａＣｌ樹状成長も示した（図９８ａｄおよび９８ａｅに示す）。ナトリウムスペクトルパターンを反射するビーカーの側面を照射することにより、ビーカーは結晶化のエピタクシー支持体として外見上機能した。ビーカー＃１〜６に関するおよそのＮａＣｌ結晶重量は以下の通りであった：１）22.9 g；２）10.3 g；３）26.4 g；４）22.1 g；５）23.4 g；６）13.4 g。飽和対照ビーカー＃７は2〜3の小結晶を成長させたが、一方、対照ビーカー＃８〜１０は観察可能な結晶成長を示さなかった。
実施例4ｈ−塩化ナトリウム：
実施例１５ｆの場合と同様に古典的調製飽和ＮａＣｌ溶液の連続希釈液を作り、以下のように水／100 ml／ビーカーを付加した：１）0；２）1 ml；３）2 ml；４）3 ml；５）4 ml；６）5 ml。ビーカー＃１〜６を（図９６に示したように）円筒形送達形状１１０を有する単一頭上ナトリウムランプ１１２下に置いた。結晶化は、アンビエント蛍光照明を用いずに、室温で約65時間進行した。
結果：約16〜20時間の一晩スペクトル結晶化と比較して、全65時間結晶化は、一次核精製増大および結晶サイズの実質的増大を示した。結晶化は先ずより高飽和溶液中で開始し、最大単一結晶（即ち12×12×4 mm）は最高希釈（5 mlＨ2Ｏ／100 ml）溶液からであった。ビーカー＃１〜６の各々において一側面上に1 cmより大きい結晶が10〜20個認められた。ナトリウムランプの前面約11フィートにあるカウンター上の残りの飽和溶液（例えば同時に別々のビーカーを照射する6個のナトリウムランプが存在した）は、実施例４ｂおよび４ｃにおける加熱溶液から一晩で成長した結晶とサイズが等しい（即ち約5〜7 mm、立方体）多数の結晶（図９８ｐおよび９８ｑ参照）を成長させた。ナトリウムランプの背後約12フィートのカウンター上に放置した実施例４ｇに関する対照は、約85時間で約1 mmの砂様結晶を成長させた。
実施例４ｉ−塩化ナトリウム：
古典的飽和ＮａＣｌ溶液を実施例4ｈが実行されている間の最も近くのナトリウムランプから約10フィート離れたカウンター上で調製した。7日後、古典的飽和ＮａＣｌ溶液（約50 ml）を、暗遮蔽室中の3つの別々のビーカーの各々に入れた。種々の形状でのスペクトル円錐形体結晶化は、周囲光なしで、以下のように一晩進行した：１）単一水平ナトリウムランプ（図９７ａ）；２）互いに右角度での2個の水平ナトリウムランプ（図９７ｂ）；ならびに３）互いに右角度での２個の水平ランプおよび１個の頭上ランプ（図９７ｃ）。
結果：調製中に周囲ナトリウムスペクトル照射に曝露されない古典的溶液と比較して、この溶液は、一次核生成の実質的増大を示す結晶を成長させ、結晶は全て、小さい（例えば1 mm未満）砂様結晶であった。
実施例４ｉ−塩化ナトリウム：
古典的飽和ＮａＣｌ溶液を濾過し、暗ＥＭ遮蔽室中で約50 mlを3つのビーカーの各々に入れた。スペクトル錐体結晶化（実施例4ｉで考察）は、上記のように周囲光を用いずに一晩で起きた。
結果−単一水平ナトリウムランプ（図９７ａ）から、単一立方体結晶（約0.27 g）が成長した。互いにほぼ右角度での2つの水平ナトリウムランプ（図９７ｂ）から、水平面上に45°の成長軸で成長した（全重量約2.2 g）。ほぼ右角度での2つの水平ランプおよびほぼ右角度で頭上にある第三のランプは、ホッパーおよび3平面上に双晶形成を有する結晶（総重量3.5 g）を成長させた。遮蔽室中の温度は約26℃であった（即ち初めの飽和溶液の室温より約2℃高い）。
実施例４ｋ−塩化ナトリウム：
上記のように調製した古典的飽和ＮａＣｌ溶液を濾過し、約50 mlを3つのビーカーの各々に入れ、これを次に上記の暗遮蔽室中に置いた。ビーカー＃１は、錐体を伴う４つの水平ナトリウムランプ（図９７ｄ）を有し、全て互いにほぼ右角度にあった。ビーカー＃２は、錐体を伴う４つの頭上ナトリウムランプを有し、水平から約45度の角度で互いに右角度に位置した（図９７ｅ）。ビーカー＃３を対照バケット中に入れた。結晶化は、遮蔽室中で周囲光なしで一晩（約18時間）進行した。
結果：ビーカー＃１（右角度の、そして図９７ｄに示したような４つの水平ナトリウムランプ）は、立方体（一辺約4〜11 mm）および有意の双晶形成を伴う大型結晶（一辺約16 mm）に成長させた。約45°の角度での4つの頭上ナトリウムランプ（図９７ｅ）は、双晶化立方体（約5〜10 mm）および大型ホッパー（最大測定値13×13×7 mm）を成長させた。図９８ｆおよび９８ｇは、本実施例に従って成長させた結晶のいくつかを示し、図９８ｂは、成長した最大結晶を示す。遮蔽室中の全暗黒中での対照は、成長を示さなかった。ビーカー＃１は、ビーカーの側面にエピタキシャル結晶および樹状体形成も成長させたが、この場合、水平光線がガラス／溶液／空気三重点を横断した。
実施例４ｌ−塩化ナトリウム：
実験手法は実施例４ｋの実験手法と同一であるが、但し、古典的ＮａＣｌ溶液よりむしろ、スペクトルＮａＣｌ溶液を用いた。
結果：ビーカー＃１（ほぼ右角度の４つの水平ナトリウムランプ（図９７ｄ）は多数の小双晶化立方体（一辺約3〜4 mm）を成長させた。ビーカー＃２（水平から約45°の角度での、そして互いに実質的に等間隔の4つの頭上ナトリウムランプ（図９７ｅ））は、多数の小双晶化立方体（一辺約4〜5 mm）および2〜3の双晶結晶を成長させた。遮蔽室中で全暗黒に保持された対照は、成長を示さなかった。スペクトル溶液は、核生成増大を示した。
ビーカー１および２からの双晶化立方体結晶を取り出し、暗遮蔽室中で新しいスペクトル飽和濾過ＮａＣｌ溶液中で入れると、同一スペクトル錐体結晶化が一晩進行した。 結果：ビーカー＃１および＃２の両方における結晶は、ピラミッド形の隅および縁を双晶化立方体上に成長させて、一次核生成の実質的増大を生じた。
実施例４ｍ−塩化ナトリウム：
古典的飽和濾過ＮａＣｌ溶液の異なる連続希釈液を有する7つのビーカーを、パラボラ形皿を有する頭上ナトリウムランプ（図９７ｆ）下に置いた。連続希釈液は、飽和溶液約100 mlに0、1、2、3、4、5および6 mlの水を別々に付加したものであった。連続希釈液（0、2、4および6 ml）を有するもう4個のビーカーを対照として戸棚に入れた。周囲光なしで、結晶化は一晩（約20時間）進行した。
結果：双晶化立方体および／または結晶が全てのビーカー中で成長し、4 ml希釈液中で結晶サイズを増大した。
スペクトル結晶化−約3〜4 mmの立方体；1 ml希釈溶液、約3〜6 mm立方体（1 cm多結晶塊を有する）；2 ml希釈溶液、約4〜6 mm立方体および直径約16 mm双晶化結晶（45度で垂直に突出する約1 cm棒状体を有する）；3 ml希釈溶液、約5〜7 mm立方体および約14 mm多結晶双晶化結晶；4 ml希釈溶液、約3〜4 mm立方体および約5×10 mm多結晶塊；5 ml希釈溶液、約2〜3 mm立方体；6 ml希釈溶液、約2〜3 mm立方体。
連続希釈対照を木製／プラスチック製戸棚に入れたが、これは後に、戸棚の戸の間に細い光線（例えばナトリウム光および／またはアンビエント蛍光）を通すことが判明した。飽和対照は、多数の小（約1〜1.5 mm立方体）一次核生成を一晩成長させたが、一方、希釈液は何も成長させなかった。戸棚中でさらに約24時間後、飽和および2 ml連続希釈液は、一次核生成の実質的増大を示し、約1〜2 mmの結晶を伴った；4 ml希釈溶液は大型棒状体（約4×10 mmおよび3×8 mm）、立方体隅（約8 mm）および2つの双晶化結晶（約10×12 mmおよび約9×9 mm）を成長させた；そして6 ml希釈溶液は小砂様結晶を成長させた。
実施例4ｎ−塩化ナトリウム：
古典的飽和ＮａＣｌ溶液を調製し、暗所に保存した。100 ml濾過溶液を有するビーカーを、以下の設定で暗遮蔽室に入れた：１）ほぼ右角度で円錐形体を有する4つの水平ナトリウムランプ（図９７ｄ）；２）約45°角度で円錐形体を有する4つの頭上ナトリウムランプ（図９７ｅ）；３）ナトリウムランプから約8フィートの台の上；および４）アルミ箔被覆バケット中。周囲光非存在下で、結晶化が一晩（約20時間）進行した。
結果：ビーカー＃１（4つの水平ナトリウムランプ）（図９７ｄ）は多数の双晶化立方体（約3〜4 mm）、ピラミッド形、棒状、双晶結晶および立方体隅を成長させ、全重量は6.1ｇであった。ビーカー＃２（約45°の角度での4つのナトリウムランプ）（図９７ｅ）は、双晶化立方体および結晶（一辺約4〜5 mm）および大型双晶結晶（約18×11 mm）を成長させ、全重量約9.5 gであった。ビーカー＃３（即ち８フィート離れた台上）は、多数の小（約1 mm）結晶を成長させ、全重量は約2.7 gであった。ビーカー＃４（アルミ箔被覆バケット）は、約0.2 gの非常に小さい結晶（約1 mm未満）を成長させた。
実施例４ｏ−塩化ナトリウム：
実験手法は実施例４ｎの実験手法と同一であったが、但し、暗所で調製したスペクトルＮａＣｌ溶液を用いた。
結果：ビーカー＃１（4つの水平ナトリウムランプ）（図９７ｄ）は１５個の双晶化立方体（ほとんどが約5〜7 mm）、ホッパー、隅（約10×10 mm）、棒状体（約15×4）および多結晶（約15×12 mmまで）を成長させた。図９８ｉ、９８ｊ、９８ｋおよび９８ｌに示したように、本実施例に従って成長させた結晶も、正常軸に対して45°の角度の改質成長平面を示した。ビーカー＃２（約45°の角度で頭上に配向された4つのナトリウムランプ）（図９７ｅ）は、双晶化立方体（約7 mm）、2個の大型ホッパー（約10×10 mmおよび12×12 mm）ならびに約6×10 mm〜14×18 mmの範囲の双晶化を有する5個の多結晶を成長させた。図９８ｍ、９８ｎ、９８ｏおよび９８ｖに示したように、本実施例に従って成長させた結晶も、正常軸に対して45°の角度の改質成長平面を示した。全暗黒で保持した対照は、結晶化を全く示さなかった。この実験は、指向性スペクトル結晶化の作用を実証する。
実施例４ｐ−塩化ナトリウム：
実験手法は実施例４ｎの実験手法と同一であったが、但し、アンビエント蛍光照明下で調製したスペクトルＮａＣｌ溶液を用いた。
結果：ビーカー＃１（4つの水平ナトリウムランプ；図９７ｄ）は、透明な立方体および棒状体を成長させた。ビーカー＃２（約45°の角度で配向された4つのナトリウムランプ；図９７ｅ）は、立方体および塊状結晶を成長させた。アルミ箔被覆バケット中で遮蔽室中の全暗黒中に保持した対照は、結晶化を示さなかった。スペクトル溶液から成長した結晶は、古典的溶液から成長した結晶より透明で且つ完全であるように見える。
実施例４ｑ−塩化ナトリウム：
実験手法は実施例４ｎの実験手法と同一であったが、但し、暗所で調製したスペクトルＮａＣｌ溶液を用いた。
結果：ビーカー＃１（4つの水平ナトリウムランプ；図９７ｄ）は、多数（50個より多い）小立方体（一辺約2〜4 mm）を成長させた。ビーカー＃２（約45°で配向された4つのナトリウムランプ）（図９７ｅ）は、少ない（約30個）がしかしより大きな立方体（一辺約5〜7 mm）およびピラミッド形体を成長させた。ビーカー＃１および＃２の両方における結晶は、砂状軟度結晶の層の上に成長していた。アルミ箔被覆バケット中に全体的に暗くして保持された対照は、結晶化を示さなかった。スペクトル溶液は、多数のより多くの核生成を生じるように見え、そしてこの溶液調製技術は、多結晶相または薄膜が有用であり得る場合に適用可能であるはずである。
実施例４ｒ−塩化ナトリウム：
スペクトルＮａＣｌ溶液を調製し、濾過して、約50 mlの溶液を以下のような5つの異なるサイズのビーカー＃１〜５の各々に入れた：１）50 mlビーカー；２）150 mlビーカー；３）250 mlビーカー；４）400 mlビーカー；および５）600 mlビーカー。約50 mlの溶液を以下のような対照ビーカー＃６〜１０の各々にも入れた：６）50 mlビーカー；７）150 mlビーカー；８）250 mlビーカー；９）400 mlビーカー；および１０）600 mlビーカー。ビーカー＃１〜５を、図９４に示したように、円錐形送達形状１２０を有する頭上ナトリウムランプ１１２下に置いた。ビーカー＃６〜１０は、戸棚内への光の進入を遮断するためにアルミ箔で戸を被覆した戸棚の中に入れた。結晶化が、周囲光の非存在下で一晩（約16時間）進行した。
結果：スペクトル結晶化に関して、以下の結果を得た：１）約25個の立方体（約1.5〜2 mm）；２）約12個の立方体（約3〜5 mm）；３）約25個の立方体（約3〜6 mm）；４）約20個の立方体（約9 mmまで）；５）約25個の立方体（約3〜6 mm）。
対照に関しては、以下の結果を得た：６）約15個の立方体（ほとんど約1 mm）；７）約10個の立方体（約1.5 mm）；８）約4個の立方体（約3 mm）および棒状（約1.5×9 mm）；９）約8個の立方体（約2〜4 mm）；１０）約12個の立方体（約3〜6 mm）。したがって、同一の溶液および結晶化時間を用いて結晶を得たが、成長は、ビーカーのサイズおよび／または形状（例えば入れ物または反応容器効果）に影響される。
本実施例では、標的化スペクトルエネルギーを用いて、固体および液体物質における相変化、物質特性および構造に影響を及ぼした。
実施例４ｓ−塩化ナトリウム：
暗所で調製した古典的ＮａＣｌ溶液を濾過し、約100 mlを暗遮蔽室中で3つの別個のビーカー（約600 mlのサイズ）に入れた。2つの水平ナトリウムランプおよび1つの頭上ナトリウムランプにより、ビーカー＃１を照明した（図９７ｃ）。1個の水平ランプ、水平ランプに対して約90度の1個の頭上ランプ、ならびに水平および頭上ランプ間の約45度の1個のランプにより、ビーカー＃２を照明した（図９７ｇ）。対照ビーカー＃３を暗遮蔽室中のアルミ箔被覆バケット中に入れた。結晶化は、暗遮蔽室中で周囲光の非存在下で一晩（約20時間）進行した。
結果：アルミ箔被覆バケット内の対照は、結晶化を示さなかった。ビーカー＃１（水平2／頭上1；図９７ｃ）は、50個より多い立方体（約2〜4 mm）および約10個の棒状体（約3〜11 mm長）を成長させた。ビーカー＃２（水平1、45度1、頭上1；図９７ｇ）は、約15個の立方体（約5〜12 mm）を成長させたが、このうちの多くは、双晶および／またはホッパー、2〜3個が棒状（約22×2 mmまで）ならびに2個が多結晶クラスターであった。したがって、結晶化中のスペクトル投入の方向および配向は結晶成長および形態に影響を及ぼすと思われる。
実施例４ｔ−塩化ナトリウム：
実験手法は実施例４ｓの実験手法と同一であったが、但し、暗所で調製したスペクトル溶液を用いた。結晶化は周囲光の非存在下で進行した。
結果：アルミ箔被覆バケット内の対照は、結晶化を示さなかった。ビーカー＃１（水平2／頭上1；図９７ｃ）は、多く双晶化を伴う約40個の立方体（約3〜7 mm）および4〜5個の多結晶塊（約5〜10 mm）を成長させた。ビーカー＃２（水平、45度、頭上；図９７ｇ）は、約30個のわずかに大きい立方体（約5〜7 mm）および棒状体（約10×3 mm）を成長させた。ビーカー＃３（対照）は成長を示さなかった。
実施例４ｕ−塩化ナトリウム：
スペクトルＮａＣｌ溶液（光を遮断するためにビーカー周囲をアルミ箔で被覆して保存）を濾過し、異なる量を以下のように同一400 mlパイレックスビーカー＃１〜５の各々に入れた：１）50 ml溶液；２）75 ml溶液；３）100 ml溶液；４）125 ml溶液；５）150 ml溶液。以下のように対照としてビーカー＃６〜１０（同一400 mlパイレックスビーカー）を用いた：６）50 ml溶液；７）75 ml溶液；８）100 ml溶液；９）125 ml溶液；１０）150 ml溶液。ビーカー＃１〜５を、円錐形体を有する頭上ナトリウムランプ下に置いた。ビーカー＃６〜１０は、光を遮断するためにアルミ箔で戸を被覆した戸棚の中に入れた。結晶化は、周囲光の非存在下で一晩（約16時間）進行した。
結果：ビーカー＃１〜５におけるスペクトル結晶化に関して、結晶は約1.5 mmの立方体の形状で、重量は大体以下のようであった：１）1.6 g；２）2.0 g；３）1.6 g；４）1.2 g；５）1.3 g。対照ビーカー＃６〜１０は、1 mm未満の結晶を含有し、重量はおよそ以下のようであった：6）0.4 g；７）0.5 g；８）0.4 g；９）0.4 g；１０）0.5 g。したがって同一サイズ、形状および組成のビーカーに関しては、溶液容積に関係なく、古典的結晶化は同一であった。しかしながらスペクトル結晶化は、古典的結晶化の約3〜5倍であって、溶液容積に伴って変化した。
実施例４ｖ−塩化ナトリウム：
実験手法は実施例４ｕと同一であった。
結果：ビーカー＃１〜５におけるスペクトル結晶化に関して、結晶は約1.5 mmの立方体の形状で、重量は大体以下のようであった：１）5.0 g；２）4.5 g；３）5.4 g；４）5.2 g；５）5.1 g。対照ビーカー＃６〜１０は、約1 mmで、重量はおよそ以下のようであった：6）2.8 g；７）3.0 g；８）2.8 g；９）3.1 g；１０）3.1 g。同一サイズ、形状および組成のビーカーに関しては、溶液容積に関係なく、古典的結晶化は同一であった。スペクトル結晶化は、古典的結晶化より約65％大きく、溶液容積に伴って変化した。
実施例４ｗ−臭化ナトリウム：
古典的ＮａＢｒおよびＮａＣｌ溶液を濾過した。ＮａＢｒの飽和溶液（100 ml）を600 mlビーカー（ビーカー＃１）中に入れて、円錐体を有する頭上ナトリウムランプ下に置いた（図９４）。ＮａＣｌの飽和溶液（100 ml）を600 mlビーカー（ビーカー＃２）中に入れて、円錐体を有する頭上ナトリウムランプ下に置いた（図９４）。ビーカー＃３および＃４は、600 mlパイレックスビーカー中に入れたそれぞれ約100 mlのＮａＢｒおよびＮａＣｌの対照であった。結晶化は、周囲光の非存在下で一晩（約18時間）進行した。
結果：ビーカー＃１からのＮａＢｒ溶液は、約20個の平坦六角形シート（約8×15 mmまで）およびいくつかの棒状体（約2×8 mm）を成長させた。ビーカー＃２からのＮａＣｌ溶液は、約100個の2×2 mmの典型的スペクトルＮａＣｌを成長させた。両溶液の対照は、少量の砂様型結晶のみを一晩成長させた。対照を週末の間（約60時間）アンビエント蛍光照明下に放置し、さらに60時間後、約18時間でのビーカー＃１および＃２の場合と同様の結晶成長を示した。平均対照ＮａＢｒ結晶はわずかに小さかった（約6×8 mm）が、しかし最大は個の対照ビーカー中に存在した（約30×20 mm）。
実施例４ｘ−臭化ナトリウム：
スペクトルＮａＢｒ溶液を濾過し、約100 mlを、暗遮蔽室中の4つのビーカー（サイズ約600 ml）中に入れた。ビーカー＃１を2個の水平Ｎａランプおよび1個の頭上Ｎａランプで照明した（図９７ｃ）。ビーカー＃２を1個の水平ランプ、水平ランプに対して約90度の1個の頭上ランプ、ならびに水平および頭上ランプ間の約45度の1個のランプで照明した（図９７ｇ）。対照ビーカー＃３をアルミ箔被覆バケット中に入れた。対照ビーカー＃４を、オフィス内のアンビエント蛍光照明下に置いた（即ちわずかに異なるアンビエント光強度）。結晶化は、ビーカー＃１、＃２および＃３に関しては周囲光なしで進行した。
結果：ビーカー＃１（水平2／頭上1；図９７ｃ）およびビーカー＃２（水平、45度、頭上；図９７ｇ）は、数個の大型平坦六角形結晶（約30 mm×20 mmまで）を成長させ、重量はそれぞれ約21.5 gおよび19.32 gであった。バケット中のビーカー＃３は成長を示さなかった。オフィス内のアンビエント照明下のビーカー＃４は、ビーカー＃１および＃２とサイズが同様であるが、しかし数が少なく、そして重量約4.5 gである結晶を成長させた。ビーカー＃１および＃２中の溶液レベルは約80 mlであり、そして対照においては約100 mlであった。次に対照ビーカー＃３を、約80 mlレベルに蒸発するまで、オフィス内のアンビエント蛍光照明下に置いた。少数の中等度サイズ（約2 mm×4 mm）の平坦六角形結晶が成長した。したがって、そこからほぼ同量で蒸発した水を有した対照溶液が同量の結晶成長を生じなかったため、ナトリウムランプを用いて観察された結晶成長速度の増大は、単により大きな蒸発のためではなかった。
実施例４ｙ−臭化ナトリウム：
スペクトルＮａＢｒ溶液を調製し、濾過して、約100 mlを3つのビーカー（サイズ約400 ml）中に入れた。ビーカー＃１を円錐形送達形状１２０を有する頭上ナトリウムランプ１１２下に約28℃で水浴中に入れた（図９４）。室温は約24℃であった。ビーカー＃２を円錐形送達形状１２０を有する頭上ナトリウムランプ１１２下のカウンター上に載せた（図９４）。結晶化は、アンビエント照明なしで一晩（約21時間）進行した。ビーカー＃３を頭上蛍光アンビエント照明の存在下でオフィス内に置いた。
結果：ビーカー＃１および＃２は、表面に多結晶薄膜を、そして底に平坦六角形結晶を有した。ビーカー＃１結晶は約30 mm×20 mmまでで、重量は約14.2 gであった。ビーカー＃２結晶は約25 mm×15 mmまでで、重量は約6.4 gであった。ビーカー＃３はビーカー＃２と形態学的に同様であったが、しかし結晶の量ははるかに少なかった。
実施例４ｚ−塩化ナトリウム：
ナトリウムランプを用いた照射により、水をその最初の透明プラスチックパッケージ中で一晩（約19時間）コンディショニングした。アンビエント蛍光照明下で、コンディショニング水を用いて古典的ＮａＣｌ溶液を調製した。飽和古典的溶液を濾過し、約100 mlを24℃で暗遮蔽室中の3つのビーカー（約600 mlのサイズ）中に入れた。2つの水平ナトリウムランプおよび1つの頭上ナトリウムランプにより、ビーカー＃１を照明した（図９７ｃ）。1個の水平ランプ、水平ランプに対して約90度の1個の頭上ランプ、ならびに水平および頭上ランプ間の約45度の1個のランプにより、ビーカー＃２を照明した（図９７ｇ）。対照ビーカー＃３をアルミ箔被覆バケット中に入れた。結晶化は、ビーカー１〜３に関して周囲光の非存在下で進行した。
結果：アルミ箔被覆バケット内の対照は、2〜3の少量の結晶化を示した（少なすぎて、収集および計量できなかった）。ビーカー＃１（水平2／頭上1；図７５ｃ）は、100個の小さな立方体（約1.5 mm）およびいくつかの棒状体約5.9 gを成長させた。ビーカー＃１流体レベルは約90 mlで、溶液温度は約27℃であった。ビーカー＃２（水平、45度、頭上；図９７ｇ）は、100個の小立方体（約1.5 mm）結晶をいくつかの棒状体とともに成長させ、総重量は約5.6 gであった。溶液レベルは約80 mlで、溶液温度は約27℃であった。したがって照射水から古典的に調製した溶液は、核生成増大を示した。
実施例４ａａ：
アンビエント蛍光照明下でナトリウムコンディショニング水を用いて調製し、アルミ箔被覆ビーカー中に保存した古典的ＮａＣｌ溶液を濾過し、約100 mlを約25℃で暗遮蔽室中の2つのビーカー（約600 mlのサイズ）中に入れた。ビーカー＃１を、円錐形体を伴う頭上ナトリウムランプ下に置き（図９４）、そしてビーカー＃２をアルミ箔被覆バケット中に入れた。アンビエント蛍光照明下で調製し、アルミ箔中に保存したスペクトルＮａＢｒ溶液も濾過し、約100 mlを約24℃で遮蔽室中の2つのビーカー（約600 mlのサイズ）中に入れた。ビーカー＃３を、円錐形体を伴う頭上ナトリウムランプ下に置き（図９４）、そしてビーカー＃４をアルミ箔被覆バケット中に入れた。結晶化は、周囲光の非存在下で一晩（約18時間）進行した。
結果：ビーカー＃１（コンディショニング化水ＮａＣｌ溶液）は95 ｍｌの溶液を有し、そして多数の小砂様結晶を生じ、総重量は約2 gであった。ビーカー＃２も小砂様結晶を成長させて、総重量は約0.7 gであった。ビーカー＃３は約95 mlの溶液を有し、約8×4 mmまでの数個の平坦六角形結晶を生じて、総重量は約6.3 gであった。ビーカー＃４は数個の小サイズの平坦六角形結晶（ほとんどが約2×4 mmであったが、しかし2個は一辺が約10 mmまでであった）を有し、総重量は約5.0 gであった。
実施例４ａｂ−塩化ナトリウム：
アンビエント蛍光照明下で調製し、アルミ箔被覆ビーカー中に保存した古典的ＮａＣｌ溶液を濾過し、約100 mlを約25℃で遮蔽暗室中の2つのビーカー（約600 mlのサイズ）中に入れた。ビーカー＃１を、円錐形体を伴う頭上ナトリウムランプ下に置き（図９４）、そしてビーカー＃２をアルミ箔被覆バケット中に入れた。アンビエント蛍光照明下でナトリウムランプ−コンディショニング化水を用いて調製し、アルミ箔中に保存した古典的ＮａＣｌ溶液も濾過し、約100 mlを約24℃で遮蔽室中の2つのビーカー（約600 mlのサイズ）中に入れた。ビーカー＃３を、円錐形体を伴う頭上ナトリウムランプ下に置き（図９４）、そしてビーカー＃４をアルミ箔被覆バケット中に入れた。結晶化は、周囲光の非存在下で一晩（約21時間）進行した。
結果：古典的溶液を有するビーカー＃１は総重量約7.0 gの約1 mm立方体結晶を成長させた。上体調節化水溶液を有するビーカー＃３は、総重量約6.2 gの約1.5 mm結晶を成長させた。対照ビーカー＃２および＃４は本質的に成長を示さなかった。
実施例４ａｃ−塩化ナトリウム：
実施例４ａｂにおける手法を反復した。結果は同様であった。
結果：古典的溶液を有するビーカー＃１は、約1 mmの立方体結晶約2.5 gを成長させた。コンディショニング化水溶液を有するビーカー＃3は、約1.5 mm結晶約2.3 gを成長させた。対照ビーカー＃２および＃４は、本質的に成長を示さなかった。両溶液はほぼ同重量のＮａＣｌを結晶化したが、しかし照射水溶液からの結晶はより大きかった（それゆえ数は少なかった）。したがって、古典的飽和ＮａＣｌ溶液を調製する前の水のナトリウムスペクトルコンディショニングはその後の結晶サイズおよび核生成に影響を及ぼす、と思われる。
本実施例では、標的化スペクトルエネルギーを用いて、固体および液体物質の相変化、構造および物質特性に影響を及ぼした。
実施例４ａｄ−塩化ナトリウム：
古典的ＮａＣｌを調製し、そして以下のように4つの異なる方法で保存した：１）アルミ箔中に被覆；２）上部を覆う蝋紙；３）黒色プラスチック袋中に包み込む；４）透明プラスチックに包み込む。アルミ箔中に保存した古典的ＮａＣｌ溶液を濾過し、約100 mlをビーカー＃１、＃２および＃３（サイズ約600 ml）中に入れた。上部を蝋紙で覆って保存した古典的ＮａＣｌ溶液を濾過し、約100 mlをビーカー＃４、＃５および＃６（サイズ約600 ml）中に入れた。黒色プラスチック袋中に包んで保存した古典的ＮａＣｌ溶液を濾過し、約100 mlをビーカー＃７、＃８および＃９（サイズ約600 ml）中に入れた。透明プラスチック中に包んで保存した古典的ＮａＣｌ溶液を濾過し、約100 mlをビーカー＃１０、＃１１および＃１２（サイズ約600 ml）中に入れた。ビーカー＃１、＃４、＃７および＃１０を円錐体を伴う頭上ナトリウムランプ下に置いた（図９４）。ビーカー＃２、＃５、＃８および＃１１は、付加した約10 ml水を有し、円錐形体を伴う頭上ナトリウムランプ下に置いた。対照ビーカー＃３、＃６、＃９および＃１２を耐光性戸棚に入れた。
結果：
１．（箔、ナトリウムランプ）−約1 mm未満の結晶、全重量約0.17 g
２．（箔、希釈）−成長なし
３．（箔、対照）−成長なし
４．（蝋紙、ナトリウムランプ）−3個の立方体（約2〜4 mm）、約1 mmの結晶のクラスター、全重量約0.26 g
５．（蝋紙、希釈）−成長なし
６．（蝋紙、対照）−成長なし
７．（黒色プラスチック、ナトリウムランプ）−3個の立方体（約2〜4 mm）、約1 mm結晶のクラスター、全重量約0.44 g
８．（黒色プラスチック、希釈）−成長なし
９．（黒色プラスチック、対照）−成長なし
１０．（透明プラスチック、ナトリウムランプ）−9個の立方体（約3〜6 mm）（双晶を伴う）および3個の多結晶クラスター、全重量約1.1 g
１１．（透明プラスチック、希釈）−成長なし
１２．（透明プラスチック、対照）−成長なし。
実施例４ａｅ−塩化ナトリウム：
アルミ箔中に保存した古典的ＮａＣｌ溶液を濾過し、約100 mlをビーカー＃１およびビーカー＃２（サイズ約600 ml）中に入れた。黒色プラスチック袋中に包んで保存した古典的ＮａＣｌ溶液を濾過し、約100 mlをビーカー＃３およびビーカー＃４（サイズ約600 ml）中に入れた。透明プラスチック中に包んで保存した古典的ＮａＣｌ溶液を濾過し、約100 mlをビーカー＃５およびビーカー＃６（サイズ約600 ml）中に入れた。ビーカー＃１、＃３および＃５を円錐体伴う頭上ナトリウムランプ下に置いた（図９４）。対照ビーカー＃２、＃４および＃６を耐光性戸棚に入れた。結晶化は、周囲光の非存在下で一晩（約20時間）進行した。
結果：
１．（箔、ナトリウムランプ）−約1 mm結晶、全重量約0.8 g
２．（箔、対照）−成長なし
３．（黒色プラスチック、ナトリウムランプ）−約3〜7 mm立方体結晶、多少双晶、全重量約1.2 g
４．（黒色プラスチック、対照）−0.4 mm未満結晶、全重量約0.25 g
５．（透明プラスチック、ナトリウムランプ）−約3〜4 mm立方体結晶、双晶なし、全重量約1.7 g
６．（透明プラスチック、対照）−約1.5 mm結晶、全重量約0.38 g。
したがって保存中のパイレックスビーカーの外側へのアルミ箔被覆は、飽和溶液をコンディショニングし、そしてその後のＮａＣｌ結晶の核生成および成長を抑制した。溶液平衡中に周囲光に一晩曝露した溶液は、より多くの（重量で）結晶成長を有する。したがって、保存用入れ物および／またはスペクトル条件および／または調製前、最中および後の溶液のコンディショニングはその後の溶液からの結晶化に影響を及ぼす、と思われる。
実施例ａｆ−塩化ナトリウム：
黒色プラスチック中に保存した古典的ＮａＣｌ溶液を濾過し、約100 mlを6つの結晶化皿中に入れた。室温は約25℃であった。皿＃１、＃２および＃３を、円錐形体を伴う頭上ナトリウムランプ（図９４）下に置いた。皿＃４、＃５および＃６を、円錐体を伴う頭上全スペクトルランプ下に置いた。結晶化は、周囲光の非存在下で一晩（約19時間）進行した。
結果−皿＃１、＃２および＃３（ナトリウムランプ）は、立方体（約2 mm）およびクラスターを成長させ、全重量は5.8 gであった。皿＃４、＃５および＃6（全スペクトルランプ）は、立方体（約2〜3 mm）を成長させ、全重量は8.1 gであった。
実施例４ａｇ−塩化ナトリウム：
黒色プラスチック中に保存した古典的ＮａＣｌ溶液を濾過し、約100 mlを6つの結晶化皿中に入れた。室温は約25℃であった。皿＃１、＃２および＃３を、円錐形送達形状を伴う頭上ナトリウムランプ（図９４）下に置いた。皿＃４、＃５および＃６を、円錐形送達形状を伴う頭上全スペクトルランプ（図９４に示した形状と同様）下に置いた。結晶化は、周囲光の非存在下で一晩（約19時間）進行した。
結果−皿＃１、＃２および＃３（ナトリウムランプ）は、立方体（約2 mm）およびクラスターを成長させ、全重量は5.5 gであった。皿＃４、＃５および＃6（全スペクトルランプ）は、立方体（約3〜4 mm）を成長させ、全重量は7.4 gであった。全スペクトルランプはＮａランプより高いワット数を有し、そしてＮａおよびＣｌの両方に関するスペクトル中の周波数を含有した。
実施例４ａｈ−塩化ナトリウム：
古典的ＮａＣｌ溶液を濾過し、約100 mlを3つのビーカー中に入れた。ビーカー＃１を、頭上カリウムランプ（図94に示した形状と同様）の真下に暗室中に置いた。ビーカー＃２を、極低レベルのアンビエントカリウムスペクトル光中で、戸棚の外板の後で遮蔽室中に置いた。ビーカー＃３を、頭上蛍光から約3.5フィートでオフィス中に置いた。 結果−ビーカー＃１は、立方体結晶（約3〜4 mm）を成長させ、全重量は約2.7 gであった。ビーカー＃２は、立方体結晶（約2〜2.5 mm）を成長させ、全重量は約0.5 gであった。ビーカー＃３は1 mm未満の結晶を成長させ、全重量は約0.7 gであった。ナトリウムおよびカリウム間の有意の直接共振は、カリウムスペクトル単独を用いてＮａＣｌ結晶成長に影響を及ぼさせる。さらにカリウムランプを用いたＮａＣｌ成長は、ナトリウムランプと同様に、スペクトル強度により調整され得る。
実施例４ａ〜４ａｈに関する観察：
スペクトル結晶化技法は、以下のように結晶の改質／制御を可能にした：
図９８ａ〜９８ｖおよび９８ａｄ〜９８ａｅは、実施例4における実験のいくつかに従って生成された種々の結晶の顕微鏡写真を示す。これらの顕微鏡写真は、直接実験的観察とともに、スペクトル結晶化が以下の一般的作用を有することを示した：
（１）一次核生成増大；
（２）成長速度増大；
（３）結晶化が始まる温度増大；
（４）熱不飽和溶液からの結晶化制御；
（５）希釈不飽和溶液からの結晶化制御；
（６）以下を含む形態学的知見の変化：
−結晶対称変化
−軸変化
−多軸のスペクトル照射により制御される多成長軸；
−スペクトル軸方向により制御される成長軸方向変化
（７）溶液調製中のスペクトル状態を制御することにより制御される結晶化変化；ならびに
（８）結晶化中の周囲スペクトル状態を制御することによる結晶化変化
実施例５：
マイクロ波および塩化ナトリウム結晶化
以下の実施例５ａ〜５ｃに関して、下記に列挙した設備、材料および実験手法を利用した（各実施例に別記されない限り）。
ａ）設備および材料
−蒸留水−水はAmerican Fareからの蒸留水で、１ガロン半透明無色プラスチック壷中に含入され、蒸留、精密濾過およびオゾン処理により処理された。水の最初の供給元：Greeneville Municipal Water supply, Greeneville, Tennessee。実施例５ａ、５ｂおよび５ｃに記載した実験に用いる前に、暗化および電磁遮断室中に保存。
−パイレックス1000 mlビーカー
−パイレックス400 mlビーカー
−水の溶液、または塩化ナトリウムおよび水の溶液。塩化ナトリウムはFisher Chemicalsからであり、結晶形態では、以下のように特性化される：
塩化ナトリウム；保証Ａ．Ｃ．Ｓ．
バリウム（Ｂａ）（約0.001％）−Ｐ．Ｔ．
臭化物（Ｂｒ）−0.01％未満
カルシウム（Ｃａ）0.0002％未満〜0.0007％
塩素酸塩および硝酸塩（ＮＯ3として）−0.0006％未満〜0.0009％
重金属（例えばＰｂ）−0.2 ppm未満〜0.4 ppm
不溶性物質−0.001％未満〜0.006％
ヨウ化物（Ｉ）−0.0002％未満〜0.0004％
鉄（Ｆｅ）−0.2 ppm未満〜0.4 ppm
マグネシウム（Ｍｇ）−0.0001％未満〜0.0003％
窒素化合物（Ｎとして）−0.0001％未満〜0.0003％
25℃での5％溶液のｐＨ−5.0〜9.0
リン酸塩（ＰＯ3）−5 ppm未満
カリウム（Ｋ）−0.001％〜0.005％
硫酸塩（ＳＯ4）−0.003％〜0.004％
−下塗り暗色囲い：約6フィート×約3フィート×約１1/2フィート金属戸棚（24ゲージ金属）（平坦黒色塗装内部を有する）
−マイクロ波用電磁ホーン、Maury Microwave, Model P230B, SN#s959, 12.4-18.0GHz (10.0-18.7), 8725A, 3.5 mm。
−マイクロ波分光分析系（Hewlett Packard）；ＨＰ8335ＯＢスイープ発信器、ＨＰ8510Ｂネットワーク分析器およびＨＰ8513Ａ反射−透過試験セット。
−ナトリウムランプ、Stonco 70ワット高圧ナトリウム防護壁ランプ。ハウジングから光を投光するパラボラアルミニウム反射鏡を装備。平坦水平試験表面上に垂直に配向。水平試験表面から約9インチ（約23 cm）に電球を配置。
−フンボルトブンゼンバーナー（Bernzomaticプロパン燃料を有する）
−リングスタンドおよびFisher鋳鉄製リングおよび加熱プレート
−1000 mlパイレックスビーカー
−結晶化皿、パイレックス、容量270 ml、Corning 3140、Ace Glass 8465-12
−フォルマサイエンティフィック（Forma Scientific）インキュベーター；モデル3157；水冷式、内部温度28℃、不透明ドアおよび壁、ほぼ完全に遮光、内部光平均0.82 mW/cm2。
−インテルコンピューター顕微鏡。
実施例５ａ：
回転周波数を用いた塩化ナトリウムの結晶化
「Microwave Spectroscopy: C.H. Townes and A.L.Schawlow, Dover Publ. Inc., New York」から、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）に関する6536.86 Mcという回転定数Ｂｅを得た。この実験に用いられた回転周波数は、2XＢｅまたは13.07372 GHzであると算定した。
1000 mlパイレックスビーカー中の蒸留水（約800 ml）を約55℃に加熱し、アンビエント蛍光照明下でもはや溶解しなくなるまでＮａＣｌを付加する（約250〜300 g）ことにより、飽和塩化ナトリウム溶液を調製した。ビーカーを黒色プラスチック中に包み込み、戸棚に保存して、一晩（約15時間）平衡させた。飽和溶液を室温（22℃）で結晶上で濾過した。
飽和ＮａＣｌ溶液（約100 ml）を6つの結晶化皿の各々にピペット分取した。2つの結晶化皿ＡおよびＢをインキュベーター（約28℃に設定）中に入れた；2つの結晶化皿ＣおよびＤを図９４に示したようにナトリウムランプ１１２下に置いた。室温は約28℃であった（8.2 mW/cm2）；そして2つの結晶化皿ＥおよびＦを約25℃でマイクロ波照射のために遮蔽暗囲い中に置いた。マイクロ波場を空気を介してマイクロ波皿Ｅの外側と結合した。マイクロ波皿Ｆを、マイクロ波電磁ホーンと一列にマイクロ波皿Ｅに隣接して置いた。マイクロ波をパラメーターＳ11で設定し、13.0736から13.0738 GHzまでスイープした。溶液を約40時間結晶化させた。
約60倍で顕微鏡写真を撮影し（図は示されていないが、しかし下記の「相対結晶サイズ」を確定するために用いた）、各結晶化皿Ａ〜Ｆからの全結晶重量を確定した。識別可能な個々の結晶の寸法を測定することにより顕微鏡写真から、生成された結晶の相対サイズを確定した。長方形結晶に関しては、小さいほうの寸法を用いた。
結果：皿ＡおよびＢ中の約28℃のインキュベーターからの結晶は、ナトリウムスペクトル電子照射を受けていた皿ＣおよびＤ中の結晶より小さかった；そしてナトリウムマイクロ波回転周波数を用いて成長させた皿ＥおよびＦ中の結晶より小さかった。しかしながら皿ＥおよびＦ（マイクロ波照射溶液）中で成長した結晶は、皿ＣおよびＤ（ナトリウムランプ照射溶液）中で成長した結晶と比較して抑制された。生成された結晶の相対サイズおよび重量を以下に示す：
実施例５ｂ：
回転周波数を用いた塩化ナトリウム結晶化
「Microwave Spectroscopy: C.H. Townes and A.L.Schawlow, Dover Publ. Inc., New York」から、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）に関する6536.86 Mcという回転定数Ｂｅを得た。この実験に用いられた回転周波数は、2XＢｅまたは13.07372 GHzであると算定した。
1000 mlパイレックスビーカー中の蒸留水（約800 ml）を約55℃に加熱し、アンビエント蛍光照明下でもはや溶解しなくなるまでＮａＣｌを付加する（約250〜300 g）ことにより、飽和塩化ナトリウム溶液を調製した。ビーカーを黒色プラスチック中に包み込み、戸棚に保存して、一晩（約15時間）平衡させた。飽和溶液を室温（22℃）で結晶上で濾過した。
飽和ＮａＣｌ溶液（約100 ml）を、Ｇ〜Ｎと標識した8つの結晶化皿の各々にピペット分取した。2つの結晶化皿ＧおよびＨをインキュベーター（約28℃に設定）中に入れた；2つの結晶化皿ＨおよびＩを、28〜30℃（8.2 mW/cm2）で、図９４に示したようにナトリウムランプ１１２下に置いた；2つの結晶化皿ＫおよびＬを約25℃でマイクロ波照射のために遮蔽暗囲い中に置いた；そして2つの対照結晶化皿ＭおよびＮを約25℃で遮蔽暗囲い中に置いた。マイクロ波場を、空気を介してマイクロ波皿Ｋの外側と結合した。マイクロ波皿Ｌを、マイクロ波電磁ホーンと一列にマイクロ波皿Ｋに隣接して置いた。マイクロ波をパラメーターＳ11で設定し、13.073719から13.073721 GHzまでスイープした。溶液を約18時間結晶化させた。
皿Ｇ〜Ｎの各々における全結晶重量を確定した。
結果：遮蔽暗囲い中の塩化ナトリウム回転マイクロ波周波数を用いた照射は、遮蔽暗囲い中での対照と比較して、塩化ナトリウム結晶化を抑制した。
ナトリウムランプスペクトル電子照射は、同一周囲室温での対照と比較して、結晶化を増強した。
実施例５ｃ：
回転周波数を用いた塩化ナトリウムの結晶化
「Microwave Spectroscopy: C.H. Townes and A.L.Schawlow, Dover Publ. Inc., New York」から、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）に関する6536.86 Mcという回転定数Ｂｅを得た。この実験に用いられた回転周波数は、2XＢｅまたは13.07372 GHzであると算定した。 1000 mlパイレックスビーカー中の蒸留水（約800 ml）を約55℃に加熱し、アンビエント蛍光照明下でもはや溶解しなくなるまでＮａＣｌを付加する（約250〜300 g）ことにより、飽和塩化ナトリウム溶液を調製した。ビーカーを黒色プラスチック中に包み込み、戸棚に保存して、一晩（約15時間）平衡させた。飽和溶液を室温（20℃）で結晶上で濾過した。
飽和ＮａＣｌ溶液（約100 ml）を、Ｏ〜Ｒと標識した4つの結晶化皿の各々にピペット分取し、そして85 mlの飽和ＮａＣｌ溶液（約100 ml）を、Ｓ〜Ｖと標識した4つの結晶化皿の各々にピペット分取した。2つの結晶化皿ＯおよびＳをインキュベーター（約28℃に設定）中に入れた；2つの結晶化皿ＰおよびＴを、28〜30℃（8.2 mW/cm2）で、図９４に示したようにナトリウムランプ１１２下に置いた；2つの結晶化皿ＱおよびＵをマイクロ波照射のために遮蔽暗囲い中に置いた；そして2つの対照結晶化皿ＲおよびＶを約25℃で遮蔽暗囲い中に置いた。マイクロ波場を、空気を介してマイクロ波皿Ｏの外側と結合した。マイクロ波皿Ｕを、マイクロ波電磁ホーンと一列にマイクロ波皿Ｏに隣接して置いた。マイクロ波をパラメーターＳ11で設定し、13.073719から13.073721 GHzまでスイープした。周囲温度／囲い温度は全体を通して以下のようであった：
１）インキュベーター対照約28℃；
２）ナトリウムランプ約28℃；
３）マイクロ波照射約25℃；
４）遮蔽囲い対照約25℃。
溶液を約14.5時間結晶化させ、その後、溶液温度を測定した：
１）インキュベーター対照溶液約26℃；
２）ナトリウムランプ溶液約22℃；
３）マイクロ波照射約21℃；
４）遮蔽囲い対照約20℃。
皿Ｏ〜Ｖを約60倍の倍率で顕微鏡写真撮影した（示されていない）。乾燥し、計量することにより、皿Ｏ〜Ｖの各々における全結晶重量を確定した。
結果：遮蔽暗囲い中の塩化ナトリウム回転マイクロ波周波数を用いた照射は、遮蔽暗囲い中での対照と比較して、塩化ナトリウム結晶化を抑制した。
ナトリウムランプスペクトル電子照射は、同一周囲室温での、しかし溶液温度は異なる対照と比較して、結晶化を増強した。ナトリウムランプ溶液は、マイクロ波照射溶液に温度が最も近かった。ナトリウムランプおよびマイクロ波結晶のサイズは本質的には同一であり、そしてナトリウムランプ溶液は、マイクロ波照射を用いた場合よりわずかに暖かく、ナトリウムランプ下で結晶化された塩は約2.5倍であった。
実施例６：
種々のカリウムランプ結晶化実験
ａ）設備および材料
−Bio Whittakerによる滅菌水（限外濾過、逆浸透、脱イオン化および蒸留により調製）。1リットルプラスチック瓶中。
−塩化ナトリウム（Fisher Chemicals） −灰色プラスチック3 kg瓶中に包装。塩化ナトリウムは、結晶形態では、以下のように特性化される：
塩化ナトリウム；保証Ａ．Ｃ．Ｓ．
バリウム（Ｂａ）（約0.001％）−Ｐ．Ｔ．
臭化物（Ｂｒ）−0.01％未満
カルシウム（Ｃａ）0.0002％未満〜0.0007％
塩素酸塩および硝酸塩（ＮＯ3として）−0.0006％未満〜0.0009％
重金属（例えばＰｂ）−0.2 ppm〜0.4 ppm未満
不溶性物質−0.001％〜0.006％未満
ヨウ化物（Ｉ）−0.0002％未満〜0.0004％
鉄（Ｆｅ）−0.2 ppm未満〜0.4 ppm
マグネシウム（Ｍｇ）−0.0001％未満〜0.0003％
窒素化合物（Ｎとして）−0.0001％未満〜0.0003％
25℃での5％溶液のｐＨ−5.0〜9.0
リン酸塩（ＰＯ3）−5 ppm未満
カリウム（Ｋ）−0.001％〜0.005％
硫酸塩（ＳＯ4）−0.003％〜0.004％
−塩化カリウム（Fisher Chemicals） −灰色プラスチック3 kg瓶中に包装。塩化カリウムは、結晶形態では、以下のように特性化される：
塩化カリウム；保証Ａ．Ｃ．Ｓ．
臭化物−0.01％
塩素酸塩および硝酸塩（ＮＯ3として）−0.003％未満
窒素化合物（Ｎとして）−0.001％未満
リン酸塩−5 ppm未満
硫酸塩−0.001％未満
バリウム−0.001％
カルシウムおよびＲ2Ｏ3沈殿物−0.002％未満
重金属（例えばＰｂ）−5 ppm未満
鉄−2 ppm未満
ナトリウム−0.005％未満
マグネシウム−0.001％未満
ヨウ化物−0.002％未満
25℃での5％溶液のｐＨ−5.4〜8.6
不溶性物質−0.005％未満
−フンボルトブンゼンバーナー（コールマンプロパン燃料）。
−ナトリウムランプ。Stonco 70ワット高圧ナトリウム・防護壁ランプ。ハウジングから光を投光するパラボラアルミニウム反射鏡、ならびにナトリウム電球周囲に取り付けられた均一直径（約1.8 cm）周囲に形成された遠位端を有するアルミ箔円錐形光誘導装置を装備。ナトリウムは、垂直に配向された電球を有して頭上に据え付けられ、電球の先端は結晶化皿から約15インチ（約38 cm）であった。
−カリウムランプ（Thermo Oriel）、10 Wスペクトル線カリウムランプ#65070で、Thermo Orielランプ台#65160およびThermo Orielスペクトルランプ電源#65150を伴う。カリウムランプを、水平に配向し、結晶化皿から約9インチ（約23 cm）に水平に配向された電球を用いて頭上に取り付けた。
−結晶化皿（パイレックス容量270 ml、Corning 3140、Ace Glass 8465-12）。
ｂ）溶液の調製
水を、ブンゼンバーナーで室温から約55℃に加熱した。塩を溶液に付加し、これを、塩がそれ以上溶解しなくなるまで、ガラス撹拌棒で撹拌した。溶液を一晩（約18時間）平衡させた後、結晶化手法に用いるためにデカントし、濾過した。
実施例６ａ：
古典的ＫＣｌ溶液を濾過し、約100 mlを9つの結晶化皿の各々に入れた。皿＃１〜３をカリウムランプ下で暗遮蔽室中に置いた。戸棚遮蔽体をカリウムランプと皿＃４〜６の間に置き、次に極低レベルのアンビエントカリウムスペクトルのみを施した。皿＃７〜９を、頭上アンビエント蛍光照明を用いて別の部屋のカウンターの上に置いた。
結果：対照結晶は小立方体結晶を成長させた（図９８ｗ参照）。溶液を低アンビエントカリウムランプ光に曝露すると、多少の双晶を示す約25個の結晶が成長した。ほとんどの結晶は約3〜5 mm立方体であったが、最大結晶（約12 mm立方体）を図９８ｘおよび図９８ｙに示す。カリウムランプ下の溶液は、約15個の大型結晶を成長させ、立方体、三角棒状、多結晶塊および双晶化結晶を有した（図９８ｚおよび９８ａａ参照）。
実施例６ｂ：
古典的ＮａＣｌ溶液を濾過し、約100 mlを3つの結晶化皿の各々に入れた。皿＃１を、カリウムランプ下で暗遮蔽室中に置いた。皿＃２は、低アンビエントレベルのカリウムランプのみを用いて戸棚遮蔽体の後に置いた。皿＃３は、蛍光灯下でオフィス内に置いた。
結果：皿は全て、小立方体結晶を生じた：カリウムランプ下の皿＃１中に約2.8 g；アンビエントカリウムランプ光を用いた皿＃２中に約0.6 g；そして蛍光灯下の皿＃３中に約0.89 g。
実施例６ｃ：
古典的ＫＣｌ溶液を濾過し、約100 mlを8つの結晶化皿の各々に入れた。皿＃１〜３を、カリウムランプ下で暗遮蔽室中に置いた。皿＃４〜６を、ナトリウムランプ下で同一暗遮蔽室中に置いた。戸棚遮蔽体をカリウムおよびナトリウムランプ間に置いて、交差照明を防止した。皿＃８を、蛍光頭上光下約40インチ（約1.12 mW/cm2）でオフィス内のファイル戸棚上に置いた。
結果：
異なる結晶サイズおよび形態学的知見が観察された：
１）カリウムランプ−いくつかの立方体および双晶化ホッパー、カリウム電球の主要部分の下で成長した最大結晶に関する長さは約1.6×1.6×0.7 cmであった；
２）ナトリウムランプ−立方体および双晶化ホッパー、多数の棒状およびガラスシート、約2×2×1 cmの長さの最大結晶が、ナトリウム電球の真下で成長した（図９８ａｂおよび図９８ａｃ参照）；
３）箔バケット−成長なし；ならびに
４）蛍光オフィス−多数の小立方体、約2〜3 mm、2〜3の棒状体およびシート。
平均重量／皿を、以下に示す：１）カリウムランプ、約1.5 g；２）ナトリウムランプ、約2.9 g；３）箔バケット、0.0 g；および６）蛍光オフィス、約0.97 g。
実施例７：
ナトリウムスペクトルパターンによるＮａＣｌ／水溶液中の測定ｐＨの増大
本実施例は、水中に結晶塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を溶解することによりコンディショニングエネルギー（ナトリウムランプ）を用いてコンディショニング可能関与体（蒸留水）をコンディショニングし、そしてｐＨ変化をモニタリングする効果を実証する。
ａ）設備および材料
以下の参照番号は、それぞれ実施例７ａ−７ｆに対応する図９９、１００および１０１に模式的に示した項目を指す。図１０２は、ｐＨ電極を詳細に示す。同じ参照番号は、可能な場合はいつでも用いられている。
１００−Bernzomaticプロパン燃料
１０１−フンボルトブンゼンバーナー
１０２−リングスタンド
１０３−鋳鉄製ホットプレート（Fisher Scientific製）
１０４−1000 mlパイレックスTM円筒ビーカー
１０５−水の、または塩化ナトリウムと水の溶液
−塩化ナトリウム、Fisher Chemicals、ロット番号025149、灰色プラスチック3kg瓶中に包装。塩化ナトリウムは、結晶形態では、以下のように特性化される：
塩化ナトリウム；保証Ａ．Ｃ．Ｓ．
ロット分析の保証書
バリウム（Ｂａ）（約0.001％）−Ｐ．Ｔ．
臭化物（Ｂｒ）−0.01％未満
カルシウム（Ｃａ）−0.0002％未満〜0.0007％
塩素酸塩および硝酸塩（ＮＯ3として）−0.0006％未満〜0.0009％
重金属（例えばＰｂ）−0.2 ppm未満〜0.4 ppm
不溶性物質−0.001％未満〜0.006％
ヨウ化物（Ｉ）−0.0002％未満〜0.0004％
鉄（Ｆｅ）−0.2％未満〜0.4 ppm
マグネシウム（Ｍｇ）−0.001％未満〜0.0003％
窒素化合物（Ｎとして）−0.0001％未満〜0.0003％
25℃での5％溶液のｐＨ−5.0〜9.0
リン酸塩（ＰＯ3）−5 ppm未満
カリウム（Ｋ）−0.001％〜0.005％
硫酸塩（ＳＯ4）−0.003％〜0.004％
−蒸留水−American Fare、１ガロン半透明無色プラスチック壷中に含入。蒸留、精密濾過およびオゾン処理により処理。供給元：Greeneville Municipal Water supply, Greeneville, Tennessee。実施例７ａ、７ｂおよび７ｃに記載した実験に用いる前に、暗遮断室中の段ボール箱中に保存。
１０６−ｐＨ計用支持構造
１０７−AR20「ｐＨ／mV／℃／導電率」計（Accumet Researchから）（Fisherカタログ番号13-636-AR20 2000/2001カタログ）
１０８−ｐＨ計用温度プローブ
１０９−AR20ｐＨ計用ｐＨ電極（Fisher 2000/2001カタログ#13-620-285；図１０２により詳細に示されている）
１１０−台所用アルミ箔から作製したアルミ箔管、中荷重用。
１１１−Stonco 70W高圧ナトリウム防護壁取付具（TLWシリーズTwilighter Wallprismモデル）、ハウジングからの光を向けるパラボラアルミニウム反射鏡を装備。
１１２−１つまたは複数のナトリウムランプ、Stonco 70W高圧ナトリウム防護壁光、ハウジングから出る光を向けるパラボラアルミニウム反射鏡を装備。ナトリウム電球はＳ６２型ランプ、120 V、60 Hz、1,5 Aで、Jemanamjjasond（ハンガリー）製である。１つまたは複数のナトリウムランプを種々の角度で、そして各実施例で特定されるような位置（単数または複数）に据え付けた。実施例中に別記しない限り、ランプは、実質的に一貫した強度を保持するために、ビーカーまたは皿から約15インチ（約38 cm）の位置に置いた。
１１３−リングスタンド
１１４−鎖留め具
実験手法：
実施例７ａ：
図９９は、時間の一関数としての約55℃での基線測定ｐＨ情報を生成するために用いられる実験装置の模式図である。この実施例７ａでは、ブンゼンバーナー１０１は、柔軟性ゴム管１１５を介して燃料源１００からプロパン燃料を供給された。ブンゼンバーナー１０１からの火炎を、リングスタンド１０２に取り付けた鋳鉄ホットプレート１０３上に入射させた。1000 mlパイレックスTM円筒ビーカー１０４を鋳鉄ホットプレート１０３の上面に載せた。ビーカー１０４は、American Fareから入手した約800 mlの蒸留水を含入した。ＡＲ２０ ｐＨ／mV／℃／導電率計１０７（Accumet Researchから）は、温度プローブ１０８およびｐＨ電極１０９を介して、800 ml蒸留水と、そしてその後に溶液１０５と通じた。ｐＨ電極のさらなる詳細は、図１０２で見ることができる。ｐＨ計は、支持構造１０６の使用により、便利な高さに上げた。
ｐＨ電極１０９（電極は図１０２にさらに詳細に示す）を用いたＡＲ２０計１０７を、2つの異なる緩衝液を用いることにより、一緒に検量した。第一緩衝溶液は、25℃で4.00+/-0.01のｐＨを有し、重フタル酸カリウムの溶液であった。第二緩衝溶液は、25℃で7.00+/-0.01のｐＨを有し、リン酸カリウム一塩基性水酸化ナトリウムの溶液であった。溶液はともに0.05モルで、ともに品質証明され、そしてともにFisher Chemicalsから入手した。これらの緩衝溶液の使用は、ｐＨ電極からの読み取りの精度を保証するよう意図された。
ビーカー１０４中の蒸留水のｐＨを先ず室温で測定し、次にブンゼンバーナーを用いて約15〜20分で約55℃に加熱して、ホットプレート１０３を加熱すると、ホットプレート１０３がそのコンディショニングエネルギーを蒸留水含入ビーカー１０４に放射した。Accumet計１０７により水温度をモニタリングした。一旦約55℃の温度を得たら、約50 gの塩化ナトリウム（Ａ．Ｃ．Ｓ．で保証されたそして本明細書中に上記したような）をビーカー１０４中の蒸留水800 ml中に付加して、ガラス撹拌棒を用いて溶液１０５を生成した。塩化ナトリウムを800 mlの蒸留水中で撹拌すると、約30〜45秒以内に塩化ナトリウムの完全溶解が起きた。溶液１０５の温度は約1/2〜1℃だけ下がったが、しかしブンゼンバーナー１０１および鋳鉄ホットプレート１０３により2〜3秒で約55℃に迅速に戻った。蒸留水中に塩化ナトリウムを撹拌し、混合し、溶解させるために、電極１０８および１０９を溶液１０５から一時的に取り出した。しかしながら撹拌完了時には、電極１０８および１０９を直ちに溶液１０５中に再挿入した。
図１０３ａは、図９９の実験装置に対応する3つの別個の実験の結果を示す。プロットデータは、約55℃の温度での時間の一関数としての溶液１０５の測定ｐＨの変化を示す。特に蒸留水単独のｐＨを室温で先ず測定し、次に約55℃で測定して、その後溶液１０５のｐＨを、塩化ナトリウムの付加および溶解後約2分毎に測定した。時間測定は全て、約20分間約2分の間隔で、最終測定は約40分後であった。
実施例に記載した実験状態は全て、標準蛍光照明の存在下で起きた。蛍光ランプは、Sylvania Cool White Deluxe蛍光ランプ、75 Wで、各々、長さ約8フィート（長さ約2.4 m）であった。実験装備を置いた実験室のカウンターの約3.5メートル上方に2つ１組でランプを吊り下げた。約25フィート×40フィート（7.6メートル×12.1メートル）の大きさの室内に6対のランプが存在した。
実施例７ｂ：
図１００は、時間の一関数としての約55℃での基線測定ｐＨ情報を生成するために用いられる実験装置の模式図である。この実施例７ｂでは、ブンゼンバーナー１０１は、柔軟性ゴム管１１５を介して燃料源１００からプロパン燃料を供給された。ブンゼンバーナー１０１からの火炎を、リングスタンド１０２に取り付けた鋳鉄ホットプレート１０３上に入射させた。1000 mlパイレックスTM円筒ビーカー１０４を鋳鉄ホットプレート１０３の上面に載せた。ビーカー１０４は、American Fareから入手した約800 mlの蒸留水を含入した。ＡＲ２０ ｐＨ／mV／℃／導電率計１０７（Accumet Researchから）は、温度プローブ１０８およびｐＨ電極１０９を介して、800 ml蒸留水と、そしてその後に溶液１０５と通じた。ｐＨ電極のさらなる詳細は、図１０２で見ることができる。ｐＨ計は、支持構造１０６の使用により、便利な高さに上げた。
ｐＨ電極１０９（電極は図１０２にさらに詳細に示す）を用いたＡＲ２０計１０７を、2つの異なる緩衝液を用いることにより、一緒に検量した。第一緩衝溶液は、25℃で4.00+/-0.01のｐＨを有し、重フタル酸カリウムの溶液であった。第二緩衝溶液は、25℃で7.00+/-0.01のｐＨを有し、リン酸カリウム一塩基性水酸化ナトリウムの溶液であった。溶液はともに0.05モルで、ともに品質証明され、そしてともにFisher Chemicalsから入手した。これらの緩衝溶液の使用は、ｐＨ電極からの読み取りの精度を保証するよう意図された。
ビーカー１０４中の蒸留水のｐＨを先ず室温で測定し、次にブンゼンバーナーを用いて約15〜20分で約55℃に加熱して、ホットプレート１０３を加熱した。Accumet計１０７により水温度をモニタリングした。一旦約55℃の温度を得たら、約50 gの塩化ナトリウム（Ａ．Ｃ．Ｓ．で保証されたそして本明細書中に上記したような）をビーカー１０４中の蒸留水800 ml中に付加して、溶液１０５を生成した。ガラス撹拌棒を用いて塩化ナトリウムを800 mlの蒸留水中で撹拌すると、約30〜45秒以内に塩化ナトリウムの完全溶解が起きた。溶液１０５の温度は約1/2〜1℃だけ下がったが、しかしブンゼンバーナー１０１および鋳鉄ホットプレート１０３により2〜3秒で約55℃に迅速に戻った。蒸留水中に塩化ナトリウムを撹拌し、混合し、溶解させるために、電極１０８および１０９を溶液１０５から一時的に取り出した。しかしながら撹拌完了時には、電極１０８および１０９を直ちに再挿入した。
ハウジング１１１内に含有され、そしてアルミ箔管１１０により取り囲まれた高圧ナトリウム光１１２が電球１１２から放出される光をアルミ箔管１１０を通して伝導させ、そしてビーカー１０４の一側面に入射するようになるよう、リングスタンド１１３をリングスタンド１０２に隣接して配置した。ビーカー１０４の側面に隣接するアルミニウム管１１０の末端がビーカー１０４の側面から約1/2インチ〜3/4インチ離れて存在するよう、リングスタンド１１３を配置した。管１１０は、長さ約８インチ、直径約３1/2インチであった。ナトリウム光電球１１２の上端は、管１１０の末端から約５インチであった。本実施例２４ｂでは、電極１０８および１０９が溶液１０５中に再挿入されるのとほぼ同時にナトリウム光電球１１２を作動させたが、これは塩化ナトリウムが蒸留水中に混合され、溶解された後である。鎖留め具１１４を用いて、光取付け具１１１をリングスタンド１１３に固定した。
図１０３ｂは、図１００の実験装置に対応する3つの別個の実験の結果を示す。プロットデータは、約55℃の温度での時間の一関数としての溶液１０５の測定ｐＨの変化を示す。特に蒸留水単独のｐＨを室温で先ず測定し、次に約55℃で測定して、その後、塩化ナトリウムの付加および溶解ならびに高圧ナトリウム光１１２の活性化後約2分毎に測定した。時間測定は全て、約20分間約2分の間隔であり、最後の測定は約40分後であった。
実施例に記載した実験状態は全て、標準蛍光照明の存在下で起きた。蛍光ランプは、Sylvania Cool White Deluxe蛍光ランプ、75 Wで、各々、長さ約8フィート（長さ約2.4 m）であった。実験装備を置いた実験室のカウンターの約3.5メートル上方に2つ１組でランプを吊り下げた。約25フィート×40フィート（7.6メートル×12.1メートル）の大きさの室内に6対のランプが存在した。
実施例７ｃ：
図１０１は、測定ｐＨ情報を生成するために用いられる実験装置の模式図であって、この場合、ビーカー１０４中の蒸留水の、そしてその後のビーカー１０４中の溶液１０５の温度は、固定具１１１中に含入された高圧ナトリウム電球１１２の使用によりもっぱら加熱した。
ｐＨ電極１０９（電極は図１０２にさらに詳細に示す）を用いたＡＲ２０計１０７を、2つの異なる緩衝液を用いることにより、一緒に検量した。第一緩衝溶液は、25℃で4.00+/-0.01のｐＨを有し、重フタル酸カリウムの溶液であった。第二緩衝溶液は、25℃で7.00+/-0.01のｐＨを有し、リン酸カリウム一塩基性水酸化ナトリウムの溶液であった。溶液はともに0.05モルで、ともに品質証明され、そしてともにFisher Chemicalsから入手した。これらの緩衝溶液の使用は、ｐＨ電極からのｐＨ読み取りの精度を保証するよう意図された。
本実施例７ｃは、加熱のためにブンゼンバーナーを提供しないという点で、唯一の熱は、先の実施例７ａおよび７ｂとは異なる。この点で、高圧ナトリウム電球１１２および固定具１１１の組合せにより放出される得ネルから生成された。特にエネルギーは、アルミ箔管１１０の使用を介して、最初に蒸留水を、その後溶液１０５を含入するビーカー１０４の底に伝導された。特にリングスタンド１０２は、鎖留め具１１４を用いて、ビーカー１０４を支持した。ビーカー１０４に含入された約150〜200 mlの蒸留水が物理的にアルミ箔管１１０の内側に位置するよう、ビーカー１０４を最初にアルミ箔管１１０中に下げた。管１１０は長さ約7インチ、直径約4インチであった。ナトリウム光電球１１２の上端は、管１１０の末端から約5インチであった。約１１/4〜１１/2時間後に一旦蒸留水温度が約55℃に達したら、上記と同様に塩化ナトリウムを付加した。次に、ビーカー１０４の底がここでアルミ箔管１１０のわずかに外側に位置するよう、鎖留め具１１４をリングスタンド１０２のわずかに上に垂直に上げた（図１０１に示したように）。アルミ箔１１０の末端の約1/2インチ〜3／4インチ上であるよう、ビーカー１０４の底の正確な最終位置にすることは、経験によりなされる。この実施例２４ｃと先の2つの実施例２４ａおよび２４ｂの間の主な差異は、銃流水および溶液１０５に提供される唯一のエネルギーはナトリウム電球１１２および固定具１１１の組合せから得られた、という点である。
図１０３ｃは、図１０１の実験装置に対応する3つの別個の実験の結果を示す。プロットデータは、約55℃の温度での時間の一関数としての溶液１０５の測定ｐＨの変化を示す。特に蒸留水単独のｐＨを室温で先ず測定し、次に約55℃で測定して、その後、溶液１０５のｐＨを、塩化ナトリウムの付加および溶解後約2分毎に測定した。時間測定は全て、約20分間約2分の間隔であり、最終測定は約40分後であった。
実施例に記載した実験状態は全て、標準蛍光照明の存在下で起きた。蛍光ランプは、Sylvania Cool White Deluxe蛍光ランプ、75 Wで、各々、長さ約8フィート（長さ約2.4 m）であった。実験装備を置いた実験室のカウンターの約3.5メートル上方に2つ１組でランプを吊り下げた。約25フィート×40フィート（7.6メートル×12.1メートル）の大きさの室内に6対のランプが存在した。
実施例７ｄ：
図１００は、時間の一関数としての約55℃での測定ｐＨ情報を生成するために用いられる実験装置の模式図である。この実施例７ｄでは、ハウジング１１１内に含有され、そしてアルミ箔管１１０により取り囲まれた高圧ナトリウム光１１２が電球１１２から放出される光をアルミ箔管１１０を通して伝導させ、そしてビーカー１０４の一側面に入射するようになるよう、リングスタンド１１３をリングスタンド１０２に隣接して配置した。ビーカー１０４の側面に隣接するアルミニウム管１１０の末端がビーカー１０４の側面から約1/2インチ〜3/4インチ（約2.0cm〜約2.5 cm）離れて存在するよう、リングスタンド１１３を配置した。管１１０は、長さ約８インチ（約2.4 m）、直径約３1/2インチ（約8.5 cm）であった。ナトリウム光電球１１２の上端は、管１１０の末端から約5インチ（約12.5 cm）であった。本実施例７ｄでは、ブンゼンバーナーで水を加熱する約40分前にナトリウム光電球１１２を作動させ、ｐＨ測定中に引き続き溶液を照射した。鎖留め具１１４を用いて、光取付け具１１１をリングスタンド１１３に固定した。
ブンゼンバーナー１０１は、柔軟性ゴム管１１５を介して燃料源１００からプロパン燃料を供給された。ブンゼンバーナー１０１からの火炎を、リングスタンド１０２に取り付けた鋳鉄ホットプレート１０３上に入射させた。1000 mlパイレックスTM円筒ビーカー１０４を鋳鉄ホットプレート１０３の上面に載せた。ビーカー１０４は、American Fareから入手した約800 mlの蒸留水を含入した。ＡＲ２０ ｐＨ／mV／℃／導電率計１０７（Accumet Researchから）は、温度プローブ１０８およびｐＨ電極１０９を介して、800 ml蒸留水と、そしてその後に溶液１０５と通じた。ｐＨ電極のさらなる詳細は、図１０２で見ることができる。ｐＨ計は、支持構造１０６の使用により、便利な高さに上げた。
ｐＨ電極１０９（電極は図１０２にさらに詳細に示す）を用いたＡＲ２０計１０７を、2つの異なる緩衝液を用いることにより、一緒に検量した。第一緩衝溶液は、25℃で4.00+/-0.01のｐＨを有し、重フタル酸カリウムの溶液であった。第二緩衝溶液は、25℃で7.00+/-0.01のｐＨを有し、リン酸カリウム一塩基性水酸化ナトリウムの溶液であった。溶液はともに0.05モルで、ともに品質証明され、そしてともにFisher Chemicalsから入手した。これらの緩衝溶液の使用は、ｐＨ電極からのｐＨ読み取りの精度を保証するよう意図された。
ビーカー１０４中の蒸留水のｐＨを先ず室温で測定した後、ナトリウムランプを作動した。Ｎａランプコンディショニングの40分後、次に水をブンゼンバーナーを用いて約15〜20分で約55℃に加熱して、ホットプレート１０３を加熱した。Accumet計１０７により水温度をモニタリングした。一旦約55℃の温度を得たら、約50 gの塩化ナトリウム（Ａ．Ｃ．Ｓ．で保証されたそして本明細書中に上記したような）をビーカー１０４中の蒸留水800 ml中に付加して、溶液１０５を生成した。ガラス撹拌棒を用いて塩化ナトリウムを800 mlの蒸留水中で撹拌すると、約30〜45秒以内に塩化ナトリウムの完全溶解が起きた。溶液１０５の温度は約1/2〜1℃だけ下がったが、しかしブンゼンバーナー１０１および鋳鉄ホットプレート１０３により2〜3秒で約55℃に迅速に戻った。蒸留水中に塩化ナトリウムを撹拌し、混合し、溶解させるために、電極１０８および１０９を溶液１０５から一時的に取り出した。しかしながら撹拌完了時には、電極１０８および１０９を直ちに再挿入した。
図１０３ｅは、図１００の実験装置に対応する3つの別個の実験の結果を示す。プロットデータは、約55℃の温度での時間の一関数としての溶液１０５の測定ｐＨの変化を示す。特に蒸留水単独のｐＨを室温で先ず測定し、次に約55℃で測定して、その後、塩化ナトリウムの付加および溶解ならびに高圧ナトリウム光１１２の活性化後約2分毎に測定した。時間測定は全て、20分間約2分の間隔であり、最終測定は約40分後であった。
実施例に記載した実験状態は全て、標準蛍光照明の存在下で起きた。蛍光ランプは、Sylvania Cool White Deluxe蛍光ランプ、75 Wで、各々、長さ約8フィート（長さ約2.4 m）であった。実験装備を置いた実験室のカウンターの約3.5メートル上方に2つ１組でランプを吊り下げた。約25フィート×40フィート（7.6メートル×12.1メートル）の大きさの室内に6対のランプが存在した。
実施例７ｅ：
図１００は、時間の一関数としての約55℃での測定ｐＨ情報を生成するために用いられる実験装置の模式図である。この実施例７ｅでは、ハウジング１１１内に含有され、そしてアルミ箔管１１０により取り囲まれた高圧ナトリウム光１１２が電球１１２から放出される光をアルミ箔管１１０を通して伝導させ、そしてビーカー１０４の一側面に入射するようになるよう、リングスタンド１１３をリングスタンド１０２に隣接して配置した。ビーカー１０４の側面に隣接するアルミニウム管１１０の末端がビーカー１０４の側面から約1/2インチ〜3/4インチ（約2.0cm〜約2.5 cm）離れて存在するよう、リングスタンド１１３を配置した。管１１０は、長さ約８インチ（約2.4 cm）、直径約３1/2インチ（約8.5 cm）であった。ナトリウム光電球１１２の上端は、管１１０の末端から約5インチ（約12.5 cm）であった。本実施例２４ｅでは、ブンゼンバーナーで水を加熱する約40分前にナトリウム光電球１１２を作動させ、その後終結させた。鎖留め具１１４を用いて、光取付け具１１１をリングスタンド１１３に固定した。
ブンゼンバーナー１０１は、柔軟性ゴム管１１５を介して燃料源１００からプロパン燃料を供給された。ブンゼンバーナー１０１からの火炎を、リングスタンド１０２に取り付けた鋳鉄ホットプレート１０３上に入射させた。1000 mlパイレックスTM円筒ビーカー１０４を鋳鉄ホットプレート１０３の上面に載せた。ビーカー１０４は、American Fareから入手した約800 mlの蒸留水を含入した。ＡＲ２０ ｐＨ／mV／℃／導電率計１０７（Accumet Researchから）は、温度プローブ１０８およびｐＨ電極１０９を介して、800 ml蒸留水と、そしてその後に溶液１０５と通じた。ｐＨ電極のさらなる詳細は、図１０２で見ることができる。ｐＨ計は、支持構造１０６の使用により、便利な高さに上げた。
ｐＨ電極１０９（電極は図１０２にさらに詳細に示す）を用いたＡＲ２０計１０７を、2つの異なる緩衝液を用いることにより、一緒に検量した。第一緩衝溶液は、25℃で4.00+/-0.01のｐＨを有し、重フタル酸カリウムの溶液であった。第二緩衝溶液は、25℃で7.00+/-0.01のｐＨを有し、リン酸カリウム一塩基性水酸化ナトリウムの溶液であった。溶液はともに0.05モルで、ともに品質証明され、そしてともにFisher Chemicalsから入手した。これらの緩衝溶液の使用は、ｐＨ電極からのｐＨ読み取りの精度を保証するよう意図された。
ビーカー１０４中の蒸留水のｐＨを先ず室温で測定した後、ナトリウムランプコンディショニングを作動させた。40分間の水のＮａランプコンディショニング後、次に水をブンゼンバーナーを用いて約15〜20分で約55℃に加熱して、ホットプレート１０３を加熱した。Accumet計１０７により水温度をモニタリングした。一旦約55℃の温度を得たら、約50 gの塩化ナトリウム（Ａ．Ｃ．Ｓ．で保証されたそして本明細書中に上記したような）をビーカー１０４中の蒸留水800 ml中に付加して、溶液１０５を生成した。ガラス撹拌棒を用いて塩化ナトリウムを800 mlの蒸留水中で撹拌すると、約30〜45秒以内に塩化ナトリウムの完全溶解が起きた。溶液１０５の温度は約1/2〜1℃だけ下がったが、しかしブンゼンバーナー１０１および鋳鉄ホットプレート１０３により2〜3秒で約55℃に迅速に戻った。蒸留水中に塩化ナトリウムを撹拌し、混合し、溶解させるために、電極１０８および１０９を溶液１０５から一時的に取り出した。しかしながら撹拌完了時には、電極１０８および１０９を直ちに再挿入した。
図１０３ｆは、図１００の実験装置に対応する3つの別個の実験の結果を示す。プロットデータは、約55℃の温度での時間の一関数としての溶液１０５の測定ｐＨの変化を示す。特に蒸留水単独のｐＨを室温で先ず測定し、次に約55℃で測定して、その後、塩化ナトリウムの付加および溶解ならびに高圧ナトリウム光１１２の活性化後約2分毎に測定した。時間測定は全て、20分間約2分の間隔であり、最終測定は約40分後であった。
図１０３ｇは、実施例２４ａ、２４ｂおよび２４ｅの各々からの３つのシリーズの実験の各々からのデータから算定した平均を示す。
実施例に記載した実験状態は全て、標準蛍光照明の存在下で起きた。蛍光ランプは、Sylvania Cool White Deluxe蛍光ランプ、75 Wで、各々、長さ約8フィート（約2.4 m）であった。実験装備を置いた実験室のカウンターの約3.5メートル上方に2つ１組でランプを吊り下げた。約25フィート×40フィート（7.6メートル×12.1メートル）の大きさの室内に6対のランプが存在した。
実施例７ｆ：
図１００は、時間の一関数としての約55℃での測定ｐＨ情報を生成するために用いられる実験装置の模式図である。この実施例７ｆでは、ハウジング１１１内に含有され、そしてアルミ箔管１１０により取り囲まれた高圧ナトリウム光１１２が電球１１２から放出される光をアルミ箔管１１０を通して伝導させ、そしてビーカー１０４の一側面に入射するようになるよう、リングスタンド１１３をリングスタンド１０２に隣接して配置した。ビーカー１０４の側面に隣接するアルミニウム管１１０の末端がビーカー１０４の側面から約1/2インチ〜3/4インチ（約1.0cm〜約1.5 cm）離れて存在するよう、リングスタンド１１３を配置した。管１１０は、長さ約８インチ（約20 cm）、直径約３1/2インチ（約8.5 cm）であった。ナトリウム光電球１１２の上端は、管１１０の末端から約5インチ（約12.5 cm）であった。本実施例２８ｆでは、約40分にナトリウム光電球１１２を作動させ、終結させ、ｐＨを測定した。鎖留め具１１４を用いて、光取付け具１１１をリングスタンド１１３に固定した。
ブンゼンバーナー１０１は、柔軟性ゴム管１１５を介して燃料源１００からプロパン燃料を供給された。ブンゼンバーナー１０１からの火炎を、リングスタンド１０２に取り付けた鋳鉄ホットプレート１０３上に入射させた。1000 mlパイレックスTM円筒ビーカー１０４を鋳鉄ホットプレート１０３の上面に載せた。ビーカー１０４は、American Fareから入手した約800 mlの蒸留水を含入した。ＡＲ２０ ｐＨ／mV／℃／導電率計１０７（Accumet Researchから）は、温度プローブ１０８およびｐＨ電極１０９を介して、800 ml蒸留水と、そしてその後に溶液１０５と通じた。ｐＨ電極のさらなる詳細は、図１０２で見ることができる。ｐＨ計は、支持構造１０６の使用により、便利な高さに上げた。
ｐＨ電極１０９（電極は図１０２にさらに詳細に示す）を用いたＡＲ２０計１０７を、2つの異なる緩衝液を用いることにより、一緒に検量した。第一緩衝溶液は、25℃で4.00+/-0.01のｐＨを有し、重フタル酸カリウムの溶液であった。第二緩衝溶液は、25℃で7.00+/-0.01のｐＨを有し、リン酸カリウム一塩基性水酸化ナトリウムの溶液であった。溶液はともに0.05モルで、ともに品質証明され、そしてともにFisher Chemicalsから入手した。これらの緩衝溶液の使用は、ｐＨ電極からのｐＨ読み取りの精度を保証するよう意図された。
ビーカー１０４中の蒸留水のｐＨを先ず室温で測定した後、ナトリウムランプコンディショニングを作動させた。40分間の水のＮａランプコンディショニング後、水をブンゼンバーナーを用いて約55℃に加熱する前に、以下の時間間隔を経過した：１）0分；２）20分；３）40分；４）60分；および５）120分。次に、ブンゼンバーナーを用いて約5分で水を約55℃にかねつして、ホットプレート１０３を加熱した。Accumet計１０７により水温度をモニタリングした。一旦約55℃の温度を得たら、約50 gの塩化ナトリウム（Ａ．Ｃ．Ｓ．で保証されたそして本明細書中に上記したような）をビーカー１０４中の蒸留水800 ml中に付加して、溶液１０５を生成した。ガラス撹拌棒を用いて塩化ナトリウムを800 mlの蒸留水中で撹拌すると、約30〜45秒以内に塩化ナトリウムの完全溶解が起きた。溶液１０５の温度は約1/2〜1℃だけ下がったが、しかしブンゼンバーナー１０１および鋳鉄ホットプレート１０３により2〜3秒で約55℃に迅速に戻った。蒸留水中に塩化ナトリウムを撹拌し、混合し、溶解させるために、電極１０８および１０９を溶液１０５から一時的に取り出した。しかしながら撹拌完了時には、電極１０８および１０９を直ちに再挿入した。
図１０３ｈは、図１００の実験装置に対応する3つの別個の実験（＃３、４および５）の結果を示す。プロットデータは、約55℃の温度での時間の一関数としての溶液１０５の測定ｐＨの変化を示す。特に蒸留水単独のｐＨを室温で先ず測定し、次にナトリウムランプを終結させたときに測定し、その後、塩化ナトリウムの付加および溶解後約2分毎に測定した。時間測定は全て、20分間で約2分の間隔で、最終測定は約40分であった。
実施例に記載した実験状態は全て、標準蛍光照明の存在下で起きた。蛍光ランプは、Sylvania Cool White Deluxe蛍光ランプ、75 Wで、各々、長さ約8フィート（約2.4 m）であった。実験装備を置いた実験室のカウンターの約3.5メートル上方に2つ１組でランプを吊り下げた。約25フィート×40フィート（7.6メートル×12.1メートル）の大きさの室内に6対のランプが存在した。
実施例７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅおよび７ｆの考察
図１０３ｄは、実施例７ａ、７ｂおよび７ｃの各々からの３つのシリーズの実験の各々からのデータから算定した平均を示す。データは、実施例７ａおよび図９９に対応するブンゼンバーナー単独加熱が、約4〜6分の時間の後にｐＨの最小全体的測定値上昇を有したことを示す。実施例７ｂから生じた、そして図１００に対応するデータは、約4〜6分後の時間での測定ｐＨの中間の上昇を示した。実施例７ｂでは、溶液105が約55℃の温度を得た時点でのみ、ナトリウムスペクトルパターンを付加した。
約2〜40分の時間からの測定ｐＨの最大全体的増大を、図１０１に示した実験装置に対応する実施例７ｃに対応するデータに示した。この実施例７ｃでは、水を約55℃に加熱するための約１1/4〜１1/2時間と、その後のｐＨ測定がなされたさらに40分間である最長量の時間（例えばもっぱらナトリウム光電球１１２と固定具１１１の組合せによりエネルギーが蒸留水および溶液１０５に提供された）、ナトリウム光電球１１２から放出されたナトリウムスペクトルパターンに、ビーカー１０４中の蒸留水を曝露した。
したがって図１０３ｄに示したデータは、ｐＨ電極１０９（図１０２にさらに詳細に示されているような）と組合せて用いられるＡＲ２０計（Accumet Research）により測定した場合、塩化ナトリウム／水溶液１０５の測定ｐＨに及ぼすナトリウムスペクトルパターンの作用を明確に示す。
図１０３ｇは、実施例７ａ、７ｂおよび７ｅの各々からの３つのシリーズの実験の各々からのデータから算定した平均を示す。データは、実施例７ａおよび図９９に対応するブンゼンバーナー単独加熱が、約4〜6分の時間の後にｐＨの最小全体的測定値上昇を有したことを示す。実施例７ｂから生じた、そして図１００に対応するデータは、約4〜6分後の時間での測定ｐＨの中間の上昇を示した。実施例７ｅでは、水をナトリウムスペクトルパターンによりコンディショニングし、その後、それを約55℃に加熱して、ＮａＣｌを付加し、溶解した。
約2〜40分の時間からの測定ｐＨの最大全体的増大を、図１００に示した実験装置に対応する実施例７ｅに対応するデータに示した。この実施例７ｅでは、ビーカー１０４中の蒸留水を、ナトリウム光電球１１２から放出されたコンディショニングナトリウムスペクトルパターンに約40分間曝露した（例えばもっぱらナトリウム光電球１１２を約４０分間用いて、コンディショニングエネルギーを蒸留水１０５に提供した）。
したがって、図１０３ｇに示したデータは、ｐＨ電極１０９（図１０２にさらに詳細に示されているような）と組合せて用いられるＡＲ２０計（Accumet Research）により測定した場合、塩化ナトリウム／水溶液１０５を作製ために後に用いられる蒸留水に及ぼすコンディショニングナトリウムスペクトルパターンのｐＨ作用を明確に示す。
図１０３ｈは、実施例７ｆ３、７ｆ４および７ｆ５からの３つの実験の各々からの実験データを示す。データ（２４ｆ５）は、蒸留水のコンディショニングとＮａＣｌ塩の溶解との間の120分の間隔が、約40分の時間の後にｐＨの最小全体的測定値上昇を有したことを示す。蒸留水のコンディショニングとＮａＣｌ塩の溶解との間の60分の間隔後に、実施例７ｆ４から生じたデータは、約40分後の時間での測定ｐＨの中間の上昇を示した。実施例７ｆ３では、水をナトリウムスペクトルパターンによりコンディショニングし、コンディショニングとＮａＣｌ塩の溶解との間の間隔は約40分に過ぎなかった。実施例７ｆ３は、ｐＨの最大上昇を示した。
したがって図１０３ｈに示したデータは、ｐＨ電極１０９（図１０２にさらに詳細に示されているような）と組合せて用いられるＡＲ２０計（Accumet Research）により測定した場合、塩化ナトリウム／水溶液１０５を作製ために後に用いられる蒸留水に及ぼすコンディショニングナトリウムスペクトルパターンの時間関連減衰作用を明確に示す。蒸留水に及ぼすナトリウムスペクトルパターンのコンディショニング作用は、コンディショニング時間とほぼ等しい時間、水中に残存した。コンディショニング時間の1.5倍の間隔の後、蒸留水に及ぼすナトリウムスペクトルパターンのコンディショニング作用は低下し始めていた。最後に、コンディショニング時間の3.0倍の間隔の後、蒸留水に及ぼすナトリウムスペクトルパターンのコンディショニング作用はさらに低減した。
実施例７ｇ：
ｐＨに及ぼすＮａランプコンディショニング化ＮａＣｌによるｐＨの変化
別の方法による暗室中のナトリウムランプ下で一晩、塩化ナトリウム（約50 g）を薄層に塗布した。翌日、その塩をｐＨ実験に用いた。
両実験を通して継続的に、頭上蛍光照明が存在した。水（約800 ml）を1000 mlビーカーに入れて、ｐＨを測定した。次に水を約55℃に加熱して、ｐＨを再び測定した。残りの実験時間中、水温を約55℃に保持した。ＮａＣｌ（約50 g）を付加し、ガラス撹拌棒で撹拌した。ＮａＣｌの付加後、ほぼ2分間隔で、合計約20分間、ｐＨ測定をさらに10回実施した。ＮａＣｌ付加の約40分後に、最終ｐＨを測定した。図１０３ｊは、水に溶解される前に塩化ナトリウム固体をコンディショニングした2組の実験に関する時間の一関数としてのｐＨを示す。
一シリーズのｐＨ試験を、通常の塩（コンディショニングされていなかった）を用いて作製した溶液に関して実施し、そして一シリーズの試験を、コンディショニングされた化塩を用いて作製した溶液に関して実施した。
結果：塩がそれ自体のＮａスペクトルエネルギーパターンでコンディショニングされていた場合、ｐＨはより多く増大した。この同一作用は、他の同様の実験において観察された。たいそう厚い層中の有意に多量の塩を同一強度で照射した場合、この作用はそれほど顕著であるといえないか、または全く観察されなかった。
本実施例では、標的化スペクトルエネルギーを用いて、液体溶液へのその後の相変化に及ぼす固体の物質特性を変えた。
実施例８：
コンディショニング化水中の溶解率の試験
以下の実施例８ａ〜８ｄに関して、以下に列挙した設備、材料および実験手法を利用した（各実施例において別記されない限り）。
ａ）設備および材料
−パイレックス1000 mlビーカー（Corning）
−パイレックス600 mlビーカー（Corning）
−パイレックスペトリ皿；モデル3160-102、100×20 mm
−オーハウス携帯用標準秤ＬＳ200、0.1〜100.0 g
−トーストマスタークールタッチ鉄板（ＴＧ15Ｇ）
−蒸留水−American Fare、１ガロン半透明無色プラスチック壷中に含入。蒸留、精密濾過およびオゾン処理により処理。供給元：Greeneville Municipal Water supply, Greeneville, Tennessee。実施例８ａ、８ｂおよび８ｃに記載した実験に用いる前に、暗遮断室中の段ボール箱中に保存。
−フォルマサイエンティフィックインキュベーター；モデル3157、水冷式、内部温度28℃、不透明ドアおよび壁、ほぼ完全に遮光、内部光平均0.82 mW/cm2。小室容量約5.6立方フィート。
−フィッシャー商標検塩計；モデル11-605、11-606；特殊化塩分および塩化ナトリウム比重計；長さ12インチ。60度Ｆに関して検量
−フィッシャー商標比重計；モデル11-520E、長さ12インチ。60度Ｆに関して検量 −フィッシャー商標糖比重計（sugar hydrometer）；モデル11-6080、長さ12インチ。0.1％分割物において61度Ｆに関して検量
アンビエント照明−実施例に記載した実験状態は全て、標準蛍光照明の存在下で起きた。蛍光ランプは、Sylvania Cool White Deluxe蛍光ランプ、75 Wで、各々長さ約8フィート（長さ約2.4 m）であった。実験装備を置いた実験室のカウンターの約3.5メートル上方に2つ１組でランプを吊り下げた。約25フィート×40フィート（7.6メートル×12.1メートル）の大きさの室内に6対のランプが存在した。
−フィッシャー50 mlピペットＴＤ20℃血清学的／ドラモントピペットエイド
−Kymex浸漬管（2.3 cm×30 cm）ゴム栓付き先細底
−Ｅ−Ｚ高純度溶媒アセトン；アセトンＣＡＳ#67-64-1を含有。E.E. Zimmeman Co.
−ガラス撹拌棒
−塩化ナトリウム（Fisher Chemicals, ロット番号025149）−灰色プラスチック3 kg瓶中に包装。塩化ナトリウムは、結晶形態では、以下のように特性化される：
塩化ナトリウム；保証Ａ．Ｃ．Ｓ．
バリウム（Ｂａ）（約0.001％）−Ｐ．Ｔ．
臭化物（Ｂｒ）−0.01％
カルシウム（Ｃａ）−0.0002％〜0.0007％
塩素酸塩および硝酸塩（ＮＯ3として）−0.0006％〜0.0009％
重金属（例えばＰｂ）−0.2 ppm未満〜0.4 ppm
不溶性物質−0.001％〜0.0006％
ヨウ化物（Ｉ）−0.0002％〜0.0004％
鉄（Ｆｅ）−0.2 ppm未満〜0.4 ppm
マグネシウム（Ｍｇ）−0.0001％未満〜0.0003％
窒素化合物（Ｎとして）−0.0001％〜0.0003％
25℃での5％溶液のｐＨ−5.9〜9.0
リン酸塩（ＰＯ3）−5 ppm未満
カリウム（Ｋ）−0.001％〜0.005％
硫酸塩（ＳＯ4）−0.003％〜0.004％
−スクロース；砂糖4 g/1 tsp、Kroger Brand
−ナトリウムランプ、Stonco 70ワット高圧ナトリウム防護壁ランプ。ハウジングから光を投光するパラボラアルミニウム反射鏡を装備。平坦水平試験表面上に垂直に配向。水平試験表面から約9インチ（約23 cm）に電球を配置。
実施例８ａ：
室温（22℃）での水中の塩化ナトリウム溶解度
蒸留水（約500 ml、約20℃で）を6つのビーカー（各々約1000 mlのサイズ）の各々に入れた。1つのビーカー「ＥＥ」を図９７ｆに設計されたようにナトリウムランプ１２下に置き、一方、対照として機能する他のビーカー「ＦＦ」をインキュベーター中に入れた。約1時間後、約500 mlの水を再び2つの別々のビーカー中に入れた。ビーカー「ＣＣ」を、ビーカー「ＥＥ」と同様に別のナトリウムランプ下に置いた；そしてビーカー「ＤＤ」をビーカー「ＦＦ」と同一のインキュベーター中に入れた。約1時間後に、工程を3回反復した。特にビーカー「ＡＡ」をビーカー「ＥＥ」および「ＣＣ」と同様に別のナトリウムランプ下に置き、そしてビーカー「ＢＢ」をビーカー「ＦＦ」および「ＤＤ」と同一インキュベーター中に入れた。したがって結果は、ナトリウムランプに曝露された3組のビーカーと、インキュベーター中の3組のビーカーで、1組各々1、2または3時間であった。水温は以下の通りであった：
１）ビーカーＡＡナトリウムランプ約1時間、約21℃；
２）ビーカーＣＣナトリウムランプ約2時間、約22℃；
３）ビーカーＥＥナトリウムランプ約3時間、約23℃；
４）ビーカーＢＢ、対照ビーカー、約1時間、約21℃；
５）ビーカーＤＤ、対照ビーカー、約2時間、約22℃；および
６）ビーカーＦＦ、対照ビーカー、約3時間、約23℃。
次に塩化ナトリウム（約250 g）を各ビーカーに付加し、撹拌した。ビーカーを蝋紙で被覆し、暗くした戸棚に入れて、厚い黒色不透明遮光カーテンで被覆した。
20時間後、ビーカー中の溶液をそれらの塩上で1000 mlビーカー中に濾過した。2時間後、各溶液（約85 ml）をKimex比重計試験管中にピペット分取して、温度および比重計測定値を確定した。最後に溶液を5つのペトリ皿の各々にピペット分取し（約50 ml）、乾燥し、乾燥塩化ナトリウム重量／100 ml溶液を確定した。
結果：ＮａＣｌ溶解率は、非コンディショニング化対照水と比較して、コンディショニングナトリウムランプへの溶媒水の曝露に伴って増大した。ナトリウムランプに2時間曝露後、コンディショニング化水は、非処理対照水より約7％多くＮａＣｌを溶解した。ナトリウムランプに3時間曝露後、コンディショニング化水は、非処理対照水より約9％多くＮａＣｌを溶解した。
ＮａＣｌ溶解率は、1時間〜2時間のナトリウムランプへの漸増時間の曝露に伴っても増大した。2時間後、コンディショニング化水は、1時間コンディショニング水より約3.5％多くＮａＣｌを溶解した。
ビーカーＡＡ
ナトリウムランプ1時間
温度 22℃
塩分 82％
比重 1.163
ＮａＣｌ（％） 21.5％
重量 27.0 g/100 ml
ビーカーＢＢ
対照1時間
温度 22℃
塩分 80％
比重 1.155
ＮａＣｌ（％） 0.75％
重量 26.2 g/100 ml
ビーカーＣＣ
Ｎａランプ2時間
温度 22℃
塩分 83+％
比重 1.160
ＮａＣｌ（％） 21.5％
重量 27.8 g/100 ml
ビーカーＤＤ
対照2時間
温度 22℃
塩分 77％
比重 1.145
ＮａＣｌ（％） 20.0％
重量 26.2 g/100 ml
ビーカーＥＥ
Ｎａランプ3時間
温度 22℃
塩分 80.5％
比重 1.155
ＮａＣｌ（％） 21.0％
重量 26.0 g/100 ml
ビーカーＦＦ
対照3時間
温度 22℃
塩分 74％
比重 1.135
ＮａＣｌ（％） 19.0％
重量 23.8 g/100 ml
実施例８ｂ：
高温（55℃）での水中の塩化ナトリウム溶解度
蒸留水（約500 ml、約20℃で）を図９２に示したように4つのビーカー１０４（約1000 ml）の各々に入れて、ブンゼンバーナー１０１上の鉄環状プレート１０３上で約55℃に加熱した。次に1つのビーカー１０５を側面からナトリウムランプ１１２で照射し（図７５ａに示したように）、一方、他の対照水ビーカー１０５を単に周囲実験室照明に曝露した。1時間後、水を第二組のビーカー１０５中に入れて、これを第一組のビーカーと全く同一に処理した。第三組のビーカー１０５を用いて、工程を反復し、1時間後、3組のビーカーを生じ、各組を、ナトリウムランプおよびアンビエント照明に1時間、2時間および3時間曝露した。それに塩化ナトリウムを付加する前の全時間の間、3組のビーカーの全てに関して約55℃に温度を保持した。
特定的に塩化ナトリウム（約250 g）を各ビーカーに付加し、上記の処理が生じた後に撹拌した。6つのビーカーの各々を蝋紙で被覆し、暗くした戸棚に入れて、厚い黒色不透明遮光布カーテンで被覆した。
20時間後、ビーカー中の溶液をそれらの塩上で1000 mlビーカー中に濾過した。各溶液（約85 ml）をKimex比重計試験管中にピペット分取して、温度および比重計測定値を確定した。
結果：結果は事実上6つの溶液全てに関して同一で、これらは全て完全に飽和された。温度23.5℃、塩分約99.5〜100％、比重約1.195、そしてＮａＣｌ％は約25.5〜26％であった。
実施例８ｃ：
室温（22℃）での水中の糖溶解度
蒸留水（約500 ml、約20℃で）を6つのビーカー（各々約1000 ml）の各々に入れた。1つのビーカー「ＫＫ」を図９５ｆに設計されたようにナトリウムランプ１２下に置き、一方、対照として機能する他のビーカー「ＬＬ」をインキュベーター中に内部温度約28℃で約３時間入れた。約1時間後、約500 mlの水を再び2つの別々のビーカー中に入れた。ビーカー「ＩＩ」を、ビーカー「ＫＫ」と同様に別のナトリウムランプ下に置いた；そしてビーカー「ＪＪ」をビーカー「ＬＬ」と同一のインキュベーター中に入れた。約1時間後に、工程を3回反復した。特にビーカー「ＧＧ」をビーカー「ＫＫ」および「ＩＩ」と同様に別のナトリウムランプ下に置き、そしてビーカー「ＨＨ」をビーカー「ＬＬ」および「ＩＩ」と同一インキュベーター中に入れた。したがって結果は、ナトリウムランプに曝露された3組のビーカーと、インキュベーター中の3組のビーカーで、1組各々1、2または3時間であった。
次に糖（約300 g）を各ビーカーに付加し、撹拌した。ビーカーを蝋紙で被覆し、暗くした戸棚に入れて、厚い黒色不透明遮光カーテンで被覆した。
20時間後、ビーカー中の溶液をそれらの結晶上で1000 mlビーカー中に濾過した。各溶液（約85 ml）をKimex比重計試験管中にピペット分取して、温度および比重計測定値を確定した。
結果：スクロース溶解率は、非コンディショニング化対照水と比較して、ナトリウムランプへの溶媒水の曝露に伴って増大した。ナトリウムランプに3時間曝露後、コンディショニング化水は、非処理対照水より約2-4％多くスクロースを溶解した。
ＫＫ
ナトリウムランプ3時間
温度 23.5℃
比重 1.170
糖重量％ 39.1％
ＬＬ
対照3時間
温度 23.5℃
比重 1.150
糖重量％ 36.7％
実施例８ｄ：
室温（22℃）でのアセトン中のフェニルサリシレート溶解度
アセトン（約1 ml）を小ガラス試験管中にピペット分取して、試験管に栓をした。ネオン電子スペクトルがアセトンの振動倍音と共鳴した。約28℃の周囲温度で約1.5時間、別の方法で暗くした室内のネオンランプ（約8 mW/cm2）下に試験管を置いた（約8 m/cm2）。試験管を同時に、28℃で約1.5時間、インキュベーター中に入れた。
フェニルソリシレート（約3.50 g）を各試験管に付加し、各試験管の底に溶解しない層を残した。溶液を平衡させた（約20時間）。溶液を結晶上で濾過し、0.500 mlを新たな試験管中にピペット分取した。
アセトンを蒸発させた後、コンディショニング化および非コンディショニング化アセトン中に溶解した1 mlあたりのフェニルソリシレートの乾燥重量を確定した。
結果：コンディショニング化アセトン中に溶解されたフェニルサリチレートの平均量は0.78 g/mlであった。非コンディショニング化アセトン中に溶解された平均量は、0.68 g/mlであった。
実施例９：
以下の実施例９ａ〜９ｂに関して、以下に列挙した設備、材料および実験手法を利用した（各実施例において別記されない限り）。
水銀−銀合金結晶化
ａ）設備および材料
−蒸留水−American Fare、１ガロン半透明無色プラスチック壷中に含入。蒸留、精密濾過およびオゾン処理により処理。供給元：Greeneville Municipal Water supply, Greeneville, Tennessee。
−フォルマサイエンティフィックインキュベーター；モデル3157、水冷式、内部温度28℃、不透明ドアおよび壁、ほぼ完全に遮光、内部光平均0.82 mW/cm2。
−硝酸銀（ＡｇＮＯ3）結晶：Fisher Chemicals、A.C.S.保証、褐色ガラス瓶中、100 g、製品番号S181-1001；ロット番号#017010
−水銀試薬；Fisher M141、ロット番号#014856；ACS水銀金属
−試験管；Fisher商標、使い捨て培養試験管；12×75 mm；ホウケイ酸ガラス；カタログ番号#14-961-26
−水銀蒸気ランプ；GE; 175ワット； HR 175D×39；平坦試験表面上に垂直に配向、上面から底に試験管の垂直軸に沿ってスペクトル放出下方移動
−アンビエント照明−実施例に記載した実験状態は全て、標準蛍光照明の存在下で起きた。蛍光ランプは、Sylvania Cool White Deluxe蛍光ランプ、75 Wで、各々長さ約8フィート（長さ約2.4 m）であった。実験装備を置いた実験室のカウンターの約3.5メートル上方に2つ１組でランプを吊り下げた。約25フィート×40フィート（7.6メートル×12.1メートル）の大きさの室内に6対のランプが存在した。
−輻射力エネルギー計；ThermoOriel；モデル70260、190 nm〜10 μm
−ナトリウムランプ、Stonco 70ワット高圧ナトリウム防護壁ランプ。ハウジングから光を下向きに投光するパラボラアルミニウム反射鏡を装備。平坦水平試験表面上に垂直に配向。水平試験表面から約8.75インチ（強度約14.0 mW/cm）に電球を配置。
実施例９ａ：
水銀−銀合金結晶化のスペクトル増強
硝酸銀（約2.0 g）を約80 mlの蒸留水に付加した（暗遮蔽室中の厚い黒色不透明カーテン付の段ボール箱中の白色半不透明プラスチック1ガロン壷中に保存）。溶液を周囲実験室照明中で約1.5時間平衡させた後、36の小試験管の各々に約2 mlをピペット分取した。水銀（約2滴）を各試験管に付加した。18本の試験管を対照として約28℃でインキュベーター中に入れた。18本の試験管を、水銀ランプ（47 mW/cm2）から約14インチ（約35 cm）の黒色非反射性表面上に載せた。周囲室温は、別の方法で暗くした室内で約28℃であった。
約4時間後、水銀ランプ下の周囲温度は約30℃であることが認められ、黒色非反射表面上の試験管を約4.5 mW/cm2の光強度でＨｇランプから約29.5インチ（約75 cm）の距離に移動させたが、この場合、周囲温度は約28℃のままであった。水銀ランプ下の試験管中の結晶はこの時点で長さ約10 mmまでと測定されたが、一方、インキュベーター中の結晶は長さ約3 mmまでであった。
結果：水銀付加後約20時間後に、結晶を評価した。約10倍の倍率で顕微鏡写真を撮った（本明細書中に示されていない）。生成された結晶の高さを顕微鏡写真から得た測定値から確定し、図１０４ａおよび１０４ｂに示したグラフにプロットした。インキュベーター対照合金結晶の平均高は約7 mmで、一試験管中には分枝樹状体が認められた。水銀スペクトル照射合金結晶の平均高は約12 mmで、7本の試験管中に分枝樹状体が認められ、そのうち6本は過度の分枝樹状体を含有した。スペクトル的成長結晶のうちの3つは、高さ約22〜25 mmであった（樹枝状品の写真の例を図１０５ｃに示す）。水銀−銀合金の水銀スペクトルパターン触媒増強化成長ならびに形態学は有意に異なった。
本実施例では、標的化スペクトルエネルギーを用いて、相変化および構造に影響を及ぼした。
実施例９ｂ：
1時間コンディショニングした水を用いた水銀−銀合金結晶化
蒸留水（約40 ml）約18℃（暗遮蔽戸棚中の白色半不透明プラスチック1ガロン壷中に保存）を、125 mlパイレックスビーカー中にピペット分取し、ナトリウムランプ下で約1時間の照射によりコンディショニングした。蒸留水（約40 ml）約18℃を入れた別の125 mlパイレックスビーカーを、同時に28℃のインキュベーター中に入れた。約1時間の終了時に、両ビーカー中の水温は21℃で、容積は変わらなかった。硝酸銀（約1.00 g）を各ビーカーに付加した。溶液（約2 ml）を16本の小試験管に各々ピペット分取し、水銀（約100 μl）を各試験管に付加した。全ての試験管を約28℃のインキュベーターに入れた。
結果：水銀付加後約17時間後に、結晶を評価した。約10倍の倍率で顕微鏡写真を撮った（本明細書中に示されていない）。生成された結晶の高さを顕微鏡写真から得た測定値から確定し、図１０５ａおよび１０５ｂに示したグラフにプロットした。対照合金結晶の平均高は約8 mmで、最高は約13 mmで、一試験管中は単純分枝樹状結晶を含有した。コンディショニング化水から成長した水銀−銀合金結晶の平均高は約9 mmで、最高は約25 mmであった。3本の試験管は過度の分枝樹状結晶を含有した。
対照溶液と比較した場合、水銀−銀合金の成長はナトリウムランプコンディショニング化水を用いて作製された溶液中ではわずかに大きく、そして形態学的知見は異なった。
実施例１０：
タンパク質結晶および相変化
以下の実施例１０ａ〜１０ｂに関して、以下に列挙した設備、材料および実験手法を利用した（実施例に別記しない限り）。
ａ）設備および材料
−蒸留水−水はAmerican Fareからの蒸留水であり、１ガロン半透明無色プラスチック壷中に含入され、蒸留、精密濾過およびオゾン処理の組合せにより処理された。水の最初の供給元は、Greeneville Municipal Water supply, Greeneville, Tennesseeであった。実施例１０ａ、１０ｂおよび１０ｃに記載した実験に用いる前に、暗化および電磁的遮断室中にプラスチック壷を保存した。
−ナトリウムランプ、Stonco 70W高圧ナトリウム防護壁光、ハウジングから出る光を向けるパラボラアルミニウム反射鏡を装備。リング台およびビーカー吊り下げ鎖（即ち、図９４に示した装置と同様）。ナトリウムランプを照射室（約11フィート×14フィート）中のテーブルの上に載せた。部屋の中に電子機器製品およびその他の光源はなかった。室温28±2℃。
−フォルマサイエンティフィックインキュベーター；モデル3157、水冷式、内部温度28℃、不透明側面およびドア、ほぼ完全に遮光、内部光平均強度約0.82 mW/cm2。
−タンパク質：Sigmaリゾチーム等級Ｉ（鶏卵白から）；ＥＣ3.2.1.17：材料＃Ｌ6876、ロット番号051K7028、1 g：58,100単位／タンパク質1mg。
−Emerald Biostructures Inc., Combi. Clover結晶化プレート、第一世代Combiプレート、シッティングドロップ結晶化のための溜め当たり4ウエルを有する24溜め、Crystal Clear密封テープ（ＥＢＳ−ＣＢＴ）。
−溜め：Hampton Research グリッドスクリーン塩化ナトリウム；＃ＨＲ2-219。Hampton Research 結晶スクリーン２、高分子結晶化キット；＃ＨＲ2-112。
−Hampton Research、酢酸ナトリウム、3.0 M溶液（酢酸ナトリウム三水和物から作製）、ＨＲ2-543。
−双眼顕微鏡
−インテルコンピューター顕微鏡
−アンビエント照明−これらの実施例に記載した実験状態は全て、標準蛍光照明の存在下で起きた。蛍光ランプは、Sylvania Cool White Deluxe蛍光ランプ、75 Wで、各々長さ約8フィート（長さ約2.4 m）であった。実験装備を置いた実験室のカウンターの約3.5メートル上方に2つ１組でランプを吊り下げた。約25フィート×40フィート（7.6メートル×12.1メートル）の大きさの室内に6対のランプが存在した。蛍光ランプは広範囲の且つノイズの多い水銀スペクトルを生じる。
実施例１０ａ：
タンパク質結晶化変化および相変化
リゾチーム（約1 g）を約0.1 M酢酸ナトリウム中に溶解して、試料濃度を約50 mg/mlとした。グリッドスクリーン塩化ナトリウム（約1.3 ml）を2つのcombiプレートの溜めにピペット分取した。タンパク質試料（約30 μl）を4つのウエルの各々にピペット分取し、溜め溶液（約30 μl）を全体で約60 μl／ドロップに対してタンパク質試料上にピペット分取した。1回のマイクロピペット吸引／ウエルによりドロップ混合を成し遂げた。プレートを密封テープで封止した。1プレートをインキュベーター中に入れ、そして1プレートをナトリウムランプ下に置いた。
結果：
2日目
−Ａ４−（0.1 MＨＥＰＥＳ、ｐＨ7.0、1.0 M塩化ナトリウム）。インキュベータープレートは、2つのウエル中に単一結晶（約0.2 mm未満）を、そして2つのウエル中に透明ドロップを示した。ナトリウムランププレートは全て透明ドロップを示した。
−Ｂ１−（0.1 Mクエン酸、ｐＨ4.0、2.0 M塩化ナトリウム）。インキュベータープレートは、2つのウエル中に沈殿を、そして2つのウエル中に単一結晶（約0.2 mm未満）を示した。ナトリウムランプウエルは透明ドロップを含有した。
6日目
−Ａ１−（0.1 Mクエン酸、ｐＨ4.0、1.0 M塩化ナトリウム）。インキュベータープレートは透明ドロップを示した。ナトリウムランププレート中の4つのウエルのうち2つが沈殿した。
−Ａ３−（0.1 MＭＥＳ、ｐＨ6.0、1.0 M塩化ナトリウム）。インキュベータープレートは透明ドロップを含有し、一方、4つのナトリウムランプウエルのうち1つは針状結晶を含有した。
−Ａ４−インキュベータープレートは、4つのウエル全てに小結晶（約0.2 mm未満）を含有し、一方、ナトリウムランププレートは依然として透明ドロップを含有した。
−Ｂ１−インキュベータープレートは3つのウエル中に沈殿物を、そして1つのウエルだけには単一結晶（約0.2 mm未満）を含有した。ナトリウムランププレートは、3つのウエル中に沈殿物を、そして1つのウエル中に新規の単一結晶（約0.2 mm未満）も含有した。
−Ｂ２−（0.1 Mクエン酸、ｐＨ5.0、2.0 M塩化ナトリウム）。インキュベータープレートは透明ドロップを含有したが、一方、ナトリウムランププレートの4つのウエルは全て、沈殿物を含有した。
9日目
−Ａ１−インキュベータープレートは、4つのウエルすべてにおいて透明ドロップを含有した。ナトリウムランププレートは、4つのウエルの全てに沈殿物を含有した。
−Ａ２−（0.1 Mクエン酸、ｐＨ5.0、1.0 M塩化ナトリウム）。インキュベータープレートは4つのウエル全てに透明ドロップを含有した。ナトリウムランププレートは、4つのウエルのうち3つにおいて沈殿物を含有した。
−Ａ３−インキュベータープレートは依然として4つのウエルの全てに透明ドロップを含有した。ナトリウムランププレートは1つのウエルに再び針状結晶を、2つのウエルに沈殿物を、そして四番目のウエルに透明ドロップを含有した。
−Ａ４−インキュベータープレートは、これもまた4つのウエル全てに単一結晶（約0.2 mm未満および約0.5 mmまでの最大直径）を含有した。ナトリウムランププレートは、2つのウエルに新規の針状結晶を、そして2つのウエル中に新規の単一結晶（約0.2 mmより大きく、約1×2 mmまで）を含有した。
−Ｂ１−インキュベータープレートは3つのウエル中に沈殿物を、そして1つのウエルだけには単一結晶（約0.2 mm未満）を含有した。ナトリウムランププレートは、2つのウエル中のみに沈殿物を、1ウエル中に新規の針状結晶を、そして1つのウエル中に単一結晶（約0.2 mmより大きい）を含有した。
−Ｂ２−両プレートは、2つのウエル全てに沈殿物を含有した。
Ａ４からの結晶を乾燥し、乾燥小室中の容器内で保存した。
実施例１０ｂ：
タンパク質結晶成長および相変化
リゾチーム（約1 g）を約0.1 M酢酸ナトリウム中に溶解して、試料濃度を約50 mg/mlとした。結晶スクリーン２（＃１〜１８）（約1.3 ml）を2つのcombiプレートの最初の１８溜めにピペット分取した。タンパク質試料（約30 μl）を4つのウエルの各々にピペット分取し、溜め溶液（約30 μl）を全体で約60 μl／ドロップに対してタンパク質試料上にピペット分取した。1回のマイクロピペット吸引／ウエルによりドロップ混合を成し遂げた。プレートを密封テープで封止した。1プレートをインキュベーター中に入れ、そして1プレートをナトリウムランプ下に置いた。
結果：
2日目
−試験管＃１４−（約0.2 M酒石酸ナトリウムカリウム四水和物、0.1 Mクエン酸三ナトリウム二水和物、ｐＨ5.6および2.0 M硫酸アンモニウム）。インキュベーターは、4つのウエルすべてに透明ドロップを含有した。ナトリウムランププレートは4つのウエルのうち2つに沈殿物を含有した。
6日目
−試験管＃１−（約2.0 M塩化ナトリウム、10％w/vＰＥＧ6000）。インキュベータープレートは4つのウエル全てに透明ドロップを含有した。ナトリウムランププレートは、3つのウエルに透明ドロップを、そして1つのウエルに単一結晶（約0.2 mmより大きい）を含有した。
−試験管＃２−（約0.01 M臭化ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、0.5 M塩化ナトリウム、0.01塩化マグネシウム六水和物）。インキュベータープレートは2つのウエルに沈殿物を、2つのウエルに針状結晶を含有した。ナトリウムランププレートは、2つのウエルに透明ドロップを、そして2つのウエルに棒状結晶を含有した。
−試験管＃９−（緩衝液約0.1 M酢酸ナトリウム三水和物、ｐＨ4.6、沈殿物2.0 M塩化ナトリウム）。インキュベータープレートは、4つのウエル全てに単一結晶（約0.2 mm未満）を含有した。ナトリウムランププレートは4つのウエル全てに沈殿物を含有した。
−試験管＃１４−両プレートは4つのウエル全てに沈殿物を含有した。
9日目
−試験管＃１−インキュベータープレートは、2つのウエルに透明ドロップを、そして2つのウエルに沈殿物を含有した。ナトリウムランププレートは、2つのウエルに透明ドロップを、1つのウエルに針状結晶を、そして1つのウエルに針状結晶および単一結晶（約0.2 mmより大きい）を含有した。
−試験管＃２−インキュベータープレートは、2つのウエルに沈殿物を、そして2つのウエルに針状結晶を含有した。ナトリウムランププレートは、1つのウエルのみに透明ドロップを、1つのウエルに針状結晶を、そして2つのウエルに棒状結晶（約0.2 mmより大きい）を含有した。
−試験管＃９−インキュベータープレートは4つのウエルの全てに単一結晶（約0.2 mmより大きい）を含有した。ナトリウムランププレートも、4つのウエル全てに沈殿物を含有した。
実施例１０ｃ：
タンパク質結晶成長および相変化
リゾチーム（約1 g）を約0.1 M酢酸ナトリウム中に溶解して、試料濃度を約50 mg/mlとした。結晶スクリーン２（＃９）（1.2 ml）を2つのcombiプレートの各々の2つの溜めにピペット分取した。タンパク質試料（約30 μl）を4つのウエルの各々にピペット分取し、溜め溶液（約30 μl）を全体で約60 μl／ドロップに対してタンパク質試料上にピペット分取した。1回のマイクロピペット吸引／ウエルによりドロップ混合を成し遂げた。プレートを密封テープで封止した。1プレートをインキュベーター中に入れ、そして1プレートを、図９４に示したランプと同様のナトリウムランプ１１２下に置いた。
結果：
2日目
−試験管＃９−（緩衝液約0.1 M酢酸ナトリウム三水和物、ｐＨ4.6、沈殿物2.0 M塩化ナトリウム）。インキュベータープレートは、両溜めの4つのウエル全て（即ち合計8つのウエル）に単一結晶（約0.2 mm未満）を含有した。ナトリウムランププレートは両溜めの4つのウエル全てに沈殿物を含有した。
実施例１０ｄ：
タンパク質結晶化増強
リゾチーム（約1 g）を約0.1 M酢酸ナトリウム中に溶解して、試料濃度を約50 mg/mlとした。グリッドスクリーンＡ４（0.1 MＨＥＰＥＳ、ｐＨ7.0、1.0 M塩化ナトリウム）（約1.3 ml）を2つのcombiプレートの各々の2つの溜めにピペット分取した。タンパク質試料（約30 μl）を4つのウエルの各々にピペット分取し、溜め溶液（約30 μl）を全体で約60 μl／ドロップに対してタンパク質試料上にピペット分取した。1回のマイクロピペット吸引／ウエルによりドロップ混合を成し遂げた。プレートを密封テープで封止した。1プレートを28℃のインキュベーター中に入れ、そして1プレートを28℃でナトリウムランプ下に置いた。
結果：
2日目：
−両プレート上の全ウエル中に透明ドロップ。
6日目：
−8つのナトリウムランプウエルのうちの3つは、大型（約1.0 mmより大きい）単一タンパク質結晶を成長させた（図１０５ｄ）。対照プレートに関しては、8つのウエルのうち2つが数個の小（約0.1 mm未満）結晶を成長させた（図１０５ｅ）。
結論：ナトリウムランプ照射は、用いた試薬によって、リゾチームタンパク質結晶成長に及ぼす種々の作用を生じた。その例を以下に示す：
１．沈殿増大
２．沈殿低減
３．沈殿速度増大
４．単一結晶成長遅延とその後の大型単一結晶の成長
５．大型単一結晶の成長速度増大
６．結晶の形態学的知見変化
ナトリウムまたはカリウムを含有する溜め溶液に関して主に、インキュベーターおよびナトリウムランプ間の差が認められた。溜め溶液がナトリウムまたはカリウムを含有しない場合、差は最小であった。
実施例１１：
以下の実施例１１ａ〜ｅに関して、以下に列挙した設備、材料および実験手法を利用した（実施例に別記しない限り）。
ａ）設備および材料
−塩化ナトリウム（Fisher Chemicals） −灰色プラスチック3 kg瓶中に包装。塩化ナトリウムは、結晶形態では、以下のように特性化される：
塩化ナトリウム；保証Ａ．Ｃ．Ｓ．
バリウム（Ｂａ）（約0.001％）−Ｐ．Ｔ．
臭化物（Ｂｒ）−0.01％未満
カルシウム（Ｃａ）0.0002％未満〜0.0007％
塩素酸塩および硝酸塩（ＮＯ3として）−0.0006％〜0.0009％未満
重金属（例えばＰｂ）−0.2 ppm未満〜0.4 ppm
不溶性物質−0.001％未満〜0.006％
ヨウ化物（Ｉ）−0.0002％未満〜0.0004％
鉄（Ｆｅ）−0.2 ppm未満〜0.4 ppm
マグネシウム（Ｍｇ）−0.0001％未満〜0.0003％
窒素化合物（Ｎとして）−0.0001％未満〜0.0003％
25℃での5％溶液のｐＨ−5.0〜9.0
リン酸塩（ＰＯ3）−5 ppm未満
カリウム（Ｋ）−0.001％〜0.005％
硫酸塩（ＳＯ4）−0.003％〜0.004％
−塩化カリウム（Fisher Chemicals） −灰色プラスチック3 kg瓶中に包装。塩化カリウムは、結晶形態では、以下のように特性化される：
塩化カリウム；保証Ａ．Ｃ．Ｓ．
臭化物−0.01％
塩素酸塩および硝酸塩（ＮＯ3として）−0.003％未満
窒素化合物（Ｎとして）−0.001％未満
リン酸塩−5 ppm未満
硫酸塩−0.001％未満
バリウムウ−0.001％
カルシウムおよびＲ2Ｏ3沈殿物−0.002％未満
重金属（例えばＰｂ）−5 ppm未満
鉄−2 ppm未満
ナトリウム−0.005％未満
マグネシウム−0.001％未満
ヨウ化物−0.002％未満
25℃での5％溶液のｐＨ−5.4〜8.6
不溶性物質−0.005％未満
−滅菌水−（Bio Whittaker）、1リットル透明プラスチック瓶に含入。限外濾過、逆浸透、脱イオン化および蒸留により調製。
−ナトリウムランプ、Stonco 70ワット高圧ナトリウム防護壁ランプ。ハウジングから光を投光するパラボラアルミニウム反射鏡を装備。平坦水平試験表面上に垂直に配向。水平試験表面から約8.75インチ（強度約14.0 mW/cm）に電球を配置。
−フンボルトブンゼンバーナー
−リングスタンドおよびFisher鋳鉄製リングおよび加熱プレート
−結晶化皿、パイレックス、容量270 ml、Corning 3140、Ace Glass 8465-12
−暗くした室内の遮蔽室（Ace遮蔽室、Ace, Philadelphia, PA, U.S.モデルＡ６Ｈ３−１６、銅網、幅約8フィート、長さ約17フィート、高さ約8フィート（約2.4 m×5.2 m×2.4 m））。
−アンビエント照明−これらの実施例に記載した実験状態は全て、標準蛍光照明の存在下で起きた。蛍光ランプは、Sylvania Cool White Deluxe蛍光ランプ、75 Wで、各々長さ約8フィート（長さ約2.4 m）であった。実験装備を置いた実験室のカウンターの約3.5メートル上方に2つ１組でランプを吊り下げた。約25フィート×40フィート（7.6メートル×12.1メートル）の大きさの室内に6対のランプが存在した。蛍光ランプは広範囲の且つノイズの多い水銀スペクトルを生じる。
−アルミ箔、プラスチック容器
−黒色プラスチック、プラスチック容器
−カリウムランプ（Thermo Oriel）、10 Wスペクトル線カリウムランプ#65070で、Thermo Orielランプ台#65160およびThermo Orielスペクトルランプ電源#65150を伴う。カリウムランプを、水平に配向した矩形電球を用いて、結晶化皿から約9インチ（約23 cm）に頭上に取り付けた（図９７ｈに示す）。
−蒸留水−American Fare、１ガロン半透明無色プラスチック壷中に含入。蒸留、精密濾過およびオゾン処理により処理。供給元：Greeneville Municipal Water supply, Greeneville, Tennessee。暗遮断室中の段ボール箱中に保存。
−パイレックス1000 mlビーカー
−パイレックス400 mlビーカー
−パイレックス2000 mlビーカー
−下塗り暗色囲い：約6フィート×約3フィート×約１1/2フィート金属戸棚（24ゲージ金属）（平坦黒色塗装内部を有する）
−マイクロ波用電磁ホーン、Maury Microwave, Model P230B, SN#s959, 12.4-18.0GHz (10.0-18.7), 8725A, 3.5 mm。
−マイクロ波分光分析系（Hewlett Packard）；ＨＰ8335ＯＢスイープ発信器、ＨＰ8510Ｂネットワーク分析器およびＨＰ8513Ａ反射−透過試験セット。
−フォルマサイエンティフィックインキュベーター；モデル3157、水冷式、内部温度28℃、不透明側面およびドア、ほぼ完全に遮光、内部光平均強度約0.82 mW/cm2。
−コンピューター顕微鏡（インテル製、モデルＱ×３）
実施例１１ａ：
塩化ナトリウム／塩化カリウム1:1モル飽和溶液
2000 mlパイレックスビーカー中で蒸留／脱イオン水（約1600 ml）を約55℃に加熱することにより、飽和塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）／塩化カリウム（ＫＣｌ）1:1モル溶液を調製した。ＮａＣｌ（約29 g）およびＫＣｌ（約37 g）を乾燥混合し、アンビエント実験室照明下で、それ以上溶解しなくなるまで、総混合重量約726 gに対して約66 gの量で付加した。ビーカーを黒色プラスチックに包み込んで、戸棚に保存し、一晩（約18時間）平衡させた。
飽和溶液を室温で濾過し、約100 mlを13個の結晶化皿の各々に入れた。皿を以下のように処理した：
−1 mの高さの光遮断バリアに取り囲まれた遮蔽室中のカリウムランプ下に3つ（カリウムランプを、矩形ハウジング中のランプ部分が試料ビーカーの約9インチ上にあるよう、ランプをリングスタンドに吊り下げた）；
−約1 mの高さの光遮断バリアに取り囲まれた遮蔽室中のナトリウムランプ下に3つ（図９４に示したのと同様の装置）；
−遮蔽室中の、アルミ箔に全体を被覆されて遮光された不透明プラスチック容器中に2つ；
−遮蔽室中の、黒色プラスチックに全体を被覆されて遮光された不透明プラスチック容器中に2つ；
−蛍光灯下に3つ（蛍光ランプは広範囲の且つノイズの多い水銀スペクトルを生じる）。
溶液を一晩結晶化させた。
結果：全ての皿が、底を被覆する結晶塊を有した。およその重量を以下に示す：
平均重量（g）／皿
カリウムランプ 14.94
ナトリウムランプ 15.03
アルミ箔被覆容器 5.75
黒色プラスチック被覆容器 5.50
蛍光灯 13.87
混合ＮａＣｌ／ＫＣｌ結晶において、ナトリウムおよびカリウムに関する元素分析を実施した。結果を以下に示す：
Ｋ重量％ Ｎａ重量％
カリウムランプ 52.1 1.15
ナトリウムランプ 50.8 1.61
アルミ箔被覆容器 51.9 1.10
黒色プラスチック被覆容器 51.9 1.63
蛍光灯 51.7 1.55
スペクトル光周波数（カリウムランプ、ナトリウムランプおよび蛍光灯）の存在は、光を遮断した（アルミ箔および黒色プラスチック被覆容器）状態と比較して、ナトリウムおよびカリウムの両方に関する結晶化の速度を増大した。
カリウムランプは、ＫＣｌに有利に、ＮａＣｌ結晶化を選択的に抑制した。同様に、ナトリウムランプは、ＫＣｌに比して、ＮａＣｌの結晶化を増大した。
アルミ箔被覆容器は、ＮａＣｌの結晶化を抑制し、ＫＣｌ結晶化には影響を及ぼさなかった。
実施例１１ｂ：
塩化ナトリウム／塩化カリウム1:1モル不飽和溶液
2000 mlパイレックスビーカー中で蒸留／脱イオン水（約1600 ml）を約55℃に加熱することにより、飽和塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）／塩化カリウム（ＫＣｌ）1:1モル溶液を調製した。ＮａＣｌ（約29 g）およびＫＣｌ（約37 g）を乾燥混合し、アンビエント実験室照明下で、総混合重量約660 gに対して約66 gの量で付加した。ビーカーを黒色プラスチックに包み込んで、戸棚に保存し、一晩（約18時間）平衡させた。
不飽和溶液を室温で濾過し、約100 mlを13個の結晶化皿の各々に入れた。皿を以下のように処理した：
−1 mの高さの光遮断バリアに取り囲まれた遮蔽室中のカリウムランプ下に3つ（カリウムランプを、矩形ハウジング中のランプ部分が試料ビーカーの約9インチ上にあるよう、ランプをリングスタンドに吊り下げた）；
−約1 mの高さの光遮断バリアに取り囲まれた遮蔽室中のナトリウムランプ下に3つ（図９４に示したのと同様の装置）；
−遮蔽室中の、アルミ箔に全体を被覆されて遮光された不透明プラスチック容器中に2つ；
−遮蔽室中の、黒色プラスチックに全体を被覆されて遮光された不透明プラスチック容器中に2つ；
−蛍光灯下に3つ（蛍光ランプは広範囲の且つノイズの多い水銀スペクトルを生じる）。
溶液を一晩結晶化させ、約20時間後に評価した。
結果：不飽和溶液からの結晶成長の重量および形態学知見を以下に示す：
混合ＮａＣｌ／ＫＣｌ結晶において、ＩＣＰ（Baird）により、ナトリウムおよびカリウムに関する元素分析を実施した。結果を以下に示す：
Ｋ重量％ Ｎａ重量％
カリウムランプ 51.4 1.45
ナトリウムランプ 51.1 1.36
アルミ箔被覆容器 51.6 1.17
黒色プラスチック被覆容器 50.1 1.88
蛍光灯 50.5 1.83
低飽和溶液中のスペクトル光周波数（カリウムランプ、ナトリウムランプおよび蛍光灯）の存在もまた、光を遮断した（アルミ箔および黒色プラスチック被覆容器）状態と比較して、結晶化および核生成の全体的速度を増強した。個々の結晶は、同一遮光条件においてはより大きく、有意の低核生成が認められた。
カリウムおよびナトリウムランプは、この不飽和溶液においては選択的結晶化を示さなかった。
アルミ箔被覆容器はまた、ＫＣｌ結晶化に比して、ＮａＣｌ結晶化の抑制を示した。 逆に、Ｎａの結晶化は、蛍光灯下のならびに遮光黒色プラスチックを用いたプラスチック容器中の不飽和溶液中で増強された（それは、遮光性黒色プラスチックを用いたプラスチック容器は電気コードの束の好くとなりに置かれていた、という事実の後に認められた）。
実施例１１ｃ：
塩化ナトリウム／塩化カリウム1:1モル不飽和溶液
実施例１１ａに上記したように飽和塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）／塩化カリウム（ＫＣｌ）1:1モル溶液を調製し、約1600 mlの蒸留／脱イオン水中に総量約528 gの混合塩を溶解した。上記と同様に皿を調製し、処理して、一晩結晶化させたが、しかしながらどのさらにも結晶成長は認められなかった。
実施例１１ｄ：
塩化ナトリウム／塩化カリウム1:1モル不飽和溶液
2000 mlパイレックスビーカー中で蒸留／脱イオン水（約1600 ml）を約55℃に加熱することにより、飽和塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）／塩化カリウム（ＫＣｌ）1:1モル溶液を調製した。ＮａＣｌ（約29 g）およびＫＣｌ（約37 g）を乾燥混合し、アンビエント実験室照明下で、総混合重量約594 gに対して約66 gの量で付加した。ビーカーを黒色プラスチックに包み込んで、戸棚に保存し、一晩（約18時間）平衡させた。
不飽和溶液を室温で濾過し、約100 mlを14個の結晶化皿の各々に入れた。皿を以下のように処理した：
−1 mの高さの光遮断バリアに取り囲まれた遮蔽室中のカリウムランプ下に3つ（カリウムランプを、矩形ハウジング中のランプ部分が試料ビーカーの約9インチ上にあるよう、ランプをリングスタンドに吊り下げた）；
−約1 mの高さの光遮断バリアに取り囲まれた遮蔽室中のナトリウムランプ下に3つ（図９４に示したのと同様の装置）；
−遮蔽室中の、アルミ箔に全体を被覆されて遮光された不透明プラスチック容器中に2つ；
−黒色プラスチックで全体をゆるく被覆されて遮光された不透明プラスチック容器中に2つ；ならびに
−蛍光灯下に2つ。
溶液を一晩結晶化させ、約20時間後に評価した。
結果：不飽和溶液からの結晶成長の重量および形態学知見を以下に示す：
混合ＮａＣｌ／ＫＣｌ結晶において、ＩＣＰ（Baird）により、ナトリウムおよびカリウムに関する元素分析を実施した。結果を以下に示す：
Ｋ重量％ Ｎａ重量％
カリウムランプ 51.8 0.71
ナトリウムランプ 52.1 0.99
蛍光灯 51.1 0.79
この非常に低い飽和溶液中のスペクトル光周波数（カリウムランプ、ナトリウムランプおよび蛍光灯）の存在もまた、光を遮断した（アルミ箔および黒色プラスチック被覆容器）状態と比較して、結晶化および核生成の全体的速度を増強した。結晶化成長速度は、ナトリウムランプを用いた場合に最大であった。核生成は全ての光照射に関してほぼ等しかった。
カリウムおよびナトリウムランプは、この極不飽和溶液においてはわずかな選択的結晶化を示した。
実施例１２：
混合マイクロ波結晶
以下の実施例１２ａおよび１２ｂに関して、以下に列挙した設備、材料および実験手法を利用した（実施例に別記しない限り）。
ａ）設備および材料
−蒸留水−American Fare、１ガロン半透明無色プラスチック壷中に含入。蒸留、精密濾過およびオゾン処理により処理。供給元：Greeneville Municipal Water supply, Greeneville, Tennessee。暗遮断室中の段ボール箱中に保存。
−パイレックス1000 mlビーカー
−パイレックス400 mlビーカー
−塩化ナトリウム（Fisher Chemicals） −灰色プラスチック3 kg瓶中に包装。塩化ナトリウムは、結晶形態では、以下のように特性化される：
塩化ナトリウム；保証Ａ．Ｃ．Ｓ．
バリウム（Ｂａ）（約0.001％）−Ｐ．Ｔ．
臭化物（Ｂｒ）−0.01％未満
カルシウム（Ｃａ）0.0002％−0.0007％未満
塩素酸塩および硝酸塩（ＮＯ3として）−0.0006％〜0.0009％未満
重金属（例えばＰｂ）−0.2 ppm〜0.4 ppm未満
不溶性物質−0.001％〜0.006％未満
ヨウ化物（Ｉ）−0.0002％〜0.0004％未満
鉄（Ｆｅ）−0.2 ppm〜0.4 ppm未満
マグネシウム（Ｍｇ）−0.0001％〜0.0003％未満
窒素化合物（Ｎとして）−0.0001％〜0.0003％未満
25℃での5％溶液のｐＨ−5.0〜9.0
リン酸塩（ＰＯ3）−5 ppm未満
カリウム（Ｋ）−0.001％〜0.005％
硫酸塩（ＳＯ4）−0.003％〜0.004％
−塩化カリウム（Fisher Chemicals） −灰色プラスチック3 kg瓶中に包装。塩化カリウムは、結晶形態では、以下のように特性化される：
塩化カリウム；保証Ａ．Ｃ．Ｓ．
ロット分析の証明書
臭化物−0.01％
塩素酸塩および硝酸塩（ＮＯ3として）−0.003％未満
窒素化合物（Ｎとして）−0.001％未満
リン酸塩−5 ppm未満
硫酸塩−0.001％未満
バリウムウ−0.001％
カルシウムおよびＲ2Ｏ3沈殿物−0.002％未満
重金属（例えばＰｂ）−5 ppm未満
鉄−2 ppm未満
ナトリウム−0.005％未満
マグネシウム−0.001％未満
ヨウ化物−0.002％未満
25℃での5％溶液のｐＨ−5.4〜8.6
不溶性物質−0.005％未満
−−下塗り暗色囲い（2）：約6フィート×約3フィート×約１1/2フィート金属戸棚（24ゲージ金属）（平坦黒色塗装内部を有する）
−マイクロ波用電磁ホーン、Maury Microwave, Model P230B, SN#s959, 12.4-18.0GHz (10.0-18.7), 8725A, 3.5 mm。
−マイクロ波分光分析系（Hewlett Packard）；ＨＰ8335ＯＢスイープ発信器、ＨＰ8510Ｂネットワーク分析器およびＨＰ8513Ａ反射−透過試験セット。
−ナトリウムランプ、Stonco 70ワット高圧ナトリウム防護壁ランプ。ハウジングから光を投光するパラボラアルミニウム反射鏡を装備。平坦水平試験表面上に垂直に配向。水平試験表面から約9インチ（23 cm）に電球を配置。
−フンボルトブンゼンバーナー（＋Bernzomaticプロパン燃料）、）
−リングスタンドおよびFisher鋳鉄製リングおよび加熱プレート
−結晶化皿、パイレックス、90×50 mm、部品番号3140
−フォルマサイエンティフィックインキュベーター；モデル3157、；ＣＨ／Ｐ ＣＯ２コントロールを有する単一小室／水冷式インキュベーター；小室容量5.6立方フィート、不透明壁およびドア、内部光平均強度約0.82 mW/cm2。
−コンピューター顕微鏡（インテル製、モデルＱ×３）
実施例１２ａ：
塩化ナトリウム／塩化カリウム1:1モル飽和溶液および塩化ナトリウムマイクロ波回転
周波数
1000 mlパイレックスビーカー中で蒸留／脱イオン水（約800 ml）を約55℃に加熱することにより、飽和塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）／塩化カリウム（ＫＣｌ）1:1モル溶液を調製した。ＮａＣｌ（約29 g）およびＫＣｌ（約37 g）を乾燥混合し、アンビエント実験室照明下で、それ以上溶解しなくなるまで、約66 gの量で付加した。ビーカーを黒色プラスチックに包み込んで、戸棚に保存し、一晩（約18時間）平衡させた。
飽和溶液を室温で濾過し、約100 mlを4つの結晶化皿の各々に入れた。皿のうち2つを遮蔽暗対照囲いに入れ、そして2つを第二遮蔽暗囲い中に入れて、非常に狭い共振ピークでマイクロ波をパラメーターＳ11で設定し、13.073719から13.073721 GHzまでスイープした。マイクロ波皿「Ａ」は、マイクロ波電磁ホーンの直ぐ隣に置き、マイクロ波皿「Ｂ」は皿Ａの隣に、マイクロ波電磁ホーンと一列に置いた。
約17時間後、マイクロ波照射を終結し、結晶を評価した。両戸棚の温度は約21℃であった。
結果：結晶はサイズおよび形態学的に同様であった。しかしながら全体的結晶に関する重量は異なり、対照結晶の方が重かった。マイクロ波結晶は、対照に比して結晶化速度低減を示した。
結晶重量（g）
マイクロ波皿Ａ 3.2
マイクロ波皿Ｂ 3.1
対照皿Ａ 3.4
対照皿Ｂ 3.5
実施例１２ｂ：
塩化ナトリウム／塩化カリウム1:3モル飽和溶液および塩化ナトリウムマイクロ波回転周波数
1000 mlパイレックスビーカー中で蒸留／脱イオン水（約800 ml）を約55℃に加熱することにより、飽和塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）／塩化カリウム（ＫＣｌ）1:4重量（約1:3モル）溶液を調製した。ＮａＣｌ（約75 g）およびＫＣｌ（約300 g）を乾燥混合し、次にアンビエント実験室照明下で水に付加すると、水中に残存する不溶解塩を生じた。ビーカーを黒色プラスチックに包み込んで、戸棚に保存し、一晩（約18時間）平衡させた。
飽和溶液を室温で濾過し、約100 mlを8つの結晶化皿の各々に入れた。皿を以下のように処理した：
−遮蔽暗対照囲い（約22℃）中に2つの皿
−第二遮蔽暗囲い（約22℃）中に2つの皿。非常に狭い共振ピークでマイクロ波をパラメーターＳ11で設定し、13.0736から13.0738 GHzまでスイープした。マイクロ波皿「Ａ」は、マイクロ波電磁ホーンの直ぐ隣に置き、マイクロ波皿「Ｂ」は皿Ａの隣に、マイクロ波電磁ホーンと一列に置いた。
−インキュベーター（約28℃）中に2つの皿
−図９４に示したようなナトリウムランプ下（約28℃）に2つの皿。
約12時間後にマイクロ波照射を終結し、遮蔽対照をマイクロ波皿と同一の囲いに入れた。皿に約5時間後、全ての結晶化皿を査定した。成長結晶に対応する顕微鏡写真を図１０５ｆ〜１０５ｉに示す。乾燥結晶重量も得た。
結果：重量および形態学知見を以下に示す：
結晶重量（g） 形態学知見
マイクロ波皿Ａ（図105f） 2.2 多数の立方体結晶
マイクロ波皿Ｂ 2.0 いくつかの平坦シートを伴う
遮蔽対照Ａ（図105g） 2.5 多数の平坦シート
遮蔽対照Ｂ 2.6 いくつかの立方体結晶を伴う
ＮａランプＡ（図105h） 6.2 ほとんど立方体結晶
ＮａランプＢ 5.9
インキュベーター対照Ａ（図105i） 1.2 ほとんど平坦シート
インキュベーター対照Ｂ 0.9
より広範なマイクロ波共振曲線を実験に用いた。マイクロ波結晶重量および遮蔽対照重量間の差はより顕著で、マイクロ波照射中の結晶化は18％少なかった。
結晶間の形態学的差異は、図１０５ｆ〜１０５ｉに示したように同様により顕著であり、そして、スペクトル照射結晶から対照への連続体を明示した。
実施例１３：
導電率
以下の実施例１３に関しては、以下に列挙した設備、材料および実験手法を利用した。
ａ）設備および材料
−Accumet Research AR20 ｐＨ／導電率計（全ての実験前に参照溶液を用いて検量）
−MicroMHOS/cm−1,004
−Microseimens/cm−1,004
−OmhS/cm−99
−PPM D.S.−669
−精度＠25℃（+/-.25％）
−サイズ−16 oz（473 ml）
−分析番号#-2713
−導電率プローブ#13-620-155（＋熱電対）
−フンボルトブンゼンバーナー（＋Bernzomaticプロパン燃料）
−リングスタンド、ならびに鋳鉄製リングおよび加熱プレート（Fisher製）
−−ナトリウムランプ、Stonco 70W高圧ナトリウム防護壁光、ハウジングから出る光を向けるパラボラアルミニウム反射鏡を装備。ナトリウム電球はＳ６２型ランプ、120 V、60 Hz、1,5 Aで、Jemanamjjasond（ハンガリー）製である。ナトリウムランプはビーカー側から約12cmの位置に置いた。
−滅菌水−（Bio Whittaker）、1リットル透明プラスチック瓶に含入。限外濾過、逆浸透、脱イオン化および蒸留により処理。
実施例１３ａ：
塩化ナトリウム水溶液の導電率
実施例７で詳細に考察したものと同様の手法に従ったが、以下の特定の差異を有する。
水（約800 ml）を室温で1000mlビーカーに入れ、プローブを水に約10分間平衡させた後、導電率（S/cm）、溶解固体（ppm）および共振（kOhms）に関する測定値を得た。次に水を約56.1℃に加熱して、測定を反復した。塩化ナトリウム（約0.01 g）を付加し、ガラス撹拌棒で約30秒間撹拌した。約20分間に約２分毎に導電率の測定値を得て、最終測定は約40分に行なった。溶解固体および共振測定値も、塩の付加後、約4分、約14分および約20分に得た。
データを得るために用いた実験装置を図９９および図１００に示す。コンディショニングプローブを実施例７のｐＨプローブに置き換えた。
4組のパラメーターを評価し、各組には3つの試験が含まれた：
１．ブンゼンバーナー加熱単独（図９９に対応する装置）；
２．ナトリウムを付加する前に約４０分間水をナトリウムランプ照射（図１００に対応する装置）；
３．塩を付加後に約４０分間水をナトリウムランプ照射（図１００に対応する装置）；
４．塩の付加の前および後に約４０分間水をナトリウムランプ照射（図１００に対応する装置）。
結果：導電率は、塩化ナトリウムの付加後のナトリウムランプ照射に伴って増大すると思われる。
図１０６ａは、ブンゼンバーナー単独データの3つの別個の組に関する時間の一関数としての導電率を示す実験データのグラフである。
図１０６ｂは、ブンゼンバーナー単独データに関する温度（2つの別個のデータ点のみ）の一関数としての導電率を示す実験データのグラフである。
図１０６ｃは、ブンゼンバーナー単独データの3つの別個の組に関する時間の一関数としての導電率を示す実験データのグラフであり、プロットは、塩化ナトリウムを水に付加した2分後に生成されたデータ点で始まる。
図１０６ｄは、塩化ナトリウムを溶解する前に約40分間ナトリウムランプによりコンディショニングした水に対応するデータの3つの別個の組に関する時間の一関数としての導電率を示す実験データのグラフである。
図１０６ｅは、塩化ナトリウムを溶解する前に約40分間ナトリウムランプによりコンディショニングした水に対応する温度（2つの別個のデータ点のみ）の一関数としての導電率を示す実験データのグラフである。
図１０６ｆは、塩化ナトリウムを溶解する前に約40分間ナトリウムランプによりコンディショニングした水に対応するデータの3つの別個の組に関する時間の一関数としての導電率を示す実験データのグラフである。
図１０６ｇは、塩化ナトリウム、ならびに塩化ナトリウムを水に付加した時に開始するナトリウムランプのスペクトルエネルギーパターンに照射された水の溶液に対応するデータの3つの別個の組に関する時間の一関数としての導電率を示す実験データのグラフである。
図１０６ｈは、塩化ナトリウム、ならびに塩化ナトリウムを水に付加した時に開始するナトリウムランプのスペクトルエネルギーパターンに照射された水の溶液に対応する温度（2つの別個のデータ点のみ）の一関数としての導電率を示す実験データのグラフである。
図１０６ｉは、塩化ナトリウム、ならびに塩化ナトリウムを水に付加した時に開始するナトリウムランプのスペクトルエネルギーパターンに照射された水の溶液に対応するデータの3つの別個の組に関する時間の一関数としての導電率を示す実験データのグラフである。
図１０６ｊは、塩化ナトリウムを水に付加する前に約40分間ナトリウムランプスペクトルコンディショニングパターンによりコンディショニングされる水に対応するデータの3つの別個の組に関する時間の一関数としての導電率を示す実験データのグラフであって、この場合、塩化ナトリウムが付加される間ナトリウム光スペクトルパターンで水を継続的に照射し、そして全ての導電率測定値がなされた時点で存続する。
図１０６ｋは、塩化ナトリウムが溶解される前に約40分間ナトリウムランプスペクトルコンディショニングパターンによりコンディショニングされる水に対応するデータの3つの別個の組に関する温度（2つの別個のデータ点のみ）の一関数としての導電率を示す実験データのグラフであって、この場合、塩化ナトリウムが付加される間ナトリウム光スペクトルパターンで水を継続的に照射し、そして全ての導電率測定値がなされた時点で存続する。
図１０６ｌは、塩化ナトリウムが溶解される前に約40分間ナトリウムランプスペクトルコンディショニングパターンによりコンディショニングされる水に対応するデータの3つの別個の組に関する時間の一関数としての導電率を示す実験データのグラフであって、この場合、塩化ナトリウムが付加される間ナトリウム光スペクトルパターンで水を継続的に照射し、そして全ての導電率測定値がなされた時点で存続する。
図１０６ｍは、図１０６ａ、１０６ｄ、１０６ｇおよび１０６ｊにおけるデータからの平均を重ね合わせた実験データのグラフである。
図１０６ｎは、図１０６ｂ、１０６ｅ、１０６ｈおよび１０６ｋにおけるデータからの平均を重ね合わせた実験データのグラフである。
図１０６ｏは、図１０６ｃ、１０６ｆ、１０６ｉおよび１０６ｊにおけるデータからの平均を重ね合わせた実験データのグラフである。
本実施例では、標的化スペクトルパターンおよび／または標的化スペクトルコンディショニングパターンを用いて、溶媒および／または溶媒／溶質系の物質特性を変えた。
実施例１４：
バッテリー
以下の実施例１４ａ及び１４ｂについて、以下の装置、材料及び実験手順を利用した。
ａ）装置及び材料
−ナトリウムランプ、Stonco 70W高圧ナトリウム防護壁光、ハウジングから出る光を向けるパラボラアルミニウム反射鏡を装備。ナトリウム電球はＳ６２型ランプ、120 V、60 Hz、1,5 Aで、Jemanamjjasond（ハンガリー）製である。ナトリウムランプはビーカー側から約12cmの位置に置いた。
−滅菌水−バイオホワイテイカー、１リットルの透明なプラスチック製のビンに含有され、限外ろ過、逆浸透、脱イオン化及び蒸留により加工された。
−塩化ナトリウム、フィッシャーケミカルズ製、ロットＮｏ．０２５１４９、灰色のプラスチック製３ｋｇビン詰め。結晶形態の塩化ナトリウムは以下のように性状分析される：
塩化ナトリウム：認定Ａ．Ｃ．Ｓ
ロット分析の証明書
バリウム（Ｂａ）（約０．００１％）−Ｐ．Ｔ．
臭素（Ｂｒ）−０．０１％
カルシウム（Ｃａ）−０．０００２％未満〜０．０００７％
塩素酸塩及び硝酸塩（ＮＯ3として）−０．０００６％未満〜０．０００９％
重金属（Ｐｂとして）−０．２ｐｐｍ未満〜０．４ｐｐｍ
不溶物−０．００１％未満〜０．００６０％
ヨウ素（Ｉ）−０．０００２％未満〜０．０００４％
鉄（Ｆｅ）−０．２ｐｐｍ未満〜０．４ｐｐｍ
マグネシウム（Ｍｇ）−０．０００１％未満〜０．０００３％
窒素化合物（Ｎとして）−０．０００１％未満〜０．０００３％
２５℃での５％溶液のｐＨ−５．９〜９．０
リン酸塩（ＰＯ3）−５ｐｐｍ未満
カリウム（Ｋ）−０．００１％〜０．００５％
硫酸塩（ＳＯ4）−０．００３％〜０．００４％
−ソビエトスキによるバッテリー陽極；＃１５０４００；マグネシウム及びアルミニウム
−バッテリー／閃光灯組立品；ソビエトスキによる水性塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）電解物粉末化閃光灯；＃１５０４００；二重陰極／陽極構成
−ナトリウム（Ｎａ）ランプ、水平に向いた格納部から離れる光に向ける約９ｃｍ径の円筒状のアルミニウム反射板に取り付けられたストンコ７０ワット高圧ナトリウム安全壁光。
−容器、透明なプラスチック製の箱、７．５ｘ５．７５ｘ３．７５インチ
−蒸留水−アメリカンフェア製、１ガロンの半透明、無色のプラスチック製水入れに含有され、蒸留、微細ろ過、及びオゾン処理により加工された。供給源：テネシー州グリーンビルのグリーンビル公営上水道。暗く、遮蔽した部屋でダンボール箱にて保存。
−接地回路、黒い筐体：６ｆｔｘ３ｆｔｘ１．５ｆｔ金属キャビネット（２４ゲージ金属）；内部はつや無し黒色塗料
−負荷ボックスアンメータ／ボルトメータ（フュエル・セル・ストア）ヘリコセントリス＃ＤＢＧＭＮＲ２９１２６８１１、１０オームの負荷付き
−フィッシャーの補正付き二重チャンネルの温度計
−２０００ｍｌのパイレックスビーカー
実施例１４ａ：
ナトリウム分光照射による塩化ナトリウムバッテリーの電流の増強
図１０７は、水性ＮａＣｌバッテリー／閃光灯組立品３０８を示す。２つの組立品３０８を接地した黒い筐体に並べて入れた。電解物３１０は、２０００ｍｌのパイレックスビーカー中で室温にて同時に混合した蒸留水（約１７００ｍｌ）及びＮａＣｌ（約９７ｇ）であった。電解物容器３０７の底の中央に温度計のワイヤ３０９を置いた。図１０８は、各電解物容器３０７の外側に位置したアルミホイルの円筒１１０の付いた格納部１１１におけるナトリウムランプ１１２を示し、それは、容器３０７の外側を通って電解物溶液３１０の中に、及び陽極板３０６の外側にナトリウム分光照射を送達することができる。
電解物容器３０７に電解物３１０を充填し、陽極／陰極組立品３０１を電解物３１０の中に下ろし、各組立品３０８の閃光灯３０３を実験の間中スイッチオンにした。電流（ｍＡｍｐｓ）及び温度の最初の測定を行い、次いで４０分毎に再び測定した。
ナトリウムランプは以下のようなサイクルを持たせた。
１．最初の４０分切る
２．２番目の４０分入れる
３．３番目の４０分切る
４．４番目の４０分入れる
結果：図１０９に示すように、ナトリウムランプのスイッチを切ると共に、標準的な最初の電流の上昇が生じた。電流の上昇は、２番目の４０分の間、スイッチを入れたナトリウムランプと共に継続した。しかしながら、８０分でナトリウムランプのスイッチを切ると、電流は上昇を止め、１２０分まで本質的に同じところに留まった。１２０分で再び、ナトリウムランプのスイッチを入れると、電流は再び上昇した。最終的に、ナトリウムランプを切ると、電流は同じままであった。
これらの電流の特徴は、温度に関係しなかった。温度は、８０分と１２０分の間及び１６０分と２００分の間で上昇したが、ナトリウムランプを切ると、電流は上昇しなかったということは、電流の上昇は温度の上昇によるのではなかったことを示唆している。
実施例１４ｂ：
ナトリウム分光照射による塩化ナトリウムバッテリーの電流の増強
図１０７は、水性ＮａＣｌバッテリー／閃光灯組立品３０８を示す。２つの組立品３０８を接地した黒い筐体に並べて入れた。電解物３１０は、２０００ｍｌのパイレックスビーカー中で室温にて同時に混合した蒸留水（約１７００ｍｌ）及びＮａＣｌ（約９７ｇ）であった。図１０８は、各電解物容器３０７の外側に位置したアルミホイルの円筒１１０の付いた格納部１１１におけるナトリウムランプ１１２を示し、それは、容器３０７の外側を通って電解物溶液３１０の中に、及び陽極板３０６の外側にナトリウム分光照射を送達することができる。
電解物容器３０７に電解物３１０を充填し、陽極／陰極組立品３０１を電解物３１０の中に下ろし、各組立品３０８の閃光灯３０３を実験の間中スイッチオンにした。電流（ｍＡｍｐｓ）及び温度の最初の測定を行い、次いで１０分毎に再び測定した。このバッテリの帯電種の移動は、アノードの金属電子の溶解をもたらし、電解質中をマイグレーションし、そしてカソードへの結合的結晶化によって終了する相変化によって達成する。この実施例で用いたスペクトルエネルギーパターションはこれらの相変化を増強した。
ナトリウムランプは以下のようなサイクルを持たせた。
１．０〜４０分切る
２．４０〜７０分切る
２．７０〜１１０分入れる
３．１１０〜１５０分切る
４．１５０〜１９０分入れる
結果：図１１０に示すように、ナトリウムランプのスイッチを切ると共に、標準的な最初の電流の上昇が生じた。電流の上昇率は７０分まで緩やかだった。７０分と１１０分の間でナトリウムランプのスイッチを入れると電流は急速に上昇した。１１０〜１５０分でナトリウムランプのスイッチを切ると、電流上昇は低下した。１５０分でナトリウムランプのスイッチを再び入れると、電流上昇率は再び上がった。
これらの実施例では、ナトリウムの分光エネルギーパターンを用いて電解物における電流を上昇させた。
実施例１５：
腐食
水溶液におけるスチール製カミソリ刃の腐食
以下の実施例１５ａ及び１５ｂについては、以下の装置、材料及び実験手順を利用した。
ａ）装置及び材料
−滅菌水−バイオホワイテイカー、１リットルの透明なプラスチック製のビンに含有され、限外ろ過、逆浸透、脱イオン化及び蒸留により加工された。
−スタンレーユーティリティ刃１１−９２１、１０９５炭素スチール
−ナトリウムランプ、格納部から離れる光に向ける放物状のアルミニウム反射板に取り付けられたストンコ７０ワット高圧ナトリウム安全壁光。ナトリウム電球は、ジェマナムジャソンドによりハンガリーで製作された１２０Ｖ、６０Ｈｚ、１．５ＡのＳ６２型ランプであった。
実施例１５ａ：
蒸留水１０５を入れたビーカー１０４にスチール製カミソリの刃を約４８時間入れた。５本のカミソリ刃３１１ｂを暗所に置き、５本のカミソリ刃３１１ａは、水振動上音と共鳴するナトリウム電子分光にのみ暴露した。図９４は、この実験に使用した実験装置を示す。図１１１は、刃３１１ａと３１１ｂの腐食の量の差異を示す。
結果：暗所に保持したカミソリ刃には事実上、腐食はなかった。ナトリウム電子／水振動上音に暴露されたカミソリ刃は表面の９０％を超えて腐食を呈した。
実施例１５ｂ：
塩化ナトリウム溶液１０５（２５ｇ／１００ｍｌ）のビーカー１０４に１２本のカミソリ刃３１１を入れた。６本のカミソリ刃（３１１ｂ）を暗所に置き、６本のカミソリ刃（３１１ａ）は、ナトリウムランプからのナトリウム電子／水振動上音にのみ暴露した。図９４は、この実験に使用した実験装置を示す。
結果：暗所に保持されたカミソリ刃は（示さず）、その表面の２０〜２５％に軽い腐食を有していた。ナトリウム電子／水振動上音に暴露されたカミソリ刃は、その表面の７０〜７５％に中程度の腐食を呈した（示さず）。
これらの実験では、目標とする分光エネルギーを用いて、溶液の化学的及び物質的な特性を変え、その結果、電気化学反応速度の変化と固形物の腐食を生じた。
本発明は、以下の特定の実施例からより明確に読取られ、より良好に理解される。
実施例１６：
気相反応における物理的触媒のスペクトル触媒による置換
２Ｈ 2 ＋Ｏ 2 ＞＞＞＞白金触媒＞＞＞＞２Ｈ 2 Ｏ
水は、Ｈ2およびＯ2を物理的白金（Ｐｔ）触媒に曝露する方法により生成され得るが、しかし潜在的に危ない爆発の危険を生じる可能性が常にある。この実験は物理的白金触媒を物理的白金触媒のスペクトルパターンを含めたスペクトル触媒で置き換えたが、これらはエネルギーと共振し、そしてそれを水素およびヒドロキシ中間体に移す。
スペクトル触媒を利用して酸素および水素が併合して、水を生成することを実証するために、水の電気分解を実施して、理論量の酸素および水素出発気体を提供する。三首フラスコの外側首部に2個のゴム栓を取り付け、その各々の首に4インチの長さでガラスケースに入れた白金電極を装備した。フラスコに蒸留水を満たし、電極のガラスケースに入れた部分を空気に曝露し、電極のケースに入れない部分を完全に水面下に沈める。中央の首をゴム栓を介して真空管と接続し、これをドライアライトカラムに導いて、生成気体からあらゆる水分を除去した。
系中の全ての気体の真空除去後（約700 mmHgに）、2つの電極に取り付けた12 Vの電源を用いて電気分解を実施した。電気分解を開始後、理論量で水素および酸素ガスが生成した。気体をドライアライトカラムに通し、正および負の圧力計に接続した真空管を通して、密封1,000 ml丸型石英ガラス製フラスコ中に入れた。乾燥コバルトを含入した濾紙の細片を、密封フラスコの底に入れておいた。最初、コバルト紙は青色であったが、これはフラスコ中の水の非存在を示した。周囲空気に曝露した同様のコバルト試験細片も青色であった。
伝統的物理的白金触媒を、フラスコから約1インチ（約2 cm）の位置に置いたフィッシャーサイエンティフィック社製の中空陰極白金ランプ（Fisher Scientific Hollow Cathode Platinum Lamp）からのスペクトル触媒白金電気的周波数（それらの付随する微細および超微細周波数を伴う）に置き換えた。これは、丸型石英ガラス製フラスコ中の酸素および水素ガスがスペクトル触媒からの放射に照射されるのを可能にした。カソードオン中空陰極ランプ供給源（Cathodeon Hollow Cathode Lamp Supply）C６１０を用いて、80％最大電流（12 mAmps）でＰｔランプに電力供給した。丸型石英フラスコの真下に配置したスタイロフォーム容器中のドライアイスを用いて、反応フラスコを冷却し、Ｐｔランプからの熱のあらゆる作用を相殺した。Ｐｔランプを点灯すると、照射2日以内にコバルト紙細片上に顕著な桃色が明らかになったが、これは丸型石英フラスコ中の水の存在を示す。実験室の周囲空気に曝露したコバルト試験細片は、依然として青色のままであった。次の4〜5日間に亘って、コバルト細片上の桃色化領域はより明るく且つより大きくなった。Ｐｔ放射を中止すると、Ｈ2Ｏはコバルト細片から拡散し、それをドライアライトカラムにより取り上げた。次の4〜5日間、石英フラスコ中のコバルト細片の桃色は褪色した。周囲空気に曝露したコバルト細片は青色のままであった。
本実施例では、標的化スペクトルエネルギーを用いて、気相における化学反応に影響を及ぼした。
実施例１７：
液相反応における物理的触媒のスペクトル触媒による置換
Ｈ 2 Ｏ 2 ＞＞＞＞白金触媒＞＞＞＞Ｈ 2 Ｏ＋Ｏ 2
過酸化水素の分解は、触媒の非存在下では非常に遅い反応である。したがって、物理的触媒である微粉砕白金が白金のスペクトルパターンを有するスペクトル触媒に置換され得ることを示す実験を実施した。過酸化水素（3％）を、2本のニップル石英試験管に満たした（ニップル石英試験管は、内径約2.0 mm、長さ約140 mmである上方の毛管部分に向かって約10 mmの長さで細くなっている内径約17 mm、長さ約150 mmの下方部分からなり、Photo Vac Laser石英管で作られていた）。両石英管を、（3％）過酸化水素を約40 mlまで充填した50 mlビーカー溜め中に逆さに入れて、入射光から遮蔽した（アルミ箔で覆った厚紙製円筒）。遮光管の一方を対照として用いた。他方の遮光管を、カソードオン中空陰極ランプ供給源Ｃ６１０を用いた白金（Ｐｔ）用フィッシャーサイエンティフィック中空陰極ランプに、80％最大電流（12 mAmps）で曝露した。約24〜約96時間の範囲の曝露時間で、実験を数回実施した。遮光管を温度の増大に関してモニタリングして（全く認められず）、いかなる反応も熱作用のためでないことを保証した。典型的実験では、本明細書中に上記したように過酸化水素（3％）を用いてニップル管を調製した。上記と同様に両管を光から遮蔽し、Ｐｔ管を白金スペクトル放射に約24時間曝露した。対照管Ａにおける気体生成を、毛管中の長さ約4 mm（即ち約12.5 mm3）と測定し、一方Ｐｔ（試験管Ｂ）中の気体を約50 mm（即ち約157 mm3）と測定した。したがって白金スペクトル触媒は、反応速度を約12.5倍増大した。
次に試験管を切り替えて、試験管Ａを白金スペクトル触媒に約24時間曝露し、一方、試験管Ｂを対照として役立てた。対照（試験管Ｂ）における気体生成を、毛管中の長さ約2 mm（即ち約6 mm3）と測定し、一方Ｐｔ（試験管Ａ）中の気体を約36 mm（即ち約113 mm3）と測定して、反応速度の約19倍の差を得た。
あらゆるランプが同一結果を生じないことを確証するための負の対照として、6 mA（最大電流の80％）を用いて実験を反復した。伝統的反応におけるＮａは水放出水素ガスを伴う反応体であるが、過酸化水素分解の触媒ではない。対照管は、毛管部分の長さ約4 mm（即ち約12 mm3）であると気体を測定し、一方、Ｎａ管気体は長さ約1 mm（即ち約3 mm3）と測定した。これは、スペクトル放射が触媒に取って代わるがしかし、それらは未だ反応体に取って代わることはできない、ということを示した。さらにまた、それは、過酸化水素中に熱およびエネルギーを放出する中空陰極管の使用の単純作用は気泡形成の原因ではないが、しかし代わりに、物理触媒に取って代わるＰｔのスペクトルパターンが反応を引き起こす、ということを示した。
本実施例では、標的化スペクトルエネルギーを用いて、液相における化学反応とその後の気相への転換に影響を及ぼした。
実施例１８：
固相反応における物理触媒のスペクトル触媒による置換
ある種の微生物が銀（Ａｇ）に対する毒性反応を有する、ということはよく知られている。銀電気的スペクトルは本質的には、ＵＶ−ＡおよびＵＶ−Ｂの間にある2つの紫外周波数から成る。ここで本発明により、銀電気的スペクトルで生成される高強度スペクトル周波数は、細菌増殖を抑制する（フリーラジカルの生成により、そして細菌ＤＮＡ損傷を引き起こすことにより）紫外周波数である、と理解される。これらのＵＶ周波数は、本質的には哺乳類細胞に無害である。したがって、銀の既知の医薬的および抗菌的使用はスペクトル触媒作用のためである、と理論づけられた。この点で、銀のスペクトルを放出するスペクトル触媒が微生物に及ぼす毒性または抑制作用を実証することを示す実験を実行した。
標準プレート化技法を用いて、2つのペトリ皿（一方は対照、そして一方はＡｇ）中の標準増殖培地上に細菌培養を載せて、全皿を被覆した。各皿を遮光円筒小室の底に置いた。パターン化スリットを有する遮光箔被覆厚紙円板を各培養プレートに被せた。銀ランプからのスペクトル放出パターンのみがＡｇ培養プレート上の細菌を照射する（即ちパターン化スリットを通して）よう、銀（Ａｇ）用のフィッシャーサイエンティフィック中空陰極ランプをＡｇ曝露小室の上部を通して挿入した。カソードオン中空陰極ランプ供給源Ｃ６１０を用いて、80％最大電流（3.6 mA）でＡｇに電力を供給した。対照はＡｇランプの放出に曝露せず、周囲光を遮断した。対照およびＡｇプレートをともに、種々の実験において約12〜24時間の範囲である銀スペクトル放出曝露時間中、室温（例えば約70〜74度Ｆ）で保持した。その後、両プレートを標準技法（37℃、好気性Forma Scientific Model 3157, 水冷式インキュベーター）を用いて約24時間インキュベートした。
Ａｇランプスペクトル放射の作用に関して、以下の細菌（Microbiology Laboratory at People’s Hospital in Mansfield, Ohio, USから入手した）を試験した：
１．大腸菌；
２．肺炎球菌；
３．黄色ブドウ球菌；および
４．腸チフス菌。
この群は、グラム陽性およびグラム陰性種、ならびに球菌および桿菌を含んだ。結果を以下に示す：
１．対照 −対照は全て、培養プレートを被覆する完全増殖を示した。
２．Ａｇプレート
−Ａｇスペクトル放射パターンに曝露されなかった領域は、完全増殖を示した。
−Ａｇスペクトル放射パターンに曝露された領域は、以下のようであった：
ａ．大腸菌 −増殖せず；
ｂ．肺炎球菌 −増殖せず；
ｃ．黄色ブドウ球菌 −増殖せず；そして
ｄ．腸チフス菌 −増殖を抑制した。
本実施例では、標的化スペクトルエネルギーを用いて、生物学的有機体における化学反応を触媒した。これらの反応は、生物学的有機体の増殖を抑制した。
実施例１９：
物理触媒のスペクトル触媒による置換および生物学的調製物における物理触媒結果との結果比較
銀に対する毒性作用を有するある種の感受性生物体が銀のスペクトルを放出するスペクトル触媒と同様の反応を有することをさらに実証するために、アメリカ培養細胞コレクション（American Type Culture Collection）（ＡＴＣＣ）から培養を入手したが、これは、大腸菌#25922およびクレブシエラ肺炎菌亜種肺炎菌#13883を包含した。対照およびＡｇプレート培養を、上記と同様に実施した。インキュベーション後、両眼顕微鏡を用いてプレートを検査した。大腸菌は、スペクトル銀放出の殺細菌作用に対して中等度の耐性を示し、一方、クレブシエラ菌は中等度の感受性を示した。対照は全て、完全増殖を示した。
したがってＡｇスペクトル触媒を用いて得られるのと同様に物理的銀触媒を用いた同様の結果を実証する実験を実施した。滅菌試験円板を80 ppmコロイド銀溶液中に浸漬した。上記と同様に、同一の2つの生物体を再びプレート化した。コロイド銀試験円板を各Ａｇプレート上に載せ、一方、対照プレートは何も有さなかった。プレートを前記と同様にインキュベートし、両眼顕微鏡下で検査した。コロイド銀大腸菌は物理的コロイド銀の殺細菌作用に対して中等度の耐性を示し、一方、クレブシエラ菌は再び、中等度の感受性を示した。対照は全て、完全増殖を示した。
実施例２０：
スペクトル触媒による物理的触媒の増強
実施例１の場合と同様に、物理的触媒を増強するためのスペクトル触媒を利用して酸素および水素が併合して、水を生成し得ることを実証するために、水の電気分解を実施して、必要な酸素および水素出発気体を提供する。
2個の石英フラスコ（ＡおよびＢ）を、各々それ自体の組の真空および圧力計とともに、ドライアライトカラムの後に別々に接続した。白金粉末（約31 mg）を各フラスコに入れた。フラスコに電気分解により生成された理論量のＨ2およびＯ2を充填して、120 mm Hgとした。フラスコを、コックにより電気分解系から、そして互いから分離した。各フラスコ中の圧力を、反応が物理的白金触媒を介して進行したような時間に亘って記録した。反応は3モルの気体（即ち２モルのＨ2および１モルのＯ2）を併合して、2モルのＨ2Ｏを生成する。これは、モル濃度を低減し、それゆえ反応の進行は、理想気体法則（ＰＶ＝ｎＲＴ）によりモル濃度「ｎ」に比例する圧力「Ｐ」の低減によりモニタリングし得る。このようにして反応の基線速度を得た。さらに、試験を反復して、各フラスコにＨ2およびＯ2を充填して、220 mm Hgとした。物理的触媒のみによる反応の触媒は、2つの基線反応曲線を生じたが、これらはフラスコＡおよびＢ間、ならびに110 mmおよび220 mm Hg試験の両方に関して良好に一致した。
次に、フラスコＡから約2 cmに配置した実施例１の場合と同様の２つの平行フィッシャーサイエンティフィック中空陰極白金ランプからのスペクトル触媒白金放出を用いて、フラスコＡにおける伝統的物理的白金触媒を増強した。試験を上記と同様に反復して、2つのフラスコを互いから分離し、そして各々における圧力低減により反応の速度をモニタリングした。フラスコＢは、対照フラスコとして役立てた。フラスコＡにおいて、酸素および水素ガスならびに物理的白金触媒を、Ｐｔランプスペクトル触媒からの放出により直接照射した。
対照フラスコＢにおける反応速度は、先の基線速度と良好に一致した。物理的白金触媒が白金スペクトルパターンにより増強されるフラスコ「Ａ」における反応速度は、60％の全体的平均増大を示し、基線およびフラスコＢを上回る70％の最大増大を示した。
本実施例では、標的化スペクトルエネルギーを用いて、気相（不均質）結晶化反応系における固体触媒の化学反応特性を変えた。
実施例２１：
微細構造ヘテロダイン化周波数による物理的触媒の置換および微細構造周波数による物理的触媒の置換
α回転−振動定数
本明細書中に上記したように、水を電気分解して、理論量の水素および酸素気体を生成した。さらにドライアイス冷却ステンレススチールコイルを、ドライアライトカラムの直ぐ後に置いた。系中の全ての気体の真空除去後、2つの電極に取り付けた12 V電源を用いて電気分解を成し遂げて、水素および酸素ガスを生成した。ドライアライトカラムに通した後、水素および酸素ガスを、正および負の圧力計に接続した真空管に通し、ドライアイス冷却ステンレススチールコイルを通して、次に1,000 ml丸型石英フラスコに入れた。乾燥（青色）コバルトを含浸させた濾紙の細片 を、水の存在または非存在の指標として、石英フラスコの底に置いた。
系全体を真空排出して、大気圧より低い約700 mm Hgの圧力にした。電気分解を実施し、理論量の水素および酸素ガスを生成して、大気圧より高い約220 mm Hgの圧力を生じた。ここで水素および酸素ガスを含有する石英フラスコの中央を、HP 83350B Sweep Oscillator、HP 8510B Network AnalyzerおよびHP 8513A Reflection Transmission Test Setを含むヒューレット パッカード（Hewlett Packard）マイクロ波分光分析系から放出される連続マイクロ波電磁線で、約12時間照射した。用いた周波数は21.4 GHzで、これは、ヒドロキシ中間体の微細分割定数、α回転−振動定数に対応し、したがってヒドロキシラジカルに関する調波共振ヘテロダインである。コバルト細片は色が桃色に強く変わったが、これは石英フラスコ中の水の存在を示し、その生成は、ヒドロキシラジカルに関する調波共振ヘテロダイン周波数により触媒された。
本実施例は、標的化スペクトルエネルギーを用いて、気相化学反応を制御した。
実施例２２：
超微細分割周波数による物理的触媒の置換
その中に周囲光が存在せず、そして全体的に暗くし得る実験用暗室を調製した。遮蔽地下室（エース遮蔽室、Ace, Philadelphia, PA, US、モデルＡ６Ｈ３−１６；幅８フィート、長さ１７フィートおよび高さ８フィート（約２メートル×5.2 メートル×2.4メートル）銅網）を、暗室内部に設備した。
過酸化水素（3％）を、ニップル石英試験管中に入れて、次にこれを、本明細書中により詳細に記載しているように、（3％）過酸化水素を充填したビーカー中に逆さに入れた。試験管を暗室中で約18時間静止させて、非金属遮光フードで被覆した（試験管を光に曝露せずに部屋に入れるように）。次にニップル管中の気体の基線測定を実施した。
3本のニップルＲＦ管を遮蔽室中の木製格子台上に、約6.5 MHzの中心周波数を用いて、周波数放出アンテナ（銅管、直径15 mm、八角形外周4.7 m）から、それぞれ約107 cm、187 cmおよび312 cmの距離に対応して、格子4、54および127の中心に置いた。25ワット、17 MHzの信号をアンテナに送信した。この周波数は、過酸化水素の解離における過渡体である水素原子の超微細分割周波数に対応する。アンテナをBK Precision RF 信号発生器モデル2005Ａにより連続的に脈動させて、Amplifier Research増幅器モデル25Ａ−100により増幅した。対照管を、暗室中の遮蔽室の真横の木製カート上に載せた。全ての管を非金属遮光フードで被覆した。
約18時間後、ニップル管中での過酸化水素の解離からの気体生成およびその結果としての酸素生成を測定した。アンテナに最も近いＲＦ管は毛管中に長さ11 mmの気体を生成し（34 mm3）、アンテナに中間距離の管は長さ5 mm（10 mm3）の気体を生成し、アンテナから最も離れたＲＦ管は気体を生成しなかった。対照管は、1 mmの気体を生成した。したがって、水素に関するＲＦ超微細分割周波数は反応速度を約5〜10倍増大する、と結論づけ得る。
本実施例では、標的化スペクトルエネルギーを用いて、液相における化学反応を制御して、気相への転換を生じた。
実施例２３：
磁場による物理的触媒の置換
上記のように、過酸化水素（15％）をニップル石英管中に入れて、これを次に（15％）過酸化水素を充填したビーカー中に逆さに入れた。試験管を暗室中の遮蔽ケージ中の木製台上で約4時間静止させた。次にニップル管中の気体の基線測定を実施した。
暗室中で、遮蔽ケージに入れたままで、2本の対照管を対照として木製台上に放置した。2本の磁場管をETS Helmholz単一軸コイル、モデル6402、1.06 ガウス／アンペアの中央プラットホーム上に載せて、BK Precision 20 MHz スイープ/ファンクションジェネレーターモデル4040により約83 Hzで脈動させた。ファンクションジェネレーターの電圧出力を調整して、Holaday Model HI-3627、3軸ＥＬＦ磁場メーターおよびプローブにより測定されるような、Helmholtz Coilの中心プラットホーム上に約19.5 ミリガウスの交流磁場を生じた。過酸化水素の解離における過渡体である水素原子は、この適用周波数および適用磁場強度で、ゼーマン分割を介して核磁気共振を示した。したがって交流磁場の周波数は、水素過渡体と共振性であった。
約18時間後、ニップル管中での過酸化水素の解離からの気体生成およびその結果としての酸素生成を測定した。対照管は平均で約180 mm気体生成（540 mm3）であったが、一方、交流磁場に曝露した管は約810 mmの気体（2,430 mm3）を生成し、アンテナに中間距離の管は長さ5 mm（10 mm3）の気体を生成し、約4倍の反応速度の増大を生じた。
実施例２４：
電場による反応の負触媒
本明細書中で上記により詳細に記載したように、過酸化水素（15％）を4本のニップル石英管中に入れて、これを過酸化水素（15％）充填ビーカー中に逆さに入れた。試験管を暗室中の遮蔽室中の木製台上に載せた。4時間後、管の毛管部分の気体の基線測定を実施した。
Amplifier Research自給自足型電磁方式セル（「ＴＥＭ」）モデルＴＣ1510Ａを、暗遮蔽室中に入れておいた。BK PrecisionＲＦ信号発生器、モデル2005ＡおよびAmplifier Research増幅器モデル25Ａ100により、約133 MHzの正弦波信号をＴＥＭセルに提供した。信号発生器および増幅器における出力レベルを調整して、下部小室の中心に置いたHoladay Industries電場プローブ、モデル4433ＧＲＥにより測定されるような、ＴＥＭセルの中心に約5 V/ｍの電場（Ｅ場）を生成した。
過酸化水素充填管のうちの2本を、遮蔽室の壁から約35 cmであるＴＥＭセルの上部小室の中央に置いた。他の2本の管は対照として役立て、これも遮蔽暗室の同一壁から約35 cmの木製台上に載せて、Ｅ場プローブ測定により確証されるように周囲電場が存在しないよう、ＴＥＭセルの直ぐ近くから取り除いた。
ＴＥＭに送達される133 MHzの交流正弦波信号は、室温での典型的線幅周波数（例えば約100 KHz）を十分に上回り、以下の：
ΔＥ＝ｃＥ3/4
（式中、Ｅはcm-1でのエネルギーの変化であり、ｃは水素状態ｎ＝20に関して7.51+/-0.02であり、そしてＥは（Kv/cm）2での電場強度である）から得られるような水素原子のｎ＝20 Ryderg状態と共振性であると理論づけられた。
電場への曝露の約5時間後、Ｅ場に付された試験管中の平均気体生成は約17.5 mmであり、一方、対照試験中の平均気体生成は約58 mmであった。
いかなる特定の理論または説明と結びつけて考えたくはないが、交流電場は水素原子の高エネルギーレベルと共振して負のシュタルク効果を生じ、それにより反応を負に触媒する。
実施例２５：
スペクトル触媒を用いて反応体／過渡体を照射することによる物理的触媒の増強
本明細書中で上記により詳細に記載したように電気分解により理論量で、水素および酸素ガスを生成した。ドライアイス中で冷却したステンレススチールコイルを、ドライアライトカラムの直ぐ後に置いた。正および負の圧力計をコイルの後に接続し、次に1,000 ml丸型石英フラスコを第二組の圧力計と順次接続した。
各実験実行の開始時に、系全体を真空排出して、圧力を約−650 mm Hgにした。系を約15分間密封して、生じた真空と接続完全性の保持を確証した。上記と同様に、水素および酸素ガスを生成するための水の電気分解を実施した。
上記と同様に、最初に約10 mgの微粉砕白金を丸型石英フラスコ中に入れた。反応体気体を白金上で反応させて、経時的に圧力低下率を増大することにより反応速度をモニタリングした。出発圧力はおよそ90台半ばのmm Hg正圧であり、そして最終圧力は測定が実施されたときの量を上回るおよそ30台前半の値であった。2つの対照実験を実施したが、反応速度は約0.47 mm Hg／分および約0.48 mm Hg／分であった。
第三の実験のために、上記と同様に単一白金ランプを適用したが、但し、操作電流は約8 mAに低減し、ランプは、反応体／過渡体気体のみを照射し、物理的白金触媒を照射しないためにフラスコの中央を通して配置した。上記と同様に反応速度を確定し、約0.63 mm Hg／分であることが判明し、増加率は34％であった。
実施例２６：
物理的活性抑制剤の触媒パターンによる反応の見掛けの無力化
段階的白金物理触媒上での水素および酸素ガスの水への転換は、金により無力化されることが既知である。この白金触媒反応への金の付加は、反応速度を約95％低減する。金は白金結合部位の約1/6のみを遮断し、これは、従来技術によれば、物理的触媒をこの程度に活性抑制するために遮断される必要がある。したがって、物理的金と物理的白金および／または結晶化反応系とのスペクトル相互作用も、反応に及ぼす金の活性抑制作用に関与し得る、と理論づけた。さらに、物理的白金により触媒される反応への金スペクトルパターンの付加も反応を活性抑制し得る、と理論づけた。
より詳細に上記したように、電気分解により水素および酸素ガスを生成した。微粉砕白金約15 mgを丸型石英フラスコに付加した。出発圧力はおよそ90台のmm Hg正圧であり、そして最終圧力は測定が実施されたときの量を上回るおよそ20台のmm Hgであった。反応速度を上記と同様に確定した。第一対照実験は、約0.81 mm Hg／分の反応速度を明示した。
第二実験において、丸型フラスコのほぼ中央を通して、約8 mA（最大電流の80％）の操作周波数で、上記と同様にフィッシャー中空陰極金ランプを適用した。反応速度は約0.87 mm Hg／分に増大した。
次に、同一反応フラスコならびに金スペクトルパターンに曝露されたフラスコ中においてあった物理的白金で、第三実験を実施した。反応速度は約0.75 mm Hg／分に低減した。
本実施例では、標的化スペクトルエネルギーを用いて、環境反応状態を制御（活性抑制）し、そして不均質触媒結晶化反応系における物理的触媒の化学反応特性を変えた。
これらの実施例では、ターゲットスペクトルエネルギーを用いて溶液の化学的及び材料物性を変更させて、電気化学的反応速度及び固体の腐食を変更させた。

Claims (6)

  1. 結晶化反応系における結晶の成長方法であって、以下の：
    少なくとも1つのスペクトルエネルギーパターンを用いて前記結晶化反応系における少なくとも1つの関与体を標的化して、前記結晶化反応系における少なくとも1つの構成成分の生成、刺激および安定化のうちの少なくとも1つを生じる過程を包含する方法。
  2. 結晶化反応系における少なくとも1つのコンディショニングできる関与体のコンディショニング方法であって、以下の：
    少なくとも１つのコンディショニングできる関与体に少なくとも１つのコンディショニング周波数を適用して、少なくとも１つのコンディショニングされた関与体の生成、刺激および安定化のうちの少なくとも１つを生じ、それにより前記少なくとも１つのコンディショニング周波数が、直接共振コンディショニング周波数、調波共振コンディショニング周波数および非調波ヘテロダインコンディショニング共振周波数からなる群から選択される少なくとも１つの周波数を含み、そして
    前記結晶化反応系における少なくとも1つの反応の速度を増強するために前記結晶化反応系において前記コンディショニングされた関与体を用いることを包含する方法。
  3. 前記コンディショニングされた化関与体が前記結晶化反応系中の少なくとも１つの関与体と共振的にエネルギーを伝達して、前記結晶化反応系における少なくとも１つの反応経路に影響を及ぼす請求項２記載の方法。
  4. 少なくとも１つのスペクトルエネルギーパターンを前記結晶化反応系に適用することをさらに包含する請求項３記載の方法。
  5. 前記結晶化反応系における少なくとも１つの反応の速度が加速される請求項４記載の方法。
  6. 物理的触媒を増大することによるスペクトル触媒を用いた結晶化反応系における特定の反応経路に影響を及ぼす方法であって、以下の：
    少なくとも１つのエネルギー放出源を用いて物理的触媒のスペクトルパターンの少なくとも一部を倍加して、触媒的スペクトルパターンを生成し、そして
    結晶化反応系における少なくとも１つの反応を触媒するのに十分な強度で、そして十分な期間、触媒的スペクトルパターンの少なくとも一部を結晶化反応系に適用する過程を包含する方法。
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