JP2020511734A - 電磁流体力学的電気パワー発生器 - Google Patents

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Abstract

（ｉ）ユニークな分析及び分光学的特徴により識別可能なハイドリノを形成する原子水素の触媒作用のための少なくとも１つの反応セル、（ｉｉ）Ｈ２Ｏ触媒又はＨ２Ｏ触媒の源；原子水素又は原子水素の源；Ｈ２Ｏ触媒又はＨ２Ｏ触媒の源及び原子水素又は原子水素の源を形成する反応物；及び反応混合物の導電性を高める溶融金属；から選択される少なくとも２つの要素を含む反応混合物、 （ｉｉｉ）複数の溶融金属流を交差させる電磁ポンプのような少なくとも１つのポンプを含む溶融金属噴射システム、（ｉｖ）ハイドリノ反応の高反応速度を開始しプラズマを点火し複数の交差溶融金属流に低電圧高電流の電気エネルギーを供給する電気的パワー源及びハイドリノ形成によるエネルギーゲインを含む点火システム、（ｖ）プラズマに供給されるＨ２及びＯ２の源、（ｖｉ）溶融金属回収システム、及び（ｖｉｉ）（ａ）集光熱光起電力セルを用いてセルの黒体放射体からの高パワー光出力を電気に変換すること、又は（ｂ）電磁流体力学的コンバーターを用いてエネルギープラズマを電気にすること、ができるパワー・コンバーターを含む、電気的な及び熱的なパワーの少なくとも１つを供給するパワー発生器。

Description

関連出願の相互参照
この出願は、２０１７年２月１２日に提出された米国仮出願第６２／４５７，９３５号、２０１７年２月２１日に提出された６２／４６１，７６８、２０１７年２月２６日に提出された６２／４６３，６８４、２０１７年４月４日に提出された６２／４８１，５７１の利益を主張する、６２／５１３，２８４、２０１７年５月３１日、６２／５１３，３２４、２０１７年５月３１日、６２／５２４，３０７、２０１７年６月２３日、６２／５３２，９８６、２０１７年７月１４日、６２／５３７，３５３、２０１７年７月２６日、６２／５４５，４６３、２０１７年８月１４日、６２／５５６，９４１、２０１７年９月１１日、６２／５７３，４５３、２０１７年１０月１７日、６２／５８４，６３２、２０１７年１１月１０日、６２／５９４，５１１、２０１７年１２月４日、６２／６１２，３０４、２０１７年１２月２９日、及び６２／６１８，４４４、２０１８年１月１７日、これらはすべて参照により本明細書に組み込まれる。
開示は、パワー発生（ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）の分野に、そして、特に、システム、装置、及びパワーの発生のための方法に関する。より具体的には、本開示の実施例は、光パワー、プラズマ、及び熱的パワーを生成し、電磁流体力学的パワー・コンバーター、光―電気パワー・コンバーター、プラズマ−電気パワー・コンバーター、フォトン−電気パワー・コンバーター、又は熱−電気パワー・コンバーターを介して電パワーを生成するパワー発生装置及びシステム、並びに関連する方法に関する。加えて、本開示の実施例は、光起電力パワー・コンバーターを用いて、光パワー、機械的パワー、電気パワー、及び／又は熱パワーを発生させるために、水又は水ベースの燃料源の点火を使用するシステム、装置、及び方法を記述する。これら及び他の関連する実施例は、本開示において詳細に記述される。
パワー発生は、プラズマからのパワーを利用して、多くのフォームを取ることができる。プラズマの成功裏の商業化は、プラズマを効率的に形成することができ、そして、生成されたプラズマのパワーを捕獲することができるパワー発生システムに依存するかもしれない。
ある燃料の点火の間にプラズマが形成されるかもしれない。これらの燃料は、水又は水ベースの燃料源を含むことができる。点火の間、電子が剥奪された原子のプラズマ・クラウドが形成され、及び、高光パワーが開放されるかもしれない。そのプラズマの高光パワーは、本開示の電気コンバーターによって利用され得る。イオン及び励起状態原子は、再結合し、電子緩和を受けて、光パワーを発することができる。その光パワーは、光起電力技術で電気に変換され得る。
本開示の特定の実施例は、パワー発生システムに関するが、そのパワー発生システムは、燃料を点火しプラズマを生成するように燃料にパワーをデリバリするように構成される固体又は溶融金属電極のような複数の電極と；電気的エネルギーを複数の電極にデリバリするように構成される電気的パワー源と；高温高圧プラズマを受け取るように配置される少なくとも１つの電磁流体力学的パワー・コンバーター又は少なくとも複数のプラズマ・フォトンを受け取るように配置される少なくとも１つの光起電力（「ＰＶ」）パワー・コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）と；を含む。
ある実施例において、電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも一方を生成するＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー・システムは、大気圧未満、大気圧、又は大気圧超の圧力を維持することができる少なくとも１つの槽と；（ｉ）発生期のＨ２Ｏを含む、少なくとも１つの触媒又は触媒の源、（ｉｉ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、（ｉｉｉ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、（ｉｖ）溶融金属、を含む反応物と；それぞれがポンプ及び噴射器チューブを含む少なくとも２つの溶融金属リザーバーを含む溶融金属噴射システムと；電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも一方を生成するための反応物の反応において消費される反応物を補充するための少なくとも１つの反応物供給システムと；それぞれ電磁ポンプを含む少なくとも２つの溶融金属リザーバーに反対の電圧を供給する電気的パワーの源を含む少なくとも１つの点火システムと；及び、光及び熱の出力の少なくとも１つを電気的エネルギー及び／又は熱的エネルギーにする少なくとも１つのパワー・コンバーター又は出力システムと；を含む。
ある実施例において、溶融金属は、当技術分野で知られている如何なる導電性金属又は合金を含んでよい。溶融金属又は合金は、低融点を有してよい。代表的な金属及び合金は、ガリウム、インジウム、スズ、亜鉛、及びガリンスタン合金であるが、ここで、典型的な共晶混合物の例は、６８％Ｇａ、２２％Ｉｎ、及び１０％Ｓｎ（重量で）であるが、割合は６２〜９５％Ｇａ、５〜２２％Ｉｎ、０〜１６％Ｓｎ（重量で）であってもよい。対応する金属酸化物を形成するように金属が酸素及び水の少なくとも一方と反応するある実施例において、ハイドリノ反応混合物は、溶融金属、金属酸化物、及び水素を含んでもよい。金属酸化物は、ＨＯＨ触媒を形成するための酸素の源として機能してもよい。酸素は、金属酸化物とＨＯＨ触媒との間で再利用され、ハイドリノを形成するために消費された水素が再供給される。
溶融金属噴射システムは、槽の内部で交差する溶融金属の流れ（ｓｔｒｅａｍｓ）を噴射する電磁ポンプをそれぞれ含む少なくとも２つの溶融金属リザーバーを含んでよいが、ここで、各リザーバーは、入口ライザ・チューブを含む溶融金属レベルコントローラーを含んでよい。点火システムは、点火を含む反応物の反応により槽内でプラズマを形成させるように、溶融金属の交差する流れ（ストリーム）を通して電流及び電力（パワー）の流れを供給する電磁ポンプをそれぞれ含む少なくとも２つの溶融金属リザーバーに反対の電圧を供給する電気的パワーの源を備えてもよい。点火システムは、（ｉ）電磁ポンプをそれぞれ含む少なくとも２つの溶融金属リザーバーに反対の電圧を供給する電気的パワーの源、及び、（ｉｉ）電磁ポンプをそれぞれ含む少なくとも２つの溶融金リザーバーから噴射される溶融金属の少なくとも２つの交差する流れ、を含んでよいが、ここで、電気的パワーの源は、プラズマを形成させるため反応物に反応させるに十分な電気的エネルギーのショート・バーストをデリバリすることができる。その反応物がプラズマを形成するように反応させられるのに十分な高電流電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気的パワーの源は、少なくとも１つのスーパーキャパシタを含んでもよい。各電磁ポンプは、（ｉ）電極を介して溶融金属に供給されるＤＣ又はＡＣ電流源、及び一定又は同相の交流ベクトル交差磁場の源を含むＤＣ又はＡＣ伝導タイプ、又は、（ｉｉ）金属内に交流電流を誘導する溶融金属の短絡ループを通る交流磁場の源、及び同相の交流ベクトル交差磁場の源を含む誘導タイプ、の１つを含んでよい。ポンプ及び対応するリザーバー少なくとも１つの結合、又は、槽、噴射システム、及びコンバーターを含む部品間のもう１つの結合は、ガスケットは炭素を含んでもよいところ、ウェットシール、フランジ及びガスケットシール、接着剤シール、及びスリップナットシール（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｓｅａｌ）の少なくとも１つを含んでもよい。溶融金属点火システムのＤＣ又はＡＣ電流は、１０Ａから５０，０００Ａの範囲内であってもよい。溶融金属点火システムの回路は、点火が更に０Ｈｚから１０，０００Ｈｚの範囲内の点火頻度を引き起こすようにさせるように、溶融金属流（ストリーム）の交差によって閉じられてもよい。誘導タイプ電磁ポンプは、溶融金属の短絡ループを形成するセラミックチャンネルを備えてもよい。パワー・システムは、溶融金属を対応する固体金属から形成する誘導結合ヒーターを更に備えてもよいが、ここで、溶融金属は、銀、銀−銅合金、及び銅の少なくとも１つを含んでもよい。パワー・システムは、真空ポンプ及び少なくとも１つの冷却器を更に備えてもよい。パワー・システムは、熱光起電力コンバーター、光起電力コンバーター、光電子コンバーター、電磁流体力学的コンバーター、プラズマダイナミック・コンバーター、熱電子コンバーター、熱電コンバーター、スターリングエンジン、ブレイトンサイクルエンジン、ランキンサイクルエンジン、及び熱エンジンの群の少なくとも１つ、ヒーター、及びボイラーのような、反応パワー出力の出力システム又はパワー・コンバーターの少なくとも１つを含んでよい。ボイラーは、放射ボイラーを含んでもよい。反応槽の一部は、１０００Ｋから３７００Ｋの範囲内の温度で維持されてよい黒体放射体を備えてもよい。パワー・システムのリザーバーは窒化ホウ素を含んでよく、黒体放射体を含む槽の一部部分は炭素を含んでよく、そして、溶融金属と接触する電磁ポンプ部品（パーツ）は耐酸化性金属又はセラミックを含んでよい。ハイドリノ反応の反応物は、メタン、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、酸素、及び水の少なくとも１つを含んでもよい。反応物の供給により、メタン、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、酸素、及び水のそれぞれを０．０１Ｔｏｒｒから１Ｔｏｒｒの範囲内の圧力に維持してもよい。熱光起電力コンバーター又は光起電力コンバーターに向けられるパワー・システムの黒体放射体によって放射される光は、主に可視光及び近赤外光を含む黒体放射であり、光起電力セルは、結晶シリコン、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、ヒ化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）、ヒ化インジウムガリウムアンチモン（ＩｎＧａＡｓＳｂ）、リン化ヒ化アンチモン（ＩｎＰＡｓＳｂ）、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓ／Ｇｅ、ＩｎＡｌＧａＰ／ＡｌＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓＳｂ／Ｇｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／ＳｉＧｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｇｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ／ＳｉＧｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ／Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ／ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ−ＧａＡｓ−ｗａｆｅｒ−ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ−Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ−Ｇｅ、及び ＧａＩｎＰ−ＧａＩｎＡｓ−Ｇｅから選択される少なくとも１つの化合物を含む集光セルであってもよい。反応プラズマによって放出され、熱光起電力コンバーター又は光起電力コンバーターに向けられる光は、主に紫外線であり、光起電力セルは、第ＩＩＩ族窒化物、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＧａＡｌＮ、及びＩｎＧａＮから選択される少なくとも１つの化合物を含む集光セルであってもよい。
ある実施例において、ＰＶコンバーターは、ＰＶセルへのＵＶウィンドウを更に備えてもよい。ＰＶウィンドウは、黒体放射体の少なくとも一部分を置き換えてもよい。ウィンドウは、紫外線に対して実質的に透明であってもよい。ウィンドウは、溶融金属との濡れに耐性があってもよい。ウィンドウは、溶融金属の融点を超えて及び溶融金属の沸点を超えての少なくとも１つである温度で作動してもよい。典型的なウィンドウは、サファイア、石英、ＭｇＦ２、及び溶融シリカである。ウィンドウは冷却されてもよく、作動中又はメンテナンス中にクリーニングする手段を備えてもよい。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ウィンドウ及びＰＶセルの少なくとも１つとの接触を回避する領域内にプラズマを閉じ込めるため、電場及び磁場の少なくとも１つの源を更に備えてもよい。源は、電気集塵システムを備えてもよい。源は、磁気閉じ込めシステムを備えてもよい。プラズマは重力によって閉じ込められてよいが、ここで、ウィンドウ及びＰＶセルの少なくとも１つは、プラズマ生成の位置について妥当な高さにある。
その代わりに、電磁流体力学的パワー・コンバーターは、反応槽に接続されたノズル、電磁流体チャネル、電極、磁石、金属回収システム、金属再循環システム、熱交換器、及びオプションとしてガス再循環システムを備えてもよいが、ここで、反応物は、Ｈ２Ｏ蒸気、酸素ガス、及び水素ガスの少なくとも１つを含んでよい。反応物の供給により、Ｏ２、Ｈ２、及び反応生成物Ｈ２Ｏのそれぞれを０．０１Ｔｏｒｒから１Ｔｏｒｒの範囲の圧力に維持してもよい。電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも一方を生成するため反応物の反応で消費される反応物を補充する反応物供給システムは、Ｏ２及びＨ２ガス供給の少なくとも１つと、ガスハウジングと、反応槽、電磁流体チャネル、金属回収システム、及び金属再循環システムの少なくとも１つの壁内の選択的ガス透過膜と、Ｏ２、Ｈ２、及びＨ２Ｏ分圧センサーと、流量（フロー）コントローラーと、少なくとも１つのバルブと、及びＯ２及びＨ２圧力の少なくとも１つを維持するためのコンピューターと、を含んでもよい。ある実施例において、パワー・システムの少なくとも１つの構成要素（コンポーネント）は、セラミックを含んでよいが、ここで、そのセラミックは、金属酸化物、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、ハフニア、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、二ホウ化ジルコニウム、及び窒化ケイ素の少なくとも１つを含んでよい。溶融金属は銀を含んでもよく、電磁流体力学的コンバーターは、リザーバー、反応槽、電磁流体力学的ノズル、及び電磁流体力学的チャネルの少なくとも１つに供給される銀粒子のエアロゾルを形成するため酸素の源を更に含んでもよいが、ここで、反応物供給システムは、追加的に、銀のエアロゾルを形成するため酸素の源を供給及び制御してもよい。溶融金属は銀を含んでもよい。電磁流体力学的コンバーターは、リザーバー及び槽のうちの少なくとも一方の中で銀と接触する周囲ガスを含むセルガスを更に含んでもよい。パワー・システムは、銀エアロゾルを形成するため溶融銀と接触するセルガスの流れ（フロー）を維持する手段を更に備えてもよいが、ここで、セルガスの流れ（フロー）は、強制ガス流（フロー）及び対流ガス流（フロー）の少なくとも一方を含んでもよい。セルガスは、希ガス、酸素、水蒸気、Ｈ２、及びＯ２の少なくとも１つを含んでもよい。セルガス流（フロー）を維持する手段は、電磁流体力学的ガスポンプ又はコンプレッサーのようなガスポンプ又はコンプレッサー、電磁流体力学的コンバーター、及び溶融金属噴射システム及びプラズマの少なくとも１つにより引き起こされる乱流の少なくとも１つを含んでもよい。
パワー・システムの誘導型電磁ポンプは、金属再循環システムのポンプを含む第１段を含む２段ポンプを含んでもよく、そして、第２段は、槽の内部で他と交差する溶融金属の流れ（ストリーム）を噴射するため金属噴射システムのポンプを含む。点火システムの電気的パワーの源は、点火電流を含む金属内に交流電流を生成する溶融金属の短絡ループを通る交流磁場の源を含んでもよい誘導点火システムを含んでもよい。交番磁場の源は、変圧器（トランス）の電磁石及び変圧器（トランス）の磁気ヨークを含む一次変圧器（トランス）巻線を含んでもよく、そして、銀は、一次トランス巻線を囲み、誘導電流ループを含む単巻き短絡巻線のような二次変圧器（トランス）巻線として少なくとも部分的に機能してもよい。リザーバーは、電流ループがトランスヨークを囲むように２つのリザーバを接続する溶融金属交差接続チャネルを含んでもよいが、ここで、誘導電流ループは、リザーバー内に含まれる溶融銀、交差接続チャネル、噴射チューブ、及び、誘導電流ループを完成させるため横切る溶融銀の噴射された流れ（ストリーム）を含む。
ある実施例において、エミッタは、電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも一方を生成するが、ここで、エミッタは、大気圧より低い、大気圧、又は大気圧より高い圧力を維持できる少なくとも１つの槽と； 反応物と、ここで、その反応物は、ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、そしてｃ）槽の壁を透過するかもしれない原子水素又は原子水素の少なくとも１つの源、ｄ）銀、銅、銀−銅合金のような溶融金属、及び、ｅ）ＣＯ２、Ｂ２Ｏ３、ＬｉＶＯ３、及びＨ２と反応しない安定な酸化物の少なくとも１つのような酸化物、を含み； 溶融金属リザーバー及び電磁ポンプを含む、少なくとも１つの溶融金属噴射システムと； 反応物をして発光プラズマ及び熱放出プラズマの少なくとも一方を形成させるため電気的パワーの源を含む少なくとも一つの反応物点火システムと、ここで、電気的パワーの源はパワー・コンバーターから電気的パワーを受け取り； 溶融金属及び酸化物を回収するシステムと； 光及び熱出力の少なくとも１つから電気的パワー及び／又は熱的パワーへの少なくとも１つのパワー・コンバーター又は出力システムと、ここで、溶融金属点火システムは少なくとも１つの点火システムを含み、その点火システムは、ｉ）ａ）溶融金属を閉じ込めるための少なくとも１セットの耐熱金属又は炭素電極、ｂ）気絶縁された溶融金属リザーバーから電磁ポンプによってデリバリされる溶融金属流（ストリーム）及び耐熱金属又は炭素電極、及び、ｃ）複数の電気絶縁された溶融金属から少なくとも２つの電磁ポンプによってデリバリされた少なくとも２つの溶融金属流（ストリーム）、からなる群からの電極と、並びに、ｉｉ）溶融金属点火システム電流は５０Ａから５０，０００Ａの範囲であるところ、反応物を反応させてプラズマを形成するのに十分な高電流電気的エネルギーをデリバリするための電気的パワーの源と、を含み； 溶融金属噴射システムは、ベクトルのクロス積の電流成分を供給するため磁場及び電流源を供給する少なくとも１つの磁石を含む電磁ポンプを含み； 溶融金属リザーバーは誘導結合ヒーターを含み；
エミッタは、重力下で溶融物に流れを提供できる壁及び槽と連通するリザーバーの少なくとも１つのような溶融金属及び酸化物を回収するシステムを備え、及び、リザーバー内に金属を収集させる槽よりも低温でリザーバー維持するため冷却システムを更に備え； 大気圧未満、大気圧、又は大気圧超の圧力を維持することができる槽は、高温黒体放射体を含む内部反応セル及び大気圧未満、大気圧、又は大気圧超の圧力を維持することができる外側チャンバーを含み； 黒体放射体は、１０００Ｋから３７００Ｋの範囲内の温度に維持され； 黒体放射体を含む内部反応セルは、カーボン又はＷのような耐火材料を含み； セルの外部から放出された黒体放射は、光−電気パワー・コンバーターに入射し； 反応パワー出力の少なくとも１つのパワー・コンバーターは、熱光起電力コンバーター及び光起電力コンバーターの少なくとも１つを含み； セルから放出される光は、主に可視光及び近赤外光を含む黒体放射であり、そして、光起電力セルは、結晶シリコン、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、インジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）、インジウムガリウムヒ化アンチモン（ＩｎＧａＡｓＳｂ）、及びリン化インジウムヒ化アンチモン（ＩｎＰＡｓＳｂ）から選択される少なくとも１つの化合物、第ＩＩＩ／Ｖ族半導体、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓ／Ｇｅ；ＩｎＡｌＧａＰ／ＡｌＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓＳｂ／Ｇｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／ＳｉＧｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｇｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ／ＳｉＧｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ／Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ／ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ−ＧａＡｓ−ウェーハ−ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ−Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ−Ｇｅ；及びＧａＩｎＰ−ＧａＩｎＡｓ−Ｇｅを含む集光セルであり、そして、パワー・システムは、真空ポンプ及び少なくとも１つの熱除去システムを更に備え、黒体放射体は、黒体温度センサー及びコントローラーを更に備える。オプションとして、エミッタは、少なくとも１つの追加の反応物噴射システムを備えてもよく、ここで、追加の反応物は、ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、及び、ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、を含む。追加の反応物噴射システムは、コンピューター、Ｈ２Ｏ及びＨ２圧力センサー、及びマス・フロー・コントローラー、ポンプ、シリンジポンプ、及び高精度電子的に制御可能なバルブからなる群の少なくとも１つ又はそれ以上を含むフロー・コントローラーの少なくとも１つを含み、ここで、そのバルブは、ニードル弁、プロポーショナル電子バルブ、及びステッパ―・モーター・バルブの少なくとも１つを含み、追加の反応物噴射システムは、Ｈ２Ｏ蒸気圧を０．１Ｔｏｒｒから１Ｔｏｒｒの範囲に維持する。
ある実施例において、Ｈをハイドリノに変換することによりパワーを生成する発生器は、水素から以下の生成物の少なくとも１つを生成してもよいが、それらは、
ａ）０．２３から０．２５ｃｍ−１の整数倍のラマンピークに加えて、０から２０００ｃｍ−１の範囲のマトリックスシフトを持つ水素生成物；
ｂ）０．２３から０．２５ｃｍ−１の整数倍の赤外線ピークに加えて、０から２０００ｃｍ−１の範囲のマトリックスシフトを持つ水素生成物；
ｃ）５００から５２５ｅＶの範囲のエネルギーにＸ線光電子分光法のピークに加えて、０から１０ｅＶの範囲のマトリックスシフトがある水素生成物；
ｄ）高磁場ＭＡＳ ＮＭＲマトリクス・シフトを引き起こす水素生成物；
ｅ）ＴＭＳに対して−５ｐｐｍを超える高磁場ＭＡＳ ＮＭＲ又は液体ＮＭＲシフトを有する水素生成物；
ｆ）０．２３から０．３ｃｍ−１の整数倍の間隔に加えて、０から５０００ｃｍ−１の範囲のマトリクス・シフトを有する、２００から３００ｎｍの範囲に少なくとも２つの電子ビーム発光スペクトルピークを持つ水素生成物； 及び、
ｇ）０．２３から０．３ｃｍ−１の整数倍の間隔に加えて、０から５０００ｃｍ−１の範囲のマトリクスシフトを有する、２００から３００ｎｍの範囲に少なくとも２つのＵＶ蛍光発光スペクトルピークを持つ水素生成物、である。
１つの実施例において、本開示は、電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムに関するが、そのパワー・システムは、
大気圧未満、大気圧、又は大気圧超の圧力を維持できる少なくとも１つの槽と；
反応物と、ここで、その反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｄ）溶融金属と、を含み；
溶融金属リザーバー及び電磁ポンプを含む、少なくとも１つの溶融金属噴射システムと；
少なくとも１つの追加の反応物噴射システムと、ここで、その追加の反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、及び
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、を含み；
電気的パワーの源を含む少なくとも１つの反応物点火システムと、ここで、電気的パワーの源はパワー・コンバーターから電気的パワーを受け取り；
その溶融金属を回収するシステムと；
電気的パワー及び／又は熱的パワーへの光及び熱出力の少なくとも１つの出力システム又はパワー・コンバーターの少なくとも１つと；を含む。
ある実施例において、溶融金属点火システムは以下を含むが、それらは、
ａ）その溶融金属を閉じ込める電極の少なくとも１つのセット；及び、
ｂ）その反応物がプラズマを形成するように反応させられるのに十分な高電流電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気パワーの源；を含む。
電極は、耐熱金属を含んでよい。
ある実施例において、その反応物がプラズマを形成するように反応させられるのに十分な高電流電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気的パワーの源は、少なくとも１つのスーパー・キャパシタを含む。
その溶融金属噴射システムは、ベクトルのクロス積の電流要素（コンポーネント）を供給するために、磁場及び電流源を供給する少なくとも１つの磁石を含む電磁ポンプを含んでよい。
溶融金属リザーバーは、誘導結合ヒーターを備えてもよい。
その溶融金属点火システムは、開回路を形成するように分離された少なくとも１セットの電極を含んでよいが、ここで、この開回路は、点火を達成するように高電流をして流れさせるように溶融金属の噴射により閉じられる。
その溶融金属点火システム電流は、５００Ａから５０，０００Ａの範囲内であってもよい。
溶融金属点火システムの回路は、１Ｈｚから１０，０００Ｈｚの範囲の点火頻度を引き起こすため金属噴射により閉じられてもよいが、ここで、溶融金属は、銀、銀−銅合金、及び銅の少なくとも１つを含み、そして、追加反応物は、Ｈ２Ｏ蒸気及び水素ガスの少なくとも１つを含んでもよい。
ある実施例において、追加の反応物噴射システムは、コンピューター、Ｈ２Ｏ及びＨ２圧力センサー、及びマス・フロー・コントローラー、ポンプ、シリンジポンプ、及び高精度電子的に制御可能なバルブからなる群の少なくとも１つ又はそれ以上を含むフロー・コントローラーの少なくとも１つを含み、ここで、そのバルブは、ニードル弁、プロポーショナル電子バルブ、及びステッパー・モーター・バルブの少なくとも１つを含み、そのバルブは、所望の値でＨ２Ｏ及びＨ２圧の少なくとも１つを維持するため圧力センサー及びコンピューターによってコントロールされる。
追加の反応物噴射システムは、０．１Ｔｏｒｒから１Ｔｏｒｒの範囲内にＨ２Ｏ蒸気を維持してもよい。
ある実施例において、反応物の生成物を回収するシステムは、重力下で溶融物に流れを供給することができる壁、電極電磁ポンプ、及びその槽と連通するリザーバーの少なくとも１つを含み、そして、更に、そのリザーバー内で溶融金属の蒸気が凝縮するようにするためその槽の別の部分よりも低い温度でそのリザーバーを維持するための冷却システムを更に含み、ここで、
回収システムは、磁場供給する少なくとも１つの磁石及びベクトルのクロス積の点火電流要素（コンポーネント）を含む電極電磁ポンプを含んでよい。
ある実施例において、パワー・システムは、大気圧未満、大気圧、又は大気圧超の圧力を維持することができる槽と、黒体放射体を含むトップ・カバーと、及び大気圧未満、大気圧、又は大気圧超の圧力を維持することができる外側チャンバーと、を含む。
ここで、黒体放射体を含むトップ・カバーは、１０００Ｋ〜３７００Ｋの範囲内の温度で維持され、
ここで、黒体放射体を含むトップ・カバー及び内部反応セルの少なくとも１つは、高放射率を持つ耐熱金属を含む。
パワー・システムは、熱光起電力コンバーター、光起電力コンバーター、光電子コンバーター、プラズマダイナミック・コンバーター、熱電子コンバーター、熱電コンバーター、スターリングエンジン、ブレイトンサイクルエンジン、ランキンサイクルエンジン、及び熱エンジンからなる群の少なくとも１つ、及びヒーターを含む反応パワー出力の少なくとも１つのパワー・コンバーターを含んでよい。
ある実施例において、セルによって発光させられた光は、大部分、可視光及び近赤外光を含む黒体放射であり、そして、光起電力セルは、ペロブスカイト、結晶シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、インジウム・ガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）、インジウム・ガリウムヒ素アンチモン化物（ＩｎＧａＡｓＳｂ）、及びリン化インジウム・ヒ化物・アンチモン化物（ＩｎＰＡｓＳｂ）から選択される少なくとも１つ、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓ／Ｇｅ、ＩｎＡｌＧａＰ／ＡｌＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓＳｂ／Ｇｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／ＳｉＧｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｇｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ／ＳｉＧｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ／Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ／ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ−ＧａＡｓ−ｗａｆｅｒ−ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ−Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ−Ｇｅ、及び ＧａＩｎＰ−ＧａＩｎＡｓ−Ｇｅ を含む集光セルである。
ある実施例において、セルによって発光される光は主に紫外線であり、光起電力セルは、第ＩＩＩ族窒化物、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＧａＡｌＮ、及びＩｎＧａＮから選択される少なくとも１つの化合物を含む集光セルである。
そのパワー・システムは、更に、真空ポンプ及び少なくとも１つの冷却機を含んでよい。
１つの実施例において、本開示は、電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを生成するパワー・システムに関するが、それは、
大気圧未満、大気圧、又は大気圧超の圧力を維持できる少なくとも１つの槽と；
反応物と、ここで、その反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｄ）溶融金属、を含み；
溶融金属リザーバー及び電磁ポンプを含む、少なくとも１つの溶融金属噴射システムと；
少なくとも１つの追加の反応物噴射システムと、ここで、その追加の反応物噴射システムは、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、及び
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、を含み；
発光プラズマ及び発熱プラズマの少なくとも１つをその反応物に形成させるように引き起こす電気的パワーの源を含み、ここで、電気的パワーの源がパワー・コンバーターからの電気的パワーを受け取る、少なくとも１つの反応物点火システムと；
その溶融金属を回収するシステムと；
電気的パワー及び／又は熱的パワーへの光及び熱出力の少なくとも１つの出力システム又はパワー・コンバーターの少なくとも１つと； を含み、
ここで、溶融金属点火システムは、
ａ）その溶融金属を閉じ込める電極の少なくとも１つのセット、及び、
ｂ）その反応物がプラズマを形成するように反応させられるのに十分な高電流電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気パワーの源、を含み；
電極は、耐熱金属を含み；
その反応物がプラズマを形成するように反応するのに十分な高電流電気的エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気的パワーの源は、少なくとも１つのスーパー・キャパシタを含み；
その溶融金属噴射システムは、ベクトルのクロス積の電流要素（コンポーネント）を供給するために、磁場及び電流源を供給する少なくとも１つの磁石を含む電磁ポンプを含み；
その溶融金属リザーバーは、誘導結合ヒーターを含み；
その溶融金属点火システムは、開回路を形成するように分離された少なくとも１セットの電極を含み、ここで、この開回路は、点火を達成するように高電流をして流れさせるように溶融金属の噴射により閉じられ；
その溶融金属点火システム電流は、５００Ａから５０，０００Ａの範囲内であり；
その溶融金属点火システムは、１Ｈｚから１０，０００Ｈｚの範囲内の点火頻度になるように回路が閉じられ；
溶融金属は、銀、銀−銅合金、及び銅の少なくとも１つを含み；
追加反応物は、Ｈ２Ｏ蒸気及び水素ガスの少なくとも１つを含み；
追加の反応物噴射システムは、コンピュータ、Ｈ２Ｏ及びＨ２圧力センサ、及び、マス・フロー・コントローラ、ポンプ、シリンジポンプ、及び高精度電子的に制御可能なバルブからなる群からの少なくとも１つ又はそれ以上を含むフロー・コントローラーの少なくとも１つ、を含み、ここで、そのバルブは、ニードル弁、プロポーショナル電子バルブ、及びステッパ―・モーター・バルブからの少なくとも１つを含み、そのバルブは、Ｈ２Ｏ及びＨ２圧の少なくとも１つを所望の値に維持するために圧力センサー及びコンピューターによってコントロールされ；
追加の反応物噴射システムは、０．１Ｔｏｒｒから１Ｔｏｒｒの範囲内にＨ２Ｏ蒸気を維持し；
反応物の生成物を回収するシステムは、重力下で溶融物に流れ（フロー）を提供することができる壁と、電極電磁ポンプと、及びその槽と連通するリザーバーの少なくとも１つを含み、そして、更に、そのリザーバー内で溶融金属が凝縮するようにさせるためにその槽の別の部分よりも低い温度でそのリザーバーを維持するための冷却システムを更に含み；
電極電磁ポンプを含む回収システムは、磁場を供給する少なくとも１つの磁石及びベクトルのクロス積の点火電流要素（コンポーネント）を含み；
大気圧未満、大気圧、又は大気圧超の圧力を維持することができる槽は、内部反応セル、黒体放射体を含むトップ・カバー、及び大気圧未満、大気圧、又は大気圧超の圧力を維持することができる外側チャンバーを含み；
黒体放射体を含むトップ・カバーは、１０００ Ｋから３７００ Ｋの範囲内の温度で維持され；
黒体放射体を含むトップ・カバー及び内部反応セルの少なくとも１つは、高放射率を持つ耐熱金属を含み；
黒体放射体は更に、黒体温度センサ及びコントローラーを含み；
少なくとも１つの反応パワー出力のパワー・コンバーターは、熱光起電力コンバーター及び光起電力コンバーターの群の少なくとも１つを含み；
セルによって発光させられた光は、大部分、可視光及び近赤外光を含む黒体放射であり、そして、光起電力セルは、結晶シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、インジウム・ガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）、インジウム・ガリウムヒ素アンチモン化物（ＩｎＧａＡｓＳｂ）、及びリン化インジウム・ヒ化物・アンチモン化物（ＩｎＰＡｓＳｂ）から選択される少なくとも１つの化合物、第ＩＩＩ／Ｖ族半導体、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓ／Ｇｅ、ＩｎＡｌＧａＰ／ＡｌＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓＳｂ／Ｇｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／ＳｉＧｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｇｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ／ＳｉＧｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ／Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ／ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ−ＧａＡｓ−ｗａｆｅｒ−ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ−Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ−Ｇｅ、及び ＧａＩｎＰ−ＧａＩｎＡｓ−Ｇｅ を含む集光セルであり； そして、
そのパワー・システムは、更に、真空ポンプ及び少なくとも１つの冷却機を含む。
１つの実施例において、本開示は、電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムに関するが、そのパワー・システムは、
大気圧未満、大気圧、又は大気圧超の圧力を維持できる少なくとも１つの槽と；
反応物と、ここで、その反応物は、
ａ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２ガス、及び
ｃ）溶融金属、を含み；
溶融金属リザーバー及び電磁ポンプを含む、少なくとも１つの溶融金属噴射システムと；
少なくとも１つの追加の反応物噴射システムと、ここで、その追加の反応物は、
ａ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、及び
ｃ）Ｈ２、を含み；
発光プラズマ及び発熱プラズマの少なくとも１つをその反応物をして形成させることを引き起こす電気的パワーの源を含む、少なくとも１つの反応物点火システムと、ここで、電気的パワーの源は、パワー・コンバーターから電気的パワーを受け取り；
その溶融金属を回収するシステムと；
電気的パワー及び／又は熱的パワーへの光及び熱出力の少なくとも１つの出力システム又はパワー・コンバーターの少なくとも１つと、を含み；
ここで、溶融金属点火システムは、
ａ）その溶融金属を閉じ込める電極の少なくとも１つのセット、及び、
ｂ）その反応物がプラズマを形成するように反応させるのに十分な高電流電気的エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気パワーの源、を含み；
電極は、耐熱金属を含み；
その反応物がプラズマを形成するように反応させるのに十分な高電流電気的エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気的パワーの源は、少なくとも１つのスーパー・キャパシタを含み；
その溶融金属噴射システムは、ベクトルのクロス積の電流要素（コンポーネント）を供給するために、磁場及び電流源を供給する少なくとも１つの磁石を含む電磁ポンプを含み；
溶融金属リザーバーは、その溶融金属を形成する金属を少なくとも最初に加熱する誘導結合ヒーターを含み；
その溶融金属点火システムは、開回路を形成するように分離された少なくとも１セットの電極を含み、ここで、この開回路は、点火を達成するように高電流をして流れさせるように溶融金属の噴射により閉じられ；
その溶融金属点火システム電流は、５００Ａから５０，０００Ａの範囲内であり；
その溶融金属点火システムは、１Ｈｚから１０，０００Ｈｚの範囲内の点火頻度を引き起こすように回路が閉じられ；
溶融金属は、銀、銀−銅合金、及び銅の少なくとも１つを含み；
追加の反応物噴射システムは、コンピュータ、Ｈ２Ｏ及びＨ２圧力センサ、及び、フロー・コントローラーの少なくとも１つを含み、ここで、そのコントローラーは、マス・フロー・コントローラ、ポンプ、シリンジポンプ、及び、高精度電気的にコントロール可能なバルブの群から、少なくとも１つ又はそれ以上を含み、そのバルブは、ニードル弁、プロポーショナル電子バルブ、及びステッパ―・モーター・バルブからの少なくとも１つを含み、そのバルブは、Ｈ２Ｏ 及び Ｈ２圧の少なくとも１つを所望の値に維持するために圧力センサー及びコンピューターによってコントロールされ；
追加の反応物噴射システムは、０．１Ｔｏｒｒから１Ｔｏｒｒの範囲内にＨ２Ｏ蒸気を維持し；
反応物の生成物を回収するシステムは、重力下で溶融物に流れを提供することができる壁と、電極電磁ポンプと、及びその槽と連通するリザーバーの少なくとも１つを含み、そして、更に、そのリザーバー内で溶融金属の金属蒸気が凝縮するようにするためにその槽の別の部分よりも低い温度でそのリザーバーを維持するための冷却システムを更に含み；
電極電磁ポンプを含む回収システムは、磁場を供給する少なくとも１つの磁石及びベクトルのクロス積の点火電流要素（コンポーネント）を含み；
大気圧未満、大気圧、又は大気圧超の圧力を維持できる槽は、大気圧未満、大気圧、又は大気圧超の圧力を維持することができる外側チャンバー、高温の黒体放射体を含むトップ・カバー、及び内部反応セルを含み；
黒体放射体を含むトップ・カバーは、１０００Ｋから３７００Ｋの範囲内の温度で維持され；
黒体放射体を含むトップ・カバー及び内部反応セルの少なくとも１つは、高放射率を持つ耐熱金属を含み；
黒体放射体は、更に、黒体温度センサー及びコントローラーを含み；
少なくとも１つの反応パワー出力のパワー・コンバーターは、熱光起電力コンバーター及び光起電力コンバーターの少なくとも１つを含み；
セルによって発光させられた光は、大部分、可視光及び近赤外光を含む黒体放射であり、そして、光起電力セルは、結晶シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、インジウム・ガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）、インジウム・ガリウムヒ素アンチモン化物（ＩｎＧａＡｓＳｂ）、及びリン化インジウム・ヒ化物・アンチモン化物（ＩｎＰＡｓＳｂ）から選択される少なくとも１つの化合物、第ＩＩＩ／Ｖ族半導体、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓ／Ｇｅ、ＩｎＡｌＧａＰ／ＡｌＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓＳｂ／Ｇｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／ＳｉＧｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｇｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ／ＳｉＧｅ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ／Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ／ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ−ＧａＡｓ−ｗａｆｅｒ−ＩｎＧａＡｓ、ＧａＩｎＰ−Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ−Ｇｅ、及び ＧａＩｎＰ−ＧａＩｎＡｓ−Ｇｅ を含む集光セルであり；そして、
そのパワー・システムは、更に、真空ポンプ及び少なくとも１つの冷却機を含む。
１つの実施例において、本開示は、電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムに関するが、そのパワー・システムは、
大気圧未満、大気圧、又は大気圧超の圧力を維持できる少なくとも１つの槽と；
反応物と、ここで、その反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｄ）溶融金属、を含み；
溶融金属リザーバー及び電磁ポンプを含む、少なくとも１つの溶融金属噴射システムと；
少なくとも１つの追加の反応物噴射システムと、ここで、その追加の反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、そして
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び；
発光プラズマ及び発熱プラズマの少なくとも１つをその反応物をして形成させることを引き起こす電気的パワーの源を含む、少なくとも１つの反応物点火システムと、ここで、電気的パワーの源は、パワー・コンバーターから電気的パワーを受け取り；
その溶融金属を回収するシステムと；
電気的パワー及び／又は熱的パワーへの光及び熱出力の少なくとも１つの出力システム又はパワー・コンバーターの少なくとも１つと； を含み、
ここで、溶融金属点火システムは、
ａ）その溶融金属を閉じ込める電極の少なくとも１つのセット、及び、
ｂ）その反応物がプラズマを形成するように反応させられるのに十分な高電流電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気パワーの源、を含み、
電極は、耐熱金属を含み；
その反応物がプラズマを形成するように反応させられるのに十分な高電流電気エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気パワーの源は、少なくとも１つのスーパー・キャパシタを含み；
その溶融金属噴射システムは、ベクトルのクロス積の電流要素（コンポーネント）を供給するために、磁場及び電流源を供給する少なくとも１つの磁石を含む電磁ポンプを含み；
溶融金属リザーバーは、その溶融金属を形成する金属を少なくとも最初に加熱する誘導結合ヒーターを含み；
その溶融金属点火システムは、開回路を形成するように分離された少なくとも１セットの電極を含み、ここで、この開回路は、点火を達成するように高電流をして流れさせるように溶融金属の噴射により閉じられ；
その溶融金属点火システム電流は、５００Ａから５０，０００Ａの範囲内であり、
その溶融金属点火システムは、１Ｈｚから１０，０００Ｈｚの範囲内の点火頻度になるように回路が閉じられ；
溶融金属は、銀、銀−銅合金、及び銅の少なくとも１つを含み、ように回路が閉じられ；
追加の反応物噴射システムは、コンピュータ、Ｈ２Ｏ及びＨ２圧力センサ、及び、フロー・コントローラーの少なくとも１つを含み、ここで、そのコントローラは、マス・フロー・コントローラ、ポンプ、シリンジポンプ、及び、高精度電気的にコントロール可能なバルブの群から、少なくとも１つ又はそれ以上を含み、そのバルブは、ニードル弁、プロポーショナル電子バルブ、及びステッパ―・モーター・バルブからの少なくとも１つを含み、そのバルブは、Ｈ２Ｏ及びＨ２圧力の少なくとも１つを所望の値に維持するために圧力センサー及びコンピューターによってコントロールされ；
追加の反応物噴射システムは、０．１Ｔｏｒｒから１Ｔｏｒｒの範囲内にＨ２Ｏ蒸気圧を維持し；
反応物の生成物を回収するシステムは、重力下で溶融物に流れを提供することができる壁と、電極電磁ポンプと、及びその槽と連通するリザーバーの少なくとも１つを含み、そして、更に、そのリザーバー内で溶融金属の金属蒸気が凝縮するようにするためにその槽の別の部分よりも低い温度でそのリザーバーを維持するための冷却システムを更に含み；
電極電磁ポンプを含む回収システムは、磁場を供給する少なくとも１つの磁石及びベクトルのクロス積の点火電流要素（コンポーネント）を含み；
大気圧未満、大気圧、又は、大気圧超の圧力を維持することができる槽は、大気圧未満、大気圧、又は、大気圧超の圧力を維持することができる外側チャンバー、黒体放射体を含むトップ・カバー、及び内部反応セルを含み；
黒体放射体を含むトップ・カバーは、１０００Ｋから３７００Ｋの範囲内の温度で維持され；
黒体放射体を含むトップ・カバー及び内部反応セルの少なくとも１つは、高放射率を持つ耐熱金属を含み；
黒体放射体は、更に、黒体温度センサー及びコントローラーを含み；
少なくとも１つの反応パワー出力のパワー・コンバーターは、熱光起電力コンバーター及び光起電力コンバーターの群の少なくとも１つを含み；
セルによって発光させられた光は、大部分、可視光及び近赤外光を含む黒体放射であり、そして、光起電力セルは、結晶シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素 （ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、インジウム・ガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）、インジウム・ガリウムヒ素アンチモン化物（ＩｎＧａＡｓＳｂ）、及びリン化インジウム・ヒ化物・アンチモン化物（ＩｎＰＡｓＳｂ）から選択される少なくとも１つの化合物、第ＩＩＩ／Ｖ族半導体、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓ／Ｇｅ；ＩｎＡｌＧａＰ／ＡｌＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓＳｂ／Ｇｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／ＳｉＧｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｇｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ／ＳｉＧｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ／Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ／ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ−ＧａＡｓ−ｗａｆｅｒ−ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ−Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ−Ｇｅ；及びＧａＩｎＰ−ＧａＩｎＡｓ−Ｇｅ、を含む集光セルであり、そして；
そのパワー・システムは、更に、真空ポンプ及び少なくとも１つの冷却機を含む。
もう１つの実施例において、本開示は、電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムに関するが、そのパワー・システムは、
大気圧より低い圧力が可能な少なくとも１つの槽と；
反応物を含むショット（ｓｈｏｔ）と、ここで、その反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む、少なくとも１つの触媒又は触媒の源と
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｄ）導体及び導電性のマトリクスの少なくとも１つ、を含み；
少なくとも１つの増大されたレールガンを含む、少なくとも１つのショット噴射システム（ｓｈｏｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）と、ここで、その増大されたレールガンは、レールの平面に対して垂直な磁場を生成する磁石及び分離された電気の流れているレールを含み、そして、そのレールの間の回路が、そのレールにそのショットの接触によりクローズ（ｃｌｏｓｅｄ）されるまで、オープン（ｏｐｅｎ）であり；
そのショットが発光プラズマ及び発熱プラズマの少なくとも１つを形成するように惹起する少なくとも１つの点火システムと、ここで、少なくとも１つの点火システムは、
ａ）そのショットを閉じ込める電極の少なくとも１つのセット、及び、
ｂ）高電流電気エネルギーのショート・バースト（ｓｈｏｒｔ ｂｕｒｓｔ）をデリバリする電気的なパワーの源と、を含み；
ここで、その少なくとも１つセットの電極が、オープン回路（ｏｐｅｎ ｃｉｒｃｕｉｔ）を形成し、ここで、そのオープン回路は、点火を達成するために高電流が流れることを惹起するためにそのショットの噴射によってクローズされ、そして、高電流の電気的エネルギーのショート・バーストをデリバリするための電気的パワーの源は、
１００Ａから１，０００，０００Ａ、１ｋＡから１００，０００Ａ、１０ｋＡから５０ｋＡ、の少なくとも１つの範囲内にある、高ＡＣ、ＤＣ、又はＡＣ−ＤＣ混合の電流を引き起こすように選択される電圧；
１００Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１０００Ａ／ｃｍ２から１００，０００Ａ／ｃｍ２、及び２，０００Ａ／ｃｍ２から５０，０００Ａ／ｃｍ２の少なくとも１つの範囲内のＤＣ又はピークＡＣ電流密度； の少なくとも１つを含み；
その電圧は、固体燃料の導電率によって決定され、又は、その電圧は、固体燃料サンプルの抵抗に所望の電流を掛け算することにより与えられ；
ＤＣ又はピークＡＣ電圧が、約０．１Ｖから５００ｋＶ、０．１Ｖから１００ｋＶ、及び１Ｖから５０ｋＶの少なくとも１つの範囲内であり； 及び
ＡＣ周波数が、約０．１Ｈｚから１０ＧＨｚ、１Ｈｚから１ＭＨｚ、１０Ｈｚから１００ｋＨｚ、及び１００Ｈｚから１０ｋＨｚの少なくとも１つの範囲内であり、；
点火電極（ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）のベクトルのクロス積の電流要素（ｖｅｃｔｏｒ−ｃｒｏｓｓｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）及び磁場を供給する少なくとも１つの磁石を含む増大されたプラズマ・レールガン回収システム（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｐｌａｓｍａ ｒａｉｌｇｕｎ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｓｙｓｔｅｍ）及び重力の少なくとも１つを含む反応物の反応生成物を回収する（ｒｅｃｏｖｅｒ）システムと；
その反応生成物から追加の反応物を再生し、そして、溶融された反応物を形成する溶鉱炉、その溶融された反応物にＨ２及びＨ２Ｏを添加するシステム、溶融ドリッパー（ｍｅｌｔ ｄｒｉｐｐｅｒ）、及び、ショットを形成するための水リザーバー（ｗａｔｅｒ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）を含むペレタイザーを含む追加のショットを形成するための、少なくとも１つの再生システムと；
ここで、その追加の反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｄ）導体又は導電性のマトリクスの少なくとも１つ、を含み； 及び、
光起電力コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、光電子コンバーター（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、プラズマダイナミック・コンバーター（ｐｌａｓｍａｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、熱電子コンバーター（ｔｈｅｒｍｉｏｎｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、熱電コンバーター（ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、スターリング・エンジン、ブレイトン・サイクルエンジン、ランキン・サイクルエンジン、及び、熱エンジンのグループの少なくとも１つ又はそれ以上、及び、ヒーターを含む、電気的パワー及び／又は熱的パワーへの光及び熱出力の少なくとも１つの出力システム又はパワー・コンバーターの少なくとも１つと； を含む。
もう１つの実施例において、本開示は、電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムに関するが、そのパワー・システムは、
大気圧より低い圧力が可能な少なくとも１つの槽と；
銀、銅、吸収された水素、及び水の少なくとも１つを含む反応物を含むショットと；
少なくとも１つの増大されたレールガンを含む 少なくとも１つのショット噴射システム（ｓｈｏｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）と、ここで、その増大されたレールガンは、レールの平面に対して垂直な磁場を生成する磁石及び分離された電気の流れているレールを含み、そして、そのレールの間の回路が、そのレールにそのショットの接触によりクローズ（ｃｌｏｓｅｄ）されるまで、オープン（ｏｐｅｎ）であり；
そのショットが発光プラズマ及び発熱プラズマの少なくとも１つを形成するように惹起する少なくとも１つの点火システムと、ここで、少なくとも１つの点火システムは、
ａ）そのショットを閉じ込める電極の少なくとも１つのセット、及び、
ｂ）高電流電気エネルギーのショート・バースト（ｓｈｏｒｔ ｂｕｒｓｔ）を運ぶ電気的なパワーの源と、を含み、
ここで、オープン回路を形成するように１セットの電極の少なくとも１つが分離され、そのオープン回路が点火を達成するように高電流が流れるようにさせるためにショットの噴射によってクローズされ、そして、高電流電気的エネルギーのショート・バーストをデリバリするための電気的パワーの源は、
１００Ａから１，０００，０００Ａ、１ｋＡから１００，０００Ａ、１０ｋＡから５０ｋＡ、の少なくとも１つの範囲内にある、高ＡＣ、ＤＣ、又はＡＣ−ＤＣ混合の電流を引き起こすように選択される電圧；
１００Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１０００Ａ／ｃｍ２から１００，０００Ａ／ｃｍ２、及び２，０００Ａ／ｃｍ２から５０，０００Ａ／ｃｍ２ の少なくとも１つの範囲内のＤＣ又はピークＡＣ電流密度；
その電圧は、固体燃料の導電率により決定され、ここで、その電圧は、固体燃料サンプルの抵抗値に所望の電流をかけることにより与えられること；
ＤＣ又はピークＡＣ電圧が、約０．１Ｖから５００ｋＶ、０．１Ｖから１００ｋＶ、及び１Ｖから５０ｋＶの少なくとも１つの範囲内であること； 及び
ＡＣ周波数が、約０．１Ｈｚから１０ＧＨｚ、１Ｈｚから１ＭＨｚ、１０Ｈｚから１００ｋＨｚ、及び１００Ｈｚから１０ｋＨｚの少なくとも１つの範囲内であること； の少なくとも１つを含み、
点火電極（ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）のベクトルのクロス積の電流要素（ｖｅｃｔｏｒ−ｃｒｏｓｓｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）及び磁場を供給する少なくとも１つの磁石を含む増大されたプラズマ・レールガン回収システム（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｐｌａｓｍａ ｒａｉｌｇｕｎ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｓｙｓｔｅｍ）及び重力（ｇｒａｖｉｔｙ）の少なくとも１つを含む反応物の反応生成物を回収するシステムと；
その反応生成物から追加の反応物を再生し、そして、溶融された反応物を形成する溶鉱炉、その溶融された反応物にＨ２及びＨ２Ｏを添加するシステム、溶融ドリッパー（ｍｅｌｔ ｄｒｉｐｐｅｒ）、及び、ショットを形成するための水リザーバー（ｗａｔｅｒ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）を含むペレタイザーを含む追加のショットを形成するための、少なくとも１つの再生システムと；
ここで、その追加の反応物は、銀、銅、吸収される水素、及び水の少なくとも１つを含み；
光起電力セル（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌｓ）は、第ＩＩＩ族窒化物、ＧａＡｌＮ、ＧａＮ、及びＩｎＧａＮから選択される少なくとも１つの化合物を含むところ、集線の紫外線光起電力コンバーターを含む、出力システム又はパワー・コンバーターの少なくとも１つと； を含む。
もう１つの実施例において、本開示は、電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムに関するが、そのパワー・システムは、
少なくとも１つの槽と；
反応物を含むショット（ｓｈｏｔ）と、ここで、その反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｄ）導体及び導電性のマトリクスの少なくとも１つ、を含み；
少なくとも１つのショット噴射システム（ｓｈｏｔ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）と；
そのショットが発光プラズマ及び発熱プラズマの少なくとも１つを形成させるようにするショット点火システム（ｓｈｏｔ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）と；
反応物の反応生成物を回収（ｒｅｃｏｖｅｒ）するシステムと；
反応生成物から追加の反応物を再生し、及び、追加のショットを形成するための再生システム（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）の少なくとも１つと、
ここで、その追加の反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｄ）導体及び導電性のマトリクスの少なくとも１つ、を含み；
電気的パワー及び／又は熱的パワーへの光及び熱出力の少なくとも１つの出力システム又はパワー・コンバーターの少なくとも１つと； を含む。
本開示の特定の実施例は、パワー発生システムに関するが、そのパワー発生システムは、燃料を点火し及びプラズマを生成するために、燃料にパワーをデリバリする（ｄｅｌｉｖｅｒ）ように構成された複数の電極と； その複数の電極に電気的エネルギーをデリバリするように構成された電気的パワーの源と； 及び複数のプラズマ・フォトン（ｐｌａｓｍａ ｐｈｏｔｏｎｓ）を少なくとも受け取るように配置された少なくとも１つの光起電力パワー・コンバーターと； を含む。
１つの実施例において、本開示は、直接電気エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムに関するが、そのパワーシステムは、
少なくとも１つの槽と；
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｃ）導体又は導電性のマトリクスの少なくとも１つ、
を含む反応物と；
ハイドリノ反応物を閉じ込める電極の少なくとも１つのセットと、
高電流電気エネルギーのショート・バースト（ｓｈｏｒｔ ｂｕｒｓｔ）を運ぶ電気的なパワーの源と；
再充電システムと；
反応生成物からの初期反応物を再生するためのシステムの少なくとも１つと； 及び
少なくとも１つのプラズマ・ダイナミック・コンバーター（ｐｌａｓｍａ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）又は少なくとも１つの光起電力コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）と； を含む。
典型的な実施例において、電気的パワーを生成する方法は、複数の電極の間の領域に燃料を供給するステップと；プラズマを形成するために燃料を点火するために複数の電極にエネルギーを与えるステップと；光起電力パワー・コンバーターで、複数のプラズマ・フォトンを電気的パワーに変換するステップと；及び、電気的パワーの少なくとも一部を出力するステップと、を含んでもよい。
もう１つの典型的な実施例において、電気的パワーを生成する方法は、複数の電極の間の領域（ｒｅｇｉｏｎ）に燃料を供給するステップと；プラズマを形成するために燃料を点火するために複数の電極にエネルギーを与えるステップと；光起電力パワー・コンバーターで、複数のプラズマ・フォトンを熱的パワーに変換するステップと；及び、電気的パワーの少なくとも一部を出力するステップと、を含んでもよい。
本開示の１つの実施例において、パワーを生成する方法は、燃料充填領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）が、複数の電極の内に位置しているところ、その燃料充填領域へとある量の燃料をデリバリするステップと； プラズマ、光、及び熱の少なくとも１つを生成するために複数の電極に電流を印加することによりその燃料を通して少なくとも約１００Ａ／ｃｍ２の電流を流すことにより燃料を点火するステップと； 光起電力パワー・コンバーター内に光の少なくとも一部を受け取るステップと； その光起電力パワー・コンバーターを用いて光を異なる形態（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｏｒｍ）のパワーに変換するステップと； 及び、その異なる形態のパワーを出力するステップと、 を含んでもよい。
追加の１つの実施例において、本開示は、水アーク・プラズマ・パワー・システムに関するが、当該水アーク・プラズマ・パワー・システムは、少なくとも１つの閉じた反応槽（ｃｌｏｓｅｄ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｖｅｓｓｅｌ）と； Ｈ２Ｏ及びＨ２Ｏの源の少なくとも１つを含む反応物と； 少なくとも１つのセットの電極と； Ｈ２Ｏの初期の高いブレークダウン電圧（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ｖｏｌｔａｇｅ）をデリバリし、及び、それに続く高い電流を供給するための電気的パワーの源と；及び、 熱交換器システム（ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｓｙｓｔｅｍ）と、ここで、そのパワー・システムは、アーク・プラズマ、光、及び熱的エネルギーを発生させるが、更に、少なくとも１つの光起電力パワー・コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）と； を含む。水は、電極上又は電極間で蒸気として供給されるかもしれない。閉込めにより、ハイドリノ反応の抑止を妨げるためにプラズマ・セルの低圧領域内に拡大することが、プラズマは許されるかもしれない。アーク電極は、点火プラグ設計を含むかもしれない。電極は、銅、ニッケル、耐食性のためのクロム酸銀及び亜鉛メッキを備えるニッケル、鉄、ニッケル鉄合金、クロム、貴金属、タングステン、モリブデン、イットリウム、イリジウム、及びパラジウムの少なくとも１つを含むかもしれない。１つの実施例において、約０．０１Ｔｏｒｒから１０Ｔｏｒｒ及び０．１Ｔｏｒｒから１Ｔｏｒｒの少なくとも１つの範囲内のような低い水圧で維持される。圧力の範囲は、ＳＦ−ＣＩＨＴセルのための開示による開示の１つの範囲内で維持されるかもしれない。水蒸気を供給する典型的な手段は、水和したゼオライトのようなＨ２Ｏを含んでいるリザーバー及びマス・フロー・コントローラーの少なくとも１つであるか、又は、所望の気圧範囲でガスＨ２Ｏを放つＫＯＨ溶液のような塩浴である。水は、シリンジポンプによって供給されるかもしれないが、ここで、真空内へのデリバリが水の蒸発という結果となる。
本開示の特定の実施例は、パワー発生システムに関するが、当該パワー発生システムは、少なくとも約１００Ａ／ｃｍ２又は約５，０００ｋＷの電気的パワー源と； その電気的パワー源と電気的に接続された複数の電極と； その複数の電極が、プラズマを生成するために固体燃料へと電気的なパワーをデリバリするように構成されているところ、固体燃料を受け取るように構成される燃料充填領域（ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）と； 及び、その反応によって発生させられる、熱、光子（フォトン（ｐｈｏｔｏｎｓ））、及び／又は、プラズマの一部を少なくとも受け取るために配置される熱―電気パワー・コンバーター、光起電力パワー・コンバーター、及び、プラズマ・パワー・コンバーター（ｐｌａｓｍａ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）の少なくとも１つと、 を含む。他の実施例は、パワー発生システムに関するが、当該パワー発生システムは、複数の電極と； その複数の電極の間に配置され、導電性の燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その複数の電極は、導電性の燃料を点火するために、及び、プラズマ及び熱的パワーの少なくとも１つを発生させるために、十分な導電性の燃料に電流を印加するように構成されており； 燃料充填領域内へと導電性の燃料を動かすためのデリバリ・メカニズム（ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）と； 及び、プラズマ・フォトンをパワーの形態に変換するための光起電力パワー・コンバーター又は熱的パワーを電気又は機械的パワーを含む非熱的形態のパワーに変換するための熱−電気コンバーター（ｔｈｅｒｍａｌ ｔｏ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）の少なくとも１つと、 を含む。更なる実施例は、パワーを発生させる方法に関するが、当該方法は、燃料充填領域が、複数の電極内に位置しているところ、その燃料充填領域へとある量の燃料をデリバリする（ｄｅｌｉｖｅｒｉｎｇ）ステップと； プラズマ、光、及び熱のうちの少なくとも１つを生成するための複数の電極に電流を印加することにより燃料を通して少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電流を流すことにより燃料を点火するステップと； 光起電力パワー・コンバーター内で光の少なくとも一部を受け取るステップと； その光起電力パワー・コンバーターを使用して、光を異なる形態のパワーに変換するステップと； 及び、その異なる形態のパワーを出力するステップと； を含む
追加の実施例は、パワー発生システムに関するが、当該パワー発生システムは、少なくとも約５，０００ｋＷの電気的パワー源と； 複数の間隔を空けて置かれた電極と、ここで、この複数の電極は、少なくとも部分的に燃料を囲み、電気的なパワー源に電気的に接続されており、その燃料を点火するために電流を受け取るように構成されており、及び、その複数の電極の少なくとも１つが可動式であり； 燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと；及び、燃料の点火から発生させられたプラズマを、非プラズマ形態のパワーに変換するように構成された光起点力パワー・コンバーターと、 を含む。本開示において追加的に提供されたのは、１つのパワー発生システムであるが、当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と； 間隔を空けて置かれた複数の電極（ｓｐａｃｅｄ ａｐａｒｔ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）と、ここで、当該複数の電極は、燃料を少なくとも部分的に囲み、電気的パワー源に電気的に接続され、燃料を点火するために電流を受け取るように構成され、及びその複数の電極の少なくとも１つが可動式であり； 燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと； 及び、燃料の点火から発生させられるプラズマを非プラズマ形態のパワーに変換するように構成される光起電力パワー・コンバーターと、 を含む。
もう一つの実施例は、パワー発生システムに関するが、そのパワー発生システムは、少なくとも約５，０００ｋＷの又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と； 複数の電極の内の少なくとも１つが圧縮メカニズム（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を含む、間隔を空けて配置された当該複数の電極と； 燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が複数の電極によって囲まれるので、前記少なくとも１つの電極の圧縮メカニズムが当該燃料充填領域に向かって配向され（ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｔｏｗａｒｄｓ ｔｈｅ ｆｕｅｌ ｌｏａｄｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎ）、及び、その複数の電極がその電気的パワー源に電気的に接続され、燃料を点火するために燃料充填領域内に受け取られる燃料にパワーを供給するように構成され； 燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと、及び、燃料の点火から発生するプラズマを非プラズマの形態のパワーに変換するように構成されたプラズマ・パワー・コンバーターと； を含む。本開示の他の実施例は、１つのパワー発生システムに関するが、そのパワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と； 複数の電極の内の少なくとも１つが圧縮メカニズム（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を含む、間隔を空けて配置された当該複数の電極と； 燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が複数の電極によって囲まれるので、前記少なくとも１つの電極の圧縮メカニズムが当該燃料充填領域に向かって配向され、そして、その複数の電極がその電気的パワー源に電気的に接続され、及び、燃料を点火するために燃料充填領域内に受け取られる燃料にパワーを供給するように構成されており； 燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと； 及び、燃料の点火から発生するプラズマを非プラズマの形態（ｎｏｎ−ｐｌａｓｍａ ｆｏｒｍ）のパワーに変換するように構成されたプラズマ・パワー・コンバーターと； を含む。
本開示の実施例はまた、パワー発生システムに関するが、当該パワー発生システムは、複数の電極と； 前記複数の電極によって囲まれ、燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、前記複数の電極が前記燃料充填領域内に配置される燃料を点火するように構成され； 燃料を燃料充填領域内に動かすためのデリバリ・メカニズム（ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）と； その燃料の点火から発生するフォトンを非フォトンの形態（ｎｏｎ−ｐｈｏｔｏｎ ｆｏｒｍ）のパワーに変換するように構成される光起電力パワー・コンバーターと； 点火された燃料の副生成物を取り除くための除去システム（ｒｅｍｏｖａｌ ｓｙｓｔｅｍ）と； 及び、点火された燃料の除去された副生成物をリサイクルされた燃料へとリサイクルするための除去システムに機能的に結合される（ｏｐｅｒａｂｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ）再生システムと； を含む。本開示の特定の実施例はまた、パワー発生システムに関するが、当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の又は少なくとも約５，０００ｋＷの電流を出力するように構成される電気的パワー源と； その電気的パワー源と電気的に接続される間隔を空けて配置される複数の電極と； 燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が前記複数の電極によって囲まれ、及び、前記複数の電極は、その燃料充填領域内に受け取られるとき燃料を点火するため燃料にパワーを供給するように構成され； 燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと； 及び、燃料の点火から発生するフォトンを非フォトンの形態のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと； を含む。特定の実施例は更に、その光起電力パワー・コンバーターに機能的に結合される出力パワー・ターミナル（ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ ｔｅｒｍｉｎａｌｓ）の１つ又はそれ以上と； パワー発生システムに関連付けられた少なくとも１つのパラメータを計測するように構成されたセンサーと； 及び、そのパワー発生システムに関連付けられた少なくとも１つのプロセスをコントロールするように構成されたコントローラと； を含む。本開示の特定の実施例はまた、パワー発生システムに関するが、当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の又は少なくとも約５，０００ｋＷの電流を出力するように構成される電気的パワー源と； 複数の間隔を空けて配置される電極と、ここで、その複数の電極は、燃料を少なくとも部分的に囲い、その電気的パワー源に電気的に接続され、その燃料を点火するために電流を受け取るように構成され、及び、その複数の電極の少なくとも１つは可動式（ｍｏｖｅａｂｌｅ）であり； 燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと； 及び、燃料の点火から発生するフォトンを異なる形態（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｏｒｍ）のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと； を含む。
本開示の追加の実施例は、１つのパワー発生システムに関するが、当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の又は少なくとも約５，０００ｋＷの電流を出力するように構成される電気的パワー源と； その電気的パワー源に電気的に接続される複数の間隔を空けて配置される電極と； 燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が前記複数の電極によって囲まれ、及び、前記複数の電極は、その燃料充填領域内に受け取られるとき燃料を点火するため燃料にパワーを供給するように構成され； 燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと； 燃料の点火から発生する複数のフォトンを非フォトンの形態のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと； パワー発生システムに関連付けられた少なくとも１つのパラメータを計測するように構成されたセンサーと； 及び、そのパワー発生システムに関連付けられた少なくとも１つのプロセスをコントロールするように構成されたコントローラと； を含む。更なる実施例は、１つのパワー発生システムに関するが、当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と； 電気的パワー源に電気的に接続される複数の間隔を空けて配置された電極と；燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、前記燃料充填領域は、前記複数の電極によって囲まれ、及び、前記複数の電極は、前記燃料充填領域内に受け取られたときにその燃料に点火するためにその燃料にパワーを供給するように構成され； 前記燃料充填領域内へと燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと； その燃料の点火から発生するプラズマを非プラズマ形態のパワーに変換するように構成されるプラズマ・パワー・コンバーターと； 当該パワー発生システムに関連付けられる少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されるセンサと； 及び、当該パワー発生システムに関連付けられる少なくとも１つのプロセスをコントロールするように構成されるコントローラと； を含む。
本開示の特定の実施例は、１つのパワー発生システムに関するが、当該パワー発生システムは、少なくとも約５，０００ｋＷの又は少なくとも約２，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と； その電気的パワー源に電気的に接続される複数の間隔を空けて配置される電極と； 燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が前記複数の電極によって囲まれ、及び、前記複数の電極は、その燃料充填領域内に受け取られるとき燃料を点火するため燃料にパワーを供給するように構成され、及び、その燃料充填領域内の圧力が部分的な真空（ｐａｒｔｉａｌ ｖａｃｕｕｍ）であり； 燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと； 及び、燃料の点火から発生するプラズマを非プラズマ形態のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと； を含む。幾つかの実施例は、以下の追加的な特徴の１又はそれ以上を含むが、それらは、光起電力パワー・コンバーターが真空セル内に配置されるかもしれないこと； 光起電力パワー・コンバーターが、反射防止コーティング（ａｎｔｉｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｃｏａｔｉｎｇ）、光学インピーダンス整合コーティング（ｏｐｔｉｃａｌ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｃｏａｔｉｎｇ）、又は、保護コーティング（ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｃｏａｔｉｎｇ）の少なくとも１つを含むかもしれないこと； 光起電力パワー・コンバーターが、その光起電力パワー・コンバーターの少なくとも一部を（ｃｌｅａｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）きれいにするように構成されるクリーニング・システム（ｃｌｅａｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）に機能的に結合されるかもしれないこと； 光起電力パワー・コンバーターが光学フィルター（ｏｐｔｉｃａｌ ｆｉｌｔｅｒ）を含むかもしれないこと； 光起電力パワー・コンバーターが、単結晶セル（ｍｏｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｃｅｌｌ）、多結晶セル（ｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｃｅｌｌ）、非晶質セル（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｃｅｌｌ）、ひも／リボン・シリコン・セル（ｓｔｒｉｎｇ／ｒｉｂｂｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ ｃｅｌｌ）、多接合セル（ｍｕｌｔｉ−ｊｕｎｃｔｉｏｎ ｃｅｌｌ）、ホモ接合セル（ｈｏｍｏｊｕｎｃｔｉｏｎ ｃｅｌｌ）、ヘテロ接合セル（ｈｅｔｅｒｏｊｕｎｃｔｉｏｎ ｃｅｌｌ）、ｐ−ｉ−ｎ装置（ｐ−ｉ−ｎ ｄｅｖｉｃｅ）、薄膜セル（ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｃｅｌｌ）、色素増感セル（ｄｙｅ−ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ ｃｅｌｌ）、及び、有機光起電力セル（ｏｒｇａｎｉｃ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌ） の少なくとも１つを含むかもしれないこと； 及び、光起電力パワー・コンバーターが多接合セルを含むかもしれないこと、ここで、その多接合セルは、反転セル（ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｃｅｌ）、直立セル（ｕｐｒｉｇｈｔ ｃｅｌｌ）、格子不整合セル（ｌａｔｔｉｃｅ−ｍｉｓｍａｔｃｈｅｄ ｃｅｌｌ）、格子整合セル（ｌａｔｔｉｃｅ−ｍａｔｃｈｅｄ ｃｅｌｌ）、及び、第ＩＩＩ−Ｖ族の半導体物質を含むセル の少なくとも１つを含むこと； である。
追加的な典型的な実施例は、パワーを生成するように構成されるシステムに関するが、そのシステムは、燃料を供給するように構成された燃料供給源（サプライ）と； 電気的パワーを供給するように構成されたパワー供給源（サプライ）と； 及び、燃料及び電力を受け取るように構成された少なくとも１対の電極と； を含み、その電極は、局所領域内の燃料に点火するためその電極の周りの局所領域に選択的に電力を導く。幾つかの実施例は、電気的パワーを生成する方法に関するが、その方法は、電極に燃料を供給するステップと； エネルギーを生成するために局所化された燃料を点火するために電極に電流を供給するステップと； 及び点火により生成されたエネルギーの少なくとも幾らかは電気的パワーに変換するステップと； を含む。
他の実施例は、パワー発生システムに関するが、当該パワー発生システムは、少なくとも約２，０００ Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と； その電気的パワー源に電気的に接続される複数の間隔を空けて配置される電極と； 燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域が前記複数の電極によって囲まれ、及び、前記複数の電極は、その燃料充填領域内に受け取られるとき燃料を点火するため燃料にパワーを供給するように構成され、及び、その燃料充填領域内の圧力が部分的な真空であり； 燃料充填領域内に燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと； 及び、燃料の点火から発生するプラズマを非プラズマ形態のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと； を含む。
更なる実施例は、１つのパワー発生システムに関するが、当該パワー発生システムは、真空ポンプに接続された排出口ポートと； 少なくとも約５，０００ｋＷの電気的パワー源に電気的に接続される複数の電極と； 大部分がＨ２Ｏからなる水ベースの燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、前記複数の電極は、アーク・プラズマ及び熱的パワーの少なくとも１つを生成するために、水ベース燃料にパワーをデリバリするように構成され； 及び、アーク・プラズマ及び熱的パワーの少なくとも１つの、少なくとも一部を電気的パワーに変換するように構成されたパワー・コンバーターと； を含む。更にパワー発生システムが開示されるが、そのパワー発生システムは、すくなくとも約５，０００Ａ／ｃｍ２の電気的パワー源と； その電気的パワー源に電気的に接続される複数の電極と； 大部分がＨ２Ｏからなる水ベースの燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、前記複数の電極は、アーク・プラズマ及び熱的パワーの少なくとも１つを生成するために、水ベース燃料にパワーをデリバリするように構成され； 及び、アーク・プラズマ及び熱的パワーの少なくとも１つの、少なくとも一部を電気的パワーに変換するように構成されたパワー・コンバーターと； を含む。１つの実施例において、パワー・コンバーターは、光パワーから電気へとの光起電力コンバーターを含む。
追加的な実施例は、パワーを発生させる方法に関するが、当該方法は、複数の電極を含む燃料充填領域内へと燃料を充填（ｌｏａｄｉｎｇ）するステップと； アーク・プラズマ及び熱的パワーの少なくとも１つを生成するため燃料を点火するためその複数の電極に約２，０００Ａ／ｃｍ２の電流を印加（ａｐｐｌｙｉｎｇ）するステップと； 電気的パワーを発生させるように光起電力コンバーターを通してアーク・プラズマを通過させるステップ及び電気的パワーを発生させるように熱―電気コンバーターを通して熱的パワーを通過させるステップの少なくとも１つを実施するステップと； 及び発生した電気的パワーの少なくとも一部を出力するステップと； を含む。更にパワー発生システムが開示されるが、そのパワー発生システムは、すくなくとも約５，０００ｋＷの電気的パワー源と； その電気的パワー源に電気的に接続される複数の電極と、ここで、その複数の電極は、熱的パワーを生成するため大部分がＨ２Ｏからなる水ベースの燃料に電気的パワーをデリバリするように構成され； 及び、熱的パワーの少なくとも一部を電気的パワーに変換するように構成される熱交換器と； 及び、光の少なくとも一部を電気的パワーに変換するように構成される光起電力パワー・コンバーターと； を含む。加えて、もう１つの実施例は、パワー発生システムに関するが、当該パワー発生システムは、すくなくとも約５，０００ｋＷの電気的パワー源と； その電気的パワー源に電気的に接続される複数の間隔を空けて配置される電極と、ここで、その複数の電極の少なくとも１つは、圧縮メカニズムを含み； 大部分がＨ２Ｏからなる水ベースの燃料を受け取るように構成される燃料充填領域と、ここで、その燃料充填領域がその複数の電極によって囲まれるので、その少なくとも１つの電極の圧縮メカニズムが当該燃料充填領域に向かって配向され、そして、その複数の電極がその電気的パワー源に電気的に接続され、及び、燃料を点火するために燃料充填領域内に受け取られる水ベースの燃料にパワーを供給するように構成されており； その燃料充填領域内へと燃料を動かすためのデリバリ・メカニズムと； 及び、燃料の点火から発生するプラズマを非プラズマの形態のパワーに変換するように構成された光起電力パワー・コンバーターと； を含む。
図面の簡単な説明
添付する図面は、ここに組み込まれて、この明細書の一部を構成するが、本開示の幾つかの実施例を説明し、そして、本開示の原理を説明するためにこの記述と共に機能する。図面には、以下のものがある。
図２Ｉ２８は、本開示の実施例による、磁石有り及び無しのＳＦ−ＣＩＨＴセル又はＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の電磁ポンプの磁気ヨーク・アセンブリ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｙｏｋｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ）の概略図である。 図２Ｉ６９は、本開示の実施例による電磁ポンプ及びリザーバーアセンブリの分解断面図を示す熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ８０は、本開示の一実施例に係る断面図を示す、単一の外側圧力槽に収容された構成要素（コンポーネント）を有する液体電極としてのデュアルＥＭポンプ噴射器（ｄｕａｌ ＥＭ ｐｕｍｐ ｉｎｊｅｃｔｏｒｓ）を含む熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ８１は、本開示の実施例によるリザーバ−及び黒体放射体アセンブリを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ８２は、本開示の実施例によるリザーバー及び黒体放射体アセンブリの透視図を示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ８３は、本開示の一実施例による、黒体放射体の下半球及びツインノズル（ｔｗｉｎ ｎｏｚｚｌｅｓ）を示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ８４は、本開示の実施例による、外部圧力槽のベースの貫通部を示すが外部圧力槽を備える発生器を示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を含む熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ８５は、本開示の実施例による、外部圧力槽のベースの貫通部を示す、外側圧力槽トップが取り外された発生器を示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を含む熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ８６は、本開示の一実施例による、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略冠状ｘｚ断面図（ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｃｏｒｏｎａｌ ｘｚ ｓｅｃｔｉｏｎ ｄｒａｗｉｎｇ）である。 図２Ｉ８７は、本開示の一実施例による、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略ｙ−ｚ断面図である。
図２Ｉ８８は、本開示の一実施例による発生器サポート要素（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｓｕｐｐｏｒｔ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）を示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電式ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ８９は、本開示の一実施例による、発生器サポート要素を示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ９０は、本開示の実施例による発生器サポート要素を示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電式ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ９１は、本開示の実施例による、発生器サポート要素を示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ９２は、本開示の実施例による発生器サポート要素を示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電式ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ９３は、本開示の一実施例による、アップ又はリザーバー加熱位置にある垂直リトラクタブル・アンテナ（ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ ｒｅｔｒａｃｔａｂｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）を示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ９４は、本開示の実施例による、ダウン又は冷却加熱位置にある垂直リトラクタブル・アンテナを示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ９５は、本開示の一実施例による、ヒーターコイルの垂直位置を変化させるアクチュエーターを示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ９６は、本開示の一実施例による、ヒーターコイルの垂直位置を変化させるアクチュエーターの駆動機構を示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ９７は、本開示の一実施例による、ヒーターコイルの垂直位置を変化させるアクチュエーターを示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の断面概略図である。
図２Ｉ９８は、本開示の実施例による電磁ポンプ・アセンブリを示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ９９は、本開示の一実施例によるスリップナットリザーバーコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）を示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１００は、本開示の一実施例に係るスリップナットリザーバーコネクタを備える液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の外観及び断面を示す概略図である。 図２Ｉ１０１は、本開示の一実施例による、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の上面・断面概略図である。 図２Ｉ１０２は、本開示の一実施例による粒子状断熱格納槽（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｎｔａｉｎｍｅｎｔ ｖｅｓｓｅｌ）を示す概略断面図である。 図２Ｉ１０３は、本開示の一実施例に係る粒子状断熱格納槽を示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の断面概略図である。
図２Ｉ１０４−２Ｉ１１４は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１０４−２Ｉ１１４は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１０４−２Ｉ１１４は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１０４−２Ｉ１１４は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１０４−２Ｉ１１４は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１０４−２Ｉ１１４は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１０４−２Ｉ１１４は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１０４−２Ｉ１１４は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１０４−２Ｉ１１４は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１０４−２Ｉ１１４は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１０４−２Ｉ１１４は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１１５は、本開示の実施例による、２つのＥＭ磁石及び冷却ループを収容する電磁ポンプ（ＥＭ）ファラデーケージの概略図である。 図２Ｉ１１６は、本開示の実施例による１つのＥＭ磁石及び冷却ループを収容する電磁ポンプ（ＥＭ）ファラデーケージの概略図である。
図２Ｉ１１７−２Ｉ１２６は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１１７−２Ｉ１２６は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１１７−２Ｉ１２６は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１１７−２Ｉ１２６は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１１７−２Ｉ１２６は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１１７−２Ｉ１２６は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１１７−２Ｉ１２６は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１１７−２Ｉ１２６は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１１７−２Ｉ１２６は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１１７−２Ｉ１２６は、本開示の実施例による、パワー・コンディショナー及びパワー・サプライを収納するため下部チャンバー、スリップナットコネクタ（ｓｌｉｐ ｎｕｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）、及びＸ線レベルセンサ（Ｘ−ｒａｙ ｌｅｖｅｌ ｓｅｎｓｏｒ）を有する液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１２７−２Ｉ１３０は、本開示の実施例による、スリップナットコネクタ及び液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるプロトタイプの熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１２７−２Ｉ１３０は、本開示の実施例による、スリップナットコネクタ及び液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるプロトタイプの熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１２７−２Ｉ１３０は、本開示の実施例による、スリップナットコネクタ及び液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるプロトタイプの熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１２７−２Ｉ１３０は、本開示の実施例による、スリップナットコネクタ及び液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるプロトタイプの熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。
図２１Ｉ１３１は、本開示の実施例による、スリップナットコネクタ及び液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるプロトタイプの熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の部品（パーツ）の概略図である。 図２Ｉ３２は、本開示の実施例による、光分配及び光起電力コンバーター・システムの詳細を示すＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２１Ｉ１３３は、本開示の実施例による、熱交換器又は光起電力コンバーターのジオデシック高密度受信器アレイ（ｇｅｏｄｅｓｉｃ ｄｅｎｓｅ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ａｒｒａｙ）の三角形要素（ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ ｅｌｅｍｅｎｔ）の概略図である。 図２Ｉ１３４は、本開示の実施例による、動作位置（ａｃｔｉｖｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）にある誘導結合ヒーターを備える光起電力コンバーター・システム及び立方体の二次放射体（ｃｕｂｉｃ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｒａｄｉａｔｏｒ）の詳細を示すＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１３５は、本開示の実施例による、格納位置に誘導結合ヒーターを備える光起電力コンバーター・システム及び立方体の二次放射体（ｃｕｂｉｃ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｒａｄｉａｔｏｒ）の詳細を示すＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１３６は、本開示の実施例による立方体の二次放射体を備える立方体の光起電力コンバーター・システムの概略図である。 図２１Ｉ１３７は、本開示の実施例による加熱アンテナが取り外された光起電力コンバーター・システム及び立方体の二次放射体の詳細を示すＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１３８は、本開示の一実施例による、入口ライザ（ｉｎｌｅｔ ｒｉｓｅｒ）を備える電磁ポンプ・アセンブリを示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１３９は、本開示の実施例による、リザーバー対ＥＭポンプ・アセンブリのウェットシールの概略図である。 図２Ｉ１４０は、本開示の実施例による、リザーバー対ＥＭポンプ・アセンブリのウェットシールの概略図である。
図２Ｉ１４１は、本開示の実施例による、リザーバ対ＥＭポンプ・アセンブリの内部又は逆スリップナットシールの概略図である。 図２Ｉ１４２は、本開示の実施例による、リザーバー対ＥＭポンプアセンブリの圧縮シールの概略図である。 図２Ｉ１４３は、本開示の一実施例による、黒体光強度を減少させるため増大された半径のＰＶコンバーター及び入口ライザを備える傾斜電磁ポンプ・アセンブリを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１４４−２Ｉ１４５はそれぞれ、本開示の一実施例による入口ライザを備えた傾斜電磁ポンプ・アセンブリを示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１４４−２Ｉ１４５はそれぞれ、本開示の一実施例による入口ライザを備えた傾斜電磁ポンプ・アセンブリを示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１４６−２Ｉ１４７はそれぞれ、本開示の一実施例による、透明反応セル・チャンバー及び入口ライザを備える傾斜電磁ポンプ・アセンブリを示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１４６−２Ｉ１４７はそれぞれ、本開示の一実施例による、透明反応セル・チャンバー及び入口ライザを備える傾斜電磁ポンプ・アセンブリを示す、液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える熱光起電力ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１４８は、本開示の一実施例による、水平方向移動のための２方向アクチュエーター（ｔｗｏ−ｗａｙ ａｃｔｕａｔｏｒ）、各アンテナコイルキャパシタボックス（ａｎｔｅｎｎａ ｃｏｉｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｂｏｘ）、オメガ形のパンケーキコイル（ｏｍｅｇａ−ｓｈａｐｅｄ ｐａｎｃａｋｅ ｃｏｉｌ）、及び、上部パンケーキ籠（ｕｐｐｅｒ ｐａｎｃａｋｅ ｃｒａｄｌｅ）及び下部ＥＭポンプ・チューブ平行面（ｌｏｗｅｒ ＥＭ−ｐｕｍｐ−ｔｕｂｅ−ｐｌａｎｅ−ｐａｒａｌｌｅｌ）をそれぞれ備える、２つの別個のアンテナコイルを備える誘導結合ヒーターのＲＦアンテナの上面概略図である。 図２Ｉ１４９は、本開示の一実施例による、水平方向移動のための２方向アクチュエーター、フレキシブルなアンテナ接続を備える共通アンテナコイルキャパシタボックス（ｃｏｍｍｏｎ ａｎｔｅｎｎａ ｃｏｉｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ ｂｏｘ）、オメガ形のパンケーキコイル、及び、上部パンケーキ籠及び下部ＥＭポンプ・チューブ平行面をそれぞれ備える、２つの別個のアンテナコイルを備える誘導結合ヒーターのＲＦアンテナの上面概略図である。 図２Ｉ１５０は、本開示の一実施例による、水平方向移動のための２方向アクチュエーター、フレキシブルなアンテナ接続を備える共通アンテナコイルキャパシタボックスを有するオメガ形のパンケーキコイル、及び、下部ＥＭポンプ・チューブ平行面及びフレキシブルなアンテナ接続を備える各ループを備える両方のリザーバーに対して周方向である上部セグメント化された卵型（ｕｐｐｅｒ ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ ｏｖａｌ）を備える誘導結合ヒーターのＲＦアンテナの概略図の２つの図である。 図２Ｉ１５１は、本開示の一実施例による、示されるクローズド位置（閉鎖位置）にバルブがあるとき、ループ電流コネクタ（ｌｏｏｐ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒｓ）によってその卵型の２つに割ったそれぞれ半分が接続されるところ、楕円コイルの半分のものに接続される下部パンケーキコイル（ｌｏｗｅｒ ｐａｎ ｃａｋｅ ｃｏｉｌ）及び割れた上部周方向の楕円コイル（ｓｐｌｉｔ ｕｐｐｅｒ ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｏｖａｌ ｃｏｉｌ）を備える誘導結合ヒーターのＲＦアンテナの概略図の２つの図である。 図２Ｉ１５２は、本開示の一実施例による、オープン位置（開放位置）に示す半分ずつがクローズド位置（閉鎖位置）に移動させられるとき、ループ電流コネクタによってその卵型の２つに割ったそれぞれ半分が接続されるところ、楕円コイルの半分のものに接続される下部パンケーキコイル及び割れた上部周方向の楕円コイルを備える誘導結合ヒーターのＲＦアンテナの概略図の４つの図である。
図２Ｉ１５３−２Ｉ１５５はそれぞれ、本開示の一実施例による、黒体放射体から熱的パワーを受け取り、そして、クーラントにその熱を移動して、ついで、二次熱交換器へと移動して高温空気を出力するため、埋め込まれたクーラント・チューブを備える壁を有するキャビティ熱吸収体（ｃａｖｉｔｙ ｔｈｅｒｍａｌ ａｂｓｏｒｂｅｒ）を示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）熱的パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１５３−２Ｉ１５５はそれぞれ、本開示の一実施例による、黒体放射体から熱的パワーを受け取り、そして、クーラントにその熱を移動して、ついで、二次熱交換器へと移動して高温空気を出力するため、埋め込まれたクーラント・チューブを備える壁を有するキャビティ熱吸収体（ｃａｖｉｔｙ ｔｈｅｒｍａｌ ａｂｓｏｒｂｅｒ）を示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）熱的パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１５３−２Ｉ１５５はそれぞれ、本開示の一実施例による、黒体放射体から熱的パワーを受け取り、そして、クーラントにその熱を移動して、ついで、二次熱交換器へと移動して高温空気を出力するため、埋め込まれたクーラント・チューブを備える壁を有するキャビティ熱吸収体（ｃａｖｉｔｙ ｔｈｅｒｍａｌ ａｂｓｏｒｂｅｒ）を示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）熱的パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１５６は、本開示の実施例による、蒸気を出力するため上部及び下部熱交換器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）熱的パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１５７−２Ｉ１５８はそれぞれ、本開示の実施例による、蒸気を出力するため上部及び下部ボイラー・チューブを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）熱的パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１５７−２Ｉ１５８はそれぞれ、本開示の実施例による、蒸気を出力するため上部及び下部ボイラー・チューブを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）熱的パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１５９は、本開示の実施例による、蒸気を出力するＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）熱的パワー発生器のボイラー・チューブ及びボイラー・チャンバーの概略図である。 図２Ｉ１６０は、本開示の実施例による、蒸気を出力するＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）熱的パワー発生器の反応チャンバー、ボイラー・チューブ、及びボイラー・チャンバーの概略図である。 図２Ｉ１６１は、本開示の実施例による、カソード、アノード、絶縁体、及びバスバー・フィードスルー・フランジ（ｂｕｓ ｂａｒ ｆｅｅｄ−ｔｈｒｏｕｇｈ ｆｌａｎｇｅ）の電磁流体力学的（ＭＨＤ）コンバーター部品（コンポーネント）（ｍａｇｎｅｔｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ （ＭＨＤ） ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）の概略図である。
図２Ｉ１６２−２Ｉ１６６は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンＥＭポンプ（ＭＨＤ ｒｅｔｕｒｎ ＥＭ ｐｕｍｐｓ）を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター及び傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１６２−２Ｉ１６６は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンＥＭポンプ（ＭＨＤ ｒｅｔｕｒｎ ＥＭ ｐｕｍｐｓ）を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター及び傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１６２−２Ｉ１６６は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンＥＭポンプ（ＭＨＤ ｒｅｔｕｒｎ ＥＭ ｐｕｍｐｓ）を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター及び傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１６２−２Ｉ１６６は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンＥＭポンプ（ＭＨＤ ｒｅｔｕｒｎ ＥＭ ｐｕｍｐｓ）を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター及び傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１６２−２Ｉ１６６は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンＥＭポンプ（ＭＨＤ ｒｅｔｕｒｎ ＥＭ ｐｕｍｐｓ）を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター及び傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１６７−２Ｉ１７３は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンガスポンプ又はコンプレッサー（ＭＨＤ ｒｅｔｕｒｎ ｇａｓ ｐｕｍｐｓ ｏｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓ）及び一対のＭＨＤリターンＥＭポンプを備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター及び傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１６７−２Ｉ１７３は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンガスポンプ又はコンプレッサー（ＭＨＤ ｒｅｔｕｒｎ ｇａｓ ｐｕｍｐｓ ｏｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓ）及び一対のＭＨＤリターンＥＭポンプを備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター及び傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１６７−２Ｉ１７３は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンガスポンプ又はコンプレッサー（ＭＨＤ ｒｅｔｕｒｎ ｇａｓ ｐｕｍｐｓ ｏｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓ）及び一対のＭＨＤリターンＥＭポンプを備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター及び傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１６７−２Ｉ１７３は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンガスポンプ又はコンプレッサー（ＭＨＤ ｒｅｔｕｒｎ ｇａｓ ｐｕｍｐｓ ｏｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓ）及び一対のＭＨＤリターンＥＭポンプを備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター及び傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１６７−２Ｉ１７３は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンガスポンプ又はコンプレッサー（ＭＨＤ ｒｅｔｕｒｎ ｇａｓ ｐｕｍｐｓ ｏｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓ）及び一対のＭＨＤリターンＥＭポンプを備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター及び傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１６７−２Ｉ１７３は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンガスポンプ又はコンプレッサー（ＭＨＤ ｒｅｔｕｒｎ ｇａｓ ｐｕｍｐｓ ｏｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓ）及び一対のＭＨＤリターンＥＭポンプを備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター及び傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１６７−２Ｉ１７３は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンガスポンプ又はコンプレッサー（ＭＨＤ ｒｅｔｕｒｎ ｇａｓ ｐｕｍｐｓ ｏｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓ）及び一対のＭＨＤリターンＥＭポンプを備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター及び傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１７４−２Ｉ１７６は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンＥＭポンプを備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター、セラミックＥＭポンプ・チューブアセンブリ、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１７４−２Ｉ１７６は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンＥＭポンプを備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター、セラミックＥＭポンプ・チューブアセンブリ、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１７４−２Ｉ１７６は、本開示の実施例による、一対のＭＨＤリターンＥＭポンプを備える電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーター、セラミックＥＭポンプ・チューブアセンブリ、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１７７は、本開示の実施例による、直線ＭＨＤチャネル、セラミックＥＭポンプ・チューブアセンブリ、及び、傾斜リザーバを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１７８は、本開示の実施例による、直線ＭＨＤチャネル、及び、傾斜リザーバを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１７９−２Ｉ１８３は、本開示の一実施例による、ガス追加ハウジング、直線ＭＨＤチャネル、球形反応セル・チャンバー（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｅｌｌ ｃｈａｍｂｅｒ）、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１７９−２Ｉ１８３は、本開示の一実施例による、ガス追加ハウジング、直線ＭＨＤチャネル、球形反応セル・チャンバー（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｅｌｌ ｃｈａｍｂｅｒ）、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１７９−２Ｉ１８３は、本開示の一実施例による、ガス追加ハウジング、直線ＭＨＤチャネル、球形反応セル・チャンバー（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｅｌｌ ｃｈａｍｂｅｒ）、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１７９−２Ｉ１８３は、本開示の一実施例による、ガス追加ハウジング、直線ＭＨＤチャネル、球形反応セル・チャンバー（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｅｌｌ ｃｈａｍｂｅｒ）、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１７９−２Ｉ１８３は、本開示の一実施例による、ガス追加ハウジング、直線ＭＨＤチャネル、球形反応セル・チャンバー（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｅｌｌ ｃｈａｍｂｅｒ）、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１８４は、本開示の一実施例による、噴射のための単一段誘導ＥＭポンプ及び単一段誘導若しくはＤＣ導電ＭＨＤリターンＥＭポンプ、ガス追加ハウジング、直線の電磁流体力学的（ＭＨＤ）チャネル、球形反応セル・チャンバー、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１８５は、本開示の実施例による、単一段誘導噴射ＥＭポンプの概略図である。 図２Ｉ１８６は、本開示の一実施例による、誘導点火システム、噴射及びＭＨＤリターンの両方のための二段誘導ＥＭポンプ（ｔｗｏ−ｓｔａｇｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ＥＭ ｐｕｍｐｓ）、ガス追加ハウジング、直線の電磁流体力学的（ＭＨＤ）チャネル、球形反応セル・チャンバー、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２１Ｉ１８７は、本開示の一実施例による、入口ライザ・チューブ、噴射器チューブ及びノズル、及びフランジの接続構成要素（コンポーネント）及びリザーバー・ベースプレートアセンブリ（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｂａｓｅｐｌａｔｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ）の概略図である。 図２Ｉ１８８は、本開示の実施例による、第１段がＭＨＤリターンガスポンプとして機能し、第２弾が噴射ＥＭポンプとして機能する、２段階誘導ＥＭポンプの概略図である。 図２Ｉ１８９は、本開示の実施例による誘導点火システムの概略図である。
図２Ｉ１９０−２Ｉ１９１は、本開示の一実施例による、誘導噴射システム、それぞれ強制空冷システム（ｆｏｒｃｅｄ ａｉｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）を有する噴射及びＭＨＤリターンの両方のための２段誘導ＥＭポンプ、ガス追加ハウジング、直線の電磁流体力学的（ＭＨＤ）チャネル、球形反応セル・チャンバー、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１９０−２Ｉ１９１は、本開示の一実施例による、誘導噴射システム、それぞれ強制空冷システム（ｆｏｒｃｅｄ ａｉｒ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）を有する噴射及びＭＨＤリターンの両方のための２段誘導ＥＭポンプ、ガス追加ハウジング、直線の電磁流体力学的（ＭＨＤ）チャネル、球形反応セル・チャンバー、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１９２は、本開示の一実施例による、ＭＨＤリターン導管、反応セル・チャンバー、リザーバー、強制液冷システム（ｆｏｒｃｅｄ ｌｉｑｕｉｄ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）・誘導点火システム・及びＥＭポンプ・チューブ上の誘導結合加熱アンテナ（ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｔｅｎｎａｓ）、ガス追加ハウジング、直線の電磁流体力学的（ＭＨＤ）チャネル、球形反応セル・チャンバー、及び、傾斜リザーバー示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１９３−２Ｉ１９５は、本開示の一実施例による、誘導点火システム、強制空冷システムを有する噴射及びＭＨＤリターンの両方のための２段誘導ＥＭポンプ、ガス追加ハウジング、直線の電磁流体力学的（ＭＨＤ）チャネル、球形反応セル・チャンバー、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１９３−２Ｉ１９５は、本開示の一実施例による、誘導点火システム、強制空冷システムを有する噴射及びＭＨＤリターンの両方のための２段誘導ＥＭポンプ、ガス追加ハウジング、直線の電磁流体力学的（ＭＨＤ）チャネル、球形反応セル・チャンバー、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図２Ｉ１９３−２Ｉ１９５は、本開示の一実施例による、誘導点火システム、強制空冷システムを有する噴射及びＭＨＤリターンの両方のための２段誘導ＥＭポンプ、ガス追加ハウジング、直線の電磁流体力学的（ＭＨＤ）チャネル、球形反応セル・チャンバー、及び、傾斜リザーバーを示す液体電極としてデュアルＥＭポンプ噴射器を備える電磁流体力学（ＭＨＤ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。
図２Ｉ１９６は、本開示の一実施例による、黒体放射体を含む反応セルから熱的パワーを受け取り、その熱をクーラント及び周方向円筒熱交換器（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）及びボイラーを含む別のものに移動させるため、埋め込まれたクーラントチューブを備える壁を有する半球殻型放射熱吸収熱交換器（ｈａｌｆ−ｓｐｈｅｒｉｃａｌ−ｓｈｅｌｌ−ｓｈａｐｅｄ ｒａｄｉａｎｔ ｔｈｅｒｍａｌ ａｂｓｏｒｂｅｒ ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）を１つが備えるが、２つのＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の概略図である。 図３は、本開示の実施例による、「Ｓｍｉｔｈｅｌｌｓ Ｍｅｔａｌｓ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｂｏｏｋ」第８版、１１−２０からの銀−酸素相図の概略図である。 図４は、本開示の実施例による、紫外及び極紫外スペクトル領域内において本質的に全て、１．３ＭＷの平均のＮＩＳＴキャリブレーションされた光パワーを示す、水リザーバー内にドリッピング（ｄｒｉｐｐｉｎｇ）する前に、銀の溶融物のガス処理から吸収されるＨ２及びＨ２Ｏを含む銀の８０ｍｇショットの点火の５ｎｍから４５０ｎｍの領域内における絶対スペクトルである。 図５は、本開示の実施例による、銀の蒸発でＵＶ放射に対して光学的に厚く雰囲気がなるとき、５０００Ｋの黒体放射へと遷移したＵＶ線発光を示す約１ Ｔｏｒｒの雰囲気Ｈ２Ｏ蒸気圧を備える雰囲気アルゴン内のＷ電極内へとポンピングされた溶融銀の点火のスペクトル（サファイア分光計ウィンドウによる１８０ｎｍでのカットオフを備える１００ｎｍから５００ｎｍ領域）である。 図６は、本開示の実施例による、分子ハイドリノのような低エネルギー水素種を含むポリマー又は高分子集合体（ｍａｃｒｏ−ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ）を形成するためハイドリノ反応を伝播する手段及び反応物の源の少なくとも１つとして機能するためワイヤを爆発させる手段を含むハイドリノ反応セル・チャンバーの概略図である。
ここにおいて開示されるのは、より低いエネルギー状態を形成する原子水素からエネルギーを解放する触媒システムであり、ここで、電子殻は、核に相対してより近い位置にある。解放されるパワーは、パワー発生のために利用され、そして、追加的に新しい水素種及び化合物は所望の生成物である。これらのエネルギー状態は、古典物理学により予測され、そして、対応するエネルギー解放遷移を受けるために、触媒が水素からエネルギーを受け取る必要がある。
古典的な物理は、水素原子、水素化物イオン、水素分子イオン、及び水素分子のクローズド・フォームの解を与え、そして、分数の主量子数を持つ対応する種を予測する。原子水素は、ｍが整数であるところ、ｍ・２７．２ ｅＶ、原子水素のポテンシャルエネルギーの整数倍におけるエネルギーを受領することができるある種−自身を含めて−との触媒反応を受けるかもしれない。予測される反応は、他の場合には安定な原子水素から、エネルギーを受容可能な触媒への共鳴的な非放射性のエネルギー移動が関与する。生成物は、「ハイドリノ原子」と呼ばれる原子水素の分数のリュードベリ状態である、Ｈ（１／ｐ）であるが、ここで、ｎ＝１／２、１／３、１／４、・・・、１／ｐ（ｐ≦１３７は、整数）が、水素の励起状態に対するリュードベリ方程式におけるｎ＝整数の良く知られるパラメータを置換する。各ハイドリノ状態はまた、電子、プロトン、及びフォトンを含むが、フォトンからの場の寄与は、吸収よりもむしろエネルギー脱離に対応する結合エネルギーを減少させるよりもむしろ結合エネルギーを増大させる。原子水素のポテンシャルエネルギーは、２７．２ｅＶであるので、ｍＨ原子が、別の第（ｍ＋１）番目のＨ原子に対するｍ・２７．２．２ｅＶの触媒として機能する［１］。例えば、Ｈ原子は、ｍ２・１３．６．６ｅＶ（（９１．２／ｍ２）ｎｍ）のエネルギー及び短波長のカットオフで連続バンドの発光とともに崩壊する中間体を形成するために磁気又は誘導電気双極子―双極子カップリング（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｏｒ ｉｎｄｕｃｅｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｉｐｏｌｅ−ｄｉｐｏｌｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）によるように、空間を通すエネルギー伝達（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｓｐａｃｅ ｅｎｅｒｇｙ ｔｒａｎｓｆｅｒ）により、それから２７．２ｅＶを受け取ることによりもう１つのＨに対する触媒として働くことができる。原子Ｈに追加して、同じエネルギーによる分子のポテンシャルエネルギーの規模における減少と共に原子Ｈからｍ・２７．２．２ｅＶを受け取る分子はまた、触媒として機能するかもしれない。Ｈ２Ｏのポテンシャル・エネルギーは、８１．６ｅＶである。そして、同じメカニズムにより、金属酸化物の熱力学的に有利な還元により形成される発生期のＨ２Ｏ分子（固体状態で、液体状態で、又はガス状態で結合された水素ではない）は、１０．１ｎｍ（１２２．４ｅＶ）でのカットオフを伴う連続放射の解放及びＨＯＨへの８１．６ｅＶの移転を含む２０４ｅＶのエネルギー解放と共にＨ（１／４）を形成するために触媒として機能すると予測される。
Ｈ［ａＨ／（ｐ＝ｍ＋１）］状態への遷移を含むＨ原子触媒反応において、ｍ・Ｈ原子は、別の（ｍ＋１）番目のＨ原子に対するｍ・２７．２ｅＶの触媒として機能する。そして、ｍＨが触媒として機能するように、第（ｍ＋１）番目の水素原子からｍ・２７．２ｅＶを共鳴的に及び非放射的にｍ原子が受け取ることによりｍ＋１個の水素原子の間での反応は、以下のように与えられる。

ｍ・２７．２ ｅＶ＋ｍＨ＋Ｈ→ｍＨ＋ ｆａｓｔ＋ｍｅ−＋Ｈ＊［ａＨ／（ｍ＋１）］＋ｍ・２７．２ ｅＶ （１）
Ｈ＊［ａＨ／（ｍ＋１）］→Ｈ［ａＨ／（ｍ＋１）］＋［（ｍ＋１）２−１２］・１３．６ ｅＶ−ｍ・２７．２ ｅＶ （２）
ｍＨｆａｓｔ ＋＋ｍｅ−→ｍＨ＋ｍ・２７．２ ｅＶ （３）
また、全体的な反応は、以下の通りである。

Ｈ→Ｈ［ａＨ／（ｐ＝ｍ＋１）］＋［（ｍ＋１）２−１２］・１３．６ ｅＶ （４）
Ｈ２Ｏ［１］のポテンシャルエネルギーに関する触媒反応（ｍ＝３）は、次のようになる。

８１．６ ｅＶ＋Ｈ２Ｏ＋Ｈ［ａＨ］→２Ｈｆａｓｔ ＋＋Ｏ−＋ｅ−＋Ｈ＊［ａＨ／４］＋８１．６ ｅＶ （５）
Ｈ＊［ａＨ／４］→Ｈ［ａＨ／４］＋１２２．４ ｅＶ （６）
２Ｈｆａｓｔ ＋＋Ｏ−＋ｅ−→Ｈ２Ｏ＋８１．６ ｅＶ （７）
また、全体的な反応は、以下の通りである。

Ｈ［ａＨ］→Ｈ［ａＨ／４］＋８１．６ ｅＶ＋１２２．４ ｅＶ （８）
触媒へのエネルギーの移動（式（１）及び（５））の後、中間体Ｈ＊［ａＨ／（ｍ＋１）］が形成され、Ｈ原子の半径を持ち及びプロトンの中心場のｍ＋１倍の中心場を持つ。その電子が、ｍ２・１３．６ｅＶのエネルギーの解放と共に、無触媒作用された水素原子の半径の１／（ｍ＋１）の半径を持つ安定な状態へとの半径方向の加速度を受けると、その半径は、減少すると予測される。Ｈ＊［ａＨ／（ｍ＋１）］中間体による極紫外線連続放射バンド（例えば、式（２）及び式（６））は、短波長カットオフ及び
により与えられるエネルギー
を持ち、そして、対応するカットオフよりも長い波長へと延びると予測される。ここで、Ｈ＊［ａＨ／４］中間体の崩壊による極紫外線連続放射バンドは、Ｅ＝ｍ２・１３．６＝９・１３．６＝１２２．４ｅＶ（１０．１ｎｍ）［ここで、式（９）において、ｐ＝ｍ＋１＝４ 及び ｍ＝３］で短波長カットオフを持ち、そして、より長い波長に延びると予測される。 いわゆる「ハイドリノ」状態Ｈ（１／４）である、より低いエネルギーへとＨの理論的に予測された遷移に対する、１０．１ｎｍでの連続放射バンド及びより長い波長へとの移行は、ある水素を含むパルス・ピンチ・ガス放電から生じることのみで観測された。式（１）及び（５）により予測されるもう１つの観測は、高速（ｆａｓｔ）Ｈ＋の再結合からの、高速で励起された状態のＨ原子の形成である。高速原子は、ブロード化されたバルマーのα発光を引き起こす。ある混合水素プラズマ内の並外れて高い運動エネルギーの水素原子の密度を表す５０ｅＶより大きいバルマーα線のブロード化は、十分に確立された現象であるが、その原因は、ハイドリノの形成において解放されるエネルギーによるものである。高速Ｈは、連続発光水素ピンチ・プラズマにおいて以前に観測された。
ハイドリノを形成するための追加の触媒及び反応はあり得る。それらの知られた電子エネルギーレベルを基礎として識別可能な特定の種（例えば、Ｈｅ＋、Ａｒ＋、Ｓｒ＋、Ｋ、Ｌｉ、ＨＣｌ、そして、ＮａＨ、ＯＨ、ＳＨ、ＳｅＨ、発生期のＨ２Ｏ、ｎＨ（ｎ＝整数））は、プロセスを触媒するために原子水素と共に存在することが要求される。反応は、分数の主量子数に対応する未反応の原子水素よりもエネルギーにおいて低い水素原子、及び、特に熱く、励起状態のＨを形成するために、Ｈへのｑ・１３．６ｅＶの移動又はｑ・１３．６ｅＶの連続発光に続く非放射的なエネルギー移動を含む。即ち、水素原子の主エネルギー準位に対する式において、

Ｅｎ ＝ −（ｅ２／（ｎ２８πε０ａＨ）） ＝ −（１３．５９８ｅＶ／ｎ２） （１０）
ｎ ＝ １，２，３， ．．． （１１）

であり、ここで、ａＨは、水素原子（５２．９４７ｐｍ）のボーア半径であり、ｅは電子の電荷の大きさ、ε０は真空の誘電率であり、分数の量子数は、次のようになる。

ｎ ＝ １，１／２，１／３，１／４， ・・・ ，１／ｐ； （１２）

ここで、ｐ≦１３７は整数
水素の励起された状態に対するリュードベリ式における良く知られるパラメータｎ＝整数を置換し、そして、「ハイドリノ」と呼ばれるより低いエネルギー状態の水素原子を表す。水素のｎ＝１の状態、及び、水素のｎ＝１／整数の状態は、非放射性であるが、例えばｎ＝１からｎ＝１／２というような２つの非放射性の状態の間での遷移は、非放射性のエネルギー移動により可能である。水素は、式で与えられる安定状態の特殊なケースであり、（１０）及び（１２）ここで、水素又はハイドリノ原子の対応する半径は、

ｒ＝ａＨ／ｐ （１３）

ここで、ｐ＝１，２，３、・・・である。エネルギー保存を満たすためには、エネルギーは、通常のｎ＝１の状態における水素原子のポテンシャルエネルギーの整数の単位において水素原子から触媒へと移動させられなければならず、そして、半径は、ａＨ／（ｍ＋ｐ）へと遷移する。ハイドリノは、普通の水素原子を、次のような反応の正味のエンタルピーを持つ妥当な触媒と、反応させることにより形成される。

ｍ・２７．２ ｅＶ （１４）

ここで、ｍは整数である。
正味の反応エンタルピーがｍ・２７．２ｅＶとより厳密に一致すると、触媒作用の率が上昇すると考えられている。±１０％の±５％、好ましくはｍ・２７．２ｅＶ以内の正味反応エンタルピーを有する触媒が、ほとんどの用途に適合することが見出されている。
触媒反応は、エネルギー解放の２つのステップを含むが、それらは、触媒への非放射性のエネルギー移動であり、それに続いて、追加のエネルギー解放であるが、その際に対応する安定な最終状態にまで半径が減少する。
一般的な反応は、次式で表される。

ｍ・２７．２ｅＶ＋Ｃａｔｑ−＋Ｈ［ａＨ／ｐ］
→ Ｃａｔ（ｑ＋ｒ）＋＋ｒｅ− ＋ Ｈ＊［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］
＋ｍ・２７．２ｅＶ （１５）
Ｈ＊［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］
→ Ｈ［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］＋［（ｐ＋ｍ）２−ｐ２］・１３．６ｅＶ
−ｍ・２７．２ｅＶ （１６）
Ｃａｔ（ｑ＋ｒ）＋＋ｒｅ− → Ｃａｔｑ＋＋ｍ・２７．２ｅＶ （１７）

そして、全反応は、次式の通りである。

Ｈ［ａＨ／ｐ］
→ Ｈ［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］＋［（ｐ＋ｍ）２−ｐ２］・１３．６ｅＶ（１８）

ｑ、ｒ、ｍ、及びｐは整数である。
Ｈ＊［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］は、水素原子の半径（分母の１に相当）と陽子の（ｍ＋ｐ）倍に等しい中心場、及びＨ［ａＨ／（ｍ＋ｐ）］は、Ｈの半径の１／（ｍ＋ｐ）の対応する安定状態である。
触媒生成物であるＨ（１／ｐ）は、ハイドリノ水素化物イオンであるＨ−（１／ｐ）を形成するように電子とまた反応するかも知れず、或いは、２つのＨ（１／ｐ）は、反応して、対応する分子ハイドリノＨ２（１／ｐ）を形成するかもしれない。特に、触媒生成物Ｈ（１／ｐ）はまた、以下の式の結合エネルギーＥＢを持つ新規な水素化物イオンＨ−（１／ｐ）を形成するように電子と反応するかもしれない。ＥＢは次のように表せる。
ここで、ｐ＝整数＞１、Ｓ＝１／２であり、
は換算プランク定数であり、μ０は真空の透磁率であり、ｍｅは電子の質量であり、μｅは、
によって与えられる換算電子質量であり、ここで、ｍｐはプロトンの質量であり、αｏはボーアの半径であり、そして、イオン半径は、
である。
式（１９）から、水素化物イオンの計算されたイオン化エネルギーは、０．７５４１８ｅＶであり、そして、実験値は、６０８２．９９±０．１５ｃｍ−１（０．７５４１８ｅＶ）である。ハイドリノ水素化物イオンの結合エネルギーは、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により測定されるかもしれない。
高磁場側にシフトしたＮＭＲピークは、通常の水素化物イオンに比べて減少した半径に関するより低いエネルギー状態の水素の存在の直接の証拠であり、そして、陽子の反磁性のシールドにおける増加を持つより低いエネルギー状態の水素の存在の直接の証拠である。そのシフトは、２つの電子の反磁性の寄与及び光子場の大きさｐの合計によって与えられる（ミルズＧＵＴＣＰ 式（７．８７））。
このシフトは、２つの電子の反磁性の寄与及び以下の式のような大きさｐ（ミルズ ＧＵＴＣＰ 式（７．８７））のフォトン（光子）場の寄与の合計により与えられる。予測されるハイドリノ水素化物ピークは、通常の水素化物イオンに対して異常に高磁場側にシフトされる。１つの実施例において、ピークはＴＭＳの高磁場側である。ＴＭＳに相対的なＮＭＲシフトは、単独又は化合物を含んで、通常のＨ−、Ｈ、Ｈ２、又は、Ｈ＋の少なくとも１つに対して知られているよりも大きいかもしれない。シフトは、０、−１、−２、−３、−４、−５、−６、−７、−８、−９、−１０、−１１、−１２、−１３、−１４、−１５、−１６、−１７、−１８、−１９、−２０、−２１、−２２、−２３、−２４、−２５、−２６、−２７、−２８、−２９、−３０、−３１、−３２、−３３、−３４、−３５、−３６、−３７、−３８、−３９、及び−４０ｐｐｍの少なくとも１つよりも大きいかもしれない。裸のプロトンに相対的な絶対シフトの範囲は、ＴＭＳのシフトが裸のプロトンに対して約−３１．５であるところ、±５ｐｐｍ、±１０ｐｐｍ、±２０ｐｐｍ、±３０ｐｐｍ、±４０ｐｐｍ、±５０ｐｐｍ、±６０ｐｐｍ、±７０ｐｐｍ、±８０ｐｐｍ、±９０ｐｐｍ、及び±１００ｐｐｍ の少なくとも１つのおよその範囲内において、−（ｐ２９．９＋ｐ２２．７４）ｐｐｍ（式（２０））であるかもしれない。裸のプロトンに対する絶対シフトの範囲は、約０．１％から９９％、１％から５０％、及び１％から１０％ の少なくとも１つのおよその範囲内において、−（ｐ２９．９＋ｐ２１．５９×１０−３）ｐｐｍ （式（２０））であるかもしれない。もう１つの実施例において、ＮａＯＨ又はＫＯＨのような水酸化物のマトリクスのような固体マトリクス内の、ハイドリノ原子、水素化物イオン、又は分子のようなハイドリノ種の存在は、マトリクス・プロトンをして高磁場シフトさせる。ＮａＯＨ又はＫＯＨのそれらのようなマトリクス・プロトンは、交換するかもしれない。１つの実施例において、シフトは、マトリクス・ピークが、ＴＭＳに対して、約−０．１ｐｐｍから−５ｐｐｍの範囲内にあるようにさせるかもしれない。ＮＭＲの決定は、マジック角回転１Ｈ核磁気共鳴分光法（ＭＡＳ １Ｈ ＮＭＲ）を含むかもしれない。
Ｈ（１／ｐ）は、プロトンと反応するかもしれず、そして、２つのＨ（１／ｐ）は、それぞれ、Ｈ２（１／ｐ）＋及びＨ２（１／ｐ）を形成するために反応するかもしれない。水素分子イオン及び分子電荷及び電流密度関数、結合距離、及びエネルギーは、非放射の制限で、楕円座標におけるラプラシアンから解かれた。
扁長の回転楕円の分子軌道の各焦点で＋ｐｅの中心場を持つ水素分子イオンの全エネルギーＥＴは、次の通りである。
ここで、ｐは整数、ｃは真空中の光の速度、及びμは換算原子核質量である。扁長の回転楕円の分子軌道の各焦点で＋ｐｅの中心場を持つ水素分子の全エネルギーは、次の通りである。
水素分子Ｈ２（１／ｐ）の結合解離エネルギーＥＤは、対応する水素原子の全エネルギーとＥＴとの差である。

ＥＤ ＝ Ｅ（２Ｈ（１／ｐ））−ＥＴ （２４）
ここで
Ｅ（２Ｈ（１／ｐ）） ＝ −ｐ２２７．２０ｅＶ （２５）
ＥＤは、式（２３−２５）によって与えられる。
ＥＤ ＝ −ｐ２２７．２０ｅＶ−ＥＴ
＝ −ｐ２２７．２０ｅＶ
−（−ｐ２３１．３５１ｅＶ−ｐ３０．３２６４６９ｅＶ）
＝ ｐ２４．１５１ｅＶ＋ｐ３０．３２６４６９ｅＶ
（２６）
Ｈ２（１／ｐ）は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）により同定できるかもしれないが、ここで、イオン化された電子に加えてイオン化生成物は、２つのプロトン及び電子を含むそれら、水素（Ｈ）原子、ハイドリノ原子、分子イオン、水素分子イオン、及びＨ２（１／ｐ）＋のような可能性の少なくとも１つであるかもしれず、ここで、そのエネルギーは、マトリクスによってシフトされるかもしれない。
触媒作用−生成物ガスのＮＭＲは、Ｈ２（１／ｐ）の理論的に予測された化学シフトの最も信頼のおけるテストを提供する。一般に、Ｈ２（１／ｐ）の １Ｈ ＮＭＲ共鳴は、楕円座標における分数の半径によるＨ２のそれから高磁場であるように予測されるが、ここで、電子は、原子核に顕著により近接する。Ｈ２（１／ｐ）に対する予想されるシフトΔＢＴ／Ｂは、大きさｐの光子場（ｐｈｏｔｏｎ ｆｉｅｌｄ）及び２つの電子の反磁性（ｄｉａｍａｇｎｅｔｉｓｍ）の寄与の合計により与えられる（ミルズＧＵＴＣＰ 式（１１．４１５−１１．４１６））：
ここで、第１項はｐ＝１でＨ２に適用され、Ｈ２（１／ｐ）に対してｐ＝整数＞１である。−２８．０ｐｐｍの実験の絶対Ｈ２ガス相の共鳴シフトは、−２８．０１ｐｐｍ（式（２８））の予測された絶対ガス相のシフトに優れて一致する。予測された分子ハイドリノのピークは、通常のＨ２に対して非常に高磁場シフトしている。１つの実施例において、ピークはＴＭＳの高磁場にある。ＴＭＳに対するＮＭＲシフトは、通常のＨ−、Ｈ、Ｈ２、又はＨ＋単独又は化合物を含む、の少なくとも１つに対して知られるものよりも大きいかもしれない。そのシフトは、０、−１、−２、−３、−４、−５、−６、−７、−８、−９、−１０、−１１、−１２、−１３、−１４、−１５、−１６、−１７、−１８、−１９、−２０、−２１、−２２、−２３、−２４、−２５、−２６、−２７、−２８、−２９、−３０、−３１、−３２、−３３、−３４、−３５、−３６、−３７、−３８、−３９、及び−４０ｐｐｍ の少なくとも１つよりも大きいかもしれない。裸のプロトンに相対的な絶対シフトの範囲は、ＴＭＳのシフトが裸のプロトンに対して約−３１．５ｐｐｍであるところ、±５ｐｐｍ、±１０ｐｐｍ、±２０ｐｐｍ、±３０ｐｐｍ、±４０ｐｐｍ、±５０ｐｐｍ、±６０ｐｐｍ、±７０ｐｐｍ、±８０ｐｐｍ、±９０ｐｐｍ、及び±１００ｐｐｍ の少なくとも１つのおよその範囲内において、−（ｐ２８．０１＋ｐ２２．５６）ｐｐｍ（式（２８））であるかもしれない。裸のプロトンに対する絶対シフトの範囲は、約０．１％から９９％、１％から５０％、及び１％から１０％ の少なくとも１つのおよその範囲内において、−（ｐ２８．０１＋ｐ２１．４９×１０−３）ｐｐｍ（式（２８））であるかもしれない。
水素タイプの分子Ｈ２（１／ｐ）のυ＝０からυ＝１への遷移に対する振動エネルギーＥｖｉｂは、次のようになる。
Ｅｖｉｂ ＝ ｐ２０．５１５９０２ｅＶ （２９）
ここで、ｐは整数である。
水素タイプの分子Ｈ２（１／ｐ）のＪからＪ＋１への遷移に対する回転エネルギーＥｒｏｔは、次のようになる。
ここで、ｐは整数であり、Ｉは慣性モーメントである。Ｈ２（１／４）の回転−振動発光は、ガス中の電子ビーム励起分子の上に観察され、そして、固体マトリクス内にトラップされた。
回転のエネルギーのｐ２依存性は、原子核間距離の逆ｐ依存性及び慣性モーメントＩに与える対応するインパクトに起因する。Ｈ２（１／ｐ）に対する予測された原子核間距離２ｃ’は、次のようになる。
Ｈ２（１／ｐ）の回転及び振動のエネルギーの少なくとも１つは、電子−ビーム励起発光分光法、ラマン分光法、及びフーリエ変換赤外（ＦＴＩＲ）の少なくとも１つによって測定されるかもしれない。Ｈ２（１／ｐ）は、ＭＯＨ、ＭＸ、及びＭ２ＣＯ３（Ｍ＝アルカリ、Ｘ＝ハロゲン）マトリクスの少なくとも１つにおいてのように、測定のためのマトリクス内にトラップされるかもしれない。
１つの実施例において、分子ハイドリノ生成物は、約１９５０ｃｍ−１での逆ラマン効果（ＩＲＥ）ピークとして観測される。そのピークは、ＩＲＥピークを示す表面増強ラマン散乱（ＳＥＲＳ）を支持するラマン・レーザー波長のそれと同等の粒子サイズ又は粗さ特性を備える導電性の材料を使用することにより強調される。
Ｉ． 触媒作用
本開示において、ハイドリノ反応、Ｈ触媒作用、Ｈ触媒反応、水素に言及するときの触媒作用、ハイドリノを形成するための水素の反応、及びハイドリノ形成反応のような用語は全て、式（１０）及び（１２）により与えれるエネルギー・レベルを持つ水素の状態を形成するために原子Ｈと、式（１４）により定義される触媒の式（１５−１８）のそれのような反応に言及する。より低いエネルギー状態の水素又はハイドリノを形成する又は生産する、反応物、ハイドリノ形成のための反応物、触媒混合物、ハイドリノ反応混合物、ハイドリノ反応物、のような対応する用語はまた、式（１０）及び（１２）によって与えられるエネルギーレベルを持つハイドリノ状態又はＨ状態へのＨの触媒作用を発揮させる反応混合物に言及する際に、交換可能に使用される。
本開示の触媒的なより低いエネルギーの水素の遷移は、その遷移を引き起こすため原子Ｈからのエネルギーを受け入れる、２７．２ｅＶの無触媒の原子水素のポテンシャル・エネルギーの整数ｍの吸熱化学反応の形態においてであるかもしれない。その吸熱触媒反応は、原子又はイオンのような種からの１又はそれ以上の電子のイオン化（例えば、Ｌｉ→Ｌｉ２＋に対して、ｍ＝３）であるかもしれず、そして、更に、初期の結合のパートナーの１又はそれ以上からの１又はそれ以上の電子のイオン化での、結合開裂（例えば、ＮａＨ→Ｎａ２＋＋Ｈに対して、ｍ＝２）の協奏反応を含むかもしれない。Ｈｅ＋は、２・２７．２ｅＶである、５４．４１７ｅＶでそれがイオン化するので、２７．２ｅＶの整数倍と等しいエンタルピー変化を備える化学的又は物理的プロセスである、触媒基準を満たす。整数の数の水素原子はまた、２７．２ｅＶエンタルピーの整数倍の触媒として機能するかもしれない。触媒は、約２７．２ｅＶ±０．５ｅＶ及び２７．２／２ｅＶ±０．５ｅＶの１つの整数単位において原子水素からエネルギーを受け取ることができる。
１つの実施例において、触媒は、原子又はイオンＭを含み、ここで、各々原子又はイオンＭから連続エネルギー・レベルへのｔ電子のイオン化は、ｔ電子のイオン化エネルギーの合計が、ｍが整数であるところ、およそ、ｍ・２７．２ｅＶ 及び ｍ・（２７．２／２）ｅＶの１つであるようになっている。
１つの実施例において、触媒は、２原子分子ＭＨを含み、ここで、Ｍ−Ｈ結合の破断プラス連続エネルギー・レベルへの各々原子又Ｍからのｔ電子のイオン化は、結合エネルギー 及び ｔ電子のイオン化エネルギーの合計が、ｍが整数であるところ、およそ、ｍ・２７．２ｅＶ 及び ｍ・（２７．２／２）ｅＶの１つであるようになっている。
１つの実施例において、触媒は、原子、イオン、及び／又は、ＡｌＨ、ＡｓＨ、ＢａＨ、ＢｉＨ、ＣｄＨ、ＣｌＨ、ＣｏＨ、ＧｅＨ、ＩｎＨ、ＮａＨ、ＮｂＨ、ＯＨ、ＲｈＨ、ＲｕＨ、ＳＨ、ＳｂＨ、ＳｅＨ、ＳｉＨ、ＳｎＨ、ＳｒＨ、ＴｌＨ、Ｃ２、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２、ＮＯ２、及びＮＯ３、の分子から選択される分子、及び、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｋｒ、２Ｋ＋、Ｈｅ＋、Ｔｉ２＋、Ｎａ＋、Ｒｂ＋、Ｓｒ＋、Ｆｅ３＋、Ｍｏ２＋、Ｍｏ４＋、Ｉｎ３＋、Ｈｅ＋、Ａｒ＋、Ｘｅ＋、Ａｒ２＋及びＨ＋、及びＮｅ＋及びＨ＋ の原子又はイオンを含む。
他の実施例において、Ｍからのｔ電子のイオン化エネルギー、Ｍ−Ｈ結合エネルギー、及びＭＨ及びＡの電子親和力（ＥＡ）の差を含む、電子移動エネルギーの合計が、ｍが整数であるところ、およそｍ・２７．２ｅＶであるように、連続エネルギー・レベルへの原子Ｍからのｔ電子のイオン化プラスＭ−Ｈ結合の破断、受容体Ａへの電子の移動によって提供されるハイドリノを生成するＭＨ−タイプの水素触媒になっている。およそｍ・２７．２ｅＶの反応の正味のエンタルピーを提供することができるＭＨ−タイプの水素触媒は、ＯＨ−、ＳｉＨ−、ＣｏＨ−、ＮｉＨ−、及びＳｅＨ−である。
他の実施例において、ハイドリノを生成するためのＭＨ＋タイプの水素触媒は、負に帯電するかもしれない供与体（ｄｏｎｏｒ）Ａからの電子の移動、Ｍ−Ｈ結合の切断、及び原子Ｍから連続エネルギー準位へのｔ電子のイオン化にって提供され、そして、ＭＨ及びＡのイオン化エネルギー、Ｍ−Ｈ結合エネルギー、及びＭからのｔ電子のイオン化エネルギーの差を含む電子移動エネルギーの合計が、ｍを整数として、約ｍ・２７．２ｅＶとなる。
１つの実施例において、分子又は正に若しくは負に帯電した分子イオンの少なくとも１つは、約ｍ・２７．２ｅＶによる正に若しくは負に帯電した分子イオン又は分子のポテンシャルエネルギーの大きさにおける減少と共に、原子Ｈから約ｍ・２７．２ｅＶを受け取る触媒として機能する。典型的な触媒は、Ｈ２Ｏ、ＯＨ、アミド基ＮＨ２、及びＨ２Ｓである。
Ｏ２は、触媒又は触媒の源として機能するかもしれない。酸素分子の結合エネルギーは５．１６５ｅＶであり、酸素原子の第１、第２、第３のイオン化エネルギーは、それぞれ、１３．６１８０６ｅＶ、３５．１１７３０ｅＶ、５４．９３５５ｅＶである。反応：Ｏ２→Ｏ＋Ｏ２＋、Ｏ２→Ｏ＋Ｏ３＋、及び、２Ｏ→２Ｏ＋は、それぞれＥｈの約２、４、及び１倍の正味のエンタルピーを供給し、そして、ハイドリノの形成を引き起こすように、これらのエネルギーを受け入れることにより、ハイドリノを形成する触媒反応を含む。
ＩＩ． ハイドリノ
ＥＢ＝１３．６ｅＶ／（１／ｐ）２によって与えられる結合エネルギーを持つ水素原子は、ｐが１より大きい整数であり、好ましくは、２から１３７であるところ、本開示のＨ触媒作用反応の生成物である。イオン化エネルギーとしても知られる、原子、イオン、又は分子の結合エネルギーは、原子、イオン、又は分子から１つの電子を取り除くために必要とされるエネルギーである。式（１０）及び（１２）において与えられる結合エネルギーを持つ水素原子は、「ハイドリノ原子」又は「ハイドリノ」とこれ以降呼ばれる。半径ａＨ／ｐ（式中ａＨは通常の水素原子の半径であり、ｐは整数である）のハイドリノのための記号表示は、Ｈ［ａＨ／ｐ］である。半径ａＨを備える水素原子は、ここ以降、「通常の水素原子」又は「普通の水素原子」と呼ばれる。通常の原子水素は、その１３．６ｅＶの結合エネルギーで特徴付けられる。
本開示によると、ｐ＝２から２３までの通常の水素化物イオン（約０．７５ｅＶ）の結合よりも大きく、ｐ＝２４の場合よりも小さい（Ｈ−）、式（１９）による結合エネルギーを持つハイドリノ水素化物イオン（Ｈ−）が、提供される。式（１９）のｐ＝２からｐ＝２４に対して、水素化物イオンの結合エネルギーは、それぞれ、３、６．６、１１．２、１６．７、２２．８、２９．３、３６．１、４２．８、４９．４、５５．５、６１．０、６５．６、６９．２、７１．６、７２．４、７１．６、６８．８、６４．０、５６．８、４７．１、３４．７、１９．３、及び、０．６９ｅＶ である。新規な水素化物イオンからなっている典型的な組成物も、またここに提供される。
１つ又はそれ以上のハイドリノ水素化物イオン及び１つ又はそれ以上の他の元素からなる化合物も例示される。このような化合物は「ハイドリノ水素化物化合物」と呼ばれる。
通常の水素種は、以下の結合エネルギーで特徴づけられる。（ａ）水素化物イオン、０．７５４ｅＶ（「通常の水素化物イオン」）；（ｂ）水素原子（「通常の水素原子」）、１３．６ｅＶ；（ｃ）２原子水素分子、１５．３ｅＶ（「通常の水素分子」），（ｄ）水素分子イオン、１６．３ｅＶ（「通常の水素分子イオン」）；及び（ｅ）Ｈ３ ＋、２２．６ｅＶ（「通常の三重水素分子イオン」）である。ここに、水素の形態に関して、「普通の」と「通常の」とは、同義である。
本開示の更なる実施例によると、化合物は、（ａ）ｐが２から１３７の整数である、１３．６ｅＶ／（１／ｐ）２の約０．９から１．１倍の範囲内のような、約１３．６ｅＶ／（１／ｐ）２の結合エネルギーを持つ水素原子；（ｂ）ｐが２から２４の整数である、結合エネルギー
の約０．９から１．１倍の範囲内のような約
の結合エネルギーを持つ水素化物イオン（Ｈ−）；（ｃ）Ｈ４ ＋（１／ｐ）；（ｄ）ｐが２から１３７の整数である、約２２．６／（１／ｐ）２ｅＶの約０．９から１．１倍の範囲内のような約２２．６／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーを持つ三ハイドリノ分子イオン、Ｈ３ ＋（１／ｐ）；（ｅ）ｐが２から１３７の整数である、約１５．３／（１／ｐ）２ｅＶの約０．９から１．１倍の範囲内のような約１５．３／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーを持つ二ハイドリノ（ジハイドリノ）；（ｆ）ｐが整数であり、好ましくは、２から１３７の整数である、約１６．３／（１／ｐ）２ｅＶの約０．９から１．１倍の範囲内のような約１６．３／（１／ｐ）２ｅＶの結合エネルギーを持つ二ハイドリノ（ジハイドリノ）分子イオン；のような増大された結合エネルギーの水素種の少なくとも１つを含む化合物が、提供される。
本開示の更なる実施例によると、（ａ）ｐが整数であり、
が換算プランク定数であり、ｍｅが電子の質量であり、ｃが真空中の光の速度であり、及びμが換算原子核質量である、
の約０．９から１．１倍の範囲内のような、約
の全エネルギーを持つハイドリノ分子イオン；及び （ｂ）ｐが整数であり、ａ０がボーアの半径である、
の約０．９から１．１倍の範囲内のような約
の全エネルギーを持つハイドリノ分子；のような増大された結合エネルギーの水素種の少なくとも１つを含む化合物が、提供される。
化合物が負にチャージされた増大された結合エネルギーの水素種を含む、本開示の１つの実施例によると、その化合物は更に、プロトン、通常のＨ２ ＋、又は、通常のＨ３ ＋のような１又はそれ以上のカチオンを含む。
少なくとも１つのハイドリノ水素化物イオンを含む化合物を準備するための方法が、ここにおいて提供される。そのような化合物は、以降、「ハイドリノ水素化物化合物」と呼ばれる。その方法は、ｐが整数で、好ましくは、２から１３７の整数であるところ、約１３．６ｅＶ／（１／ｐ）２の結合エネルギーを持つ増大された結合エネルギーの水素原子を生成するため、ｍは１より大きい整数で、好ましくは４００より小さい整数であるところ、約（ｍ／２）・２７ｅＶの反応の正味のエンタルピーを持つ触媒と原子水素を反応させるステップを含む。触媒作用の更なる生成物はエネルギーである。増大された結合エネルギーの水素原子は、増大された結合エネルギーの水素イオンを生成するため、電子源と反応することができる。増大された結合エネルギーの水素化物イオンは、少なくとも１つの増大された結合エネルギーの水素化物イオンを含む化合物を生成するために、１又はそれ以上のカチオンと反応することができる。
新規な水素組成物は以下のものを含むことができるが、それらは、
（ａ）結合エネルギーを有する少なくとも１つの中性の、正の、又は負の水素種（以下、「増大された結合エネルギーの水素種」とする）と、ここで、この結合エネルギーは、
（ｉ）対応する通常の水素種の結合エネルギーより大きい、又は、
（ｉｉ）通常の水素種の結合エネルギーは周囲条件（標準温度及び圧力、ＳＴＰ）での熱的エネルギーより低いことから、対応する通常の水素種は不安定であるか、観測できないか、或いは陰性である、任意の水素種の結合エネルギーより大きい； 及び、
（ｂ）少なくとも１つの他の元素と、を含む。
以下、本開示の化合物は、「増大された結合エネルギーの水素化合物」とされる。
この文脈における「他の元素」は増大された結合エネルギーの水素種以外の元素を意味する。従って、他の元素は、通常の水素種又は水素以外の如何なる元素もなり得る。化合物の１つのグループにおいて、他の元素及び増大された結合エネルギーの水素種は中性である。化合物のもう１つのグループにおいて、他の元素及び増大された結合エネルギーの水素種は、他の元素が中性の化合物を形成するように電荷をバランスすることを提供するように、帯電する。化合物の前者のグループは分子結合及び配位結合が特徴であり、後者のグループはイオン結合が特徴である。
また、提供される新規な化合物及び分子イオンは以下の（ａ）及び（ｂ）を含むが、それらは、
（ａ）全エネルギーを持つ、中性の、正の、又は負の水素種（以下、「増大された結合エネルギーの水素種」という）の少なくとも１つであり、ここで、その全エネルギーは、
（ｉ）対応する通常の水素種の総エネルギーより大きい、又は、
（ｉｉ）通常の水素種の総エネルギーは周囲条件での熱的エネルギーより低いことから、対応する通常の水素種は不安定であるか、観測されないか、或いは陰性である任意の水素種の総エネルギーより大きく、及び、
（ｂ）少なくとも１つの他の元素である。
水素種の全エネルギーは、水素種から全ての電子を除去するエネルギーの合計である。本開示に従った水素種は、対応する通常の水素種の全エネルギーより大きい全エネルギーを持つ。本開示による増大された全エネルギーを持つ水素種はまた、「増大された結合エネルギーの水素種」と呼ばれるが、これは、増大された全エネルギーを持つ水素種の幾つかの実施例が、対応する通常の水素種の第一の電子の結合エネルギーより小さい第一の電子の結合エネルギーを持っていたとしても である。例えば、Ｐ＝２４での式（１９）の水素化物イオンは、通常の水素化物イオンの第一の結合エネルギーより小さい第一結合エネルギーを有し、一方、Ｐ＝２４での式（１９）の水素化物イオンの総エネルギーは、対応する通常の水素化物イオンの総エネルギーよりもかなり大きい。
また、ここで提供される新規な化合物及び分子イオンは以下の（ａ）及び（ｂ）を含むが、それらは、
（ａ）結合エネルギーを有する複数の中性の、正の、又は、負の、水素種（以下、「増大された結合エネルギーの水素種」とする）であり、ここで、当該結合エネルギーは、
（ｉ）対応する通常の水素種の結合エネルギーより大きい、又は、
（ｉｉ）通常の水素種の総エネルギーは周囲条件での熱的エネルギーより低い若しくは負であることから、対応する通常の水素種は不安定であるか又は観測されない、任意の水素種の結合エネルギーより大きく； 及び、
（ｂ）オプションとして、１つの他の元素である。
以下、本開示の化合物は、「増大された結合エネルギーの水素化合物」とされる。
増大された結合エネルギーの水素種は、１つ又はそれ以上のハイドリノ原子を、１又はそれ以上の電子、ハイドリノ原子、前記増大された結合エネルギーの水素種の少なくとも１つを含む化合物、及び、増大された結合エネルギーの水素種以外の他の原子、分子、又はイオンの少なくとも１つ、と反応させることにより形成され得る。
また、提供される新規な化合物及び分子イオンは以下の（ａ）及び（ｂ）を含むが、それらは、
（ａ）全エネルギー持つ複数の中性の、正の、又は、負の、水素種（以下、「増大された結合エネルギーの水素種」とする）であり、ここで、この全エネルギーは、
（ｉ）通常の分子水素の全エネルギーより大きい、又は
（ｉｉ）通常の水素種の総エネルギーは周囲条件での熱的エネルギーより低いことから、対応する通常の水素種は不安定であるか、観測されないか、或いは陰性である任意の水素種の総エネルギーより大きく；及び、
（ｂ）オプションとして、１つの他の元素である。
以下、本開示の化合物は、「増大された結合エネルギーの水素化合物」とされる。
１つの実施例において、提供される化合物は、（ａ）ｐ＝２４に対してより低いが、ｐ＝２から２３迄に対して通常の水素化物の結合エネルギーよりも大きい、式（１９）による結合エネルギー（約０．８ｅＶ）を持つ水素化物イオン（「増大された結合エネルギーの水素化物イオン」又は「ハイドリノ水素化物イオン」）；（ｂ）通常の水素原子の結合エネルギーよりも大きい結合エネルギー（約１３．６ｅＶ）を持つ水素原子（「増大された結合エネルギーの水素原子」又は「ハイドリノ」）；（ｃ）約１５．３ｅＶよりも大きい第１の結合エネルギーを持つ水素分子（「増大された結合エネルギーの水素分子」又は「二ハイドリノ（ジハイドリノ）」）；及び（ｄ）約１６．３ｅＶよりも大きい結合エネルギーを持つ分子水素イオン（「増大された結合エネルギーの分子水素イオン」又は「二ハイドリノ（ジハイドリノ）分子イオン」）；から選択される増大された結合エネルギーの水素種の少なくとも１つを含む。本開示において、増大された結合エネルギーの水素種及び化合物はまた、より低いエネルギーの水素種及び化合物と呼ばれる。ハイドリノは、増大された結合エネルギーの水素種、又は、同等により低いエネルギーの水素種を含む。
ＩＩＩ． 化学反応器
本開示は、ジハイドリノ分子及びハイドリノ水素化物化合物のような、本開示の増大された結合エネルギーの水素種及び化合物を生産するための他の反応器にもまた、関する。触媒作用の更なる生成物は、セルのタイプによるが、パワー及びオプションとしてプラズマ及び光である。そのような反応器は、以下「水素反応器」又は「水素セル」と称する。水素反応器は、ハイドリノを作るためのセルを含む。ハイドリノを作るためのセルは、ガス放電セル、プラズマトーチ・セル、又は、マイクロ波パワー・セル、及び電気化学セルのような化学反応器又はガス燃料セルの形態であるかもしれない。１つの実施例において、触媒は、ＨＯＨであり、そして、ＨＯＨ及びＨの少なくとも１つの源は氷である。１つの実施例において、セルはアーク放電セルを含み、そして、放電が氷の少なくとも一部を巻き込むように少なくとも１つの電極で氷を含む。
１つの実施例において、アーク放電セルは、槽と、２つの電極と、約１００Ｖから１ＭＶ範囲内の電圧及び約１Ａから１００ｋＡの範囲内の電流が可能なもののような高電圧パワー源と、及び、Ｈ２Ｏ液滴（ｄｒｏｐｌｅｔｓ）を形成及び供給するための手段及びリザーバーのような水の源と、を含む。その液滴は、電極の間を移動するかもしれない。１つの実施例において、その液滴は、アーク・プラズマの点火を開始する。１つの実施例において、水アーク・プラズマは、ハイドリノを形成するように反応するかもしれないＨＯＨ及びＨを含む。点火速度及び対応するパワー速度は、液滴のサイズを、及び、電極にそれらが供給される速度を、コントロールすることにより、コントロールされるかもしれない。高電圧の源は、高電圧パワー源によってチャージされるかもしれない少なくとも１つの高電圧キャパシタを含むかもしれない。１つの実施例において、アーク放電セルは更に、光及び熱を電気へというようなハイドリノ・プロセスからのパワーを変換するための熱エンジン及びＰＶコンバーターの少なくとも１つのような本発明の１つのようなパワー・コンバーターのような手段を含む。
ハイドリノを作るためのセルの典型的な実施例は、液体燃料電池（セル）、固体燃料電池（セル）、不均一燃料電池（セル）、ＣＩＨＴセル、及びＳＦ−ＣＩＨＴセル又はＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）セルの形であるかもしれない。これらのセルの各々は、（ｉ）原子水素源； （ｉｉ）固体触媒、溶融触媒、液体触媒、ガス状触媒、又はハイドリノを形成するためのそれらの混合物から選択される少なくとも１つの触媒； 及び（ｉｉｉ）水素を反応させるための槽及びハイドリノを作るための触媒、 を含む。ここに使われ、本開示によって考慮された、用語「水素」は、特に明記しない限り、プロチウム（ｐｒｏｔｅｕｍ）（１Ｈ）だけでなく、デューテリウム（２Ｈ）及びトリチウム（３Ｈ）をも含む。典型的な化学反応混合物及び反応器は、本開示のＳＦ−ＣＩＨＴ、ＣＩＨＴ、又は熱セル実施例を含むかもしれない。追加的な典型的な実施例は、この化学反応器のセクションに与えられる。混合物の反応の間に形成される触媒としてＨ２Ｏを有する反応混合物の例は、本開示内に与えられる。他の触媒は、増大された結合エネルギーの水素種及び化合物を形成するように機能するかもしれない。反応及び条件は、反応物、反応物のｗｔ％、Ｈ２圧力、及び反応温度のようなパラメータにおいてこれらの典型的なケースから調節されるかもしれない。妥当な反応物、条件、及びパラメータ範囲は、本開示のそれらである。ハイドリノ及び分子ハイドリノは、１３．６ｅＶの整数倍の予測される連続放射バンドにより本開示の反応物の生成物であると示されるが、別様に、予期せぬ異常に高いＨ運動エネルギーは、ミルズ（Ｍｉｌｌｓ）の以前の発行物によりレポートされた、Ｈラインのドップラー・ライン・ブロード化、Ｈラインの反転、ブレークダウン場なしのプラズマ形成、及び異常に長いプラズマのアフターグロー継続期間によって、測定された。ＣＩＨＴセル及び固体燃料に関するそれのようなデータは、他の研究者によって、別の場所で、独立的に、実証されてきた。本開示のセルによるハイドリノの形成はまた、別の代替の源無しで１０より大きなファクターで大抵の場合入力を超える電気的入力の複数倍であった、長い継続期間に渡った連続的な出力であった電気的エネルギーによっても確認された。予測された分子ハイドリノＨ２（１／４）は、全体が参照されここにおいて組み込まれる、Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｘ Ｙｕ、Ｙ．Ｌｕ、Ｇ Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、「触媒誘導ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学的セル」、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ、（２０１３）、及びＲ．Ｍｉｌｌｓ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、Ｊ．Ｋｏｎｇ、Ｇ Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｔｒｅｖｅｙ、「高いパワー密度の触媒誘導ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学的セル」、（２０１４）において、及びミルズの以前の発行文献において報告されるように、第３体Ｈに移転されるエネルギーでＨからＨ（１／４）への予測されたエネルギー解放と合致した約２０４ｅＶの運動エネルギーを持つＨに対応したｍ／ｅ＝１のピークの前の到着タイムを持つＴｏＦ−ＳＩＭＳピーク、５００ｅＶのＨ２（１／４）の予測される全結合エネルギーを示したＸＰＳ、Ｈ２の回転エネルギーの二乗の量子数ｐ＝４又は１６である、１９５０ｃｍ−１のＨ２（１／４）の回転エネルギーを示したＦＴＩＲ分光法及びラマン分光法、Ｈ２のエネルギーの二乗の量子数ｐ＝４又は１６を持つＨ２（１／４）の予測された回転及び振動のスペクトルを示した電子線励起発光スペクトル及びフォトルミネッセンス発光分光法、Ｍが親イオンの質量でｎが整数であるところ、ｍ／ｅ＝Ｍ＋ｎ２のピークとしてゲッター・マトリクスに複合化されるＨ２（１／４）を示したＥＳＩ−ＴｏＦＭＳ及びＴｏＦ−ＳＩＭＳ、約−４．４ｐｐｍの予測された高磁場シフトしたマトリクス・ピークを示したＭＡＳ Ｈ ＮＭＲによって固体燃料及びＣＩＨＴセルの生成物として特定された。
ウォーター・フロー熱量計及びセタラムＤＳＣ１３１示差走査熱量計（ＤＳＣ）の両方を用いて、熱的パワーを発生する固体燃料を含むもののような本開示のセルによるハイドリノの形成は、６０倍のファクターによって最大の理論エネルギーを超えるハイドリノ形成の固体燃料から熱的エネルギーの観測により確認された。ＭＡＳ Ｈ ＮＭＲは、約−４．４ｐｐｍの予測されたＨ２（１／４）高磁場マトリクス・シフトを示した。１９５０ｃｍ−１で開始するラマンピークは、Ｈ２（１／４）の自由空間回転エネルギー（０．２４１４ｅＶ）にマッチした。これらの結果は、ミルズの以前の発行された文献に、及び、Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、Ｗ．Ｇｏｏｄ、Ｊ．Ｈｅ、「ＨＯＨ触媒を形成する固体燃料」、（２０１４）に報告されているが、これらは、ここにおいて参照され全体が組み込まれる。
ＩＶ． 固体燃料触媒誘導ハイドリノ遷移（ＳＦ−ＣＩＨＴ）セル及びパワー・コンバーター
１つの実施例において、直接の電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムは、少なくとも１つの槽と、（ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、 （ｂ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、 （ｃ）導体及び導電性マトリクスの少なくとも１つを含む反応物と、及び ハイドリノ反応物を閉じ込めるための少なくとも１セットの電極と、高電流電気エネルギーのショート・バーストを供給する電気的パワーの源と、再充填システムと、反応生成物から初期反応物を再生するための少なくとも１つのシステムと、及び、ＰＤＣのようなプラズマー電気コンバーター、電磁流体力学的コンバーター、光起電力コンバーター、Ａ．Ｓｈａｒｍａ、Ｖ．Ｓｉｎｇｈ、Ｔ．Ｌ．Ｂｏｕｇｈｅｒ、Ｂ．Ａ．Ｃｏｌａの「カーボンナノチューブ光学レクテナ」Ｎａｔｕｒｅ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｖｏｌ．１０、（２０１５）、ｐｐ．１０２７−１０３２、ｄｏｉ：１０．１０３８／ｎｎａｎｏ．２０１５．２２０（参照によりその全体が組み込まれる）により報告されたもののような光学レクテナ（ｏｐｔｉｃａｌ ｒｅｃｔｅｎｎａ）、及び少なくとも１つの熱−電気パワー・コンバーターの少なくとも１つのような少なくとも１つの直接的コンバーターと、を含む。１つの更なる実施例において、その槽は、大気圧、大気圧より高い、及び大気圧より低い の少なくとも１つの圧力が可能となる。１つの実施例において、再生システムは、水和の、熱的な、化学的な、電気化学のシステムの少なくとも１つを含むことができる。もう１つの実施例において、少なくとも１つの直接のプラズマ−電気コンバーターは、プラズマダイナミック・パワー・コンバーター（ｐｌａｓｍａｄｙｎａｍｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅ）、（ベクトルＥ）×（ベクトルＢ）直接的コンバーター（Ｅ（太字）×Ｂ（太字） ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、電磁流体力学的パワー・コンバーター（ｍａｇｎｅｔｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、磁気ミラー電磁流体力学的パワー・コンバーター（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｉｒｒｏｒ ｍａｇｎｅｔｏｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、チャージ・ドリフト・コンバーター（ｃｈａｒｇｅ ｄｒｉｆｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、ポスト又はベネチアン・ブラインド・パワー・コンバーター（Ｐｏｓｔ ｏｒ Ｖｅｎｅｔｉａｎ Ｂｌｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、ジャイロトロン（ｇｙｒｏｔｒｏｎ）、フォトン・バンチング・マイクロウェーブ・パワー・コンバーター（ｐｈｏｔｏｎ ｂｕｎｃｈｉｎｇ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、及びフォトエレクトリック・コンバーター（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）のグループからの少なくとも１つを含むことができる。１つの更なる実施例において、少なくとも１つの熱−電気コンバータが、熱機関、蒸気機関、蒸気タービン及び発電機、ガスタービン及び発電機、ランキン・サイクル・エンジン、ブレイトン・サイクル・エンジン、スターリング・エンジン、熱電子パワー・コンバーター、及び熱電パワー・コンバーター、のグループからの少なくとも１つを含むことができる。
ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、複数の電極を備えてもよい。一実施例において、ハイドリノ反応は、正に分極した電極のような分極した電極で選択的に起こる。反応選択性は、正にバイアスされた電極でのハイドリノ反応のはるかに高い反応速度によるかもしれない。一実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１壁のようなＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の少なくとも１つの構成要素（コンポーネント）は、ハイドリノ反応速度を増大させるために正にバイアスされてもよい。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、黒体放射体の下半球５ｂ４１に接続された導電性リザーバー５ｃを備えてもよく、ここで、リザーバーは正にバイアスされている。そのバイアスは、リザーバー５ｃ内の溶融金属と、正にバイアスされたＥＭポンプ・チューブ５ｋ６及び５ｋ６１の少なくとも一方との間の接触によって達成されてもよい。そのＥＭは、点火電磁ポンプ・バスバー５ｋ２ａを電気的パワーの源２の正の端子に接続することにより、正にバイアスされてもよい。
点火により、その電極で電圧が引き起こされるようにフォトエレクトリック活性電極（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｃｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）をイオン化するかもしれない高出力ＥＵＶ光の放出が引き起こされるかもしれない。点火プラズマは、正極での光電子効果の選択的局在化を更に引き起こすため、ＥＵＶ光が正極に選択的に閉じ込められるように、ＥＵＶ光に対して光学的に厚く（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｔｈｉｃｋ）てもよい。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、光電子効果及びハイドリノ・ベースのパワーによる電圧を利用するために、電気負荷に渡って接続された外部回路を更に備えてもよい。一実施例において、ハイドリノを形成する点火事象（イベント）は、複数の電極で電気的パワーとして捕捉されるかもしれない電磁パルスを引き起こすが、ここで、整流器は電磁電力（パワー）を整流してもよい。
本開示のＵＶ光起電力及び熱の光起電力に加えて、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、熱電子の、電磁流体力学の、タービンの、マイクロタービンの、ランキン又はブレイトン・サイクル・タービンの、化学及び電気化学のパワー変換システムのような当技術分野で知られている他の電気変換手段を備えてもよい。ランキン・サイクル・タービンは、超臨界ＣＯ２、ハイドロフルオロカーボン又はフルオロカーボンのような有機物、又は蒸気作動流体を含んでもよい。ランキン又はブレイトン・サイクル・タービンにおいて、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、タービン・システムの予熱器（ｐｒｅｈｅａｔｅｒ）、熱回収器（熱リキュペレイタ―）、ボイラー、及び外部燃焼器タイプの熱交換器ステージの少なくとも１つに熱的パワーを供給してもよい。一実施例において、ブレイトン・サイクル・タービンは、タービンの燃焼セクションに組み込まれたＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）タービン・ヒーターを含む。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）タービン・ヒーターは、コンプレッサ及び熱回収器の少なくとも１つからの空気流れ（エアフロー）を受け取るダクトを含んでよく、ここで、空気（エア）が加熱され、圧力−容積仕事を行うようにダクトが加熱された圧縮流（フロー）をタービンの入口に導く。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）タービン・ヒーターは、ガスタービンの燃焼チャンバーを交換又は補完してもよい。ランキン・サイクル又はブレイトン・サイクルは、パワー・コンバーターが凝縮器及びクーラーの少なくとも１つを更に含むところ、閉じられていてもよい。
コンバーターは、Ｍｉｌｌｓの従前の出版物及びＭｉｌｌｓの従前の出願に記載されているものであってもよい。Ｈ源及びＨＯＨ源のようなハイドリノ反応物及びＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）システムは、本開示のそれら、又は、水素触媒反応器、ＰＣＴ／ＵＳ０８／６１４５５、４／２４／２００８にＰＣＴ出願； 不均一水素触媒反応器， ７／２９／２００９にＰＣＴ出願のＰＣＴ／ＵＳ０９／０５２０７２； 異種水素触媒パワー・システム， ３／１８／２０１０にＰＣＴ出願のＰＣＴ／ＵＳ１０／２７８２８； 電気化学水素触媒電源システム， ３／１７／２０１１にＰＣＴ出願のＰＣＴ／ＵＳ１１／２８８８９； Ｈ２Ｏベースの電気化学水素触媒パワー・システム， ３／３０／２０１２に出願のＰＣＴ／ＵＳ１２／３１３６９； ＣＩＨＴパワー・システム， ５／２１／１３に出願のＰＣＴ／ＵＳ１３／０４１９３８； パワー生成システム及びそれに関する方法， １／１０／２０１４にＰＣＴ出願のＰＣＴ／ＩＢ２０１４／０５８１７７； 光起電力パワー生成システム及びそれに関する方法， ４／１／２０１４にＰＣＴ出願のＰＣＴ／ＵＳ１４／３２５８４； 電気的パワー生成システム及びそれに関する方法， ５／２９／２０１５にＰＣＴ出願のＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０３３１６５； 紫外線電気生成システム及びそれに関する方法， １２／１５／２０１５にＰＣＴ出願のＰＣＴ／ＵＳ２０１５／０６５８２６， 及び熱光起電力電気的パワー発生器， １／８／２０１６ＰＣＴ出願のＰＣＴ／ＵＳ１６／１２６２０ （「Ｍｉｌｌｓの従前の出願」）のような従前の米国特許出願のそれらを含んでもよく、これらの出願は、参照として組み込まれる。
１つの実施例において、Ｈ２Ｏは、熱の、プラズマの、及び電磁気（光）のパワーの少なくとも１つの形成においてエネルギーの高い解放と共にハイドリノを形成するように点火される。（本開示における「点火」は、バースト、パルス又は他の高いパワー放出の形態として、明示されるかもしれないＨからハイドリノへの非常に高い反応速度を意味する。）Ｈ２Ｏは、約２０００Ａから１００，０００Ａの範囲内の１つのような高電流の適応により点火されるかもしれない燃料を含むかもしれない。これは、アークのような高く導電性のプラズマを最初に形成するため、約５，０００から１００，０００Ｖのような高い電圧の適用により達成されるかもしれない。その代わりとして、高電流は、Ｈ２Ｏを含む化合物又は混合物を通して通されるかもしれないが、ここで、固体燃料のような結果としてなる燃料の導電率は高い。（本開示において、固体燃料は、ハイドリノを形成するため更に反応するＨ及びＨＯＨのような触媒を形成する反応混合物を意味するために使用される。プラズマ電圧は、約１Ｖから１００Ｖの範囲内のように低くてもよい。しかしながら、反応混合物は、固体以外の物理状態を含んでいるかもしれない。実施例において、反応混合物は、溶融銀、銀‐銅合金、及び銅の少なくとも１つのような溶融金属のような溶融導電性マトリクスのようなガス状の、液体の、溶融のマトリクス、固体、スラリー、ゾルゲル、溶液、混合物、ガス状の懸濁物、空気の流れ、及び当該技術分野における当業者に知られる他の状態 の少なくとも１つの状態であるかもしれない。）１つの実施例において、非常に低い抵抗を持つ固体燃料は、Ｈ２Ｏを含む反応混合物を含む。低い抵抗は、反応混合物の導体構成要素（コンポーネント）のせいであるかもしれない。実施例において、固定燃料の抵抗は、約１０−９Ωから１００Ω、１０−８Ωから１０Ω、１０−３Ωから１Ω、１０−４Ωから１０−１Ω、及び１０−４Ωから１０−２Ωの範囲の少なくとも１つである。もう１つの実施例において、高い抵抗を持つ燃料は、添加される化合物又は材料の微量又は少ないモルパーセントを含むＨ２Ｏを含む。後者の場合、高電流は、アーク又はアークプラズマのような高く導電性の状態を形成する絶縁破壊（ブレークダウン（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ））を引き起こすことにより点火を達成するように燃料を通して流されるかもしれない。
１つの実施例において、反応物は、触媒源、触媒、原子水素源、及び原子水素の少なくとも１つを形成するような導電性マトリクス及びＨ２Ｏの源を含むことができる。１つの更なる実施例において、Ｈ２Ｏの源を含む反応物は、バルクＨ２Ｏ、バルクＨ２Ｏ以外の状態、Ｈ２Ｏを形成する及び結合Ｈ２Ｏを解放する反応の少なくとも１つを被る化合物（単数又は複数）、の少なくとも１つを含むことができる。加えて、結合Ｈ２Ｏは、Ｈ２Ｏと相互作用する化合物を含み、ここで、そのＨ２Ｏは吸収されたＨ２Ｏ、結合されたＨ２Ｏ、物理吸着されたＨ２Ｏ、及び水和の水の少なくとも１つの状態にある。実施例において、反応物は、バルクＨ２Ｏ、吸収されたＨ２Ｏ、結合されたＨ２Ｏ、物理吸着されたＨ２Ｏ、及び水和の水の解放の少なくとも１つを被る１又はそれ以上の化合物又は材料及び導体を含むことができ、及び、反応生成物としてＨ２Ｏを有することができる。他の実施例において、発生期のＨ２Ｏ触媒及び原子水素の源の少なくとも１つが、（ａ）少なくとも１つのＨ２Ｏの源と； （ｂ）少なくとも１つの酸素の源と；及び（ｃ）少なくとも１つの水素の源と； の少なくとも１つを含むことができる。
１つの実施例において、ハイドリノ反応速度は、高電流の適用又は発展に依存する。
ＳＦ−ＣＩＨＴセルの１つの実施例において、ハイドリノを形成する反応物は、非常に速い反応速度及びエネルギー放出を引き起こす、低電圧、高電流、ハイパワー・パルスに曝される。１つの典型的な実施例において、６０Ｈｚ電圧は、１５Ｖピークより小さく、電流は、１０，０００Ａ／ｃｍ２及び５０，０００Ａ／ｃｍ２ピークの間にあり、そして、パワーは、１５０，０００Ｗ／ｃｍ２及び７５０，０００Ｗ／ｃｍ２の間にある。これらのパラメータの約１／１００倍から１００倍の範囲内の他の周波数、電圧、電流、及びパワーは、妥当である。１つの実施例において、ハイドリノ反応速度は、高電流の適用又は発展に依存する。１つの実施例において、１００Ａから１，０００，０００Ａ、１ｋＡから１００，０００Ａ、１０ｋＡから５０ｋＡ、の少なくとも１つの範囲内にある高ＡＣ、ＤＣ、又はＡＣ−ＤＣ混合の電流を引き起こすように、電圧が選択される。ＤＣ又はピークＡＣ電流密度は、１００Ａ／ｃｍ２から１，０００，０００Ａ／ｃｍ２、１０００Ａ／ｃｍ２から１００，０００Ａ／ｃｍ２、及び２０００Ａ／ｃｍ２から５０，０００Ａ／ｃｍ２、の少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。ＤＣ又はピークＡＣ電圧は、約０．１Ｖから１０００Ｖ、０．１Ｖから１００Ｖ、０．１Ｖから１５Ｖ、及び１Ｖから１５Ｖ、から選択される少なくとも１つの範囲内であるかもしれない。ＡＣ周波数は、約０．１Ｈｚから１０ＧＨｚ、１Ｈｚから１ＭＨｚ、１０Ｈｚから１００ｋＨｚ、及び１００Ｈｚから１０ｋＨｚの範囲内にあるかもしれない。パルス時間は、約１０−６ｓから１０ｓ、１０−５ｓから１ｓ、１０−４ｓから０．１ｓ、及び１０−３ｓから０．０１ｓ、から選択される少なくとも１つの範囲内であるかもしれない。
１つの実施例において、ハイドリノ状態へと触媒作用された原子水素からのエネルギーの移動は、触媒のイオン化という結果になる。触媒からイオン化された電子は、反応混合物及び槽において蓄積され、そして、空間電荷蓄積という結果になるかもしれない。空間電荷は、反応速度の低下を伴う原子水素から触媒への後に続いておきるエネルギー移動のためにエネルギーレベルを変化させるかもしれない。１つの実施例において、高電流の印加は、ハイドリノ反応速度における増加を引き起こすために空間電荷を除去する。もう１つの実施例において、アーク電流のような高電流は、Ｈ及びＨＯＨ触媒の源として機能するかもしれない水のような反応物を、温度において極端に上昇させる。高温は、Ｈ及びＨＯＨ触媒の少なくとも１つに水の熱分解を生じさせるかもしれない。１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセルの反応混合物は、Ｈの源と、ｎＨ（ｎは整数）及びＨＯＨの少なくとも１つのような触媒の源と、を含む。ｎＨ及びＨＯＨのうちの少なくとも１つは、固体、液体、及びガス状の水の少なくとも１つのような少なくとも１つの物理的な相の水の加熱分解又は熱分解によって形成されるかもしれない。加熱分解は、約５００Ｋから１０，０００Ｋ、１０００Ｋから７０００Ｋ、及び１０００Ｋから５０００Ｋの少なくとも１つの範囲における温度のような高温で起こるかもしれない。１つの典型的な実施例において、反応温度は、ここにおいて参照され組み込まれる、Ｊ． Ｌｅｄｅ， Ｆ． Ｌａｐｉｃｑｕｅ， ａｎｄ Ｊ Ｖｉｌｌｅｒｍａｕｘ ［Ｊ． Ｌｅｄｅ， Ｆ． Ｌａｐｉｃｑｕｅ， Ｊ． Ｖｉｌｌｅｒｍａｕｘ， 「水の直接熱分解による水素の生成」、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｅｎｅｒｇｙ， １９８３， Ｖ８， １９８３， ｐｐ． ６７５−６７９； Ｈ． Ｈ． Ｇ． Ｊｅｌｌｉｎｅｋ， Ｈ． Ｋａｃｈｉ， 「水の触媒熱分解及び水素の生成」、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｅｎｅｒｇｙ， １９８４， Ｖ９， ｐｐ． ６７７−６８８； Ｓ． Ｚ． Ｂａｙｋａｒａ， 「水の直接太陽熱分解による水素の生成、プロセス効率の改善の可能性」、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｅｎｅｒｇｙ， ２００４， Ｖ２９， ｐｐ． １４５１−１４５８； Ｓ． Ｚ． Ｂａｙｋａｒａ， 「実験的な太陽水加熱分解」、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｅｎｅｒｇｙ， ２００４， Ｖ２９， ｐｐ． １４５９−１４６９ によって、示されるように、原子Ｈのモル分率が高くなるように約３５００から４０００Ｋである。加熱分解は、セル構成要素（コンポーネント）の１つのような固体表面によって支援されるかもしれない。固体表面は、ハイドリノ反応によって維持されるプラズマによって、及び、入力パワーによって、上げられた温度（高温）まで加熱されるかもしれない。点火領域のダウン・ストリームのような加熱分解ガスは、出発物質の水へと生成物の逆反応又は再結合を防止するために冷却されるかもしれない。反応混合物は、生成物ガスの温度よりも低い温度での固相、液相、又はガス相の少なくとも１つのような冷却剤を含むかもしれない。加熱分解反応生成物ガスの冷却は、生成物を冷却剤と接触させることによって達成されるかもしれない。冷却剤は、低温蒸気、水、及び氷の少なくとも１つを含むかもしれない。
ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）ラジエーター、金属酸化物、水源、水噴霧器、及び水素及び酸素ガス収集システムを含む加熱分解水素発生器を含んでもよい。黒体放射体５ｂ４からの黒体放射は、加熱すると酸素及び金属に分解する金属酸化物に入射してもよい。水素発生器は、水源及び金属を噴霧する水噴霧器を備えてもよい。金属は、金属酸化物と水素ガスを形成するように水と反応してもよい。ガスは、当技術分野で知られている分離器及び収集システムを使用して収集されてもよい。反応は、次のように表されてもよい。

ＭｘＯｙ ＝ ｘＭ ＋ （ｙ／２）Ｏ２
ｘＭ ＋ ｙＨ２Ｏ ＝ ＭｘＯｙ ＋ ｙＨ２

金属及び酸化物は、ＺｎＯ／Ｚｎ及びＳｎＯ／Ｓｎのような水素を形成するためのＨ２Ｏの加熱分解を支持するため当技術分野で知られているものであってよい。他の典型的な酸化物は、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化鉄、及び当技術分野で既知であり、
ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｓｔａｇｅ−ｓｔｅ．ｅｕ／ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／ＳＦ％２０１％２０２０１１％２０ｓｏｌａｒ＿ｆｕｅｌｓ％２０ｂｙ％２０ＳｏｌａｒＰＡＣＥＳ．ｐｄｆ
に記載されているそれらの混合物であるが、ここにおいて、参照によりその全体が組み込まれる。
１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器又はＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）発生器は、電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを発生させるパワー・システムを含むが、それは、
少なくとも１つの槽と；
反応物と、ここで、その反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ） Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｄ）導体及び導電性のマトリクスの少なくとも１つ、を含み；
少なくとも１つの反応物噴射システムと；
その反応物が発光プラズマ及び発熱プラズマの少なくとも１つを形成するようにさせる少なくとも１つの反応物点火システムと；
反応物の反応生成物を回収（ｒｅｃｏｖｅｒ）するシステムと；
反応生成物から追加の反応物を再生する少なくとも１つの再生システム（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）と；
ここで、その追加の反応物は、
ａ）発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒の源の少なくとも１つ、
ｂ） Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏの源の少なくとも１つ、
ｃ）原子水素又は原子水素の源の少なくとも１つ、及び、
ｄ）導体及び導電性のマトリクスの少なくとも１つ、を含み； そして、
光起電力コンバーター（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、光電子コンバーター（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、プラズマダイナミック・コンバーター（ｐｌａｓｍａｄｙｎａｍｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、熱電子コンバーター（ｔｈｅｒｍｉｏｎｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、熱電コンバーター（ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、スターリング・エンジン、ブレイトン・サイクルエンジン、ランキン・サイクルエンジン、及び、熱エンジンのグループの少なくとも１つ及びヒーターのような、電気的パワー及び／又は熱的パワーへの光及び熱出力の少なくとも１つからの出力システム又はパワー・コンバーターの少なくとも１つと； を含む。
１つの実施例において、ショット燃料（ｓｈｏｔ ｆｕｅｌ）は、Ｈの源、Ｈ２、触媒の源、Ｈ２Ｏの源、及び Ｈ２Ｏ の少なくとも１つを含むかもしれない。妥当なショットは、導電性金属マトリックスと、及び、アルカリ水和物、アルカリ土類水和物、及び遷移金属水和物の少なくとも１つのような水和物と、を含む。水和物は、ＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、ＢａＩ２・２Ｈ２Ｏ、及びＺｎＣｌ２・４Ｈ２Ｏの少なくとも１つを含むかもしれない。その代わりに、ショットは、銀、銅、吸収された水素、及び水のうちの少なくとも１つを含むかもしれない。
点火システムは、
ａ）その反応物を閉じ込めるような電極の少なくとも１つのセット、及び
ｂ）高電流の電気的エネルギーのショート・バースト（ｓｈｏｒｔ ｂｕｒｓｔ）をデリバリする電気的なパワーの源、を含むかもしれず、ここで、高電流の電気的エネルギーのショート・バーストは、反応物がプラズマを形成するように反応するのに十分である。電気的パワーの源は、パワー・コンバーターから電気的パワーを受け取るかもしれない。１つの実施例において、反応物点火システムは、開回路を形成するように分離された少なくとも１セットの電極を備えるが、ここで、開回路は、点火を達成するために、高電流が流れるようにさせる反応物の噴射によって閉じられる。１つの実施例において、点火システムは、電流の開始、及び、点火が一度達成されると電流の遮断の少なくとも１つを行うスイッチを含む。電流の流れは、電極間のギャップを埋める反応物によって開始させられるかもしれない。スイッチングは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）、及び、少なくとも１つの金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）のうちの少なくとも１つのような手段によって電子的に実行されるかもしれない。その代わりに、点火は機械的にスイッチングされるかもしれない。電流は、入力点火エネルギーに対して出力ハイドリノ発生エネルギーを最適化するために、点火の後、遮断されるかもしれない。点火システムは、爆発を引き起こし、そして、プラズマが発生させられるフェーズの間にパワーをオフするように燃料へ制御可能な量のエネルギーを流れ込ませることを可能にするためのスイッチを含むかもしれない。１つの実施例において、高電流の電気エネルギーのショート・バーストをデリバリするための電気的パワーの源は、以下のものの少なくとも１つを含むが、それらは、
１００Ａから１，０００，０００Ａ、１ｋＡから１００，０００Ａ、１０ｋＡから５０ｋＡ、の少なくとも１つの範囲内にある、高ＡＣ、ＤＣ、又はＡＣ−ＤＣ混合の電流を引き起こすように選択される電圧と；
１００ Ａ／ｃｍ２ から １，０００，０００ Ａ／ｃｍ２、１０００ Ａ／ｃｍ２ から １００，０００ Ａ／ｃｍ２、及び ２，０００ Ａ／ｃｍ２ から ５０，０００ Ａ／ｃｍ２ の少なくとも１つの範囲内のＤＣ又はピークＡＣ電流密度と； であるが、
ここで、電圧が、固体燃料の導電率によって決定され、その電圧は、所望の電流に固体燃料サンプルの抵抗を掛け算することにより与えられ、
ＤＣ又はピークＡＣ電圧が、０．１ Ｖ から ５００ ｋＶ、０．１ Ｖ から １００ ｋＶ、及び １ Ｖ から ５０ ｋＶ の少なくとも１つの範囲内であり； 及び、
ＡＣ周波数が、０．１ Ｈｚ から １０ ＧＨｚ、１ Ｈｚ から １ ＭＨｚ、１０ Ｈｚ から １００ ｋＨｚ、及び １００ Ｈｚ から １０ ｋＨｚ の少なくとも１つの範囲内である。
ＳＦ−ＣＩＨＴセルの出力パワーは、熱及び光起電力変換可能光パワーを含むかもしれない。ある実施例において、光−電気コンバーターは、光起電力効果、熱電子効果、及び光電子効果の少なくとも１つを利用するものを含むかもしれない。パワー・コンバータは、高い運動エネルギーの電子の運動エネルギーを電気に変換する直接のパワー・コンバータであるかもしれない。１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセルのパワーは、少なくとも部分的に熱的エネルギーの形であるかもしれないか、又は、熱的エネルギーに少なくとも部分的に変換されるかもしれない。電気的パワー・コンバーターは、熱電子パワー・コンバーターを含むかもしれない。典型的な熱電子カソードは、スカンジウム・ドープされたタングステンを含むかもしれない。光効果は、電子が熱的に発せられる伝導バンド内へとバンドギャップを横切って半導体エミッタ内において電子エネルギーを持ち上げることによって電子放出を強化するところ、セルは、光励起熱電子放出（ｐｈｏｔｏｎ−ｅｎｈａｎｃｅｄ ｔｈｅｒｍｉｏｎｉｃ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）（ＰＥＴＥ）を利用するかもしれない。１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセルは、極紫外線（ＥＵＶ）、紫外線（ＵＶ）、可視光、及び近赤外光の少なくとも１つのような光の吸収体（アブソーバー）を含むかもしれない。アブソーバーはセルの外にあるかもしれない。例えば、ＰＶコンバーター２６ａのウィンドウの外側にあるかもしれない。アブソーバーは、吸収の結果として、温度において上がるかもしれない。アブソーバー温度は、約５００℃から４０００℃の範囲内であるかもしれない。熱は、熱光起電力又は熱電子セルに入力されるかもしれない。スターリング、ランキン、ブレイトン、及び本技術において知られる他の熱機関のような熱電及び熱エンジンは、本開示の範囲内である。
複数のコンバーターの光起電力効果、熱電子効果、及び、光電子効果の少なくとも１つを利用するもののような、少なくとも１つの第１の光―電気コンバーターは、電磁スペクトルの第１の部分に対して選択的であるかもしれず、そして、電磁スペクトルの少なくとも第２の部分に対して透明であるかもしれない。第１の部分は、対応する第１のコンバーターで電気に変換されるかもしれない、そして、第１のコンバーターが非選択的な第２の部分は、もう１つの第２のコンバーターに伝播するかもしれないが、この第２のコンバーターは、電磁スペクトルの伝播された第２の部分の少なくとも一部に対して選択的である。
実施例において、図２Ｉ２８，図２Ｉ６９、及び図２Ｉ８０から図２Ｉ１４９に示されるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）とも呼ばれるＳＦ−ＣＩＨＴセル又は発生器は、６つの基本的な低保守システムを備え、その一部は、可動部分を有さず、長期間操作可能であり、それらは、（ｉ）溶融金属又は溶融物、及び、オプションとして、最初に点火プラズマ・ストリームに向けるための磁石８ｃを含む電極電磁ポンプ を含む、第１の溶融銀若しくは銀−銅合金に対する、パワー・サプライ５ｍ、リード５ｐ、及びアンテナ・コイル５ｆを含む、スタートアップ誘導結合ヒーターと； （ｉｉ）水素は電気分解又は加熱分解により水から生成されるかもしれないところ、黒体放射体を通る水素透過供給のような水素供給（サプライ）を含むもののような燃料噴射器、及び、ＬｉＶＯ３又は本開示の別の酸化物のような酸化物のような酸素の源及び溶融銀若しくは溶融銀−銅合金を噴射するための電磁ポンプ５ｋａを含む噴射システム、及び代替的に、水蒸気及び水素ガスの少なくとも１つを噴射するためのガス噴射器５ｚ１と； （ｉｉｉ）溶融金属、水素、及び酸化物、又は溶融金属並びにＨ２Ｏ及び水素ガスの少なくとも１つが、輝く発光プラズマを形成するために噴射される、１対の電極８を横切って流れる低電圧高電流フローを生成する点火システムと； （ｉｖ）プラズマによって白熱温度にまで加熱された黒体放射体と； （ｖ）黒体放射体から光を受け取り、及び、１０００ Ｓｕｎｓ を超えるような高い光強度で動作する、いわゆる集光の光起電力セル１５を含む光−電気コンバーター２６ａと； 及び （ｖｉ）点火に引き続いて溶融金属を噴射システムに戻る（リターンさせる）ようにする燃料回収及び熱マネジメント・システム３１と； を含む。もう１つの実施例において、点火プラズマからの光は、ＰＶコンバーター２６ａを直接照射し、電気に変換されるかもしれない。
１つの実施例において、プラズマは、ＥＵＶ及びＵＶ光として光パワー及びエネルギーのかなりの部分を放射する。短波長の光の減衰を低減させるように光学的により薄い条件でプラズマを維持するために、反応チャンバー、セル１内に真空を維持することによって、圧力は低減されるかもしれない。１つの実施例において、光−電気コンバーターは、光パワー出力の少なくとも１０％に相当するもののようなセルから放出された光の実質的な波長領域に応答する光起電力（ＰＶ）セルを含む本開示の光起電力コンバーターを含む。１つの実施例において、燃料は、トラップされた水素及びトラップされたＨ２Ｏの少なくとも１つを有する銀を含むかもしれない。光の放射は、約１２０ｎｍから３００ｎｍの波長領域内の光のような主に紫外光を含むかもしれない。ＰＶセルは、約１２０ｎｍから３００ｎｍの波長領域の少なくとも一部に応答するかもしれない。ＰＶセルは、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、及びＡｌＧａＮの少なくとも１つのような第ＩＩＩ族窒化物を含むかもしれない。１つの実施例において、ＰＶセルは、ＳｉＣを含む。１つの実施例において、ＰＶセルは複数の接合を含むかもしれない。接合は、直列に重ねられるかもしれない。もう１つの実施例において、接合は独立しているか、電気的に並列である。独立した接合は、機械的に積み重ねられるかもしれず、又は、ウェーハ結合されるかもしれない。多接合セルの層及び直列に接続されたセルの少なくとも１つは、セルの層間の電流不整合による電流及び電力損失を最小限に抑えるためにバイパスダイオードを備えてもよい。典型的な多接合ＰＶセルは、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、及びＡｌＧａＮのグループから複数のもののようなｎ−ｐドープされた半導体を含んでいる少なくとも２つの接合を含む。ＧａＮのｎドーパントは、酸素を含んでもよく、そして、ｐドーパントはＭｇを含んでもよい。 典型的な三重接合セルは、ＩｎＧａＮ／／ＧａＮ／／ＡｌＧａＮを含んでもよいが、ここで、／／は、隔離する透明なウェーハ接合層又は機械的積層（スタッキング）を意味してもよい。ＰＶは、集光の光起電力（ＣＰＶ）のそれに等価な高い光の強さで操作（ｒｕｎ）されるかもしれない。基板は、サファイヤ、Ｓｉ、ＳｉＣ、及びＧａＮ の少なくとも１つであるかもしれないが、ここで、後者の２つは、ＣＰＶ適用のためにビースト（ｂｅａｓｔ）の格子整合を提供する。層は、当技術分野で知られている有機金属気相エピタキシー（ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ）（ＭＯＶＰＥ）法を使用して堆積させることができる。セルは、市販のＧａＮダイオードレーザーのようなダイオードレーザー又はＣＰＶにおいて使用されるもののようなコールドプレートで冷却されてもよい。グリッド・コンタクトは、ＣＰＶセルの場合においてのように、セルの前面及び背面に取り付けられてもよい。１つの実施例において、ＰＶコンバーターは、応答性がある光に実質的に透明である保護ウィンドウを有しているかもしれない。ウィンドウは、応答性の光に対して少なくとも１０％透明かもしれない。ウィンドウは、ＵＶ光に透明かもしれない。ウィンドウは、ＰＶセルの上でＵＶ透明コーティングのようなコーティングを含むかもしれない。コーティングは、サファイアの又はＭｇＦ２ウィンドウのような本開示のＵＶウィンドウの材料を含むかもしれない。他の妥当なウィンドウは、ＬｉＦとＣａＦ２を含む。コーティングは、蒸気蒸着のような蒸着によって施されるかもしれない。
ＰＶコンバーター２６ａのセルは、エミッタ及びセルの単一モードを半導体バンドギャップの直上で共鳴的に対（ｃｏｕｐｌｅ）及びインピーダンス整合を交差させるフォトニック・デザイン（ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｄｅｓｉｇｎ）を含むかもしれないが、それにより、「絞られた」狭帯域近接場発光スペクトル（ｓｑｕｅｅｚｅｄ’ ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）を作り出す。具体的には、典型的なＰＶセルは、表面プラズモンポラリトン熱放射体（ｓｕｒｆａｃｅ−ｐｌａｓｍｏｎ−ｐｏｌａｒｉｔｏｎ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｍｉｔｔｅｒｓ）及び銀裏打ち半導体薄膜光起電力セル（ｓｉｌｖｅｒ−ｂａｃｋｅｄ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ−ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｅｌｌｓ）を含んでもよい。
ＥＭポンプ５ｋａ（図２Ｉ２８、２Ｉ６９、及び２Ｉ８０−２Ｉ１６３）は、ＥＭポンプ熱交換器５ｋ１、電磁ポンプ・クーラント・ライン・フィードスルー・アセンブリ５ｋｂ、磁石５ｋ４、磁気ヨーク及びオプションとしてガスを含んでよい熱障壁５ｋ５又はオプションとして放射線遮蔽（シールディング）を有する真空ギャップ、ポンプ・チューブ５ｋ６、バス・バー５ｋ２、及びＰＶコンバーターからの電流によって供給されるフィードスルー５ｋ３１を有するバス・バー電流源接続５ｋ３を含んでもよい。磁気回路のヨーク５ｋ５及び磁石５ｋ４の少なくとも１つは、クーラント入口ライン３１ｄ及び冷却機３１ａへのクーラント出口ライン３１ｅを有する水のようなクーラントで冷却されるもののようなＥＭポンプ熱交換器５ｋ１によって、冷却されるかもしれない。典型的なＥＭポンプ磁石５ｋ４は、ＳｍＣｏ−３０ＭＧＯｅのようなコバルトサマリウム及びネオジム−鉄−ホウ素（Ｎ４４ＳＨ）磁石の少なくとも１つを含む。磁石は、リターン磁束回路を備えてもよい。
一実施例において、非常に高いパワー及びエネルギーの少なくとも１つは、ここにおいて参照により組み込まれる、Ｍｉｌｌｓ ＧＵＴ第５章に与えられるような不均化（ｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｔｉｏｎ）としてここで言及されるプロセスにおける式（１８）における高いｐ値のハイドリノへの遷移を受ける水素により達成されるかもしれない。水素原子Ｈ（１／ｐ） ｐ＝１、２、３、・・・１３７ は、式（１０）及び（１２）により与えられるより低いエネルギー状態への遷移を更に受けることができるが、ここで、１つの原子の遷移は、そのポテンシャル・エネルギーにおいて同時に起きる逆の変化と共にｍ・２７．２ｅＶを共鳴的にかつ非放射的に受け取る第２の原子によって触媒作用がなされる。Ｈ（１／ｐ）へのｍ・２７．２ｅＶの共鳴伝達によって誘引されるＨ（１／ｐ）からＨ（１／（ｐ＋ｍ））への遷移に対する全体の一般式は、式（・３５）に表される。

Ｈ（１／ｐ’）＋Ｈ（１／ｐ）→Ｈ＋Ｈ（１／（ｐ＋ｍ））＋［２ｐｍ＋ｍ２−ｐ’２＋１］・１３．６ ｅＶ （３５）
ハイドリノプロセスからのＥＵＶ光は、ジハイドリノ分子を解離するかもしれず、得られたハイドリノ原子は、より低いエネルギー状態に遷移する触媒として機能するかもしれない。典型的な反応は、Ｈ（１／４）によってＨがＨ（１／１７）に触媒作用されることを含むが、ここで、Ｈ（１／４）は、ＨＯＨによる別のＨの触媒作用の反応生成物であるかもしれない。ハイドリノの不均化反応は、Ｘ線領域における特徴をもたらすと予測される。式（５−８）により示されるように、ＨＯＨ触媒の反応生成物は、Ｈ［ａＨ／４］である。第１の水素型原子Ｈ［ａＨ／ｐ］がＨ原子であり、及び、触媒としての第２のアクセプタ水素型原子Ｈ［ａＨ／ｐ’］がＨ［ａＨ／４］であるところ、Ｈ２Ｏガスを含む水素クラウド内で起こりうる遷移反応を考える。Ｈ［ａＨ／４］のポテンシャルエネルギーは４２・２７．２ｅＶ＝１６・２７．２ｅＶ＝４３５．２ｅＶであるので、遷移反応は次の式で表される。

１６・２７．２ｅＶ＋Ｈ［ａＨ／４］＋Ｈ［ａＨ／１］
→Ｈｆａｓｔ ＋＋ｅ−＋Ｈ＊［ａＨ／１７］＋１６・２７．２ｅＶ （３６）
Ｈ＊［ａＨ／１７］→Ｈ［ａＨ／１７］＋３４８１．６ｅＶ （３７）
Ｈｆａｓｔ ＋＋ｅ−→Ｈ［ａＨ／１］＋２３１．２ｅＶ （３８）
また、全体的な反応は、以下の通りである。

Ｈ［ａＨ／４］＋Ｈ［ａＨ／１］→Ｈ［ａＨ／１］＋Ｈ［ａＨ／１７］＋３７１２．８ｅＶ （３９）
Ｈ＊［ａＨ／（ｐ＋ｍ）］中間体（例えば、式（１６）及び式（３７））に起因する極紫外線連続放射帯は短波長カットオフ及び
によって与えられるエネルギー
を有し、そして、対応するカットオフよりも長い波長に延びると、予測される。ここで、Ｈ＊［ａＨ／１７］中間体の減衰による極紫外線連続放射バンドは、Ｅ＝３４８１．６ｅＶ；０．３５６２５ｎｍで短波長カットオフを有すると予測され、そして、より長い波長まで延びる。３．４８ｋｅＶのカットオフを持つブロードなＸ線ピークが、最近、Ｐｅｒｓｅｕｓ Ｃｌｕｓｔｅｒ において、ＮＡＳＡ’ｓ Ｃｈａｎｄｒａ Ｘ−ｒａｙ Ｏｂｓｅｒｖａｔｏｒｙ によって、及びｔｈｅ ＸＭＭ−Ｎｅｗｔｏｎ ［Ｅ．Ｂｕｌｂｕｌ，Ｍ．Ｍａｒｋｅｖｉｔｃｈ，Ａ．Ｆｏｓｔｅｒ，Ｒ．Ｋ．Ｓｍｉｔｈ，Ｍ．Ｌｏｅｗｅｎｓｔｅｉｎ，Ｓ．Ｗ．Ｒａｎｄａｌｌ，「銀河団のＸ線Ｘ線スペクトルにおける未確認の発光ラインの検出」、Ｔｈｅ Ａｓｔｒｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ，Ｖｏｌｕｍｅ７８９，Ｎｕｍｂｅｒ１，（２０１４）；Ａ．Ｂｏｙａｒｓｋｙ，Ｏ．Ｒｕｃｈａｙｓｋｉｙ，Ｄ．Ｉａｋｕｂｏｖｓｋｙｉ，Ｊ．Ｆｒａｎｓｅ，「アンドロメダ銀河とペルセウス銀河団のＸ線スペクトルにおける未確認のライン」、（２０１４），ａｒＸｉｖ：１４０２．４１１９ ［ａｓｔｒｏ−ｐｈ．ＣＯ］］ によって観測されたが、これは、如何なる既知の原子遷移ともマッチしない。ＢｕｌＢｕｌらによって、未知のアイデンティティの暗黒物質に割り当てられた３．４８ｋｅＶの特徴は、Ｈ［ａＨ／４］＋Ｈ［ａＨ／１］→Ｈ［ａＨ／１７］遷移にマッチし、更に暗黒物質の同一性としてハイドリノを確認する。
１つの実施例において、発生器は、低圧のＨ２Ｏで高出力及び高エネルギーを生成してもよい。水蒸気圧は、約０．００１Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒ、０．１Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒ、１ｍＴｏｒｒから５Ｔｏｒｒ、１０ｍＴｏｒｒから１Ｔｏｒｒ、及び１００ｍＴｏｒｒから８００Ｔｏｒｒ の少なくとも１つの範囲内であってもよい。低Ｈ２Ｏ蒸気圧は、水蒸気源によって供給され維持される少なくとも１つであってもよく、流量及び圧力の少なくとも１つを制御する手段であってもよい。水の供給は、所望の点火速度を維持するのに十分であるかもしれない。水蒸気圧は、定常状態制御又は動的制御及び平衡制御のうちの少なくとも１つによって制御されてもよい。発生器は、所望の領域に低い水蒸気圧を維持するポンプ１３ａを備えてもよい。水は、電極領域の外側のセルの領域が、水のより低い分圧のようなより低い圧力を有するように、差動ポンピングによって除去されるかもしれない。
セルの水蒸気圧は、セルと接続される貯水槽／トラップによって維持されてもよい。セルの水蒸気圧は、水リザーバー／トラップの水面上の水蒸気圧と定常状態又は平衡状態の少なくとも１つの状態にあってもよい。水リザーバー／トラップは、極低温のような低下された温度を維持するための冷却機、活性炭又は乾燥剤のようなＨ２Ｏ吸収材料、及び溶質の少なくとも１つのような蒸気圧を低下させる手段を含んでもよい。水蒸気圧は、過冷却されるかもしれない氷との平衡状態又は定常状態で確立された低圧であってもよい。冷却は、二酸化炭素、液体窒素、又は液体ヘリウム・バスのようなクライオ冷却機（ｃｒｙｏ−ｃｈｉｌｌｅｒ）を含んでもよい。溶質は、水蒸気圧を下げるために水リザーバー／トラップに加えられてもよい。ラウールの法則に従って、蒸気圧は下げられるかもしれない。溶質は高溶解性かつ高濃度であるかもしれない。典型的な溶質は、糖及びイオン性化合物であり、例えば、アルカリ、アルカリ土類、及びアンモニウム・ハロゲン化物、水酸化物、硝酸塩、硫酸塩、重クロム酸塩、炭酸塩、及び酢酸塩であり、例えば、Ｋ２ＳＯ４、ＫＮＯ３、ＫＣｌ、ＮＨ４ＳＯ４、ＮａＣｌ、ＮａＮＯ２、Ｎａ２Ｃｒ２Ｏ７、Ｍｇ（ＮＯ３）２、Ｋ２ＣＯ３、ＭｇＣｌ２、ＫＣ２Ｈ３Ｏ２、ＬｉＣｌ、及びＫＯＨの少なくとも１つのようなイオン性化合物である。トラップ乾燥剤は、典型的なモレキュラーシーブ１３Ｘ、４〜８メッシュのペレットのようなモレキュラーシーブを含むかもしれない。
過剰の水分を除去する１つの実施例において、トラップは、密閉されかつ加熱されえるが、その後、液体の水は、ポンプで汲み出され得、又は、蒸気として排出され得る。トラップは、再冷却されて、そして、再実施されることができる。１つの実施例において、水リザーバー／トラップで制御される、反応生成物を水に変換するようにＯ２反応生成物と反応するため電極でのような領域内でＨ２がセル２６に加えられる。Ｈ２は、ＰｄＡｇカソードのような水素透過性カソードでの電気分解によって供給されてもよい。水素圧力は、電気分解コントローラのような水素供給コントローラにフィードバック信号を供給するセンサでモニタされてもよい。
１つの典型的な実施例において、水分分圧は、１３Ｘのような水和モレキュラーシーブによって約５０ｍＴｏｒｒから５００ｍＴｏｒｒの範囲内の所望の圧力に維持される。モレキュラーシーブから放出された水は、対応するマニホールド及びラインによって供給されるタンク３１ｌからのそれのような給水（水サプライ）で置き換えられてもよい。モレキュラーシーブの面積は、少なくとも所望の分圧を維持するのに必要な速度で水を供給するのに十分であるかもしれない。モレキュラーシーブのオフ・ガス速度は、ハイドリノプロセスの消費速度及びポンプの排出速度の合計とマッチするかもしれない。放出速度及び分圧の少なくとも１つは、モレキュラーシーブの温度を制御することによって制御されるかもしれない。セルは、セル２６への接続部を有するモレキュラーシーブのコントローラを含むかもしれない。容器は、ヒーター及び冷却機のようなモレキュラーシーブの温度を維持するための手段及び温度コントローラを更に含んでもよい。
１つの代替的な定常状態の実施例において、水蒸気圧は、セル内のマス・フロー及び水蒸気圧の少なくとも１つを制御（コントロール）するもののような流量コントローラによって維持される。水供給速度は、ハイドリノ及び他の如何なるセル反応において消費されるもの及びポンピングのような手段によって除去されるものをマッチさせるように調整されてもよい。ポンプは、水リザーバー／トラップ、クライオポンプ、真空ポンプ、機械式真空ポンプ、スクロールポンプ、及びターボポンプの少なくとも１つを含むかもしれない。所望のセルの水蒸気圧を達成するように、供給速度及び除去速度の少なくとも１つが調整されてもよい。更に、水素の所望の分圧が加えられてもよい。Ｈ２Ｏ及びＨ２圧の少なくとも１つは、バラトロン・ゲージ（Ｂａｒａｔｒｏｎ ｇａｕｇｅｓ）及びマス・フロー・コントローラのような圧力ゲージのような、センサ及びコントローラによって検知され、制御されてもよい。水は、マス・フロー・コントローラのような水供給装置内に溶融金属が逆流するのを防ぐため、圧力防止装置（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｒｒｅｓｔｏｒ）と逆流防止弁（ｂａｃｋ−ｆｌｏｗ ｃｈｅｃｋ ｖａｌｖｅ）を更に含んでもよいフロー・コントローラによってＥＭポンプ・チューブ５ｋ４を通して噴射されてもよい。ガスは、シリンジポンプによって供給されてもよい。マス・フロー・コントローラの代替として、水蒸気圧は、ニードル弁、プロポーショナル電子バルブ、及びステッピング・モーター・バルブ の少なくとも１つのような高精度電子的に制御可能なバルブによって維持されてもよい。バルブは、水蒸気圧センサ及びコンピュータによってコントロールされて、セルの水蒸気圧を約０．５Ｔｏｒｒから２Ｔｏｒｒの範囲内のような所望の値に維持することができるが、コントロールは２０％以内のような小さな公差に対するかもしれない。バルブは、セル内の水蒸気圧の急激な変化に関して許容誤差を維持するために、速い応答性を有するかもしれない。バルブの供給側の水蒸気圧を変化させることによって、バルブを通る流れ（フロー）のダイナミックレンジは、異なる最小及び最大レンジを許容するように調整されてもよい。供給側圧力は、水リザーバー３１ｌの温度をそれぞれ増大又は低下させることによって増減されてもよい。水は、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６を通して供給されてもよい。
もう１つの実施例において、水蒸気のような水及び水素の少なくとも１つは、溶融銀金属のような溶融金属と同時に噴射されてもよい。水、蒸気、及び水素噴射器の少なくとも１つは、高速ソレノイドバルブにおいて終端されたデリバリ・チューブを含むかもしれない。ソレノイドバルブは、電流が電極を通って流れるときにバルブを通って電流が流れるように、電極に直列及び並列の少なくとも１つで電気的に接続されてもよい。この場合、水蒸気のような水及び水素の少なくとも１つは、溶融金属と同時に噴射されるかもしれない。もう１つの実施例において、噴射器システムは、噴射を引き起こすため、光学センサ及びコントローラを含む。コントローラは、金属噴射又は点火が感知されるとソレノイドバルブのような高速バルブを開閉するかもしれない。１つの実施例において、銀溶融物のような溶融物、水蒸気のような水、及び水素の少なくとも２つの噴射のためのラインは、一致してもよい。一致は、共通ラインを通ってであるかもしれない。一実施例において、噴射器は噴射ノズルを含む。噴射器のノズルは、電極８を含む金属流（ストリーム）と整列したもののようなガスマニホールドを含んでもよい。ノズルは、Ｈ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つの複数のガスジェットをデリバリするマニホールドからの複数のピンホールを更に含むかもしれない。１つの実施例において、Ｈ２は、セルの圧力よりも大きな圧力でＨ２Ｏのリザーバーを通ってバブリングされ、及び、Ｈ２ＯはＨ２キャリアガスに同伴される。高圧ガス混合物は、ガスジェットを維持するため、ピンホールを通って溶融物中に流れる。電極では、混合物であってもよいガスは、導電性マトリックスである金属溶融物と混合されてもよい。高電流を印加すると、対応する燃料混合物が点火してハイドリノを形成してもよい。
発生器のエネルギー・バランスを改善する実施例において、３１のような冷却機は、セルによって生成される熱を含むかもしれない熱的パワーによって駆動されてもよい。熱的パワーは、内部散逸及びハイドリノ反応からのものであってもよい。冷却機（チラー）は、当業者に知られている吸収式冷凍機（ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃｈｉｌｌｅｒ）を含むことができる。１つの実施例において、排除される熱は、気化してもよい水のような冷媒又はクーラントによって吸収される。吸着式冷凍機（ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃｈｉｌｌｅｒ）は、冷媒を凝縮させるために熱を使用するかもしれない。１つの実施例において、水蒸気は、シリカゲル（Ｓｉｌｉｃａｇｅｌ）、ゼオリス（Ｚｅｏｌｉｔｈ）のような吸収材料（収着剤）、又はパシフィック・ノースウェスト・ラボラトリ（Ｐａｃｉｆｉｃ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）のＰ．ＭｃＧｒａｉｌのナノ構造材料のようなナノ構造材料に吸収される。吸収された水は加熱されてチャンバ内で放出されるが、ここで、圧力が十分に上昇して水が凝縮する。
ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器は、感知され及び制御される本開示のそれらのようなパラメータを有する構成要素（コンポーネント）を含む。実施例において、センサ及び制御システムを備えたコンピュータは、以下のものを感知及びコントロールしてもよいが、それらは、（ｉ）ＰＶコンバーター、ＥＭポンプ磁石、及び誘導結合ヒーターの少なくとも１つのような各冷却されるシステムの各冷却機の入口温度及び出口温度並びにクーラント圧力及び流速（フロー・レイト）、 （ｉｉ）点火システムの電圧、電流、電力（パワー）、周波数、及びデューティサイクル、 （ｉｉｉ）光学、ドップラー（Ｄｏｐｐｌｅｒ）、ローレンツ（Ｌｏｒｅｎｔｚ）、又は電極抵抗センサ及びコントローラのようなセンサを使用したＥＭポンプ噴射流速（フロー・レイト）、 （ｉｖ）誘導結合ヒーター及び電磁ポンプ５ｋの電圧、電流、及び電力（パワー）、 （ｖ）セル内の圧力、 （ｖｉ）セル構成要素（コンポーネント）の壁温度、 （ｖｉｉ）各セクションのヒーター電力（パワー）、 （ｖｉｉｉ）電磁ポンプの電流及び磁束、 （ｉｘ）銀の溶融温度、流速（フロー・レイト）、及び圧力、 （ｘｉ）共通のガス噴射マニホールドを通ってデリバリされるかもしれないレギュレーターにより形成される混合物及びＨ２及びＨ２Ｏのような透過又は噴射された各ガスの流速（フロー・レイト）、温度、及び圧力、 （ｘｉ）ＰＶコンバーターへの入射光の強度、 （ｘｉｉ）ＰＶコンバーターの電圧、電流、及び電力（パワー）出力、 （ｘｉｉｉ）パワー・コンディショニング装置（ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）の電圧、電流、電力（パワー）、及びその他のパラメーター、 （ｘｉｖ）ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器の出力電圧、電流、及び電力（パワー）で寄生負荷及び外部負荷の少なくとも１つに対するもの、 （ｘｖ）誘導結合ヒーター、電磁ポンプ、冷却機、及び、センサ及び制御装置の少なくとも１つのような、如何なる寄生負荷への、電圧、電流、及び電力入力、 （ｘｖｉ）エネルギー貯蔵を備えたスターター回路の電圧、電流、及び充電状態、である。１つの実施例において、測定されるパラメータは、その測定中にセンサを損傷するであろう高温を有するシステムの領域から分離されてもよい。例えば、Ｈ２及びＨ２Ｏの少なくとも１つのようなガスの圧力は、５ｂ又は５ｃのようなセルに接続する、及び、バラトロン・キャパシタンス・マノメーター（Ｂａｒａｔｒｏｎ ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ ｍａｎｏｍｅｔｅｒ）のような圧力トランスデューサに入る前にガスを冷却する、クーリングタワーのような接続ガス・ラインを使用して測定されるかもしれない。パラメータが過度の温度のような所望の範囲を超えることを経験するような場合、発生器は、当該技術分野で知られているような安全遮断メカニズムを備えてもよい。遮断メカニズムは、コンピュータと、遮断を引き起こすように開かれるかもしれない発生器の少なくとも１つの構成要素（コンポーネント）に電力（パワー）を供給するスイッチと、を備えてもよい。
一実施例において、セルは、空気、酸素、水素、ＣＯ２、及び水用の少なくとも１つのようなゲッターの少なくとも１つを備えてもよい。細かく分割されてもよい炭素又は金属のような酸素反応性材料のような酸素ゲッターは、セル内に形成された如何なる酸素をも捕獲してもよい。炭素の場合、生成物の二酸化炭素は、可逆的であるかもしれないＣＯ２スクラバーでタップ（ｔａｐｐｅｄ）されるかもしれない。二酸化炭素スクラバーは、モノエタノールアミンのような有機化合物、鉱物及びゼオライト、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、及び金属酸化物ベースのシステムのように当該技術分野において知られている。細かく分割されたカーボンゲッターは、Ｍｏ、Ｗ、グラファイト、及びＴａのような酸素反応性材料を含むポンプ・チューブ又は槽のような、セル内の酸素反応性材料を保護するため、酸素を掃除する目的にも役立つかもしれない。この場合、ＣＯ２スクラバーで二酸化炭素を除去してもよいし、構成要素（コンポーネント）保護のためにのみ微分割炭素が使用されるところ、真空ポンプでポンプ排気してもよい。
金属ゲッターは、Ｈ２Ｏを介して酸素と選択的に反応し、水素で再生されることができる。水反応性が低い妥当な典型的な金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、及びＺｎの群のそれらである。ゲッター又は酸素スクラバーは、ＳＦ−ＣＩＨＴセルから取り出されてもよく、そして、再生されてもよい。除去は、定期的又は断続的であってもよい。再生は、水素還元によって達成されてもよい。再生はその場で行われてもよい。その場再生は、間欠的でも連続的でもよい。２−アミノテレフタラート−リンクト・デオキシ・システム（ａｍｉｎｏｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｏ−ｌｉｎｋｅｄ ｄｅｏｘｙ ｓｙｓｔｅｍ）［｛（ｂｐｂｐ）Ｃｏ２ ＩＩ（ＮＯ３）｝２（ＮＨ２ｂｄｃ）］（ＮＯ３）２・２Ｈ２Ｏ（ｂｐｂｐ−＝２，６−ｂｉｓ（Ｎ，Ｎ−ｂｉｓ（２−ｐｙｒｉｄｙｌｍｅｔｈｙｌ）ａｍｉｎｏｍｅｔｈｙｌ）−４−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｏｌａｔｏ，ＮＨ２ｂｄｃ２−＝２−ａｍｉｎｏ−１，４−ｂｅｎｚｅｎｅｄｉｃａｒｂｏｘｙｌａｔｏ）の硝酸塩のような塩のような酸素を含む可逆的なリガンド結合を形成する化合物及びゼオライトのようなそれらの再生及び他の酸素ゲッタは、当業者に知られている。アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミニウム、及び希土類金属の典型的な金属のような酸素ゲッターとして、高燃焼性金属を使用してもよい。高燃焼性金属は、水捕獲剤として使用されてもよい。水素貯蔵材料は、水素を捕獲するために使用されてもよい。典型的な水素貯蔵材料は、金属水素化物、ミッシュメタル、例えば、Ｎｉ３．６５Ａｌ０．３Ｍｎ０．３又はＭ１（ＮｉＣｏＭｎＣｕ）５のようなＭ１：Ｌａ−リッチなミッシュメタルのようなもの、Ｎｉ、Ｒ−Ｎｉ、Ｒ−Ｎｉ＋約８ ｗｔ％ Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ−７２、ＬａＮｉ５、Ｃｕ、又はＮｉ−Ａｌ、約１０％ＣｒのようなＮｉ−Ｃｒ、約３／９０／７ ｗｔ％のようなＣｅ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｕ−Ａｌ、又はＣｕ−Ｎｉ−Ａｌ合金、ＬｉＮＨ２、Ｌｉ２ＮＨ、又は Ｌｉ３ＮのようなＭ−Ｎ−Ｈシステムの種、及び、アルミノハイドライドのようなアルミニウム又は水素化ホウ素のようなホウ素を更に含むアルカリ金属水素化物 を含む。更に適切な水素貯蔵材料は、ＭｇＨ２のようなアルカリ土類金属水素化物、ＢａＲｅＨ９、ＬａＮｉ５Ｈ６、ＦｅＴｉＨ１．７、及びＭｇＮｉＨ４のような金属合金水素化物、Ｂｅ（ＢＨ４）２、Ｍｇ（ＢＨ４）２、Ｃａ（ＢＨ４）２、Ｚｎ（ＢＨ４）２、Ｓｃ（ＢＨ４）３、Ｔｉ（ＢＨ４）３、Ｍｎ（ＢＨ４）２、Ｚｒ（ＢＨ４）４、ＮａＢＨ４、ＬｉＢＨ４、ＫＢＨ４、及びＡｌ（ＢＨ４）３のような金属ホウ素水素化物、ＡｌＨ３、ＮａＡｌＨ４、Ｎａ３ＡｌＨ６、ＬｉＡｌＨ４、Ｌｉ３ＡｌＨ６、ＬｉＨ、ＬａＮｉ５Ｈ６、Ｌａ２Ｃｏ１Ｎｉ９Ｈ６、及びＴｉＦｅＨ２、ＮＨ３ＢＨ３、ポリアミノボラン（ｐｏｌｙａｍｉｎｏｂｏｒａｎｅ）、アミンボラン（ａｍｉｎｅ ｂｏｒａｎｅ）のようなアミンボラン錯体（ａｍｉｎｅ ｂｏｒａｎｅ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ）、水素化ホウ素アンモニア化合物（ｂｏｒｏｎ ｈｙｄｒｉｄｅ ａｍｍｏｎｉａｔｅｓ）、ヒドラジン−ボラン錯体（ｈｙｄｒａｚｉｎｅ−ｂｏｒａｎｅ ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ）、ジボラン二アンモニア化合物（ｄｉｂｏｒａｎｅ ｄｉａｍｍｏｎｉａｔｅ）、ボラジン（ｂｏｒａｚｉｎｅ）、及び、アンモニウムオクタヒドロトリオレート（ａｍｍｏｎｉｕｍ ｏｃｔａｈｙｄｒｏｔｒｉｂｏｒａｔｅｓ）又はテトラヒドロボレート（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｏｒａｔｅｓ）、アルキル（アリール）−３−メチルイミダゾリウムＮ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミデート塩（ａｌｋｙｌ（ａｒｙｌ）−３−ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ Ｎ−ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｉｍｉｄａｔｅ ｓａｌｔｓ）のようなイミダゾリウムイオン液体（ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ）、ホウ酸ホスホニウム（ｐｈｏｓｐｈｏｎｉｕｍ ｂｏｒａｔｅ）、及び 炭酸塩物質（ｃａｒｂｏｎｉｔｅ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ） である。更なる典型的な化合物は、アンモニアボラン（ａｍｍｏｎｉａ ｂｏｒａｎｅ）、リチウムアンモニアボラン（ｌｉｔｈｉｕｍ ａｍｍｏｎｉａ ｂｏｒａｎｅ）等のアルカリアンモニアボラン（ａｌｋａｌｉ ａｍｍｏｎｉａ ｂｏｒａｎｅ）、ボランジメチルアミン錯体（ｂｏｒａｎｅ ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）、ボラントリメチルアミン錯体（ｂｏｒａｎｅ ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）、アミノボラン（ａｍｉｎｏ ｂｏｒａｎｅｓ）等のボランアルキルアミン錯体（ｂｏｒａｎｅ ａｌｋｙｌ ａｍｉｎｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）、アミノジボラン（ａｍｉｎｏｄｉｂｏｒａｎｅ）、ｎ−ジメチルアミノジボラン（ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｄｉｂｏｒａｎｅ）、トリス（ジメチルアミノ）ボラン（ｔｒｉｓ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｂｏｒａｎｅ）、ジ−ｎ−ブチルボロンアミン（ｄｉ−ｎ−ｂｕｔｙｌｂｏｒｏｎａｍｉｎｅ）、ジメチルアミノボラン（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｂｏｒａｎｅ）、トリメチルアミノボラン（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｂｏｒａｎｅ）、アンモニア−トリメチルボラン（ａｍｍｏｎｉａ−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｏｒａｎｅ）、及びトリエチルアミノボラン（ｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｂｏｒａｎｅ）などが挙げられる。更に適切な水素貯蔵材料は、吸収された水素を備える有機液体であるが、例えば、９−（２−エチルヘキシル）カルバゾール（９−（２−ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ）ｃａｒｂａｚｏｌｅ）、９−エチルカルバゾール（９−ｅｔｈｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、９−フェニルカルバゾール（９−ｐｈｅｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、９−メチルカルバゾール（９−ｍｅｔｈｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、及び４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル（４，４’−ｂｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−１，１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）のようなカルバゾール及びその誘導体などである。ゲッターは、水素を貯蔵することができる合金を含んでよく、例えば、ＡＢ５（ＬａＣｅＰｒＮｄＮｉＣｏＭｎＡｌ）又はＡＢ２（ＶＴｉＺｒＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）タイプであるが、ここで、「ＡＢｘ」は、Ａタイプ元素（ＬａＣｅＰｒＮｄ又はＴｉＺｒ）とＢタイプ元素（ＶＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）の比を表す。追加の適切な水素ゲッターは、当業者に知られているニッケル水素電池のような金属水素化物電池（バッテリ）に使用されるものである。典型的な水素化物アノードの好適なゲッタ材料は、Ｒ−Ｎｉ、ＬａＮｉ５Ｈ６、Ｌａ２Ｃｏ１Ｎｉ９Ｈ６、ＺｒＣｒ２Ｈ３．８、ＬａＮｉ３．５５Ｍｎ０．４Ａｌ０．３Ｃｏ０．７５、ＺｒＭｎ０．５Ｃｒ０．２Ｖ０．１Ｎｉ１．２、及び水素貯蔵可能な他の合金、例えば、ＡＢ５（ＬａＣｅＰｒＮｄＮｉＣｏＭｎＡｌ）又はＡＢ２（ＶＴｉＺｒＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）タイプ、のグループの水素化物を含むが、ここで、「ＡＢｘ」は、Ａタイプ元素（ＬａＣｅＰｒＮｄ又はＴｉＺｒ）とＢタイプ元素（ＶＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）の比を表す。他の実施例において、水素化物アノード・ゲッタ材料は、ＭｍＮｉ３．５Ｃｏ０．７Ａｌ０．８のようなＭｍＮｉ５（Ｍｍ＝ミッシュメタル）、ＡＢ５−タイプ：ＭｍＮｉ３．２Ｃｏ１．０Ｍｎ０．６Ａｌ０．１１Ｍｏ０．０９（Ｍｍ＝ミッシュメタル：２５ｗｔ％ Ｌａ、５０ｗｔ％ Ｃｅ、７ｗｔ％ Ｐｒ、１８ｗｔ％ Ｎｄ）、Ｌａ１−ｙＲｙＮｉ５−ｘＭｘ、ＡＢ２−タイプ：Ｔｉ０．５１Ｚｒ０．４９Ｖ０．７０Ｎｉ１．１８Ｃｒ０．１２合金、Ｍｇ１．９Ａｌ０．１Ｎｉ０．８Ｃｏ０．１Ｍｎ０．１合金、Ｍｇ０．７２Ｓｃ０．２８（Ｐｄ０．０１２＋Ｒｈ０．０１２）、及びＭｇ８０Ｔｉ２０のようなマグネシウムベースの合金、Ｍｇ８０Ｖ２０、Ｌａ０．８Ｎｄ０．２Ｎｉ２．４Ｃｏ２．５Ｓｉ０．１、ＬａＮｉ５−ｘＭｘ（Ｍ＝Ｍｎ、Ａｌ）、（Ｍ＝Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ）、（Ｍ＝Ｓｎ）、（Ｍ＝Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｕ）及びＬａＮｉ４Ｃｏ、ＭｍＮｉ３．５５Ｍｎ０．４４Ａｌ０．３Ｃｏ０．７５、ＬａＮｉ３．５５Ｍｎ０．４４Ａｌ０．３Ｃｏ０．７５、ＭｇＣｕ２、ＭｇＺｎ２、ＭｇＮｉ２、ＴｉＦｅ、ＴｉＣｏ、及びＴｉＮｉのようなＡＢ化合物、ＡＢｎ化合物（ｎ＝５、２、又は１）、ＡＢ３−４化合物、及びＡＢｘ（Ａ＝Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｍｇ； Ｂ＝Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌ）の少なくとも１つを含む。他の適切な水素化物ゲッターは、ＺｒＦｅ２、Ｚｒ０．５Ｃｓ０．５Ｆｅ２、Ｚｒ０．８Ｓｃ０．２Ｆｅ２、ＹＮｉ５、ＬａＮｉ５、ＬａＮｉ４．５Ｃｏ０．５、（Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ）Ｎｉ５、（Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ）Ｎｉ５、ミッシュメタルニッケル合金、Ｔｉ０．９８Ｚｒ０．０２Ｖ０．４３Ｆｅ０．０９Ｃｒ０．０５Ｍｎ１．５、Ｌａ２Ｃｏ１Ｎｉ９、ＦｅＮｉ、及びＴｉＭｎ２等が挙げられる。本開示のゲッター及び当業者に知られている他のものは、２種以上のセル・ガスのゲッターを含んでもよい。追加のゲッターは、当業者に知られているゲッターであってもよい。典型的な多ガス・ゲッターは、Ｏ２、Ｈ２Ｏ、及びＨ２の少なくとも２つをゲットするかもしれないリチウムのようなアルカリ又はアルカリ土類金属を含む。ゲッターは、還元、分解、及び電気分解によるような当技術分野で知られている方法によって再生されてもよい。１つの実施例において、ゲッターは、水蒸気、酸素、及び水素の少なくとも１つのようなガスを凝縮させること、及び、冷却状態の吸収材料中にガスをトラップすること、の少なくとも１つをするクライオトラップを備えてもよい。ガスは、加熱してオフガスをポンピングすることにより、ゲッターが再生されるように、より高い温度で吸収材料から放出されてもよい。加熱及びポンピングによって再生され得る水蒸気、酸素、及び水素の少なくとも１つを吸収
する典型的な材料は、ゼオライト及び活性炭のような炭素である。対応するガスレベルが、対応するセルガス含有量のセンサによって感知された許容できないレベルまで増加したときに、酸素、水素、及び水スクラバー再生のタイミングを決定してもよい。１つの実施例において、生成された水素及び酸素のうちの少なくとも１つは、当業者に知られるシステム及び方法によって、市販のガスとして収集及び販売されてもよい。或いは、収集した水素ガスをＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）で使用してもよい。
溶融物に含み込まれる水素及び水は、機械式ポンプのような対応するポンプによって生成された圧力下で、マニホールド及び供給ラインを通ってタンク５ｕ及び３１ｌから流れてもよい。或いは、水タンク３１ｌを加熱して蒸気圧を発生させることにより水ポンプは交換されてもよいし、そして、水素ポンプは、電解により水素を流す圧力を発生させることにより交換されてもよい。或いは、Ｈ２Ｏは、Ｈ２Ｏタンク３１ｌ、蒸気発生器、及び蒸気ラインによって蒸気として提供される。水素は、電気分解又は加熱分解によって加圧された水素タンクに接続された中空カソードを通って浸透するかもしれない。これらの交換システムは、可動部分を有する対応するシステムを排除するかもしれない。
１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセル構成要素（コンポーネント）及びシステムは、重量、サイズの削減、コストの削減、及びメンテナンスの低減の少なくとも１つのため、組み合わせ、小型化、及びその他の方法での最適化、の少なくとも１つがなされる。１つの実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセルは、冷却機用の共通のコンプレッサとセル真空ポンプとを含む。熱除去用の冷却装置は、真空ポンプとして機能するクライオポンプとしても機能してもよい。Ｈ２ＯとＯ２はクライオポンプによって凝縮されるかもしれない。１つの実施例において、キャパシタのバンクを含む点火システムは、可能な限り電極の近くで典型的な単一の２．７５Ｖ、３４００Ｆマックスウェルスーパーキャパシタのような低減された数のキャパシタを使用することによって小型化される。１つの実施例において、少なくとも１つのキャパシタは、その正の端子が正のバス・バー又は正の電極に直接的に接続され、少なくとも１つのキャパシタは、その負の端子が負のバス・バー又は負の電極に直接的に接続されるが、ここで、反対の極性のキャパシタの他の端子は、溶融金属噴射器を含むかもしれない電極に橋掛けをすることにより溶融金属が回路を閉じるときキャパシタを含むその回路を通って電流が流れるように、バス・バーによって接続されてもよい。直列に電極間に接続されたキャパシタのセットは、望ましい場合には整数倍の電流を供給するためその整数分だけ複製されてもよい。１つの実施例において、キャパシタ上の電圧は、ＰＶコンバーターから電力（パワー）を充電することによって所望の範囲内に維持されてもよい。
ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器のパワー・コンディショニングは、ＤＣ電力（パワー）がＰＶコンバーターによって供給されるところ、固有負荷に対する全てのＤＣ電力（パワー）を使用することによって単純化されてもよい。１つの実施例において、ＰＶコンバーターからのＤＣ電力（パワー）は、以下のものの少なくとも１つを供給するかもしれないが、それらは、（ｉ）電極８への電力（電気的パワー）の源２を含む点火システムのキャパシタのＤＣ充電電力（パワー）、（ｉｉ）少なくとも１つの電磁ポンプのＤＣ電流、（ｉｉｉ）抵抗又は誘導結合ヒーターのＤＣ電力（パワー）、（ｉｖ）ＤＣ電気モーターを含む冷却機のＤＣ電力（パワー）、（ｖ）ＤＣ電気モーターを含む真空ポンプのＤＣ電力（パワー）、及び（ｖｉ）コンピューター及びセンサへのＤＣ電力（パワー）、である。出力パワー・コンディショニングは、インバータを使用してＰＶコンバーターからＡＣへのＤＣ電力（パワー）の変換からのＡＣ電力（パワー）又はＰＶコンバーターからのＤＣ電力（パワー）を含むかもしれない。
１つの実施例において、光−電気コンバーターは、光パワー出力の少なくとも１０％に相当するもののようなセルから放射された光の実質的な波長領域に応答する光起電力（ＰＶ）セルを含む本開示の光起電力コンバーターを含む。１つの実施例において、ＰＶセルは、約１．５太陽（ｓｕｎｓ）〜７５，０００太陽（ｓｕｎｓ）、１０太陽（ｓｕｎｓ）〜１０，０００太陽（ｓｕｎｓ）、及び１００太陽（ｓｕｎｓ）〜２０００太陽（ｓｕｎｓ）、の少なくとも１つである強度範囲内のような太陽光の強度よりも高い強度の光を受け入れることができる集光セルである。集光のＰＶセルは、約１〜１０００太陽（ｓｕｎｓ）の範囲内で操作され得るｃ−Ｓｉを含み得る。シリコンＰＶセルは、黒体スペクトルをより良くマッチするようにバンドギャップを改善すること及び熱除去を改善してそれにより冷却システムの複雑さを低下させることの少なくとも１つを実行する温度で操作されてもよい。典型的な実施例において、集光シリコンＰＶセルは、約１３０℃で２００から５００太陽（Ｓｕｎｓ）で作動し、３０００℃の黒体放射体のスペクトルにマッチする約０．８４Ｖのバンドギャップを供給する。ＰＶセルは、三重接合のような複数の接合を含むかもしれない。集光のＰＶセルは、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓ／Ｇｅ；ＩｎＡｌＧａＰ／ＡｌＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓＳｂ／Ｇｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／ＳｉＧｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｇｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ／ＳｉＧｅ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＧａＩｎＮＡｓ；ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ／Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ／ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ−ＧａＡｓ−ｗａｆｅｒ−ＩｎＧａＡｓ；ＧａＩｎＰ−Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ−Ｇｅ；及びＧａＩｎＰ−ＧａＩｎＡｓ−Ｇｅ のグループの少なくとも１つのような第ＩＩＩ／Ｖ族半導体のそれらのような複数の層を含んでもよい。三重接合又は二重接合のような複数の接合は、直列に接続されてもよい。もう１つの実施例において、接合は並列に接続されてもよい。接合部は機械的に積み重ねられてもよい。接合はウェーハボンドされてもよい。１つの実施例において、接合部間のトンネルダイオードはウェーハボンドに置き換えられてもよい。ウェーハボンドは、電気的に絶縁され、後続又はより深い接合によって変換される波長領域に対して透明であってもよい。各接合部は、独立した電気接続部又はバス・バーに接続されてもよい。独立バス・バーは直列又は並列に接続されてもよい。電気的に独立した各接合部の電気的接触は、グリッドワイヤを含んでもよい。ワイヤシャドー領域は、独立した接合部又はグループの接合部に対する複数の並列回路又は相互接続に渡って電流の分布により最小化されてもよい。電流は側面に沿って除去されるかもしれない。ウェーハボンド層は、透明な導電性層を含んでもよい。典型的な透明導電体は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、及びドープ酸化亜鉛及び導電性ポリマー、グラフェン及びカーボンナノチューブなどの透明導電性酸化物（ＴＣＯ）、及び当業者に知られるその他である。ベンゾシクロブテン（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）（ＢＣＢ）は、中間結合層を含んでもよい。ボンディングは、ホウケイ酸ガラスのようなガラスのような透明材料及びＰＶ半導体材料の間にあってもよい。典型的な２接合セルは、ＧａＡｓの底部層（ＧａＩｎＰ／／ＧａＡｓ）に接合されたトップ層のＧａＩｎＰウェーハを含むものである。典型的な４接合セルは、ＩｎＰ基板上のＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ／ＧａＩｎＡｓＰ／ＧａＩｎＡｓを含むが、ここで、各接合は、トンネルダイオード（／）によって個別に分離され、或いは、ＩｎＰ上のＧａＩｎＰ／／ＧａＡｓ／／ＧａＩｎＡｓＰ／／ＧａＩｎＡｓによって与えられるセルのように分離する透明ウェーハボンド層（／／）によって個別に分離されてもよい。ＰＶセルは、ＩｎＧａＰ／／ＧａＡｓ／／ＩｎＧａＡｓＮＳｂ／／導電層／／導電層／／ＧａＳｂ／／ＩｎＧａＡｓＳｂを含んでもよい。基板は、ＧａＡｓ又はＧｅであってもよい。ＰＶセルは、Ｓｉ−Ｇｅ−Ｓｎ及び合金を含んでもよい。ダイオード及びウェーハボンドの全ての組合せは、本開示の範囲内にある。ＡＭ１．５ｄスペクトルの２９７倍濃度で４４．７％の変換効率を有する典型的な４接合セルは、フランスのソイテック（ＳＯＩＴＥＣ）によって製造される。ＰＶセルは、単一接合部を含んでもよい。典型的な単一接合ＰＶセルは、その全体が参照により本明細書に組み込まれるＳａｔｅｒら（Ｂ．Ｌ．Ｓａｔｅｒ、Ｎ．Ｄ．Ｓａｔｅｒ、「１０００太陽（ｓｕｎｓ）強度までに対する高電圧シリコンＶＭＪ太陽電池」、Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｐｅｃｉａｌｉｓｔｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００２．Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｒｅｃｏｒｄ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｗｅｎｔｙ−Ｎｉｎｔｈ ＩＥＥＥ，１９−２４ Ｍａｙ ２００２，ｐｐ．１０１９−１０２２）に与えられたものの１つのような単結晶シリコンセルを含んでもよい。その代わりに、単一接合セルは、第ＩＩＩ族及び第Ｖ族からのもののような他の元素でドープされたＧａＡｓ又はＧａＡｓを含んでもよい。１つの典型的な実施例において、ＰＶセルは、約１０００太陽（ｓｕｎｓ）で作動する三重接合型集光ＰＶセル又はＧａＡｓ ＰＶセルを含む。もう１つの典型的な実施例において、ＰＶセルは、２５０太陽（ｓｕｎｓ）で作動するｃ−Ｓｉを含む。１つの典型的な実施例において、ＰＶは、９００ｎｍ未満の波長に対して選択的に応答可能であるＧａＡｓ、及び、９００ｎｍ及び１８００ｎｍの間の領域の波長に選択的に応答することができる、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、及びＧｅの少なくとも１つの上のＩｎＧａＡｓを含んでよい。ＩｎＰの上にＧａＡｓ及びＩｎＧａＡｓを含む２つのタイプのＰＶセルは、効率を上げるために組み合わせて使用されるかもしれない。二重（ダブル）接合セルの効果を得るために、２つのこのような単一（シングル）接合タイプのセルが、使用されるかもしれない。組み合わせは、本開示において与えられるように光の多重反射又は反射を達成するため、ダイクロイックミラー、ダイクロイックフィルタ、及びセルだけの若しくはミラーと組み合わせた構造の少なくとも１つを用いて、実施されるかもしれない。１つの実施例において、各ＰＶセルは、やって来る光を分離して分類し、マルチ接合セル内の特定の層を照射するように方向を変えるポリクロム層（ｐｏｌｙｃｈｒｏｍａｔ ｌａｙｅｒ）を含む。１つの典型的な実施例において、セルは、可視光用のインジウムガリウムリン化物層と、対応する光が向けられる赤外光用のヒ化ガリウム層とを含む。ＰＶセルは、ＧａＡｓ１−ｘ−ｙＮｘＢｉｙ合金を含んでもよい。
ＰＶセルはシリコンを含んでもよい。シリコンＰＶセルは、約５から２０００（Ｓｕｎｓ）の強度範囲内で作動してもよい集光セルを含んでもよい。シリコンＰＶセルは、結晶シリコンを含んでもよく、少なくとも１つの表面は、結晶Ｓｉ層とは異なるバンドギャップを有し得るアモルファスシリコンを更に含んでもよい。アモルファスシリコンは、結晶シリコンよりも広いバンドギャップを有してもよい。アモルファスシリコン層は、セルを電気的に透明にすること、及び、表面での電子−正孔対の再結合を防ぐこと、の少なくとも１つの機能を果たしてもよい。シリコンセルは、多接合セルを含んでもよい。層は個々のセルを含んでもよい。Ｇａ、Ａｓ、ＩｎＰ、Ａｌ、及びＩｎの少なくとも１つを含むもののようなトップセルのような少なくとも１つのセルは、ＳｉボトムセルのようなＳｉセル上に、イオンスライスされて機械的に積み重ねられてもよい。多接合セルの層及び直列に接続されたセルの少なくとも１つは、セルの層間の電流ミスマッチによる電流及び電力損失を最小限に抑えるためにバイパスダイオードを備えてもよい。セル内への光の透過を促進するために、セル表面にテクスチャを付けられてもよい。セルは、セル内への光の貫通を高めるために反射防止コーティングを含んでもよい。反射防止コーティングは、バンドギャップ・エネルギー未満の波長を更に反射してもよい。コーティングは、約２〜２０層のような複数の層を含んでもよい。層の数が増えると、バンドギャップエネルギーを超える光のような所望の波長範囲をバンドパスし、及び、バンドギャップエネルギー未満の波長のような別の範囲を反射する選択性が向上されるかもしれない。セル表面から反射された光は、光を吸収するかもしれない、ある少なくとも１つの他のセルに反射されるかもしれない。ＰＶコンバーター２６ａは、ＰＶの吸収及び変換のための断面を増加させるため、反射光の複数回反射を与えるジオデシック・ドームのような閉鎖構造を含んでもよい。ジオデシック・ドームは、ＰＶセルで覆われた三角形ユニットのような複数の受信機ユニットを含んでもよい。ドームは、統合球として機能してもよい。変換されなかった光はリサイクルされてよい。光のリサイクルは、ジオデシック・ドームのそれらのようなメンバー受信機ユニット間の反射を通して起こるかもしれない。表面は、セルのバンドギャップ・エネルギー未満の波長を反射するフィルターを備えていてもよい。セルは、セルを通して未吸収光を反射する銀又は金の底部層のような底部ミラーを備えてもよい。更に、未吸収光及びセル表面フィルターで反射された光は、黒体放射体によって吸収され、そして、ＰＶセルに再放射されるかもしれない。一実施例において、ＰＶ基板は、底部セルから基板の裏側の反射器へと伝達される光に対して透明な材料を含んでもよい。透明基板を備えた典型的な三重接合セルは、ＩｎＧａＡｓＰ（１．３ｅＶ）、ＩｎＧａＡｓＰ（０．９６ｅＶ）、ＩｎＧａＡｓ（０．７３ｅＶ）、ＩｎＰ基板、及び銅又は金のＩＲ反射器である。一実施例において、ＰＶセルは、集光シリコン・セルを含んでもよい。多接合のＩＩＩ−Ｖセルは、より高い電圧用に選択されてもよく、或いは、Ｓｉセルは、より低コストのために選択されてもよい。バス・バーのシャドーイングは、透明導電性酸化物（ＴＣＯ（ＴＣＯｓ））のような透明導体を使用することで低減されてもよい。
ＰＶセルは、ペロブスカイト・セルを含むかもしれない。典型的なペロブスカイト・セルは、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｔｉ、ＧａＮ、ＣＨ３ＮＨ３ＳｎＩ３、単層ｈ−ＢＮ、ＣＨ３ＮＨ３ＰｂＩ３−ｘＢｒｘ、ＨＴＭ／ＧＡ、底部接触（Ａｕ）のトップから底部への層を含む。
セルは、それぞれＥＵＶ及びＵＶを変換するためのＡｌＮトップ層及びＧａＮ底部層を含むセルのような複数のｐ−ｎ接合セルを含んでもよい。１つの実施例において、光起電力セルは、ＵＶ及びＥＵＶのような短波長光の過度の減衰を回避するために、表面近くに重いｐドーピングを有するＧａＮのｐ層セルを含んでもよい。ｎ型ボトム層は、ＡｌＧａＮ又はＡｌＮを含んでもよい。１つの実施例において、ＰＶセルは、ｐ−ｎ接合の最上層に高濃度にｐドープされたＧａＮ及びＡｌｘＧａ１−ｘＮを含むが、ここで、ｐドープ層は二次元の正孔ガスを含む。１つの実施例において、ＰＶセルは、半導体接合を備えるＧａＮ、ＡｌＧａＮ、及びＡｌＮの少なくとも１つを含んでもよい。１つの実施例において、ＰＶセルは、金属接合を備えるｎ型ＡｌＧａＮ又はＡｌＮを含んでもよい。１つの実施例において、ＰＶセルは、複数の電子−正孔対を有するＰＶ材料のバンドギャップを超える高エネルギー光に応答する。光強度は、効率を改善するために組換えメカニズムを飽和させるのに十分であってもよい。
コンバーターは、（ｉ）ＧａＮ、（ｉｉ）ＡｌＧａＮ又はＡｌＮ ｐ−ｎ接合、及び（ｉｉｉ）ｎ−タイプＡｌＧａＮ又はＡｌＮベース領域の上にＧａＮ内にｐ型２次元の正孔ガスを各々含む浅い超薄ｐ−ｎヘテロ接合光起電力セル の少なくとも１つを含んでもよい。各々は、Ａｌ薄膜層、ｎ型層、空乏層、ｐ型層のような金属薄膜層へのリード、及び、短波長の光及び真空操作による不働態層のないＡｌ薄膜層のような金属薄膜層へのリードを含むかもしれない。ＡｌＧａＮ又はＡｌＮのｎ型層を含む光起電力セルの実施例において、適切な仕事関数の金属は、ショットキー・バリア金属／半導体光起電力セルを含むように、ショットキー整流バリアを含むｐ層を置換してもよい。
もう１つの実施例において、コンバータは、光起電力（ＰＶ）セル、光電（ＰＥ）セル、及びＰＶセルとＰＥセルとのハイブリッドの少なくとも１つを含んでもよい。ＰＥセルは、ＧａＮ ＰＥセルのような固体セルを含んでもよい。ＰＥセルは、それぞれ、フォトカソード、ギャップ層、及びアノードを備えてもよい。典型的なＰＥセルは、セシエーテッド（ｃｅｓｓｉａｔｅｄ）されるかもしれないＧａＮ（カソード）セシエーテッド（ｃｅｓｓｉａｔｅｄ）／ＡｌＮ（セパレータ又はギャップ）／Ａｌ、Ｙｂ、又はＥｕ（アノード）を含む。ＰＶセルは、本開示のＧａＮ、ＡｌＧａＮ、及びＡｌＮ ＰＶセルの少なくとも１つをそれぞれ含んでもよい。ＰＥセルはトップ層であってもよく、ＰＶセルはハイブリッドの底部層であってもよい。ＰＥセルは、最短波長光を変換してもよい。１つの実施例において、ＰＥセルのカソード及びアノード層、及び、ＰＶセルのｐ層及びｎ層 の少なくとも１つ、が上下逆さになってもよい。電流収集を改善するために、構造（アーキテクチャー）を変更されてもよい。１つの実施例において、燃料の点火からの発光が分極され、コンバーターは、セルの活性層内への光の貫通を最適化するために偏光選択性材料を使用するように最適化される。光は、対応する電極又は磁石によって、電場又は磁場のような場を印加することによって分極されてもよい。
一実施例において、燃料は、トラップされた水素及びトラップされたＨ２Ｏの少なくとも１つを更に含んでもよい、銀、銅、又はＡｇ−Ｃｕ合金溶融物を含んでもよい。光の放射は、約１０ｎｍから３００ｎｍの波長領域内の光のような主に紫外光及び極紫外光を含むかもしれない。ＰＶセルは、約１０ｎｍから３００ｎｍの波長領域の少なくとも一部に応答するかもしれない。ＰＶセルは、集光ＵＶセルを含んでもよい。セルは黒体放射に応答してもよい。黒体放射は、約１０００Ｋから６０００Ｋの少なくとも１つの温度範囲に対応するものであってもよい。入射光強度は、約２から１００，０００太陽（ｓｕｎｓ）及び１０から１０，０００太陽（ｓｕｎｓ）の少なくとも１つの範囲内にあってもよい。セルは、約３００℃未満及び１５０℃未満の少なくとも１つの温度範囲のような、当技術分野で知られている温度範囲で動作されてもよい。ＰＶセルは、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、及びＡｌＧａＮの少なくとも１つのような第ＩＩＩ族窒化物を含んでもよい。１つの実施例において、ＰＶセルは複数の接合部を含むかもしれない。接合部は、直列に重ねられるかもしれない。もう１つの実施例において、接合部は独立しているか、又は、電気的に並列である。独立した接合部は、機械的に積み重ねられるかもしれず、又は、ウェーハボンドされるかもしれない。典型的な多接合ＰＶセルは、ＩｎＧａＮ、ＧａＮ、及びＡｌＧａＮの群からの複数のもののようなｎ−ｐドープされた半導体を含む少なくとも２つの接合部を含む。ＧａＮのｎドーパントは酸素を含んでもよく、及びｐドーパントはＭｇを含んでもよい。典型的な三重接合セルは、ＩｎＧａＮ／／ＧａＮ／／ＡｌＧａＮを含んでもよいが、ここで、／／は、隔離する透明なウェーハボンド層又は機械的な積み重ね（スタッキング）を意味してもよい。ＰＶは、集光の光起電力（ＣＰＶ）のそれに等価な高い光強度で運転（ｒｕｎ）されるかもしれない。基板は、サファイヤ、Ｓｉ、ＳｉＣ、及びＧａＮの少なくとも１つであるかもしれないが、ここで、後者の２つは、ＣＰＶ適用のためにビースト（ｂｅａｓｔ）の格子整合を提供する。層は、当技術分野で知られている有機金属気相エピタキシー（ＭＯＶＰＥ）法を使用して蒸着されてもよい。セルは、ＣＰＶや市販のＧａＮダイオードレーザーのようなダイオードレーザーにおいて使用されるもののようなコールドプレートで冷却されてもよい。グリッド・コンタクトは、ＣＰＶセルの場合におけるようにセルの前面及び後面に取り付けられてもよい。１つの実施例において、ＧａＮ、ＡｌＮ、及びＧａＡｌＮの少なくとも１つを含むもののようなＰＶセルの表面は、終端されてもよい。終端層は、Ｈ及びＦの少なくとも１つを含んでもよい。終端により、欠陥のキャリア再結合効果が低下するかもしれない。表面は、ＡｌＮのようなウィンドウで終端されてもよい。
一実施例において、光起電（ＰＶ）及び光電（ＰＥ）コンバーターの少なくとも１つは、応答する光に対して実質的に透明な保護ウィンドウを有してもよい。ウィンドウは、応答性の光に対して少なくとも１０％透明かもしれない。ウィンドウは、ＵＶ光に透明かもしれない。ウィンドウは、ＰＶ又はＰＥセルの上でＵＶ透明コーティングのようなコーティングを含むかもしれない。コーティングは、蒸気蒸着のような蒸着によって実施されるかもしれない。コーティングは、サファイアの又はＭｇＦ２ウィンドウのような本開示のＵＶウィンドウの材料を含むかもしれない。他の妥当なウィンドウは、ＬｉＦとＣａＦ２を含む。ＭｇＦ２ウィンドウのような如何なるウィンドウも、ＥＵＶ減衰を制限するために薄くすることができる。１つの実施例において、ＧａＮのような硬いガラス様のもののようなＰＶ材料又はＰＥ材料は、クリーニングできる表面として機能する。ＧａＮのようなＰＶ材料がウィンドウとして機能するかもしれない。１つの実施例において、ＰＶセル又はＰＥセルの表面電極は、ウィンドウを備えていてもよい。電極及びウィンドウは、アルミニウムを含んでもよい。そのウィンドウは、アルミニウム、炭素、グラファイト、ジルコニア、グラフェン、ＭｇＦ２、アルカリ土類フッ化物、アルカリ土類ハロゲン化物、Ａｌ２Ｏ３、及びサファイアの少なくとも１つを含んでもよい。そのウィンドウは、セルからのＵＶ及びＥＵＶ発光に対して透明であるように、約１Åから１００Åのような非常に薄いものであってもよい。典型的な薄い透明薄膜は、Ａｌ、Ｙｂ、及びＥｕ薄膜である。その膜は、ＭＯＣＶＤ、蒸着、スパッタリング、及び当技術分野で知られている他の方法によって付着されてもよい。
１つの実施例において、セルは、光起電力効果、光電効果、熱電子効果、及び熱電効果の群からの少なくとも１つのメカニズムのような少なくとも１つのメカニズムによって入射光を電気に変換してもよい。コンバーターは、光起電力層のトップの上に光電（フォトエレクトリック）層をそれぞれ有する二重層セルを含んでもよい。極紫外光のようなより高いエネルギーの光は、トップ層によって、選択的に吸収され、変換されてもよい。複数の層のからなる層は、ＭｇＦ２ウィンドウのようなＵＶウィンドウを含んでもよい。ＵＶウィンドウは、軟Ｘ線放射による損傷のような電離放射線による損傷から紫外線ＵＶ）ＰＶを保護してもよい。１つの実施例において、ＵＶ ＰＶを損傷するであろう放射線を選択的に減衰させるために、低圧セル・ガスが添加されてもよい。その代わりに、この放射線は、少なくとも部分的に電気に変換され、そして、光電子コンバーター・トップ層によってＵＶ ＰＶから少なくとも部分的に遮断されてもよい。もう１つの実施例において、ＧａＮのようなＵＶ ＰＶ材料は、光起電効果及び光電効果の少なくとも１つを使用して、セルからの極紫外線発光の少なくとも一部を電気に変換するかもしれない。
光起電力コンバータは、紫外線を電気に変えるＰＶセルを含むかもしれない。典型的な紫外線ＰＶセルは、ｐ−タイプ半導体ポリマーＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ：Ｎｂ−ドープ酸化チタン（ＳｒＴｉＯ３：Ｎｂ）（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ／ＳｒＴｉＯ３：Ｎｂヘテロ構造）（Ｎｂ−ｄｏｐｅｄ ｔｉｔａｎｉｕｍ ｏｘｉｄｅ （ＳｒＴｉＯ３：Ｎｂ）（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ／ＳｒＴｉＯ３：Ｎｂ ｈｅｔｅｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ））上に蒸着されたポリ（４−スチレンスルフォネート）（ｐｏｌｙ（４−ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ））でドープされたポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ））フィルム、ＧａＮ、マンガンのような遷移金属をドープされたＧａＮ、ＳｉＣ、ダイヤモンド、Ｓｉ、及びＴｉＯ２、の少なくとも１つを含む。他の典型的なＰＶ光起電力セルは、ｎ−ＺｎＯ／ｐ−ＧａＮヘテロ接合セルを含む。
高強度光を電気に変換するために、発生器は、図２Ｉ１３２に示されるそれのような光起電力コンバーター２６ａ及び光分配システムを含むかもしれない。その光分配システムは、セルから放射された光の伝播の軸に沿ってルーバ付き積層体（スタック）内に配列された複数の半透明ミラーを含んでもよいが、ここで、積層体（スタック）の各ミラー部材２３において、光は、横方向に反射された光を受け取るため、光の伝播方向と平行に整列されているもののようなＰＣセル１５の上で、少なくとも部分的に反射される。光―電気パネル１５は、ＰＥ、ＰＶ、及び熱電子セルの少なくとも１つを含むかもしれない。コンバーターへのウィンドウは、約２８００Ｋから４０００Ｋの温度に対応するような短波長光又は黒体放射のようなセル放射の光に対して透明であってもよいが、ここで、パワー・コンバーターは、熱光起電力（ＴＰＶ）パワー・コンバーターを備えてもよい。ＰＶコンバーターへのウィンドウは、サファイア、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、及びＣａＦ２ の少なくとも１つ、ＢａＦ２、ＣｄＦ２ のようなフッ化物のような他のアルカリ土類フッ化物、石英、溶融石英、ＵＶガラス、ホウケイ酸塩、及びインフラシル（Ｉｎｆｒａｓｉｌ）（ソルラブ（ＴｈｏｒＬａｂｓ））を含んでもよい。半透明ミラー２３は、短波長光に対して透明かもしれない。材料は、ＵＶミラーのようなミラーのような反射材料の部分的被覆を備えるＰＶコンバーターのウィンドウのそれと同じであってもよい。半透明ミラー２３は、アルミニウム上のＳｉＣフィルム又はＬｉＦフィルム又はＭｇＦ２のような薄いフッ化物フィルム及びＭｇＦ２コーティングされたＡｌの少なくとも１つのようなＵＶミラーのような反射材料のチェッカード・パターン を含むかもしれない。
一実施例において、黒体エミッタ５ｂ４の表面上のイッテルビウムなどの選択的エミッタを使用することにより、ＴＰＶ変換効率を高められてよい。イッテルビウムは、通常の黒体スペクトルを放射する代わりに、ライン放射スペクトルに似たスペクトルを放射する希土類金属のクラスの代表的なメンバーである。これにより、比較的狭い放射エネルギースペクトルをＴＰＶセルのバンドギャップに非常に近くにマッチさせることができる。
１つの実施例において、発生器は、ハイドリノ反応が加熱分解によって自己伝播する場合において、点火電流をオフにするため、ＩＧＢＴ又は本開示の別のスイッチ又は当該技術分野で既知のスイッチを更に備える。反応は、温度及びハイドリノ反応速度を維持するのに十分な速度で加熱分解をサポートするもののような、上昇したセル及びプラズマ温度の少なくとも１つを自己持続させてもよい。プラズマは、光学的に濃いプラズマを含んでもよい。溶媒は、黒体を含んでもよい。光学的に濃いプラズマは、高いガス圧を維持することによって達成されるかもしれない。１つの典型的な実施例において、加熱分解は、約３０００Ｋから３７００Ｋの範囲内の電極温度及び５０００Ｋのプラズマ黒体温度、約２ｋＡから１０ｋＡの範囲内の重ね合わせられたパルスで１００Ａから１０００Ａの範囲内の連続点火電流で、タングステン電極において、溶融銀及び溶融銀−銅（２８ｗｔ％）合金の各々の点火で起きた。加熱分解は、反応セル・チャンバー５ｂ３１の壁のようなプラズマと接触しているセル構成要素及びプラズマの少なくとも１つの高温で起こるかもしれない。温度は、約５００Ｋから１０，０００Ｋ、１０００Ｋから７０００Ｋ、及び１０００Ｋから５０００Ｋの少なくとも１つの範囲内であってもよい。もう１つの実施例において、リザーバー５ｃのようなセル構成要素（コンポーネント）の少なくとも１つは、Ｈ２Ｏへ戻ることを防止するため加熱分解Ｈを冷却する冷却剤として機能してもよい。
維持された黒体温度は、光起電力セルで電気に変換されるかもしれない放射線を放射するものであってもよい。１つの典型的な実施例において、黒体温度は、約１０００Ｋから４０００Ｋの少なくとも１つの範囲に維持されてもよい。光起電力セルは、熱光起電力（ＴＰＶ）セルを含んでもよい。熱光起電力変換（ｔｈｅｒｍｏｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）のための典型的な光起電力セルは、結晶シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、ガリウムアンチモン（ＧａＳｂ）、インジウムガリウム砒素（ＩｎＧａＡｓ）、インジウムガリウム砒素アンチモン（ＩｎＧａＡｓＳｂ）、及びインジウムリン化砒素アンチモン（ＩｎＰＡｓＳｂ）セルを含む。他の典型的なセルは、ＩｎＧａＡｓＰ（１．３ｅＶ）／ＩｎＧａＡｓＰ（０．９６ｅＶ）／ＩｎＧａＡｓ（０．７３ｅＶ）／ＩｎＰ基板／銅又は金のＩＲリフレクター及びＩｎＡｌＧａＡｓ（１．３ｅＶ）／ＩｎＧａＡｓ（０．９６ｅＶ）／傾斜バッファー層／Ｇｅサブセル／銅又は金のＩＲリフレクターである。ＰＶセルは、２Ｊ ＧａＳｂセル上の３Ｊ ＧａＡｓセルのような多接合ＧａＳｂセルのトップの上に多接合ＧａＡｓセル・スタックを備えてもよい。コンバーターは、熱光起電力コンバーターの上に直接及び向け直した（リダイレクト）放射の少なくとも１つに対するミラーを含んでもよい。１つの実施例において、バックミラーは、コンバーターに再放射されるパワーに寄与するために、変換されていない放射をその源へと反射する。典型的なミラーは、アルミニウム及び陽極酸化アルミニウムのような円錐体材料、ＭｇＦ２被覆Ａｌ、及びＭｇＦ２又はＬｉＦフィルムのような薄いフッ化物フィルム又はアルミニウム及びサファイア上のＳｉＣフィルムの少なくとも１つ、ステンレス鋼のような基板上にスパッタ被覆されるかもしれないアルファアルミナのようなアルミナ、ＭｇＦ２被覆サファイア、ホウケイ酸ガラス、ゴリラガラス（Ｇｏｒｉｌｌａ Ｇｌａｓｓ）のようなアルカリアルミノシリケートガラス、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、及びＣａＦ２、そして、ＢａＦ２、ＣｄＦ２のようなフッ化物のような他のアルカリ土類ハロゲン化物、石英、石英ガラス、ＵＶガラス、ボロシリケート、インフラシル（Ｉｎｆｒａｓｉｌ）（ソルラブ（ＴｈｏｒＬａｂｓ））、及び、透明であるときに外表面に鏡像化され得るセラミックガラス の少なくとも１つを含む。陽極酸化アルミニウム・ミラーのようなミラーは、光を拡散してＰＶコンバーターを均一に照射するかもしれない。サファイア、アルミナ、ホウケイ酸ガラス、ＬｉＦ、ＭｇＦ２、及びＣａＦ２の少なくとも１つ、ＢａＦ２、ＣｄＦ２のようなフッ化物のような他のアルカリ土類フッ化物、石英、溶融石英、ＵＶガラス、ホウケイ酸塩、及びインフラシル（Ｉｎｆｒａｓｉｌ）（ソルラブ（ＴｈｏｒＬａｂｓ））、並びにセラミックガラスのような透明材料は、ＰＶコンバーターのためのウィンドウとして機能するかもしれない。ＴＰＶコンバーターのもう１つの実施例は、ＰＶのバンドギャップにマッチする波長を通過させ、及び、ミスマッチの波長をエミッタに戻すため、黒体エミッタ・フィルターを含むが、ここで、エミッタは電極のようなホットセル構成要素（コンポーネント）を含んでもよい。黒体放射体５ｂ４は、ライン放射スペクトルに類似するスペクトルのような熱光起電力変換に対してより有利であるスペクトルを放射するイッテルビウムのような希土類金属のような選択的エミッタでコーティングされてもよい。
セルのバンドギャップは、与えられた黒体作動温度及び対応するスペクトルに対する電気的出力効率を最適化するように選択される。約３０００Ｋ又は３５００Ｋで操作される典型的な実施例において、ＴＰＶセル接合のバンドギャップは、表１に示されている。
多接合セルを含む熱光起電力コンバーターの性能を最適化するために、セルから放射される光の黒体温度は、約１０％以内のようにほぼ一定に維持されてもよい。次に、電力（パワー）出力は、バッテリ又はキャパシタのような装置に蓄えられた余剰電力を有するパワー・コンディショニング装置でコントロールされるかもしれず、又は、熱として拒絶されるように拒絶されるかもしれない。もう１つの実施例において、プラズマからのパワーは、発射頻度及び電流、金属噴射速度、及び、Ｈ２Ｏ及びＨ２の少なくとも１つの噴射速度 を変化させることによるように、本開示の手段によって反応速度を低下させることによって維持されるかもしれないが、ここで、黒体温度は、プラズマの放射率をコントロールすることによって維持されるかもしれない。プラズマの放射率は、希ガスのようなセル・ガスの添加によって金属蒸気を最初に含むもののようなセル雰囲気を変えることによって変更されるかもしれない。
１つの実施例において、水蒸気、水素、及び酸素の圧力及び全圧力のようなセル・ガスは、対応するセンサ又はゲージで感知される。１つの実施例において、水及び水素圧力の少なくとも１つのようなガス圧力の少なくとも１つは、これらのセル・ガスの少なくとも１つの圧力の変化に応答して変化するセルの少なくとも１つのパラメータをモニタすることによって感知される。ガスの供給による変化の影響をモニタしながら、１つ又はそれ以上の圧力を変化させることによって、望ましい水及び水素圧力の少なくとも１つは、達成されてもよい。ガスによって変化する典型的なモニタされるパラメータは、点火回路の電気的挙動及びセルの光出力を含む。点火電流及び光出力の少なくとも１つは、水素及び水蒸気圧の少なくとも１つの所望の圧力で最大化されてもよい。ダイオードのような光検出器及びＰＶコンバーターの出力の少なくとも１つは、セルの光出力を測定してもよい。電圧及び電流計の少なくとも１つは、点火回路の電気的挙動をモニタしてもよい。発生器は、ソフトウェア、コンピュータのようなプロセッサ、及び、パラメータのモニタから入力データを受け取って及び発生器の所望のパワー出力の最適化を達成するようにガス圧力を調整するコントローラ を含むもののような圧力コントロール・システムを含んでもよい。銅を含む燃料金属を含む１つの実施例において、水素は、ハイドリノ及び酸素へのＨ２Ｏの反応からの酸素と銅の反応からの酸化銅の還元を達成するための圧力で維持されるかもしれないが、ここで、水蒸気圧は、パラメータをモニタすることにより発生器出力を最適化するように調整される。１つの実施例において、水素圧は、電気分解によってＨ２を供給することによって、ほぼ一定の圧力でコントロールされてもよい。電解電流は、ほぼ一定の電流で維持されてもよい。水素は、ほぼすべてのハイドリノ反応酸素生成物と反応する速度で供給されてもよい。過剰な水素は、ハイドリノ反応及び酸素生成物との反応によって消費されるそれに渡って一定の圧力を維持するため、セル壁を通って拡散してもよい。水素は、中空カソードを通って反応セル・チャンバー５ｂ３１に浸透するかもしれない。１つの実施例において、圧力制御システムは、少なくとも１つを最適化するために点火電流及び頻度並びに光出力に応じてＨ２及びＨ２Ｏ圧力を制御する。光は、ダイオード、パワーメータ、又は分光計でモニタされるかもしれない。点火電流は、マルチメーター又はデジタルオシロスコープでモニタされてもよい。電磁ポンプ５ｋの溶融金属の噴射器速度は、点火回路の電気的挙動及びセルの光出力の少なくとも１つを最適化するように制御されてもよい。
もう１つの実施例において、センサは複数の構成要素（コンポーネント）を測定してもよい。１つの典型的な実施例において、セル・ガス及び全圧は、残留ガス分析計のような四重極質量分析計のような質量分析計を用いて測定される。質量分析計は、バッチ又はトレンド・モードで感知されてもよい。水又は湿度センサは、絶対湿度センサ、静電容量式湿度センサ、及び抵抗性湿度センサのうちの少なくとも１つを含んでもよい。複数のガスを分析することができるセンサは、マイクロ波チャンバー及び発生器のようなプラズマ源を含み、ここで、プラズマ励起されたセル・ガスは、可視光及び赤外線のような光を放射する。ガス及び濃度は、ガス成分（コンポーネント）の特性線及び強度のようなスペクトル発光によって決定される。サンプリング前にガスを冷却してもよい。ガス組成のためにセル・ガスを分析する前に、金属蒸気は、セル・ガスから除去されるかもしれない。銀及び銅の少なくとも１つを含むようなセル内の金属蒸気は、冷却されて、金属蒸気が凝縮して、そして、セルガスは、金属蒸気の不在下でセンサに流入することができる。ここで、ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）又は発生器（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）とも呼ばれるＳＦ−ＣＩＨＴセルは、セルからのガスのフローのためのチューブのようなチャネルを備えてもよいが、ここで、このチューブは、セルからの入口、及び、凝縮金属蒸気のフローのための出口、及び、少なくとも１つのガス・センサへの非凝縮性ガスの出口 を含む。チューブは冷却されてもよい。冷却は、伝熱によって達成されてよいが、ここで、チューブは、電極電磁ポンプの磁石のような冷却されたセル構成要素（コンポーネント）に熱吸収される。チューブは、水冷のような手段及びヒートパイプのような受動的な手段によって能動的に冷却されるかもしれない。金属蒸気を含むセル・ガスは、チューブに入るが、ここで、チューブのより低い温度により金属蒸気が凝縮する。凝縮された金属は、感知されるべきガスが金属蒸気の不存在下でセンサ内に流入するように、重力フロー及びポンピングの少なくとも１つのような手段によって円錐リザーバーへと流れるかもしれない。その代わりに、ガス圧力は、外側チャンバ５ｂ３ａにおいて測定されてもよいが、ここで、ガスは、応セル・チャンバー５ｂ３１内に浸透するかもしれない。透過は黒体放射体５ｂ４を通ってでもあるかもしれない。
１つの実施例において、発生器は、反応セル・チャンバー５ｂ３１を含む槽として機能してもよい黒体放射体５ｂ４を含む。１つの実施例において、ＰＶコンバーター２６ａは、黒体放射体５ｂ４を収容するセル・チャンバー５ｂ３を含む金属筐体（エンクロージャー）の内部にＰＶセル１５を含む。ＰＶ冷却プレートは、セル・チャンバーの外側にあってもよい。チャンバー５ｂ３、５ｂ３ａ及び５ｂ３１の少なくとも１つは、大気圧よりも低い圧力、大気圧、及び大気圧よりも高い圧力 の少なくとも１つの圧力を維持することができる。ＰＶコンバーターは、セル・チャンバーの内面の内側のＰＶセルからセル・チャンバーの外部に電気的パワーをデリバリするための少なくとも１セットの電気フィードスルーを更に含んでもよい。フィードスルーは、気密性及び真空又は圧力可能性の少なくとも１つであってもよい。
一実施例において、リザーバー５ｃのような少なくとも１つのセル構成要素（コンポーネント）は絶縁／断熱されてもよい。断熱材は、ＭｇＯ、耐火煉瓦、Ａｌ２Ｏ３、Ｚｉｃａｒのような酸化ジルコニウム、ＡＥＴＢ １２断熱材のようなアルミナ強化断熱材（ＡＥＴＢ）、ＺＡＬ−４５、及びＳｉＣカーボンエアロゲル（ＡＦＳｉＣ）のような断熱材の他の形態を含んでよい。典型的なＡＥＴＢ１２絶縁体厚みは約０．５から５ｃｍである。断熱材は、ステンレス鋼のような異なる材料又は同じ材料を含むかもしれない外部断熱壁及び内部の耐火金属又は材料セル構成要素（コンポーネント）壁のような２つの層の間に封入されるかもしれない。セル構成要素（コンポーネント）は冷却されてもよい。外側断熱材封入壁は、熱を冷却器又はラジエータ３１に伝達するもののような冷却システムを備えてもよい。
１つの実施例において、冷却機は、ラジエータ３１を含んでもよく、及び、ラジエータを冷却してクーラントを循環させる少なくとも１つのクーラント・ポンプ３１ｋ及び少なくとも１つのファン３１ｊ１を更に含んでもよい。ラジエータは空冷されていてもよい。典型的なラジエータは、自動車又はトラック・ラジエータを含む。冷却機は、クーラント・リザーバー又はタンク３１ｌを更に含んでもよい。そのタンク３１ｌｌは、フローのバッファとして機能してもよい。冷却システムは、タンクからラジエータへのフローを戻す（リターンする）ためのバイパス・バルブを含んでもよい。１つの実施例において、冷却システムは、冷却ラインにおけるポンピングの低下又は停止によりラジエータ入口ライン圧力が低いときにタンク及びラジエータの間でクーラントを再循環させるためのバイパス・ループと、及び、ラジエータ及びタンクの間のラジエータ過圧又はオーバーフロー・ラインと、の少なくとも１つを含む。冷却システムは、バイパス・ループ内に少なくとも１つのチェック・バルブを更に含んでもよい。冷却システムは、チェック・バルブのようなラジエータ・オーバーフロー・バルブと、ラジエータからオーバーフロー・タンク３１ｌまでのオーバーフロー・ラインと、を更に含んでもよい。ラジエーターはタンクとして機能してもよい。ラジエーター３１やファン３１ｊ１のような冷却機は、タンク３１ｌへ及びタンク３１ｌからのフローを有していてもよい。冷却システムは、冷却されたクーラントをデリバリするため、ラジエータからタンク３１ｌまでのタンク入口ラインを含んでもよい。クーラントは、冷却すべき各構成要素（コンポーネント）に冷たいクーラントを供給してもよい共通のタンク出口マニホールドへと、タンク３１ｌからポンプ輸送されてもよい。ラジエータ３１は、タンクとして機能するかもしれないが、ここで、ラジエータ出口は冷たいクーラントを供給する。その代わりに、誘導結合ヒータ、ＥＭポンプ磁石５ｋ４、及びＰＶコンバーター２６ａのような冷却される各構成要素（コンポーネント）は、ラジエータ及びファンのような冷却機によって冷却されるタンクを備える分離されたクーラント・フロー・ループを有してもよい。各ループは、複数のポンプ３１ｋの分離ポンプ又は１つのポンプ及び複数のバルブ３１ｍの１つのバルブを含んでもよい。各ループは、ループ内のフローを調節する分離したポンプ３１ｋからのフローを受け取ってもよい。その代わりに、各ループは、複数のループにフローを供給するポンプ３１ｋからのフローを受け取ってよいが、ここで、各ループは、ループ内のフローを調節するソレノイド・バルブのようなバルブ３１ｍを含む。各ループを通るフローは、熱電対、フロー・メーター、制御可能なバルブ、ポンプ・コントローラ、及びコンピュータの少なくとも１つのような熱センサのようなコントローラによって、独立して制御されてもよい。
一実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１は、Ａｇ又はＡｇ−Ｃｕ合金蒸気のような燃料溶融物の金属蒸気、及び酸化物のような酸素の源及び水素及び水蒸気の少なくとも１つのような燃料ガスの少なくとも１つを閉じ込めるために密閉される。反応セル・チャンバー５ｂ３１の外部表面は、約１０００℃から４０００℃の範囲内のような非常に高い温度で作動することができる材料を含むかもしれない黒体放射体５ｂ４を含むかもしれない。一実施例において、黒体放射体５ｂ４は、銀のような溶融金属の融点よりも高い融点を有する材料を含んでもよい。典型的な材料は、以下の群からの金属及び合金の少なくとも１つであるが、それらは、ＷＣ、ＴａＷ、ＣｕＮｉ、ハステロイＣ、ハステロイＸ、インコネル、インコロイ、炭素鋼、ステンレス鋼、改質９Ｃｒ−１Ｍｏ−Ｖ（Ｐ９１）のようなクロムモリブデン鋼、２１／４Ｃｒ−１Ｍｏ鋼（Ｐ２２）、Ｎｄ、Ａｃ、Ａｕ、Ｓｍ、Ｃｕ、Ｐｍ、Ｕ、Ｍｎ、ドープＢｅ、Ｇｄ、Ｃｍ、Ｔｂ、ドープＳｉ、Ｄｙ、Ｎｉ、Ｈｏ、Ｃｏ、Ｅｒ、Ｙ、Ｆｅ、Ｓｃ、Ｔｍ、Ｐｄ、Ｐａ、Ｌｕ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｒｈ、Ｈｆ、Ｔｃ、Ｒｕ、ドープＢ、Ｉｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｗ、炭素、ＳｉＣ、ＭｇＯ、アルミナ、Ｈｆ−Ｔａ−Ｃ、窒化ホウ素のようなセラミック、及び、黒体として機能することができる当技術分野で知られている他の高温材料である。
黒体放射体は、その高い作動温度まで加熱するため、プラズマからのパワーを吸収する。熱光起電力の実施例において、黒体放射体５ｂ４は、ＰＶコンバーター２６ａに入射する光を供給する。黒体放射体は、１に近いような高い放射率を有してもよい。１つの実施例において、放射率は、ＰＶコンバーターの能力にマッチする黒体パワーを引き起こすように調整されてもよい。典型的な実施例において、放射率は、本開示の手段によって増加又は減少させられてもよい。金属黒体放射体５ｂ４の典型的なケースにおいて、表面は、放射率を高めるために酸化及び粗面化の少なくとも１つがなされてもよい。放射率は、短波長発光がその外部表面から有利となるように、波長に反比例するような波長と非線形的であるかもしれない。黒体放射体５ｂ４及びＰＶコンバーター２６ａの間のギャップ内のフィルタ、レンズ、及びミラーの少なくとも１つは、短波長光をＰＶコンバーターに通し、赤外線を放射体５ｂ４に戻すように、選択的であってもよい。１つの典型的な実施例において、Ｗ又はカーボン黒体放射体５ｂ４の作動温度は、３７００ＫまでのＷ白熱電球の作動温度である。放射率が１の場合、ステファン・ボルツマン方程式によれば、黒体放射体のパワーは１０．６ＭＷ／ｍ２までになる。１つの実施例において、黒体放射は、可視及び近赤外光に応答するもののような対応する放射に応答する、本開示のそれらのような集光の光起電力セル１５を含むＰＶコンバーター２６ａに入射される。セルは、本開示のそれらのような第ＩＩＩ／Ｖ族半導体を含む二重又は三重接合セルのような多接合セルを含むかもしれない。
ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器は、黒体温度センサ及び黒体温度コントローラを更に含んでもよい。黒体放射体５ｂ４の黒体温度は、黒体光の電気への変換を最適化するように維持され調整されてもよい。黒体放射体５ｂ４の黒体温度は、分光計、光パイロメータ、ＰＶコンバーター２６ａ、及び、黒体温度を決定するため放射率を使用するパワー・メータ の少なくとも１つのようなセンサで感知されるかもしれない。コンピュータ及びハイドリノ反応パラメータ・センサ及びコントローラを含むもののようなコントローラは、本開示の手段によってハイドリノ反応からのパワーを制御してもよい。黒体温度の温度及び安定性を制御する典型的な実施例において、ハイドリノ反応速度は、水蒸気圧、水素圧力、燃料噴射速度、点火頻度、及び点火電圧及び電流 の少なくとも１つを制御することによって、制御される。黒体放射体５ｂ４を加熱する反応セル・チャンバー５ｂ３１からの所定のハイドリノ反応パワーに対して、黒体放射体５ｂ４の所望の作動黒体温度は、黒体放射体５ｂ４の内側及び外側表面の少なくとも１つの放射率を選択すること及び制御すること の少なくとも１つのことによって達成されてもよい。１つの実施例において、黒体放射体５ｂ４からの放射パワーは、ＰＶコンバーター２６ａに対して、スペクトル的であり及びパワーマッチングする。１つの実施例において、所望の黒体温度でその最大許容入射パワーを超えないＰＶコンバーターへのパワーをトップカバー５ｂ４が照射するために、約０．１から１の範囲内のもののような、外側表面の放射率が選択される。黒体温度は、変換効率が最大になるように、ＰＶセルの光起電力変換反応性によりよくマッチするように選択されるかもしれない。黒体放射体５ｂ４の外側表面の改質によって、放射率は変化するかもしれない。放射率は、増加又は減少した放射率のコーティングを適用することによって増加又は減少させられるかもしれない。１つの典型的な実施例において、その放射率を増加させるために、熱分解炭素コーティングは、黒体放射体５ｂ４に適用されてもよい。放射率はまた、Ｗ表面を酸化すること及び粗面化することの少なくとも１つによって増大されるかもしれず、及び、その放射率は、酸化された表面を還元すること及び粗いＷ表面を研磨することの少なくとも１つによって減少させられるかもしれない。発生器は、酸素及びＨ２Ｏの少なくとも１つのような酸化性ガスの源と、水素のような還元性ガスの源と、セル・チャンバー内の雰囲気の組成及び圧力を制御する手段と、を備えてもよい。発生器は、黒体放射体５ｂ４の放射率を制御するため、ガスの組成及び圧力を制御するために、ガス供給コントローラ、ガス供給装置、ポンプ、及び 圧力計のようなガスセンサ、を備えていてもよい。
黒体放射体５ｂ４及びＰＶコンバーター２６ａは、ＰＶコンバーターへの熱伝導によりＰＶコンバーターがオーバーヒートしないように、ガス又は真空ギャップのようなギャップによって分離されてよい。黒体放射体５ｂ４は、平坦なプレート又はドームを含むもののような多数の妥当な形状を含むことができる。形状は、構造的完全性及びＰＶ領域への光の伝達の最適化の少なくとも１つのために選択されてもよい。典型的な形状は、立方体、直円柱、多角形、及びジオデシック球である。カーボンのような黒体放射体５ｂ４は、一緒に接着されてよいプレートのような部品（ピース）を含んでもよい。カーボンを含んでもよい黒体放射体５ｂ４及び典型的な立方体反応セル・チャンバー５ｂ３１は、カーボンの固体立方体から機械加工され、互いに接着された２つの半分に割られた立方体を含むことができる。
キャビティのベースは、溶融金属がリザーバーに逆流することを可能にする円錐形チャネルのような形状を備えていてもよい。ベースは、パワーが非ベース表面から優先的に放射するように、上壁が断熱材として機能するようによりも厚くてもよい。キャビティは、黒体放射体５ｂ４を含む外表面に沿って所望の温度プロファイルを生成するために、周囲に沿って厚さが変化する壁を備えてもよい。典型的な実施例において、立方体の反応セル・チャンバーｂ３１は、外面の均一な黒体温度を生成するために、各壁を中心とする球状セクションを含む壁を備えてもよい。球状セクションは、壁の形に機械加工されるか、平坦な内部の壁の表面に接着されてもよい。球状セクションの球面半径は、所望の黒体表面温度プロファイルを達成するように選択されてもよい。
セルの電気出力及び効率を高めるために、黒体エミッター５ｂ４の面積及び受け取りＰＶコンバーター２６ａは、最適にマッチされてもよい。一実施例において、リザーバー５ｃのような他のセル構成要素（コンポーネント）は、黒体放射を受け取る構成要素（コンポーネント）に対して周囲的に配置されるＰＶコンバータへの黒体放射体として機能する、カーボン、ＢＮ、ＳｉＣ、又はＷのような耐火材料のような材料を含んでもよい。黒体放射体５４ｂ及びリザーバー５ｃのようなセル構成要素（コンポーネント）の少なくとも１つは、構成要素（コンポーネント）からの光を受け入れるためにＰＶセル１５の積み重ね（スタッキング）を最適化する幾何学的形状を含んでもよい。１つの典型的な実施例において、セル構成要素（コンポーネント）は、ＰＶセル１５のマッチする幾何学的形状を備える、三角形、五角形、六角形、正方形、及び長方形の少なくとも１つのような多角形のようなカットされた表面を含んでもよい。黒体放射体及びＰＶコンバーターの幾何学的形状は、ＰＶ効率へ対応する効果及び照明する光子（フォトン）の入射の角度のようなパラメータを考慮して前者から後者への光子（フォトン）の移動を最適化するように選択されてよい。一実施例において、ＰＶコンバータ２６ａは、セルに入射する時間平均放射のより高い均一性を引き起こすようにＰＶカルーセルのようなＰＶセルを動かす手段を含んでもよい。ＰＶカルーセルは、対称又はｚ軸の周りに横向き多角形リングを含むもののような軸対称ＰＣコンバーターを回転させてもよい。多角形は六角形を含んでもよい。その回転は、機械的な駆動接続、空気圧モーター、電磁駆動、又は当業者に知られている他の駆動によって引き起こされてもよい。
黒体放射体５ｂ４の表面は、黒体放射体から放射されるパワーにより対応する変化を備える放射率を変更するために変更されるかもしれない。黒体放射体の放射率は、（ｉ）表面の光沢、粗さ、又はテクスチャを変更することによって、（ｉｉ）タングステン、タンタル、及びハフニウム炭化物の少なくとも１つのような炭化物コーティング又は熱分解コーティングをカーボンに追加することによって、及び
（ｉｉｉ）カーボン黒体放射体にＷクラッドのようなクラッドを追加することによって、変更されてもよい。後者の場合、Ｗは、スロットのような拡張手段を備えるネジのような留め具によってカーボンに機械的に取り付けられてもよい。典型的な実施例において、カーボン黒体放射体５ｂ４上のＴａＣコーティング、タイル張り、又はクラッディングのようなＴａＣの放射率は、カーボンの約１に対して約０．２である。
黒体放射体５ｂ４は、立方体（図２Ｉ１３４〜２Ｉ１３８）のような第２の幾何学的形状の中実形状内に球状キャビティ５ｂ３１のような第１の幾何学的形状のキャビティを備えてもよい。別の実施例において、第１の形状の第１のキャビティ５ｂ３１は、第２の形状の第２のキャビティ５ｂ４ａ１の内部にあってもよい。典型的な実施例は、中空立方体キャビティ内に球状シェル・キャビティを含む。対応する第２のキャビティ５ｂ４ａ１は、黒体放射体外側表面５ｂ４ａを含む黒体キャビティを含んでもよい。第２のキャビティの内部は、第１の形状の内部の第１のキャビティによって黒体温度まで加熱されてもよい。対応する第２黒体放射体５ｂ４ａからの黒体放射は、マッチする幾何学的構造に編成されるかもしれない入射ＰＶセル１５であってもよい。セルは、マッチする幾何形状を有するアレイに配列されてもよい。一実施例において、ＰＶセル内に受信される光パワーは、以下のものの少なくとも１つによって黒体放射体の作動温度で放射される耐えられる強度まで低下するが、それらは、第２のキャビティ及びＰＶセルの間の間隔を広げること、入射光の一部を反射するため表面に部分的な鏡を備えたＰＶセルを使用すること、低下した放射率を有するカーボンよりむしろ、タングステンのような二次の放射体を使用すること、及び一次又は二次の黒体放射体からＰＶセルへと黒体放射をただ部分的に伝達するピンホールを有する、及び、非伝達の光を理想的には反射するＰＶセルの前にリフレクターを使用すること、である。一実施例において、二次放射体５ｂ４ａ及びマッチングする幾何学形状ＰＶコンバータ２６ａの幾何学形状は、ＰＶコールドプレート、ＰＶクーラー、又はＰＶ熱交換器２６ｂの複雑さを低減するように選択されてもよい。典型的な立方体形状は、ＰＶコールドプレートの数を最小化してよく、ＰＶコールドプレートのサイズを最大化してよく、そして、ＰＶクーラント・システムの入口３１ｂ及び出口３１ｃへのもののような電気相互接続及びクーラントライン接続に対する低い複雑さという結果となってもよい。
Ｗ二次黒体放射体は、ハロゲンサイクルをサポートする手段によって昇華から保護されてよい。一実施例において、チャンバー５ｂ３（図２Ｉ８０）のようなＷ黒体放射体を囲むチャンバーのガスは、Ｉ２又はＢｒ２のようなハロゲン源、又は、昇華タングステンと錯体を形成する炭化水素臭素化合物を含んでもよい。錯体は、高温のタングステン表面で分解し、黒体放射体５ｂ４にタングステンを再蒸着させるかもしれない。多層化されてもよいＰＶセル１５上のウィンドウは、ハロゲンサイクルをサポートするためタングステン−ハロゲン種の揮発をサポートする温度勾配をサポートしてもよい。
一実施例において、カーボン黒体放射体５ｂ４のようなカーボンセル構成要素（コンポーネント）は、外部圧力を加えることにより昇華から保護されてもよい。典型的な実施例において、カーボンは、約１００気圧の圧力を加えることにより４５００Ｋまで昇華に対して安定である。その圧力は、不活性ガス、水素、及び銀蒸気のような溶融金属蒸気の少なくとも１つのような高圧ガスによって印加されてもよい。
一実施例において、黒体放射体５ｂ４は、リザーバー５ｃに接続されるかもしれない球状ドームを含む。黒体放射体は、立方体のような球形以外の形状であってもよく、そして、ＰＶセルの能力に放射パワーをよりよくマッチさせるようにその放射率を変化させる材料でコーティング又はクラッディングされてもよい。典型的なクラッド黒体放射体５ｂ４は、黒体作動温度での気化又は昇華からの蒸気圧が低い炭素よりも放射率が低い耐火材料を備えるカーボン立方体クラッドを含む。リザーバー５ｃ、黒体放射体５ｂ４、及び黒体放射体クラッディングの少なくとも１つのようなセル構成要素（コンポーネント）の少なくとも１つは、以下のものの少なくとも１つを含んでよいが、それらは、グラファイト（昇華点＝３６４２℃）、タングステン（ＭＰ＝３４２２℃）又はタンタル（ＭＰ＝３０２０℃）のような耐火金属、セラミック、超高温セラミック、及び、ホウ化ハフニウム（ＨｆＢ２）、二ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ２）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、窒化チタン（ＴｉＮ）、二酸化トリウム（ＴｈＯ２）、ホウ化ニオブ（ＮｂＢ２）、及び炭化タンタル（ＴａＣ）のような早期遷移金属のそれらのようなホウ化物、炭化物、窒化物、及び酸化物の少なくとも１つのようなセラミック・マトリクス複合材（コンポジット）及びそれらの関連する複合材（コンポジット）である。望ましい高融点を持つ代表的なセラミックは、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）（ＭＰ＝２８５２℃）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）（ＭＰ＝２７１５℃）、窒化ホウ素（ＢＮ）（ＭＰ＝２９７３℃）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）（ＭＰ＝２７１５℃）、ホウ化ハフニウム（ＨｆＢ２）（ＭＰ＝３３８０℃）、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）（ＭＰ＝３９００℃）、Ｔａ４ＨｆＣ５（ＭＰ＝４０００℃）、Ｔａ４ＨｆＣ５ＴａＸ４ＨｆＣＸ５（４２１５℃）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）（ＭＰ＝３３８５℃）、二ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ２）（ＭＰ＝３２４６℃）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）（ＭＰ＝３４００℃）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）（ＭＰ＝２９５０℃）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）（ＭＰ＝３２２５℃）、炭化チタン（ＴｉＣ）（ＭＰ＝３１００℃）、窒化チタン（ＴｉＮ）（ＭＰ＝２９５０℃）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）（ＭＰ＝２８２０℃）、ホウ化タンタル（ＴａＢ２）（ＭＰ＝３０４０℃）、炭化タンタル（ＴａＣ）（ＭＰ＝３８００℃）、窒化タンタル（ＴａＮ）（ＭＰ＝２７００℃）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）（ＭＰ＝３４９０℃）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）（ＭＰ＝２５７３℃）、炭化バナジウム（ＶＣ）（ＭＰ＝２８１０℃）、及び窒化バナジウム（ＶＮ）（ＭＰ＝２０５０℃）、及び、超合金、クロム、コバルト、レニウムを含むニッケル基超合金、セラミックマトリクス複合材料を含むもの、Ｕ−５００、Ｒｅｎｅ ７７、Ｒｅｎｅ Ｎ５、Ｒｅｎｅ Ｎ６、ＰＷＡ １４８４、ＣＭＳＸ−４、ＣＭＳＸ−１０、インコネル、ＩＮ−７３８、ＧＴＤ−１１１、ＥＰＭ−１０２、及びＰＷＡ １４９７ の群からの１つ又はそれ以上のようなタービンブレード材料ｓｗｅｕ．ＭｇＯやＺｒＯのようなセラミックは、Ｈ２との反応に対して耐性があるかもしれない。典型的な実施例において、カーボン黒体放射体５ｂ４上のＴａＣコーティング、タイル張り、又はクラッディングのようなＴａＣの放射率は、カーボンの約１に対して約０．２である。リザーバーのような典型的なセル構成要素（コンポーネント）は、ＭｇＯ、アルミナ、ＺｒＯ、ＺｒＢ２、ＳｉＣ、又はＢＮを含む。典型的な黒体放射体５ｂ４は、カーボン又はタングステンを含んでもよい。グラファイトのようなセル構成要素（コンポーネント）材料は、タングステンのような耐火金属又はＺｒＢ２、ＴａＣ、ＨｆＣ、ＷＣのようなセラミック、又は、本開示の若しくは当技術分野で知られている別のもののようなもう１つの高温若しくは耐火材料でコーティングされてもよい。別のグラファイト表面コーティングは、円錐体のプラズマ処理によって表面上に形成されるかもしれないダイヤモンドライクカーボンを含む。処理方法は、基材上にダイヤモンドライクカーボンを蒸着させるための当該技術分野で既知のものを含んでもよい。１つの実施例において、銀蒸気は、円錐体表面を腐食から保護するために、プレコーティングにより若しくは作動中にその表面に蒸着してもよい。１つの実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１は、カーボンの更なる反応を抑制するため、Ｈ２Ｏ、Ｈ２、ＣＯ、及びＣＯ２の少なくとも１つのようなセル・ガス及びカーボンの反応生成物を含んでもよい。一実施例において、ポンプ・チューブ５ｋ６及びＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋの下側部分のような少なくとも１つの構成要素（コンポーネント）は、Ｈａｙｎｅｓ２３０のような高温鋼を含んでもよい。１つの実施例において、ハイドリノ反応によって維持されるアルゴン−Ｈ２（３から５％）のような希ガス−Ｈ２プラズマは、炭素のグラファイト形態をダイヤモンドライク形態又はダイヤモンドの少なくとも１つに変換するかもしれない。
リザーバー５Ｃ又は黒体放射体５ｂ４のようなセル構成要素（コンポーネント）は、キャスト、ミリング、ホットプレス、焼結、プラズマ焼結、浸潤、スパークプラズマ焼結、粉末床レーザー溶融による３Ｄ印刷、及び、当業者に知られる他の方法 によって形成されてもよい。ある実施例において、外側ハウジング５ｂ３ａのような少なくとも１つの構成要素（コンポーネント）は、金属のような構成要素（コンポーネント）材料をスタンピング又はスタンプ・プレスすることによって製造されてもよい。
熱電子及び熱電実施例の場合において、熱電子又は熱電コンバーターは、ホットな黒体放射体５ｂ４と直接接触していてもよい。黒体放射体５ｂ４はまた、熱−電気コンバーターとして機能するかもしれない、ランキン、ブレイトン、又はスターリング熱エンジン又はヒーターのような熱エンジンに熱を伝達してもよい。一実施形態において、水又は空気のような標準的な媒体以外の媒体が、熱エンジンの作動媒体として使用されてもよい。典型的な実施例において、炭化水素又は超臨界二酸化炭素は、タービン発電機のランキンサイクルにおいて水を置き換えてもよく、そして、外部燃焼器設計の空気は、タービン発電機のブレイトンサイクルの作動媒体として使用されてもよい。典型的な超臨界二酸化炭素サイクル発電機は、Ｅｃｈｏｇｅｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓのそれを含んでもよい
（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｄｒｅｓｓｅｒ−ｒａｎｄ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ−ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ／ｓｙｓｔｅｍｓ−ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ／ｗａｓｔｅ−ｈｅａｔ−ｒｅｃｏｖｅｒｙ−ｓｙｓｔｅｍ／ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｃｈｏｇｅｎ．ｃｏｍ／＿ＣＥ／ｐａｇｅｃｏｎｔｅｎｔ／Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／Ｎｅｗｓ／Ｅｃｈｏｇｅｎ＿ｂｒｏｃｈｕｒｅ＿２０１６．ｐｄｆ）。
その代わりに、ホット・カバー５ｂ４は、熱源又はヒーター又は光源として機能してもよい。熱エンジン又はヒーターへの熱フローは、直接的又は間接的であってもよいが、ここで、ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器は、本開示の１つのような熱交換器又は熱伝達手段を更に含んでもよい。別の実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、電磁流体力学（ＭＨＤ）又はプラズマ流体力学（ＰＨＤ）電気的発生器を備えてもよいが、ここで、反応セル・チャンバー５ｂ３１で生成された高圧プラズマは、ＭＨＤ又はＰＨＤ発生器に流入され、電気に変換される。戻りの流れ（リターン・フロー）は、反応セル・チャンバー内に入ってもよい。
セル・チャンバー５ｂ３又は５ｂ３ａ１及び反応セル・チャンバー３ｂ３１の少なくとも１つは、１３ｂのようなポンプ・ラインを通してポンプ１３ａで排気されてもよい。対応するポンプ・ライン・バルブは、ポンプ輸送される槽を選択するために使用されてもよい。セルは、酸素、水素、水蒸気、金属蒸気、ＣＯ２、ＣＯのような気体酸化物、及び全圧の少なくとも１つのための１つ又は複数の高温対応センサーを更に備えてもよい。水及び水素の圧力は、本発明の開示の手段によって、０．１Ｔｏｒｒから１Ｔｏｒｒの範囲内の水蒸気圧のような本開示の１つのような所望の圧力に合わせて制御されてもよい。典型的な実施例において、ガスの測定圧力を使用してフィードバックによりガスの所望の圧力を維持するため流量を供給するようにバルブの開口が制御されるところ、バルブ及びガス供給は、所望のガス圧力を維持する。Ｈ２Ｏ及びＨ２は、Ｈ２を供給する電気分解システムを含んでよい水素タンク及びライン３１ｌ、Ｈ２Ｏ／蒸気タンク及びライン３１ｌ、水素供給ライン５ｕａ、アルゴンタンク５ｕ１及び供給ライン５ｕ１ａ、及び、ＥＭポンプ・チューブを通ってであるかもしれない、Ｈ２、アルゴン、及び、Ｈ２Ｏ／蒸気噴射器によって、供給されてよい。セル内で生成された酸素は、酸素を汲み出し又はゲッタリングする代わりとして、供給された水素と反応して水を形成してもよい。ハイドリノ・ガスは、セルの壁及び接合部を通って拡散するか、又は、選択的ガス・バルブから流出するかもしれない。
もう１つの実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１は、不活性雰囲気下で操作される。ＳＦ−ＣＩＨＴ発生器は、圧力を読み及び圧力を制御するためのコンピュータ、ポンプ、少なくとも１つのバルブ、フローレギュレータ、圧力レギュレータ、圧力計の少なくとも１つ、及びタンクのような不活性ガスの源を含んでよい。不活性ガス圧力は、約１Ｔｏｒｒから１０ａｔｍの範囲内にあってもよい。
一実施例において、始動後、ヒーターは解除されてよく、そして、本開示で与えられるもののようなそれらの作動温度で、リザーバー５ｃ、ＥＭポンプ、及びＰＶコンバーター２６ａのようなセル構成要素（コンポーネント）を維持するように冷却が従事されてもよい。
実施例において、図２Ｉ２８、２Ｉ６９、及び２Ｉ８０−２Ｉ１４９に示されるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）とも呼ばれるＳＦ−ＣＩＨＴセル又は発生器は、６つの基本的な低保守性システムを備え、その一部は、可動部分を有さず、長期間操作可能であるが、それらは、（ｉ）溶融金属又は溶融物、及びオプションとして点火プラズマ流れ（ストリーム）を最初導く磁石を含む電極電磁ポンプ、を含むため、第１の溶融銀若しくは銀−銅合金に対して、パワー・サプライ５ｍ、リード５ｐ、及びアンテナ・コイル５ｆを含むスタートアップ誘導結合ヒーターと； （ｉｉ）黒体放射体を通した水素透過供給のような水素供給を含むもののような燃料噴射器と、ここで、水素は電気分解又は熱分解によって水から得られてもよく、噴射システムは、溶融銀又は溶融銀−銅合金を噴射するための電磁ポンプ５ｋａ、及びＣＯ２、ＣＯ、ＬｉＶＯ３のような酸化物又は本開示の別の酸化物のような酸素の源、を含み、そして、その代わりとして、ガス噴射器は、水蒸気及び水素ガスの少なくとも１つを噴射するため、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６を通るポートを含んでもよく； （ｉｉｉ）光り輝く発光プラズマを形成するため、溶融金属、水素、及び酸化物、又は、溶融金属及びＨ２Ｏ及び水素ガスの少なくとも１つが噴射される、一対の電極８を渡って低電圧、高電流フローを生成するための点火システムと； （ｉｖ）プラズマによって白熱温度にまで加熱された黒体放射体５ｂ４と； （ｖ）黒体放射体からの光を受け取り、そして、１０００太陽（Ｓｕｎｓ）を超えるような高い光強度で作動する、いわゆる集光の光起電力セル１５を含む光−電気コンバーター変換器２６ａと； 及び （ｖｉ）点火に続いて噴射システムに溶融金属を戻し、そして、誘導加熱アンテナ５ｆ、ＥＭポンプ磁石５ｋ４、及びＰＶコンバーター２６ａのような少なくとも１つのセル構成要素（コンポーネント）を冷却する、燃料回収及び熱管理システムと； である。もう１つの実施例において、点火プラズマからの光は、ＰＶコンバーター２６ａを直接的に照射し、電気に変換されるかもしれない。別の実施例において、ＥＭポンプ５ｋａは、熱電ポンプ、セラミックギアポンプのようなギアポンプのような機械式ポンプ、又は、約９００℃から２０００℃の温度範囲内のような高い温度作動が可能であるインペラを含むもののような本分野において知られる別のものを含んでもよい。
もう１つの実施例において、ＰＶコンバーターへ２６ａに対する黒体放射体は、カーボンのような高温材料、Ｗ、Ｒｅのような耐火点金属、又は、ハフニウム、ジルコニウム、タンタル、及びチタンのような遷移元素のホウ化物、炭化物、又は窒化物のようなセラミックス、Ｔａ４ＨｆＣ５（Ｍ．Ｐ．＝４０００℃）、ＴａＢ２、ＨｆＣ、ＢＮ、ＨｆＢ２、ＨｆＮ、ＺｒＣ、ＴａＣ、ＺｒＢ２、ＴｉＣ、ＴａＮ、ＮｂＣ、ＴｈＯ２、ＭｇＯのような酸化物、ＭｏＳｉ２、Ｗ−Ｒｅ−Ｈｆ−Ｃ合金及び本開示の他のものを含んでもよい。黒体放射体は、光をＰＶに効率的に伝達し、ＰＶセル・パッキングを最適化する幾何学形状を含んでよいが、ここで、光に対するパワーは反応セル・チャンバー５ｂ３１から流れる。典型的な黒体放射体は、多角形又は球形のドームを含んでもよい。黒体放射体は、黒体放射体から黒体光を受け取るように配置されたＰＶセルを備えるガス又は真空ギャップによってＰＶコンバータ２６ａから分離されてもよい。
発生器は、大気に対して密封可能であり、そして更に、大気圧よりも低い、大気圧と同じ、及び大気圧よりも高い、圧力の少なくとも１つを維持することができる周囲チャンバーを更に備えてもよい。発生器は、セル・チャンバー５ｂ３を含むドームの周辺に球状の圧力又は真空槽を含んでよいが、ここで、ＰＶコンバータはハウジング又は圧力槽を含む。セル・チャンバーは、構造強度、シール、及び熱移動を供給する当業者に知られる妥当な材料からなっていてよい。典型的な実施例において、セル・チャンバーは、ステンレス鋼及び銅の少なくとも１つを含む。ＰＶセルは、セル・チャンバーの内部を覆っていてもよく、そして、熱交換器８７のようなＰＶ冷却システムは、セル・チャンバーの外面を覆っていてもよい。熱光起電力の実施例において、ＰＶコンバーター２６ａは、フォトニック結晶（ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ）のようなＰＶコンバーター２６ａへの可視波長用の選択性フィルタを含んでもよい。
一実施例において、黒体放射体は球形ドーム５ｂ４を含む。１つの実施例において、グラファイト球体の内面は、Ｔａ４ＨｆＣ５（Ｍ．Ｐ．＝４０００℃）、炭化タングステン、炭化ニオビウム、炭化タンタル、炭化ジルコニウム、炭化チタン、又は炭化ハフニウムのような高温可能な炭化物で被覆されている。対応する金属は、対応する金属炭化物表面を形成するため、グラファイト表面の炭素と反応するかもしれない。ドーム５ｂ４は、ガス又は真空ギャップによってＰＶコンバーター２６ａから分離されてもよい。ＰＶセルに入射する光強度を低減する実施例において、ＰＶセルは、黒体放射体からさらに遠くに配置されてもよい。例えば、周囲の球形のチャンバーの半径は、内側の球形の黒体放射体から放射される光の強度を減少させるために、増大されるかもしれないが、ここで、ＰＶセルは、周辺の球形のチャンバー（図２Ｉ１４３）の内面に取り付けられている。ＰＶコンバーターは、複数のＰＶセルからなる高密度受信器アレイ（ｄｅｎｓｅ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ａｒｒａｙ）（ＤＲＡ）を含んでもよい。ＤＲＡは、寄せ木細工形状を含んでよい。個々のＰＶセルは、三角形、五角形、六角形、及び他の多角形の少なくとも１つを含んでもよい。ドーム又は球形の形状を形成するセルは、ジオデシック・パターン（ｇｅｏｄｅｓｉｃ ｐａｔｔｅｒｎ）で体系化してもよい。３５００Ｋのような上げられた温度で作動する二次の黒体放射体の典型的な実施例において、光点の放射率は、約８．５ＭＷ／ｍ２に放射率をかけたものである。この場合、約１の放射率を有する炭素ドーム５ｂ４の放射率は、炭化タングステン被膜を適用することによって約０．３５に減少させられるかもしれない。黒体放射体５ｂ４は、放射率を更に望ましいものに変えるために、異なる材料のクラッド２６ｃ（図２Ｉ１４３）を備えてもよい。典型的な実施例において、カーボン黒体放射体５ｂ４上のＴａＣコーティング、タイル張り、又はクラッディングのようなＴａＣの放射率は、炭素の約１に対して約０．２である。もう１つの実施例において、外側のジオデシック・ドームを含むそれらのようなＰＶセルは、角度を付けられた少なくとも１つであってもよく、そして、ＰＶセルの強度容量内であるレベルまでＰＶセルによって吸収される光を低減させる反射コーティングを備えてもよい。ＰＶセル電極、相互接続、及びバス・バーの群の少なくとも１つのようなＰＶ回路要素の少なくとも１つは、磨かれたアルミニウム、銀、金、又は銅のような磨かれた導体のような高い放射率を有する材料を含んでもよい。ＰＶ回路要素は、ＰＶ回路要素がＰＶパワー変換損失をシャドーイングすることに顕著に寄与しないように、黒体放射体５ｂ４から黒体放射体５ｂ４へと放射を反射するかもしれない。
１つの実施例において、黒体放射体５ｂ４は、分離可能な上半球及び下半球のような分離可能な複数のセクションを備えてもよい。２つの半球はフランジで接合してもよい。Ｗ粉末焼結、スパーク・プラズマ焼結、鋳造、及び粉末床レーザー溶融（ｐｏｗｄｅｒ ｂｅｄ ｌａｓｅｒ ｍｅｌｔｉｎｇ）による３Ｄ印刷のような当該技術分野で知られている技術によって、Ｗ処理体（Ｗ ｄｏｎｅ）は、製造されるかもしれない。下部チャンバー５ｂ５は、半球フランジで接合してもよい。セル・チャンバーは、真空、大気圧、及び真空より高い圧力のうちの少なくとも１つが可能なフランジによって下部チャンバーに取り付けられてもよい。下部チャンバーは、セル・チャンバー及び反応セル・チャンバーの少なくとも１つから封止（シール）されてもよい。ガスは、セル・チャンバー及び反応セル・チャンバーの間を浸透するかもしれない。ガス交換は、２つのチャンバー内の圧力をバランスするかもしれない。水素及びアルゴンのような希ガスの少なくとも１つのようなガスは、浸透又はフローによって、セル反応チャンバーへとガスを供給するためにセル・チャンバーに追加されるかもしれない。浸透及び流れ（フロー）は、アルゴン−Ｈ２のような所望のガスに対して選択的であってもよい。銀金属蒸気のような金属蒸気は、それが選択的にセル反応チャンバー内にのみ残るように、非浸透性又は流れ（フロー）制限的であってもよい。金属蒸気圧は、金属蒸気を凝縮させ、及び蒸気圧を所望のレベルに維持する温度でリザーバー５ｃを維持することによって制御されてもよい。発生器は、セルがヒートアップしガスが膨張するときに過剰圧力が発展していかないように、大気圧のような作動圧力未満のアルゴン−Ｈ２ガスのようなガス圧で始動されるかもしれない。ガス圧力は、本開示の、コンピュータ、圧力センサ、バルブ、フロー・メーター、及び真空ポンプのようなコントローラによって制御されるかもしれない。
１つの実施例において、ハイドリノ反応は、導電性マトリクスとして機能する銀蒸気によって維持される。少なくとも一部が蒸気となる連続噴射、及び、リザーバー５ｃからの銀の直接沸騰の少なくとも１つは、銀蒸気を供給するかもしれない。電極は、電子を取り除き、ハイドリノ反応を開始させるため、反応に高電流を供給してもよい。ハイドリノ反応からの熱は、銀金属蒸気のような金属蒸気を反応セル・チャンバーに供給することにおいて支援してもよい。
点火パワーサプライは、キャパシタ及びインダクタの少なくとも１つを備えてもよい。点火回路は、トランスを含んでよい。トランスは、高電流を出力してもよい。発生器（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）は、ＰＶコンバーターからＤＣ電力（ｐｏｗｅｒ）を受けてＡＣを出力するインバーターを備えてもよい。発生器（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）は、そのインバーターに入力されてよいＰＶコンバーターからの電圧及び電流を変化させるために、ＤＣ−ＤＣ電圧及び電流コンディショナーを含んでもよい。トランスへのＡＣ入力は、インバーターからのものであってもよい。インバーターは、約１から１０，０００Ｈｚの範囲内のような所望の周波数で作動してもよい。１つの実施例において、ＰＶコンバーター２６ａは、インバーターに直接的に供給してもよいＤＣ電力（ｐｏｗｅｒ）を出力するか、又は、インバーターに入力する前に調整されてもよいＤＣ電力（ｐｏｗｅｒ）を出力する。６０ＨｚＡＣのような逆変換された電力（ｐｏｗｅｒ）は、電極に直接電力を供給してもよく、また、電流を増加させるためにトランスに入力されてもよい。１つの実施例において、電気的パワー２の源は、電極に連続的なＤＣ又はＡＣ電流を供給する。電極及び電磁ポンプは、酸化物のような酸素の源を含むかもしれない溶融Ａｇのような噴射された溶融物の連続的な点火を支持してもよい。水素は、黒体放射体を透過することにより追加されるかもしれない。
負荷追従は、本開示の手段によって達成されてよい。１つの実施例において、ＰＶコンバーター２６ａに対する黒体放射体５ｂ４は、反応セル・チャンバー５ｂ３１からのパワーが下方に調整されるとき、その貯蔵エネルギーを非常に迅速に放射するかもしれない。１つの実施例において、放射体は、反応セル・チャンバー５ｂ３１から放射体５ｂ４へのパワー流れ（フロー）の中断で、同様の光休止時間を有する白熱フィラメントとして振る舞う。もう１つの実施例において、電気的負荷追従は、負荷への不必要なパワーがＳｉＣ抵抗のような抵抗のような抵抗要素又は本開示の他の加熱要素内に消散され又は放出されるところ、およその一定の作動温度に対応するおよその一定のパワー流れ（フロー）で、ラジエータを作動させることによって達成されるかもしれない。
１つの実施例において、発生器は、ピーク総合負荷（ｐｅａｋ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｌｏａｄ）を制御するために複数の負荷の負荷をインテリジェントにアクティブ化及び非アクティブ化するスマート制御システムを備えることができる。発生器は、信頼性及びピーク電力を供給することの少なくとも１つのために組合わされるかもしれない複数の発生器を備えるかもしれない。スマートメータリング（ｓｍａｒｔ ｍｅｔｅｒｉｎｇ）及び制御の少なくとも１つは、携帯電話又はＷｉＦｉを備えたパーソナルコンピュータを使用するようなテレメトリーによって達成されるかもしれない。
１つの実施例において、黒体放射体５ｂ４からの黒体光がランダムに向けられる。その光は、黒体放射体５ｂ４及びＰＶセル１５の間で行きつ戻りつ、反射、吸収、及び再照射の少なくとも１つをされてもよい。所望のＰＶ吸収及び光−電気変換を達成するために、ＰＶセルは、最適に角度をつけられて傾斜されてもよい。ＰＶカバーガラスの反射率は、位置の関数として変化させられてよい。反射率の変化は、空間的に可変な反射率のＰＶウィンドウを用いて達成されてもよい。変動性は、コーティングによって達成されてもよい。典型的なコーティングは、ＭｇＦ２−ＺｎＳ反射防止コーティングである。ＰＶセルは、黒体放射体５ｂ４及びＰＶセルの少なくとも２つの間、複数のＰＶセルの間、及び複数のＰＶセル及び黒体放射体５ｂ４との間、パワー・フロー相互作用を含む所望のＰＶセルの吸収及び反射を達成するように幾何学的に配置されてもよい。１つの実施例において、ＰＣセルは、しわの寄ったジオデシック・ドーム（ｐｕｃｋｅｒｅｄ ｇｅｏｄｅｓｉｃ ｄｏｍｅ）のようなしわの寄った表面のような表面角度の関数として可変半径を有する表面に配置されてもよい。１つの実施例において、黒体放射体５ｂ４は、ＰＶセルへの又はＰＶセルからの放射を指向的に放出すること、吸収すること、及び反射することの少なくとも１つのために、互いに相対的な角度をなして要素を有してもよい。１つの実施例において、黒体放射体５ｂ４は、ＰＶセルへのパワーの所望の伝達を達成するために、ＰＶ配向にマッチするために、黒体放射体表面の上にエレメント・エミッター・プレート（ｅｌｅｍｅｎｔ ｅｍｉｔｔｅｒ ｐｌａｔｅｓ）を備えてもよい。黒体放射体、反射体、又は吸収体表面の少なくとも１つは、放射率、反射率、吸収係数、及び放射体及びＰＶセルを含むＰＶコンバーターへの所望のパワー流れ（フロー）を達成するために選択される表面積、の少なくとも１つを有してもよい。パワー流れ（フロー）は、ＰＶセル及び黒体放射体の間の放射跳ね返りを含んでもよい。１つの実施例において、黒体放射体５ｂ４の内側表面対外側表面の放射率及び表面積の少なくとも１つが、反応セル・チャンバー５ｂ３１内へのパワー流れ（フロー）に対するＰＶセルへの所望のパワー流れ（フロー）を達成するように選択される。
１つの実施例において、ＵＶ及びＥＵＶの少なくとも１つのような高エネルギー光は、反応セル・チャンバー５ｂ３１内のＨ２Ｏ及びＨ２ の少なくとも１つを解離して、ハイドリノ反応の速度を増大させてもよい。解離は、加熱分解の影響に代わるものであるかもしれない。
別の実施例において、発生器は、反応セル・チャンバー５ｂ３１内の高い金属蒸気圧を維持するように作動する。高金属蒸気圧は、ハイドリノ反応からのＵＶ及びＥＵＶ放射を黒体放射に変換する光学的に厚いプラズマを作ること、反応速度を高めるためハイドリノ反応用の伝導性マトリックスのような反応物として機能すること、の何れか１つを行うかもしれない。ハイドリノ反応は、水の加熱分解によってサポートされる反応セル・チャンバー内で伝播するかもしれない。金属蒸気及び黒体の温度の少なくとも１つは、ハイドリノ反応速度を高めるため水の加熱分解をサポートするために１０００Ｋから１０，０００Ｋの範囲のように高いかもしれない。ハイドリノ反応は、ガス相及びプラズマ相の少なくとも１つにおいて起こるかもしれない。金属は、電磁ポンプによって噴射され、ハイドリノ反応からの点火電流及び熱の少なくとも１つによって気化されるかもしれない。反応条件、電流、及び金属噴射速度は、所望の金属蒸気圧を達成するために調整されてもよい。
金属蒸気の金属源の沸点を超える温度での発生器の作動は、大気圧よりも高い反応セル・チャンバー圧力という結果になるかもしれない。金属蒸気圧は、電磁（ＥＭ）ポンプによってチャンバーに供給される金属蒸気の量を制御すること、及びセル・リザーバーのようなセル構成要素（コンポーネント）の温度を制御することの少なくとも１つによって制御されるかもしれない。一実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１及びリザーバー５ｃの少なくとも１つは、反応セル・チャンバーの１つのゾーンからの高温蒸気の対流電流を引き起こす少なくとも１つのバッフルを備えてもよいが、ここで、その蒸気は、ハイドリノ反応がリザーバー５ｃのより冷たい液体金属表面に対して起こるゾーン内のような最高温度を有する。熱循環は、蒸気を凝縮することにより銀蒸気圧を制御してもよいが、ここで、蒸気圧は、制御されるかもしれない液体銀温度への蒸気圧依存性及び輸送速度の少なくとも１つにより決定されてもよい。リザーバーは、液体の銀レベルを維持するのに十分な深さであるかもしれない。リザーバーは、液体銀を維持するために熱交換器によって冷却されるかもしれない。温度は、水冷のような冷却を使用して制御されるかもしれない。典型的な実施例において、リザーバーから反応セル・チャンバー内に延びる真っ直ぐなバッフルは、外側の冷たい流れ（フロー）を内側の熱い流れ（フロー）から分離するかもしれない。別の実施例において、所望の金属蒸気圧が達成されるときに、ＥＭポンプは、ポンピングを停止するために制御されるかもしれない。その代わりに、セル・チャンバー５ｂ３又は５ｂ３ａ１の圧力は、チャンバーに渡って所望の許容可能な圧力勾配が存在するように、反応セル・チャンバー５ｂ３１の圧力とマッチするようにしてもよい。チャンバー圧力の差は、バルブ、レギュレーター、コントローラー、及び圧力センサーによって制御されるガス供給から希ガスのようなガスをセル・チャンバーに追加することにより、低減又は均等化又は平衡化されてもよい。一実施例において、ガスは、セル・チャンバー５ｂ３又は５ｂ３ａ１及び反応セル・チャンバー５ｂ３１の間で透過可能である。金属蒸気ではなく、チャンバーガスが移動し、２つのチャンバーの圧力を平衡化するかもしれない。両方のチャンバーは、希ガスのようなガスで高圧に加圧されてもよい。圧力は、金属蒸気の最高作動分圧よりも高くてもよい。最高金属蒸気分圧は、最高作動温度に対応してもよい。作動中、金属蒸気圧は、圧力が平衡するまで又はその逆になるまで、ガスが反応セル・チャンバー５ｂ３からセル・チャンバー５ｂ３又は５ｂ３ａ１に選択的に流れるように、反応セル圧力を上昇させてもよい。一実施例において、２つのチャンバー間のガス圧は自動的に平衡化する。平衡は、チャンバー間のガスの選択的移動性により達成されてもよい。一実施例において、大きな圧力差が回避されるように、圧力における偏位が回避される。
セル・チャンバー内の圧力は、反応セル・チャンバー内の圧力よりも高く維持されてもよい。外部セル・チャンバー内のより大きな圧力は、セル構成要素（コンポーネント）黒体放射体５６ｂ４及びリザーバー５ｃを一緒に機械的に保持するように機能するかもしれない。
一実施例において、金属蒸気は、蒸気の凝縮が最小限に抑えられる定常状態圧力に維持される。電磁ポンプは、所望の金属蒸気圧で停止するかもしれない。ＥＭポンプは、所望の定常状態の圧力を維持するようにポンピングするために断続的に作動されてもよい。金属蒸気圧は、０．０１Ｔｏｒｒから２００ａｔｍ、０．１Ｔｏｒｒから１００ａｔｍ、及び１Ｔｏｒｒから５０ａｔｍの少なくとも１つの範囲内に維持されてもよい。
高いハイドリノ・パワーを達成するための実施例において、電極電磁ポンピング動作は、波形、ピーク電流、ピーク電圧、定電流、及び定電圧のような点火電流パラメータを制御するように制御される。一実施例において、波形は、所望のパワー出力及び効率を最適化する如何なる所望のものであってもよい。波形は、定電流、定電圧、定電力（パワー）、鋸歯、方形波、正弦波、台形、三角形、カットオフ付きランプアップ、ランプアップ−ランプダウン、及び当技術分野で知られている他の波形であってもよい。波形が約ゼロの電圧又は電流を有する部分を有する場合、デューティサイクルは約１％から９９％の範囲にあってもよい。周波数は、約０．００１Ｈｚから１ＭＨｚ、０．０１Ｈｚから１００ｋＨｚ、及び０．１Ｈｚから１０ｋＨｚの少なくとも１つの範囲のような、如何なる所望のものであってもよい。波形のピーク電流は、約１０Ａから１ＭＡ、１００Ａから１００ｋＡ、及び１ｋＡから２０ｋＡの少なくとも１つの範囲内にあってもよい。電圧は、抵抗と電流の積で与えられてもよい。一実施例において、電力（電気的パワー）２の源は、点火キャパシタ・バンク９０を含んでもよい。一実施例において、キャパシタ・バンクのような電力（電気的パワー）２の源は、冷却されてもよい。冷却システムは、ラジエータのような本開示の１つを備えてもよい。
一実施例において、電力（電気的パワー）２の源は、最適な電極電圧及び電流を供給するために、異なる数の直列及び並列のキャパシタを備えたキャパシタ・バンクを備える。ＰＶコンバーターは、キャパシタ・バンクを望ましい最適な電圧まで充電し、最適な電流を維持するかもしれない。電極間の抵抗を増加させることにより、点火電圧を増加させてもよい。電極抵抗は、約１０００Ｋ〜３７００Ｋの温度範囲内のような、より高い温度で電極を作動させることにより増大されてもよい。点火プロセスと電極冷却を制御することにより、電極温度は、所望の温度を維持するように制御されてもよい。電圧は、約１Ｖから５００Ｖ、１Ｖから１００Ｖ、１Ｖから５０Ｖ、及び１Ｖから２０Ｖの少なくとも１つの範囲内にあってもよい。電流は、約１０Ａから１００ｋＡ、１００Ａから１０ｋＡ、及び１００Ａから５ｋＡの少なくとも１つの範囲内にあってもよい。典型的な実施例において、電圧は、１５０Ａ及び２５０Ａの間の定電流で約１６Ｖである。一実施例において、ハイドリノ反応によるパワーは、ハイドリノ反応速度がより高いため、正の電極でより高い。より高い速度は、正の電極による反応プラズマからの電子のより効果的な除去によるかもしれない。一実施例において、ハイドリノ反応は、より高い印加電極電圧で熱力学的に有利な電子の除去に依存する。電子の除去はまた、反応プラズマと接触するセル構成要素（コンポーネント）を接地することによって強化されるかもしれない。発生器は、追加の接地電極又は正にバイアスされた電極を備えてもよい。キャパシタは、点火キャパシタのハウジング９０（図２Ｉ８９）内に収納されてもよい。
点火電圧は、約１Ｖから１００Ｖ、１Ｖから５０Ｖ、及び１Ｖから２５Ｖの少なくとも１つの範囲内のように上昇させられてもよい。電流はパルス状でも連続状でもよい。電流は、約５０ Ａから１００ ｋＡ， １００ Ａから１０ ｋＡ，及び３００ Ａから ｋＡの少なくとも１つの範囲内であってもよい。蒸発した溶融物は、反応速度を増加させるためハイドリノ触媒反応から電子を除去するために導電経路を供給してもよい。典型的な実施例において、銀蒸気圧は、約２１６２℃から４０００℃の温度範囲での蒸発により、約０．５気圧から１００気圧の範囲内のように上昇される。
１つの実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は液体電極を含んでもよい。電極は、液体金属を含んでもよい。液体金属は、燃料の溶融金属を含んでもよい。
噴射システムは、少なくとも２つのリザーバー５ｃと、互いに実質的に電気的に絶縁された少なくとも２つの電磁ポンプとを備えていてもよい。複数の噴射システムのそれぞれのノズル５ｑは、複数の溶融金属流れ（ストリーム）を交差させるように配向されてもよい。各流れ（ストリーム）は、交差する流れ（ストリーム）に電圧及び電流を供給するため、電気２の源の端子への接続部を有してもよい。電流は、一方のノズル５ｑからその溶融金属流れ（ストリーム）を通って他方の流れ（ストリーム）及びノズル５ｑへと流れ、そして、電気２の源の対応する端子に戻ってもよい。セルは、噴射された溶融金属の複数のリザーバーへの戻り（リターン）を容易にする溶融金属リターン・システムを含む。１つの実施例において、溶融金属戻り（リターン）システムは、溶融金属を通る点火電流及び噴射電流の少なくとも１つの短絡を最小化する。反応セル・チャンバー５ｂ３１は、リザーバーを接続する銀を通る電気的短絡を最小化するため、銀が別個のリザーバー５ｃ内で実質的に分離されるように、噴射された溶融金属の戻り流れ（リターン・フロー）を別個のリザーバー５ｃに導く床を備えていてもよい。電気伝導に対する抵抗は、電流の大部分が交差するストリームを通して流れるように、交差する銀を通してよりも、リザーバー間の銀のリターン・フローを通しての方が実質的により高くなるかもしれない。セルは、セラミックのような電気絶縁体又はグラファイトのような低伝導性の耐火材料を含むかもしれないリザーバー電気絶縁体又はセパレータを含むかもしれない。
ハイドリノ反応は、さらなるハイドリノ生成を遅くするかもしれない電子の高濃度の生成を引き起こすかもしれず、それによってハイドリノ反応速度を阻害する。点火電極８での電流は、電子を除去するかもしれない。１つの実施例において、高いハイドリノ反応速度及び局所過熱を引き起こすアノードで除去されるべき電子の優先度により正の電極又はアノードであるとき、固体の耐火金属電極のような固体電極は、溶融しやすい。１つの実施例において、電極は、液体電極及び固体電極のハイブリッドを含む。アノードは液体金属電極を含んでもよく、そして、カソードはＷ電極のような固体電極を含んでもよく、そして、その逆であってもよい。液体金属アノードは、点火電気回路を完成させるためにカソードと接触するように液体金属が噴射されるところ、少なくとも１つのＥＭポンプ及びノズルを含んでもよい。
１つの実施例において、電気的パワー入力（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｐｏｗｅｒ ｉｎｐｕｔ）のない状態でハイドリノ反応が伝播するとき、点火パワーは、終了する。ハイドリノ反応は、水の加熱分解によってサポートされた反応セル・チャンバー内で伝播してもよい。点火電力に依存しない反応は、妥当な反応条件下で自己伝播してもよい。反応条件は、高温及び妥当な反応物濃度の少なくとも１つを含んでもよい。ハイドリノ反応条件及び電流の少なくとも１つは、加熱分解を達成するために電極の少なくとも一部で高温を達成するように制御されてもよい。反応温度及び電極の一部の温度の少なくとも１つは、約１０００℃から２０，０００℃、１０００℃から１５，０００℃、及び１０００℃から１０，０００℃の少なくとも１つの範囲内のように高くてもよい。妥当な反応濃度は、約０．１Ｔｏｒｒから１０，０００Ｔｏｒｒ、０．２Ｔｏｒｒから１０００Ｔｏｒｒ、０．５Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒ、及び０．５Ｔｏｒｒから１０Ｔｏｒｒの少なくとも１つの範囲内の水蒸気圧を含んでもよい。妥当な反応濃度は、約０．１Ｔｏｒｒから１０，０００Ｔｏｒｒ、０．２Ｔｏｒｒから１０００Ｔｏｒｒ、０．５Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒ、及び０．５Ｔｏｒｒから１０Ｔｏｒｒの少なくとも１つの範囲内の水素圧力を含んでもよい。妥当な反応濃度は、約１Ｔｏｒｒから１００，０００Ｔｏｒｒ、１０Ｔｏｒｒから１０，０００Ｔｏｒｒ、及び１Ｔｏｒｒから７６０Ｔｏｒｒの少なくとも１つの範囲内の金属蒸気圧を含んでもよい。反応セル・チャンバーは、ハイドリノ反応速度を最適化する金属蒸気圧を維持する温度で維持されてもよい。
１つの実施例において、溶融したＡｇ又はＡｇＣｕ合金のような溶融金属に、その融点及び粘度の少なくとも１つを低下するため、化合物が添加されてもよい。化合物は、ホウ砂のような融剤（ｆｌｕｘｉｎｇ ａｇｅｎｔ）を含んでいてもよい。１つの実施例において、本開示の１つのような固体燃料を溶融金属に添加してもよい。１つの実施例において、溶融銀、銅、又はＡｇＣｕ合金のような溶融金属は、脱水ホウ砂、五水和物、十水和物のような種々な程度まで水和されるホウ砂のような水和物であるかもしれないフラックス剤（ｆｌｕｘｉｎｇ ａｇｅｎｔ）のような金属中に水を結合又は分散するものの組成物を含む。溶融物は、ポンプ・チューブの内側から酸化物を除去するためのフラックス剤（ｆｌｕｘｉｎｇ ａｇｅｎｔ）を含んでいてもよい。除去は、電磁ポンプ・バス・バー５ｋ２の領域で、溶融金属及びポンプ・チューブ５ｋ６の間の良好な電気的接触を維持してもよい。
１つの実施例において、溶融した銀、銅、又はＡｇＣｕ合金のような溶融金属に、酸素の源を含む化合物を添加してもよい。１つの実施例において、金属溶融物は、円錐リザーバー、及び円錐体又はドームのようなセル構成要素（コンポーネント）に付着しない金属を含む。金属は、ＡｇＣｕ（２８ｗｔ％）のようなＡｇ−Ｃｕ又はＡｇ−Ｃｕ−Ｎｉ合金のような合金を含んでもよい。化合物は、溶融金属に溶解及び混合の少なくとも１つをするように、リザーバー５ｃ及び電磁ポンプの作動温度で溶融してもよい。化合物は、その融点より低い温度で溶融金属中に溶解及び混合の少なくとも１つを行ってもよい。酸素の源を含む典型的な化合物は、金属酸化物又は第１３、１４、１５、１６、又は１７族の酸化物のような酸化物を含む。金属酸化物の典型的な金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、及びＺｎ からなる群のそれらのような低い水反応性を有する金属の少なくとも１つである。対応する酸化物は、熱力学的に有利に水素と反応してＨＯＨ触媒を形成するかもしれない。典型的な金属酸化物及びそれらの対応する融点は、四ホウ酸ナトリウム十水和物（融点＝７４３℃、無水物）、ＣｕＯ（融点＝１３２６℃）、ＮｉＯ（融点＝１９５５℃）、ＰｂＯ（融点＝８８８℃）、Ｓｂ２Ｏ３（融点＝６５６℃）、Ｂｉ２Ｏ３（融点＝８１７℃）、Ｃｏ２Ｏ３（融点＝１９００℃）、ＣｄＯ（融点＝９００−１０００℃）、ＧｅＯ２（融点＝１１１５℃）、Ｆｅ２Ｏ３（融点＝１５３９−１５６５℃）、ＭｏＯ３（融点＝７９５℃）、ＴｅＯ２（融点＝７３２℃）、ＳｎＯ２（融点＝１６３０℃）、ＷＯ３（融点＝１４７３℃）、ＷＯ２（融点＝１７００℃）、ＺｎＯ（融点＝１９７５℃）、ＴｉＯ２（融点＝１８４３℃）、Ａｌ２Ｏ３（融点＝２０７２℃）、アルカリ土類酸化物、希土類酸化物、遷移金属酸化物、内部遷移金属酸化物、 Ｌｉ２Ｏ（融点＝１４３８℃）、Ｎａ２Ｏ（融点＝１１３２℃）、Ｋ２Ｏ（融点＝７４０℃）、Ｒｂ２Ｏ（融点＝＞５００℃）、Ｃｓ２Ｏ（融点＝４９０℃）のようなアルカリ酸化物、 Ｂ２Ｏ３（融点＝４５０℃）のような酸化ホウ素、 Ｖ２Ｏ５（融点＝６９０℃）、ＶＯ（融点＝１７８９℃）、Ｎｂ２Ｏ５（融点＝１５１２℃）、ＮｂＯ２（融点＝１９１５℃）、ＳｉＯ２（融点＝１７１３℃）、Ｇａ２Ｏ３（融点＝１９００℃）、Ｉｎ２Ｏ５（融点＝１９１０℃）、Ｌｉ２ＷＯ４（融点＝７４０℃）、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７（融点＝９１７℃）、Ｎａ２ＭｏＯ４（融点＝６８７℃）、ＬｉＶＯ３（融点＝６０５℃）、Ｌｉ２ＶＯ３、Ｍｎ２Ｏ５（融点＝１５６７℃）、及びＡｇ２ＷＯ４（融点＝６２０℃） である。更なる典型的な酸化物は、Ｌｉ２Ｏ及びＮａ２Ｏ及びＡｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、及びＶＯ２ のようなアルカリ酸化物の少なくとも２つを含む混合物のような酸化物の混合物を含む。この混合物は、より低い融点又はより高い沸点のような、より望ましい物理的特性をもたらし得る。酸化物は乾燥されていてもよい。Ｂｉ２Ｏ３又はＬｉ２ＷＯ４のような酸素の源の典型的な実施例において、酸素源の水素還元反応は、熱力学的に有利であり、酸素源を形成する還元生成物と水との反応は、赤い加熱条件のような操作条件下で起こり得る。典型的な実施例において、赤い加熱で、ビスマスは水と反応して、酸化ビスマス（ＩＩＩ）（２Ｂｉ（ｓ）＋３Ｈ２Ｏ（ｇ）→Ｂｉ２Ｏ３（ｓ）＋３Ｈ２（ｇ））を形成する。１つの実施例において、酸化物はガス相又はプラズマに気化される。反応セル・チャンバー５ｂ３１内の酸化物のモル数は、その蒸気圧を制限してもよい。１つの実施例において、ＨＯＨ触媒を形成する酸素源は、複数の酸化物を含むことができる。複数の酸化物の各々は、特定の温度範囲内でＨＯＨ触媒の供給源として機能するように揮発性であってもよい。例えば、ＬｉＶＯ３は、その融点より上で及び第２の酸化物のような第２の酸素源の融点よりも下で、主な酸素源として機能してもよい。第２の酸化物は、その融点を超えるようなより高い温度で酸素源として機能してもよい。典型的な第２の酸化物は、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ、ＭｇＯ、アルカリ土類酸化物、及び希土類酸化物である。酸化物は、３０００Ｋのような作動温度において本質的に全て気体であってもよい。圧力は、反応セル・チャンバー５ｂ３１に添加されたモル数によって調整されてもよい。ハイドリノ反応条件及び速度を最適化するために、酸化物蒸気圧及び銀蒸気圧の比を調整してもよい。
１つの実施例において、酸素の供給源は、Ｈ２Ｏ、ＣＯ、ＣＯ２、Ｎ２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ３、Ｎ２Ｏ４、Ｎ２Ｏ５、ＳＯ、ＳＯ２、ＳＯ３、ＰＯ、ＰＯ２、Ｐ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５ のような少なくとも一つの無機化合物を含んでもよい。ＣＯ２及びＣＯの少なくとも１つのような酸素の源は、室温で気体（ガス）であってもよい。気体（ガス）のような酸素源は、外側圧力槽チャンバー５ｂ３１ａ内にあってもよい。酸素源は気体（ガス）を含んでもよい。気体（ガス）は、外側圧力槽チャンバー５ｂ３１ａから反応セル・チャンバー５ｂ３１への拡散又は浸透、及び反応セル・チャンバー５ｂ３１から外側圧力槽チャンバー５ｂ３１ａへの拡散又は浸透の少なくとも１つを行ってもよい。反応セル・チャンバー５ｂ３１内の酸素源ガス濃度は、外側圧力槽チャンバー５ｂ３１ａ内のその圧力を制御することにより制御されてもよい。酸素源ガスは、供給ラインによって反応セル・チャンバーの内部のガスとして反応セル・チャンバーに追加されてもよい。供給ラインは、リザーバーの底部のＥＭポンプ・チューブ内のようなより冷たい領域に入るかもしれない。酸素源ガスは、凍結したＣＯ２、炭酸塩、又は炭酸のような固体又は液体の分解又は気化によって供給されてもよい。外側圧力槽チャンバー５ｂ３１ａ及び反応セル・チャンバー５ｂ３１の少なくとも１つの内の圧力は、本開示の１つのような圧力計によって測定されてもよい。ガス圧力は、コントローラ及びガス源によって制御されてもよい。
反応セル・チャンバー５ｂ３１ガスは、黒体放射体５ｂ４を透過するか、ＥＭポンプ・チューブ又は別の入口を通して供給されるＨ２を更に含んでもよい。ＣＯ２、ＣＯ、及びＨ２Ｏの少なくとも１つのような別のガスは、透過及びＥＭポンプ・チューブのような入口を通る流れの少なくとも１つによって供給されてもよい。Ｈ２Ｏは、水蒸気及び気体の水又は蒸気の少なくとも１つを含んでもよい。カーボン黒体放射体５ｂ４のような黒体放射体を浸透して反応セル・チャンバー５ｂ３１に供給する外側チャンバー内のガスは、Ｈ２、Ｈ２Ｏ、ＣＯ、及びＣＯ２の少なくとも１つを含んでもよい。ガスは、外側圧力槽チャンバー５ｂ３１ａから反応セル・チャンバー５ｂ３１への拡散又は浸透、及び、反応セル・チャンバー５ｂ３１から外側圧力槽チャンバー５ｂ３１ａへの拡散又は浸透の少なくとも１つを行ってもよい。外側チャンバー内の対応するガス圧を制御することにより、各ガスの反応セル・チャンバー５ｂ３１濃度を制御してもよい。反応セル・チャンバー５ｂ３１の圧力又は各ガスの濃度は、対応するセンサで感知されてもよい。反応セル・チャンバー５ｂ３１内のＣＯ、ＣＯ２、及びＨ２の存在は、カーボン反応セル・チャンバーのようなカーボンからなる如何なるセル構成要素（コンポーネント）とのＨ２Ｏの反応を抑制するかもしれない。一実施例において、Ｈ２ＯのＨ２（１／４）のようなハイドリノへの反応の酸素生成物は、ハイドリノ反応に有益であるかもしれない。セル構成要素（コンポーネント）との酸素生成物の酸化的副反応は、水素の存在によって抑制されるかもしれない。中に形成されるかもしれない溶融金属のコーティングは、Ｈ２Ｏ及び酸素の少なくとも１つとの反応からセル構成要素（コンポーネント）を保護するかもしれない。一実施例において、反応セル・チャンバーの内壁のような壁は、コーティングが所望のガスに対して選択的に透過性であるところ、反応セル・チャンバーの場合において、熱分解グラファイトのようなコーティングでコーティングされてもよい。典型的な実施例において、黒体放射体５ｂ４は炭素（カーボン）を含み、反応セル・チャンバー５ｂ３１の内壁は、Ｏ２、ＣＯ、ＣＯ２、及びＨ２Ｏの少なくとも１つを透過しないところ、Ｈ２を透過する熱分解グラファイトを含む。Ｏ２やＨ２Ｏのような酸化種との壁の反応を防ぐため、内壁を銀のような溶融金属でコーティングしてもよい。
酸素の供給源は、オキシアニオンを含む化合物を含んでもよい。化合物は金属を含んでてもよい。金属が、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移、又は希土類元素、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＴｅ の１又はそれ以上を含むかもしれないところ、その化合物は、酸化物、水酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、硫酸水素塩、リン酸塩、水素リン酸塩、二水素リン酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、過マンガン酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、亜塩素酸塩、過亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、臭素酸塩、過臭素酸塩、亜臭素酸塩、過亜臭素酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、ヨウ化物、過ヨウ素酸塩、クロム酸塩、二クロム酸塩、テルル酸塩、セレン酸塩、ヒ酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、酸化コバルト、テルル酸化物、及びハロゲン、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ、Ｎ、Ａｓ、Ｓ、Ｔｅ、Ｓｂ、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、及びＴｅのそれらのような他のオキシアニオン、 の１つから選択されるかもしれない。Ｍが、遷移金属、内部遷移金属、希土類金属、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ、鉛、ゲルマニウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のような金属であり、ｘ及びｙが整数であるところ、酸素の供給源は、ＭＮＯ３、ＭＣｌＯ４、ＭＯｘ、ＭｘＯ、及びＭｘＯｙの少なくとも１つを含むかもしれない。酸素の供給源は、ＳＯ２，ＳＯ３，Ｓ２Ｏ５Ｃｌ２，Ｆ５ＳＯＦ，Ｍ２Ｓ２Ｏ８，ＳＯＣｌ２，ＳＯＦ２，ＳＯ２Ｆ２，又はＳＯＢｒ２のようなＳＯｘＸｙ，ここでＸ 及び Ｘ’ はハロゲンであり、ＣｌＯ２Ｆ，ＣｌＯ２Ｆ２，ＣｌＯＦ３，ＣｌＯ３Ｆ，及びＣｌＯ２Ｆ３ のようなＸｘＸ’ｙＯｚ，ＴｅＯ２ 又はＴｅＯ３，のようなＴｅＯｘのような酸化テルル、Ｔｅ（ＯＨ）６， ＳｅＯ２ 又は ＳｅＯ３，のようなＳｅＯｘ、，ＳｅＯ２，ＳｅＯ３のような酸化セレン，ＳｅＯＢｒ２，ＳｅＯＣｌ２，ＳｅＯＦ２，又は ＳｅＯ２Ｆ２，Ｐ２Ｏ５，ここで、Ｘ がハロゲンであり、ＰＯＢｒ３，ＰＯＩ３，ＰＯＣｌ３ 又は ＰＯＦ３のようなＰＯｘＸｙ，Ａｓ２Ｏ３ 又は Ａｓ２Ｏ５のような酸化ヒ素，Ｓｂ２Ｏ３，Ｓｂ２Ｏ４，又は Ｓｂ２Ｏ５のような酸化アンチモン，又は ＳｂＯＣｌ，Ｓｂ２（ＳＯ４）３，ビスマス酸化物、ＢｉＡｓＯ４，Ｂｉ（ＯＨ）３，Ｂｉ２Ｏ３，ＢｉＯＢｒ，ＢｉＯＣｌ，ＢｉＯＩ，Ｂｉ２Ｏ４のような別のビスマス化合物、 Ｙ２Ｏ３，ＧｅＯ，ＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３，ｏｒ ＮｂＯ，ＮｉＯ，Ｎｉ２Ｏ３，ＳｎＯ，ＳｎＯ２，Ａｇ２Ｏ，ＡｇＯ，Ｇａ２Ｏ，Ａｓ２Ｏ３，ＳｅＯ２，ＴｅＯ２，Ｉｎ（ＯＨ）３，Ｓｎ（ＯＨ）２，Ｉｎ（ＯＨ）３，Ｇａ（ＯＨ）３，ｏｒ Ｂｉ（ＯＨ）３，ＣＯ２ ，ＣＯ のような金属酸化物又は水酸化物、 ＫＭｎＯ４ 及び ＮａＭｎＯ４のような過マンガン酸塩、 Ｐ２Ｏ５，ＬｉＮＯ３，ＮａＮＯ３ 及び ＫＮＯ３のような硝酸塩，遷移金属酸化物又は水酸化物 （Ｏ 及び ＯＨの少なくとも１を備えるＳｃ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，又は Ｚｎ）、 ＦｅＯＯＨのようなオキシ水酸化物、Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔｃ，Ａｇ，Ｃｄ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｏｓのようなものの第２又は第３遷移系列の酸化物又は水酸化物、 ＰｄＯ 又は ＰｔＯのような貴金属酸化物、Ｎａ２ＴｅＯ４ 又は Ｎａ２ＴｅＯ３のような金属及びオキシアニオン、 ＣｏＯ、 Ｆ２Ｏ，Ｃｌ２Ｏ，ＣｌＯ２，Ｃｌ２Ｏ６，Ｃｌ２Ｏ７，ＣｌＯＦ３，ＣｌＯ２Ｆ，ＣｌＯ２Ｆ３，ＣｌＯ３Ｆ，Ｉ２Ｏ５のような酸素及び異なるハロゲン原子からの少なくとも２つの原子を含む化合物、還元により金属を形成できる化合物 の少なくとも１つを含むかもしれない。酸素の供給源は、Ｏ２、Ｎ２Ｏ、及びＮＯ２ の少なくとも１つの酸素を含むガスを含むかもしれない。
１つの実施例において、溶融物は少なくとも１つの添加剤を含む。その添加剤は、酸素源及び水素源のうちの１つを含むことができる。酸素源及び水素源の少なくとも１つは、以下の群の１つ又は複数を含むことができるが、それらは、 Ｈ２、ＮＨ３、ＭＮＨ２、Ｍ２ＮＨ、ＭＯＨ、ＭＡｌＨ４、Ｍ３ＡｌＨ６、及びＭＢＨ４、ＭＨ、ＭＮＯ３、ＭＮＯ、ＭＮＯ２、Ｍ２ＮＨ、ＭＮＨ２、ＮＨ３、ＭＢＨ４、ＭＡｌＨ４、Ｍ３ＡｌＨ６、ＭＨＳ、Ｍ２ＣＯ３、ＭＨＣＯ３、Ｍ２ＳＯ４、ＭＨＳＯ４、Ｍ３ＰＯ４、Ｍ２ＨＰＯ４、ＭＨ２ＰＯ４、Ｍ２ＭｏＯ４、Ｍ２ＭｏＯ３、ＭＮｂＯ３、Ｍ２Ｂ４Ｏ７、ＭＢＯ２、Ｍ２ＷＯ４、Ｍ２ＣｒＯ４、Ｍ２Ｃｒ２Ｏ７、Ｍ２ＴｉＯ３、ＭＺｒＯ３、ＭＡｌＯ２、Ｍ２Ａｌ２Ｏ２、ＭＣｏＯ２、ＭＧａＯ２、Ｍ２ＧｅＯ３、ＭＭｎＯ４、Ｍ２ＭｎＯ４、Ｍ４ＳｉＯ４、Ｍ２ＳｉＯ３、ＭＴａＯ３、ＭＶＯ３、ＭＩＯ３、ＭＦｅＯ２、ＭＩＯ４、ＭＯＣｌ、ＭＣｌＯ２、ＭＣｌＯ３、ＭＣｌＯ４、ＭＣｌＯ４、ＭＳｃＯ３、ＭＳｃＯｎ、ＭＴｉＯｎ、ＭＶＯｎ、ＭＣｒＯｎ、ＭＣｒ２Ｏｎ、ＭＭｎ２Ｏｎ、ＭＦｅＯｎ、ＭｘＣｏＯｎ（ｘは整数又は分数である）、ＭＮｉＯｎ、ＭＮｉ２Ｏｎ、ＭＣｕＯｎ、ＭＺｎＯｎ、ここで、ｎ＝１，２，３，又は４であり、そしてＭはアルカリ金属のような金属であり、Ｍｇ３（ＢＯ３）２、及びＭ２Ｓ２Ｏ８であり； ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＮｉｘＭｎｙＣｏｚＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＦｅＯ２、Ｌｉ２ＭｎＯ３、Ｌｉ２ＭｎＯ４、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＦｅＯ２、ＬｉＴａＯ３、ＬｉＶＯ３、Ｌｉ２ＶＯ３、Ｌｉ２ＮｂＯ３、Ｌｉ２ＳｅＯ３、Ｌｉ２ＳｅＯ４、Ｌｉ２ＴｅＯ３、Ｌｉ２ＴｅＯ４、Ｌｉ２ＷＯ４、Ｌｉ２ＣｒＯ４、Ｌｉ２Ｃｒ２Ｏ７、Ｌｉ２ＨｆＯ３、Ｌｉ２ＭｏＯ３又はＬｉ２ＭｏＯ４、Ｌｉ２ＴｉＯ３、Ｌｉ２ＺｒＯ３、及びＬｉＣｏＯ２の群の少なくとも１つのようなリチウムイオン電池インターカレーション化合物のような混合金属酸化物又はインターカレーション酸化物であり； 四ホウ酸ナトリウム（Ｍ．Ｐ．＝７４３℃、無水物）、Ｋ２ＳＯ４（融点＝１０６９℃）、Ｎａ２ＣＯ３（融点＝８５１℃）、Ｋ２ＣＯ３（融点＝８９１℃）、ＫＯＨ（融点＝３６０℃）、ＭｇＯ（融点＝２８５２℃）、ＣａＯ（融点＝２６１３℃）、ＳｒＯ（融点＝２５３１℃）、ＢａＯ，（融点＝１９２３℃）、ＣａＣＯ３（融点＝１３３９℃）のような融剤（ｆｌｕｘｉｎｇ ａｇｅｎｔ）であり； ＣＯ、ＣＯ２、ＳＯ２、ＳＯ３、Ｓ２Ｏ５Ｃｌ２、Ｆ５ＳＯＦ、ＳＯｘＸｙ（例えばＳＯＣｌ２、ＳＯＦ２、ＳＯ２Ｆ２、ＳＯＢｒ２のようなもの）、ＰＯ２、Ｐ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、ＰＯｘＸｙ（例えばＰＯＢｒ３、ＰＯＩ３、ＰＯＣｌ３、又はＰＯＦ３のようなもの）、Ｉ２Ｏ５、Ｒｅ２Ｏ７、Ｉ２Ｏ４、Ｉ２Ｏ５、Ｉ２Ｏ９、ＳＯ２、ＣＯ、ＣＯ２、Ｎ２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ３、Ｎ２Ｏ４、Ｎ２Ｏ５、Ｃｌ２Ｏ、ＣｌＯ２、Ｃｌ２Ｏ３、Ｃｌ２Ｏ６、Ｃｌ２Ｏ７、ＮＨ４Ｘ（Ｘは、硝酸塩又はＮＯ３ −、ＮＯ２ −、ＳＯ４ ２−、ＨＳＯ４ −、ＣｏＯ２ −、ＩＯ３−、ＩＯ４−、ＴｉＯ３−、ＣｒＯ４−、ＦｅＯ２−、ＰＯ４３−、ＨＰＯ４２−、Ｈ２ＰＯ４−、ＶＯ３−、ＣｌＯ４−、及びＣｒ２Ｏ７ ２− を含むグループからの１つのような当業者に知られている他の妥当なアニオン） のような含むことができる分子酸化剤であり； ＮＯ３ −、ＮＯ２ −、ＳＯ４ ２−、ＨＳＯ４ −、ＣｏＯ２ −、ＩＯ３ −、ＩＯ４ −、ＴｉＯ３ −、ＣｒＯ４ −、ＦｅＯ２ −、ＰＯ４ ３−、ＨＰＯ４ ２−、Ｈ２ＰＯ４ −、ＶＯ３ −、ＣｌＯ４ −、及びＣｒ２Ｏ７ ２− からなる群の１つのようなオキシアニオンであり； 強酸のオキシアニオン、酸化剤、Ｖ２Ｏ３、Ｉ２Ｏ５、ＭｎＯ２、Ｒｅ２Ｏ７、ＣｒＯ３、ＲｕＯ２、ＡｇＯ、ＰｄＯ、ＰｄＯ２、ＰｔＯ、ＰｔＯ２、及びＮＨ４Ｘ（Ｘは、当業者に知られている硝酸塩又は他の妥当なアニオン） からなる群の１つのような分子酸化剤であり； Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、及びＷ、ＭＯＨ、ＭＯＨ、Ｍ・（ＯＨ）２ からなる群の１つのような水酸化物であって、ここで、（Ｍはアルカリ金属であり、Ｍ・はアルカリ土類金属である）、遷移金属水酸化物、Ｃｏ（ＯＨ）２、Ｚｎ（ＯＨ）２、Ｎｉ（ＯＨ）２、他の遷移金属水酸化物、希土類水酸化物、Ａｌ（ＯＨ）３、Ｃｄ（ＯＨ）２、Ｓｎ（ＯＨ）２、Ｐｂ（ＯＨ）、Ｉｎ（ＯＨ）３、Ｇａ（ＯＨ）３、Ｂｉ（ＯＨ）３、Ｚｎ（ＯＨ）４ ２−、Ｓｎ（ＯＨ）４ ２−、Ｓｎ（ＯＨ）６ ２−、Ｓｂ（ＯＨ）４ −、Ｐｂ（ＯＨ）４ ２−、Ｃｒ（ＯＨ）４ −、及びＡｌ（ＯＨ）４ −を含む化合物、Ｌｉ２Ｚｎ（ＯＨ）４、Ｎａ２Ｚｎ（ＯＨ）４、Ｌｉ２Ｓｎ（ＯＨ）４、Ｎａ２Ｓｎ（ＯＨ）４、Ｌｉ２Ｐｂ（ＯＨ）４、Ｎａ２Ｐｂ（ＯＨ）４、ＬｉＳｂ（ＯＨ）４、ＮａＳｂ（ＯＨ）４、ＬｉＡｌ（ＯＨ）４、ＮａＡｌ（ＯＨ）４、ＬｉＣｒ（ＯＨ）４、ＮａＣｒ（ＯＨ）４、Ｌｉ２Ｓｎ（ＯＨ）６、及びＮａ２Ｓｎ（ＯＨ）６のような錯イオン水酸化物であり； Ｈ２ＳＯ３、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３ＰＯ３、Ｈ３ＰＯ４、ＨＣｌＯ４、ＨＮＯ３、ＨＮＯ、ＨＮＯ２、Ｈ２ＣＯ３、Ｈ２ＭｏＯ４、ＨＮｂＯ３、Ｈ２Ｂ４Ｏ７、ＨＢＯ２、Ｈ２ＷＯ４、Ｈ２ＣｒＯ４、Ｈ２Ｃｒ２Ｏ７、Ｈ２ＴｉＯ３、ＨＺｒＯ３、ＭＡｌＯ２、ＨＭｎ２Ｏ４、ＨＩＯ３、ＨＩＯ４、ＨＣｌＯ４、のような酸、又は、ＳＯ２、ＳＯ３、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯ２、Ｎ２Ｏ３、Ｎ２Ｏ５、Ｃｌ２０７、ＰＯ２、Ｐ２Ｏ３、及びＰ２Ｏ５ からなる群の少なくとも１つのような無水酸のような酸の源であり； Ｍはアルカリ金属のような金属であるところ、ＭＨＳＯ４、ＭＨＣＯ３、Ｍ２ＨＰＯ４、及びＭＨ２ＰＯ４ からなる群の１つのような固体酸であり； ＷＯ２（ＯＨ）、ＷＯ２（ＯＨ）２、ＶＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）２、ＶＯ（ＯＨ）３、Ｖ２Ｏ２（ＯＨ）２、Ｖ２Ｏ２（ＯＨ）４、Ｖ２Ｏ２（ＯＨ）６、Ｖ２Ｏ３（ＯＨ）２、Ｖ２Ｏ３（ＯＨ）４，Ｖ２Ｏ４（ＯＨ）２、ＦｅＯ（ＯＨ）、（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グラニュー石（ｇｒｏｕｔｉｔｅ）及びγ−ＭｎＯ（ＯＨ）マンガナイト（ｍａｎｇａｎｉｔｅ））、ＭｎＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）２、Ｍｎ２Ｏ３（ＯＨ）、Ｍｎ２Ｏ２（ＯＨ）３、Ｍｎ２Ｏ（ＯＨ）５、ＭｎＯ３（ＯＨ）、ＭｎＯ２（ＯＨ）３、ＭｎＯ（ＯＨ）５、Ｍｎ２Ｏ２（ＯＨ）２、Ｍｎ２Ｏ６（ＯＨ）２、Ｍｎ２Ｏ４（ＯＨ）６、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＴｉＯ（ＯＨ）、ＴｉＯ（ＯＨ）２、Ｔｉ２Ｏ３（ＯＨ）、Ｔｉ２Ｏ３（ＯＨ）２、Ｔｉ２Ｏ２（ＯＨ）３
、Ｔｉ２Ｏ２（ＯＨ）４、及び ＮｉＯ（ＯＨ）、ブレースウィルド（ｂｒａｃｅｗｅｌｌｉｔｅ）（ＣｒＯ（ＯＨ））、ダイアスポア（ｄｉａｓｐｏｒｅ）（ＡｌＯ（ＯＨ））、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ゲータイト（ｇｏｅｔｈｉｔｅ）（α−Ｆｅ３＋Ｏ（ＯＨ））、グラウタイト（ｇｒｏｕｔｉｔｅ）（Ｍｎ３＋Ｏ（ＯＨ））、ガーナイト（ｇｕｙａｎａｉｔｅ）（ＣｒＯ（ＯＨ））、モントクロ石（ｍｏｎｔｒｏｓｅｉｔｅ）（（Ｖ，Ｆｅ）Ｏ（ＯＨ））、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、Ｎｉ１／２Ｃｏ１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、ツムラガイト（ｔｓｕｍｇａｌｌｉｔｅ）（ＧａＯ（ＯＨ））、マンガナイト（Ｍｎ３＋Ｏ（ＯＨ））、イットタングステン（ｙｔｔｒｏｔｕｎｇｓｔｉｔｅ）−（Ｙ）ＹＷ２Ｏ６（ＯＨ）３、イットタングステン（ｙｔｔｒｏｔｕｎｇｓｔｉｔｅ）−（Ｃｅ）（（Ｃｅ、Ｎｄ、Ｙ）Ｗ２Ｏ６（ＯＨ）３）、無名（ｕｎｎａｍｅｄ）（イットタングステン Ｎｄ−類似体（Ｎｄ−ａｎａｌｏｇｕｅ ｏｆ ｙｔｔｒｏｔｕｎｇｓｔｉｔｅ）−（Ｃｅ））（（Ｎｄ、Ｃｅ、Ｌａ）Ｗ２Ｏ６（ＯＨ）３）、フランクハウトネイト（ｆｒａｎｋｈａｗｔｈｏｒｎｅｉｔｅ）（Ｃｕ２［（ＯＨ）２［ＴｅＯ４］）、キナイト（ｋｈｉｎｉｔｅ）（Ｐｂ２ ＋Ｃｕ３ ２＋（ＴｅＯ６）（ＯＨ）２）、パラクナイト（ｐａｒａｋｈｉｎｉｔｅ）（Ｐｂ２ ＋Ｃｕ３ ２＋ＴｅＯ６（ＯＨ）２）、及びＭｘＯｙＨｚ からなる群からの１つのようなオキシ水酸化物（ｘ、ｙ、及びｚは整数であり、Ｍは金属オキシ水酸化物のような遷移金属、内部遷移金属、又は希土類金属のような金属である）であり； オキシアニオン化合物、 アルミン酸塩、タングステン酸塩、ジルコン酸塩、チタン酸塩、硫酸塩、 リン酸塩、炭酸塩、硝酸塩、クロム酸塩、及びマンガン酸塩、酸化物、亜硝酸塩、ホウ酸塩、Ｂ２Ｏ３ のような酸化ホウ素、金属酸化物、非金属酸化物、アルカリ、アルカリ土類の酸化物、遷移、内部遷移、及び希土類金属、 並びにＡｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓ，Ｔｅ，Ｓｅ，Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ，及び Ｂ、及び酸化物又はオキシアニオンを形成する他の元素、 アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移、及び希土類金属、及び、Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，及び Ｐｂ カチオン のグループからの少なくとも１つのカチオンを含む酸化物、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移、及び希土類金属カチオンのようなカチオン及びアニオンの金属酸化物、及び、Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｓｅ，及び Ｔｅ のそれらのような他の金属及び半金属のそれら、ＭＭ’２ｘＯ３ｘ＋１ 又はＭＭ’２ｘＯ４ （Ｍ＝アルカリ土類、 Ｍ’＝ Ｆｅ又は Ｎｉ 又は Ｍｎのような遷移金属、 ｘ＝整数） 及びＭ２Ｍ’２ｘＯ３ｘ＋１又は Ｍ２Ｍ’２ｘＯ４ （Ｍ＝アルカリ、 Ｍ’＝Ｆｅ又は Ｎｉ又は Ｍｎのような遷移金属、 ｘ＝整数）、 Ｍ２Ｏ 及び ＭＯ （Ｍは、Ｌｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，及びＫ２Ｏ，のようなアルカリ金属のような金属、及び、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，及び ＢａＯのようなアルカリ土類金属、 ＭＣｏＯ２）（Ｍは、 ＣｏＯ２，ＭｎＯ２，Ｍｎ２Ｏ３，Ｍｎ３Ｏ４，ＰｂＯ２，Ａｇ２Ｏ２，ＡｇＯ，ＲｕＯ２，のようなアルカリ金属）、銀及び酸素を含む化合物、ＮｉＯ及び ＣｏＯ，のような遷移金属の酸化物、Ｖ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｃｏ，Ｃｄ，Ｇｅ，Ａｕ，Ｉｒ，Ｆｅ，Ｈｇ，Ｍｏ，Ｏｓ，Ｐｄ，Ｒｅ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｓｅ，Ａｇ，Ｔｃ，Ｔｅ，Ｔｌ，及びＷ 遷移金属のそれら、及び、ＳｎＯのようなＳｎ，Ｌｉ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，及び Ｋ２Ｏのようなアルカリ金属のそれら、及び、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，及びＢａＯ，のようなアルカリ土類金属のそれら、 ＭｏＯ２，ＴｉＯ２，ＺｒＯ２，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＮｉＯ，Ｎｉ２Ｏ３，ＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３，ＴａＯ２，Ｔａ２Ｏ５，ＶＯ，ＶＯ２，Ｖ２Ｏ３，Ｖ２Ｏ５，Ｂ２Ｏ３，ＮｂＯ，ＮｂＯ２，Ｎｂ２Ｏ５，ＳｅＯ２，ＳｅＯ３，ＴｅＯ２，ＴｅＯ３，ＷＯ２，ＷＯ３，Ｃｒ３Ｏ４，Ｃｒ２Ｏ３，ＣｒＯ２，ＣｒＯ３，ＭｎＯ，Ｍｎ２Ｏ７，ＨｆＯ２，Ｃｏ２Ｏ３，ＣｏＯ，Ｃｏ３Ｏ４，ＰｄＯ，ＰｔＯ２，ＢａＺｒＯ３，Ｃｅ２Ｏ３，ＬｉＣｏＯ２，Ｓｂ２Ｏ３，ＢａＷＯ４，ＢａＣｒＯ４，ＢａＳｉ２Ｏ５，Ｂａ（ＢＯ２）２，Ｂａ（ＰＯ３）２，ＢａＳｉＯ３，ＢａＭｏＯ４，Ｂａ（ＮｂＯ３）２，ＢａＴｉＯ３，ＢａＴｉ２Ｏ５，ＢａＷＯ４，ＣｏＭｏＯ４，Ｃｏ２ＳｉＯ４，ＣｏＳＯ４，ＣｏＴｉＯ３，ＣｏＷＯ４，Ｃｏ２ＴｉＯ４，Ｎｂ２Ｏ５，Ｌｉ２ＭｏＯ４，ＬｉＮｂＯ３，ＬｉＳｉＯ４，Ｌｉ３ＰＯ４，Ｌｉ２ＳＯ４，ＬｉＴａＯ３，Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７，Ｌｉ２ＴｉＯ３，Ｌｉ２ＷＯ４，ＬｉＶＯ３，Ｌｉ２ＶＯ３，Ｌｉ２ＺｒＯ３，ＬｉＦｅＯ２，ＬｉＭｎＯ４，ＬｉＭｎ２Ｏ４，ＬｉＧａＯ２，Ｌｉ２ＧｅＯ３，ＬｉＧａＯ２ の群からの少なくとも１つのような酸化物であり； ホウ砂又は四ホウ酸ナトリウム六水和物のような本開示の１つのような水和物であり； Ｈ２Ｏ２、Ｍ２Ｏ２ のような過酸化物（Ｍはアルカリ金属）、Ｌｉ２Ｏ２、Ｎａ２Ｏ２、Ｋ２Ｏ２、他のイオン性過酸化物（例えば、Ｃａ、Ｓｒ、又はＢａの過酸化物のようなアルカリ土類過酸化物）、他の陽性金属（例えば、ランタニド及びＺｎ、Ｃｄ、及びＨｇなどの共有金属過酸化物）であり； ＮａＯ２、ＫＯ２、Ｒｂ２Ｏ、及びＣｓＯ２のようなＭＯ２（Ｍはアルカリ金属）のようなスーパーオキシド及びアルカリ土類金属過酸化物であり； Ｏ２、Ｏ３、Ｏ３ ＋、Ｏ３ −、Ｏ、Ｏ＋、Ｈ２Ｏ、Ｈ３Ｏ＋、ＯＨ、ＯＨ＋、ＯＨ−、ＨＯＯＨ、ＯＯＨ−、Ｏ−、Ｏ２ −、Ｏ２ −、及びＯ２ ２− の少なくとも１つのような酸素種、及びＨ２、Ｈ、Ｈ＋、Ｈ２Ｏ、Ｈ３Ｏ＋、ＯＨ、ＯＨ＋、ＯＨ−、ＨＯＯＨ、及びＯＯＨ−の少なくとも１つのようなＨ種を含む化合物であり； Ｍｏ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｔａ，Ｖ，Ｂ，Ｎｂ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｗ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｃｏ，及び Ｍｇ，Ｌｉ２ＭｏＯ３，Ｌｉ２ＭｏＯ４，Ｌｉ２ＴｉＯ３，Ｌｉ２ＺｒＯ３，Ｌｉ２ＳｉＯ３，ＬｉＡｌＯ２，ＬｉＮｉＯ２，ＬｉＦｅＯ２，ＬｉＴａＯ３，ＬｉＶＯ３，Ｌｉ２ＶＯ３，Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７，Ｌｉ２ＮｂＯ３，Ｌｉ２ＳｅＯ３，Ｌｉ２ＳｅＯ４，Ｌｉ２ＴｅＯ３，Ｌｉ２ＴｅＯ４，Ｌｉ２ＷＯ４，Ｌｉ２ＣｒＯ４，Ｌｉ２Ｃｒ２Ｏ７，Ｌｉ２ＭｎＯ４，Ｌｉ２ＨｆＯ３，ＬｉＣｏＯ２，及びＭＯ （Ｍは、ＭｇＯのＭｇのようなアルカリ土類金属のような金属）、 Ａｓ２Ｏ３，Ａｓ２Ｏ５，Ｓｂ２Ｏ３，Ｓｂ２Ｏ４，Ｓｂ２Ｏ５，Ｂｉ２Ｏ３，ＳＯ２，ＳＯ３，ＣＯ，ＣＯ２，ＮＯ２，Ｎ２Ｏ３，Ｎ２Ｏ５，Ｃｌ２Ｏ７，ＰＯ２，Ｐ２Ｏ３，及び Ｐ２Ｏ５ のグループからの１つのような元素、金属、合金、又は混合物を含むハイドリノ反応を受けることができる無水物又は酸化物であり； Ｒ−Ｎｉ，Ｌａ２Ｃｏ１Ｎｉ９Ｈ６，Ｌａ２Ｃｏ１Ｎｉ９Ｈ６，ＺｒＣｒ２Ｈ３．８，ＬａＮｉ３．５５Ｍｎ０．４Ａｌ０．３Ｃｏ０．７５，ＺｒＭｎ０．５Ｃｒ０．２Ｖ０．１Ｎｉ１．２，及び、 （Ｍｍ＝ミッシュメタル） ＭｍＮｉ３．５Ｃｏ０．７Ａｌ０．８のようなＭｍＮｉ５から選択される１つのような水素貯蔵可能な他の合金、 ＡＢ５ （ＬａＣｅＰｒＮｄＮｉＣｏＭｎＡｌ） 又は ＡＢ２ （ＶＴｉＺｒＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ） タイプ（”ＡＢｘ”は、Ａ タイプ元素 （ＬａＣｅＰｒＮｄ 又はＴｉＺｒ）対 Ｂタイプ元素（ＶＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）の比を意味する）、 ＡＢ５−タイプ、 ＭｍＮｉ３．２Ｃｏ１．０Ｍｎ０．６Ａｌ０．１１Ｍｏ０．０９ （Ｍｍ＝ミッシュメタル： ２５ ｗｔ％ Ｌａ，５０ ｗｔ％ Ｃｅ，７ ｗｔ％ Ｐｒ，１８ ｗｔ％ Ｎｄ），Ｌａ１−ｙＲｙＮｉ５−ｘＭｘ，ＡＢ２タイプ： Ｔｉ０．５１Ｚｒ０．４９Ｖ０．７０Ｎｉ１．１８Ｃｒ０．１２ 合金，マグネシウム基合金、Ｍｇ１．９Ａｌ０．１Ｎｉ０．８Ｃｏ０．１Ｍｎ０．１ 合金，Ｍｇ０．７２Ｓｃ０．２８（Ｐｄ０．０１２ ＋ Ｒｈ０．０１２），及びＭｇ８０Ｔｉ２０，Ｍｇ８０Ｖ２０，Ｌａ０．８Ｎｄ０．２Ｎｉ２．４Ｃｏ２．５Ｓｉ０．１，ＬａＮｉ５−ｘＭｘ （Ｍ＝ Ｍｎ，Ａｌ），（Ｍ＝ Ａｌ，Ｓｉ，Ｃｕ），（Ｍ＝ Ｓｎ），（Ｍ＝ Ａｌ，Ｍｎ，Ｃｕ） 及び ＬａＮｉ４Ｃｏ，ＭｍＮｉ３．５５Ｍｎ０．４４Ａｌ０．３Ｃｏ０．７５，ＬａＮｉ３．５５Ｍｎ０．４４Ａｌ０．３Ｃｏ０．７５，ＭｇＣｕ２，ＭｇＺｎ２，ＭｇＮｉ２，ＡＢ化合物，ＴｉＦｅ，ＴｉＣｏ，及び ＴｉＮｉ，ＡＢｎ 化合物 （ｎ ＝ ５，２，ｏｒ １），ＡＢ３−４化合物、 ＡＢｘ （Ａ ＝ Ｌａ，Ｃｅ，Ｍｎ，Ｍｇ； Ｂ ＝ Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ａｌ），ＺｒＦｅ２，Ｚｒ０．５Ｃｓ０．５Ｆｅ２，Ｚｒ０．８Ｓｃ０．２Ｆｅ２，ＹＮｉ５，ＬａＮｉ５，ＬａＮｉ４．５Ｃｏ０．５，（Ｃｅ，Ｌａ，Ｎｄ，Ｐｒ）Ｎｉ５，ミッシュメタル・ニッケル合金、Ｔｉ０．９８Ｚｒ０．０２Ｖ０．４３Ｆｅ０．０９Ｃｒ０．０５Ｍｎ１．５，Ｌａ２Ｃｏ１Ｎｉ９，ＦｅＮｉ，ＴｉＭｎ２，ＴｉＦｅＨ２、 ＬｉＮＨ２，Ｌｉ２ＮＨ，又は Ｌｉ３ＮのようなＭ−Ｎ−Ｈシステムの種、 及び、アルミノヒドリドのようなアルミニウム又はホウ素水素化物のようなホウ素を更に含むアルカリ金属水素化物、ＭｇＨ２のようなアルカリ土類金属水素化物、ＢａＲｅＨ９，ＬａＮｉ５Ｈ６，ＦｅＴｉＨ１．７，及び ＭｇＮｉＨ４のような合金水素化物、Ｂｅ（ＢＨ４）２，Ｍｇ（ＢＨ４）２，Ｃａ（ＢＨ４）２，Ｚｎ（ＢＨ４）２，Ｓｃ（ＢＨ４）３，Ｔｉ（ＢＨ４）３，Ｍｎ（ＢＨ４）２，Ｚｒ（ＢＨ４）４，ＮａＢＨ４，ＬｉＢＨ４，ＫＢＨ４，及び Ａｌ（ＢＨ４）３のような金属ホウ素水素化物、 ＡｌＨ３，ＮａＡｌＨ４，Ｎａ３ＡｌＨ６，ＬｉＡｌＨ４，Ｌｉ３ＡｌＨ６，ＬｉＨ，ＬａＮｉ５Ｈ６，Ｌａ２Ｃｏ１Ｎｉ９Ｈ６，及び ＴｉＦｅＨ２，ＮＨ３ＢＨ３、 アルカリ金属 （Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ）、アルカリ土類金属（Ｍｇ，Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒ） を含む水素化物金属又は半金属、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｓｂのような第ＩＩＩＡ族からの元素、Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎのような第ＩＶＡ族からの元素、及び、Ｎ，Ｐ，Ａｓのような第ＶＡ族からの元素、 遷移金属合金及び金属間化合物ＡＢｎ（Ａは、安定な水素化物を形成することができる１又はそれ以上の元素を表し、そして、 Ｂは、不安定な水素化物を形成する元素）、表２に与えられる金属間化合物、Ａ のサイト及び／又はＢ のサイトが、ＬａＮｉ５を表すＭに対するようにもう１つの元素で置換される金属間化合物、 金属間化合物合金は、ＬａＮｉ５−ｘＡｘ，によって表されてよいが、Ａは、例えば、Ａｌ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｎ，及び／又はＣｏであり，そして、Ｌａ は、ミッシュメタルで置換されるかもしれない、３０％ から７０％ のセリウム、ネオジム及び
同シリーズの元素の非常に少ない量、残部がランタンである 希土類金属の混合物、ＭＭｇＨ３ （Ｍ＝アルカリ金属）のような混合水素化物を形成するＬｉ３Ｍｇ，Ｋ３Ｍｇ，Ｎａ３Ｍｇのような合金、ポリアミノボラン、アミンボランのようなアミンボラン錯体、水素化ホウ素アンモニア、ヒドラジン ボラン錯体、ジボラン二アンモニア、ボラジン、及び 、アンモニウムオクタヒドロトリオレート又はテトラヒドロボレート、 アルキル（アリール）−３−メチルイミダゾリウムＮ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミデート塩のようなイミダゾリウムイオン液体、ホウ酸ホスホニウム、 及びカーボナイト物質 のグループからの１つのような水素化物； である。更なる典型的な化合物は、アンモニアボラン（ａｍｍｏｎｉａ ｂｏｒａｎｅ）、リチウムアンモニアボラン（ｌｉｔｈｉｕｍ ａｍｍｏｎｉａ ｂｏｒａｎｅ）等のアルカリアンモニアボラン（ａｌｋａｌｉ ａｍｍｏｎｉａ ｂｏｒａｎｅ）、ボランジメチルアミン錯体（ｂｏｒａｎｅ ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）、ボラントリメチルアミン錯体（ｂｏｒａｎｅ ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）、アミノボラン（ａｍｉｎｏ ｂｏｒａｎｅｓ）等のボランアルキルアミン錯体（ｂｏｒａｎｅ ａｌｋｙｌ ａｍｉｎｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）、アミノジボラン（ａｍｉｎｏｄｉｂｏｒａｎｅ）、ｎ−ジメチルアミノジボラン（ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｄｉｂｏｒａｎｅ）、トリス（ジメチルアミノ）ボラン（ｔｒｉｓ（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏ）ｂｏｒａｎｅ）、ジ−ｎ−ブチルボロンアミン（ｄｉ−ｎ−ｂｕｔｙｌｂｏｒｏｎａｍｉｎｅ）、ジメチルアミノボラン（ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｂｏｒａｎｅ）、トリメチルアミノボラン（ｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｂｏｒａｎｅ）、アンモニア−トリメチルボラン（ａｍｍｏｎｉａ−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｏｒａｎｅ）、及びトリエチルアミノボラン（ｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｂｏｒａｎｅ）などが挙げられる。更に適切な水素貯蔵材料は、吸収された水素を備える有機液体であるが、これらは、例えば、９−（２−エチルヘキシル）カルバゾール（９−（２−ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌ）ｃａｒｂａｚｏｌｅ）、９−エチルカルバゾール（９−ｅｔｈｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、９−フェニルカルバゾール（９−ｐｈｅｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、９−メチルカルバゾール（９−ｍｅｔｈｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）、及び４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニル（４，４’−ｂｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−１，１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）などのカルバゾール及び誘導体などであり；
Ｎｉ（Ｈ２）、Ｖ（Ｈ２）、Ｔｉ（Ｈ２）、Ｆｅ（Ｈ２）、又はＮｂ（Ｈ２）の水素透過膜であり； 他の金属が本開示の金属で置き換えられてもよい本開示の１つのような酸素及び水素の少なくとも１つを含む化合物であり、Ｍはアルカリ土類、遷移族、内部遷移又は希土類金属カチオンなどの別のカチオン、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、及びＴｅ等の１３族から１６族の陽イオンであり、金属は、銀、及び銅の少なくとも１種の金属であり、 及び、当業者に知られているような水素及び酸素の少なくとも１つの他のそのような供給源を含む。１つの実施例において、ハイドリノ反応によって放出されるエネルギー及び電極間に印加される電圧の少なくとも１つは、酸素源の酸素結合を破壊して酸素を放出するのに十分である。電圧は、約０．１Ｖ〜３０Ｖ、０．５Ｖ〜４Ｖ、及び０．５Ｖ〜２Ｖの少なくとも１つの範囲内であってもよい。１つの実施例において、酸素源は、酸素をより少なく含む酸素の源及び水のような水素還元生成物よりも安定である。水素還元生成物は、水と反応して酸素源を形成するかもしれない。還元された酸素の源は、反応セル・チャンバー５ｂ３１内のこれらの酸化剤の低い濃度を維持するために、水及び酸素の少なくとも一方と反応してもよい。還元された酸素の源は、ドーム５ｂ４を維持するかもしれない。Ｗドーム及びＮａ２Ｏのような高度に安定な酸化物を含む典型的な実施例においては、還元された酸素の源は、Ｈ２Ｏ及びＯ２の両方と反応してこれらのガスを反応セル・チャンバーから除去するＮａ金属蒸気である。Ｎａはまた、ドーム上のＷ酸化物をＷに還元して、腐食しないように維持するかもしれない。
ＮａＲｅ４、ＮａＯＨ、ＮａＢｒＯ３、Ｂ２Ｏ３、ＰｔＯ２、ＭｎＯ２、Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０、ＮａＶＯ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｎａ２ＭｏＯ４、Ｖ２Ｏ５、Ｎａ２ＷＯ４、Ｌｉ２ＭｏＯ４、Ｌｉ２ＣＯ３、ＴｅＯ２、Ｌｉ２ＷＯ４、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、Ｎａ２ＣｒＯ４、Ｂｉ２Ｏ３、ＬｉＢＯ２、Ｌｉ２ＳＯ４、Ｎａ２ＣＯ３、Ｎａ２ＳＯ４、Ｋ２ＣＯ３、Ｋ２ＭｏＯ４、Ｋ２ＷＯ４、Ｌｉ２Ｂ４Ｏ７、ＫＢＯ２、ＮａＢＯ２、Ｎａ４Ｐ２Ｏ７、ＣｏＭｏＯ４、ＳｒＭｏＯ４、Ｂｉ４Ｇｅ３０１２、Ｋ２ＳＯ４、Ｍｎ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｎａ２ＳｉＯ３、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ３ＰＯ４、ＳｒＮｂ２Ｏ６、Ｃｕ２Ｏ、ＬｉＳｉＯ４、ＬｉＮｂＯ３、ＣｕＯ、Ｃｏ２ＳｉＯ４、ＢａＣｒＯ４、ＢａＳｉ２Ｏ５、ＮａＮｂＯ３、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＭｏＯ４、ＢａＮｂＯ３、ＷＯ３、ＢａＷＯ４、ＳｒＣＯ３、ＣｏＴｉＯ３、ＣｏＷＯ４、ＬｉＶＯ３、Ｌｉ２ＶＯ３、Ｌｉ２ＺｒＯ３、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＧａＯ２、Ｍｎ３Ｏ４、Ｂａ（ＢＯ２）２＊Ｈ２Ｏ、Ｎａ３ＶＯ４、ＬｉＭｎＯ４、Ｋ２Ｂ４Ｏ７ ＊４Ｈ２Ｏ、及びＮａＯ２からなる群から選択される少なくとも１種は、融解した銀のような融解物に溶解又は混合することができる妥当な融点及び沸点を有するもののような典型的な酸素源である。
１つの実施例において、Ｎａ２Ｏ２などの過酸化物のような酸素源、水素化物又はアルゴン／Ｈ２（３％〜５％）のような水素ガスのような水素源、及び溶融銀などの導電性マトリクスは、ハイドリノを形成する固体燃料として機能するかもしれない。反応は、ＭｇＯ槽のようなアルカリ土類酸化物槽のような不活性槽中で実施されてもよい。
添加剤は、酸素の源の水素還元によって形成される化合物又は元素を更に含んでもよい。還元された酸素の源は、反応セル・チャンバー５ｂ３１内の過剰の酸素及び水の少なくとも１つとの反応によって酸化物のような酸素の源を形成してもよい。酸素の源及び酸素の還元された源の少なくとも１つは、銀のような溶融金属、ホウ砂のような酸素の源、及び、ハイドリノ反応速度を最大にする酸素の還元された源の少なくとも２つを含む噴射された溶融物の重量パーセントを含んでもよい。酸素の源及び酸素の還元された源の少なくとも１つの重量パーセントは、約０．０１重量％〜５０重量％、０．１重量％〜４０重量％、０．１重量％〜３０重量％、０．１重量％〜２０重量％、０．１重量％〜１０重量％、１重量％〜１０重量％、及び１重量％〜５重量％の少なくとも１つの重量パーセント内であってもよい。反応セル・チャンバー・ガスは、ガスの混合物を含んでもよい。この混合物は、アルゴン及び水素のような希ガスを含んでもよい。反応セル・チャンバー５ｂ３１は、水素の分圧を含む雰囲気下に維持するかもしれない。水素圧力は、約０．０１Ｔｏｒｒから１０，０００Ｔｏｒｒ、０．１Ｔｏｒｒから１０００Ｔｏｒｒ、１Ｔｏｒｒから１００Ｔｏｒｒ、及び１Ｔｏｒｒから１０Ｔｏｒｒの少なくとも１つの範囲内であってもよい。アルゴン圧力のような希ガスは、約０．１Ｔｏｒｒから１００，０００Ｔｏｒｒ、１Ｔｏｒｒから１０，００Ｔｏｒｒ、及び１０Ｔｏｒｒから１０００Ｔｏｒｒの少なくとも１つの範囲内であってもよい。酸素の供給源は、Ｈ２Ｏを形成するように水素と反応してもよい。Ｈ２Ｏは、ハイドリノを形成するためのＨＯＨ触媒として機能してもよい。酸素の供給源は、水素還元に対して熱力学的に有利でないかもしれない。ＨＯＨは、プラズマ中のように点火中に形成されるかもしれない。還元された生成物は、点火中に形成される水と反応するかもしれない。水の反応は、反応セル・チャンバー５ｂ３１内の水を低い水準に維持するかもしれない。低い水のレベルは、約４０Ｔｏｒｒ未満、３０Ｔｏｒｒ未満、２０Ｔｏｒｒ未満、１０Ｔｏｒｒ未満、５Ｔｏｒｒ未満、及び１Ｔｏｒｒ未満の少なくとも１つの範囲内にあるかもしれない。反応セル・チャンバー内の低い水蒸気圧は、Ｗ又はグラファイト・ドームのようなドーム５ｂ４のような少なくとも１つのセル構成要素（コンポーネント）が腐食することから保護するかもしれない。酸素の源としての酸化タングステンは、タングステン・ドーム５ｂ４を腐食に対抗して維持するように、タングステン・サイクルにおいて、関与することができる。酸素及びタングステンの在庫のバランスは、ほぼ一定にとどまるかもしれない。タングステン酸化物からの酸素とタングステン金属との反応による如何なるタングステン酸化物腐食生成物も、酸素反応物を供給するために還元されたタングステン酸化物からのタングステン金属で置き換えてもよい。
添加剤は、酸素の源などの別の添加剤の溶解性を高めるための化合物を含んでもよい。化合物は分散剤を含んでいてもよい。化合物はフラックスを含んでもよい。発生器は、銀などの溶融金属と酸素源などの添加剤とを混合するための攪拌器を更に備えていてもよい。撹拌器は、機械式、空気式、磁気式、ローレンツ力を使用する電磁式、圧電式、及び当技術分野で既知の他の攪拌器のうちの少なくとも１つを含むことができる。攪拌器は、超音波処理器のような超音波破砕機を含むことができる。攪拌器は、電磁ポンプを含むことができる。攪拌器は、電極電磁ポンプ及び噴射電磁ポンプ５ｋａの少なくとも１つを含むことができる。撹拌は、リザーバー、及びＥＭポンプのうちの少なくとも１つのような、溶融物を保持するセル構成要素において生じ得る。溶融組成物は、添加剤の溶解性を増加させるように調節されてもよい。溶融物は、銀、銀−銅合金、及び銅のうちの少なくとも１つを含むことができ、溶融組成物は、添加剤の溶解度を増加させるように調節され得る。溶解度を増加させる化合物は、ガスを含んでいてもよい。ガスは、酸素源などの添加剤との可逆反応を有することができる。可逆反応は、酸素の源の溶解性を高めることができる。典型的な実施例において、ガスは、ＣＯ及びＣＯ２の少なくとも１つを含む。典型的な可逆的反応は、ＣＯ２と炭酸塩を形成するためのＬｉ２Ｏのようなアルカリ酸化物のような酸化物との反応である。もう１つの実施例において、反応は、Ｌｉ２Ｏ又はＮａ２Ｏのようなアルカリ金属酸化物、ＣｕＯのような遷移金属酸化物、及び酸化ビスマスなどの金属酸化物の金属及び水のような酸素の源の還元生成物の反応を含む。
典型的な実施例において、溶融物又は噴射溶融金属は、溶融銀、及び約０．１〜５モル％、１〜３モル％、及び１．５〜２．５モル％の少なくとも１つの濃度範囲内のＬｉＶＯ３及びＭ２Ｏ（Ｍ＝Ｌｉ又はＮａ） の少なくとも１つを含む。反応セル・チャンバー５ｂ３１ガスは、約１〜１０％、２〜５％、及び３〜５％の少なくとも１つの範囲に維持される水素を備えるアルゴンのような不活性ガスを含む。消費された水素は、セル・チャンバー内の水素分圧及び全圧の少なくとも１つをモニタしながら、水素をセル・チャンバー５ｂ３又は５ｂ３１ａに供給することによって置き換えらててもよいが、ここで、アルゴン・ガス在庫の不活性性及び不変性のために、全圧から水素圧力を推測されてもよい。水素添加戻り速度は、約０．００００１モル／秒から０．０１モル／秒、０．００００５モル／秒から０．００１モル／秒、及び０．０００１モル／秒から０．００１モル／秒の少なくとも１つの範囲内であり得る。黒体放射体５ｂ４は、Ｗ又は炭素を含むことができる。黒体放射体５ｂ４は、微細なタングステンフィラメントを含むタングステンを含むもののような金属布または織物を含んでよいが、ここで、その織物密度は、ガス透過性であるが、銀蒸気が反応セル・チャンバーの内部からセル・チャンバーへと浸透するのを防ぐ。リザーバー５ｃ、及び、ポンプ・チューブ５ｋ６のようなＥＭポンプの構成要素の少なくとも１つは、モリブデン、タンタル、タングステン、レニウム、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、ハフニウム、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、及びイリジウムのうちの少なくとも１つを含み得る。構成要素は、少なくとも１つの接合、又は焼結粉末溶接、レーザー溶接、電子ビーム溶接、放電加工、鋳造、トレッドジョイントの使用、耐火材料を含むスウェージロックの使用、Ｍｏのためのレニウムやチタン及びジルコニウム（ＴＺＭ）合金剤の使用、及び電気メッキ接合などの製造技術、によって接合されていてもよい。高融点金属を含む実施例において、ＥＭポンプ・バス・バー５ｋ２におけるポンプ・チューブ５ｋ６のセクションは、パワー焼結鋳造のような手段により鋳造又は中実部材からの機械加工されてもよい。そのセクションは、ポンプ・チューブの対応する入口及びノズル部分に隣接するための入口及び出口チューブを含むことができる。接合は、本開示の手段によるものであってもよい。隣接するパイプ・セクションは、直線セクションとして電子ビーム溶接され、次いで曲げられてポンプ・ループを形成することができる。リザーバー及びノズル部分からのポンプ・チューブ入口部分は、リザーバーの底部に当接し、底部をそれぞれ通過することができる。チューブは、電子ビーム溶接によってリザーバーの底部の各貫通部で溶接されてもよい。
１つの実施例において、高融点金属又は材料Ｏ−リングなどのＯ−リングを使用して、ねじ付き高融点金属セル部品片（コンポーネント・ピース）を共にシールする。ねじを切られた接続片（ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｐｉｅｃｅｓ）は、ナイフ・エッジがＯ−リングを圧縮するところ、平坦なナイフ・エッジ・ペア（ｆｌａｔ ａｎｄ ｋｎｉｆｅ−ｅｄｇｅ ｐａｉｒｓ）で接合することができる。典型的な耐火性金属又は材料は、Ｗ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｏ及びＷＣのような本開示のものである。１つの実施例において、ポンプ・チューブ・ノズル５ｑ、ポンプ・チューブ５ｋ６、及びリザーバー５ｃの入口及び出口の少なくとも１つのようなＥＭポンプの部品（パーツ）、及びリザーバー５ｃ、円錐リザーバー５ｂ、及びドーム５ｂ４のようなセルの部品（パーツ）は、ねじ山、Ｏ−リング、ＶＣＲ型継手、フレア及び圧縮継手（フィッティング）、及びＳｗａｇｅｌｏｋ継手又はＳｗａｇｅｌｏｋ型継手、のうちの少なくとも１つによって連続部分に接続されてもよい。継手（フィッティング）及びＯ−リングの少なくとも１つは、Ｗなどの耐火材料を含むことができる。Ｏ−リング、ＶＣＲ型継手の圧縮リング、Ｓｗａｇｅｌｏｋ継手、又はＳｗａｇｅｌｏｋ型継手の少なくとも１つは、Ｔａ又はグラファイトなどのより軟質の耐火材料を含むことができる。セル部品（パーツ）及び継手（フィッティング）の少なくとも１つは、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｗ−Ｌａ２Ｏ３合金、Ｍｏ、ＴＺＭ、及びニオブ（Ｎｂ）の少なくとも１つを含むことができる。ドーム５ｂ４などの部品（パーツ）は、固体のＷ又はＷ−酸化ランタン合金から機械加工されてもよい。Ｗドームなどの黒体放射体５ｂ４のような部品（パーツ）は、選択的レーザ溶融（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ｌａｓｅｒ ｍｅｌｔｉｎｇ）（ＳＬＭ）によって形成することができる。
１つの実施例において、発生器は、大気圧より低い圧力、大気圧、及び大気圧よりも高い圧力が可能なセル・チャンバーであって、ドーム５ｂ４及び対応する反応セル・チャンバー５ｂ３１を収容するセル・チャンバーを更に備える。セル・チャンバー５ｂ３のハウジング及び下部チャンバー５ｂ５のハウジングは、連続していてもよい。その代わりに、下部チャンバー５ｂ５は、大気圧又は真空のようなセル・チャンバーとは異なる圧力で作動するかもしれない独自の圧力制御システムを有する別個のものであってもよい。セル・チャンバー５ｂ３及び下部チャンバー５ｂ５のセパレータは、リザーバー５ｃのトップ５ｂ８１又は底部５ｂ８にプレートを備えていてもよい。プレート５ｂ８は、プレート５ｂ８１又は５ｂ８及びリザーバー５ｃの間のねじによってリザーバーに固定されてもよい。ねじを切った黒体放射体及びベースプレートを有するリザーバーの少なくとも１つは、鍛造タングステンからの単一片としての機械加工されてもよい。プレス加工されたタングステン電磁ポンプ・バス・バー５ｋ２は、高温での作動中に焼結溶接を形成するタングステン粉末を適用することによって、ポンプ・チューブ壁くぼみに焼結溶接されることができる。セル構成要素のためのタングステンなどの耐火材料を使用することにより、黒体放射体及びリザーバーの間、又はリザーバー及びＥＭポンプの間にＳｉＣのような断熱材のような熱障壁を設ける必要性を避けることができる。
１つの実施例において、反応槽チャンバ５ｂ３１は銀ボイラを含むことができる。１つの実施例において、銀などの溶融金属の蒸気圧は、金属蒸発のプロセスがほぼ停止し、銀の蒸発へのパワー損失及び熱除去による凝縮がほぼ解消されるように、作動温度でほぼ平衡に達することが可能である。３０００Ｋ及び３５００Ｋの作動温度における典型的な銀蒸気圧は、それぞれ１０気圧及び４６気圧である。セル作動温度での平衡銀蒸気圧の維持は、セル・パワー発生作動中に還流（ｒｅｆｌｕｘｉｎｇ）液体銀でセル圧力を維持する安定した手段を含む。ドーム５ｂ４は、高圧及び高温で破裂する可能性があるので、１つの実施例において、セル・チャンバー５ｂ３内の圧力は、実質的に真の圧力差が黒体放射体５ｂ４を横切って存在しないように、反応セル・チャンバー５ｂ３１内の圧力にマッチさせる。１つの実施例において、約１ｍＴｏｒｒ〜１００Ｔｏｒｒの範囲のような僅かな過剰圧力は、重力に対するクリープのようなタングステンドーム黒体放射体５ｂ４のクリープを防止するため、反応セル・チャンバー５ｂ３１内で維持されるかもしれない。１つの実施例において、黒体放射体５ｂ４の金属に安定化添加剤を添加することによってクリープを抑制することができる。１つの実施例において、クリープを低減するために、Ｋ、Ｒｅ、ＣｅＯ２、ＨｆＣ、Ｙ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、及びＫ２Ｏのうちの少なくとも１つなどの添加物をタングステンにドープする。添加剤は、１ｐｐｍ〜１０重量％の範囲のような如何なる所望の量であってもよい。
銀ボイラーとして作動する反応セル・チャンバー５ｂ３１の１つの実施例において、黒体放射体５ｂ４及びリザーバー５ｃのようなセル構成要素は、それぞれタングステン又はカーボン及び窒化ホウ素のような耐火材料を含む。スタートアップ・モードにおいて、リザーバー５ｃは、銀金属蒸気圧のような金属蒸気圧が黒体放射体５ｂ４を加熱するため、誘導結合ヒーター５ｍのようなヒーターを用いて十分な温度に加熱されるかもしれない。ＥＭポンプ及び電極がアクティベートされてポンピング及び点火を引き起こすとき、温度は銀の融点を上回ってもよい。１つの実施例において、スタートアップの間のウォームアップ中に金属蒸気が還流する（ｒｅｆｌｕｘｅｓ）ときに、ＬｉＶＯ３などの酸化物などの酸素の源が、溶融物内に組み込まれるように、黒体放射体５ｂ４壁上にコーティングされてもよい。
１つの実施例において、ハイドリノ反応は、導電性マトリクスとして機能する銀蒸気によって維持される。少なくとも一部が蒸気となる連続噴射、及び、リザーバーからの銀の直接沸騰の少なくとも１つは、銀蒸気を供給するかもしれない。電極は、電子を取り除き、ハイドリノ反応を開始させるため、反応に高電流を供給してもよい。ハイドリノ反応からの熱は、銀金属蒸気のような金属蒸気を反応セル・チャンバーに供給することにおいて支援してもよい。１つの実施例において、電極を通る電流は、プラズマと接触する代替的電極又は補足的電極に少なくとも部分的に転用されてもよい。銀蒸気が少なくとも部分的に導電性マトリクスとして機能するように、銀蒸気の圧力が十分に高くなった後で、電流の転用は、起こるかもしれない。プラズマと接触する代替的電極又は補足的電極は、反応セル・チャンバーの周囲のあたりの中心電極及び対向電極の１又はそれ以上を備えてもよい。セル壁は、電極として機能してもよい。
１つの実施例において、ＰＶコンバーター２６ａは、外側チャンバー５ｂ３ａ１を有する外側圧力槽５ｂ３ａ（図２Ｉ８０−２Ｉ９４）に収容される。外側圧力槽は、ＰＶコンバーター及びＰＶコンバーターを照射するための光の供給源を含む内部セル構成要素を含む如何なる所望の幾何学的形状を有することもできる。外側チャンバーは、少なくとも１つのドーム型端部キャップを有する円筒形本体を含むことができる。外側圧力槽は、ＰＶコンバーター及びドーム５ｂ４を収容することができ、かつ、真空よりも少なく、等しいか、又はより大きい圧力の少なくとも１つを維持することができる、ドーム又は球形又は他の適切な幾何形状を含むことができる。１つの実施例において、ＰＶセル、コールドプレート、及び冷却システムを含むＰＶコンバーター２６ａは、外側圧力槽の内側に配置されるが、ここで、電気及びクーラント・ラインは、本開示のものの１つのような密封された貫通部及びフィードスルーを介して槽を貫通する。１つの実施例において、外側圧力槽は、少なくとも１つのドームトップを含むことができる円筒形本体を含むことができる。１つの実施例において、発生器は、黒体放射体５ｂ４及びＰＶコンバーター２６ａを収容するためのドーム型キャップを有することができる円筒形チャンバーを備えることができる。発生器は、ＰＶコンバータを収容するトップ・チャンバーと、電磁ポンプに収容する底部チャンバーとを備えてもよい。チャンバーは、同じ圧力又は異なる圧力で操作されてもよい。
１つの実施例において、外側圧力槽は、反応セル・チャンバー５ｂ３を囲むドーム５ｂ４を含むセル・チャンバー５ｂ３を形成するＰＶドームのようなＰＶコンバーター・サポートを備える。外側圧力槽は、ドーム５ｂ４を収容することができ、真空よりも少なく、等しいか、又はより大きい少なくとも１つの圧力を維持することができるドーム又は球状の幾何学的形状又は他の適切な形状を含むことができる。１つの実施例において、ＰＶセル１５は、球形ドーム壁のような外圧槽壁の内側にあり、コールドプレート及び冷却システムは壁の外側にある。電気的接続は、本開示のものの１つのようなフィードスルー及び密封された貫通部を通して槽を貫通することができる。熱的に伝導性があってよい壁を横切って熱伝達が起こり得る。適切な壁材料は、銅、ステンレス鋼、又はアルミニウムなどの金属を含む。ＰＶセルの内側のＰＶウィンドウは、気密性透明ウィンドウを形成するためにシリコン接着剤などの接着剤によって接合され得る透明セクションを含むことができる。このウィンドウは、ドーム５ｂ４から気化した金属をドームに再蒸着して、ガスからＰＶセルを保護することができる。ガスは、ハロゲンサイクルのものを含んでもよい。ドーム型槽のような圧力槽ＰＶ槽は、ＣｏｎＦｌａｔ又は他のそのようなフランジシールによって、上部チャンバーと下部チャンバー又は他のチャンバーとの間のセパレータプレート５ｂ８１又は５ｂ８をシールしてもよい。上部チャンバーは、黒体放射体５ｂ４及びＰＶセル１５を収容してもよく、下部チャンバーは、ＥＭポンプを収容してもよい。下部チャンバーは、下部チャンバー・コールドプレート又は冷却ライン５ｂ６ａ（図２Ｉ８９）を更に含むことができる。
３４２２℃のタングステン融点は、すべての金属の中で最高であり、元素中では、炭素（３５５０℃）のみに対して２番目の元素である。耐火セラミックス及び合金は、特に融点４２１５℃のＴａ４ＨｆＣ５ＴａＸ４ＨｆＣＸ５、３９００℃のハフニウム炭化物、及び３８００℃の炭化タンタルよりも融点が高い。１つの実施例において、黒体放射体５ｂ４及びリザーバー５ｃなどのセル構成要素は、Ｗ、Ｃ、及び耐火性セラミック又は合金、のうちの少なくとも１つなどの耐火材料を含むことができる。黒体放射体がグラファイトを含む実施例では、セル・チャンバー５ｂ３は、グラフィックの昇華を抑制する高圧不活性ガス雰囲気のような高圧ガスを含む。
１つの実施例において、黒体放射体はカーボンを含むことができる。球状グラファイト黒体放射体などのグラファイト黒体放射体から昇華した炭素は、静電析出（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ）（ＥＳＰ）によってセル・チャンバー５ｂ３から除去することができる。ＥＳＰシステムは、アノード、カソード、パワーサプライ、及びコントローラを備えることができる。粒子は、一方の電極によって帯電され、他方の対向電極によって収集されてもよい。捕集されたすすは、収集電極から除去され（ｄｉｓｌｏｄｇｅｄ）、回収ビンに落下させられるかもしれない。除去（ｄｉｓｌｏｄｇｉｎｇ）は、機械的システムによって達成することができる。１つの実施例において、透明槽の内壁を負に帯電させ、ドームを印加電圧源で正に帯電させることができる。グラファイト黒体放射体５ｂ４から昇華する負に帯電した炭素粒子は、壁及び黒体放射体５ｂ４の間の電界の影響下でドームに移動し戻ってもよい。１つの実施例において、炭素（カーボン）は、セル・チャンバー５３ｂを通ってガスを流し、次いで炭素粒子フィルタを通過させるなどの能動輸送によって除去されてもよい。
１つの実施例において、ドーム５ｂ４はグラファイトを含むことができ、リザーバーは窒化ホウ素などの耐火材料を含むことができる。グラファイトは等方性グラファイトを含むことができる。本開示の構成要素のグラファイトは、圧縮グラッシーカーボン（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｇｌａｓｓｙ ｃａｒｂｏｎ）に与えられるようなガラス状炭素（ｇｌａｓｓｙ ｃａｒｂｏｎ）を含んでよいが、これは、超強力及び弾性相互浸透ネットワーク（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｇｌａｓｓｙ ｃａｒｂｏｎ：Ａｎ ｕｌｔｒａｓｔｒｏｎｇ ａｎｄ ｅｌａｓｔｉｃ ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）におけるもので、出典は、Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｄｖａｎｃｅｓ ０９ Ｊｕｎ ２０１７： Ｖｏｌ． ３， ｎｏ． ６， ｅ１６０３２１３ ＤＯＩ： １０．１１２６／ｓｃｉａｄｖ．１６０３２１３、
ｈｔｔｐ：／／ａｄｖａｎｃｅｓ．ｓｃｉｅｎｃｅｍａｇ．ｏｒｇ／ｃｏｎｔｅｎｔ／３／６／ｅ１６０３２１３．ｆｕｌｌ、
これは参照により本明細書に組み込まれる。１つの実施例において、球状ドームなどのグラファイト黒体放射体は、反応セル・チャンバー５ｂ３１の内部の溶融金属がグラファイトを侵食するのを防止するためのライナーを含むことができる。ライナーは、タングステンのような耐火材料を含むことができる。ライナーは、グラファイトドームの内側に形成されたメッシュ又はシートを含むことができる。ライナーは、流れる溶融金属のせん断力が反応セル・チャンバーの内面を腐食するのを防ぐかもしれない。
ＰＶコンバータは、それぞれが赤外線フィルタなどの少なくとも１つの熱光起電力フィルタを含んでよいウィンドウを備えるＰＶセルを含んでよい。フィルタは、ＰＶコンバーターによって電気に変換されない波長を有する光を優先的に反射することができる。ＰＶコンバーターのセルは、背面を鏡映して、セルを通過した光を黒体放射体に戻すことができる。ミラーは、ＰＶセルによって電気に変換されない赤外光に対して選択的であり得る。赤外線ミラーは、金属を含むことができる。セルの裏は金属化されていてもよい。金属は金のような赤外線リフレクタを含むことができる。金属は、接触点によってＰＶセルの半導体基板に取り付けられてもよい。収縮ポイントは、セルの後ろに分布していてもよい。ポイントは、Ｔｉ−Ａｕ合金又はＣｒ−Ａｕ合金などの接合材料を含むことができる。ＰＶセルは、少なくとも１つの接合を含むことができる。３５００Ｋで動作する代表的なセルは、ＧａＡｓ基板上のＧａＡｓ又はＩｎＰ又はＧａＡｓ基板上のＩｎＡｌＧａＡｓを単一接合セルとして含み、ＩｎＰ又はＧａＡｓ基板上のＩｎＡｌＧａＡｓを二重接合セルとして含む。３０００Ｋで動作する代表的なセルは、ＧａＡｓ基板上のＧａＡｓ又はＩｎＰ又はＧａＡｓ基板上のＩｎＡｌＧａＡｓを単一接合セルとして含み、ＩｎＰ又はＧａＡｓ基板上のＩｎＡｌＧａＡｓを二重接合セルとして含む。
１つの実施例において、黒体放射体５ｂ４のジオデシックＰＶコンバーター２６は、開示（図２Ｉ１３２）の１つなどの光分配システム２３を備えることができる。光分配システム２３は、光を異なる波長領域に分割することができる。分割は、本開示のミラーのようなミラー及びフィルタのうちの少なくとも１つによって達成されてもよい。スリット（ｓｌｉｔ）光は、分割（スプリット）光及び入射光に対して選択的に対応するＰＶセル１５に入射することができる。光分配システム２３は、球形黒体放射体５ｂ４を取り囲むジオデシック球から外側に突出する柱として配置されてもよい。
発生器は、セル・チャンバー及び反応セル・チャンバー圧力の少なくとも１つのための正確なガス圧力感知及び制御システムを含むことができる。本開示のシステムは、水素及び希ガスタンク及び５ｕ及び５ｕａ１などの少なくとも１つのようなガスタンク及びラインを含むことができる。ガスシステムは、圧力センサー、マニホールド、入口ライン、フィードスルー、噴射器、噴射器バルブ、１３ａのような真空ポンプ、１３ｂのような真空ポンプライン、制御バルブ、及び、ライン及びフィードスルーを更に備えてもよい。反応セル・チャンバー５ｂ３１内の圧力にマッチするように、セル・チャンバー５ｂ３又は５ｂ３ａ１にはアルゴンやキセノンなどの希ガスを加えてもよい。反応セル・チャンバーの圧力は、黒体温度を測定し、金属蒸気圧及び温度の間の関係を使用して測定できる。ドームの温度は、その黒体スペクトル放射を用いて測定することができる。温度は、光ファイバを使用して光を収集してセンサに送る光学的高温計を使用して測定することができる。温度は、温度を決定するために黒体カーブのサンプル部分に対して選択的なフィルタを有することができる複数のダイオードによって測定することができる。リザーバー５ｃなどのセル構成要素は、可視光及び赤外光の少なくとも一方に対して少なくとも部分的に透明である炭化ケイ素、窒化ホウ素、サファイア、及びアルミナの少なくとも１つなどの耐火材料を含むことができる。窒化ホウ素リザーバーなどのリザーバーなどの構成要素（コンポーネント）は、光が構成要素（コンポーネント）を通過して光学温度センサーに到達できるように、構成要素（コンポーネント）に凹部又は薄くされたスポットを含むことができる。
希ガスに加えて、外側圧力槽チャンバー５ｂ３ａ１及び、セル・チャンバー５ｂ３、の少なくとも１つのガスは、水素を含むこともできる。タンク、ライン、バルブ、及び噴射器によって少なくとも１つのチャンバーに供給される水素は、ハイドリノを形成するために消費される水素を置換するために、セル作動温度で水素透過性であるセル構成要素を通って拡散してもよい。水素は黒体放射体５ｂ４を浸透するかもしれない。ハイドリノ・ガス生成物は、５ｂ３又は５ｂ３ａ１及び５ｂ３１のようなチャンバーから周囲の大気又は収集システムに拡散するかもしれない。その代わりに、ハイドリノ・ガス生成物を少なくとも１つのチャンバから選択的にポンプで汲み出してもよい。もう１つの実施例において、ハイドリノ・ガスは、定期的に交換又は再生され得るゲッターに収集されてもよい。
１つの実施例において、Ｗ黒体放射体を囲むチャンバーのガスは、Ｉ２又はＢｒ２などのハロゲン源、又は昇華するタングステンと複合体を形成する炭化水素臭素化合物を更に含むことができる。複合体は、ホット・タングステン・ドーム表面上で分解して、黒体放射体５ｂ４上にタングステンを再蒸着させてもよい。Ｗのようなあるドーム耐火金属は、蒸発した又は昇華した金属を置換するため、内部ドーム表面に気化及び蒸着されるべき銀などの溶融金属に添加されてもよい。
１つの実施例において、セルは、反応セル・チャンバーへの水素供給源（サプライ）を更に含む。その供給源（サプライ）は、ＥＭポンプ・チューブ、リザーバー、及び黒体放射体の少なくとも１つを通ってセルを貫通するかもしれない。その供給源（サプライ）は、Ｗ及びＴａの少なくとも１つのような耐火材料を含むことができる。その供給源（サプライ）は、耐火材料を含むような水素透過膜を含むことができる。水素供給源（サプライ）は、黒体放射体の温度よりも低い温度のセルの領域を貫通することができる。その供給源（サプライ）は、ＥＭポンプ・チューブ又はリザーバーでセルを貫通するかもしれない。その供給源（サプライ）は、ＥＭポンプ・チューブ又はリザーバー内の溶融銀の作動温度で安定な水素透過膜を含むことができる。その水素透過膜は、Ｔａ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｔｉ、又は、当業者に知られている適切な融点を有する他の妥当な水素透過性金属を含むことができる。
１つの実施例において、少なくとも１つの外部チャンバー又は反応セル・チャンバー５ｂ３１の外部のチャンバーは、反応セル・チャンバー及び黒体放射体の作動温度で、反応セル・チャンバーのほぼ内圧となる外側圧力（外圧）にまで加圧される。外圧は、プラスマイナス０．０１％からプラスマイナス５００％の範囲内で内圧とマッチさせてもよい。典型的な実施例において、黒体放射体及び反応セル・チャンバーの外部の１つの槽の少なくとも１つのチャンバーの外圧は、約３０００Ｋの動作温度で反応セル・チャンバーの１０気圧の銀蒸気圧とマッチするように約１０ａｔｍである。黒体放射体は、黒体放射体の温度が作動温度まで上昇すると、減少する外側圧力差をサポートすることができる。
図２Ｉ８０−２Ｉ１０３において示される実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ＰＶコンバーター２６ａ、黒体放射体５ｂ４、リザーバー５ｃ、及びＥＭポンプを収容するチャンバー５ｂ３ａ１を有する外側圧力槽５ｂ３ａを備える。外側圧力槽５ｂ３ａの壁は、クーラント・ライン、コールドプレート、又は熱交換器５ｂ６ａによって水冷されてもよい。外側圧力槽５ｂ３ａの壁などのＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）構成要素は、冷却を補助するための熱シールド又は放射シールドを備えることができる。そのシールドは、熱を反射するために放射率が低いかもしれない。外側圧力槽５ｂ３ａは、外部に熱交換フィンを備えていてもよい。そのフィンは、銅又はアルミニウムのような高熱伝導体を含むことができる。発生器は、熱フィンからの強制対流熱伝達を供給するための手段をさらに備えることができる。この手段は、圧力槽の下のハウジング内に配置することができるファン又はブロアを備えることができる。ファン又はブロアは、空気をフィンの上に上向きに送ることができる。外側圧力槽は、ＰＶコンバーター２６ａ、黒体放射体５ｂ４、リザーバー５ｃ、及びＥＭポンプ・アセンブリ５ｋａのようなセル構成要素を収容及び搭載するための円筒形セクションのようなセクションを含むことができる。セル構成要素を取り付ける及びサポートする接続部は、膨張損傷が回避されるように構成要素とマウント及び支持部との間の熱膨張の異なる速度又は量に対応する手段を備える。マウント及びサポートは、拡張継手（ジョイント）及び拡張可能なコネクタ又はワッシャ及びブッシングのような留め具の少なくとも１つを含むことができる。コネクター及び締結具（ファスナー）は、Ｇｒａｐｈｏｉｌ又はＰｅｒｍａ−Ｆｏｉｌ（Ｔｏｙｏ Ｔａｎｓｏ）のような圧縮可能なカーボン、又は六方晶窒化ホウ素からなるものを含んでもよい。ガスケットは、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｕｌｔｒａ Ｔｅｍｐ ３９１のような耐火酸化物及び高アルミナを含むセラミック・ファイバを含むもののようなテープ又は布、多孔質Ｎｉ Ｃ６ＮＣ（住友電工）のようなＣｏ、Ｎｉ、又はＴｉを含むもののようなＣｅｌｍｅｔ（商標）、圧縮ＭｏＳ２、ＷＳ２、及び本開示の別の材料を含んでよい。１つの実施例において、電気、ガス、センサ、制御、及び冷却ラインは、外側圧力槽５ｂ３ａの底部を貫通することができる。外側圧力槽は、円筒状の及びドームのハウジングと、ハウジングがシールするベースプレート５ｂ３ｂと、を備えていてもよい。ハウジングは、炭素繊維又は被覆された鉄鋼若しくはステンレス鋼を含むことができる。コーティングは、ニッケルメッキを含むことができる。ハウジングは、内部のＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）構成要素（コンポーネント）に容易にアクセスできるように取り外し可能であってもよい。ベースプレート５ｂ３ｂは、電気、ガス、センサ、制御、及び冷却ラインの少なくとも１つのフィードスルーを含むことができる。フィードスルーは、ラインがハウジングに対して電気的に短絡可能である場合には、耐圧性であり電気的に絶縁されていてもよい。１つの実施例において、ＰＶコンバータ冷却システムは、高密度レシーバアレイの三角要素のような要素のコールドプレートへの分岐を有するマニホールドを含む。ベースプレートフィードスルーは、以下のものを含んでよいが、それらは、 ｉ．）点火バス・バーのフィードスルーアセンブリ１０ａ１でベースプレートを貫通する点火バス・バー９及び１０に対するフィードスルー１０ａに更に接続される１０ａ２及びＰＶコンバーター２６ａ出力によって電力を供給される（典型的な点火電圧及び電流は約５０Ｖ ＤＣ及び５０〜１００Ａ）ＤＣ−ＤＣコンバータを更に含むことができるハウジング９０内の点火キャパシタバンクを含むもののような電気的パワー２の源に接続される点火バス・バーコネクタ１０ａ２と、 ｉｉ．）ＥＭパワー・サプライ５ｋ１３に接続され、ＥＭポンプ・バス・バー・フィードスルーでベースプレートを貫通するＥＭポンプ・フィードスルー５ｋ３１にさらに接続されるＥＭポンプ・バス・バー・コネクタ５ｋ３３と、ここで、パワー・サプライ５ｋ１３は、ＰＶコンバーター２６ａ出力により電力が供給される（典型的なＥＭポンプ電圧及び電流は、約０．５〜１Ｖ ＤＣ及び１００〜５００Ａである）ＤＣ−ＤＣコンバータを含んでよく、 ｉｉｉ．）誘導結合ヒーター・アンテナ・フィードスルーアセンブリ５ｍｃと、ここで、そのアンテナは、ＰＶコンバーター２６ａ出力によって電力供給されるＤＣ−ＤＣコンバータ、トランス、少なくとも１つのＩＧＢＴ、及び無線周波数トランスミッタ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）を含んでよい誘導結合ヒーター・パワー・サプライ５ｍによって電力が供給され（典型的な誘導結合ヒータ周波数、電圧、及び電流は、約１５ｋＨｚ、２５０Ｖ ＡＣ又はＤＣ相当、及び１００〜３００Ａ）、 ｉＶ．）水素タンク５ｕ及びアルゴンタンク５ｕ１にそれぞれ接続された水素ガスライン５ｕａ及びアルゴンガスライン５ｕａ１用の貫通部５ｈ１及び５ｈ３と、 ｖ．）熱交換器クーラント・ライン５ｋ１１に接続されたＥＭポンプ・クーラント・ライン３１ｄ及び３１ｅのための貫通部と、ここで、ＥＭポンプ熱交換器５ｋ１のＥＭポンプ・コールドプレート５ｋ１２及びクーラント・ライン５ｋ１１は、２つの熱交換器５ｋ１に跨る１つの部品（ピース）をそれぞれ含んでもよい、 ｖｉ．）ＰＶクーラント・ライン３１ｂ及び３１ｃのための貫通部と、及び ｖｉｉ．）ＰＶコンバーター２６ａからパワーコンディショナ又はインバーター１１０へのパワー・フローの貫通部と、である。３１ｅのような入口クーラント・ラインは、ラジエータ入口ライン３１ｔに接続され、及び、３１ｄのような出口クーラント・ラインは水ポンプ出口３１ｕに接続される。ラジエータ３１に加えて、空気ファン３１ｊ１によって発生器が冷却される。１つの実施例において、ＰＶコンバーター２６ａは、黒体放射体５ｂ４の周りにフィットするように共に固定される下半分半球片及び上半分半球片を備える。ＰＶセルは、それぞれ、ＰＶセル上にウィンドウを含むことができる。ＰＶコンバーターは、ＰＶコンバーター・サポート・プレート５ｂ８１上に載ることができる。サポート・プレートは、黒体放射体又はリザーバーとの接触を避けるために吊り下げられてもよく、外側圧力槽全体の間のガス交換を可能にするために穿孔されてもよい。下半球のような半球は、光をＰＶコンバーターのＰＶセルに反射するための底部のような領域の一部の周りにミラーを備えていてもよい。ミラーは、黒体放射体からの光を受光するための理想的なジオデシック・ドームと、ＰＶ要素から形成され得るそれとの間の如何なるミスマッチにも対処することができる。非理想性は、ジオデシック・ドームを含むＰＶ要素の幾何学的形状に起因して、黒体放射体に関するＰＶ要素のフィッティングの空間的な制限によるかもしれない。
典型的なＰＶコンバーターは、アレイモジュラ三角要素からなるジオデシック・ドームを備えることができ、その各々は、複数の集光ＰＣセル及びバッキング・コールドプレートを含む。要素は、一緒にスナップ（ｓｎａｐ）してもよい。典型的なアレイは、五方十二面体を含んでもよい。典型的なアレイは、６つの五角形及び１６の三角形を含んでもよい。１つの実施例において、ＰＶコンバーター２６ａのベースは、ジオデシックＰＶコンバーター・アレイの三角形ＰＶ要素が適合しない位置に反射体（リフレクタ）を含んでもよい。反射体（リフレクタ）は、入射光をＰＶコンバーターの別の部分の少なくとも１つに反射し、黒体放射体に戻すことができる。１つの実施例において、下半球５ｂ４１のベースからのパワーは、光及び熱の少なくとも１つとして少なくとも部分的に回収される。１つの実施例において、ＰＶコンバーター２６ａは、下半球５ｂ４１のベースの周りにＰＶセルのカラーを備える。１つの実施例において、パワーは、ヒートパイプなどの熱交換器によって熱として収集される。熱は、冷却に使用されてもよい。熱は、冷却を達成するために当業者に知られている吸収冷却機に供給されてもよい。
１つの実施例において、冷却機及び放射体の少なくとも１つのような冷却システムの設置面積は、プール濾過水のような水のようなクーラントが相変化を受けさせることによって、減少させることができる。相変化は、液体から気体を含むことができる。相変化は、ＰＶセルから熱を除去するコールドプレート内で起こり得る。液体から気体への相変化は、マイクロチャネル・コールドプレートのマイクロチャネル内で生じ得る。クーラント・システムは、冷却システム内の少なくとも１つの場所の圧力を低下させるための真空ポンプを含むことができる。相変化は、クーラント・システム内の減圧を維持することによって支援され得る。減圧は、冷却システムの凝縮器セクションで維持されてもよい。ＰＶコンバーター、コールドプレート及びＰＶセルの少なくとも１つは、熱除去を増加させるため、沸騰のような相変化を受けるクーラントに浸漬されてもよい。クーラントは、３Ｍ Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔのような不活性クーラントなどの当該技術分野において既知のものを含むことができる。
一実施例において、クーラント・システムは複数のクーラント・ループを含むことができる。第１のクーラント・ループは、ＰＶセルから熱を直接抽出するか、又はマイクロチャネルプレートを含むものなどのコールドプレートを通して抽出することができる。クーラント・システムは、少なくとも１つの熱交換器を更に備えてもよい。第１の熱交換器は、第１のクーラント・ループから別のクーラント・ループに熱を伝達し得る。クーラントの相変化は、他のクーラント・ループの少なくとも１つ内で発生する場合がある。相変化は可逆的かもしれない。相変化は、環境と熱を交換し、ＰＶコンバーターを冷却するために、所定の流量（フロー・レイト）でクーラントの容量を増加させる場合がある。別のクーラント・ループは、そのクーラントから空気に熱を伝達するヒーター交換器（ｈｅａｔｅｒ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）を備えてもよい。コールドプレートのマイクロチャネルプレート内のクーラントの作動パラメータのような、第１のクーラント・ループ内の所望の作動パラメータ及び所望の熱伝達率（ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｒａｔｅ）を制御するために、流量（フロー）条件、流量（フロー・レイト）、圧力、温度変化、平均温度、及びその他のパラメータのような作動パラメータは、各クーラント・ループ内で制御されてよい。マイクロチャネル内の典型的な条件は、約１０℃〜２０℃のクーラントの温度変化範囲、約５０℃〜７０℃の平均温度、及び乱流を回避した層流である。
冷却システムのサイズを小さくするための実施例において、第１のクーラント・ループは、４０℃から９０℃のようなＰＶセル性能の大幅な低下なしに、可能な限り高い温度のような高温で作動してもよい。クーラントの温度差は、別のクーラント・ループ内よりも第１のループ内の方が小さいかもしれない。典型的な実施例において、第１のループ内のクーラントの温度差は約１０℃であるかもしれないが、ここで、第２のループのような別のループ内のクーラントの温度差は、約５０℃のように、より高くなるかもしれない。典型的な対応する温度範囲は、それぞれ８０℃〜９０℃及び４０℃〜９０℃である。熱伝達を増やして冷却システムのサイズを小さくするために、少なくとも１つの冷却ループで相変化が起きてもよい。
一実施例において、ＰＶセルを冷却するマイクロチャネル・プレートは、熱交換器、ヒートパイプ、熱伝達ブロック、クーラント・ジェット、及び、蒸留水又は脱イオン水のような不活性クーラント又は３Ｍ Ｆｌｕｏｒｉｎｅｒｔ、Ｒ１３４ａ、又はＶｅｒｔｒｅｌ ＸＦのような誘電性液体を含むもののようなクーラント・バス の少なくとも１つで置き換えられてもよい。水クーラントの場合、クーラント・システムは、水が過度に腐食的であるのを防ぐために水浄化又は処理システムを更に備えてもよい。クーラントは、銅のための技術分野で知られているような防食剤を含んでもよい。ラジエータは、腐食に耐性のあるステンレス鋼、銅、又はアルミニウムの少なくとも１つを含んでもよい。クーラントは、ダウサーム（Ｄｏｗｔｈｅｒｍ）、エチレングリコール、アンモニア、及びメタノール及びエタノールの少なくとも１つのようなアルコール の少なくとも１つのような不凍液を含んでもよい。クーラントが凍結するのを防ぐために、セルは、連続的に稼働させてもよい。クーラント・システムは、水が凍結するのを防ぐためにヒーターを備えてもよい。ＰＶセルは、クーラント・バスに浸されてもよい。ＰＶセルは、光が当たっていない側からクーラント・バスに熱を伝達してもよい。クーラント・システムは、少なくとも１つのポンプを含んでもよいが、ここで、クーラントは、冷却システムのある場所で熱を吸収し、及び、別の場所でそれを排除するために、循環させてもよい。ＰＶセルは、より高い作動温度及びより高い温度範囲の少なくとも１つの条件下で作動することができ、それにより冷却システムのサイズを縮小することができる。クーラント・システムは、ＰＶセルからの熱の伝達により相変化が生じる凝縮器を備えてもよい。クーラント・システムは、加圧されて、大気圧で、又は大気圧未満であり得る。圧力を制御して、クーラントの沸点温度を制御することができる。圧力下で作動するクーラント・システムは、入口及び出口を有するポンプと、クーラントを低圧ポンプの入口側に戻す圧力ブローオフバルブ（ｂｌｏｗ−ｏｆｆ ｖａｌｖｅ）とを備えてもよいが、ここで、ラジエータ又は冷却機のような熱交換器への出口を通してポンピングされる。冷却機の場合、冷却されたクーラントは、温度を下げ、熱伝達率を上げるためクーラントＰＶ間の温度差を大きくするために、再循環されてもよい。冷却されたクーラントは、熱を受け取るためにＰＶセル−クーラント熱伝達インターフェースに更にポンプで送られてもよく、それによりクーラントは沸騰するかもしれない。クーラント・システムは、臨界熱流束、即ち、冷却面が連続的に濡れなくなるほど十分な蒸気が形成されるポイントよりも低い熱流（ヒート・フロー）で作動してもよい。クーラントは、サブクールされた沸騰（ｓｕｂ−ｃｏｏｌｅｄ ｂｏｉｌｉｎｇ）下で作動してもよい。ラジエータのような対応する熱交換器における大きなクーラント−大気熱勾配により熱伝達率（ｈｅａｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｒａｔｅ）を最大化するところ、サブクールされた沸騰（ｓｕｂ−ｃｏｏｌｅｄ ｂｏｉｌｉｎｇ）を維持する温度でＰＶセルは作動してもよい。典型的なＰＶ作動温度は１３０℃である。このシステムは、膜沸騰を防ぐために操作されてもよい。ホットクーラント及び周囲大気の間の熱交換器は、自動車のラジエータ設計を有するもののようなラップアラウンドラジエータ（ｗｒａｐ−ａｒｏｕｎｄ ｒａｄｉａｔｏｒ）のようなラジエータを備えてもよい。熱交換器は、空気を移動させるための少なくとも１つのファンを備えていてもよい。ファンは中央に配置されてもよい。セルもまた中央に配置されてもよい。
ＰＶセルは、銅プレートのようなヒートシンクのような熱伝達媒体に取り付けられてもよい。銅プレートは、熱伝達接触面積を増加させるため、熱を伝達しクーラントをインターフェイスする、熱交換器、ヒートパイプ、及び熱伝達ブロックの少なくとも１つのような熱伝達手段の少なくとも１つをインターフェイスするかもしれない。熱伝達手段は、熱を放射状に広げるかもしれない。クーラントは、熱伝達を増加させるために相変化を受けるかもしれないが、それにより、クーラント・システムのサイズが縮小されるかもしれない。熱伝達のための表面積を増加させるために、熱伝達手段をピンでコーティングしてもよい。クーラント・システムは、クーラントを凝縮する手段と、少なくとも１つのクーラント循環ポンプ及び加圧されるかもしれないラジエータのようなクーラント及び周囲の間の熱交換器のような熱除去システムと、を含んでもよい。一実施例において、ＰＶコンバータの半径、ＰＶクーラント・システムの熱交換器、ヒートパイプ、又は熱伝達ブロックの少なくとも１つの半径のようなＰＶセル・クーラント・システムの半径 の少なくとも１つは、ＰＶセルを効率的に冷却するためにＰＶセルから周囲に移動させられる熱流束負荷（ｈｅａｔ ｆｌｕｘ ｌｏａｄ）を減少させるように増加させられてもよい。ＰＶコンバーターは、黒体放射体５ｂ４から等しい距離を維持する形状を備えてもよい。黒体放射体は球形であってもよく、ＰＶコンバーターは、均一な照射強度を含み得るＰＶに入射する所望の光強度を達成するように、黒体放射体から一定の距離を有してもよい。
一実施例において、ＰＶコンバータ冷却システムは、ＰＶセルの背面にヒートシンク及びボイラープレートを備えるヒートシンク・スタッド付き球面沸騰面を備えるクーラント・リザーバーを含む球状マニホルドを備えてもよい。熱伝達のための表面積を増やすために、ボイラープレートは、ピンをコーティングされてもよい。クーラントは、少なくとも１つのポンプで流されてもよい。この流れ（フロー）は、クーラント・リザーバーの底部で少なくとも１つの出口及びトップで少なくとも１つの入口からの球状の流れ（ｓｐｈｅｒｉｃａｌ ｆｌｏｗ）を含んでもよい。加熱されたクーラントは、ラジエータを介してポンプで送られ、冷却されてリザーバーに戻されてもよい。別の実施例において、クーラントは、ＰＣセルの背面に接着され、ＰＶセルから熱を受け取るボイラープレート内のチャネルを通してポンプで送られてもよい。
熱伝達プレート又は要素は、焼結金属粒子を含むものに対する多孔質金属表面コーティングを含んでもよい。表面は、相互接続された通路のパターンを特徴とする多孔質層構造を提供してもよい。通路は、蒸気核形成のための多数の安定したサイトを提供するため正しくサイズ設定されており、それ故に、表面及びクーラントの間の温度における所定の差に対して、熱流束が大幅に増加する（１０倍にもなる）。表面コーティングはまた、臨界熱流束（ｃｒｉｔｉｃａｌ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ）（ＣＨＦ）も増加させるかもしれない。表面は、核形成のためのマイクロ・キャビティを形成する導電性マイクロ多孔性コーティングを含んでもよい。典型的な表面は、焼結銅マイクロ多孔性表面コーティングを含む（ＳＣＭＰＳＣ、Ｊｕｎら、Ｎｕｃｌｅａｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、２０１６年を参照）。表面増強アプローチは、表面積を更に増加させるために、短いピン（多孔質コーティングも）と組み合わせて使用されてもよい。多孔性のコーティングされたピン又はスタブ（ｓｔｕｂｓ）のような表面積の強化策を施してもよい。典型的な実施例において、銅のような多孔質の表面積強化を備えるスタブ（ｓｔｕｂｓ）は、銅プレートのような熱伝導プレートの背面に施されてもよい。
ラジエータからの戻り流れ（リターン・フロー）は、ボイラープレートの表面で対流を提供するように構成されてもよい。複数の入口は、バルク旋回運動を供給するため、球形又は円筒形のクーラント・リザーバーの壁の上に接線方向に角度をつけられた複数の入口ジェットに、クーラント流れ（フロー）を分割してもよい。この動きは、表面で対流沸騰を引き起こすかもしれず、このことは、核生成サイトから蒸気の泡を取り除き、ＣＨＦを抑制する。一実施例において、有機液体、冷媒、及び熱伝導流体のような、より小さい表面張力を有する流体に対して、強化された核生成サイトの存在下での沸騰が増加することができるので、水以外のクーラントが使用されてもよい。クーラントは、非加圧システムの飽和（Ｐ−Ｔ）状態に基づいて選択されてもよい。温度の均一性を達成し、ＰＶエレメントに渡るクーラントへの対流コンダクタンスにおける変化に合わせる実施例において、各エレメントは同じマイクロチャネル・ヒートシンクで冷却されてもよい。
一実施例において、ＰＶコンバータ２６ａは、複数の三角形の受信ユニット（ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｕｎｉｔｓ）（ＴＲＵ）を備えてもよく、各ユニットは、前面集光型光起電力セルのような複数の光起電力セル、取付プレート、及び取付板の背面のクーラーを備える。クーラーは、マルチチャネルプレート、クーラントの相変化をサポートする表面、及びヒートパイプの少なくとも１つを備えてもよい。三角形の受信ユニットは、少なくとも部分的なジオデシック・ドームを形成するために、互いに接続されもよい。ＴＲＵは、電気接続、バス・バー、及びクーラント・チャネルの少なくとも１つの相互接続を更に含んでもよい。一実施例において、受信ユニット及び接続のパターンは、冷却システムの複雑さを軽減する形状を備えてもよい。ジオデシック球形ＰＶコンバーターの三角形の受信ユニットの数のような、ＰＶコンバーター構成要素（コンポーネント）の数は、減らされてもよい。ＰＶコンバーターは、複数のセクションを備えてもよい。それらのセクションは、黒体放射体５ｂ４の周りに部分的なエンクロージャを形成するために一緒に結合してもよい。ＰＶコンバーター及び黒体放射体の少なくとも１つは、多面体であってもよいが、ここで、黒体放射体及び受信ユニットの表面は、幾何学的にマッチしてもよい。そのエンクロージャは、三角形、正方形、長方形、円筒形、又は他の幾何学的単位の少なくとも１つによって形成されてもよい。黒体放射体５ｂ４は、ＰＶコンバータのユニットを照射するために、正方形、球、又は他の望ましい幾何学の少なくとも１つを備えてもよい。典型的な実施例において、エンクロージャは、球形又は正方形であってもよい黒体放射体５ｂ４の周りに５つの正方形ユニットを備えてもよい。エンクロージャは、黒体放射体のベースからの光を受信する受信ユニットを更に備えてもよい。ベースユニットの形状は、光の収集を最適化するものであってもよい。エンクロージャは、正方形と三角形の組み合わせを含んでもよい。エンクロージャは、部分的な又は存在しない底部正方形に接続された４つの正方形及び三角形の交互のペアを含む少なくとも一部の下部セクションに接続された、中央セクションとして６つの正方形に接続された、４つの正方形及び三角形の交互のペアを含む上部セクションに接続された、トップ正方形を含んでもよい。
光起電力コンバーターのジオデシック高密度受信アレイの三角形要素の概略図は、図２Ｉ１３３において示される。ＰＶコンバータ２６ａは、黒体放射体５ｂ４からの光を電気に変換することができる複数の集光型光起電力セル１５からそれぞれ構成される三角形要素２００からなる高密度受信アレイを備えてもよい。ＰＶセル１５は、ＧａＡｓ Ｎウェーハ上のＧａＡｓ Ｐ／Ｎセル、ＩｎＰ上のＩｎＡｌＧａＡｓ、及びＧａＡｓ上のＩｎＡｌＧａＡｓの少なくとも１つを含んでもよい。各セルは、少なくとも１つの接合部を備えてもよい。三角形要素２００は、スタンピングされたコバールシート（ｓｔａｍｐｅｄ Ｋｏｖａｒ ｓｈｅｅｔ）を含むもののようなカバー本体２０３と、圧入チューブ（ｐｒｅｓｓ ｆｉｔ ｔｕｂｅｓ）を含むもののようなホットポート（ｈｏｔ ｐｏｒｔ）２０２及びコールドポート（ｃｏｌｄ ｐｏｒｔ）２０４と、及び、隣接する三角形要素２００を接続するためのスタンピングされたコバールシート（ｓｔａｍｐｅｄ Ｋｏｖａｒ ｓｈｅｅｔ）を含むもののような取り付けフランジ２０３と、を含んでよい。
熱的パワー源を含む実施例において、熱交換器２６ａは、図２Ｉ１３３に示される三角形要素２００のような複数の熱交換器要素２００を含み、各々が、ホットクーラント出口２０２及びより冷たいクーラント入口２０４、及び、黒体放射体５ｂ４からの光を吸収する及びその要素を通って流されるクーラントに熱としてのパワーを移動させる手段を含む。クーラントの入口及び出口の少なくとも１つは、共通の水マニホールドに取り付けられてもよい。図２Ｉ１０８−２Ｉ１０９の実施例に示されるように、熱交換器システム２６ａは、クーラント・ポンプ３１ｋと、クーラント・タンク３１ｌと、及び、ラジエータ３１及びそのラジエータを通る空気の流れ（エアフロー）を備える負荷にホットエアを供給する空気ファン（エアファン）３１ｊ１のような負荷熱交換機と、を更に備える。ジオデシック形状に加えて、当技術分野で知られているような他の形状の熱交換器も、本開示の範囲内にある。典型的な立方体形状が図２Ｉ１３４から２Ｉ１３８に示されており、それぞれ熱負荷に向かうホットクーラント入口及び低温（コールド）出口ライン３１ｂ及び３１ｃを示しているが、ここで、モジュール式フラットパネル熱交換器要素２６ｂは、ＰＶセル１５に不在である。熱交換器２６ａは、熱伝達、サイズ、パワー要件、単純さ、及びコストの少なくとも１つを最適化する所望の形状を有してもよい。一実施例において、熱交換器システム２６ａの面積は、受け取られたパワー密度が所望のものであるように、黒体放射体５ｂ４の面積に合わせて拡大縮小される。
少なくとも１つの受信ユニットは、ＰＶセルで覆われた受信ユニットの他の場所又は他の受信ユニットへと、直接的に又は間接的に、黒体放射を反射するミラーで置き換えられて若しくは部分的に置き換えられてもよい。受信ユニットは、ＰＶが存在しない領域をミラーで覆うことができるところ、球状黒体放射体５ｂ４の場合において、中央の円形領域のような最適な高輝度照明領域にＰＶセルが配置されてもよい。同様の量の放射線を受け取るセルは、セルが直列に接続されてもよいところ、所望のマッチング電流の出力を形成するように接続されてもよい。正方形の受信ユニットのようなより大きな面積の受信ユニットを含むエンクロージャーは、対応するクーラー又は熱交換機２６ｂ（図２Ｉ１３４−２Ｉ１３８）を含んでもよい。正方形のような各受信ユニットのクーラー又は熱交換器２６ｂは、少なくとも１つのクーラント入口及び１つのクーラント出口を含むクーラント・ハウジングと、通路を備えるプレートのようなフローダイバータバッフル（ｆｌｏｗ ｄｉｖｅｒｔｅｒ ｂａｆｆｌｅ）のような少なくとも１つのクーラント分配構造と、及びＰＶセル取付プレートの上に取り付けられた複数のクーラント・フィンと、を含んでもよい。フィンは、銀、銅、又はアルミニウムなどの高熱伝導性材料で構成されていてもよい。フィンの高さ、間隔、及び分布は、ＰＶセル領域全体で均一な温度を実現するように選択できる。クーラーは、熱エポキシによって取り付けプレート及びＰＶセルの少なくとも一方に取り付けられてもよい。ＰＶセルは、クローバーガラス又はウィンドウで前面側（照明側）を保護できる。一実施例において、受信ユニットを備えるエンクロージャは、圧力槽を備えてもよい。圧力槽の圧力は、反応セル・チャンバー５ｂ３１内部の溶融金属蒸気圧の内圧を少なくとも部分的に均衡させるように調整されてもよい。
一実施例（図２Ｉ１４３）において、光パワー束（フラックス）の半径の二乗依存性に基づいて光強度を減少させるため、ＰＶコンバーターの半径は、黒体放射体の半径に対して増加させてもよい。その代わりに、ＰＶセル１５に入射光を部分的に反射する、及び、更にその光の一部を一連のもの（シリーズ）の次のメンバーへと伝達する、黒体放射体光線経路（図２Ｉ１３２）に沿った一連（シリーズ）の半透明ミラー２３を含む光分配システムによって、光強度は減少させられてもよい。光分配システムは、放射経路、ジグザグ経路、又は一連のＰＶセル及びミラーを積み重ねて所望の光強度分布と変換を達成するのに便利な他の経路に沿って、光強度を減らすミラーを備えてもよい。一実施例において、黒体放射体５ｂ４は、対応するＰＶセルと組み合わせた一連のミラー、レンズ、又はフィルタを含む光分配及びＰＶ変換システムに結合される幾何学形状を有してもよい。典型的な実施例において、黒体放射体は正方形であり、直線的な光分配及びＰＶ変換システムの幾何学的形状にマッチすることができる。
冷却システムのパラメーターは、発生器のコスト、性能、及びパワー出力を最適化するために選択されてもよい。典型的なパラメーターは、クーラントのアイデンティティ、クーラントの相変化、クーラント圧力、ＰＶ温度、クーラント温度及び温度範囲、クーラント流量（フロー・レイト）、黒体放射体の半径に対するＰＶコンバーター及びクーラントシステムの半径、及び、ＰＶセルを通過するとき変換できなかった光をリサイクルするため又はＰＶによって電気に変換できなかったＰＶ入射光の量を減らすため、ＰＶの前面又は背面にある光リサイクル及び波長帯域選択フィルター又はリフレクタ、である。典型的なクーラント・システムは、以下のものの少なくとも１つを実行するシステムであるが、それらは、 ｉ．）ＰＶセルで蒸気（ｓｔｅａｍ）を形成し、蒸気を輸送し、蒸気を凝縮して周囲との交換界面で熱を放出すること、 ｉｉ．）ＰＶセルでストリーム（ｓｔｒｅａｍ）を形成し、それを凝縮して液体に戻し、ラジエーターなどの周囲との熱交換器で単相から熱を排除すること、及び ｉｉｉ．）マイクロチャネル・プレートを使用してＰＶセルから熱を除去し、周囲との熱交換器で熱を除去することである。クーラントは、ＰＶセルの冷却中に単相のままであってもよい。
ＰＶセルは、コールドプレートに取り付けられてもよい。熱は、クーラント導管又はクーラント・パイプによって冷却マニホールドへとコールドプレートから除去することができる。マニホールドは、ＰＶコンバーターの垂直又はｚ軸に沿って間隔を空けられるかもしれないＰＶコンバーターの周りを囲む複数のトロイダル・パイプを含んでもよく、及び、そこから出るクーラント導管又はクーラント・パイプを含んでもよい。
黒体放射体は、反応セル・チャンバー５ｂ３１を構成するように共にシールする複数のピースを含むことができる。複数の小片は、下半球５ｂ４１と上半球５ｂ４２とを含むことができる。他の形状も本開示の範囲内である。２つの半球はシール５ｂ７１で共に締結するかもしれない。シールは、フランジ、少なくとも１つのガスケット５ｂ７１、及びクランプ及びボルトのような締結具の少なくとも１つを含むことができる。シールは、Ｐｅｒｍａ−Ｆｏｉｌ（東洋タンソ）のようなグラファイトガスケット、グラファイト又はＷボルト及びナットのような耐火ボルトを含み、ここで、Ｗボルト及びナットのような金属ボルト及びナットは、Ｗのようなボルト及びナット金属とカーボンとの間の熱膨張の異なる係数を補償するため、グラファイト又はＰｅｒｍａ−Ｆｏｉｌガスケットを更に含んでもよい。黒体放射体５ｂ４１の下半球及びリザーバー５ｃは、接合されてもよい。接合は、密封フランジ、ねじ継手、溶接継手、接着継手、又は本開示のもののような或いは当業者に既知の他の継手、を含み得る。シールは、シーラントによって形成された接着又は化学結合されたシールを含んでもよい。典型的なグラファイト接着剤は、Ａｒｅｍｃｏ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ｉｎｃ．のＧｒａｐｈｉ−Ｂｏｎｄ ５５１ＲＮグラファイト接着剤及びＲｅｓｂｏｎｄ ９３１バインダーを備えるＲｅｓｂｏｎｄ ９３１パウダーである。接着されたカーボン・セクションは、化学的なカーボン結合を形成するため、熱処理されてもよい。結合は、各ピースの構造と同じ又は類似していてもよい。結合は、黒鉛化を含んでもよい。一実施例において、上半球及び下半球のような２つの部品（ピース）は、ねじ切り及びねじ込み及び接着の少なくとも１つを行うことができる。接合部は、接触面積を増加させるために、舌部−溝部（ほぞ）結合されてもよい。
１つの実施例において、下半球５ｂ４１及びリザーバー５ｃは、単一部品（ピース）を含むことができる。リザーバーは、開示の１つ又は当業者に知られているようなジョイントによって取り付けられる底部プレートを備えることができる。その代わりに、底部プレート及びリザーバー本体は、下半球を有する１つのピースをさらに含む１つのピースを備えることができる。リザーバー底部プレートは、リザーバー・サポート・プレート５ｂ８に接続され、リザーバー５ｃをサポートするために外側圧力槽５ｂ３ａの壁に接続され得る。ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６及びノズル５ｑは、スウェージロック型及びＶＣＲ型継手５ｋ９、及びスウェージロック型ジョイントＯ−リング５ｋ１０（図２Ｉ６９）、の少なくとも１つのような機械的フィッティングのようなジョイントを用いてリザーバー５ｃの底部プレートに貫通接続することができる。１つの実施例において、上半球５ｂ４２、下半球５ｂ４２、リザーバー５ｃ、リザーバー５ｃの底部プレート、及びＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、ノズル５ｑ、及びコネクタ５ｋ９ の少なくとも１つは、Ｗ、Ｍｏ、及びカーボンのうちの少なくとも１つを含む。カーボン・ライザー又は噴射器チューブ及びノズルのような曲げ部を有するもののようなカーボン・チューブ構成要素は、鋳造によって形成することができる。１つの実施例において、上半球５ｂ４２、下半球５ｂ４１、リザーバー５ｃ、及びリザーバー５ｃの底部プレートはカーボンを含む。１つの実施例において、リザーバー及び黒体放射体のようなカーボン・セル部品（パーツ）は、ライナを備えることができる。ライナは、カーボン表面などの下にある表面が腐食するのを防ぐことができる。ライナーは、耐火性材料シート又はメッシュの少なくとも１つを含むことができる。ライナーは、Ｗ箔（ホイル）又はメッシュ又はＷＣシートを含むことができる。
その箔（ホイル）はアニールされてもよい。１つの実施例において、黒体放射体の内部、リザーバー、及びＶＣＲ型取付具のようなグラファイト・セル構成要素のライナは、熱分解グラファイト、炭化ケイ素、又は本開示の別のコーティング又は当技術分野で知られているような炭素浸食を防止するコーティングを含むことができる。コーティングは、コーティング上に高いガス圧を適用し維持することにより、高温で安定化され得る。
セル構成要素のコーティングを含む実施例において、炭素のようなコーティング及び基板の少なくとも１つは、熱膨張係数がマッチするように選択されてもよい。
一実施例において、一対の電極のうちの少なくとも一方の電極は液体電極８を含む。一実施例において、電極は液体電極と固体電極を含むことができる。液体電極は、電磁ポンプ噴射器の溶融金属流（ストリーム）を含むことができる。点火システムは、回路を完成させるため、溶融金属を固体電極上に噴射する電磁ポンプを含むことができる。点火回路の完成は、電源２からの電流の流れに起因して点火する可能性がある。固体電極は、溶融電極から電気的に絶縁されていてもよい。電気絶縁は、リザーバー５ｃの側壁などのその貫通部における固体電極の電気絶縁コーティングによって提供されてもよい。固体電極は、負の電極を備えてもよく、液体電極は、正の電極を含んでもよい。液体の正の電極は、正の電極における高い反応からの高熱による正の電極の溶解の可能性を排除することができる。固体電極は、鍛錬Ｗを含んでもよい。電極は、ＷＣ、ＨｆＣ、ＺｒＣ、及びＴａＣの１つなどの炭化物、ＺｒＢ２などのホウ化物、並びに、１８００℃まで機能するかもしれないＺｒＣ−ＺｒＢ２及びＺｒＣ−ＺｒＢ２−ＳｉＣ複合物（コンポジット）などの複合物のうちの少なくとも１つなどの導電性セラミックを含むことができる。導電性セラミック電極は、スリーブ又はカラーなどのコーティング又は被覆を含むことができる。
１つの実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、少なくとも２つの液体電極を含むように交差する少なくとも２つの溶融金属流（ストリーム）を生成する少なくとも２つのＥＭポンプ噴射器を備える。ＥＭポンプの対応するリザーバーは、吐出された溶融金属流（ストリーム）が交差するように、垂直から逸脱するノズルを有して、垂直であってもよい。各ＥＭポンプ噴射器は、交差点で金属流（ストリーム）を通って電流が流れるように、逆極性の電気的パワーの源に接続されてもよい。電気的パワーの源２の正の端子は、１つのＥＭポンプ噴射器に接続され、負の端子は、他のＥＭポンプ噴射器に接続されてもよい。点火電気接続は、点火電磁ポンプ・バス・バー５ｋ２ａを含むことができる。電気的パワーの源２は、ＥＭポンプ電源（パワー・サプライ）との実質的な電気的干渉を回避しつつ、点火プロセスに電圧及び電流を供給することができる。電気的パワーの源２は、フローティング電圧電源（パワー・サプライ）及びスイッチング電源（パワー・サプライ）の少なくとも１つを含むことができる。電気的接続は、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、伝熱ブロック５ｋ７、及びＥＭポンプ・バス・バー５ｋ２のなくとも１つのようなＥＭポンプの導電性構成要素にあってもよい。各伝熱ブロック５ｋ７は、Ｗ又はＭｏ粉末などの金属粉末などの導電性ペーストによってポンプ・チューブ５ｋ６に熱的に結合されてもよい。点火パワーは、電気的パワーの源２及び各セットの伝熱ブロック５ｋ７の間に、逆極性の良好な電気的接続が確立されるように、各セットの伝熱ブロック５ｋ７に接続されてもよい。熱伝達ブロックは、点火パワーからの熱を伝熱ブロックに沿って分配することができる。電気アーク及び加熱による損傷を防止するために、ノズルを液体金属に浸漬して実行することができる。ＥＭポンプ電流コントローラーのようなＥＭポンプ・コントローラー及びリザーバー溶融金属レベルセンサを含むレベル制御システムは、浸漬ノズルからの噴射が浸漬レベルによって大幅に変更されないように、妥当な許容範囲内にリザーバー溶融金属レベルを維持し、そして、レベル制御システムは、浸漬レベルのために調整するためＥＭのポンピングを制御する。ＥＭポンプは、噴出した溶融金属が重力に逆らって移動する流れ（ストリーム）を形成できるように、浸漬ノズル５ｑから金属を送り出すことができる。流れ（ストリーム）は、二重（デュアル）溶融金属噴射器を含むＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）実施例の対向する流れ（ストリーム）と交差するように向けられてもよい。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、少なくとも１つの溶融金属流（ストリーム）デフレクターを備えてもよい。浸漬電極流（ストリーム）などの少なくとも１つの流れ（ストリーム）は、流れ（ストリーム）デフレクターに向けられてもよい。流れ（ストリーム）デフレクターは、二重（デュアル）溶融金属噴射器の実施例の対向する流れ（ストリーム）と交差するように、流れを再方向付けすることができる。デフレクタは、炭素、タングステン、又は本開示の別のような耐火材料を含んでもよい。デフレクタは、黒体放射体５ｂ４１の下半球の延長部又は突出部などの反応セル・チャンバー５ｂ３１の延長部を備えてもよい。デフレクタは、電気絶縁体を備えてもよい。絶縁体は、デフレクターを電気的に絶縁する。
少なくとも１つの浸漬ノズルを備えた二重（デュアル）溶融金属ＥＭポンプ噴射器の実施例（図２Ｉ１３９−２Ｉ１４７）において、少なくとも１つのリザーバーと、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１の対応するノズルセクションとは、溶融した流れ（ストリーム）が、傾斜していない場合よりも中心に向かって方向付けられるように、傾斜させられてもよい。傾斜リザーバーは、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋの傾斜ベースプレートを備えてもよい。リザーバー・サポート・プレート５ｂ８は、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋの傾斜したベースプレートをサポートするため、マッチングする傾斜を備えてもよい。その代わりに、リザーバー５ｃ、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋ、及び、磁石５ｋ４及び磁気冷却５ｋ１を含むＥＭポンプ５ｋａの少なくとも１つは、リザーバー５ｃのトップで内向きの傾斜を引き起こすように、ＥＭポンプ５ｋａのベースの中心から離れるように傾けられてもよい。リザーバー・サポート・プレート５ｂ８は、傾斜したリザーバーとＥＭポンプ・アセンブリ５ｋａをサポートするためのマッチング傾斜を備えてもよい。リザーバー・チューブ５ｃのトップは、黒体放射体５ｂ４１の下半球との平らな結合の床に対して適合する角度で切断されてもよい。その代わりに、黒体放射体５ｂ４１の下半球は、黒体放射体５ｂ４からリザーバー５ｃへの熱勾配を与えるため、下半球５ｂ４１から延びるスリップナット・コネクタのようなコネクタ及び傾斜カラーを含む対応する傾斜結合を含んでもよい。スリップナット継手５ｋ１４の典型的な実施例において、
リザーバー５ｃは、窒化ホウ素を含み、下半球５ｂ４１スリップナット・コネクタはカーボンを含み、ナットはカーボン（炭素）を含み、ガスケット５ｋ１４ａはカーボンを含むが、ここで、グラファイトとＢＮの熱膨張係数は、熱サイクル可能なシールを実現するように選択される。一実施例において、カーボン（炭素）部品とＢＮ部品はマッチする熱膨張係数を有するか、又はＢＮの熱膨張係数は、同様に圧縮継手を含むように、炭素部品の熱膨張係数よりわずかに大きい。熱膨張がカーボン部品の引張強度を超えないように、ガスケットが圧縮される場合がある。圧縮は可逆的であり、熱サイクルを可能にする。
入口ライザの高さと位置は、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の動作中にノズルの浸漬を維持するように選択できる。入口ライザは、開放端チューブを備えてもよいが、ここで、溶融金属のレベルがチューブ開口部の高さのレベルに近くなるまで、チューブへの流れが生じる。チューブ端の開口部は、溶融金属レベルに対してマッチング傾斜で切断されてもよい。チューブ開口部のサイズは、二重（デュアル）溶融金属噴射器システムの２つのリザーバー間のレベル制御の安定性を維持するため、内向きの流量（フロー・レイト）を抑制又は減衰させるように、選択されてもよい。チューブ開口部は、メッシュなどの多孔性カバーを備えて、流れの絞りを実現してもよい。ＥＭポンプ・レイトは、相対的なレベルの安定性を維持するため、レベル制御を抑制ししてもよい。ＥＭポンプ・レイトはＥＭポンプ電流を制御することで調整されてよいが、ここで、チューブ開口絞り及びダイナミック電流調整範囲は、他方に対してわずかに斜めであるもののような実施例に対する流れ（ストリーム）の相対的な安定性及びアライメントを達成するのに十分である。
入口ライザは、ＥＭポンプ・アセンブリ・ベースに取り付けられたホルダー内又はホルダー上に挿入できるＢＮチューブなどの耐火性電気絶縁体で構成できる。典型的な実施例において、ホルダは、ＥＭポンプ・アセンブリ・ベースに取り付けられたＭｏ又はＳＳなどのより短い金属チューブを含む。トップ−スロット付きＢＮチューブなどの入口ライザは、止めネジなどの締め付け具又は圧縮継手によって、ホルダー内の所定の位置に保持できる。入口ライザは、入口ライザ及びとホルダーの両方の端に適合するカプラーによってホルダーに接続できる。一実施例において、入口ライザはカーボン（炭素）を含むことができる。ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋへのカーボン入口ライザ接続は、ねじ及び溶接の少なくとも１つなどの留め具によって、ＥＭポンプ・アセンブリのベースに固定され得るチューブ・ホルダなどのホルダへのねじ山及び圧縮フィッティングのうちの少なくとも１つを備え得る。チューブ・ホルダーなどのホルダーは、入口ライザ・ホルダーと反応しない材料を含んでもよい。カーボン入口ライザーを固定するための典型的なホルダーは、ニッケル又はレニウムチューブなどの炭化物反応に耐性があるチューブ、又はＳＳ ６２５又はヘインズ（Ｈａｙｎｅｓ）２３０を含むものなどの炭化に耐性があるＳＳチューブを含む。カーボン（炭素）チューブなどの入口ライザ・チューブは、動作中に溶融金属で被覆される場合があり、溶融金属は、反応プラズマによる侵食からチューブを保護する場合がある。
一実施例において、入口ライザー・チューブ５ｑａ、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１のノズルセクション、及びノズル５ｑの少なくとも１つは、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｒｈ、又はＩｒなどの耐火性貴金属、或いはＭｇＯ（ＭＰ ２８２５℃）、ＺｒＯ２（ＭＰ ２７１５℃）、Ｈ２Ｏに対して安定なマグネシアジルコニア、ジルコン酸ストロンチウム（ＳｒＺｒＯ３ ＭＰ ２７００℃）、ＨｆＯ２（ＭＰ ２７５８℃）、二酸化トリウム（ＭＰ ３３００℃）などの耐火性酸化物、又は本開示の別のものの酸化に対して安定な耐火性材料を含んでもよい。入口ライザー・チューブ５ｑａ、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１のノズルセクション、ノズル５ｑなどのセラミックポンプ噴射器部品（パーツ）は、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋの近く又はその場で、金属ＥＭポンプ入口又は出口に固定できる。留め具は、本開示の１つを含んでもよい。留め具は、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋの近く又はその場で金属ＥＭポンプ入口又は出口にろう付けされた、ネジ付き又は金属化してネジ付きのセラミック部品、ネジ付きポンプ構成部品、及び金属化セラミック部品（パーツ）の少なくとも１つを含み得る。金属化は、ニッケル又は耐熱金属などの酸化しない金属を含んでもよい。留め具は、フレア・フィッティングを備えてもよい。セラミック部品（パーツ）は、円錐形であってもよいフレアを含んでもよいし、平坦であってもよい。ファスナのオス（雄）部分は、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋのベースに取り付けることができる。フレア・フィッティングのオス（雄）部分は、金属製のねじ付きカラーと、マッチするねじが締まると雄型パイプ・セクションにセラミック部品のフレアを締結する雌ねじ付きカラーと組み合わされる雄型パイプ・セクションと、を備えてもよい。留め具は、Ｇｒａｐｈｏｉｌ又はＰｅｒｍａ−Ｆｏｉｌ（Ｔｏｙｏ Ｔａｎｓｏ）ガスケットなどのガスケットを更に備えてもよい。
ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋなどの金属部品は、ガスケットと反応しないニッケルなどの材料を含んでもよい。嵌合するねじ部によって形成される空隙には、不活性材料を充填して、溶融銀の浸透などの溶融金属を防ぎ、熱膨張と熱収縮から圧力を緩和する手段として機能する。パッキングは、Ｇｒａｐｈｏｉｌ又はＰｅｒｍａ−Ｆｏｉｌ（Ｔｏｙｏ Ｔａｎｓｏ）などの開示の１つなどのガスケット材料を含んでもよい。典型的な実施例において、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋの基部へのセラミックチューブの留め具は、如何にのものの少なくとも１つを含むことができるが、それらは、 （ｉ）セラミックパーツとＥＭポンプアセンブリ５ｋｋパーツスレッドと、 （ｉｉ）セラミックパーツの金属化と、ＥＭポンプアセンブリの近く又はその場の金属ＥＭポンプの入口又は出口への金属のねじ込み又はろう付け（アルミナは、金属化及びろう付けされる一般的な材料である）と、 （ｉｉｉ）セラミック・チューブを備えたフレア・フィッティングと、であるが、ここで、各チューブは円錐形又は平坦なフレア端と、ＥＭポンプ・アセンブリ・ベースプレートに溶接されたねじ付きカラーに取り付けるためのねじ付き金属スリップオーバー雌型カラー（ｔｈｒｅａｄｅｄ ｍｅｔａｌ ｓｌｉｐ−ｏｖｅｒ ｆｅｍａｌｅ ｃｏｌｌａｒ）を備えているが、フレア・フィッティングは、Ｇｒａｐｈｏｉｌ又はＰｅｒｍａ−Ｆｏｉｌ（Ｔｏｙｏ Ｔａｎｓｏ）ガスケットを更に含むことができ、ＥＭポンプアセンブリは、炭素及び水との反応を防ぐためにニッケル金属部品を含むことができる。雄型留め具部品（パーツ）の材料のような材料は、雌型部品（パーツ）の熱膨張係数にマッチするように選択できる。
コンポーネントの腐食を防ぐための実施例において、 （ｉ）カーボン製のような反応セル・チャンバー５ｂ３１は、銀などの溶融金属の保護層でコーティングされること、熱分解グラファイト又は熱分解グラファイト表面コーティングを備えること、負のバイアスが、負の噴射器及びリザーバーへの接続のような点火電圧の少なくとも１つによって供給されるかもしれないところ、負にバイアスされること の少なくとも１を行ってもよく、 （ｉｉ）ＥＭポンプ・チューブの内面は、ニッケルなどの非水反応性材料を含む場合があってもよく、 （ｉｉｉ）リザーバー、入口ライザ、及び噴射器は、ＭｇＯなどのセラミック又は当業者に知られている他の耐火性で安定したセラミックを含んでもよい。一実施例において、カーボン下半球５ｂ４１に印加される負のバイアスは、ＭｇＯ又はＺｒＯ２リザーバーのような酸化物リザーバーとの炭素還元反応からカーボン（炭素）を保護する。バイアスは、接触する酸化物部分ではなく、炭素部分に適用されてもよい。その代わりに、酸化物と炭素との間の結合は、酸化物と炭素との間の接触を制限するためのウェットシール又はガスケットを含んでもよい。一実施例において、炭素がＭｇＯなどの酸化物を還元することが熱力学的に不可能になるように、温度及び圧力が制御される。典型的な圧力（Ｐ）及び温度（Ｔ）条件は、Ｔ／Ｐ０．０４４９＜１２００の場合である。炭素は、炭素還元反応性を低下させるために熱分解炭素を含んでもよい。大気は、二酸化炭素の自由エネルギーを下げるためにＣＯ２を含んでもよい。カーボン（炭素）は、溶融銀の蒸発による銀やＧｒａｐｈｉｔｅ Ｃｏｖａコーティングなどの保護コーティングでコーティングすることができる（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｇｒａｐｈｉｔｅｃｏｖａ．ｃｏｍ／ｆｉｌｅｓ／ｃｏａｔｉｎｇ＿４．ｐｄｆ）。Ｃｏｖａコーティングは、以下の複数の層を含むことができる：アルミニウムプラス化合物／アルミニウムプラス合金／純アルミニウム／金属／グラファイト。一実施例において、グラファイトは、水素との反応を避けるためのコーティングでコーティングされている。典型的なコーティングは、ＺｒＣ、Ｎｂ、Ｍｏ、及び／又はＮｂ−Ｍｏ合金、及び／又はＭｏ２Ｃ からなる金属層及び非金属層を含む。
一実施例において、リザーバー５ｃ、下半球５ｂ４１、及び上半球５ｂ４２の少なくとも１つは、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ａｌ２Ｏ３、又はＭｇＯなどの金属酸化物などの酸化物など、のセラミックを含む。下半球５ｂ４１、上半球５ｂ４２、及びリザーバー５ｃの群の少なくとも２つの部分は、一緒に接着されてもよい。一実施例において、下半球５ｂ４１、上半球５ｂ４２、及びリザーバー５ｃの群の少なくとも２つの部分は、単一の構成要素として成形されてもよい。一実施例において、本開示のスリップナット継手（ジョイント）、ウェットシール継手（ジョイント）、ガスケット継手（ジョイント）、及び別の継手（ジョイント）の少なくとも１つによって、リザーバを下半球及びＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋの少なくとも１つに接合することができる。スリップナット継手（ジョイント）は、カーボンガスケットを備えてもよい。ナット、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋ、及び下半球の少なくとも１つは、ニッケル、カーボンのような炭化及び炭化物の形成に耐性のある材料、ＳＳ ６２５やＨａｙｎｅｓ ２３０ ＳＳのような炭化に耐性のあるステンレス鋼（ＳＳ）をふくんでもよい。一実施例において、カーボン（炭素）下半球及びＭｇＯリザーバーのような酸化物リザーバー間のその結合部での炭素還元反応は、炭素還元反応温度以下に冷却されるウェットシール、及び、酸化物リザーバーへ接続するカーボン（炭素）下半球のカラーの妥当な長さにより、炭素還元反応温度以下に維持されるスリップナット接合部 の少なくとも１つにより回避される。一実施例において、炭素還元反応は、炭素還元反応温度よりも低い非反応温度で炭素と接触する酸化物を含む接合部を維持することにより回避される。一実施例において、ＭｇＯ炭素還元反応温度は、約２０００℃から２３００℃の範囲を超える。パワー変換は、非反応温度でジョイントとの効率的な変換が可能な電磁流体力学のようなシステムで実現できる。一実施例において、下半球５ｂ４１、上半球５ｂ４２、及びリザーバー５ｃは、ジルコニアなどの金属酸化物などのセラミックを含むが、ここで、部品（パーツ）は、成形及び接着の少なくとも１つがされ、ＥＭポンプ・アセンブリのジョイントはウェットシールを含む。一実施例において、下半球５ｂ４１及びリザーバー５ｃはジルコニアを含み、部品（パーツ）は成形及び接着の少なくとも１つがされ、ＥＭポンプ・アセンブリのジョイントはウェットシールを含む。一実施例において、黒体放射体５ｂ４は、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、又はイットリアで安定化されたＺｒＯ２を含む。ＰＶドームの半径は、約０．２の低いＺｒＯ２放射率のため、同じ入射パワー密度のカーボン黒体放射体を有するＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の半径に比べて小さくなってもよい。ＰＶコンバーターのより同心円の形状は、ＰＶセルへの黒体放射の法線入射についてより有利になる場合がある。
電気絶縁体を含む下半球５ｂ４１を含む実施例において、リザーバー５ｃは、耐火金属、炭素、ステンレス鋼、又は本開示の他の導電材料などの金属などの導体を含むことができる。電気絶縁体を含む下半球５ｂ４１は、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ａｌ２Ｏ３、又はＭｇＯなどの金属酸化物、又はムライトなどの絶縁体又は本開示の他の電気絶縁コーティングでコーティングされた炭素を含み得る。
一実施例において、黒体放射体５ｂ４の放射率は、ＰＶセルのバンドギャップより上の光については低く、ＰＶセルのバンドギャップより下の放射については高い。ＰＶバンドギャップより下の光は、ＰＶセルから反射され、黒体放射体５ｂ４によって吸収され、約２５００ Ｋから３０００ Ｋの範囲内のような黒体放射体の動作温度で黒体放射として再放射されることによりリサイクルできる。一実施例において、バンドギャップより下の反射放射は、反応セル・チャンバー５ｂ３１のガス及びプラズマによって吸収されるように、黒体放射体５ｂ４に対して透明であってもよい。吸収された反射パワーは、黒体放射体を加熱してその温度を維持し、それによって反射されたバンドギャップ以下の光のリサイクルを達成するのに役立つ。バンドギャップより下の光に対して低放射率と高透過率を有する黒体放射体を含む実施例において、反射したバンドギャップより下の光を吸収し、それをＰＣセルにリサイクルするために、ジルコニアなどセラミックなどの黒体放射体は、コーティングや内部層などの添加物を含む。コーティング又は内層は、ＰＶセルから反射された光を吸収するように、高放射率を含むことができる。添加剤は、炭素、炭化物、ホウ化物、酸化物、窒化物、又は本開示の他の耐火材料を含んでもよい。典型的な添加剤は、グラファイト、ＺｒＢ２、炭化ジルコニウム、及びＺｒＣ−ＺｒＢ２及びＺｒＣ−ＺｒＢ２−ＳｉＣなどのＺｒＣ複合材である。添加剤は粉末層を含んでもよい。黒体放射体５ｂ４は、セラミック／中高（ｍｉｄｄｌｅ ｈｉｇｈ）放射率耐火性化合物／セラミックのような外表面耐火物 のような内表面耐火物のような積層構造を備えてもよい。セラミックなどの表面耐火物は、水や酸素ガスを通さない場合がある。典型的な積層構造は、内面ＺｒＯ２／中間ＺｒＣ／外面ＺｒＯ２である。積層構造は、内層を型に流し込み、流し込まれた層に中間層化合物を噴霧し、次いで外層を型に流し込むことにより製造され得る。
ジルコニアは光学コーティングの堆積に使用され、及び、近紫外から中赤外まで、このスペクトル領域での吸収が低いので使用可能な高屈折率材料であるから、黒体放射体はジルコニアで構成されるが、ここで、バンドギャップより下の光は黒体放射体を透過し、反応セル・チャンバー５ｂ３１の内部に吸収され、そして、ＰＶコンバーター２６ａにリサイクルされる。一実施例において、近紫外から中赤外光は、ジルコニア黒体放射体などの黒体放射体５ｂ４に対して透過性である。反応セル・チャンバーのプラズマの黒体放射は、ＰＶセルに直接伝達されるだけでなく、黒体放射体を黒体動作温度まで加熱するために吸収される場合がある。
一実施例において、ＰＶコンバーターは、ＰＶセルを覆い、ＭｇＯ又はＺｒＯ２などの気化金属酸化物などの黒体放射体からの気化材料からそれらを保護するウィンドウを備える。ウィンドウは、ウィンドウを自動的に掃除できる機械式ワイパーなどのワイパーを備えてもよい。一実施例において、ＰＶウィンドウは、黒体放射体５ｂ４からの凝縮した蒸発金属酸化物の透明コーティングを形成する材料及び設計を含む。典型的な実施例において、黒体放射体５ｂ４は、ＰＶウィンドウへのジルコニアの蒸着によって、黒体放射体からの黒体放射に対するウィンドウが大幅に不透明化されないように、ほぼ近紫外線から中赤外線の波長範囲の放射線に対して透明なジルコニアなどの材料を含む。
一実施例において、気化を抑制するために、アルゴンなどの希ガスなどの不活性ガスのような高いガス圧力が黒体放射体に維持される。ガス圧は、約１から５００気圧、２から２００気圧、及び２から１０気圧の少なくとも１つの範囲であってもよい。ガス圧力は、外側圧力槽５ｂ３ａ内で維持されてもよい。外側の圧力槽５ｂ３ａ内の圧力は、誘導結合ヒーターで消費される電力（パワー）を減らすために起動中に下げることができるが、ここで、セルが所望の動作温度を維持するために必要な電力（パワー）を超える電力（パワー）を生成した後、圧力を再確立されるかもしれない。金属酸化物などの黒体放射体は、蒸発（気化）を抑制するためにコーティングでコーティングされていてもよい。コーティングは、本開示の１つを含んでもよい。典型的な金属酸化物コーティングは、ＴｈＯ２（Ｍ．Ｐ．＝３３９０℃）である。酸化トリウム並びに酸化イットリウム及び酸化ジルコニウムは、黒体放射体５ｂ４上のガスマントルとして更に機能して、より高いＰＶ変換効率を生成することができる。一実施例において、黒体放射体５ｂ４などの金属酸化物セラミック部品は、金属酸化物の安定性を高めるＨ２Ｏ及びＯ２の少なくとも一方を含む雰囲気などの酸化性雰囲気内に維持される。一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、少なくとも１つが蒸発によって金属酸化物を失う少なくとも１つの構成要素（コンポーネント）に蒸着する源として機能する加熱された金属酸化物の源を備えており、そして、少なくとも１つの金属酸化物セル構成要素（コンポーネント）からの気化を抑制するため、気化した金属酸化物の供給源として機能する。
一実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１の内壁は、水に反応しない耐火材料を含む。耐火材料は、レニウム、イリジウム、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物などのセラミック、二ホウ化ジルコニウムなどのホウ化物、及び炭化タンタル、炭化ハフニウム、炭化ジルコニウム、炭化タンタルハフニウムなどの炭化物の少なくとも１つを含むことができる。炭素反応セル・チャンバー５ｂ３１の壁は、炭化物の形成に耐性があるため、レニウムを含んでもよい。レニウム・コーティングは、化学蒸着によって炭素壁に適用されてもよい。この方法は、Ｙｏｎｇｇａｎｇ Ｔｏｎｇ、Ｓｈｕｘｉｎ Ｂａｉ、Ｈｏｎｇ Ｚｈａｎｇ、Ｙｉｃｏｎｇ Ｙｅ、「化学蒸着により炭素基板上に調製されたレニウム・コーティング」 Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｖｏｌｕｍｅ ２６１， １５ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２０１２， ｐｐ． ３９０−３９５ の方法を含み得るが、その全体が参照により組み込まれている。炭素反応セル・チャンバー５ｂ３１の壁上のイリジウム・コーティングは、レニウム中間層に適用されて、接着強度を高め、いくらかの熱膨張の不一致を緩和し得る。レニウム・コーティングは、化学蒸着によって炭素壁に適用されてもよく、イリジウム・コーティングは電気化学的に適用されてもよい。これらの方法は、Ｌｉ’ａｎ Ｚｈｕ， Ｓｈｕｘｉｎ Ｂａｉ， Ｈｏｎｇ Ｚｈａｎｇ， Ｙｉｃｏｎｇ Ｙｅ ， Ｗｅｉ Ｇａｏ， 「炭素−炭素複合材とイリジウムコーティングの間の中間層として使用されるレニウム：接着性と湿潤性」 Ｓｕｒｆａｃｅ ＆ Ｃｏａｔｉｎｇｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｖｏｌ． ２３５， （２０１３）， ｐｐ． ６８−７４ のそれらを含んでよく、その全体が参照により組み込まれている。一実施例において、黒体放射体は、動作温度で不揮発性の材料でコーティングされた水との反応に対して安定なセラミックで構成されているが、例えば、ＺｒＣ、Ｗ、炭素、ＨｆＣ、ＴａＣ、タンタルハフニウムカーバイド又は本開示の他の適切な耐火材料のようなものである。水と反応しない材料は、反応セル・チャンバー５ｂ３１の内壁を含んでもよい。典型的な実施例は、グラファイト又はＺｒＣで被覆されたＺｒＯ２を含む。
一実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１の炭素壁は、炭素が酸素源又はＬｉ２Ｏ、水、及びＨＯＨの少なくとも１つなどの触媒と反応するのを防ぐコーティングでコーティングされている。コーティングはフッ素を含んでもよい。炭素反応セル・チャンバーの内面は、炭素に末端結合したフッ素でコーティングされていてもよい。一実施例において、反応セル・チャンバーは、フッ化銀、フッ化ニッケル、フッ化レニウム、フッ化モリブデン、フッ化タングステンなどの溶融金属と接触するセルコンポーネントの金属のフッ化物などの溶融金属フッ化物などのフッ素源を含むが、これは、酸素や水の供給源などの酸化を保護するフッ素終端カーボンを維持するためである。
一実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１は、カーボン（炭素）内にインターカレートされる種又は種の源を含む。その種は、リチウムなどのアルカリ金属、アルカリ又はアルカリ土類金属などの水と反応する金属、及びニッケル、銅、銀、レニウムなどの水と反応しない金属の少なくとも１つを含んでもよい。リチウム金属は、インターカレートされたリチウムと水との反応によって形成されたＬｉ２Ｏ又はＬｉＯＨと交換できる。
１つの実施例において、ＨＯＨ触媒を形成する酸素源は、酸化物を含むことができる。酸化物は、銀などの溶融金属に不溶性であってもよい。酸化物は酸化リチウムを含んでもよい。反応セル・チャンバーの壁は、銀などの溶融金属でコーティングされていてもよい。酸素源は水素と反応してＨＯＨ触媒を形成する。銀コーティングは、炭素を含むものなどの反応セル・チャンバー壁を酸素源に接触させないように保護してもよい。銀コーティングは、酸素の源と反応することから炭素壁を保護するかもしれない。炭素壁は、インターカレートされたリチウムを含んでもよい。リチウムは炭素と反応して炭素を還元するかもしれない。カーボン（炭素）に負の電位（ポテンシャル）を印加することにより、炭素を還元することができる。炭素は、リチウムイオン電池の炭素アノードの組成を有してもよい。アノード組成物は、酸素及びＨＯＨの少なくとも１つによる酸化から炭素を保護してもよい。還元電位は、銀などの溶融金属、少なくとも１つのリザーバー５ｃ、及び正極のような少なくとも１つの溶融金属電極 の少なくとも１つに対して印加されてもよい。酸化リチウムのような酸素源によるグラファイト壁の炭素還元反応は、銀コーティング、リチウムイオンなどのインターカレートされた金属イオン、及び印加電圧の少なくとも１つによって妨げられるかもしれない。リチウム化炭素は、当業者に知られているように電気化学的に形成することができる。リチウム化は、リチウム対電極を有する電気化学セルのアノードとして炭素を使用することにより形成されてもよいが、リチウム化はセルを充電することにより形成される。一実施例において、銀などの溶融金属は、リチウムなどのインターカラント（ｉｎｔｅｒｃａｌａｎｔ）を含む。インターカラントは、反応セル・チャンバー５ｂ３１に負の電位を印加することにより、炭素内にインターカレート（ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｅ）することができる。反応セル・チャンバーは、リチウムがインターカレートされた炭素（カーボン）を形成する電気化学セルを備えてもよい。カーボン・ドームは、負の溶融金属噴射器システムに電気的に接続されてもよい。カーボン・ドームは、負のリザーバーに接続されてもよい。負のリザーバーは炭素（カーボン）を含んでもよい。カーボン・ドームは、スリップナットのようなジョイントによってカーボン・リザーバーに接続されてもよい。カーボン・ドーム及び負のリザーバーは、単一のユニットを含んでもよい。炭素リザーバーは、ウェットシール又は本開示の別の結合又は当技術分野で知られているものによって、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋベースに接合されてもよい。正の溶融金属噴射器は、リチウムがインターカレートされた炭素のような種のインターカレートされた炭素を形成及び維持の少なくとも１つを実行する電気化学セルの対電極として機能してもよい。
一実施例において、黒体放射体５ｂ４は、黒体放射よりも大きな割合で高エネルギー光の選択的放出を引き起こす表面コーティングを備えてもよい。コーティングは、黒体放射体５ｂ４の動作を約２５００Ｋから３０００Ｋの範囲などのより低い温度で可能にし、より高い黒体温度に対応するＰＶ変換効率を達成することができる。ＺｒＯ２又はＨｆＯ２などの金属酸化物黒体放射体などの黒体放射体５ｂ４は、コーティングによる所望のＰＶ変換効率を達成しながら蒸発を回避するために適切な動作温度範囲で動作することができる。コーティングは、本開示の又は当技術分野で知られている熱光起電力フィルターを含んでもよい。コーティングは、マンテルコーティング（ｍａｎｔｅｌ ｃｏａｔｉｎｇ）などの選択的ラインエミッタを含んでもよい。より高いＰＶ変換効率を生成するための黒体放射体５ｂ４上の典型的なマントルは、酸化トリウム及び酸化イットリウムである。
一実施例において、光は、ハイドリノ・プラズマからＰＶコンバータ２６ａのＰＶセルに直接伝播してもよい。反応セル・チャンバー５ｂ３１（図２Ｉ１４６−２Ｉ１４７）は、反応セル・チャンバー５ｂ３１の透明性により、ＰＶセルへの所定の光パワー・フローでより低い黒体温度のままであるかもしれない。反応セル・チャンバー５ｂ３１は、セラミックなどの透明耐火材料などの透明材料を含むことができる。セラミックは金属酸化物を含んでもよい。金属酸化物は多結晶であってもよい。反応セル・チャンバー５ｂ３１は、光学的に透明なアルミナ（サファイア）Ａｌ２Ｏ３、ジルコニア（立方晶ジルコニア）ＺｒＯ２、ハフニア（ＨｆＯ２）、トリアＴｈＯ２、及びそれらの混合物の少なくとも１つを含み得る。反応セル・チャンバー５ｂ３１の内部に維持されるハイドリノ・プラズマは、反応セル・チャンバー５ｂ３１に対して透明な黒体及びライン発光（ｌｉｎｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ）などの光を放出してもよい。透明性は、少なくとも、ＰＶコンバータ２６ａのＰＶセルのバンドギャップを超えるエネルギーを有する波長に対するものであるかもしれない。ＰＶセルは、バンドギャップの上及び下の少なくとも１つのエネルギーを有する未変換の光を反射してもよい。光は、ミラー、別のＰＶセル、及び反応セル・チャンバー５ｂ３１の内部のプラズマを含み得る黒体放射体の少なくとも１つに反射されるかもしれない。プラズマは、散乱、イオン化、及びプラズマの黒体特性により、反射された放射を非常に吸収するかもしれない。反射した光は、更に電気に変換するためにＰＶセルにリサイクルされてもよい。反応セル・チャンバー５ｂ３１は、光をＰＶセルに反射し、光をリサイクルするための少なくとも１つのミラーを備えたセクションを備えてもよい。反応セル・チャンバー５ｂ３１は、不透明なセクションを備えてもよい。不透明セクションは、不透明又はクーラーの少なくとも一方であってもよい。不透明性を維持するために、銀鏡（シルバー・ミラー）が望ましい場所に形成されてもよい。そのミラーは、凝縮によって溶融銀から形成される場合がある。リザーバー５ｃ及び下半球５ｂ４１の下部の少なくとも一方は不透明であってもよい。反応セル・チャンバー５ｂ３１は、金属が透明部分に凝縮することを回避するために、銀などの溶融金属の沸点を超える温度で動作することができてもよい。ＰＶセルを照射するように、プラズマ黒体放射に対して透明性を維持するように、ドーム５ｂ４は、銀の沸点２１６２℃を超える温度で動作できるかもしれない。銀の沸点（Ｂ．Ｐ．＝２１６２℃）以上で動作可能な透明なセラミックの例は、ジルコニア（立方ジルコニア）ＺｒＯ２、ハフニア（ＨｆＯ２）、トリアＴｈＯ２、及びそれらの混合物である。一実施例において、サファイア・ドームなどの透明ドーム５ｂ４は、溶融金属の沸点よりも低い温度で動作し、プラズマが溶融金属を過熱（ｓｕｐｅｒｈｅａｔｓ）して、透明ドーム部に凝縮するのを防ぐことができる。下半球５ｂ４１、上半球５ｂ４２、及びリザーバー５ｃなどのセルの部分（パーツ）は、単一部分（ｓｉｎｇｌｅ ｐａｒｔ）を備えてもよく、又は接合される複数の部分（パーツ）を備えてもよい。接合は、セラミック接着剤を使用して部品（パーツ）を一緒に接着するなどの本開示によるものであってよい。一実施例において、透明ドーム５ｂ４は、それぞれより小さい直径の複数の透明ドームを含むことができる。複数のドームは、単一部品（ｓｉｎｇｌｅ ｐｉｅｃｅ）又は接着された複合ドームを備えてもよい。
一実施例において、透明な反応セル・チャンバー５ｂ３１内のプラズマ温度は、本開示のそれらのような Ｓｉ及び第ＩＩＩ−Ｖ半導体ベースのＰＶセルの少なくとも１つのような市販のＰＶセルのようなＰＶセルによる電気変換にほぼ最適な温度に維持されるが、ここで、セルは集光セルを含んでもよい。黒体温度は、約５６００Ｋなどの太陽の温度に維持される場合がある。
一実施例において、プラズマ放射の大部分を透過する透明ドームのような放射体５ｂ４は、その最大動作温度を超えないようにするために、ドームを冷却する冷却システムを備える。冷却システムは、伝導、対流、及び強制対流の少なくとも１つの手段によって熱を除去するために、ハウジング５ｂ３内に維持されるガスを備えてもよい。冷却システムは、ガス冷却機を備えた強制ガス冷却システムを備えてもよい。その代わりに、冷却システムは、少なくとも１つのクーラント・ライン、透明であり得るドーム表面上のクーラント・ライン表面メッシュ、ほぼ透明であり得るクーラント、クーラント・ポンプ、及び冷却機を含み得る。ほぼ透明なクーラントは、ハロゲン化物塩などのアルカリ又はアルカリ土類溶融塩などの溶融塩を含むことができる。一実施例において、光の遮断を防ぐために、ドームのベースを冷却してもよい。一実施例において、冷却システムによって除去されるように熱が周囲に流れるようにさせる耐火性の導体ストリップで、ドームを覆ってもよい。一実施例において、ドームの部分（ｐｏｒｔｉｏｎｓ）は、ドームからの放射熱損失を高めてそれを冷却するために、開示の１つのような高放射率耐火材料で覆われてもよい。単一片（ｓｉｎｇｌｅ ｐｉｅｃｅ）又は接着された複合ドームを備えてもよい複数の要素ドームを備える実施例において、冷却システムは、要素ドーム間のシームズ（ｓｅｅｍｓ）に沿って走るクーラント・ラインを備えてもよい。
一実施例において、ハイドリノ反応プラズマは、透明な球体を含む反応セル・チャンバー５ｂ３１の中心に維持され、反応セル・チャンバー５ｂ３１の中心から透明ドーム５ｂ４までの温度勾配を達成する。ハイドリノの反応速度は、電圧及び電流のような点火パラメータの制御だけでなく、中心への導電性溶融金属マトリックスの維持のような反応条件の制御、及び、ハイドリノ反応物の噴射の制御 によって、球体の中心に局在化させるように、空間的に制御されてもよい。別の実施例において、ハイドリノ・プラズマが壁と直接接触するのを防ぐために、非プラズマガスの緩衝層をドーム５ｂ４の内壁に沿って噴射してもよい。その代わりに、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、壁との直接的なプラズマ接触を防ぐために、プラズマと壁の間に電気的な反発を引き起こすように、壁及びプラズマを同様に帯電させるように、電極及び電気的パワーサプライのような充電源を含んでもよい。一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、プラズマ磁気閉じ込め用の磁場の源を備えてもよい。プラズマは、磁場によってドームのほぼ中央に閉じ込められてもよい。ドームは、透明な壁が過熱（ｏｖｅｒｈｅａｔ）しないように、プラズマが中心に閉じ込められた磁気ボトルを備えてもよい。
一実施例において、入口ライザ・チューブ５ｑａ及び噴射器５ｋ６１チューブの少なくとも１つは、炭素又はセラミックを含むことができる。セラミックは、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＴｈＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、本開示の他のもの、及び当業者に知られているものなどの酸化物などのＨ２Ｏと反応しないものを含むことができる。セラミックは、少なくとも１つが保護酸化物被膜を形成し、ＺｒＣのような水との反応に耐性がある炭化物を含むことができる。チューブは、基端（ベースエンド（ｂａｓｅ ｅｎｄ））にねじ山を備えてもよく、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋの基部（ベース）にねじ込まれてもよい。
一実施例において、入口ライザ・チューブ５ｑａ、噴射器５ｋ６１、及びリザーバー５ｃの少なくとも１つは、少なくとも部分的に導電性であり、腐食を避けるために負にバイアスされている。典型的な導電性耐火セラミックは、炭化ケイ素、イットリア安定化ジルコニア、及び当業者に知られている他のものである。入口ライザ・チューブ５ｑａ、噴射器５ｋ６１、及びリザーバー５ｃの少なくとも１つのような負にバイアスされた部品（パーツ）は、グラファイトなどの耐火性導体を備えてもよい。正にバイアスされた部品（パーツ）は、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｒｈ、又はＩｒなどの耐火性貴金属のような、或いは、ＭｇＯ又は本開示の他のもののような耐火性酸化物のような 酸化に対して安定な耐火性材料を含んでもよい。一実施例において、セル構成要素（コンポーネント）は、酸素や水蒸気などの酸化剤による酸化による腐食のような腐食を回避するために、非反応性表面コーティングを備えてもよい。ＥＭポンプ・チューブ５ｋ４、入口ライザ・チューブ５ｑａ、及び噴射器５ｋ６１の少なくとも１つのような典型的な部品（パーツ）のコーティングは、Ｎｉ、Ｃｏ；Ｐｔ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｒｈ、又はＩｒのような耐熱性貴金属、或いは、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ムライトのようなセラミック、又は本開示の別のもの を含んでもよい。高温のＨ２Ｏと接触する部品（パーツ）には、Ｈａｙｎｅｓ ２３０、Ｐｙｒｏｍｅｔ（登録商標）合金６２５、Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ Ｌ−６０５合金、ＢｉｏＤｕｒ（登録商標）ＣａｒｐｅｎｔｅｒＣＣＭ（登録商標）合金の少なくとも１つのような耐酸化性ステンレス鋼が含まれてよい。高温で動作する部品（パーツ）は、非反応性の耐火コーティングでコーティングされてもよい。コーティングは、電気めっき、化学蒸着、スプレイ、及び蒸着のような当業者に知られている方法によって達成されてもよい。典型的な実施例において、Ｍｏ又はＷ入口ライザ・チューブ５ｑａ及び噴射器５ｋ６１の少なくとも１つは、レニウム（Ｍ．Ｐ．＝３１８０℃）、イリジウム（Ｍ．Ｐ．＝２４１０℃）、及び対応する合金の少なくとも１つでコーティングされてもよい。一実施例において、Ｍｏチューブ噴射器５ｋ６１及びＷノズル５ｑなどの構成要素は、カルボニル熱分解法を使用してレニウムでコーティングされてもよい。レニウムデカカルボニル（ｒｈｅｎｉｕｍ ｄｅｃａｃａｒｂｏｎｙｌ）（Ｒｅ２（ＣＯ）１０）は１７０℃で分解するが、Ｒｅ２（ＣＯ）１０は気化し、１７０℃を超える温度に維持された部品（パーツ）上で分解されるかもしれない。他の適切なコーティング方法は、電気めっき、蒸着、及び化学蒸着などの当技術分野で知られているものである。フレア継手（フィッティング）のような溶接又は留め具は、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋのベースプレートに、ＲｅメッキＭｏ及びＷの少なくとも１つのような噴射器５ｋ６１及び金属入口ライザ・チューブ５ｑａの少なくとも１つを接続するために、使用されてもよい。ニッケルと同様に、レニウムは通常の条件下では水と反応しない。水と反応しない金属は、酸化から保護されるものの少なくとも１つであり、そして、酸化物は、水素を含む雰囲気を維持することにより、金属及び水に還元されるかもしれない。酸化ニッケル及び酸化レニウムは、酸素との反応によってそれぞれ形成され得る。典型的な実施例において、水素雰囲気を維持することにより、酸化ニッケル及び酸化レニウムの少なくとも一方を還元してもよい。ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋは、入口ライザ・チューブ５ｑａ及び噴射器５ｋ６１用のカラーを備えてもよい。カラーはベースプレートに溶接されるか、ベースプレートへと機械加工されてもよい。並びに入口ライザチューブ５ｑａ及び噴射器５ｋ６１チューブだけでなくカラーも、Ｈ２Ｏとの反応に耐性のある材料を含んでもよい。カラー、入口ライザ・チューブ５ｑａ、及び噴射器５ｋ６１チューブは、ニッケル、プラチナ、貴金属、及びレニウムコーティングの少なくとも１つであってもよい。被覆された入口ライザ・チューブ５ｑａ及び噴射器５ｋ６１の少なくとも一方は、カラーへのねじ山によってＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋのベースプレートに接合されてもよい。
熱分解グラファイトは、水素とほとんど又は全く反応性がなく、そして、銀にインターカレート（ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｅ）しないが；このようにして、反応セル・チャンバー５ｂ３１のような炭素部品（カーボン・パーツ）は、水素雰囲気及び溶融銀とともに使用される熱分解グラファイトを含んでもよい。銀にはまた、ニッケル及びレニウムのような多くの合金金属を形成しないという好ましい特性もある。
セル構成要素（コンポーネント）間の結合又は接合は、ろう付け接合を含んでもよい。ろう付け接合部は、次の論文に記述されるような当業者に知られるものを含んでよいが、それは、Ｒ． Ｍ． ｄｏ Ｎａｓｃｉｍｅｎｔｏ， Ａ． Ｅ． Ｍａｒｔｉｎｅｌｌｉ， Ａ． Ｊ． Ａ． Ｂｕｓｃｈｉｎｅｌｌｉ、「レビュー記事：金属セラミックろう付けの最近の進歩」 Ｃｅｒａｍｉｃａ， Ｖｏｌ． ４９， （２００３） ｐｐ． １７８−１９８ であるが、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。ろう付けは、互いにだけでなく、金属に対する、酸化物、窒化物、炭化物、炭素／黒鉛シリサイド、サファイア、及びその他のようなセラミックの接合を可能にするＳ−Ｂｏｎｄ（登録商標）アクティブはんだ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓ−ｂｏｎｄ．ｃｏｍ）を含むもののような市販のものを含んでもよい。Ｓ−Ｂｏｎｄ合金は、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｉｎ−Ａｇ、及びＳｎ−Ｂｉ合金にチタンやセリウムなどの活性元素を添加して、接合前にセラミック及びサファイア表面と直接反応できるはんだを生成する。Ｓ−Ｂｏｎｄ合金は、接合温度での熱膨張の不整合が管理されていれば、鋼、ステンレス鋼、チタン、ニッケル合金、銅、アルミニウム合金を含むすべての金属と信頼性の高い密封接合（ハーメチックジョイント（ｈｅｒｍｅｔｉｃ ｊｏｉｎｔｓ））を生成する。
一実施例において、入口ライザ・チューブ５ｑａ、噴射器５ｋ６１チューブ、及びリザーバー５ｃの少なくとも１つは、ＥＭアセンブリ５ｋｋベースプレートにろう付けされてもよい。入口ライザー・チューブ５ｑａ、噴射器５ｋ６１チューブ、及びリザーバー５ｃの少なくとも１つは、ＥＭアセンブリ５ｋｋベースプレートにろう付けされてもよい、少なくとも１つのＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ａｌ２Ｏ３のような金属酸化物のようなセラミックを含んでもよい。ＥＭアセンブリ５ｋｋベースプレートは、４００シリーズＳＳのようなステンレス鋼（ＳＳ）のような金属、タングステン、ニッケル、チタン、ニオブ、タンタル、モリブデン、ＺｒＯ２のようなセラミック、又は本開示の別のもの を含んでもよい。ベースプレートは、リザーバと同様の熱膨張係数を有する材料を含んでもよい。ろう材は、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、レニウム、イリジウム、白金、金、銀、及びＰｄ−Ａｕ合金のようなそれらの合金の少なくとも１つのような貴金属を含んでよいフィラー金属を含んでよい。ハフニウム、ジルコニウム、及びチタンの少なくとも１つのような活性金属は、貴金属のようなフィラー金属に追加されてもよい。活性金属は微粉末として添加してもよい。活性金属は、ろう付け中に分解して微細なチタン粒子を形成する水素化チタンなどの水素化物として添加されてもよい。活性金属は、ろう付けを達成するために、約１〜２モル％の範囲などの所望のモルパーセントでフィラー金属に添加されてもよい。活性金属は、セラミックを濡らすのに役立ち得る。活性金属は、セラミックの湿潤及びセラミックとの結合の少なくとも一方を達成するために、セラミック金属を部分的に置換してもよい。接合された部品（パーツ）は、コンポーネントの望ましい動作特性を達成しながら、可能な限り厳密に熱係数をマッチさせてもよい。典型的な実施例において、入口ライザ・チューブ５ｑａ、噴射器５ｋ６１チューブ、及びリザーバー５ｃの少なくとも１つのようなコンポーネントの少なくとも１つは、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、及びＡｌ２Ｏ３の少なくとも１つを含んでよいが、これは、モリブデンＥＭアセンブリ５ｋｋベースプレートにろう付けされている。別の典型的な実施例において、入口ライザ・チューブ５ｑａ、噴射器５ｋ６１チューブ、及びリザーバー５ｃの少なくとも１つのようなコンポーネントの少なくとも１つは、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、及びＡｌ２Ｏ３の少なくとも１つを含んでもよいが、これは、４１０ステンレス鋼ＥＭアセンブリ５ｋｋベースプレートにろう付けされており、ここで、そのろう材は、Ｐａｌｏｒｏ−３Ｖパラジウム−金−バナジウム合金（Ｍｏｒｇａｎ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）を含む。その合金の金属の割合は、ろう付け温度が１００℃のようにより高いところ、約１１５０℃〜１３００℃の範囲のような所望の最大動作温度を達成するように調整されてもよい。
接合されたセル構成要素（コンポーネント）間の熱膨張係数のミスマッチは、ＥＭアセンブリ５ｋｋベースプレート及びセラミック部品（パーツ）にろう付けされた金属コネクタを含む遷移元素を使用することにより、少なくとも部分的に修正されてもよい。金属コネクタは、セラミック構成要素（コンポーネント）の熱膨張係数とより厳密にマッチする熱膨張係数を有するかもしれない。コネクタは、ベースプレート及びコネクタ金属の変形能により、ＥＭアセンブリ５ｋｋベースプレートとの大きな熱的ミスマッチに対応できる。典型的なコネクタは、一端で金属酸化物部品（パーツ）にろう付けされ、他端でステンレス鋼ＥＭアセンブリ５ｋｋベースプレートにろう付け又は溶接されたモリブデンカラーであるが、ここで、モリブデンは、酸化ジルコニウムなどのセラミックの熱膨張係数により密接に一致し、金属の変形は、２つの金属の結合部でのより高い熱膨張ミスマッチ応力に対応できる。別の実施例において、コネクタは、膨張差に対応するベローズを備えてもよい。ベローズは電鋳されてもよい。
ろう付けは、真空中で実施されてもよい。ろう付けは、高温真空炉で実行されてもよい。フィラー及び活性金属は、ろう付け材料を構成するためのリングなどの接合部の形状にマッチする形状に形成されてもよい。部品（パーツ）は、部品（パーツ）間に介在するろう材と並べて置かれてもよい。炉は、ろう材の融点付近の温度で操作され、ろう材を溶かしてろう付けを形成してもよい。ろう付けされた金属部品は、ニッケル、貴金属、又はプラチナコーティング、又は本開示の別のもののような耐酸化性コーティングでコーティングされてもよい。
典型的な実施例において、ＥＭアセンブリ５ｋｋベースプレート、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、及びＥＭポンプ・バス・バー５ｋ２はモリブデンを含む。部品（パーツ）は、レーザー溶接又は電子ビーム溶接などの当技術分野で知られている手段によって一緒に溶接されてもよい。入口ライザ・チューブ５ｑａ及び噴射器５ｋ６１チューブのカラーは、ベースプレートに機械加工され、入口ライザ・チューブ５ｑａ及び噴射器５ｋ６１チューブはネジでアセンブリされる際にベースプレートに接続される。ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、又はＡｌ２Ｏ３を含むリザーバー５ｃは、活性金属として１〜２モル％のチタン微粉を有するパラジウムフィラーを使用して、モリブデンＥＭアセンブリ５ｋｋベースプレートにろう付けされる。リザーバーは、組み立てられたＥＭアセンブリ５ｋｋのベースプレート上に配置され、ろう付けされる部品の間にろう材が介在する。ろう付けは、パラジウムを融解する（Ｍ．Ｐ．＝１５５５℃）ように、真空炉内で約１６００℃で行われる。その代わりに、フィラーは、Ｐｄ−Ａｕ９０％（Ｍ．Ｐ．＝１３００℃）などの合金を含んでもよい。リザーバー５ｃの内側のベースプレートの表面及びＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の内側は、白金又はニッケルなどの酸化保護コーティングでコーティングされている。コーティングは、電気めっき、蒸着、又は当業者に知られている他の方法によって形成されてもよい。
金属又はセラミックポスト（ｐｏｓｔｓ）のような剛性高いポスト（ｐｏｓｔｓ）が、リザーバー・サポート・プレート５ｂ８をサポートしてもよい。前者は、陽極酸化アルミニウムベースプレートのような絶縁体上にポスト（ｐｏｓｔｓ）を取り付けることにより電気的に絶縁されてよいが、ここで、ポスト（ｐｏｓｔｓ）及びベースプレートの間の接続は、ボルト又はねじのような陽極酸化留め具を含んでもよい。金属ポストは、ＢＮ、ＳｉＣ、ムライト、黒色酸化物、又は本開示の他のものなどの絶縁コーティングでコーティングされてもよい。
別の実施例において、ノズル５ｑは、ノズルを被覆するために低流速（フロー・レイト）で溶融金属を通過させる少なくとも１つの細孔、スリット、又は小さな開口部を備えてもよい。流れ（フロー）は、ノズルではなくプラズマの安定化によって犠牲になる溶融金属表面を連続的に再生してもよい。その細孔は、ドリルにより、電極放電加工機により、レーザードリリングにより、及び鋳造のような製造の間及び当技術分野で知られている他の方法により、形成されてもよい。別の実施例において、プラズマ蒸発からノズルを守るために、ノズル上に流れる放出された溶融金属の一部を導く分流器（ｆｌｏｗ ｄｉｖｅｒｔｅｒ）を含んでもよい。別の実施例において、電源２を備える点火回路は、溶融金属流を介してではなくノズルでアークを感知するアークセンサと、ノズルでアーク電流を終結させるアーク保護回路とを更に備える。
１つの実施例において、噴射チューブ５ｋ６１を曲げてノズル５ｑをリザーバー５ｃのトップのほぼ中心に配置することができる。一実施例において、噴射チューブ５ｋ６１は、リザーバー５ｃのトップでノズル５ｑを中心に合わせて垂直から角度を付けてもよい。この角度は、リザーバー５ｋ９の底部のコネクタに固定されてもよい。そのコネクタが角度を確立してもよい。このコネクタは、リザーバーベースにロッキングナットを備えたＳｗａｇｅｌｏｋ ５ｋ９を含み、ねじ付き端部噴射チューブ５ｋ６１への傾斜した雌型コネクタをさらに含むことができる。雌型コネクタは、雌ねじ山の角度が傾斜されるように、雌型コネクタ又は角度付きナットを備える曲げられたカラーを含んでもよい。その代わりに、リザーバーベースは、噴射器チューブの角度を確立するように角度を付けられてもよい。別の実施例において、リザーバー・ベースプレートのねじ山は傾斜していてもよい。スウェージロック（Ｓｗａｇｅｌｏｋ）フィッティング５ｋ９は、傾斜又は角度のあるねじ山にねじ込むことができる。ＥＭポンプチューブ５ｋ６１の接続された真っ直ぐな噴射部分は、ねじ山が斜めになっているために斜めになっているかもしれない。この角度は、ノズル５ｑをリザーバー５ｃの中心に配置させるかもしれない。リザーバーの底部に対して傾斜したスウェージロック（Ｓｗａｇｅｌｏｋ）フィッティング５ｋ９は、リザーバー・ベースプレートの下の角度付きカラーに接続して、リザーバー・ベースプレートを貫通するように接続するＥＭポンプ・チューブ５ｋ６とほぼ垂直に接続できる。ポンプ・チューブ５ｋ６は、ボイラーで使用されるＳＳのような水との反応に耐性があるステンレス鋼（ＳＳ）を含んでもよい。ポンプチューブは、傾斜したものなど、ＥＭポンプ・チューブ・アセンブリに溶接されてもよい。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）発生器は、２つのリザーバー５ｃと、リザーバー、噴射リザーバーの１つ内の１つの溶融金属噴射器と、を備える。溶融金属噴射器は、ＥＭポンプ噴射器を備えてもよい。他のリザーバー、非噴射器リザーバーは、溶融金属で満たされている場合がある。単一の噴射器によって噴射された過剰な溶融金属が溢れ出て、噴射器のあるリザーバーに戻る可能性がある。下半球５ｂ４１は、金属流を噴射リザーバーに戻すために傾斜していてもよい。リザーバーは、電気的パワー２の点火源の対応する端子に電気的に接続されることにより、逆極性の端子又は電極として機能し得る。極性は、噴射器のノズル５ｑが強力なハイドリノ反応プラズマによって損傷されるのを防ぐようなものである。非噴射器リザーバーは正の電極を含んでもよく、噴射器リザーバーは負の電極を含んでもよい。
リザーバー・サポート・プレート又はベースプレート５ｂ８は、ＳｉＣ又は窒化ホウ素などの電気絶縁体を備えてもよい。その代わりに、サポート・プレートは、局所温度で動作可能なチタンのような金属であってもよい。金属は、誘導結合ヒーターから吸収されるＲＦパワーを制限し、高融点を有するために、非磁性及び高導電性の少なくとも１つであり得る。典型的な金属は、Ｗ及びＭｏである。ベースプレートはカーボン（炭素）を含んでもよい。金属ベースプレート５ｂ８の電気的絶縁は、プレート及び取り付け固定具の間、及びリザーバー及びプレートの間の絶縁体によって提供されてもよい。絶縁体は、ＳｉＣ又はセラミックなどの絶縁ワッシャ又はブッシングを含んでもよい。二重（デュアル）リザーバーのサポート・プレートは、１つ又は分離されたサポート・プレートであってもよい。リザーバー・サポート・プレートは、リザーバーを電気的に絶縁するために、絶縁体カラー又はＳｉＣ又はＢＮのようなブッシングを有する長手方向に分割されたプレートを備えることができる。リザーバー・サポート・プレートは、リザーバーが着座するＳｉＣ又はＢＮガスケットのような電気絶縁ガスケットのようなガスケット用のスロットを備えた長手方向に分割された２ピースのベースプレートを備えてもよい。その代わりに、各リザーバーは、ベースプレート間に電流遮断があるように、独立したベースプレートによってサポートされてもよい。ベースプレートは、誘導結合ヒーターのＲＦパワーに対して低吸収断面積を有する材料を含んでもよい。ベースプレートは、炭化ケイ素又は窒化ホウ素などの耐熱衝撃性セラミックを含んでもよい。ベースプレートは、低ＲＦ吸収の金属を含んでもよい。ベースプレートは、低ＲＦ吸収断面積を有し得る本開示の１つのようなコーティングでコーティングされた金属を含み得る。
交点は、リザーバー内から反応セル・チャンバー５ｂ３１のトップまでの領域範囲内のような如何なる所望のものでよい。交点は、反応セル・チャンバーのほぼ中央であってもよい。交差の点は、ポンプ圧力と、及び垂直からのノズルの相対的な曲げ又は傾斜、のうちの少なくとも１つによって制御することができる。リザーバーは、分離されて電気的に絶縁されていてもよい。溶融銀のような溶融金属は、反応セル・チャンバーから各リザーバーに戻り、リサイクルされるかもしれない。戻ってくる銀は、金属流遮断器又はスプリッタによって２つのリザーバーを横切って電気的に短絡して、２つのリザーバーを橋渡しして導電路を提供する銀の連続性を遮断することを防止することができる。スプリッタは、銀をビーズにしてリザーバー間の電気的接続を中断させる材料からなる不規則な表面を含むことができる。スプリッタは、短絡領域における各リザーバー壁のカットバックを含むことができ、これにより、銀がカットバック又はドリップエッジ上に滴下され、連続性が破られる。スプリッタは、２つのリザーバーの交点を覆うドーム又は半球を含むことができ、ドーム又は半球のベースは各リザーバーのためのカットバックを含む。１つの実施例において、２つのリザーバー５ｃ、及びそれらの底面又はベースプレート、及び黒体放射体５ｂ４１の下半球は、１つのピースを含むことができる。黒体放射体５ｂ４１の下半球は、底部にリザーバーが設置される隆起ドーム又は横方向尾根部（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｒｉｄｇｅ）を含むことができる。１つの実施例において、各リザーバーのトップは、戻り銀が流れるリップとして機能するリングプレート又はワッシャを備えることができる。リップは、各リザーバーに流入する金属流の中断を引き起こし、さもなければ戻ってくる銀を通って流れる可能性のあるリザーバー間の電流経路を壊す可能性がある。各リザーバーのトップは、図２Ｉ８３に示されるように、ワッシャが着座してリップ又はドリップエッジ５ｃａを形成する機械加工された円周溝を含むことができる。ドーム又は半球スプリッタ、リザーバー５ｃ、黒体放射体５ｂ４１の下半球、黒体放射体５ｂ４１の下半球の隆起した又はドーム状の底面、及び各リザーバー上のリップなどのスプリッタのような少なくとも１つのセル構成要素は、炭素を含んでもよい。
一実施例において、黒体放射体５ｂ４１の下半球の床のような反応セル・チャンバー５ｂ３１の床のような黒体放射体のベースは、２つの逆に帯電したリザーバー間の電気的接続が切断されるか、切断されようとなるように、好ましい経路における溶融金属の流れをリザーバー５ｃの入口に向けるため、溝又はチャネルを備えてもよい。チャネルは、溶融金属をリザーバーの前面、側面、及び背面の少なくとも１つに向けることができる。チャネルはそれぞれ、リザーバーへの重力流が引き起こされるようにグラデーションを備えていてもよい。チャネルは、等級の付けられた及び傾斜された の少なくとも１つがされてもよい。等級（ｇｒａｄｅ）は、反応セル・チャンバーの中心に対するリザーバーの背面のような望ましいリザーバー位置に向かって傾斜を引き起こすかもしれない。デュアル噴射器の実施例の２つのリザーバーの所定のリザーバーに流れを向ける等級をつけられたチャネルの傾斜は、反対の相対位置へと流れを引き起こすために、他のリザーバーのチャネルの鏡面反射体であってもよい。位置（−１，０）及び（１，０）のリザーバーを備えた、反応チャンバーの床の中心に指定されたｘｙ座標系を有する典型的な実施例において、等級を付けられ及び反対に傾斜されたチャネルの流れ（フロー）を、３／２π及び１／２πの各リザーバー上に中心とされた相対的な極角に溶融金属を向ける。床は、中央及び各リザーバ開口部の前に少なくとも１つの突起を含んでもよい。流れは、リザーバーの側面及び背面の少なくとも一方に優先的に流れてもよい。
１つの実施例において、発生器は、下半球５ｂ４１などのセル部品の短絡による部品の損傷を防止するために、点火電圧及び電流の少なくとも１つを低減するセンサ及び点火コントローラを備える。電気短絡センサは、点火電流及び電圧の少なくとも１つを制御する信号を点火コントローラに供給する電流又は電圧センサを含むことができる。
一実施例において、溶融金属は、２つのリザーバーの間の導管を受動的に流れ、過剰に満たされたリザーバーから不足しているリザーバーに流れてもよい。セルは、溶融金属内の電気回路を遮断するために、リザーバー間の導管に回転式セパレーターを備えてもよい。溶融金属を通る点火電流の電気的短絡は、電気絶縁ゲートなどの可動装置を備えたスプリッターによって中断され得る。ゲートは、溶融金属の導電経路を遮断する複数の羽根（ｖａｎｅｓ）を備えた可動装置を備えていてもよい。典型的な設計は、ＳｉＣ又は窒化ホウ素などの耐火材料を含むことができるインペラの設計である。インペラは、導管内に収容され、リザーバ間の電気接続を許可せずに金属の流れを許可する。
一実施例において、戻り（リターン）溶融金属流（ｒｅｔｕｒｎ ｍｏｌｔｅｎ ｍｅｔａｌ ｓｔｒｅａｍ）は、以下を含む少なくとも１つのシステムによって分解され得るかもしれないが、それらは、 （ｉ）リザーバー入口のトップに配置された平ワッシャーのようなドリップエッジ（ｄｒｉｐ ｅｄｇｅ）と、 （ｉｉ）ノズル５ｑ、溶融金属レベル、及びリザーバー５ｃで下降した入口ライザの少なくとも１つと、 （ｉｉｉ）如何なる接続性電流経路を壊す、又は、大きな流れ（ストリーム）を避けるために流れ（フロー）を分散する、下半球５ｂ４１リターン溶融金属流れ経路（ｆｌｏｗ ｐａｔｈ）と、 （ｉｖ）リザーバー壁からの複数の電気絶縁突起と、 （ｉｖ）ドリップエッジ、リザーバ・トップ入口、又はリザーバー壁に切り込まれた複数の電気絶縁性のしわ（ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎｓ）又はレリーフ（ｒｅｌｉｅｆｓ）と、 （ｖ）リザーバーのトップの電気絶縁格子などの格子（ｇｒａｔｉｎｇ）と、及び （ｖｉ）流れ（ストリーム）を通って電気的短絡電流が流れるときにビーズの上で流れ（ストリーム）をそらすローレンツ力を引き起こす印加磁場と、である。
１つの実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、銀レベルセンサ、ＥＭポンプ電流コントローラ、及びプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）などのコントローラ、又はレベルセンサからの入力を受けて電流を駆動するコンピュータ１００を含むリザーバー銀レベル均等化システムを備えるリザーバー５ｃ内の金属レベルをほぼ等しく維持する。１つの実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、各リザーバ５ｃ内の銀レベルなどのほぼ等しいレベルを維持するための溶融金属の均一化装置（イコライザー）を備える。イコライザーは、各リザーバー上のリザーバーレベルセンサ及びＥＭポンプ・レイト・コントローラと、各ＥＭポンプをほぼ同じレベルを維持するように作動させるコントローラと、を備えることができる。放射線不透明性、抵抗又は静電容量、熱放射、温度勾配、超音波周波数のような音、レベル依存性音響共振周波数、インピーダンス、又は速度 のような少なくとも１つの物理パラメータに基づく１つ、赤外線放射のような光学的、又は、レベル境界を横切る変化又はレベルにおける変化によるパラメータにおける変化によるリザーバー溶融金属の表すパラメータを検出するのに妥当な当該技術分野で知られる他のセンサに基づくものを含むかもしれない。レベルセンサは、ＥＭポンプの作動レベルを示し、それによって溶融金属流を示すことができる。点火状態は、点火電流及び電圧の少なくとも１つをモニタすることによってモニタすることができる。
センサは、６０ｋｅＶガンマ線を発する２４１Ａｍのようなアメリシウム、１３３Ｂａ、１４Ｃ、１０９Ｃｄ、１３７Ｃｓ、５７Ｃｏ、６０Ｃｏ、１５２Ｅｕ、５５Ｆｅ、５４Ｍｎ、２２Ｎａ、２１０Ｐｂ、２１０Ｐｏ、９０Ｓｒ、２０４Ｔｌ、又は６５Ｚｎの少なくとも１つのような放射性核種のような放射能源５ｓ１を含んでもよい。放射性核種放射線は、コリメートされてもよい。コリメータは、中心軸からそれぞれ４５°の位置にある２本のような複数のビームを生成するかもしれず、ここで、１つの放射性同位元素源が２つのファンビームを形成して２つのリザーバーのそれぞれを貫通し、そして、対応するペアの検出器に入射する。コリメータは、センサーが動作していないときに放射を遮断するシャッターを備えてもよい。放射能源５ｓ１は、例えば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｏｕｒｃｅ１ｘｒａｙ．ｃｏｍ／ｉｎｄｅｘ−１．ｈｔｍｌにあるような、ブレームシュトラルンク（Ｂｒｅｍｓｓｔｒａｈｌｕｎｇ）Ｘ線源などのＸ線又はガンマ線発生器を含んでもよい。センサは、放射能源に対してリザーバーの反対側に少なくとも１つの放射線検出器５ｓ２をさらに含むことができる。センサは、線源と検出器との間の位置合わせを維持しながら、放射線源と放射線検出器の少なくとも一方を垂直リザーバー軸に沿って移動させる機械的手段のような手段又は位置スキャナを更に備えてもよい。移動は溶融金属レベルを横切っていてもよい。スキャナは、誘導結合ヒーターアンテナ５ｆを動かすアクチュエータを備えてもよいが、ここで、２４１Ａｍ源のような放射線源及び放射線検出器の少なくとも１つは、コイル５ｆ、コイル・キャパシタ・ボックス９０ａ、及び可動アクチュエータ機構の少なくとも１つに取り付けられてもよい。コリメートされた放射線とレベルを交差させる際の透過放射線カウントにおける変化は、そのレベルを識別してもよい。その代わりに、スキャナは、それを検出するため、金属レベルの上及びより下をスキャンするための検出器及び減の相対的な配向を周期的に変化させるかもしれない。もう１つの実施例において、センサは、各リザーバーの垂直軸に沿って配置された複数の源５ｓ１を含んでもよい。センサは、対応する源に相対してリザーバーの反対側に複数の放射線検出器５ｓ２を含むことができる。１つの実施例において、放射線検出器は、放射能源からリザーバーを通って検出器までの軸方向経路に沿って放射線が移動するように、放射線源と対をなすことができる。放射線源は、存在する場合、放射線検出器が放射線経路上でレベルが上昇するにつれてより低い信号を記録し、レベルが経路よりも下に降下するときにはより高い信号を記録するように、リザーバー金属によって減衰されてもよい。源は、放射経路内のリザーバーの金属含有量の縦方向又は深さ方向のプロファイルを測定するためのＸ線感受性線形ダイオードアレイのような、検出器の拡張されたアレイ又は空間的に拡張された検出器に合わせて、リザーバーを横切る広い角度範囲を有するもの又は広いビームを含むかもしれない。典型的なＸ線感受性線形ダイオードアレイ（ＬＤＡ）は、Ｘ−Ｓｃａｎ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ＸＩ８８００ ＬＤＡである。メタルレベルによるカウントの減衰はレベルを示すかもしれない。典型的な光源は、放射性又はＸ線管源からの拡散ビームを含むことができ、検出器は、拡張シンチレーション又はガイガーカウンタ検出器を含むことができる。検出器は、ガイガーカウンタ、ＣＭＯＳ検出器、シンチレータ検出器、及びフォトダイオード検出器を備えたヨウ化ナトリウム又はヨウ化セシウムなどのシンチレータ、のうちの少なくとも１つを含むことができる。検出器は、煙感知器などのＭＯＳＦＥＴ検出器のようなイオン化検出器を含むことができる。イオン化チャンバ電極は、輻射入射側の少なくとも１つの薄い箔又はワイヤグリッドと、煙検出器回路に典型的な対電極とを備えることができる。
１つの実施例において、Ｘ線のような透過性放射線源、検出器、及びコントローラを含むセンサは、検出器で受信した信号の強度を、源（ソース）からリザーバーの溶融金属レベルの読み取り値に処理するアルゴリズムをさらに含む。センサは、単一の広角エミッタ及び単一の広角検出器を含むことができる。Ｘ線又はガンマ線は、リザーバーの横断面に対してある角度でリザーバーの内部を貫通して、検出器への飛行中の溶融金属含有領域を通る経路長を増加させることができる。この角度は、溶融金属のより深いところをサンプリングして、リザーバー内の溶融金属の深さを決定する区別を増加させることができる。検出器の信号強度は、既知のリザーバの溶融金属レベルに対して較正（キャリブレーション）することができる。レベルが上がると、検出器の強度信号が減少し、レベルはキャリブレーションから決定されてもよい。典型的な放射線源は、アメリシウム２４１のような放射性同位元素及びブレムズストラング（Ｂｒｅｍｓｓｔｒａｈｌｕｎｇ）装置のようなＸ線源である。典型的な検出器は、ガイガー（Ｇｅｉｇｅｒ）カウンタ及びシンチレータ及びフォトダイオードである。Ｘ線源は、Ｍｉｎｉ−ＸのようなＡｍｅＴｅｋ源を含んでもよく、検出器はＮａＩ又はＹＳＯ結晶検出器を含んでもよい。Ｘ線源及び検出器のような放射線源の少なくとも１つは、Ｘ線減衰の縦方向プロファイルを得るためにスキャンされてよく、それによって、金属レベルを取得することができる。スキャナーは、カム駆動スキャナーのような機械式スキャナを含んでもよい。カムは、電気モーターで駆動されるかもしれない回転シャフトによって回転させられてもよい。スキャナーは、機械式、空気圧式、油圧式、圧電式、電磁式、サーボモーター駆動式、又は他の方式のスキャナー、或いは金属レベルの深さプロファイルを得る検出器及びＸ線源の少なくとも１つを可逆的に平行移動又は再配向させるための当業者に知られている手段を含んでもよい。アメリシウムのような放射性同位元素は、温度が高いリザーバーの近接位置に置かれてもよいように、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｎｂ、アルミナ、ＺｒＯ、ＭｇＯのような耐火材料、又は、本開示の１つのような別の耐火材料に入れられてもよい。Ｘ線源、エミッタ、及び検出器の少なくとも１つは、圧力及び温度の少なくとも一方が制御されるハウジングに取り付けられてもよい。ハウジングは、外側圧力槽５ｂ３ａに取り付けられてもよい。ハウジングは、外側圧力槽５ｂ３ａの簡単な取り外しを可能にするために取り外し可能であってもよい。ハウジングは、外側圧力槽５ｂ３ａの垂直方向の取り外しを可能にするために水平方向に取り外し可能であってもよい。ハウジングは、Ｘ線を通過させるための内側ウィンドウを、そのウィンドウを横切る圧力勾配を維持しつつ、備えていてもよい。ウィンドウは炭素繊維を含んでもよい。ハウジングの外端は、大気に開放されていても閉じられていてもよい。
一実施例において、レベルセンサは、リザーバ５ｃの内側のウェル（ｗｅｌｌ）又はハウジングの内側にあるＸ線又はガンマ線の源を含む。Ｘ線又はガンマ線源は、４１Ａｍ、１３３Ｂａ、１４Ｃ、１０９Ｃｄ、１３７Ｃｓ、５７Ｃｏ、６０Ｃｏ、１５２Ｅｕ、５５Ｆｅ、５４Ｍｎ、２２Ｎａ、２１０Ｐｂ、２１０Ｐｏ、９０Ｓｒ、２０４Ｔｌ、又は６５Ｚｎのような放射性核種であってもよい。ウェルは、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋのベース・プレートに固定されてもよい。放射性核種は、炭素、Ｗ、窒化ホウ素、又は炭化ケイ素のような耐火材料内にカプセル化されてもよい。放射性核種は、耐熱合金を含んでもよい。放射性核種は、１４Ｃ、Ｔａ４Ｈｆ１４Ｃ５（Ｍ．Ｐ． ４２１５℃）、１３３ＢａＯ、１４７Ｐｍ２Ｏ２、１４４Ｃｅ２Ｏ３、９０ＳｒＴｉＯ３、６０Ｃｏ、２４２Ｃｍ２Ｏ３、又は１４４Ｃｍ２Ｏ３のような高融点元素又は化合物を含んでもよい。ウェルの壁は、Ｘ線又はガンマ線が容易に透過する材料を含んでもよい。典型的なウェルは、窒化ホウ素ウェルである。リザーバーは、窒化ホウ素又は炭化ケイ素リザーバーのようなＸ線又はガンマ線が容易に透過する材料を含んでもよい。レベルセンサは、複数のビームを形成するためにコリメートされてもよい複数のＸ線又はガンマ線の源を含んでもよい。レベルセンサは、リザーバの壁の外側にあり、銀のような溶融金属によって減衰されない場合にＸ線又はガンマ線が入射するように配置された複数のＸ線又はガンマ線の検出器を含んでもよい。ビームの減衰における差分の位置は、プロセッサによって決定されるようにレベルの位置を示す。一実施例において、ウェル内部の放射性核種のようなＸ線又はガンマ線の源はコリメートされ（ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ）ないかもしれない。Ｘ線又はガンマ線信号の強度は、リザーバの外部の少なくとも１つの検出器で検出され得る。検出器は、シンチレータ結晶、及び、Ｇａｄｏｘ、ＣｓＩ、ＮａＩ、又はＣｄＷフォトダイオードのようなフォトダイオード、を含んでもよい。溶融金属レベルの関数としての信号強度は、較正（キャリブレーション）されてもよい。レベルセンサは、測定された信号強度及びルックアップテーブルからの較正（キャリブレーション）データを処理し、溶融金属レベルを決定するプロセッサを含んでもよい。
一実施例において、レベルセンサは粒子後方散乱タイプを含む。レベルセンサは、ヘリウムイオン、陽子、Ｘ線又はガンマ線、電子、及び中性子のうちの少なくとも１つのような粒子の源を備えてもよい。その源（ｓｏｕｒｃｅ）は、平行源（ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ ｓｏｕｒｃｅ）を含んでもよい。粒子は、複数の垂直座標位置（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）でリザーバ５ｃに入射してもよく、又は、時間の経過とともに複数の垂直位置に渡ってスキャンしてもよい。粒子は、溶融金属レベルより上にある垂直位置で、そのレベルより下と比較して、リザーバに入射すると、強度変化と共に後方散乱するかもしれない。強度変化は、粒子及びそのエネルギーに応じて増減するかもしれない。遠方のリザーバー壁からの後方散乱が介在する溶融金属により減少させられるように、Ｘ線は、銀のような溶融金属に吸収されるかもしれない。その結果、後方散乱Ｘ線の強度は減少するかもしれないが、そのＸ線がそのレベルより下の垂直座標位置でリザーバに入射するときに である。Ｘ線のエネルギーは、リザーバー壁内の減衰と比較して、銀のような溶融金属内の高い減衰を有するように選択されるかもしれない。Ｘ線エネルギーは、ちょうど電子殻の結合エネルギーを超える電子の端のエネルギーであるように選択されるかもしれない。Ｘ線源は、放射性同位体又はＸ線発生器を含んでもよい。一実施例において、後方散乱Ｘ線の減少は、そのレベルを特定する手段として検出されるが、そのＸ線エネルギーは、後方散乱信号がそのレベルを超える銀の柱と比べようもなくそのレベルより下の銀によって大幅に減衰されるように、選択される。高吸収のエネルギーは、銀のＫ端（ｅｄｇｅ）の２５ ｋｅＶエネルギーのようなエッジ（ｅｄｇｅ）である。
一実施例において、入射粒子は、二次粒子又は異なるエネルギーの同じ粒子を生じさせてもよい。二次粒子放出の強度の変化は、そのレベルを検出するために使用されてもよい。典型的な実施例において、第１のエネルギーのＸ線は、異なる垂直位置でリザーバに入射し、第２のエネルギーのＸ線は、検出器によって検出される。そのレベルがビーム間又はビーム間で交差するとき、第２のエネルギーのＸ線又は蛍光Ｘ線の強度における変化は、そのレベルを示す。その検出器は、例えば、０°若しくは１８０°で又は９０°での入射ビームと同じ軸に沿うように、蛍光Ｘ線信号を最大化する位置にあってもよい。ある実施例において、入射ビームが、そのレベルよりも上対そのレベルよりも下でリザーバに入射するとき、銀の蛍光Ｘ線は増加する。レベルセンサは、当該技術分野で既知の蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）又はエネルギー分散型蛍光Ｘ線（ＥＤＸＲＦ）システムを含んでもよい。Ｘ線源は、放射性同位体又はＸ線発生器を含んでもよい。ＥＤＸＲＦシステムは、電子又はプロトンのような高エネルギー粒子の源を含んでもよい。検出器は、シリコンドリフト検出器（ｓｉｌｉｃｏｎ ｄｒｉｆｔ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）又は当業者に知られている他のものを含んでもよい。
中性子が銀柱から後方散乱してレベルの位置を示すと、その強度が増加するかもしれない。中性子は２４１Ａｍ及びベリリウム金属から生成されてもよい。中性子源は、中性子生成を伴いＤ−Ｄ又はＤ−Ｔ融合を引き起こす重水素及びトリチウムの少なくとも１つを加速するため電場を使用するもののような中性子発生器を含んでもよい。後方散乱粒子は、Ｘ線又は中性子検出器のような対応する検出器で検出されてもよい。別の実施例において、粒子は、リザーバーの一方の側の源から放出され、リザーバーの他方の側の同じ軸上で検出されてもよい。検出器の強度低下として検出される粒子ビームの増大された減衰の垂直リザーバー位置は、そのレベルの位置を特定してもよい。本開示の典型的な中性子後方散乱及びガンマ線減衰レベルセンサーは、リザーバー５ｃの形状のために変更された、Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ（ｈｔｔｐｓ：／／ｔｏｏｌｓ．ｔｈｅｒｍｏｆｉｓｈｅｒ．ｃｏｍ／ｃｏｎｔｅｎｔ／ｓｆｓ／ｂｒｏｃｈｕｒｅｓ／ＥＰＭ−ＡＮＣｏｋｅｒ−０２１５．ｐｄｆ）から市販されるものである。
一実施例において、レベルセンサは、溶融金属レベルのより下の溶融金属から選択的に反射する電磁放射線源、及び、反射放射線の強度の検出器、を含んでもよい。レベルは、レベルを超える反射強度と比較して、レベルを下回る強化されたレーザー反射強度によって検出されてもよい。レベルの位置は、強化された反射強度という結果になる、垂直リザーバ軸に沿った入射ビームの位置から決定されてもよい。放射は、壁を貫通し、そして、検出器に反射されるように、リザーバ壁に対して十分に透明な波長を含んでもよい。リザーバー５ｃの壁は、光を透過させることができてもよい。リザーバーは、可視光及び赤外光を透過するアルミナ、サファイア、窒化ホウ素、及び炭化ケイ素の少なくとも１つで構成されてもよい。放射線は、溶融金属の薄膜を貫通してもよい。レーザーは、溶融金属の薄膜を貫通するのに十分にパワフルであってもよい。一実施例において、リザーバー壁は、ＵＶから赤外線の領域のような放射の波長領域における放射に対してある程度の透過性を有する窒化ホウ素を含んでもよい。レーザーは、高出力の可視又は赤外ダイオードレーザーを含んでもよい。リザーバーなどのセル部品は、レーザービームに対して透明であってもよい。赤外線を透過する適切な耐火材料は、ＭｇＯ、サファイア、及びＡｌ２Ｏ３である。レーザーは、焦点をより良く維持するために赤外線レーザーを含んでもよい。窒化ホウ素を含む一実施例において、波長は約５ミクロンであってもよいが、これは、ＢＮがこの波長で透過ウィンドウを有するためである。一実施例において、レーザーは、窒化ホウ素壁のようなリザーバー壁、如何なる銀の壁コーティング、及びレーザーから検出器までの軸方向経路における銀蒸気を貫通するのに十分な出力を有する。壁は、レーザービームと壁が接触する箇所で、薄くされてもよい。レーザービームの拡散又は拡張を防ぐために、壁は機械加工されてもよい。壁は鉋がけで平らにされてもよい。壁を機械加工して、壁を横切る光を再集束させるレンズを形成してもよい。レンズはレーザーの波長に合わせられてもよい。壁は埋め込みレンズを含んでもよい。レンズは反射防止コーティングを含んでもよい。レンズは、反射を減らすために四分の一波長板を備えてもよい。透過光信号はリザーバー銀の柱がないことを示し、光信号がないことは銀の柱があることを示し、光信号の不連続性の垂直リザーバー位置はレベルを特定するため使用されてもよい。レーザーは、焦点及び出力密度（ビーム強度）の少なくとも１つを増加させるためレンズを含んでもよい。典型的な市販のレーザーは、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｒｅｅｍａｓｃｏｔ．ｃｏｍ／ｍａｔｃｈ−ｌｉｇｈｔｉｎｇ−ｌａｓｅｒ．ｈｔｍｌ、又は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆｒｅｅｍａｓｃｏｔ．ｃｏｍ／５０ｍｗ−５３２ｎｍ−ｈａｎｄｈｅｌｄ−ｇｒｅｅｎ−ｌａｓｅｒ−ｐｏｉｎｔｅｒ−１０１０−ｂｌａｃｋ．ｈｔｍｌ？ｇｃｌｉｄ＝ＣＮｕ８ｇＪ−ＥｑｔＩＣＦＺｍＮｓｗｏｄＺＬＭＮＱＡで提供される。レーザー又は検出器の少なくとも一方は、レーザー又は検出器の機能を損なうため過度には温度が上昇していない領域内に配置されるように、リザーバーから離れていてもよい。レーザー及びフォトダイオードのような検出器の少なくとも一方は冷却されてもよい。
溶融金属は銀を含んでもよい。銀は約３００ｎｍの波長に透過ウィンドウを有している。放射線は、約２５０〜３２０ｎｍの範囲の波長を含んでもよい。放射線の源は、ＵＶＴＯＰ３１０のようなＵＶダイオードを含んでもよい。ＵＶダイオードは、指向性ビームを作成するための半球レンズを含んでもよいレンズを含んでもよい。放射線の源は、ダイオード励起レーザーのようなレーザーを含んでもよい。銀の透過ウィンドウの波長領域内の典型的なレーザーは、ＫｒＦエキシマー、Ｎｄ：ＹＡＦ第４高調波、ＩｎＧａＮダイオード、ＸｅＣｌ、Ｈｅ−Ｃｄ、窒素、ＸｅＦエキシマー、及びＮｅ＋レーザーである。検出器はフォトダイオードを含んでもよい。
レーザータイプのレベルセンサーは、そのレベルを検出するためそのレベルの上で、そのレベルで、及びそのレベルの下で、の領域をインターセプトするため、レーザー及び検出器の少なくとも一方を時間と共に垂直に動かす、レーザースキャナーを備えてもよい。その代わりに、現在の放射線照射型レベルセンサは、複数の放射線源及び垂直に配置される対応する検出器を含み、そして、そのレベルは、その複数の放射線源の近傍の位置にあり、そして、そのレベルの位置は、放射線源及びそれらの検出器の間の差分反射率（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）によって検出されてもよいようになっている。放射線源及び検出器は、放射線源が存在し対応する検出器に入射するとき、その放射線源が溶融金属の柱から反射するように、互いに対して角度をつけてもよい。リザーバーの壁は、溶融金属柱からの反射時に放射源から検出器まで放射線が伝播することができるように放射線の入射及び反射のポイントでより薄く機械加工されてもよい。別の実施例において、ビーム経路内に溶融金属の柱がない場合、放射はリザーバーの両方の壁を貫通し、そして、ビーム経路がレベルより下にあるとき、柱はビームを遮断するかもしれない。リザーバーを通るビームの透過は、レーザーのような放射線源の反対側に配置されるかもしれない検出器によって検出されるかもしれない。放射線源及び対応する検出器は、一緒にスキャンされてもよく、或いは、そのレベルセンサーは、溶融金属レベルの下対上のビームの透過における違いによりレベルを検出するためリザーバーの垂直軸に沿って間隔を空けた対応する検出器及び複数の放射線源を含んでもよい。一実施例において、ＲＦコイル５ｆは、入射ビーム及び反射ビーム又は透過ビーム用の開口部を有する。コイル５ｆは、開口部がない場合に所望の過熱出力分布を提供するため、如何なる開口部に対して補償するように設計されてもよい。
センサーは、少なくとも１つのドリップエッジ、下向きのチューブ、又はダイオードレーザーなどのレーザーやバイブレーターなどの熱源の少なくとも１つを備え、上部のリザーバー壁の溶融金属膜を少なくとも部分的に除去することができる。 放射線を反映するレベル。一実施例では、任意の溶融金属膜は、リザーバ壁とのビーム経路交差点で金属を戻す位置での滴下縁部によって除去され得る。セルは、リザーバーバイブレーター又はピンガー及びヒーターのうちの少なくとも１つを含んでもよい。交差点の溶融金属膜は、振動又はその点で壁を加熱することにより除去できる。より強力なビーム及びレンズの少なくとも一方を使用することにより、ビームを強化して金属膜を貫通することができる。
レーザービームは、リザーバー壁に対してある角度で方向付けられ、任意の薄い銀層を通る透過を増加させる角度で反射を引き起こし、その結果、反射が監視されて減少する。一実施例では、レーザビーム角度は、反射が銀レベルよりも下で増加するエバネセント波を生成するように調整される。一実施例では、センサは、反射光が定量化されたある程度の透明度を有するウェル内の光ファイバケーブルを備えてもよい。フォトダイオードなどの検出器で検出された反射強度により、プロセッサでレベルの位置を特定できる。
レーザーの波長は、リザーバー壁と銀膜コーティングを透過するように選択できる。銀は約３１５ ｎｍに透過窓があるため、典型的な波長は約３１５ ｎｍである。任意選択で光学波長通過フィルタを備えてもよいフォトダイオードなどの光検出器は、レーザ光に選択的に応答してもよい。一実施例では、ランプがレーザーに取って代わり得る。ランプは、強力な発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを備えてもよい。レベルセンサは、約３１５〜３２０ｎｍの波長領域などのＵＶ光を放出することができるような短波長光源を備えてもよい。短波長光源は、リザーバを照明する重水素ランプを備えてもよい。ランプは、可視又は赤外線ランプを備えてもよい。一実施例では、銀レベルを超える短波長光などの照明源は、プラズマ放射であってもよい。
一実施例では、プラズマは、リザーバに対して透明な強い光で溶融金属レベルの上の空間を照らす。透明なリザーバは、窒化ホウ素、炭化ケイ素、及びアルミナのうちの少なくとも１つなどの透明な材料を含むことができる。溶融金属レベルは、フォトダイオードなどの少なくとも１つの光検出器を使用して金属レベルでの光の不連続性を測定することにより記録することができる。
一実施例では、リザーバ５ｃの壁は光を透過させることができる。リザーバは、可視光及び赤外光を透過するアルミナ、サファイア、窒化ホウ素、及び炭化ケイ素の少なくとも１つで構成されてもよい。一実施例では、光透過型レベルセンサを備える溶融金属レベルセンサは、リザーバ５ｃの内部から外部へ透過する光を検出し、透過光強度の少なくとも１つの光センサは、プロセッサによって処理されて溶融を判定する。 金属レベル。プロセッサは両方のリザーバーからデータを受信し、データを相関させて、リザーバー壁を流れる溶融金属の不透明化の影響を除去する。
一実施例では、反応セル・チャンバー５ｂ３１内の点火によって生成されたプラズマは、リザーバ５ｃの壁を照らし、いくらかの光は、溶融金属レベルより上の領域で選択的に壁を透過する。カメラやフォトダイオードなどの光センサーは、リザーバーの壁を透過する光を検出する場合がある。フォトダイオードなどの光センサーを垂直にスキャンするか、レベルセンサーをフォトダイオードなどの複数の垂直に分離した光センサーで構成することができる。溶融金属レベルを決定する実施例では、プロセッサは、少なくとも１つを処理する ｉ）カメラ画像上の光強度の違い、 ｉｉ）複数の光センサー間の光強度の違い、及び ｉｉｉ）走査光センサーの垂直位置間の光強度の差。
リザーバー壁を介して光センサーへのプラズマ光の透過又は通過を促進するために、リザーバーは、壁のくぼみ、くぼみ、又は薄肉領域などの少なくとも１つの光通路を備えてもよい。カメラなどの少なくとも１つの光センサー、複数の光学センサー、又はダイオードなどの走査型光学センサーは、透過光の変化をリザーバーに沿った通過高さとともに記録することができる。光は、石英ケーブルなどの高温光ファイバケーブルなどの光ファイバケーブルによって各リモート光センサーに導かれてもよい。光ファイバーケーブル又は他の光導管は、背景の黒体光よりも内部光信号を増加させる場合がある。プラズマ光からの内部信号は、外部リザーバー壁からの黒体放射のスペクトルに対してより短い波長を選択する光検出器を使用することにより、黒体放射よりも増加する場合がある。検出器は、選択的短波長検出器又は検出器上のフィルターを含んでもよい。検出器又はフィルターにより、青色又は紫外線の選択的検出が可能になる。検出器は、窒化ホウ素壁の場合、約３２０ ｎｍよりも長い光など、リザーバ壁を透過する短波長光を検出する場合がある。黒体放射などの背景光は、光路の視線に沿って貫通する光ブラインドでブロックされる場合がある。レベルセンサは、少なくとも１つの壁位置からの透過光を遠隔光センサに反射するために、少なくとも１つの静止又は走査ミラーを備えてもよい。加熱器アンテナ５ｆのリザーバ５ｃへの近接に対応する典型的な実施例では、透過光は、光検出器に入射するように発生器の基部まで下向きに反射される。ミラーはアンテナ５ｆに取り付けられてもよい。プロセッサは、光センサーのデータを受け取って処理し、溶融金属のレベルを決定する。
一実施例では、レベルセンサは、電流コイル、アンテナ、又は磁場及び電磁放射のうちの少なくとも一方などの場を放出するリザーバー内部などのセル内部のランプなどの場源を含む。 外部フィールド検出器に。検出された信号の強度又は空間的変動は、溶融金属レベルの関数であり、プロセッサは対応するデータを使用して溶融金属レベルを識別する。
一実施例において、光透過溶融金属レベルセンサは、レベルを識別するためプロセッサに入力される垂直光強度変動又はイメージを生成するためリザーバー壁を照明する光源を含む。光源は、ランプ、レーザー、及びプラズマの少なくとも１つを含んでもよい。ランプはリザーバーの内部にあってもよい。ランプは、Ｗランプ又はＷハロゲンランプのような白熱灯を含んでもよい。ランプは、ＳｉＣ又はＢＮのような耐火セラミックを含んでよい電気絶縁体に入れられたリードに接続された裸のＷフィラメントを含んでもよい。ランプは、アークプラズマのようなプラズマをサポートできる２つの分離した電極を備えてもよい。ランプは炭素アークを含んでもよい。絶縁体は支持体として機能してもよく、又はランプは支持体として機能する導管を含んでもよい。導管は、本開示のもののような耐火性材料を含んでもよい。外部電源へのリードは、ランプに電力を供給してもよい。電源は、ＥＭポンプ電源、点火電源、及び誘導結合ヒーター電源の少なくとも１つと共有されるものであってもよい。電源は、外側のセル・ハウジングの第２チャンバー内にあってもよい。リードは、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋのベース内にフィードスルーでリザーバーを貫通してもよい。ランプは、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋのベースを貫通するかもしれないウェル内に収容されてもよい。ウェル壁は、内部ランプに対して少なくとも部分的に透明であってもよい。ウェルは、少なくとも部分的に光を透過する、アルミナ、サファイア、窒化ホウ素、及び炭化ケイ素の少なくとも１つのような耐火材料を含んでもよい。一実施例において、ランプはウェルの内側を照らしてもよい。ランプはウェルの下にあってもよい。ウェルは、（水平面内で）ウェルから放射状に光の透過を引き起こすように、少なくとも１つのミラー又は拡散笠（ｌｉｇｈｔ ｄｉｆｆｕｓｅｒ）を含んでもよい。
光センサは、リザーバー壁の背景黒体放射からの干渉を除去してもよい。光センサは、プラズマ又はランプ光に選択的に反応してもよい。光センサは、プラズマ又はランプ光の特徴的な選択的波長領域を通過させるフィルタを含んでもよい。光センサは、プラズマ又はランプ光に特徴的な複数の波長に反応してもよい。光センサは、光高温計又は光学温度センサを含んでもよい。
一実施例において、セルは、プラズマ形成及び溶融金属の再循環をサポートする所望の温度プロファイルまで加熱され、及びＥＭポンプによる溶融金属噴射のほぼ開始時間に加熱されている。ヒーターコイル５ｆは、所望の温度プロファイルにまで加熱するように、黒体放射体５ｂ４の少なくとも一部に渡って延びてもよい。ヒーターは、アクチュエーターによって格納されてもよい。デュアルＥＭポンプからの溶融金属の流れが交差するとき、点火及びプラズマ形成が発生するように、点火電圧が印加されてもよい。プラズマ光は、溶融金属のレベルを検出できるように、リザーバー壁を直接的に又は通路を介して伝達されてもよい。
センサは、リザーバーの垂直軸に沿って間隔を空けた一連の電気接点、及び、電気接点間の導電率及び静電容量の少なくとも１つを測定するための導電率及び静電容量計の少なくとも１つ、を含んでよく、ここで、導電率及び静電容量計の少なくとも１つは、リザーバー内の溶融金属レベルに渡って測定可能に変化する。電気的契約（ｃｏｎｔｒａｃｔｓ）はそれぞれ、リザーバーの内周又は外周又は周の一部の周りに導電性リングを備えてもよい。導電率計は、抵抗計を備えてもよい。一実施例において、導電プローブ又は静電容量プローブの少なくとも１つは、ＥＭポンプ・チューブを通って入り、ＥＭポンプ・チューブに沿って進み、そして、溶融金属レベルの所望の高さ範囲内で空間的に分離された複数の位置でＥＭポンプ・チューブを出る複数のリードを含んでもよい。リード出口は、センサー又はプローブ内で終了してもよい。その代わりに、ワイヤは、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋの底部内に溶接されるウェル内を進んでもよい。プローブは、導体又はキャパシタを含んでもよい。分離されたプローブでの相対導電率又はそれらの間の導電率は、プローブが溶融金属と接触すると導電率が増加するところ、溶融金属レベルを検出するために使用されてもよい。リードは、スウェージロックのような密閉されたフィードスルーでリザーバーの外側のＥＭポンプ・チューブを貫通する電気的に絶縁されたワイヤを含んでよい。リードは、密閉される又はされないかもしれない電気的に絶縁された貫通部を通して、リザーバー内のＥＭポンプ・チューブを出てもよい。ワイヤは、窒化ホウ素のような耐火性電気絶縁体又は本開示の別の耐火性コーティングによってコーティングされてもよい。ワイヤは、陽極酸化されたＡｌでコーティングされていてもよい。ワイヤは、Ｍｏ、Ｗ、又は本開示の別のような耐火性導体を含んでもよい。一実施例において、ワイヤは、レベルが光ファイバで感知されるところ、耐火性光ファイバケーブルで置き換えられてもよい。
ＳｉＣ、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、又はＺｒＯ２のような電気絶縁体を含むリザーバーを含む実施例において、複数の長手方向に離間したワイヤは、リザーバーの壁を通過し、溶融金属レベルの範囲を測ってもよい。ワイヤがむき出しになってもよい。ワイヤは、圧縮シールによって密封（シール）されてもよい。ワイヤは、リザーバーの製造中にその場所で鋳造又は焼結されてもよい。その代わりに、ワイヤはきつくフィットする貫通部を通して挿入されてもよい。孔のような貫通部は、機械加工、放電ミリング、ウォータージェットドリル、レーザードリル、又は当技術分野で知られている他の方法によって作成されてもよい。きつくフィットするワイヤは、リザーバーが加熱されたときに圧縮シールが形成されるように、リザーバー材料の熱膨張係数よりも高い熱膨張係数を有してもよい。ワイヤは、溶融金属レベルの変化に伴う導電率の変化及び静電容量の変化の少なくとも１つを検知してもよい。
溶融金属レベルの関数として、導電率、インダクタンス、静電容量、及びインピーダンスの変化の少なくとも１つによって、溶融銀レベルを検知するレベルセンサは、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋの底部でのようなリザーバーの底部に固定されたウェル内に収容された少なくとも１本のプローブワイヤ、及び、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋのベース上のそれのような基準電気接点、を含んでよい。静電容量センサは、レベルに応じて溶融金属で満たされ、及び、レベルに応答する２つのプレートを含んでもよい。インダクタンスセンサは、コイルを含んでよいが、ここで、そのコイルによってリンクされる磁束は、溶融金属レベルに依存する。ウェルは、スウェージロックのような留め具で固定されてもよく、又は、ＥＭポンプ・アセンブリの底部に溶接されてもよい。ワイヤは、各ワイヤの端でウェルの内壁に電気的及び物理的に取り付けられてもよい。少なくとも１つのワイヤの対応する電気接点は、垂直方向に間隔を空けられてもよい。典型的なウェルは、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋの底部にウェルドインステンレス鋼（ｗｅｌｌｅｄ−ｉｎ ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ）スウェージロックで固定されてもよいＭｏチューブのような耐熱金属チューブを含むが、ここで、アルミナ鞘（シース）によって絶縁された導電性プローブワイヤが、底部の開放端に入り、チューブ内を進み、そして、チューブの端に溶接されたＭｏコーンに溶接で取り付けられる。上げられた温度で再結晶化できる金属プローブは、プローブとして適用する前に金属を再結晶化するために予備加熱されてもよい。導電率は、プローブワイヤ及びＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋのベースに取り付けられた基準接点の間で測定される。別の実施例において、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の出口部分は、ウェルとして機能する。銀のレベルが上がると、プローブ及び基準（リファレンス）の間の導電率は、溶融金属を通るプローブ電流の平行経路により低下する。金属レベルの関数としての導電率は、較正（キャリブレーション）されてもよい。較正（キャリブレーション）は、ウェルの温度によってもよい。ウェルは、対応する較正（キャリブレーション）の選択を可能にするため、プローブでウェル温度を測定するため熱電対を更に含んでよい。その代わりに、導電率センサは、２つのマッチした再結晶化Ｗチューブのような分離したリザーバー内に２つのマッチしたプローブを含んでもよいが、ここで、相対ＥＭポンプ速度は、２つのリザーバー内の溶融金属のレベルを制御及びマッチさせるため、２つのプローブの導電率をマッチさせるように制御される。センサは、平均伝導率及び動作温度の少なくとも１つの関数として、プローブ間のオフセット伝導率に対する較正（キャリブレーション）曲線を更に含んでもよい。導電性プローブは、導電性を検知するのに十分な電気接続を維持しながら、点火電力によるアーク放電を防ぐために、電気絶縁性の鞘（シース）又はコーティングを含んでもよい。導電性プローブは、ドープされるかもしれない半導体を含んでもよい。導電率は高周波プローブ電流又は電圧で測定されてよく、そして、導電率を決定するための対応する電圧又は電流信号は、点火電流によるもののようなノイズの影響を除去するため、更にフィルターをかけられて（フィルタリングされて）もよい。
溶融金属レベルの関数として複数の導体間又は複数の導体での導電率又は静電容量の少なくとも１つによって溶融銀レベルを感知するレベルセンサは、リザーバー壁を通るワイヤのような複数の導体を含んでもよい。リザーバー壁は、窒化ホウ素又は炭化ケイ素などの電気絶縁体を含んでもよい。ワイヤは、壁の材料に対するワイヤの膨張差のため、圧縮によって密閉されるかもしれない。例えば、Ｍｏ、Ｔａ、及びＮｂはそれぞれ、ＳｉＣよりも高い熱膨張係数を好ましく有している。壁加熱又はワイヤ冷却がない際に、きつくフィットするリザーバー壁の孔を通してワイヤを挿入する前に、液体窒素のような寒剤を適用することによるような手段によってワイヤを冷却しかつ壁を加熱する少なくとも１つの最初のステップを実施することにより室温のセルに対して、密封（シール）が達成されてもよい。別の実施例において、ワイヤは、型打ち（ｍｏｌｄｉｎｇ）、接着、又は密封（シール）によって密封（シール）されてもよい。その代わりに、製造中にワイヤを壁材料に組み込むことにより密封（シール）を達成してもよい。ワイヤは、接着剤又はシーラントを使用して、リザーバーの製造中に所定の位置に密封される。
センサーは、レベル依存性の音響共鳴周波数センサーを含んでもよい。リザーバーは、空洞を含んでもよい。一般に、部分的に満たされた水のボトルのような楽器のような空洞は、水充填レベルに応じて基本音のような共振周波数をそれぞれ有している。一実施例において、リザーバー・キャビティは、溶融金属充填レベルに依存する共鳴音響周波数を有する。周波数は、溶融金属のレベルが変化し、リザーバー・キャビティの金属充填部分に対するガス充填部分の体積が変化するにつれて変化（シフト）してもよい。少なくとも１つの共鳴音響波は、充填レベルに依存する周波数でリザーバー内でサポートされてもよい。センサーは、リザーバー及びセルの温度のような所定の動作条件で、充填レベル及び対応する周波数を使用して較正（キャリブレーション）されてもよい。
共鳴音響センサは、定常音響波のような音響波を励起する手段、及び、レベル依存性音響波の周波数を検出する音響周波数分析器、を備えてもよい。リザーバー・キャビティ内で音を励起する手段は、リザーバーの壁を可逆的に変形させるための機械式、空気圧式、油圧式、圧電式、電磁式、サーボモーター駆動式の音源手段を備えてもよい。リザーバー・キャビティ内の音を励起及び受信の少なくとも一方をするための手段は、駆動式ダイヤフラムを備えてもよい。そのダイヤフラムは、音がリザーバー内へと伝播するようにさせてもよい。そのダイアフラムは、ＥＭポンプ、上半球、及び下半球の少なくとも１つのようなセルの部品（コンポーネント）を備えてもよい。音響励振源及び音響励振のための部品（コンポーネント）の間の接触は、部品（コンポーネント）との接触点の温度に対して安定な耐火材料プローブのようなプローブを介してもよい。リザーバー・キャビティ内の音を励振する手段は、ソナーピンガーのようなピンガーを含んでもよい。周波数分析器は、部品（コンポーネント）を囲む気体を介した音としてリザーバーの共振周波数応答を受信するかもしれないマイクロフォンであってよい。音を受信して分析する手段は、マイクロホン、トランスデューサー、圧力トランデューサー、音によって変形可能な残留電荷を有するキャパシタ極板を含んでもよく、当技術分野で既知の他の音分析器を含んでもよい。一実施例において、リザーバーの音響励振を引き起こす、及び、共鳴音響周波数を受信する、手段の少なくとも１つは、マイクロフォンを含んでもよい。マイクロホンは、充填レベルを決定する周波数分析器を含んでもよい。励振源及び受信機の少なくとも１つは、外側圧力槽５ｂ３ａの外側に配置されてもよい。
一実施例において、音響センサは、音周波数の圧電トランスデューサを含む。センサーは、中空の導管又は中実の導管のような音声ガイドを通して音声を受信してもよい。音は、リザーバー・ピンガーで励振されてもよい。圧電トランスデューサは、自動車のノックセンサを含んでもよい。ノックセンサは、所望のレベルで銀を備えるリザーバーの音響共鳴特性にマッチさせられてもよい。共振特性は、加速度計を使用して決定されてもよい。音響導管導体は、リザーバー及びトランスデューサーに直接的に取り付けられてもよい。音響導体は、タングステン又はカーボンのような耐火材料を含んでもよい。トランスデューサーは、外側圧力槽５ｂ３ａの外側のような高温領域の外側に配置されてもよい。典型的な実施例において、ノックセンサは、反対側の端部でリザーバーと接触している音響導体に接続された外側槽５ｂ３ａのベースプレート５ｂ３ｂの穴にねじ込まれる。導管は、コイル５ｆの動きとの干渉を避けるために垂直軸に沿って移動してもよい。ノッチ・フィルタは、リザーバー内の銀レベルを検知するのに適切な周波数を選択的に通過させることができる。コントローラーは、銀のレベルを、レベルの関数である周波数から決定される望ましいレベル合わせて変更するように、ＥＭポンプ電流を調整してもよい。
音響センサは、リザーバーの内部に少なくとも１つのプローブ又は空洞を備えてもよい。空洞はウェルを含んでもよい。ウェルは、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋのベースに溶接されてもよい。ウェルは中空でも中実でもよい。プローブは、スウェージロックのような留め具によってＥＭポンプアセンブリ５ｋｋのベースに接続された閉端チューブ又はロッドを備えてもよい。プローブ又は空洞は、ピンガーで振動させられてもよい。ピンガーは、ピンガーのピンギング動作を伝達するＭｏ、Ｗ、又はＴａを含むもの又はステンレス鋼のような耐火材料コネクティングロッドのようなコネクティングロッドによって高温領域の外側に配置されてもよい。それの方向は、振動励起（励振）で最も効率的なものであってもよい。マイクロフォンのような振動センサは、振動周波数を感知してもよいが、この周波数は特有であり、プローブ又は空洞の周りの溶融金属レベルを決定するために使用される。プローブ又はキャビティは、溶融金属レベルの音響周波数検知を促進するように選択されてもよい。溶融レベルの周波数依存性は、較正（キャリブレーション）されてもよい。較正（キャリブレーション）は、測定されてもよい動作温度のために調整されてもよい。高温で再結晶化できる金属プローブは、プローブとして適用する前に金属を再結晶化するために予熱されてもよい。その代わりに、音響センサーは、２つのマッチした再結晶化されたＷチューブのような別々のリザーバー内に２つのマッチしたプローブを備えてもよいが、ここで、相対ＥＭポンプ速度は、２つのプローブの周波数にマッチするように、及び、２つのリザーバー内の溶融金属のレベルにマッチするように、制御される。センサは、平均周波数及び動作温度の少なくとも１つの関数として、プローブ間のオフセット周波数の較正（キャリブレーション）曲線を更に備えてもよい。
プローブ又はキャビティは、Ｍｏ、チタン−ジルコニウム−モリブデン（ＴＺＭ）、モリブデン−ハフニウム−カーボン（ＭＨＣ）、モリブデン−ランタン酸化物（ＭＬ）、モリブデン−ＩＬＱ（ＭｏＩＬＱ）、モリブデン−タングステン（ＭｏＷ）、モリブデン−レニウム（ＭｏＲｅ）、モリブデン−銅（ＭｏＣｕ）、モリブデン−ジルコニウム酸化物（ＭｏＺｒＯ２）、Ｗ、カーボン、Ｔａ、アルミナ、ジルコニア、ＭｇＯ、ＳｉＣ、ＢＮ、及びその他の耐火金属、合金、及び本開示のセラミックス、並びに当該技術分野に知られるそれらの少なくとも１つのような耐火材料を備えてもよい。金属プローブは、点火電力によるアーク放電を防止するために、電気絶縁カバー又は鞘（シース）、又は、ムライト、ＳｉＣのような電気絶縁コーティング、或いは、本開示又は当技術分野で既知の別のものを含んでもよい。セラミックプローブは、端部が密封された中空管のような中空キャビティを含んでもよい。セラミックプローブは、ＥＭポンプ・チューブ・アセンブリのベースのカラー（ｃｏｌｌａｒ）に、マッチするねじ込み溶接のようなねじ継手によって、ＥＭポンプアセンブリの底部に固定されてもよい。他の典型的な留め具は、ロッキングカラー、クランプ、止めねじカラー又はホルダー、及びスウェージロック・ホルダー装置を含む。典型的なセラミックプローブは、ＥＭポンプ・チューブ・アセンブリのベースに溶接されたねじ付きステンレス鋼カラーにねじ込まれる、一端で穴が開けられておらず他端でシールされている穴あき窒化ホウ素（ＢＮ）チューブを含む。そのプローブは、ＥＭポンプ・アセンブリのベース及びセラミックプローブのシールされた端部を貫通して中空部分を貫通するピンを更に備えてもよい。ピンにねじが切られてもよい。そのピンは、ＥＭポンプ・アセンブリのベース及びセラミックチューブの密封された端の少なくとも１つにねじ込まれてもよい。そのチューブは、窒化ホウ素を含んでもよい。そのピンは、プローブに沿って音響エネルギーを送信及び受信の少なくとも１つをするために使用されてもよい。そのプローブは、圧電又は微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）を備えてもよいが、ここで、音響周波数、振動、及び加速度の少なくとも１つの励起（励振）及び感知は、圧電電圧又はＭＥＭＳ信号を印加及び感知することによって達成されてもよい。センサは、溶融金属減衰加速度又はプローブ振動周波数を測定する加速度計を含んでもよい。励起（励振）及び検知は、同じ装置を使用して達成されてもよい。ピンギング及び検知手段は、同じ装置内で組み合わせられてもよい。溶融金属レベルは、個別のリザーバー内の個別のプローブの音響応答にマッチするように制御されてよいが、ここで、如何なるオフセットも、較正（キャリブレーション）によって決定されてよく、マッチング制御アルゴリズム内で使用されてもよい。
一実施例において、音響センサは、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の出口部分における振動のような運動を励起（励振）するピンガーを備えてもよい。その励起（励振）は、ＥＭポンプ・チューブの機械的共振周波数のような所望の周波数で、連続的であっても、断続的であってもよい。ＥＭポンプ・チューブの端部は、取り付けられた振動減衰器を備えてもよい。その振動減衰器は、ＥＭポンプ・チューブの縦軸を横断するブレードを備えてもよい。その振動減衰器は、耐火材料を含んでもよい。その材料は、窒化ホウ素又はＳｉＣのような電気絶縁体であってもよい。その減衰器は、留め具によってノズル５ｑに固定してもよい。ねじ部分を使用して固定が達成されてもよい。ネジ付き減衰器及びＥＭポンプ・チューブのノズル又は端部は、一緒にねじ込まれてもよい。その減衰器は、溶融金属の表面近くにあってもよい。その減衰器は、金属表面の上に部分的にあってもよく、又は、金属の中にあってもよい。溶融金属の中の減衰器の深さは、振動減衰の量を決定するかもしれない。振動減衰は、ＥＭポンプ・チューブによって再放出される音響エネルギーの周波数、加速度、又は振幅の変化の少なくとも１つによって測定されてもよい。放出された音響エネルギーは、リザーバーの外側の位置のようなＥＭポンプ・チューブで検知される。その代わりに、放出された音響エネルギーは、リザーバー壁から感知されてもよい。リザーバーの壁に取り付けられる高温対応可能な導管は、音声を伝達してもよい。取り付けは、リザーバーの周りのねじ込み接続又は締め付けカラーを含んでもよい。一実施例において、音響センサは、ノイズに対する音響信号の改善をするため、外部音減衰又はキャンセル手段を含む。減衰手段は、当技術分野で知られているような吸音材料を含んでもよい。音キャンセル手段は、当技術分野で知られているようなアクティブな音キャンセルシステムを含んでもよい。
その代わりに、ＥＭポンプ・チューブやプローブのようなリザーバー内部の振動物体は、同様に振動するリザーバー壁にその振動を伝達してもよい。リザーバー壁の振動は、振動壁に最初に入射する反射光の周波数又は位置の変化（シフト）を検出する装置（デバイス）によって電磁的に測定されてもよい。入射電磁放射は、可視域からマイクロ波域のような高反射率を有する波長範囲内にあってもよい。分析器は、周波数シフトを測定するヘテロダイン又は干渉計、又は位置シフトを測定する位置センサーを備えてもよい。分析器は、光起電力セル、フォトダイオード、又はフォトトランジスタのような、反射されたビームを電気信号に変換する手段を備えてもよい。センサは、溶融金属レベルの関数である音響信号への周波数シフト又は位置シフトを処理する信号プロセッサを備えてもよい。音響センサは、可視、赤外線、又はマイクロ波レーザー干渉計マイクロフォンを備えてもよい。レーザーは、ダイオードレーザーを含んでもよい。リザーバー壁の動きによって生じる戻り又は反射されたレーザービームの周波数シフトに、典型的なレーザーマイクロフォンは依存するが、周波数シフトは、プリンストン大学によって与えられる干渉分光法によって検出される（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ．ｅｄｕ／〜ｒｏｍａｌｉｓ／ＰＨＹＳ２１０／Ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ／）。リザーバー壁の動きによって生じる戻り又は反射されたレーザービームの位置シフトに依存する典型的なレーザーマイロフォンは、ルシードサイエンス（Ｌｕｃｉｄｓｃｉｅｎｃｅ）により与えられたものである（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｌｕｃｉｄｓｃｉｅｎｃｅ．ｃｏｍ／ｐｒｏ−ｌａｓｅｒ％２０ｓｐｙ％２０ｄｅｖｉｃｅ−１．ａｓｐｘ； ハッカデイ（ｈａｃｋａｄａｙ） ｈｔｔｐ：／／ｈａｃｋａｄａｙ．ｃｏｍ／２０１０／０９／２５／ｌａｓｅｒ−ｍｉｃ−ｍａｋｅｓ−ｅａｖｅｓｄｒｏｐｐｉｎｇ−ｒｅｍａｒｋａｂｌｙ−ｓｉｍｐｌｅ／）。別の実施例において、時間の関数としてのレーザーパルスの飛行時間は、壁変位及び音響信号の周波数及び振幅を測定するために使用される。音響センサは、光検出及び測距（ＬＩＤＡＲ）システムを備えてもよい。リザーバー壁に取り付けられるマイクロフォンは、壁の振動を測定するかもしれない。マイクロホンは、圧電デバイスを備えてもよい。
音響分析器は、マイクロフォン及び周波数分析器のような本開示の１つであってもよい。溶融金属レベルは、個別のリザーバーの個別のセンサーの音響応答にマッチするように制御されてもよいが、如何なるオフセットも、較正（キャリブレーション）によって決定され、マッチング制御アルゴリズムにおいて使用されてもよい。その代わりに、センサは、プローブの端部に振動減衰器を更に備えるプローブを備えてもよい。その減衰器は、溶融金属レベルの変化により信号を増幅するかもしれない。
センサは、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋのベース内の貫通部を通して電気検知接続と共に導入された２つの平行プレートを含んでもよい。溶融金属は、溶融金属のレベルまでプレートを満たしてもよい。金属プレートは、ピンガーによって振動させられるかもしれない。インダクタンス及びキャパシタンスの少なくとも１つは、プレート間の溶融金属レベルの関数である振動周波数の変化により、変化する。別の実施例において、磁気コイル及びキャパシタ板（キャパシタプレート）の対向する対の少なくとも１つは、窒化ホウ素を含むもののような電気絶縁ウェル内に埋め込まれる。ピンガーはウェルを振動させてよく、そして、コイル又はプレート間のインダクタンス及びキャパシタンスの少なくとも１つは、電気接続を通じて読み取られてよいが、ここで、これらのパラメーターは、その対の対向する部材間の金属レベルの関数である。読み取りは、コイル及びプレートに電流及び電圧の少なくとも１つを印加することにより達成されるかもしれない。
レベルセンサは、光検出及び測距（ＬＩＤＡＲ）システムを備えてもよいが、ここで、センサーのエミッターから放出され、レベルから反射され、センサの検出器によって検出された、レーザーパルスの飛行時間は、溶融金属レベルの位置を取得するためにセンサによって測定される。別の実施例において、レベルセンサは、誘導レーダーシステムを備えてもよい。レーダーのような異なる周波数の電磁放射は、ＬＩＤＡＲシステムの光を置き換えるかもしれない。
別の実施例において、リザーバー内部に送られ及びリザーバー内部から反射される音波エネルギーのパルスの飛行時間を変換することによって溶融金属レベルを感知する超音波エミッター及びレシーバーを含む厚さ計のような超音波装置（デバイス）を含んでもよい。音は、溶融金属の深さを感知するため垂直に伝わってよい。エミッター及びレシーバーは、垂直な又はリザーバの長手方向の軸で、ｚ軸とも呼ばれる軸に沿って、音を送受信するため、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋのベースに配置されてもよい。別の実施例において、エミッター及びレシーバーは、リザーバーの側面に配置されてもよい。音は、横軸又は平面に沿って送受信されてもよい。反射は、金属レベルが音を遮断すると、リザーバーの反対側の壁又は溶融金属表面から生じるかもしれない。エミッター及びレシーバーは、レベルを画像化するためにｚ軸に沿って空間的に分離された複数の装置（デバイス）を備えてもよい。エミッター及びレシーバーは、圧電トランスデューサーのような同じ装置（デバイス）を備えてもよい。トランスデューサーは、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋのベース又はリザーバー壁に直接接触してもよい。その代わりに、音は、高温で動作することができる音導管を使用して送信されてもよい。典型的な厚さセンサは、エルコメーターＭＴＧシリーズゲージ（Ｅｌｃｏｍｅｔｅｒ ＭＴＧ ｓｅｒｉｅｓ ｇａｕｇｅ）（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｌｃｏｍｅｔｅｒｕｓａ．ｃｏｍ／ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ−ｎｄｔ／Ｍａｔｅｒｉａｌ−Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ−Ｇａｕｇｅｓ／）である。飛行時間データは、データから金属レベルを決定するため、及び、リザーバーの金属レベルを制御するために相対ＥＭポンプ速度を制御するため、較正（キャリブレーション）されたプロセッサによって処理されてもよい。
別の実施例において、レベルセンサは、マイクロ波スタブセンサ（ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｓｔｕｂ ｓｅｎｓｏｒ）のような当該技術分野で既知の少なくとも１つのスタブセンサを備えてもよい。スタブセンサ（ｓｔｕｂ ｓｅｎｓｏｒ）は、それを検出するために溶融金属レベルの領域にわたってスキャンされるかもしれない。スキャンは、機械式、電気機械式、圧電式、油圧式、空気式、又は、本開示の又は当技術分野で知られている他のタイプのアクチュエータのようなアクチュエータによって達成されてもよい。その代わりに、レベルセンサーは、複数のスタブセンサー（ｓｔｕｂ ｓｅｎｓｏｒｓ）間の信号の比較によりレベルを感知してもよい複数のスタブセンサーを備えてもよい。
一実施例において、レベルセンサは、渦電流レベル測定センサ（ｅｄｄｙ ｃｕｒｒｅｎｔ ｌｅｖｅｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｓｅｎｓｏｒ）（ＥＣＬＭＳ）を備えてもよい。ＥＣＬＭＳは、一次感知コイル及び２つの二次感知コイルのような少なくとも３つのコイルを備えてもよい。ＥＣＬＭＳは、ＲＦ源のような高周波電流源を更に備えてもよい。高周波電流は、一次コイルに印加して、高周波磁場を生成させてよく、その結果、表面の溶融金属に渦電流（ｅｄｄｙ ｃｕｒｒｅｎｔ）を生成する。渦電流は、一次コイルの何れの側に配置されてもよい２つの感知コイルに電圧を誘導するかもしれない。感知コイルの電圧の差は、センサから金属表面までの異なる距離と共に変化する。ＥＣＬＭＳは、溶融金属のレベルに合わせて較正（キャリブレーション）できるので、セル動作中に、レベルを読み取ってもよい。
センサは、リザーバーの銀レベルに反応するインピーダンス・メーターを備えてもよい。インピーダンス・メーターは、金属レベルの関数であるインダクタンスに応答するコイルを備えてもよい。コイルは、誘導結合ヒーターコイルを備えてもよい。コイルは、高温絶縁体でコーティングされたＷ又はＭｏのような高温又は耐火金属ワイヤを含んでもよい。コイルのワイヤピッチは、絶縁されていないワイヤが電気的に短絡しないようなものであってよい。溶融銀は、インダクタンス応答を増加させるために、当技術分野で知られているような、強磁性又は常磁性金属若しくは化合物のような添加物を含んでもよい。インダクタンスは、交流電流波形駆動コイルで測定された電流及び電圧の間の位相シフトによって測定されてもよい。周波数は、約５ｋＨｚから１ＭＨｚの範囲のような無線周波数であるかもしれない。
一実施例において、レベルセンサは、複数の位置から電磁信号を放出し、複数の位置で信号を受信して、レベルを撮像する複数のエミッター及びレシーバーを備える撮像センサを備えてもよい。画像信号は、レベルに対して較正（キャリブレーション）されてもよい。エミッター及びレシーバーは、ＲＦアンテナのようなアンテナを備えてもよい。周波数範囲は、ｋＨｚからＧＨｚの範囲であってもよい。典型的な範囲は、５から１０ＧＨｚ ＲＦである。画像センサは、反射信号からデータを構築するためのＲＦアレイを備えてもよい。センサは、レベルを特定するために生データから密度タイプのフィードバックを提供するためプロセッサを備えてもよい。典型的な画像センサは、リザーバーの壁を貫通する無線周波数技術を使用して物体内を見るプログラム可能な３Ｄセンサを含むワラボット（Ｗａｌａｂｏｔ）である。ワラボット（Ｗａｌａｂｏｔ）は、その前の領域を照らし、戻り信号を感知するために、アンテナアレイを使用する。信号は、ＶＹＹＲ２４０１ Ａ３システム・オン・チップ集積回路によって生成及び記録される。データは、サイプレスコントローラー（Ｃｙｐｒｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を使用して実装されたＵＳＢインターフェイスを使用して、ホスト装置（デバイス）に通信される。センサは、誘導結合ヒーターからのＲＦ干渉を除去するためのＲＦフィルターを備えてもよい。
センサは、温度測定装置（デバイス）間の温度を測定するため、リザーバーの垂直軸に沿って間隔を空けられたサーミスタ又は熱電対のような一連の温度測定装置（デバイス）を備えてもよいが、ここで、温度は、リザーバー内部の溶融金属レベルに渡って測定可能に変化する。一実施例において、センサは、リザーバー内の異なる高さで空間的に分離された複数の熱電対を含む。感知された温度は、溶融銀のレベルの関数である。熱電対は、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋの底部内に溶接されてもよいサーモウェルで覆われてもよい。サーモウェルは、Ｍｏ、Ｔａ、又は、本開示の別のような耐火材料を含んでもよい。サーモウェルは、スウェージロック（Ｓｗａｇｅｌｏｋｓ）のような留め具によって固定されてもよい。本開示のもののような熱電対は、高温に対応できるかもしれない。複数の熱電対は、１つのサーモウェルに垂直方向に間隔を空けて配置されてよい。ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の出口は、サーモウェルとして機能してもよい。リザーバーの外側のＥＭポンプチューブの貫通は、スウェージロック又は電気フィードスルーのような当技術分野で知られているものを含んでもよい。熱電対は、光学式温度センサーのような別の温度センサーに置き換えられてもよい。
センサーは、赤外線カメラを備えてもよい。赤外線温度シグネチャは銀のレベルを超えて変化することがある。レベルセンサは、少なくとも１つのウェル、電磁放射源、及び対応する検出器を備えてもよい。ウェルは、リザーバーの底部に取り付けられるかもしれないリザーバー５ｃの内部へとの閉じた導管を備えてもよい。アタッチメントは、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋのベースにあってもよい。ウェルは、アルミナ、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、窒化ホウ素、及び炭化ケイ素のような電気絶縁体のような電磁放射線透過性材料を含んでもよい。センサーは、ウェルの壁を通過して溶融金属レベルで反射するかもしれない電磁放射線でウェルの内側を照らすかもしれない。溶融金属レベルを画像化するセンサは、反射電磁放射線を検出するかもしれない。電磁放射線は、レベルの領域に渡って走査（スキャン）されるかもしれないビームを含んでよい。センサは、溶融金属レベルを決定するため、反射画像を処理するプロセッサを備えてもよい。反射された電磁放射線は、電磁放射線検出器上の領域を照らすかもしれない。その領域は、レベルの相対位置、入射電磁放射線、及び検出器と共に変化するかもしれない。照らされた検出器領域は、金属レベルに応答して、及び、溶融金属レベルとの交点でのテーパーウェルの対応する断面に応答して、サイズにおいて変化するかもしれない。例えば、反射は、レベルが高くなるにつれて、より小さい直径を持ち得るリングを含むかもしれない。センサーの電磁放射線は、背景（バックグラウンド）電磁放射線を減らすように選択されてもよい。センサーの電磁放射線は、加熱されたウェル又はセルの黒体放射線が顕著な背景（バックグラウンド）強度を持たない波長を含んでもよい。電磁放射線は、赤外線、可視光線、及び紫外線の少なくとも１つを含んでもよい。典型的な波長範囲は、約２５０ｎｍから３２０ｎｍであり、そこでは、反射が薄い銀膜というよりはむしろ銀の柱に選択的に起因するように、銀は透過ウィンドウを有する。
一実施例において、センサは、レベルが増加するにつれて圧力が増加する圧力センサを含む。圧力の上昇は、リザーバー５ｃ内の溶融金属柱の追加の重量による水頭圧（ｈｅａｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）の上昇によるかもしれない。
一実施例において、センサは、少なくとも１つのリザーバーの重量の変化、及び、リザーバー間の重心の変化を検出するため重量センサを含む。リザーバー間の重量分布の違いにより、測定された重心がシフトする。重量センサは、対応するリザーバー内の質量の増加に応じて変位又は圧力の変化を有する位置に配置されてもよい。その位置は、対応するリザーバーのサポート上にあるかもしれない。重量センサは、リザーバーの内部にあってもよいが、ここで、そのセンサは、溶融金属レベルに伴う重量及び圧力の変化の少なくとも１つに応答してもよい。センサーは、セルを貫通するかもしれない少なくとも１本のワイヤでそれの信号を送信してもよい。溶融金属レベルは、個別のリザーバー内の個別のプローブの重量又は圧力応答にマッチするように制御されてもよいが、ここで、如何なるオフセットも、キャリブレーションによって決定され、そして、マッチング制御アルゴリズムにおいて使用されてもよい。ワイヤは、リザーバの内側のセンサからＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の入口に延び、そして、リザーバ５ｃの外側のセクションでＥＭポンプ・チューブ５ｋ６を貫通してもよい。貫通部は、フィードスルー又はスウェージロックのような留め具で密閉（シール）されてもよい。重量センサは、最小の変位で圧力を必要とするセンサを備えてもよい。センサは、圧電センサ又は当業者に知られている他のそのようなセンサを備えてもよい。
一実施例において、重量又は圧力センサは、圧力又は重量の連続性を維持しながら、セルの高温から取り外されるハウジング内に収容されてもよい。圧力又は重量の接続性は、リザーバーのようなセル部品（コンポーネント）又はリザーバーの外側の部分チューブのようなＥＭポンプ・チューブからの溶融金属接続によって達成されてもよい。溶融金属接続部は、リザーバー内の溶融金属の密度よりも高い密度を有する溶融金属の柱を備えてもよい。たとえば、リザーバーの外側のＥＭポンプ・チューブに接続されたチューブに含まれる金の柱は、重量センサ又は圧力センサを含むハウジングに接続してもよい。一実施例において、連続接続は、より低い温度で動作する重量又は圧力センサの使用を容易にするために、リザーバー内の金属よりも密度が高く、金属化点が低い金属を含んでもよい。
溶融金属の重量に反応するレベルセンサーは、銀のレベルとともに天秤（バランス）の傾きが変化する天秤（バランス）を含んでもよい。天秤（バランス）は、しっかりと接続された２つのアームを備えてもよい。アームは、支点でサポートに取り付けられてもよい。天秤（バランス）は、各アームの端に接点を備えてもよい。各接点は、リザーバー底部のダイヤフラム又はベローズに接してもよい。ダイアフラムは、より大きな動きを提供するため、外側に向かうくぼみのようなくぼみをつけられてもよい。ダイアフラムは半球でもよい。ダイヤフラムは、対応するリザーバー内の溶融金属の重量の関数として下方に変位するかもしれない。アームの一部又は接点（コンタクト）の少なくとも一方は、電流がリザーバー間を流れるのを防ぐために電気的に絶縁してもよい。天秤（バランス）は、ビームの各端にピストンが取り付けられた天秤（バランス）梁（ビーム）を備えてもよい。ピストンは電気絶縁体を含んでもよい。各ピストンは、リザーバーのベース内にあるダイアフラムに接してもよい。変位、ひずみ、又はねじれ（トーション）センサの少なくとも１つのような傾斜センサは、梁（ビーム）又はアームの傾斜を感知してもよい。傾斜センサは、傾斜センサによって感知された傾斜を増幅するビームからの延長部を備えてもよい。典型的な傾斜センサは、アーム又は天秤（バランス）梁（ビーム）の少なくとも一部からひずみゲージへの接続を備えてもよい。典型的な天秤（バランス）は、端部にアルミナ又は窒化ホウ素ピストンを有するステンレス鋼梁（ビーム）のような金属梁（ビーム）を含む。各ピストンは、ＥＭポンプ・アセンブリのベース内にある溶接された薄いステンレス鋼のダイアグラムと接触していてもよいが、ここで、傾斜は、梁（ビーム）の一端への接続を通してひずみゲージによって測定されてもよい。接続により、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の高温領域からひずみゲージを取り外すことができてもよい。一実施例において、接続部及びピストンの少なくとも一方は、誘導結合ヒーターによる加熱に耐えるかもしれない耐火材料を含んでもよい。所望の溶融金属リザーバーレベルでアーム間の又は梁（ビーム）端の重量バランスを達成するため、バランスは調整されてもよい。バランスは、１つの梁（ビーム）端又は１つのアームを加えることにより達成されてもよい。その代わりに、支点の位置は調整されてもよい。一実施例において、天秤（バランス）型センサは、リザーバーの溶融金属レベルを均等化するため、傾斜データを受信し及びＥＭポンプ電流を調整するプロセッサを更に備える。天秤（バランス）型を含むレベルセンサは、パワー源ＳｕｎＣｅｌｌｓ（登録商標）の場合におけるように、並進運動により誘発される力に対するセンサを更に含んでもよい。天秤（バランス）型レベルセンサは、加速度計、ＭＥＭＳデバイス、及びジャイロスコープの少なくとも１つを更に備えてよいが、相対ＥＭポンプ速度の制御における外部並進誘導力を補正するため、傾斜データへの応答を変更するプロセッサにデータを提供する。天秤（バランス）型レベルセンサは、外部の振動の影響を低減するために、減衰マウント又はブッシング、ショックアブソーバー、及び当技術分野で知られているようなアクティブな振動キャンセルシステムの少なくとも１つのような振動減衰又はキャンセル手段を更に備えてもよい。
一実施例において、重量型レベルセンサは、き裂開口変位（ｃｒａｃｋ ｏｐｅｎｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）（ＣＯＤ）ゲージのような伸び計（ｅｘｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒ）を含む。典型的なＣＯＤゲージは、各ひずみゲージであるイプシロンモデル（Ｅｐｓｉｌｏｎ Ｍｏｄｅｌｓ）３５４８ＣＯＤ、３４４８ＣＯＤ、３５４９ＣＯＤ、及び３６４８ＣＯＤ伸び計のうちの１つである。伸び計は、ＥＭポンプ・チューブ・アセンブリ５ｋｋ内のダイヤフラムに接触するアルミナ又は炭化ケイ素ロッドのようなロッドを備えてもよい。伸び計は、距離を測定するためのレーザーを備えたもののような非接触型を備えてもよい。典型的なセンサは、イプシロンモデルＬＥ−０５及びＬＥ−１５レーザー伸び計であるが、ここで、２つのダイアフラムのそれぞれにあるような反射点間の間隔を決定する高速レーザースキャナーをそれぞれ備える。ダイアフラムは、レーザービームを反射するための反射面を備えてもよい。高融点を有する非酸化反射箔を含む典型的な反射面は、Ｐｔ箔（ＭＰ＝１７６８℃）である。伸び計の信号をフィルタリングして、振動からのもののようなノイズを除去してもよい。
一実施例において、ダイアフラムは、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋの底部の領域のかなりの部分を備えており、カラムの高さの変化及び対応する重量の変化に対する感度を最大にする。一実施例において、ダイアフラムは、変位ゲージ又は伸び計の圧縮抵抗又はばね定数と比較して、変形に対して比較的低い抵抗を有する。この場合、レベル検出は、変形に対して変化するかもしれないダイアフラム温度に対して感度が低くなる。一実施例において、ダイアフラムは、変形に応じてその抵抗を変化させる材料を含む。ダイアフラムは、較正（キャリブレーション）された抵抗変化としての溶融金属レベルの関数として変形を感知するホイートストンブリッジの足を含んでもよい。
一実施例において、レベルセンサは、金属レベルが所望の高さであり、溶融金属が駆動プローブの動きに抵抗し、及び抵抗が抵抗からレベルを決定するプロセッサへの入力として測定されるときに、溶融金属に少なくとも部分的に沈められる駆動機械式プローブを含む。プローブは、回転及び並進のうちの少なくとも一方であってもよい。プローブは、Ｗ、ＳｉＣ、カーボン、又はＢＮのような耐火材料を含んでもよい。プローブは、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋでリザーバー５ｃを貫通してもよい。機械的運動は、９６２℃から１２００℃のような高温に耐えることができるベアリングによってサポートされてもよい。センサは、縦方向の並進を可能にするベローズを備えてもよい。金属レベルの関数としての抵抗は、ひずみゲージで測定されてもよい。
一実施例において、レベルセンサは、時間分解リアクタンス、インピーダンス、抵抗、インダクタンス、キャパシタンス、電圧、電流のような時間分解の電気的パラメータ・センサの少なくとも１つ、及び、電磁ポンプで溶融金属水頭圧力に依存する電磁ポンプの少なくとも１つの電気パラメータを測定するパワーセンサを含む。少なくとも１つの電気的パラメータを変更してもよく、そして、ＥＭポンプ、及び電気的パラメータ応答を測定してもよいが、その応答は水頭圧力の関数である。プロセッサは、溶融金属レベルを決定するために、応答データ及びルックアップ較正（キャリブレーション）データセットを使用してもよい。
一実施例において、発生器（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）は、各リザーバー内の溶融銀レベルを感知し、リザーバー内でほぼマッチするレベルを維持するためＥＭポンプ電流を調整する、回路制御システムを備える。制御システムは、点火を引き起こすように対向する溶融銀流が交差するように、各ＥＭポンプの最小噴射圧力をほぼ連続的に維持してもよい。一実施例において、噴射システムは、同じ平面内に２つの金属流を備えるが、ここで、これらの流れは、マッチングしないＥＭポンプ速度でヒットするため、速度を可変に制御して、マッチングするリザーバー銀レベルを維持することができる。一実施例において、発生器（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）は、各リザーバー対して１つずつ、２つのレベルセンサを備えというよりはむしろ、１つのリザーバーに１つのレベルセンサを備えてもよい。銀のような溶融金属の総量は、閉じた反応セル・チャンバー５ｂ３１の場合には一定である。従って、１つのリザーバー内のレベルを測定することによって、他のリザーバー内のレベルが決定されてもよい。発生器（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）は、各リザーバーのＥＭポンプに対して２つの回路制御システムを備えるというよりはむしろ、１つのリザーバーのＥＭポンプに対して１つの回路制御システムを備えてもよい。レベルセンサなしのリザーバーのＥＭポンプの電流は固定されていてもよい。或いは、レベルセンサを備えていないリザーバーのためのＥＭポンプは、レベルセンサを備えたリザーバー内で感知されたレベルに応答する回路制御システムを備えていてもよい。
ＥＭポンプを通る溶融金属流（フロー）速度の自発的な増加は、対応するリザーバー内で溶融金属レベルが上昇すると、水頭圧力の増加により発生するかもしれない。水頭圧力は、ポンプ圧力に寄与するかもしれず、流（フロー）速度において応ずる寄与を引き起こすかもしれない。一実施例において、ほぼ等しい溶融金属レベル維持するため少なくとも１つのＥＭポンプに対して制御信号を供給するため、最低及び最高の所望の溶融金属レベルを含む極端な値の間の十分な水頭圧力差生じさせるように、リザーバーの高さは十分である。ＥＭポンプセンサは、ローレンツ力センサ又は当技術分野で知られている他のＥＭポンプ流量（フロー）センサのような流量（フロー）センサを備えてもよい。流量（フロー）速度は、レベルの変化による水頭圧力の変化により変化するかもしれない。個別のＥＭポンプ流量（フロー）速度、複合流量（フロー）速度、個別の差動流量（フロー）速度、複合差動流量（フロー）速度、相対流量（フロー）速度、個別の流量（フロー）速度の変化率、複合流量（フロー）速度の変化率、相対流量（フロー）速度の変化率、及びその他の流量（フロー）速度の測定の少なくとも１つの流量（フロー）速度パラメータは、少なくとも１つのリザーバー内の溶融金属レベルを感知するために使用されてよい。感知された流量（フロー）速度パラメータは、ほぼ等しいリザーバーの溶融金属レベルを維持するため少なくとも１つのＥＭポンプ電流の制御調整を決定するために、少なくとも１つのＥＭポンプ電流と比較されるかもしれない。
一実施例において、下半球５ｂ４１は、１つのリザーバー５ｃから他方へオーバーフローを導くため鏡像の格付けチャネル（ｍｉｒｒｏｒ−ｉｍａｇｅ ｈｅｉｇｈｔ−ｇｒａｄｅｄ ｃｈａｎｎｅｌｓ）を含んでよく、更に、銀のような溶融金属のリザーバーへの戻りを更に促進してもよい。別の実施例において、２つのリザーバー間の短絡を防止するために、２つのリザーバーを導管の各端部のドリップエッジと接続する導管によってレベルが均等化される。いっぱいで溢れるリザーバーの銀は、レベルをより均等にするため、導管を通って他方に流れ戻る。
一実施例において、リザーバー５ｃ間の溶融金属レベルは、能動（アクティブ）メカニズム及び受動（パッシブ）メカニズムの少なくとも一方によって本質的に同じに維持される。能動（アクティブ）メカニズムは、センサによって測定された溶融金属レベルに応じてＥＭポンプ速度を調整することを含んでもよい。受動（パッシブ）メカニズムは、対応するリザーバー内の溶融金属レベルが上昇したときに水頭圧力が増加するため、ＥＭポンプを通る溶融金属速度の自発的な増加を含むかもしれない。水頭圧力は、ほぼ等しいリザーバーレベルを維持するために、固定又は変動するＥＭポンプ圧力に寄与するかもしれない。一実施例において、動作中にリザーバーレベルをほぼ同じに維持するため、最低及び最高の所望の溶融金属レベルを含む極端な値の間で、十分なヘッド圧力差を生じさせるのに、リザーバーの高さは十分である。リザーバー間の溶融金属レベルの差分に対応する差分水頭圧力による差分流量（フロー）速度により、維持が達成されるかもしれない。
一実施例において、ＥＭポンプは、入口ライザ上の複数の溶融金属の入口開口部又はアパチャーを含む入口ライザ５ｑａ（図２Ｉ１３８）を含む。入口ライザ５ｑａは、チューブなどの中空導管を備えてもよい。導管は、ＥＭポンプ磁石５ｋ４の入口側でＥＭポンプ・チューブ５ｋ６に接続されてもよい。接続は、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋのベースであってもよい。接続は、マッチングスレッド（ｍａｔｃｈｉｎｇ ｔｈｒｅａｄｓ）又はスウェージロックのような本開示の１つを含んでもよい。入口ライザは、耐火金属、カーボン、又は、Ｗ、Ｍｏ、ＳｉＣ、窒化ホウ素、及び本開示の他の耐火材料の１つのようなセラミック、のような耐火材料を含んでもよい。入口ライザは、点火電流が入口ライザチューブに電気的に短絡する可能性を低減又は排除するために、ノズル５ｑの高さよりも低くしてもよい。一実施例において、入口ライザへの最低の高さの入口は、ノズルが浸漬されたままであるように、ＥＭポンプ噴射器（インジェクタ）のノズル５ｑの頂部よりも高い位置にあってもよい。浸漬されたノズルは、ハイドリノ反応プラズマからそれを保護するために浸漬されるかもしれない正極であってよい。噴射口ライザは非導電性であってよい。入口ライザは、本開示のコーティングのようなコーティングでコーティングされてもよい。コーティングは不導体でもよい。鞘（シース）又はクラッディングで覆われているかもしれないＭｏのような耐火金属を入口ライザー含んでもよい。鞘（シース）又はクラッディングは、不導体を含んでもよい。ＢＮシースのような鞘（シース）は、熱圧縮によって入口ライザに保持されてもよい。一実施例において、ＥＭポンプ・チューブ噴射器（インジェクタ）５ｋ６１及び入口ライザチューブ５ｑａの少なくとも１つ及びＥＭポンプ・チューブ・アセンブリ５ｋｋのベースの結合の少なくとも１つは、マッチしたねじジョイント（ｍａｔｅｄ ｔｈｒｅａｄｅｄ ｊｏｉｎｔ）を含んでもよい。チューブは、ＥＭポンプ・チューブ・アセンブリ５ｋｋのベースで、ＥＭポンプの入口及び出口にそれぞれねじ込まれてもよい。浸漬ノズルを有するリザーバーの典型的な入口ライザは、ノズルが正の電極を含んでよいところ、そのノズルが浸漬されたままであるように、そのノズルの端の高さよりも高いところにＶの底を備える開放頂部（トップ）及びチューブの側面上のＶ字形のスロットを含む入口；ＥＭポンプ出口でＥＭポンプ・アセンブリベースにねじ込まれたＢＮチューブを含む。別の実施例において、入口ライザチューブの底部は、ＥＭポンプ・アセンブリのベースでＥＭポンプ・チューブ出口内にねじ込まれ又は溶接されるかもしれない、Ｍｏのような耐火金属又はステンレス鋼のような金属のような第１の材料を含んでよく、そして、不導体でコーティング又はクラッディングされた導体又は不導体のような第２の材料を含む上部セクションを更に含んでよい。典型的な上部入口ライザチューブ・セクションは、下部チューブ部分にねじ込まれ及び圧縮嵌めされる少なくとも１つであるかもしれないＢＮを含む。
ＥＭポンプへの入口流量（フロー）速度を制御することにより、ポンプ速度及び銀レベルを自動的に制御するために、入口ライザの頂部（トップ）から底部に向かって入口開口部は小さくなるかもしれない。一実施例において、入口ライザ５ｑａは、リザーバ溶融金属レベルが増加するにつれて、以下の効果の少なくとも１つによりＥＭポンピング速度が増加するように、垂直方向に離間した開口部を備える。（ｉ）溶融金属レベルの高さと共に総開口断面積が増加するため、溶融金属は入口ライザにより速く流れる。（ｉｉ）ＥＭポンプ水頭圧力の対応する増加と共に溶融金属レベルが増加するにつれて、入口ライザの溶融金属の高さが増加する。そして、（ｉｉｉ）より大きな総開口断面積又は領域による流量（フロー）制限の減少は、ベルヌーイの式に従って対応する圧力降下を減少させ、そして、流量（フロー）制限が不在である際にその最大高さにまで入口ライザの充填を入口流量（フロー）速度が制限する場合、更に水頭圧力を加えるかもしれない。対照的に、二重噴射器（デュアル・インジェクタ）電極システムの対向入口ライザ（カウンターインレットライザ）及び噴射器（インジェクタ）は、反対の効果、及び、相対的な溶融金属レベルの低下による対応するＥＭポンピング速度の低下を経験するかもしれない。開口部の広がりに渡って頂部（トップ）から底部への入口流量（フロー）を制限するかもしれない複数の垂直に空間が開けられた開口部に対する代替実施例において、入口ライザは、溶融金属レベルの所望の高さ範囲のそれのような高さ範囲に渡るかもしれない入口ライザの頂端（トップ・エンド）で少なくとも１つの垂直スロットを含むかもしれない。スロットは、溶融金属の高さで対応する流れ（フロー）の制限を引き起こすように、スロットの頂部（トップ）から底部に向かって幅がテーパー状になっているかもしれない。入口ライザは、頂部（トップ）が開いていても閉じていてもよい。別の実施例において、単一のＥＭポンプ入口チューブに流入する垂直方向に間隔を空けた複数の穴のそれぞれは、対応する入口チューブに置き換えられてもよい。一実施例において、複数の入口チューブは、磁石５ｋ４の前後で組み合わされるか、又は、別々のままであるが、それにより、溶融金属が、その固有の高さで対応する入口端部内に流れ込むと、選択的にポンピングする個々のＥＭポンプ噴射器（インジェクタ）としてそれぞれ機能する。一実施例において、ＥＭポンプは、合計又は個々の電圧及び電流の少なくとも１つを測定するため、電圧及び電流センサのうちの少なくとも１つを備えてもよい。プロセッサは、センサーデータを使用し、合計又は個々のポンプ速度を制御するため、合計又は個々の電圧及び電流の少なくとも１つを制御するかもしれない。
リザーバーの高さ及び平均溶融金属の深さは、開口部を通る制限する流れ（フロー）制限で、所望の水頭圧力及び水頭圧力の低下の少なくとも一方を達成するように選択されてもよい。溶融金属のレベルは、ＥＭポンプ駆動の二重（デュアル）溶融金属噴射器（インジェクタ）電極のリザーバーの相対的な溶融金属レベルの関数として、自動流入及び対応するポンピング速度調整によりバランスをとる傾向がある。各噴射器（インジェクタ）のＥＭポンプは、ほぼ一定の電流に設定されてもよい。電流は、ＥＭポンピング速度及び対応するポンプ流入及びレベル変化を引き起こしたポンピング速度の範囲に渡って中心から両側にずれてわずかに変化する反応セル・チャンバー５ｂ３１のほぼ中心で、二重（デュアル）噴射金属流（ストリーム）の交差を引き起こすのに十分であるかもしれない。各ＥＭポンプ電源５ｋ１３によって供給される電流は、所望の一定レベルに設定されてもよい。その代わりに、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ＥＭポンプ電源５ｋ１３、ＥＭポンプ電源電流センサー及びコントローラー、点火電流センサー及びプロセッサーを備えてもよい。各ＥＭポンプ電流は、その電流センサーにより感知され、コントローラーにより調整され、点火電流センサーにより測定され、プロセッサーにより処理される所望の初期点火電流を与えるかもしれない。点火コントローラーはまた、点火パワーパラメーターも制御してもよい。電流は、反応セル・チャンバのほぼ中央での溶融金属流の交差の安定性を供給する範囲内に維持されてもよい。典型的な実施例において、電流は、交差する流れ（ストリーム）の閾値よりも高く維持され、交差がない場合に一方の流れ（ストリーム）が反対のリザーバーに伝播するようなレベルよりも低く維持される。各ＥＭポンプ電流の典型的な電流範囲は、約３００Ａから５５０Ａである。両方のポンプの電流はほぼ等しくてもよい。
ＥＭポンプ速度は、レベル高さ依存性の入口ライザ流入断面積による入口流量（フロー）速度制御の少なくとも１つにより、及び、溶融金属レベルセンサ、レベルプロセッサ、及びＥＭポンプ電流コントローラーによって制御されるかもしれない。ＥＭポンプ電源５ｋ１３の抵抗、電流、電圧、及び電力の少なくとも１つにおける変化は、対応するセンサーで感知されるかもしれず、そして、ＥＭポンプ電流は、リザーバー溶融金属レベル間のほぼ均衡を達成するため、相対的なＥＭポンピング速度を更に制御するために制御されるかもしれない。一実施例において、ＥＭポンプ５ｋａは、低溶融金属の充填及び流れ（フロー）のためにＥＭポンプ・チューブの抵抗が過度に増加する場合に、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６が過度の抵抗加熱及び対応する高温になるのを防ぐため、電力リミッターを備えてもよい。
一実施例において、入口ライザ開口部は、入口ライザ及びＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の少なくとも一方の開口を塞いだり詰まらせたりするかもしれない炭素又は金属酸化物粒子のような粒子に対する入口ガードのような保護を備えてもよい。典型的な実施例において、入口ライザ開口部は、入口ライザチューブの頂部（トップ）で約１ｃｍに渡っているが、ここで、制限されていないＥＭポンプ速度に対する流量（フロー）への制限が供給されるところ、最小開口部は最大腐食生成物よりもわずかに大きく、所望の頂部（トップ）溶融金属レベルは最後の開口部の頂部（トップ）にある。
各ＥＭポンプは、独立した電源によって電力が供給されてもよい。その代わりに、２つのＥＭポンプのような複数のＥＭポンプは、並列電気接続を介して共通の電源によって電力供給されてもよい。各ポンプの電流は、各並列回路の電流レギュレータによって制御されてもよい。各並列回路は、各回路を電気的に絶縁するため、絶縁ダイオードを含んでもよい。電気的絶縁は、ＥＭポンプ噴射器（インジェクタ）間の点火電力の短絡を防ぐかもしれない。一実施例において、ＥＭポンプ・クーラントライン５ｋ１１は、両方のＥＭポンプアセンブリ５ｋａに共通であってもよい。一実施例において、少なくとも１つのＥＭポンプ噴射器（インジェクタ）のノズル５ｑは、溶融銀内に沈められてもよい。この浸漬は、ノズルがプラズマによって劣化するのを少なくとも部分的に防ぐかもしれない。
ノズル５ｑは、プラズマによるノズルの損傷を防ぐために、溶融金属レベルより下にあるかもしれない。その代わりに、ポンプ・チューブのノズルセクション５ｋ６１を上昇させ、ノズルは、流れが交差するように反対側のマッチするノズルに向かって横方向に噴射するための側面孔を備えてもよい。ノズルは、所望の位置で二重流れ（デュアルストリーム）の交差のポイントを引き起こすように角度を付けられてもよい。ノズルは、反応セル・チャンバ５ｂ３１内の所望の位置に溶融金属を導くため、球体上の角度位置に孔を備える球形チューブ端を備えてもよい。一実施例において、ノズル５ｑは、溶融金属流（ストリーム）の方向を案内する延長部を備える。延長部は、二重（デュアル）溶融金属噴射（インジェクション）システムの対向する流れ（ストリーム）との交差のポイントに向かって流れ（ストリーム）をライフル（ｒｉｆｌｅ）するための短いチューブを備えてもよい。Ｗ又はＭｏを含むもののような耐火物のようなノズルチューブ・セクションは、垂直であってもよい。それは、ポンプ・チューブの別のセクションへのねじ接続を備えてもよい。リザーバーの貫通部５ｋ９にあるようなスウェージロック又はＶＣＲフィッティングへのねじ接続を備えているかもしれない。Ｗ又はＭｏのような耐火物のようなノズル５ｑは、角度付き出口を有してもよい。ノズルは、ねじ継手によってポンプ・チューブのノズルセクション５ｋ６１に接続してもよい。ねじ込み式ノズルは、止めねじ又はロックナットのような留め具又は溶接によって、溶融金属流（ストリーム）の交差をもたらす所望の位置に保持されてもよい。溶接は、レーザー溶接を含んでもよい。
一実施例において、二重液体電極（ｄｕａｌ ｌｉｑｕｉｄ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）として機能する２つのリザーバ及び２つのＥＭポンプを備える黒体放射体５ｂ４１の下半球は、電気絶縁シールによって接続された少なくとも２つのセクションに分割される。シールは、フランジ、ガスケット、及び留め具を備えてもよい。ガスケットは電気絶縁体を含んでもよい。シールは、２つの液体電極を電気的に絶縁してもよい。一実施例において、黒体放射体５ｂ４が垂直フランジで接合された左右の半分を含むように、上部５ｂ４１及び下部５ｂ４２の半球のフランジ及びガスケットを水平というよりはみしろ垂直に向けることにより、２つのリザーバー間の電気絶縁境界を達成することができる。各半分は、黒体放射体５ｂ４の垂直に分割された半分と１つのリザーバー５ｃを備えてもよい。
一実施例において、黒体放射体５ｂ４１の下半球は、それに固定又は接続される２つのリザーバ５ｃを有する別個の部品（ピース）を含む。接続はそれぞれ、ねじ付き結合又はジョイントを備えてもよい。各リザーバ５ｃは、下半球５ｂ４１のねじ山と噛み合う頂部（トップ）での外側表面にねじ山を備えてもよい。互いに２つのリザーバーを更に電気的に絶縁するため、下半球から各リザーバーを少なくとも部分的に電気的に絶縁するペースト又はコーティングで、ねじ山はコーティングされてもよい。コーティングは、ＺｒＯのような開示の１つを含んでもよい。一実施例において、電気絶縁表面コーティングは、ＺｒＯ、ＳｉＣ、及び官能化グラファイトの少なくとも１つのような本開示のコーティング又は高温材料を含んでもよい。絶縁表面コーティングは、ジルコニウムベースのセラミックのようなセラミックを含んでもよい。典型的な酸化ジルコニウムコーティングは、３重量％のイットリアのようなイットリア安定化ジルコニアを含む。別の可能なジルコニウムセラミックコーティングは、二ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ２）である。表面コーティングは、熱溶射又は当技術分野で知られている他の技術によって適用されてもよい。コーティングは、含浸グラファイトコーティングを含んでもよい。コーティングは多層であってもよい。典型的な多層コーティングは、酸化ジルコニウム及びアルミナの交互層を含む。機能化黒鉛（グラファイト）は、終端黒鉛（グラファイト）を含んでもよい。終端黒鉛（グラファイト）は、Ｈ、Ｆ、及びＯ終端黒鉛（グラファイト）の少なくとも１つを含んでもよい。一実施例において、少なくとも１つのリザーバーは、電気的に絶縁されてもよく、そして、少なくとも一方は、下半球が電極を含むように、黒体放射体５ｂ４１の下半球と電気的に接触してもよい。下半球は負の電極を含んでもよい。一実施例において、各リザーバー５ｃ及び黒体放射体５ｂ４１の下半球の間の接続は、その接続の電気絶縁コーティングがＳｉＣ又はＺｒＯのようなコーティングの融解温度又は劣化温度未満の温度で維持されるように、反応セル・チャンバー５ｂ３１から遠位である。
リザーバー間の電気的分離は、炭化ケイ素スペーサのような電気絶縁体を含むスペーサによって達成されてもよい。下半球５ｂ４１は、接続部の温度がスペーサの温度よりも適切に低くなるように、下半球の本体から十分に延長されたスペーサへの延長接続部を備えてもよい。スペーサは、ねじ山によって延長された接続部で接続されてもよく、リザーバー５ｃに接続されてもよい。リザーバー５ｃへの接続は、ねじ山を含んでもよい。スペーサは、ねじによって下半球５ｂ４１の延長部に接続し、及び、ＳｉＣシリンダの反対側の端部でリザーバー５ｃにねじによって接続する炭化ケイ素シリンダを備えてもよい。結合は、ねじ山によって直接シールされてもよく、更に、スペーサ及びリザーバーの間の接続でのそれ及び下半球及びスペーサの間の接続でのそれのようなガスケット及びシーラントの少なくとも１つを更に含んでよい。ガスケットは、Ｐｅｒｍａ−Ｆｏｉｌ（東洋炭素）又はＧｒａｐｈｏｉｌのようなグラファイト、又は六方晶窒化ホウ素からなるものを含んでもよい。ガスケットは、コントニック・コーポレーション（Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）のＵｌｔｒａ Ｔｅｍｐ ３９１のような耐火酸化物及び高アルミナを含むセラミックファイバを含むのものようなテープ又は布、又は本開示の別の材料、多孔性Ｎｉ Ｃ６ＮＣ（住友電工）のような、Ｃｏ、Ｎｉ、又はＴｉを含むもののようなＣｅｌｍｅｔ（商標）、圧縮ＭｏＳ２、ＷＳ２を含んでよい。ＳｉＣスペーサは、反応結合ＳｉＣを含んでもよい。ねじ山を含むスペーサは、炭化してねじ山付きＳｉＣスペーサを形成するＳｉを最初に含むことができる。スペーサーは、下半球及び対応するリザーバーの上部（ｕｐｐｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）に結合されてもよい。結合は、化学結合を含んでもよい。結合はＳｉＣを含んでもよい。ＳｉＣスペーサーは、対応する下半球及びリザーバーのような炭素部品（コンポーネント）に融合するかもしれない。溶融は高温で発生するかもしれない。その代わりに、結合は接着剤を含んでもよい。スペーサーは、溶融金属の戻りの流れ（フロー）がリザーバーを電気的に短絡するのを防ぐためにドリップエッジを備えてもよい。ドリップエッジは、ＳｉＣスペーサのようなスペーサに機械加工又は鋳造されるかもしれない。その代わりに、スペーサーは、環状ディスクのドリップエッジのようなドリップエッジを挿入するための凹部を備えてもよい。スペーサーは、酸化ジルコニウム、イットリア安定化酸化ジルコニウム、及びＭｇＯのような、本開示の他の耐熱性電気絶縁材料を含んでもよい。一実施例において、点火システムは、二重（デュアル）リザーバー噴射器（インジェクタ）間の電気的短絡を感知し、ノズル５ｑのような噴射器（インジェクタ）への損傷を防ぐため、点火パワーを停止する安全遮断スイッチを含む。センサは、下半球５ｂ４１を通るリザーバー回路間の電流の電流センサを備えてもよい。
図２Ｉ９５〜２Ｉ１４７に示される実施例において、故障のリスクを回避するために、セルの接合部（ジョイント）の数が削減されている。一実施例において、（ｉ）下半球５ｂ４１及び上半球５ｂ４２の間の、（ｉｉ）下半球及び不導体スペーサーの間の、及び（ｉｉｉ）不導体スペーサー及びリザーバーの間の接合部（ジョイント）の少なくとも１つが除去される。接合部（ジョイント）の除去は、接合された部品（ピース）ではなく単一の部品（ピース）を形成することにより達成されるかもしれない。例えば、下半球及び上半球は、単一のドーム５ｂ４を含むように形成されてもよい。（ｉ）下半球及び不導体スペーサーの間の、及び（ｉｉ）不導体スペーサー及びリザーバーの間の接合部（ジョイント）の少なくとも１つは、単一の部品（ピース）を形成することで除去されてもよい。下半球と上半球は、単一の部品（ピース）又は２つの部品（ピース）を含むかもしれないが、ここで、
（ｉ）下半球及び不導体スペーサーの間の、及び（ｉｉ）不導体スペーサー及びリザーバーの間の少なくとも１つの接合部（ジョイント）が、単一の部品を形成することで除去されるかもしれない。単一の部品（ピース）は、鋳造、型打、焼結、プレス、３Ｄ印刷、放電加工、レーザーアブレーション加工、酸素を含む雰囲気での炭素−酸素燃焼のレーザー点火のような化学エッチングによるレーザーアブレーション、ウォータージェット機械加工のような液体機械加工又は空気機械加工、化学又は熱エッチング、工具機械加工、及び当該技術分野で知られる他の方法の少なくとも１つによって形成されるかもしれない。
一実施例において、ドーム黒体放射体ような黒体放射体５ｂ４、及び、少なくとも１つのリザーバー５ｃのようなセル部品（コンポーネント）の少なくとも１つのセクションは、非導電性である。上半球５ｂ４２及び下半球５ｂ４１又はドーム５ｂ４を含む黒体放射体及びリザーバー５ｃの少なくとも１つの周囲セクションは、非導電性であるか、又は不導体を含むかもしれない。黒体放射体の非導電性セクションは、二重（デュアル）液体噴射器（インジェクタ）の実施例の２つのノズル間のラインを横断する平面を含んでもよい。不導体は、非導電性となる部品（コンポーネント）のセクションの材料の変換によって形成されてもよい。不導体は、ＳｉＣ又はＢ４Ｃのような炭化ホウ素を含んでもよい。セル部品（コンポーネント）のＳｉＣ又はＢ４Ｃセクションは、炭素セル部品（コンポーネント）をそれぞれシリコン源又はホウ素源と反応させることで形成されてもよい。例えば、炭素リザーバーは、炭化ケイ素セクションを形成するため、ポリ（メチルシリン）（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌｓｉｌｙｎｅ））のようなシリコンポリマー又は液体シリコンの少なくとも一方と反応させられてもよい。ポリマーは、部品（コンポーネント）の所望のセクションに形成されてもよい。セル部品（コンポーネント）は加熱されてもよい。電流は、非導電性セクションを形成するため、反応を引き起こすために、部品（コンポーネント）に流されてもよい。非導電性セクションは、当業者に知られている他の方法によって形成されてもよい。リザーバ５ｃの外面は、所望のセクションで炭素を炭化ケイ素又は炭化ホウ素に変える間、溶融シリコン又はホウ素を保持するための隆起された周囲バンドを備えてもよい。炭化ケイ素は、反応結合によって形成されてもよい。ホウ素及び炭素から炭化ホウ素を形成する典型的な方法は、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｇｏｏｇｌｅ．ｃｏｍ／ｐａｔｅｎｔｓ／ＵＳ３９１４３７１に示されており、これは参照により組み込まれる。炭化ケイ素又は炭化ホウ素セクションは、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ３．ｎｄ．ｅｄｕ／〜ａｍｏｕｋａｓｉ／ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ＿ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ＿ｏｆ＿ｓｉｌｉｃｏｎ＿ｃａｒｂｉｄｅ．ｐｄｆ及びＪｅｓｓｅ Ｃ．Ｍａｒｇｉｏｔｔａによる多孔質炭素構造による液体シリコン浸透による炭化ケイ素形成の研究で示される燃焼合成によって形成されるかもしれないが、これは参照により組み込まれる。他の適切なリザーバー材料は、熱分解グラファイト又はドープグラファイトのような非導電性グラファイト、ＳｉＣ、窒化ケイ素、炭化ホウ素、窒化ホウ素、ジルコニア、アルミナ、ＡｌＮ、ＳｈａＰＡＬ Ｈｉ Ｍｓｏｆｔ（株式会社トクヤマ）のようなＡｌＮ−ＢＮ、二ホウ化チタン、及びその他の高温セラミックである。リザーバーは、非導電性セクションが炭素のようなペアレント・リザーバ材料のために形成されるところ、複合材料であってもよい。リザーバーは、ＳｉＣ、ジルコニア、又はアルミナのような耐火性電気絶縁体でコーティングされた材料を含んでもよい。コーティングされた材料は、コーティングによって電気的に絶縁されているカーボンのような導電体であってもよい。典型的な実施例において、炭素リザーバーは、異方性であるかもしれないミンテック・ピロイド（Ｍｉｎｔｅｑ Ｐｙｒｏｉｄ）ＳＮ／ＣＮ熱分解グラファイトのような連続核生成グラファイトを含むが、ここで、低導電率は横断面にあるかもしれず、そして、リザーバーの端は、長手方向のリザーバー軸に沿う電流の流れを防止するため、ＳｉＣのような不導体でコーティングされてもよい。一実施例において、多孔質ＳｉＣリザーバーは、細孔を密閉するために炭素でコーティングされてもよい。コーティングは、電気炭素アークのような源からの炭素の蒸着によるものであってもよい。
図２Ｉ９５〜２Ｉ１４７に示されるように、ドーム５４ｂ及びリザーバー５ｃは単一の部品（ピース）を備えてもよい。単一の部品（ピース）は、セル部品（コンポーネント）の材料を単一の部品（ピース）として機械加工することにより達成されるかもしれない。その代わりに、この場合の単一の部品（ピース）は、シーラントによって形成された接着又は化学結合されたシールを含むかもしれない少なくとも１つのシールによって接合される複数のピース、部分（パーツ）、又はコンポーネントを最初に含んでもよい。本開示の他のピース、パーツ、又はコンポーネントは、同様に接着又は化学的に結合されてもよい。典型的なグラファイト接着剤は、Ａｒｅｍｃｏ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．のＧｒａｐｈｉ−Ｂｏｎｄ ５５１ＲＮグラファイト接着剤及びＲｅｓｂｏｎｄ ９３１バインダーを含むＲｅｓｂｏｎｄ ９３１パウダーである。リザーバは、ドームに近い頂部（トップ）近くに非導電性セクションを備えてもよい。リザーバーはベースプレートに接続してもよい。リザーバーは、雌カラー内に着座してもよい。カラーの外部表面の少なくとも１つと、カラーの頂部に対して丁度遠位にあるリザーバの端部は、ねじが切られていてもよい。ネジ山で締め付けられたナットが、リザーバー及びベースプレートを接合してもよい。ねじ山は、ナットの回転がリザーバー及びベースプレートを一緒に引くようにピッチがついていてもよい。ねじ山は、対になるナットのねじ山と対向する部品（ピース）上に反対のピッチを有してもよい。
リザーバーは、ベースプレート５ｂ８の端部にスリップナット５ｋ１４を備えてもよいが、ここで、スリップナットは、堅固な接合部を形成するため、外側にねじが切られたベースプレートカラー５ｋ１５上に締め付けられる。一実施例において、スリップナットは、グローブ（ｇｒｏｖｅ）及びガスケットを備えてもよい。スリップナットは、グローブ（ｇｒｏｖｅ）でリザーバーに取り付けられてもよい。グローブ（ｇｒｏｖｅ）は、円柱状のリザーバー壁に鋳造又は機械加工されてもよい。Ｏリング又はガスケットは、グローブ（ｇｒｏｖｅ）内に押し込まれてもよく、そして、スリップナットは、堅固な接合部を形成するため、外側にねじが切られたベースプレートカラー５ｋ１５上に締め付けられる。外側にねじが切られたベースプレートカラーは、リザーバーを受け入れるために更にテーパー状になっていてもよい。
スリップナット５ｋ１４留め具は、リザーバーをベースプレートに密閉（シール）するため、ガスケット５ｋ１４ａ又はＧｒａｐｈｏｉｌ若しくはＰｅｒｍａ−Ｆｏｉｌ（東洋炭素）のようなＯリング、又は、六方晶窒化ホウ素ガスケット又はセラミックロープＯリングを更に備えてよい。ＢＮリザーバー５ｃ壁の突出部は、六方晶窒化ホウ素ガスケットを備えてもよい。ＢＮガスケットは、ＢＮリザーバー５ｃの壁に機械加工又は鋳造されてもよい。
ガスケットは、リザーバーと同じ材料を含んでもよい。ガスケットは、リザーバー上にねじ込まれてもよい。ガスケットは、約１ｍｍから２０ｍｍ幅の幅範囲のような広い幅を備えてもよい。ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋカラー及びスリップナットのナットは、ＢＮガスケット用のフランジ状の座面を備えてもよい。ガスケットは、ナット、リザーバー壁、及びＥＭポンプアセンブリ５ｋｋカラーのガスケットシートを含む空洞を埋めてもよい。典型的な実施例において、幅広のねじ付きＢＮガスケットは、ＢＮリザーバにねじ込まれるが、ここで、ガスケットのためのカラー及びナット座は、より大きなガスケット着座及びシール領域を形成するため、幅がマッチしている。ＢＮガスケットは、スリップナットシールの隙間を埋めるために、ＢＮ接着剤でコーティングされてもよい。典型的な接着剤は、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｄｕｒａｐｏｔ ８１０及びＣｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｄｕｒａｐｏｔ ８２０である。
炭化鉄のような炭化物を形成するための炭素を含むガスケットの反応性を回避するため、鉄又は炭素と反応する金属のような他の金属は、ムライト、ＳｉＣ、ＢＮ、ＭｇＯ、ケイ酸塩、アルミン酸塩、ＺｒＯ、又は本開示の他のもののような不活性コーティングでコーティングされてもよい。コーティングは、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｒｅｓｂｏｎｄ ９２０セラミック接着剤ペースト、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｒｅｓｂｏｎｄ ９４０ＬＥセラミック接着剤ペースト、又は本開示の１つのようなシーラントを含んでもよい。コーティングは、炭化物を形成しない金属又は元素を含んでもよいが、ここで、その元素は、鋼中の元素のような合金元素を含んでもよい。鋼中で炭化物を形成しない元素の例は、Ａｌ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎ、Ｎｉ、及びＳｉである。カーボンガスケットのようなカーボンに接触するスリップナットジョイントのねじ山付きカラー及びナットのようなジョイント部分（パーツ）は、セル作動温度で安定ではない炭化物を形成する、又は、炭化物を形成しない、ニッケルのような金属でメッキされてもよく、或いは、そのようなものを含んでよい。接合部（ジョイント）は、ニッケルのような炭化物形成抵抗性材料で覆われていてもよい。炭化鉄を形成する反応性を避けるために、ガスケットは、鉄又は鉄を含むナットのような部分（パーツ）にガスケットが接触する場合、炭素以外の材料であってもよい。接合部（ジョイント）は、ヘイズ（Ｈａｙｅｓ）２３０のような浸炭に耐性のあるステンレス鋼を含んでもよい。
一実施例において、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋは、グラファイトスリップナットガスケットと適合性があるように炭素を含んでもよいが、ここで、ナットもまた炭素を含んでもよい。ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１の噴射セクション及び入口ライザチューブ５ｑａの少なくとも一方は、炭素を含んでもよい。炭素部品（パーツ）は、３Ｄ印刷、鋳造、型打ち、及び機械加工の少なくとも１つによって形成されてもよい。
他のそのような化学的不適合は、同様に避けるべきである。ガスケット又はＯリングは、ニッケル、タンタル、又はニオブのような金属を含んでもよい。ガスケットは、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｕｌｔｒａ Ｔｅｍｐ ３９１のような耐火酸化物及び高アルミナ、又は、本開示の他の材料を含むセラミックファイバを含むもののようなテープ又は布、多孔性のＮｉ Ｃ６ＮＣ（住友電工）のような、Ｃｏ、Ｎｉ、又はＴｉを含むもののようなＣｅｌｍｅｔ（商標）、圧縮ＭｏＳ２、ＷＳ２を含んでよい。ステンレス鋼を含むもののようなＥＭポンプアセンブリ５ｋｋのカラー及びＢＮを含むもののようなサーバーの間の接合部（ジョイント）は、ステンレス鋼のような金属及びＢＮの間の結合のような化学結合を含んでもよい。一実施例では、ＥＭポンプアセンブリカラーの内側はＢＮコーティングされ、次いで、ＢＮリザーバチューブは、圧入及び加熱の少なくとも一方によってカラーの内側に結合される。その化学結合は、Ｙｏｏら「プラズマ活性化焼結プロセスによる金属基板上の窒化ホウ素の拡散結合」、Ｓｃｒｉｐｔａ Ｍａｔｅｒｉａｌｉａ、Ｖｏｌ． ３４、Ｎｏ．９、（１９９６）、ｐｐ．１３８３−１３８６、ここにおいて参照により全体が組み込まれるが、によって与えられるプラズマ活性化焼結プロセスによるような、当技術分野で知られている他の方法によって形成されてもよい。接合部（ジョイント）は、加圧下での拡散接合、溶射又は機械的接合、金属基板への結合及びセラミック粉末の同時焼結が起きることができるとき熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）のようなＰ／Ｍ技術を使用する焼結接合、及び、金属基板及びＢＮセラミック層の間の良好な拡散結合をセラミック層を焼結させつつ発展させるためのプラズマアシスト焼結（ＰＡＳ）プロセス、の少なくとも１つの方法によって形成される化学結合を含んでよい。金属ＥＭポンプ・アセンブリカラー及びＢＮリザーバーの間の結合は、結合剤、化合物、又は、窒化ケイ素−アルミナ及び窒化チタン−アルミナセラミック、ＢＮ強化アルミナ及びジルコニア、ホウケイ酸ガラス、ガラスセラミックス、エナメル、の少なくとも１つを備えるＢＮを含むもののような複合セラミック、及び、ホウ化チタン−窒化ホウ素、ホウ化チタン−窒化アルミニウム−窒化ホウ素、及び炭化ケイ素−窒化ホウ素組成を備える複合セラミック、を含んでよい。接合部（ジョイント）は、本開示のスリップナット又はスタッフィングボックスタイプを備えてもよい。結合剤、化合物、又は複合セラミックでコーティングされた六方晶ＢＮ又はアルミナ−ケイ酸塩ファイバ・ガスケットのようなガスケットは、熱及び圧力のような少なくとも１つの結合反応条件下で結合剤を使用してＢＮリザーバーのような表面の粗面加工されたセラミックリザーバーに化学的に結合（接着）されてもよい。ガスケットは、六方晶ＢＮ、又は、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｕｌｔｒａ Ｔｅｍｐ ３９１のような耐火酸化物及び高アルミナを含むセラミックファイバを含むもののようなテープ又は布を含んでよく、そして、結合剤は、Ｒｅｓｂｏｎｄ ９０６のようなＣｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｒｅｓｂｏｎｄセラミック接着剤ペーストのようなシーラントを含んでもよい。
一実施例において、シールはスウェージロックを含んでもよい。一実施例において、シールは、フロントフェルール、バックフェルール、及びビュートシールの少なくとも１つが本開示のもののようなガスケットを含むところ、フロントフェルール、バックフェルール、ビュートシール、本体（ボディ）、及びナットの少なくとも１つを含むもののようなジャイロロクを含んでもよい。フェルールは、面取りされてもよい。シール部品（パーツ）は、ガスケットと化学的に適合しているかもしれないが、例えば、カーボンガスケットと接触する部品（パーツ）は、ニッケルを含んでよい。
カラーは、スリップナットを締めてガスケットを圧縮するためにリザーバーを受け入れる内部テーパを備えていてもよい。リザーバーは、スリップナットの締め付けでガスケットを圧縮するためにカラーによって受けられる外部テーパーを備えてもよい。カラーは、スリップナットを締めてＯリングに張力をかけるための外部テーパーを含んでよい。ベースプレートはカーボンを含んでもよい。リザーバーは直線壁を備えてもよい。リザーバ壁は、少なくとも１つのガスケットのための少なくとも１つの溝を備えてもよい。スリップナットを受け入れるカラーの外側のねじ山に加えて、ＥＭポンプ・チューブ・アセンブリ５ｋｋカラーは、窒化ホウ素を含むリザーバーのようなリザーバーの端にマッチするねじ山を受け入れるため、内側にねじ切りがされてもよい。ねじ山は、テーパー状になっていてもよい。ねじ山は、管用ねじ（パイプねじ山）を含んでもよい。
リザーバー及びＥＭポンプ・チューブ・アセンブリ５ｋｋカラーの間の結合は、カラーの内側ベース及びリザーバーの端部の間のもののようなカラー及びリザーバーの内部部分の間の内部ガスケットを備えてもよい。リザーバーの端部は、ガスケットをトラップするためにテーパー状になっていてもよい。テーパーは、リザーバーの外側壁及びカラーの内側壁の間にガスケットをトラップしてもよい。ガスケットシールは、リザーバーのベースにあってよい。ガスケット及びねじ山の少なくとも一方は、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｒｅｓｂｏｎｄ ９２０セラミック接着剤ペースト又はＣｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｒｅｓｂｏｎｄ ９４０ＬＥセラミック接着剤ペーストのようなシーラントで更にシールされてもよい。
一実施例において、その結合は、噛み合ったスレッド結合を含んでもよい。リザーバー及びＥＭポンプ・チューブ・アセンブリの５ｋｋカラーは、一緒にねじ込まれてもよい。シーラントは、ねじ山に適用されてもよい。典型的なシーラントは、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｒｅｓｂｏｎｄ ９２０セラミック接着剤ペースト及びＣｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｒｅｓｂｏｎｄ ９４０ＬＥセラミック接着剤ペーストである。この結合又は本開示の他のもののねじ山は、接合された部分（パーツ）の少なくとも１つと合金を形成する軟質金属を含んでもよい。典型的な実施例において、軟質金属は、カラーと合金を形成してもよいが、ここで、その合金は高融点を有してもよい。スズ金属は、カラー対リザーバーのねじ山の軟質金属シーラントとして機能してもよいが、ここで、そのカラーは、ニッケル及び鉄の少なくとも一方を含んでよく、リザーバーは、窒化ホウ素又は炭化ケイ素を含んでもよい。カラーは、溶融スズへの浸漬、蒸着、及び電気めっきの群から少なくとも１つの方法により、Ｓｎでコーティングされてもよい。
ベースプレートは、Ｇｒａｐｈｏｉｌ又はＰｅｒｍａ−Ｆｏｉｌ（東洋炭素）のようなガスケット、六方晶窒化ホウ素、又はケイ酸塩ガスケット、の少なくとも１つ、及びシーラントを備えるスウェージロックのようなＥＭポンプ・チューブへの留め具を備えてもよい。ガスケットは、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｕｌｔｒａ Ｔｅｍｐ ３９１のような耐火酸化物及び高アルミナ、又は、本開示の他の材料を含むセラミックファイバを含むもののようなテープ又は布、多孔性のＮｉ Ｃ６ＮＣ（住友電工）のような、Ｃｏ、Ｎｉ、又はＴｉを含むもののようなＣｅｌｍｅｔ（商標）、圧縮ＭｏＳ２、ＷＳ２を含んでよい。その代わりに、ベースプレートは、ステンレス鋼のような金属又は耐熱金属を含んでもよい。ＥＭポンプ・チューブは、溶接によって金属ベースプレートに固定されてもよい。ベースプレートの金属は、リザーバー及びジョイント部分（パーツ）の熱膨張にマッチするように選択されてもよい。スリップナット及びガスケットは、ベースプレート及びリザーバー部品（コンポーネント）の膨張における差に対応してもよい。
一実施例において、上部（ｕｐｐｅｒ）スリップナットは、グラファイト下半球５ｂ４１上のマッチするねじ山と接合するグラファイトを含んでもよい。ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋは、ステンレス鋼を含んでもよい。下部（ｌｏｗｅｒ）スリップナットは、スリップナットガスケット上の圧縮をスリップナットが維持するように、ＥＭポンプ・アセンブリのステンレス鋼（ＳＳ）よりも低い熱膨張係数を有する異なるステンレス鋼タイプ、又は、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｔｉのような金属を含んでもよい。典型的な組み合わせは、それぞれ、１７．３×１０−６ｍ／ｍＫ及び９．９×１０−６ｍ／ｍＫの線形温度膨張係数を有するＳＳオーステナイト（３０４）及びＳＳフェライト（４１０）である。その代わりに、スリップナットは、リザーバーの膨張係数と同様の膨張係数を備える材料を含んでもよい。リザーバーが窒化ホウ素又は炭化ケイ素のいずれかである場合、スリップナットは、グラファイト、窒化ホウ素、又は炭化ケイ素を含んでもよい。ＥＭポンプ・アセンブリのねじ部分（ｐｏｒｔｉｏｎ）のようなスリップナットジョイントの少なくとも１つの部品（コンポーネント）は、熱膨張溝を備えてもよい。熱膨張溝は、半径方向膨張に対して溝を周方向に狭めるような、所望の方向における熱膨張を可能にするかもしれない。一実施例において、膨張溝は、ＥＭポンプ・チューブ・アセンブリ５ｋｋのカラー全体に渡って切断される。切断（カット）は、カラーの熱膨張でシールするように非常に薄くしてもよいが、ここで、約１０００℃のようなアセンブリ作動温度でシールを達成するため、多少の追加が加えられる。切断（カット）は、機械加工、ウォータージェット切断、及びレーザー切断のような手段によって行われてもよい。そのナットは、炭素、窒化ホウ素、又はＳｉＣを含んでもよい。炭素又は窒化ホウ素のタイプのような材料タイプは、約１０００℃から１２００℃の温度範囲のようなセル作動温度でそれの破損を回避するため、ある程度のナット膨張を可能にするように選択されてもよい。溝又は切り込み（カット）の数、配置、及び幅は、セル作動温度でのカラー金属の膨張の量にマッチするように選択されてもよい。一実施例において、膨張溝は、溶融金属の漏れを防止するために、カラーの幅の５０％から９５％までのように、カラーを部分的に通ってのみ延びてもよい。切り込み（カット）は、ナットが締め付けられたときにスリップナットの対向するナットのねじ山が噛み合うところ、カラーのねじ山の領域での膨張を可能にするために、外側のねじ山から内部に延びてもよい。切り込み（カット）は、ナットが締められたときにナットで覆われたねじ山付きカラーの部分を実質的に覆ってもよい。切り込み（カット）は、圧搾（クラッシュ）又は不備（クリップル）ゾーンに溶接のような手段により追加される金属のような材料を備える全カラーを通してもよい。追加される裏金は、同じ金属でも異なる金属でもよい。追加された材料又は金属は、可鍛性があってもよい。
一実施例において、窒化ホウ素チューブリザーバーのようなリザーバー５ｃ及びＥＭポンプ・チューブ・アセンブリ５ｋｋの間の結合は、圧縮継手（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｆｉｔｔｉｎｇ）を備えてもよい。その結合は、内部にねじが切られたＥＭポンプ・チューブ・アセンブリカラー、両側にねじが切られた円筒形インサート、及びねじが切られたリザーバーを備えていてもよい。ＥＭポンプ・チューブ・アセンブリ５ｋｋのカラーは、４００又は４１０ステンレス鋼のような第１の熱膨張係数の材料を含んでもよい。両面ねじ付き円筒形は、カラーの熱膨張係数よりも高い３０４ステンレス鋼のような第２の熱膨張係数を有する材料を含んでもよい。Ｎｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｃｏ、Ｗ、３０４ ＳＳ、又は４００ ＳＳ、４１０ ＳＳ、Ｉｎｖａｒ（ＦｅＮｉ３６）、Ｉｎｏｖｃｏ（Ｆ３３３Ｎｉ４．５Ｃｏ）、ＦｅＮｉ４２、又はＫｏｖａｒ（ＦｅＮｉＣｏ合金）のような約１０００℃から１２００℃のような作動温度範囲で溶融しない金属を含むインサート及び３０４溶接ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６を備える３０４ ＳＳベースプレートを備える３０４ ＳＳ又は４１０ ＳＳカラーのようなものは、可能な他の材料組み合わせである。リザーバーチューブは、インサートの内側のねじ山にねじ込まれてもよく、インサートは、カラーの内側にねじ込まれてもよい。その代わりに、インサートは、内側のみにねじが切られてよく、そして、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋのベースでカラーに溶接されてもよい。一実施例において、カラーの内側、インサートの外側、インサートの内側、及びリザーバーの少なくとも２つの間の少なくとも１つの結合部は、ねじが切られていない。一実施例において、インサートは、カラーよりも高い熱膨張係数を有し、そのため、インサートは、対になるインサート表面及びカラー及びリザーバー表面の少なくとも１つは、ねじが切られている場合、ねじ付きシールだけでなく圧縮シールを形成するようにリザーバーチューブを圧縮するため、内側に膨張してもよい。圧縮インサートは、その破損という結果になり得るリザーバーチューブへの過度の応力を引き起こすことなく、対となる表面の間で隙間（ギャップ）の形成を妨げるため膨張によりタイトなシールを形成してもよい。別の実施例において、その結合は、圧縮シールを備え、リザーバーはシーラントの有無にかかわらずカラー内に圧入される。一実施例において、ねじ付きでないカラー、ねじ付きカラー、ねじ付きインサート、及びねじ付きでないインサートの群の少なくとも１つのような少なくとも１つのＥＭポンプアセンブリ−リザーバー結合部品（コンポーネント）は、対応する部品（コンポーネント）に圧入するか、或いは、結合の対応する部品（コンポーネント）に対にして対にする（ｍａｔｉｎｇ）又は嵌め合わせる（ｆｉｔｔｉｎｇ）前に、膨張させるように加熱される。一実施例において、ねじ付きインサート、ねじ付きでないインサート、及びリザーバーチューブの群の少なくとも１つのような少なくとも１つのＥＭポンプアセンブリ−リザーバー結合部品（コンポーネント）は、対応する部品（コンポーネント）に圧入するか、或いは、結合の対応する部品（コンポーネント）に対にして対にする（ｍａｔｉｎｇ）又は嵌め合わせる（ｆｉｔｔｉｎｇ）前に、収縮させるように冷却される。冷却は、極低温まであってもよい。冷却は、液体窒素のような寒剤に部品（コンポーネント）をさらすことにより達成されてもよい。対応する結合は、圧縮継手（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｆｉｔｔｉｎｇ）、ねじ付き継手（ｔｈｒｅａｄｅｄ ｆｉｔｔｉｎｇ）、及び密封継手（ｓｅａｌｅｄ ｆｉｔｔｉｎｇ）の少なくとも１つを備えてもよい。一実施例において、ＢＮチューブのようなリザーバーチューブは、ＥＭポンプ・アセンブリベースの凹溝内に着座してもよい。別の実施例において、リザーバーは、ＥＭポンプ・アセンブリベースに溶接又は化学的に結合されてもよい。ＢＮは、金属ベースプレートとの結合を形成するため、ＢＮ表面を粗くし、溶接金属を対応する細孔に流入させることにより、金属ベースに結合されてもよい。
典型的なＥＭポンプアセンブリ−リザーバー結合は、ＢＮリザーバー及び対となるねじ付き又はねじなしカラーを備える、３０４ ＳＳ又はニオブの両面ねじ付き又はねじなしインサートを備える、３０４ ＳＳベースプレートを備える、４１０ ＳＳ、Ｉｎｖａｒ（ＦｅＮｉ３６）、Ｉｎｏｖｃｏ（Ｆ３３３Ｎｉ４．５Ｃｏ）、ＦｅＮｉ４２、又はＫｏｖａｒ（ＦｅＮｉＣｏ合金）カラー を含むが、ここで、ねじなし部品（パーツ）は、圧縮継手（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｆｉｔｔｉｎｇ）を達成するため部品（パーツ）の差動加熱又は冷却により形成される圧縮継手（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｆｉｔｔｉｎｇ）を含んでよい。
スリップナットシールは、複数のシールを備えてもよい。スリップナットシールは、背中合わせのスリップナットを含んでもよい。スリップナットシールは、標準及び逆さまのスリップナット及びガスケットを備えてもよい。一実施例において、スリップナットは、上部（ｕｐｐｅｒ）ナット及び下部（ｌｏｗｅｒ）ナット及び間に挟まれたガスケットを備えてもよく、両方のナットは、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋのカラーの雄ねじにねじ込まれてもよい。ねじ山を締めることによってガスケットに加えられる圧力は、タイトな圧縮シールを形成するため、リザーバーチューブ５ｃ内にガスケットを押し込んでもよい。リザーバ５ｃは、ガスケットをよりよく受け入れてシールを改善するために、圧縮されたガスケットの位置に溝を備えてもよい。リザーバ及びＥＭポンプ・アセンブリの間のシールは、グランドシール又はスタッフィングボックスシールを含んでもよい。ガスケットは、本開示の１つを含んでもよい。スタッフィングボックスシールは、本開示のシーラントのような不活性耐火性微粉末を含むもののようなシーラントを更に含んでもよい。シーラントは、高温でスタッフィングボックスを充填するために高い熱膨張係数を有してもよい。一実施例において、ＥＭポンプ・アセンブリベースは、スリップナットが上部（ｕｐｐｅｒ）ナットを含んでもよいところ、スタッフィングボックスシールの底部ナットを置き換えてもよい。パッキンはリザーバーの周囲にあってもよく、ここで、リザーバーはパッキン用の凹部を含んでもよい。リザーバーは、パッキンを圧縮するためにスリップナットの内側に上部棚部（ｕｐｐｅｒ ｌｅｄｇｅ）を更に備えてもよい。
一実施例において、結合は、３０４ステンレス鋼カラーのような内側ねじ付きカラーにねじ込まれた窒化ホウ素リザーバーのような外側ねじ付きリザーバーを単に備えてもよい。リザーバー及びカラーの間のもののような本開示の結合のねじ山は、管用ねじ（パイプねじ山）を含んでもよい。結合は、ねじ山シーラント及びスリップナットシールの少なくとも一方を更に備えてもよい。典型的なシーラントは、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｒｅｓｂｏｎｄ ９２０セラミック接着剤ペースト及びＣｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｒｅｓｂｏｎｄ ９４０ＬＥセラミック接着剤ペーストである。一実施例において、シーラントは、合金が高融点を有してもよいところ、インサート又はカラーと合金を形成する軟質金属を含んでもよい。スズ金属は、ニッケル及び鉄の少なくとも一方を含むインサート又はカラーの軟質金属シーラントとして機能してもよい。インサート及びカラーの少なくとも一方は、インサートを溶融スズに浸すこと、蒸着、及び電気めっきの群からの少なくとも１つの方法によってＳｎでコーティングされてもよい。
一実施例において、結合は、圧縮シールのようなねじ付き又はねじなし結合の少なくとも１つのような本開示の１つを含んでよく、そして、結合は、ＥＭポンプアセンブリのベース上にリザーバーの底部エッジの面一隣接（ｆｌｕｓｈ ａｂｕｔｍｅｎｔ）を含むシールを更に含んでもよい。リザーバー底部エッジ及びＥＭポンプ・アセンブリベース間のシールは、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｕｌｔｒａ Ｔｅｍｐ ３９１のような耐火酸化物及び高アルミナを含むセラミックファイバを含むもののようなテープ又は布、ＭｏＳ２、又はＣｅｌｍｅｔ、を含むもののようなガスケットを更に含んでよい。結合は、スリップナット接続を更に備えてもよい。ＢＮリザーバーチューブのようなリザーバーチューブは、上部部分（ｕｐｐｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）でより小さな外径（ＯＤ）を、及び、下部部分（ｌｏｗｅｒ ｐｏｒｔｉｏｎ）でより大きな外径を含んでもよい。ＥＭポンプ・アセンブリカラーにスリップナットをねじ込むと、スリップナットは、２つの直径からなる棚部（ｌｅｄｇｅ）に対して締め付けることにより、ＥＭポンプ・アセンブリベースにリザーバーの底部エッジを締め付けてもよい。別の実施例において、棚部（ｌｅｄｇｅ）は、ナットを締め付けるため、ねじ込みペグのような留め具で置き換えられてもよい。ナット、ねじ付きカラー、及びリザーバーチューブを備えるスリップナット継手（ｊｏｉｎｔ）は、棚部（ｌｅｄｇｅ）の頂部（トップ）及びナットの内側の間にガスケットを更に備えてもよい。棚部（ｌｅｄｇｅ）ガスケットは、セルメット、ＭｏＳ２、又は、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｕｌｔｒａ Ｔｅｍｐ ３９１のような高アルミナ及び耐火性酸化物を含むセラミックファイバを含むもののような布又はテープを含んでもよい。典型的な結合は、４１０ ＳＳカラー、４１０ ＳＳベース、より小さな上部ＯＤ及びより大きな下部ＯＤを含むカラーねじ山に棚部を備えるＢＮリザーバー、４１０ ＳＳスリップナット、及び、Ｃｅｌｍｅｔガスケットを含むが、ここで、ＢＮの下部エッジはＥＭポンプアセンブリのベースに当接し、カラーにねじ込まれるとき棚部に対してスリップナットを締めることによりその当接はタイトに閉められる。
一実施例において、リザーバーは、ＳｉＣ、窒化ケイ素、炭化ホウ素、窒化ホウ素、ジルコニア、アルミナ、又は、結合によってドーム５ｂ４で接合される他の高温セラミック、のようなセラミックのような絶縁体を含んでもよい。望ましい高融点を有する典型的なセラミックは、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）（ＭＰ＝２８５２℃）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）（ＭＰ＝２７１５℃）、窒化ホウ素（ＢＮ）（ＭＰ＝２９７３℃）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）（ＭＰ＝２７１５℃）、ホウ化ハフニウム（ＨｆＢ２）（ＭＰ＝３３８０℃）、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）（ＭＰ＝３９００℃）、Ｔａ４ＨｆＣ５（ＭＰ＝４０００℃）、Ｔａ４ＨｆＣ５ＴａＸ４ＨｆＣＸ５（４２１５℃）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）（ＭＰ＝３３８５℃）、二ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ２）（ＭＰ＝３２４６℃）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）（ＭＰ＝３４００°Ｃ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）（ＭＰ＝２９５０℃）、ホウ化チタン（ＴｉＢ２）（ＭＰ＝３２２５℃）、炭化チタン（ＴｉＣ）（ＭＰ＝３１００℃）、窒化チタン（ＴｉＮ）（ＭＰ＝２９５０℃）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）（ＭＰ＝２８２０℃）、ホウ化タンタル（ＴａＢ２）（ＭＰ＝３０４０℃）、炭化タンタル（ＴａＣ）（ＭＰ＝３８００℃）、窒化タンタル（ＴａＮ）（ＭＰ＝２７００℃）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）（ＭＰ＝３４９０℃）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）（ＭＰ＝２５７３℃）である。絶縁体リザーバ−５ｃは、溶融金属の戻り流（フロー）による電気的短絡を防止するために、頂部（トップ）にドリップエッジを備えてもよい。結合は、リザーバー及びベースプレートの間のタイプと同じタイプのスリップナット結合を備えてもよい。スリップナットは、炭素、ＳｉＣ、Ｗ、Ｔａ、又は別の耐火金属のような耐火材料の少なくとも１つを含んでもよい。セラミックリザーバーは、スリップナットシールを達成するのに適する精密な表面を形成するために、ダイヤモンド工具フライス加工などの手段によりフライス加工して、スリップナットシールを達成するのに適した精密な表面を形成してもよい。アルミナチューブを含むもののようなセラミックリザーバーの実施例において、リザーバーの少なくとも一方の端部にねじが切られていてもよい。ねじ山は、ねじ山付きカラーを取り付けることにより達成されてもよい。ねじ付きカラーは、接着剤（ａｄｈｅｓｉｖｅ）、結合剤（ｂｏｎｄｉｎｇ ａｇｅｎｔ）、又は接着剤（ｇｌｕｅ）により取り付けられてもよい。接着剤（ｇｌｕｅ）はセラミック接着剤（ｃｅｒａｍｉｃ ｇｌｕｅ）を含んでもよい。
ガスケット又はＯリングを結び付ける接合表面は、高圧対応シールを形成するため、粗面化又は溝加工されてもよい。ガスケット又はＯリングは、シーラントで更にシールされてもよい。ケイ素粉末又は液体ケイ素のようなケイ素は、炭素を含むガスケット又はＯリングに加えられてもよいが、ここで、ＳｉＣを形成する反応は、シーラントとして化学結合を形成するため、高温で起こってもよい。別の典型的なシーラントは、本開示の１つのようなグラファイト接着剤である。ガスケット又はＯリングシールを作るためのスリップナットに加えて、結合された部品（パーツ）は、反応セル・チャンバーの高圧力により、部品（パーツ）が分離することを防ぐため噛み合うねじ山を含んでもよい。結合は、内部圧力下でその結合が分離することを防ぐために、ベースプレート又はリザーバー５ｃの底部及び黒体放射体５ｂ４の間に構造的なサポートを更に備えてもよい。構造的なサポートは、部品（パーツ）を一緒に保持する少なくとも１つのクランプを備えてもよい。その代わりに、構造的なサポートは、ベースプレート又はリザーバーの底部及び黒体放射体をボルト止めする端部（エンド）ナットを備える端部ねじ付きロッドを含んでよいが、ここで、ベースプレート又はリザーバーの底部及び黒体放射体は、ロッドに対する構造的なアンカーを備える。ロッド及びナットは炭素を含んでもよい。
一実施例において、結合は、少なくとも１つの端部フランジ、及びＯリング又はガスケットシールを備えてもよい。結合は、スリップナット又はクランプを備えてもよい。スリップナットは、フランジが形成される前に接合された部品（ピース）上に配置されてもよい。その代わりに、スリップナットは、リザーバー及びカラーの少なくとも一方の周りの少なくとも２つの部品（ピース）から一緒に溶接される、耐火金属又はステンレス鋼のような金属を含んでもよい。
一実施例において、ベースプレート−ＥＭポンプ−噴射器（インジェクタ）アセンブリ５ｋｋ及びリザーバー及び黒体放射体５ｂ４の底部カラー及びリザーバー５ｃの少なくとも１つは、スリップナット結合及び対向するリザーバー端部（ｅｎｄｓ）の上に反対ピッチを有するかもしれないねじ山の少なくとも１つによって接合されてもよい。ねじ付き結合のねじ山、スリップナットのねじ山、及びスリップナットガスケットの少なくとも１つは、炭素又は炭素接着剤でＳｉＣを形成するかもしれないシリコンのような本開示の接着剤によって接着されてもよい。
一実施例において、ＳｉＣ又はＢ４Ｃリザーバーのような導電性又は絶縁性がより低いリザーバーは、炭素リザーバーに取って代わってもよい。絶縁リザーバーは、（ｉ）一部品（ワンピース）黒体放射体ドーム５ｂ４又は下半球５ｂ４１に接続するための頂部（トップ）のネジ山、及び（ｉｉ）リザーバー及びリザーバー底部が一部品（ワンピース）であるところのリザーバー底部、の少なくとも１つを含んでもよい。ＳｉＣリザーバーは、シリコーンは炭素と反応してＳｉＣを形成するところ、シリコンを含むシーラント及びガスケットの少なくとも１つによって炭素下半球に接合してもよい。当技術分野で知られている他のシーラントも同様に使用されてもよい。リザーバー底部は、スウェージロック留め具のようなＥＭポンプ・チューブ留め具用のネジ付き貫通部を備えもよい。リザーバー底部は、金属を含むかもしれないベースプレートのような別個の部品（ピース）であってもよい。金属ベースプレートは、貫通部でＥＭポンプ・チューブへの溶接接合部（ｗｅｌｄｅｄ ｊｏｉｎｔｓ）を含んでもよい。ベースプレートは、スリップナットのようなリザーバーの嵌合留め具に接続するねじ付きカラーを備えてもよい。カラーは、リザーバーを受け入れるためにテーパー状になっていてもよい。カラーのテーパーは、内部にあってもよい。リザーバーの端（ｅｎｄ）は、テーパー状になっていてもよい。リザーバーのテーパーは、カラーの内側に受け入れられるように外部にあってもよい。留め具は、Ｇｒａｐｈｏｉｌ又はＰｅｒｍａ−Ｆｏｉｌ（東洋炭素）、六方晶窒化ホウ素、又はケイ酸塩ガスケットのようなガスケットを備えてもよい。ガスケット又はＯリングは、ニッケル、タンタル、又はニオブのような金属を含んでもよい。ガスケットは、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｕｌｔｒａ Ｔｅｍｐ ３９１のような耐火酸化物及び高アルミナ、又は、本開示の他の材料を含むセラミックファイバを含むもののようなテープ又は布、多孔性のＮｉ Ｃ６ＮＣ（住友電工）のような、Ｃｏ、Ｎｉ、又はＴｉを含むもののようなＣｅｌｍｅｔ（商標）、圧縮ＭｏＳ２、ＷＳ２を含んでよい。スリップナットを締めると、ガスケットに圧縮が印加されるかもしれない。
一実施例において、黒体放射体５ｂ４は、上部（ｕｐｐｅｒ）及び下部（ｌｏｗｅｒ）半球５ｂ４２及び５ｂ４１を含んでよいドームのような一体部品（ワンピース）を備えてもよい。ドーム５ｂ４又は下部（ｌｏｗｅｒ）半球５ｂ４１は、ベースに少なくとも１つのねじ付きカラーを備えてもよい。ねじ山は、リザーバー５ｃに嵌合してもよい。カラー及びリザーバーの結合は、カラーの雌ねじにねじ込まれるリザーバーの雄ねじ、又は、その逆を含んでもよい。結合は、ガスケットを更に備えてもよい。その代わりに、結合は、カラーの雄ねじにねじ込まれるリザーバー上のスリップナットを備えてもよい。カラーは、リザーバーを受け入れる端部（ｅｎｄ）に内部テーパーを備えてもよい。結合は、多孔性のＮｉ Ｃ６ＮＣ（住友電工）、セラミックロープ、又は、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｕｌｔｒａ Ｔｅｍｐ ３９１のような耐火酸化物及び高アルミナを含むセラミックファイバを含むもののようなテープ又は布のような当業者により知られる他の高温ガスケットのような、Ｃｏ、Ｎｉ、又はＴｉを含むもののようなＣｅｌｍｅｔ（商標）、圧縮ＭｏＳ２、ＷＳ２を含んでよい。ガスケットは、リザーバー及びカラーの間の結合部に着座してもよい。リザーバは、ＳｉＣ、Ｂ４Ｃ、又はアルミナなどの不導体を含んでもよい。リザーバーは鋳造又は機械加工されてもよい。ドーム又は下（ｌｏｗｅｒ）半球は炭素を含んでもよい。スリップナットは、炭素、ＳｉＣ、Ｗ、Ｔａ、又は、本開示の１つのような他の耐火金属又は材料を含んでもよい。
リザーバーは、ＥＭポンプの端部でベースプレートアセンブリに更に取り付けられてもよい。結合は、黒体放射体の端部でのものと同じタイプを含んでもよい。ベースプレートアセンブリは、（ｉ）マッチするねじ付きリザーバーと噛み合うように、雌ねじを切られてよい又は雄ねじを切られてよい結合カラー、（ｉｉ）リザーバーを受け入れるために端部が内側にテーパー状になっており、スリップナットと噛み合うように雄ねじが切られている結合カラー、（ｉｉｉ）リザーバーの底部、及び （ｉｖ）貫通部が溶接によって接合されているＥＭポンプ・チューブ部品（コンポーネント）を含んでもよい。ベースプレートアセンブリ及びスリップナットは、ステンレス鋼を含んでもよい。一実施例において、スリップナットは、フランジ又はグローブ（ｇｒｏｖｅ）でリザーバーに取り付けられてもよい。グローブ（ｇｒｏｖｅ）は、円柱状のリザーバー壁に鋳造又は機械加工されてもよい。リザーバー及びカラーは両方とも、少なくとも片方の端にフランジを備えてもよく、ここで、結合は、接合された部品（ピース）の嵌合フランジ間のＯリング又はガスケットと、フランジを渡って備えられ及び締め付けられたときにフランジを引き寄せるクランプと、を備える。
別の実施例において、リザーバー及びＥＭポンプアセンブリ５ｋｋの間のもののようなシール又は接合部（ジョイント）は、ウェットシール（ｗｅｔ ｓｅａｌ）又はコールドシール（ｃｏｌｄ ｓｅａｌ）（図２１Ｉ１３９）を備えてもよい。ウェットシールは、溶融炭酸塩燃料電池（セル）ウェットシールの設計のものであってよい。ウェットシールは、リザーバーフランジ５ｋ１７及びＥＭポンプ・アセンブリカラーフランジ５ｋ１９のようなものを溶融金属が満たすためのチャネルを形成する、接合される部品（ピース）の各々の上の相フランジを備えてもよい。図２Ｉ１４０に示される別の実施例において、ＥＭポンプ・アセンブリカラーフランジ５ｋ１９は、（ｉ）リザーバーサポートプレート５ｂ８に噛み合い、（ｉｉ）リザーバーサポートプレート５ｂ８を含み、そして、（ｉｉｉ）リザーバサポートプレート５ｂ８、及び、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ４の入口及び出口を含むＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋ１のベースを含む、の少なくとも１つを行ってもよい。リザーバサポートプレート５ｂ８は、サポートベース５ｂ８３にアンカー固定されたポスト５ｂ８２によって支持されてもよい。一実施例において、ウェットシール冷却器５ｋ１８は、リザーバーサポートプレート５ｂ８の周囲をヒートシンクするかもしれないサポートポスト５ｂ８２及びリザーバーサポートプレート５ｂ８の周囲の少なくとも１つの冷却器を備える。リザーバーフランジ５ｋ１７、リザーバーサポートプレート５ｂ８、ＥＭポンプカラーフランジ５ｋ１９、カラーレスＥＭポンプフランジ５ｋ１９、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋ１のベース、及びリザーバー５ｃの少なくとも１つは、傾斜したリザーバー設計において傾斜させてもよい。フランジは、クランプ、ボルト、ねじ、本開示のもの、及び当業者に知られているもののような留め具で接合されてもよい。留め具貫通部、リザーバーフランジ５ｋ１７、及びＥＭポンプ・アセンブリカラーフランジ５ｋ１９の少なくとも１つは、ウェットシール部品（パーツ）及びリザーバーサポートプレート５ｂ８への取り付けのような差動膨張のための手段を備えてもよい。ウェットシールクーラントループ５ｋ１８チャネルは、チャネルの外側の範囲が、銀の場合の９６２℃未満のような溶融金属の融点未満の温度に維持されるように放射状に延びてもよい。ウェットシールの固化金属の領域は、留め具での漏れを防ぐため、ボルト５ｋ２０のような留め具と接触しているものを含んでもよい。ボルトは、カーボンを含んでもよく、膨張クッションとして機能するＰｅｒｍａ−Ｆｏｉｌ又はＧｒａｐｈｏｉｌワッシャーのようなカーボンワッシャーを更に含んでもよい。
典型的な実施例において、ウェットシールは、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋのカラー上に溶接されるカラーフランジ、及び、接着剤及びねじ込みの少なくとも１つのようなものである窒化ホウ素チューブのようなリザーバー５ｃ上のカラーフランジを備えてもよい。セラミックリザーバーのフランジのようなウェットシールフランジは、ＢＮのそれのような円筒形リザーバー上にＢＮのそれのようなフランジプレートをねじ止め及び接着の少なくとも１つで形成されてもよい。典型的な接着剤は、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｄｕｒａｐｏｔ ８１０及びＣｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｄｕｒａｐｏｔ ８２０である。その代わりに、セラミックリザーバーのフランジのようなウェットシールフランジは、ＢＮのようなセラミックの、型打ち、ホットプレス、及び機械加工の少なくとも１つによって形成されてもよい。リザーバー５ｃ、ガスケット、及びリザーバーフランジ５ｋ１７の少なくとも１つのようなＢＮ部品（コンポーネント）は、ＢＮ粉末をホットプレスし、その後の機械加工により製造されてもよい。圧縮率を高めるために、窒化ホウ素粉末で作られた部品（パーツ）に酸化ホウ素が追加されてもよい。熱膨張、圧縮率、引張強さ、圧縮強さのようなＢＮの特性を望ましいものに変える他のＢＮ添加剤は、ＣａＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、ＺｒＯ２、及びＡｌＮである。窒化ホウ素の薄膜は、三塩化ホウ素及び窒素前駆体からの化学気相蒸着により製造されてもよい。窒化ホウ素グレードＨＢＣ及びＨＢＴは、バインダーを含まず、そして、３０００℃まで使用され得る。
チャネルの外縁は、周囲バンドを備えてもよい。そのバンドは、ＢＭフランジが収まるＥＭポンプ・アセンブリカラーフランジの外周リップ（ｏｕｔｅｒ ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｌｉｐ）を含んでもよい。そのチャネルは、チャネルの入り口の溶融金属及び周囲の固体金属を維持するために冷却されてもよい。
共同冷却システムは、液体又は気体の冷却剤又はラジエーターを含むものなど、本開示の１つを含むことができる。ジョイントは、少なくとも１つのクーラントループ５ｋ１８によって周囲で冷却される。クーラントループ５ｋ１８は、ＥＭポンプ冷却熱交換器５ｋ１、クーラントライン５ｋ１１、又はコールドプレート５ｋ１２からのラインを備えてもよい。接合部は、ラジエーター、対流、又は伝導フィンなどの少なくとも１つのヒートシンクによって周囲で冷却される。接合部は、少なくとも１つのヒートパイプによって周囲で冷却されてもよい。典型的なウェットシール冷却器は、クーラントが水を含むことができる銅チューブクーラントループ５ｋ１８を含む。フランジの少なくとも１つは、円周方向冷却ループ用のチャネルとして機能する円周方向溝を有していてもよい。冷却ループは、ボルトなどの円周留め具（ファスナ）に対して半径方向内側にあり、ボルトから半径方向内側に溶融金属を凝固させてもよい。一実施例において、ＥＭポンプ・アセンブリカラーフランジ５ｋ１９及びリザーバフランジ５ｋ１７は、シールの周囲の温度が溶融金属の融点より低く、クーラントループ５ｋ１８が不要になるように十分に広くてもよい。ＥＭポンプ・アセンブリカラーフランジ５ｋ１９は、リザーバー・サポート・プレート５ｋ８を備えてもよい。リザーバーは、水平であり得るリザーバーフランジ５ｋ１７上で傾斜していてもよい。他の実施例において、フランジ５ｋ１７及び５ｋ１９、並びにリザーバー５ｃは、溶融セルの封止及び反応セル・チャンバー５ｂ３１への噴射を達成するために、互いに対して任意の所望の角度であり得る。一実施例において、５ｋ１７及び５ｋ１９などのフランジの材料及び厚さは、熱伝達を決定し、それにより冷却を決定することができる。典型的な実施例において、リザーバーフランジ５ｋ１７は、リザーバーサポートプレート５ｂ８、ＥＭポンプフランジ５ｋ１９、及びＥＭポンプのＥＭポンプ・チューブ５ｋ４の入口と出口を更に含むＥＭポンプアセンブリベース５ｋｋを含むプレートに直接嵌合し、リザーバーフランジ５ｋ１７は、熱伝導率の高いＢＮで構成されている。プレート５ｋ１７及び嵌合（ｍａｔｉｎｇ）プレート５ｋ１９の厚さ及び幅は、十分な冷却を提供してウェットシールを維持するように選択されてもよい。シールは、少なくとも１つのフランジ５ｋ１７及び５ｋ１９の周囲に埋め込まれたクーラントループ５ｋ１８などの本開示の冷却器を更に備えてもよい。プレート５ｋ１７は、傾斜していてもよいリザーバー５ｃが取り付けられたカラーを備えていてもよい。リザーバーは、成形、機械加工、ねじ切り、及び接着の少なくとも１つによってプレートフランジ５ｋ１７に取り付けられてもよい。
一実施例において、傾斜又は傾斜したリザーバーは、リザーバーのベースでウェットシールの所望の分離をもたらすのに適した長さを含むことができる。ウェットシールは、固化した金属部分を覆うファラデーケージを備えて、この部分の加熱を低減することができる。嵌合（ｍａｔｉｎｇ）フランジ、留め具、及びウェットシールのその他のコンポーネントは、ＭｏやＢＮなどの誘導結合ヒーターからのＲＦの吸収が低い材料を含むことができる。ウェットシールの冷却ループは、少なくともウェットシールを冷却し、そして、リザーバー５ｃ、ＥＭポンプ磁石５ｋ４、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、及び別のＥＭポンプ又はセルコンポーネントの少なくとも１つを更に冷却するシステムなど、より大きな冷却システムの分岐を含むことができる。ウェットシール冷却システムは、少なくとも１つの冷却ループ、少なくとも１つのポンプ、少なくとも１つの温度センサー、及び冷却剤流量コントローラーを備えてもよい。
一実施例において、嵌合（ｍａｔｉｎｇ）フランジシールはガスケットを含むことができる。ガスケットは、シールを形成するためにボルトで固定されたフランジの間にある。ガスケットは、雌コンポーネントにシールする雄コンポーネントを備えてもよい。ＢＮガスケットは、ＢＮリザーバーフランジ５ｋ１７の突出部を備えてもよく、ＢＮガスケットは、雄ガスケット構成要素を備えてもよい。ガスケットは、アルミナケイ酸塩セラミックプレートガスケットなど、本開示の別のものを含んでもよい。
別の実施例において、ＢＭなどのリザーバーセラミックは、金属ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋカラーに対する金属化セラミック又はろう付けシールの少なくとも１つを含むことができる。典型的なメタライゼーション材料及びろう付けは、Ａｇ、Ａｇ−Ｃｕ、Ｃｕ、Ｍｏ−Ｍｎ、Ｗ−Ｍｎ、Ｍｏ−Ｗ−Ｍｎ、Ｍｏ−Ｍｎ−Ｔｉ、Ｃｕベースの合金、Ｎｉベースの合金、Ａｇベース合金、Ａｕ基合金、Ｐｄ基合金、及び活性金属ろう合金の少なくとも１つを含む。
スリップナットシールの実施例において、ナット、ナット上のねじ付きコーティング、及びナットの内側のパッキングの群のうちの少なくとも１つは、溶融金属よりも高い融点を有する銀などのリザーバー溶融金属と合金を形成する要素を含む。パッキングは、金属粉末又は被覆などの粉末又は被覆を含んでもよい。シールは、シーラントがパッキング又はクラッディングを含むスタッフィングボックスタイプ（ｓｔｕｆｆｉｎｇ ｂｏｘ−ｔｙｐｅ）を含んでもよい。シーラントは、要素を含むガスケットを含んでもよい。元素は、Ｐｔ、希土類、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｐｄ、Ｓｉ、Ｙ、及びＺｒの少なくとも１つを含むことができる。
一実施例において、シールは、ナット５ｋ２１がＥＭポンプアセンブリ５ｋｋカラーの内側にねじ込まれ、リザーバーチューブ５ｃがＥＭポンプのカラー５ｋ１５の外側を滑る逆スリップナット設計（図１４１）を備えてもよく、アセンブリ５ｋｋ、及びガスケット５ｋ１４ａは、リザーバーチューブ５ｃの内周上にある。典型的なガスケット及びリザーバーチューブは、窒化ホウ素を含む。ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋは、ステンレス鋼を含み得る。逆スリップナットシールは、熱膨張力などのカラー５ｋ１５及びリザーバー５ｃの膨張力に対抗し得るＷ、Ｍｏ、又はＣから構成されるものなどの圧縮保持スリーブ５ｋ１６を更に備えてもよい。
シールは、逆圧縮タイプ（図１４２）を更に備えてもよい。典型的な実施例において、温度が室温から上昇すると、ＥＭポンプアセンブリカラー５ｋ１５はリザーバーチューブ５ｃに対して膨張する。リザーバーとＥＭポンプ・アセンブリカラーの材料は、リザーバーチューブを破損することなく圧縮シールを実現するために、望ましい熱膨張係数を持つように選択できる。逆圧縮タイプのシールの実施例において、シールは、チューブの引張強度を高めるためにリザーバーチューブ５ｃの周りに圧縮保持スリーブ５ｋ１６を更に含む。圧縮保持スリーブ５ｋ１６は、内部拡張ＥＭポンプ・アセンブリカラー５ｋ１５によりリザーバー５ｃが破裂するのを防ぐために、所望の低い熱膨張係数を有してもよい。典型的な圧縮保持スリーブ５ｋ１６は、Ｗ、Ｍｏ、又はＣなどの耐火材料を含むことができる。典型的な圧縮シールは、ＢＮリザーバー５ｃ及びグラファイト圧縮保持スリーブ５ｋ１６の亀裂を防ぐために、４１０ＳＳ、Ｉｎｖａｒ（ＦｅＮｉ３６）、Ｉｎｏｖｃｏ（Ｆ３３３Ｎｉ４．５Ｃｏ）、ＦｅＮｉ４２、又はＫｏｖａｒ（ＦｅＮｉＣｏ合金）などの低熱膨張係数のステンレス鋼を含む薄壁カラー５ｋ１６の少なくとも１つを含むことができる。
シールは、逆スリップナット及び圧縮シールの少なくとも一方を備えてもよい。一実施例において、逆スリップナット及び圧縮シールの少なくとも一方などの接合部は、圧縮シールの場合に外側リザーバーチューブの内側にねじ込まれたＥＭポンプ・チューブ・カラーの外側などのねじ部を更に備えてもよい。一実施例において、ねじ山の頂部は、圧縮凹部の接触領域に沿って伸縮継手を含むように、ねじ凹部に対して高さが低減されてもよい。
ベースプレート及びＥＭポンプ部品は、ベースプレート−ＥＭポンプ−噴射器アセンブリ５ｋｋ（図２Ｉ９８及び２Ｉ１４７）を構成するように組み立てられる。二重（デュアル）溶融金属噴射器の実施例の場合、発生器は、電気的に絶縁された２つのベースプレート−ＥＭポンプ噴射器センブリを含む。電気的絶縁は、２つのアセンブリを物理的に分離することで実現できる。その代わりに、２つのアセンブリは、アセンブリ間の電気絶縁によって電気的に絶縁される。二重（デュアル）液体噴射器の実施例のノズルは位置合わせされてもよい。リザーバーは、上下逆さまに配置されてもよく、又は、溶融金属として機能する金属は、少なくとも１つのリザーバーの開口端を通して反応セル・チャンバーに追加されてもよい。次に、ベースプレート−ＥＭポンプ−噴射器センブリをリザーバーに接続する。接続は、ウェットシール、圧縮、又はスリップナットカラーコネクタなどの本開示のコネクタで達成されてもよい。ベースプレート−ＥＭポンプ−噴射器アセンブリは、ステンレス鋼又はＭｏ及びＷの少なくとも一方などの耐火性金属の少なくとも一方を含むことができる。ＥＭポンプ・チューブ、リザーバー底部、ノズル、ベースプレート、及びコネクタへの嵌合（ｍａｔｉｎｇ）カラーなどの部品は、溶接及び固定の少なくとも一方が可能である。留め具は、ねじ付き結合体（ユニオン）を含んでもよい。二重（デュアル）溶融噴射器の実施例の２つのベースプレート５ｂ８は、熱膨張の影響を減らすために、セラミックポスト又は電気的に絶縁された４１０ＳＳ、Ｉｎｖａｒ（ＦｅＮｉ３６）、Ｉｎｏｖｃｏ（Ｆ３３３Ｎｉ４．５Ｃｏ）、ＦｅＮｉ４２、又はＫｏｖａｒ（ＦｅＮｉＣｏ合金）ポストなどのポストによって上げられる単一のリザーバー構造サポートを形成するため、ボルトなどの留め具などの手段によって、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＢＮ、ＢＮ＋Ｃａ、Ｂ４Ｃ、アルミナ、又はジルコニアプレートなどのセラミックプレートなどの電気絶縁プレートによって、接続されてもよい。ポストは、熱膨張の影響を減らすためにチューブを含むことができる。一実施例において、リザーバー支持（サポート）プレート５ｂ８は、熱ゆがみを回避するために連続プレートを形成するためのブレースを備えた単一片又は複数片を備えてもよい。セラミックポスト又は電気的に絶縁された４１０ ＳＳ、Ｉｎｖａｒ（ＦｅＮｉ３６）、Ｉｎｏｖｃｏ（Ｆ３３３Ｎｉ４．５Ｃｏ）、ＦｅＮｉ４２、又はＫｏｖａｒ（ＦｅＮｉＣｏ合金）ポストなどのポストによって上昇する可能性のあるリザーバー構造サポートは、熱膨張の影響を減らすため、チューブを含むかもしれない。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、溶融金属噴射器の整列を制御するためのリザーバー位置調整システム又はリザーバー調整器を含む。二重（デュアル）溶融金属噴射器（ｄｕａｌ ｍｏｌｔｅｎ ｍｅｔａｌ ｉｎｊｅｃｔｏｒｓ）を含む実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、二重（デュアル）溶融ストリームが交差するようにノズル５ｑを整列させるために、リザーバー支持（サポート）プレート５ｂ８を支持するポストの長さ調整を引き起こす手段を含む。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、本開示の１つなどの機械的、空気圧、液圧、電気測定、及び圧電アクチュエータのうちの少なくとも１つなどのリザーバ支持（サポート）プレートアクチュエータを備えてもよい。セルが加熱されると、リザーバー支持（サポート）ポストの膨張が異なるため、ノズルのアライメントが失われる場合がある。位置合わせ不良によって引き起こされる熱膨張を回避するために、ポストは、耐火材料などの低熱膨張係数の材料を含むことができる。支柱（ポスト）は、それらの膨張を防ぐために断熱及び冷却の少なくとも１つであり得る。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、熱交換器又は伝導又は従来の冷却手段などのポストクーラーを備えてもよい。冷却は、ポストに沿ってヒートシンクに熱を伝導することで実現できる。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、異なるポスト間の熱膨張又は収縮の差の少なくとも一方を制御及び引き起こすことにより、リザーバ支持（サポート）プレート５ｂ８を支持するポストの長さを選択的に制御することによりノズルを整列させる手段を備えてもよい。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、少なくとも１つ以上のポストヒーターとポストクーラーを備えて、リザーバーのサポートポストを選択的かつ差別的に加熱又は冷却し、膨張又は収縮により長さを選択的に変化させて、噴射器を整列させることができる。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ハウジング５ｂ３ａを貫通し得るプッシュプルロッドアジャスターなどの機械的調節器などのリザーバー位置調節システム又はリザーバー調節器を備える。ハウジング５ｂ３ａの壁でロッドに作用するねじ機構は、プッシュプルを提供する。アジャスターは、少なくとも１つの軸に沿って又は少なくとも１つの軸の周りに動きを提供してもよい。アジャスターは、少なくとも１つのリザーバーを垂直又は水平に押したり引いたり、又はｘ、ｙ、又はｚ軸を中心に回転させることができる。二重（デュアル）溶融金属噴射器の溶融金属流が最適に交差するように調整を実行してもよい。リザーバーとＥＭポンプアセンブリがウェットシールなどの手段によって強固に接続され得る実施例において、リザーバーは、リザーバー５ｃと下半球５ｂ４１との接合部で回転し得る。リザーバーの中心５ｃ軸とノズルを備えたＥＭポンプアセンブリ５ｋｋの中心軸は、同じ軸に沿っていてもよい。ＢＮリザーバーを回転させる典型的なコネクタは、ＢＮリザーバー５ｃ、グラファイト下半球５ｂ４１、グラファイトガスケット、及びグラファイトナットを含むスリップナットコネクタである。ｈ−ＢＮとグラファイトの両方が潤滑剤を含んでもよい。電流５ｋ２及び点火５ｋ２ａバス・バーへのコネクタなどのＥＭポンプへのコネクタは、噴射された溶融金属流の整列を引き起こすのに十分にリザーバーを回転させるジョイント又はピボットなどの手段を備えてもよい。バス・バーは、整列運動を可能にするために、編組ケーブルなどの積み重ねられたシート又はケーブルを少なくとも部分的に備えてもよい。一実施例において、コントローラによって制御されるＥＭポンプ電流の調整は、流れの垂直位置を制御することができ、流れの横方向位置はリザーバー調整器によって制御することができる。リザーバーがしっかりと固定されている実施例において、位置合わせは、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）を部分的に分解し、ノズルを位置合わせし、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）を再組み立てするサービス操作として達成することができる。
二重（デュアル）溶融金属噴射器を含む実施例において、１つのノズルからの溶融金属流の軌跡は、第１の平面内にあり、そして、第２のノズルからの溶融金属流の軌跡の平面は、第１の平面の２つのデカルト軸の少なくとも１つの周りを回転する第２の平面内にあり得る。ストリームは、斜めのパスに沿って互いに近づく場合がある。一実施例において、第１のノズルの溶融金属流の軌跡はｙｚ平面にあり、第２のノズルはｙｚ平面から横方向に変位し、流れが斜めに近づくようにそのｙｚ平面に向かって回転することができる。典型的な実施例において、最初のノズルの溶融金属流の軌跡はｙｚ平面にあり、２番目のノズルはｙｚ平面から横方向に移動し、そのｙｚ平面に向かって回転し、流れが斜めに近づくようにするため、２番目のノズルの溶融金属流の軌跡はｙｚ平面のｚ軸周りの回転によって定義される平面にある。一実施例において、軌跡は、交差を引き起こすようにそれぞれ調整される第１の流れの高さ及び第２の流れの高さで交差する。一実施例において、２番目のＥＭポンプのアウトレットチューブが最初のＥＭポンプ・チューブのアウトレットチューブからずれており、溶融したストリームが互いに斜めに接近し、ストリームの交差は、ストリームの相対的な高さを調整することで実現できるようにするため、２番目のＥＭポンプのノズルが最初のＥＭポンプのノズルに向かって回転している。ストリームの高さは、少なくとも１つのＥＭポンプのＥＭポンプ電流を制御するコントローラなどのコントローラで制御できる。
最初に同じｙｚ平面に位置合わせされた２つの噴射器の２つのノズルを含む実施例において、噴射された流れの交差を達成するための噴射された溶融金属流の斜めの相対軌道は、ｙｚ平面への回転により、ｙｚ平面から外に移動したノズルをわずかに曲げる動作及びわずかにｚ軸周りの少なくとも１つの対応するリザーバー５ｃの回転の少なくとも１つの動作によって達成され得る。パンケーキ部分などの誘導結合ヒーターアンテナ５ｆは、対応するＥＭポンプ・チューブ５ｋ６を収容するために非平面になるように曲げられてもよい。他のコンポーネントとの接続は、必要に応じて回転させることができる。例えば、ＥＭポンプ磁石５ｋ４を回転させて、ＥＭポンプ管５ｋ６に対するそれらの垂直位置を維持することもできる。
別の実施例において、噴射システムは、少なくとも１つの溶融金属流を偏向させて噴射流の整列を達成するための磁場及び電場の少なくとも一方の源などの場の源を備えてもよい。噴射された溶融金属流の少なくとも１つは、印加磁場を通る対応する導体の動きと、ホールや点火電流などの少なくとも１つの電流と印加磁場との間の力によるローレンツ力によって偏向される。偏向は、磁場強度、溶融金属流量、及び点火電流の少なくとも１つを制御することにより制御することができる。磁場は、永久磁石、冷却されてもよい電磁石、及び超伝導磁石のうちの少なくとも１つによって提供されてもよい。磁場強度は、電流を制御することにより、磁石と溶融流との間の距離及び磁場強度を制御することのうちの少なくとも１つによって制御され得る。
点火電流又は抵抗を測定することにより、最適な交差点を決定できる。電流が設定電圧で最大になるか、抵抗が最小になると、最適なアライメントが達成される。プログラマブルロジックコントローラー及びコンピューターのうちの少なくとも１つを備え得るコントローラーは、最適化を達成し得る。
一実施例において、各リザーバーは、少なくとも始動のために銀などのリザーバー金属を溶融状態に維持するために、誘導結合ヒーターなどのヒーターを備えてもよい。発生器は、少なくとも始動中に銀などの溶融金属が付着するのを防ぐために、黒体放射体の周りにヒーターを更に備えてもよい。黒体放射体５ｂ４ヒーターが不要な実施例において、５ｂ４１及び５ｂ４２などの黒体放射体は、銀などの溶融金属が付着しない材料を含んでもよい。非接着は、リザーバー５ｃヒーターからの熱伝達によって達成される温度で起こり得る。黒体放射体は炭素を含んでもよく、ＥＭポンプが作動する前に、銀などの溶融金属が付着しない温度以上の温度に加熱してもよい。一実施例において、黒体放射体は、起動中にリザーバーヒーターによって加熱される。黒体放射体５ｂ４の壁は、溶融金属の融点より高い温度及び黒体放射体に溶融金属が付着する温度の上の温度の少なくとも１つである温度を黒体放射体が達成できるように、リザーバーから黒体放射体への熱伝達を可能にするために十分に厚くすることができる。一実施例において、リザーバー５ｃの周りに巻かれたような加熱されたセルコンポーネントに近接する誘導結合ヒータ（ＩＣＨ）アンテナは、ＩＣＨからのＲＦ放射が絶縁体を貫通するセルコンポーネントから十分に断熱される。断熱材は、セルコンポーネントからＩＣＨアンテナのクーラントへの熱流を所望の流量に減らすことができる。
システムは、リチウムイオン電池などの電池などの起動電力／エネルギー源を更に備える。その代わりに、グリッド電源などの外部電源を、外部電源から発生器への接続を介して起動するために提供することができる。接続には、電力出力バスバーを含めることができる。
一実施例において、黒体放射体は、起動中に少なくとも１つの加熱ランプなどの外部放射ヒーターによって加熱されてもよい。加熱ランプは、ＰＶコンバーター２６ａの外部にあってもよく、ＰＶコンバーターの除去パネルを通して放射を提供してもよい。その代わりに、起動中に黒体放射体を加熱し、セルが連続的に動作し、ハイドリノ反応を維持するのに十分な温度で反応セル・チャンバー５ｂ３１を維持するのに十分な電力を生成した後、ヒーターを取り外す。
誘導結合ヒーターがＢＮ又はＳｉＣリザーバーなどのセラミックリザーバーなどのリザーバーを加熱するのに非効率である場合、リザーバーは、誘導結合ヒーター放射を効率的に吸収できる耐火物カバー又はスリーブを備えてもよい。典型的なＲＦ吸収スリーブは炭素を含む。
発生器は、ラック及びピニオンなどの機械、ネジ、リニアギア、及び当技術分野で知られている他の少なくとも１つ、空気圧、油圧、及び電磁コイルシステムの少なくとも１つなどのアクチュエータ５ｆ１を備えて、ヒーターコイルを適用及び格納することができる。電磁アクチュエータは、スピーカー機構を備えてもよい。空気圧及び油圧は、ピストンを備えてもよい。ヒーターアンテナは、収縮を可能にするために柔軟なセクションを備えていてもよい。典型的な可撓性アンテナは、銅編組されたワイヤ編組テフロンチューブである。一実施例において、外側圧力槽５ｂ３ａは、引き込まれたアンテナを収容するための凹んだチャンバーを備えてもよい。
誘導結合されたヒータアンテナ５ｆは、移動可能なセクションを備えてもよい。誘導結合ヒーターは、格納可能（図２Ｉ８４−２Ｉ１５２）であってもよい各リザーバー用の少なくとも１つのコイル５ｆを備えてもよい。コイルは、リザーバーに効率的に電力（パワー）を印加する形状又は幾何的形態を備えてもよい。典型的な形状は、円筒形リザーバーのクレードル又は調整可能なクラムシェルである。クレードルは、加熱中に対応するリザーバーにＲＦ電力を印加することができ、その後に格納することができる。各クレードルはパンケーキコイルを備え、ＥＭポンプのＥＭポンプ・チューブによって形成された平面に平行な平面に向けられた共通のパンケーキコイルに取り付けられる。各クレードルパンケーキコイルは、フレキシブル又は拡張可能なアンテナセクションによって共通のパンケーキコイルに取り付けることができる。共通のパンケーキコイルは、アクチュエータに取り付けられる誘導結合ヒーターキャパシタボックスに取り付けられる。その代わりに、各クレードルを対応するキャパシタボックスと誘導結合ヒーターに取り付けたり、２つの別々のキャパシタボックスを共通の誘導結合ヒーターに接続したりできる。クレードルパンケーキコイル、共通パンケーキコイル、共通キャパシタボックス、及び個別のキャパシタボックスの少なくとも１つをアクチュエータに取り付け又は取り付けて、起動後にアンテナを格納する動きを実現できる。
一実施例において、誘導結合ヒーターなどのヒーターは、単一の引き込み式コイル５ｆ（図２Ｉ９３−２Ｉ９４、２Ｉ１３４−２Ｉ１３５、及び２Ｉ１４８−２Ｉ１５２）を含む。コイルは、リザーバー５ｃの少なくとも１つの周りに円周状であってもよい。ヒーターは、両方のリザーバー５ｃの周りに単一のマルチターンコイルを備えてもよい。加熱器（ヒーター）は、１５ｋＨｚ加熱器（ヒーター）などの低周波加熱器（ヒーター）を備えてもよい。ヒーターの周波数は、約１ｋＨｚから１００ｋＨｚ、１ｋＨｚから２５ｋＨｚ、及び１ｋＨｚから２０ｋＨｚの少なくとも１つの範囲にあってもよい。単一のコイルは、リザーバーの垂直軸に沿って格納可能であってもよい。コイル５ｆは、空気圧式、液圧式、電磁式、機械式、又はサーボモータ駆動アクチュエータ、ギアモータ駆動アクチュエータなどの開示の１つなどのアクチュエータによって垂直軸に沿って移動することができる。コイルは、ねじ、ラックアンドピニオン、及びピストンなどの当業者に知られている機械装置で動かすことができる。歯車の歯や滑空部品など、機械的に相互に移動するアクチュエータ部品は、六方晶窒化ホウ素、ＭｏＳ２、グラファイトなどの高温潤滑剤で潤滑することができる。その他には、タルク、フッ化カルシウム、フッ化セリウム、二硫化タングステン、軟金属（インジウム、鉛、銀、スズ）、ポリテトラフルオロエチレン、一部の固体酸化物、希土類フッ化物、及びダイヤモンドがある。コイルは、１つ以上の側部又は端部位置、又はアクチュエータに重量をかけすぎずに所望の動きを可能にする他の便利な位置でアクチュエータに取り付けられてもよい。アンテナは、動きを可能にするために、柔軟なアンテナ部を介して電源に接続できる。一実施例において、誘導結合加熱器（ヒーター）は、加熱器（ヒーター）のバランスとは別個の送信機構成要素を有する分割ユニットを備える。別個の送信機（トランスミッター）コンポーネントは、キャパシタ／ＲＦ送信機（トランスミッター）を備えてもよい。キャパシタ／ＲＦトランスミッターはアクチュエーターに取り付けることができる。キャパシタ／ＲＦトランスミッターは、外側圧力槽チャンバー５ｂ３ａ１内の柔軟な電線と冷却ラインによってヒーターのバランスに接続することができる。これらのラインは、外側圧力槽５ｂ３ａの壁を貫通してもよい。キャパシタ／ＲＦ送信機（トランスミッター）は、ＲＦアンテナに接続されたアクチュエータに取り付けられてもよく、アンテナもアクチュエータに取り付けられる。キャパシタは、冷却可能なエンクロージャボックスに取り付けることができる。ボックスは、熱反射コーティングを備えてもよい。エンクロージャーボックスは、取り付け器具として機能する。箱は、ガイドレール及び他の駆動機構への取り付けブラケットを備えてもよい。誘導結合ヒーターは、長さ６から１２メートルなどの長いヒーターを使用する並列共振モデルヒーターを備えてもよい。冷却板（プレート）などの熱交換器をキャパシタ／ＲＦトランスミッターに取り付けて、アンテナ冷却ラインで冷却することができる。アクチュエータは、リザーバー５ｃ、ＥＭポンプ、下半球５ｂ４１、及び上半球５ｂ４２などの発生器コンポーネントの所望の温度プロファイルを実現するため、温度プロファイル入力に応答してもよい、コントローラーによって制御される電動サーボモーター又はギアモーターによって駆動できる。
一実施例において、誘導結合ヒーターなどのヒーターは、黒体放射体５ｂ４の少なくとも一部、リザーバ５ｃ、及びＥＭポンプ・チューブ５ｋ６などのＥＭポンプコンポーネントのうちの少なくとも１つのような、加熱することが望まれるセルのコンポーネントの周囲にある単一の格納式コイル５ｆ（図２Ｉ９３−２Ｉ９４、２Ｉ１３４−２Ｉ１３５、及び２Ｉ１４８−２Ｉ１５２）を含む。一実施例において、加熱中、ヒーターは静止していてもよい。幾何学的形状とコイル巻き（ターン）密度は、各セルコンポーネント又は各セルコンポーネントの領域に所望の加熱電力を選択的に適用して、９７０℃から１２００℃の範囲などのコンポーネント又は領域固有の望ましい温度範囲に到達するように構成できる。事前の加熱キャリブレーションとヒーター設計により、セル上の限られた数のポイントの温度を監視することで、セル上の監視されていないポイントの温度を提供する。一実施例において、温度の監視が必要ない場合がある所望の温度範囲を達成するために、ヒーター電力及び加熱持続時間を制御することができる。溶融金属の反応セル・チャンバーへのポンピングと点火パワーの適用の少なくとも１つを制御することで、黒体放射体の加熱を制御できる。温度コントローラーへの入力を提供する熱電対や光学温度センサーなどの温度センサーは、黒体放射体の温度を監視できる。スキャンすることができる典型的な光学温度センサーは、オメガｉＲ２Ｐである。あるいは、誘導結合加熱パワーだけでなく、ＥＭポンピングの時限シーケンスは、溶融金属と接触しているセルコンポーネントの温度が金属の融点よりも高いような所望のセル温度プロファイルを達成するために使用されてもよい。
所望のセル構成要素を同時に加熱するヒーターコイル５ｆは、熱伝達ブロック５ｋ７、微粒子断熱材、微粒子断熱リザーバー５ｅ１、及びヒーターを垂直に動かすこと及びヒーターが垂直に移動するときのヒーターパワーレベルを制御することの少なくとも１つを行う制御システム、の少なくとも１つの除去を可能にするかもしれない。誘導結合ヒーター５ｋ４の磁石は、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６のレベルで加えられた熱出力から磁化が失われるポイントまで磁石が過熱するのを防ぐために、ＲＦシールドの少なくとも１つと、ＥＭポンプ冷却液（クーラント）ライン５ｋ１１及びＥＭポンプ冷却板５ｋ１２を含むものなどの冷却システムによって提供される十分な水冷を含むことができる。ＲＦシールドは、金属箔又はスクリーンを含み得るＡｌ、Ｃｕ、又はＡｇなどの高導電性材料などのＲＦ反射材料の複数の層を含み得る。
一実施例において、誘導結合ヒーターシールドは、ＥＭポンプ磁石に入射する磁束を減衰させるための磁性材料を含むことができる。典型的な磁性材料は、低飽和レベルで約３００，０００の透磁率を有するものなどの高透磁率を有するニッケル系金属などのパーマロイ又はミューメタルを含む。ヒーター印加磁場強度が高い実施例において、磁性材料は、炭素鋼又はニッケルなどの磁性金属などの高飽和材料を含んでもよい。一実施例において、磁性材料は、永久金属磁場がシールド金属に吸収され、ＥＭポンプ・チューブ内の液体金属の永久磁場を弱めることによる永久ＥＭポンプ磁石の永久磁力線への悪影響を最小限に抑える設計及び透磁率を有してもよい。 別の実施例において、シールドは、ＥＭポンプ磁石５ｋ４などのシールドされることが望ましいコンポーネントの周りの銅などの高導電性金属を含むファラデーケージ５ｋ１ａ（図２Ｉ１１５）を含む。パネルなどのファラデーケージ部品５ｋａ１は、銅ネジなどの高導電性ネジ５ｋ１ｂなどの留め具で固定することができる。一実施例において、ファラデーケージ５ｋ１ａは、永久磁石５ｋ４の静磁場に影響を与えないため、ケージは磁石を完全に取り囲むことができる。ファラデーケージは冷却される場合がある。冷却は、ＥＭポンプコールドプレート５ｋ１２及びＥＭポンプ冷却液（クーラント）ライン５ｋ１１によって提供される。一実施例において、コールドプレートは、マイクロチャネルを備えるものなどの集光（コンセントレータ）ＰＶセルを冷却するために使用される設計を備えてもよい。一実施例において、各磁石は、個々のファラデーケージ（図２Ｉ１１６）を含むことができる。ファラデー箱（ケージ）の壁の厚さは、誘導結合ヒーターのＲＦ放射の侵入深さよりも大きい場合がある。一実施例において、誘導加熱周波数の侵入深さは０．３ｍｍ未満であり、したがって、ケージの壁はシールドの０．３ ｍｍよりも厚い場合があり、壁の厚さが増加するとシールドが増加する。一実施例において、ＥＭポンプ磁石５ｋ４は、ヨーク５ｋ５又は台形磁石を備えてＥＭポンプ管５ｋ６を横切るように磁束を向けることができ、更に磁気回路を備えることができるが、ここで、磁石５ｋ４及び磁石冷却システム５ｋ１は、リザーバ５ｃの外側の部分ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の真下に位置するような位置に配置されてもよい。磁気回路は、ＥＭポンプバー５ｋ２の位置で電流を横切る磁束を方向付けるヨークを備えてもよい。一実施例において、磁石５ｋ４は、ｘ軸に沿ったＥＭポンプ管５ｋ６壁を通る高磁場を集中させ、ｚ軸に沿った電流とｙ軸に沿ったポンプ流とを有するピラミッド形磁石を含み得る。一実施例において、５ｋ２及び５ｋ３の少なくとも一方などのＥＭポンプ母線は、Ｍｏなどの高温で動作可能な高導電性導体を含むことができる。磁気回路は、ＥＭポンプ磁石５ｋ４、セクション間の磁石をさらに含む高透磁率材料を含むコア、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の回路のギャップ、及びＥＭポンプ・チューブ５ｋ６を通して磁束を集中させるギャップのヨークを含むことができる。コアは、ギャップがＣの開口部であるフェライトなどの上向きＣ形の透過性材料を含むことができる。別の実施例において、ＥＭポンプは、複数の巻線を備えたステータと、圧送される溶融金属を含む少なくとも１つの円筒形ダクトとを備える。典型的な実施例において、３対の螺旋巻線を有する固定子は、回転するねじれた磁場を生成する。円筒ダクト内の溶融金属に作用する軸方向推力と回転トルクが生成される。
一実施例において、誘導結合ヒータコイル５ｆは、セルコンポーネント又はセルコンポーネントの領域内の対応する電流を増加させることにより、所望の領域内の電磁場を強化する集光器（コンセントレータ）を更に備えてもよい。典型的なコンセントレータは、高周波のフェライト及び低周波のシム鋼を含み得る。集光器は、セルの所望の温度プロファイルを達成するのに役立ち得る。加熱することが望ましいが、誘導結合ヒーターのＲＦ電力に容易に結合する材料で構成されていないセルコンポーネントを含む実施例において、コンポーネントはカーボンなどのＲＦ吸収材料で覆われていてもよい。クラッドは、異なる熱膨張係数に対応するために分割又は膨張ギャップを備えてもよい。典型的な実施例は、熱膨張差に対応するように分割された円筒状グラファイトスリーブで覆われた円筒状ＢＮリザーバ５ｃを含む。
一実施例において、水冷式の誘導結合ヒーターアンテナコイル５ｆは、２つのリザーバーの周囲にある少なくとも１つのコイルと、黒体放射体５ｂ４の少なくとも一部に周囲にあるコイル又はコイルの一部を含むことができる。コイルは、少なくとも１つのパンケーキコイルを更に備えてもよい。パンケーキコイルの平面は、リザーバの外側のＥＭポンプ・チューブの平面と平行にすることができる。パンケーキコイルは、ＥＭポンプ・チューブの外部の少なくとも片側に沿って配置されてもよい。パンケーキコイルは、両方のＥＭポンプ・チューブを加熱する場合がある。その代わりに、アンテナ５ｆは、複数のパンケーキコイルを備えてもよく、パンケーキコイルは、各ＥＭポンプ・チューブを個別に又は共通に加熱してもよい。パンケーキコイルは、発生器の垂直軸に沿って格納可能であってもよい。パンケーキコイルは、リザーバーコイルとともに引き込み可能であってもよく、リザーバーコイルの一部であってもよい。アンテナは、複数の別個のコンポーネントを備えてもよい。アンテナは、それぞれが一対のパンケーキコイルを含む２つのアンテナを含んでもよい。２つのパンケーキコイルはそれぞれ、黒体放射体の一部とリザーバーの少なくとも一方を加熱するための上部コイルを備えてもよい。上部のパンケーキコイルは、加熱面の周囲に取り付けられる。典型的な形状は、それぞれ球形又は楕円形の黒体放射体の底部の周りのＣ字型と、円筒形リザーバーの周りのＵ字型である。コイルは、始動後に格納される水平軸及び垂直軸などの複数の軸に沿って格納可能であってもよい。アクチュエータは、これらの軸に沿って各アンテナ５ｆを移動させて、保管を達成してもよい。アンテナの接続部分は、ベローズチューブなどの柔軟な金属管などの柔軟な導水管を備えてもよい。チューブは銅を含んでもよい。
一実施例において、パンケーキ又は他のコイル５ｆは、少なくとも１つの可撓性セクションを備えてもよい。柔軟な部分により、ＥＭポンプ磁石５ｋ４、ヨーク（ｙｏｌｋ）５ｋ５、又は磁束集中ヨークをオプションで含む少なくとも１つの磁石を収容するファラデー箱（ケージ）の突起などのセルコンポーネントの周囲にコイルを引き込めることができる。代替的に、ＥＭポンプは、ファラデーケージの外側にあり得る滑り落ちるものなどの可動ヨーク、及びパンケーキコイルの引き込みを促進するために軌道上にあり得る可動磁石５ｋ４のうちの少なくとも１つを備え得る。一実施例において、ＥＭポンプ点火バス・バー５ｋ２ａの領域におけるＥＭポンプ・チューブ５ｋ６などの加熱されたコンポーネントのセクションは、ステンレス鋼又はモリブデンを渡って磁性鋼のようなＲＦ場により良く結合する材料を含むコンポーネントによって、及び、そのコンポーネントに近く近接するコイルの部分を含むアンテナの少なくとも１つによって、誘導結合ヒーターアンテナ５ｆによって選択的に加熱されてもよい。同様の材料は、磁性金属への移行アタッチメントと一緒に取り付けられてもよい。典型的なアタッチメントは、溶接及びボルトとナットの留め具である。ＥＭポンプ点火母線５ｋ２ａは、ステンレス鋼ポンプ管５ｋ６に溶接されたステンレス鋼と、ＥＭポンプ点火母線５ｋ２ａのステンレス鋼部分に溶接又は固定された磁気鋼とを含むことができる。一実施例において、点火バス・バー５ｋ２ａは、ベースプレート５ｂ８に取り付けられてもよい。
アンテナコイル５ｆは、少なくとも１つのコイル状ループを備えてもよく、コイルループは可逆的伸縮性であり、セルに近接してコイルを折り畳んで良好なＲＦ電力結合を達成し、その後アンテナの格納及び保管を可能にするために拡張することができる。アンテナ格納は、本開示のアクチュエータで達成され得る。コイルの各ループは、伸縮セクション又はベローズセクションを備えてもよい。一実施例において、アンテナコイル５ｆの少なくとも１つのループは、可逆的に伸縮可能であってもよい。ループは、伸縮セクション又はベローズセクションを備えてもよい。水冷は、コイルループの可逆的に伸縮可能な部分の内側にチューブを密封することで実現できる。チューブは、少なくとも可逆的に伸縮可能な部分を橋渡しするために、伝導コイルループの内側に挿入され得るテフロン又は他の高温水チューブを含んでもよい。チューブは、編組銅ワイヤなどの編組金属などの可撓性導体などの導体でコーティングされていてもよい。典型的な可撓性アンテナセクションは、ワイヤ編組テフロンチューブ又は外科用チューブなどの弾性チューブである。ワイヤ編組は銅編組を含んでもよい。その代わりに、延長可能なセクションは、マイラー（Ｍｙｌａｒ）などの金属化プラスチックを含んでもよい。アンテナコイル５ｆは、少なくとも１つのループを拡大又は縮小するアクチュエータを更に備えてもよい。一実施例において、ループを収縮させて、リザーバーなどの加熱されたセル構成要素に近接させることができる。近接することで、セルコンポーネントへのＲＦ結合が大きくなる。同じ又は少なくとも１つの追加のアクチュエータがループを拡張して、同じ又は別のアクチュエータがコイルを動かしてそれを保管できるようにしてもよい。動きは垂直方向かもしれない。貯蔵部は、下部チャンバー５ｂ５内にあってもよい。コイルは、アンテナコイルに加えられる水圧と真空圧によって伸縮し、誘導結合されたヒーター電源とキャパシタの冷却ループは、ソレノイドバルブによってバイパスされる。バネ付きコイルをスプレッダー上で動かすアクチュエータの直線運動により、コイルが拡張する場合がある。
図２Ｉ１４８〜２Ｉ１５２に示される実施例において、二重（デュアル）溶融金属噴射システムの２つのリザーバ５ｃの少なくとも１つと黒体放射体５ｂ４の少なくとも一部の周りの円周コイルは可逆的に伸縮可能である。コイルは、コイルのループごとに軸方向に（セルに沿って垂直に）２つの位置に垂直に分割できる。リッツワイヤ（Ｌｉｔｚ ｗｉｒｅ）などのワイヤなどの柔軟な電気コネクタは、スピットループセクション（ｓｐｉｔ ｌｏｏｐ ｓｅｃｔｉｏｎｓ）をブリッジする場合がある。ワイヤは、銅ワイヤなどの導電性が高い場合がある。ワイヤは、ＷやＭｏなどの耐火物である場合がある。ワイヤなどの各ブリッジは、伝導、対流、放射などの手段によって外部から冷却できる。ブリッジは、ヘリウムなどの熱伝達能力の高いガスなどで冷却できる。ブリッジガス冷却システムは、強制対流又は伝導システムを備えてもよい。ブリッジ冷却システムは、外部クーラント熱交換器などの外部熱交換器を備えてもよい。ワイヤなどのブリッジは、折り畳まれた位置にあるときにコイル状になることがある。ブリッジコイルは、可逆的に伸縮するスプリングワイヤを備えてもよい。典型的な実施例において、アンテナは、誘導結合ヒーターアンテナの格納式コイルセクションを電気的にジャンプさせるための耐熱金属バネを備えてもよい。ジャンパーは、ヘリウム冷却されるか、アンテナワイヤジャンパーと熱接触する熱交換器などの別のコイルシステムなどの他の外部システムによって冷却される。その代わりに、ジャンパーは積極的に冷却されない場合がある。
スプリットオーバルヘリカルコイルの実施例において、対向するスプリットコイルループセクション間の接続は、接触接続（図２Ｉ１５１−２Ｉ１５２）を含む。接点は、コイルループエンドプレートを備えてもよい。対向するコイルループセクションの端部の接点は、雄（オス）５ｆ４及び雌（メス）５ｆ５コネクタ、又は当業者に知られている他の電気接点コネクタを備えてもよい。接点は、スプリットコイルセクションを水平方向に接触及び非接触に変換するため、アクチュエータ５ｆ１によって係合及び解放され得る。各雄（オス）プラグコネクタ５ｆ４は、２つのアンテナ半分が一緒にスライドされるときに雌（メス）コネクタ５ｆ５とより簡単に整列するように、丸い端部又はポインタ端部を備えてもよい。接続された２つのハーフアンテナセクションは、楕円形の螺旋を形成する。アンテナは、閉じた（接続された）構成の場合、垂直平面パンケーキコイルが取り付けられた楕円形の螺旋として動作する。別の実施例において、アンテナは、楕円形のコイルを備え、２つのセクションのそれぞれは、対を合わせるための電気コネクタを任意選択で備え得る一対のパンケーキコイルの取り付け部材を備える。アンテナは、アンテナが閉じた（一緒に差し込まれた）構成にあるとき、接続された又は接続されていない２つのセクションを含む垂直平面パンケーキコイルとして楕円螺旋として動作し得る。閉じたアンテナがツーピースパンケーキコイルの２つの接続されていない部材を含む場合、各部材は水冷コネクタの別個のシステムを含んでもよい。一実施例において、ファラデーケージ５ｋ１ａを更に備え得る少なくとも１つのＥＭポンプ磁石５ｋ４は、アクチュエータによる分割アンテナの係合及び離脱に対応するために可逆的に移動可能であってもよい。磁石を引っ込めると、パンケーキコイルがアクチュエーターによって移動中に通過する可能性がある。磁石は、パンケーキコイルが動作位置に移動した後、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６に近接するなどの動作位置に移動することができる。
分割コイルの各半分のコイルループは、垂直に隣接するコイルループ端の間を走る水路５ｆ２を備えてもよい。導管は、コイルの面又は縁にねじ込むために反対にねじ山を付けられてもよい。アンテナのループは、アンテナスペーサーと５ｆ３のサポートによって分離及びサポートされる。一実施例において、水導管５ｆ２及びコイルループセクションは、水のような冷却剤（クーラント）のための連続的な流路を提供する。冷却剤（クーラント）導管は、電気的に絶縁されていても、高温ポリマー、セラミック、ガラスなどの電気絶縁体を含んでいてもよい。冷却剤（クーラント）導管は、コイルループで電気的に絶縁された導体を備えてもよい。冷却剤（クーラント）導管は遮熱されていてもよい。典型的なテフロン又はデルリン（Ｄｅｌｒｉｎ）のアセタール（ａｃｅｔａｌ）水導管は、各ハーフコイルの連続ループセクションの端部を接続して、各ハーフコイルを独立して水冷する。導管は、押出、射出成形、スタンピング、フライス加工、機械加工、及び３Ｄレーザー印刷によって製造できる。導管は、アンテナコイルループに溶接されているクーラントチューブに接続することができる。テフロンパイプなどの導水管も、構造的なサポートとして機能する。一実施例において、水冷導管チャネルは、各ループセクション内で双方向であってもよい。一実施例において、アンテナは、テフロン水導管５ｆ２及び構造支持体（サポート）又はスペーサ５ｆ３などの別個の冷却剤（クーラント）導管を備えてもよい。構造的支持体（サポート）は、熱衝撃に更に耐性のある窒化ホウ素又は窒化ケイ素などの耐熱性絶縁体スペーサーを含んでもよい。一実施例において、各半コイルは、アンテナＲＦ電源９０ａのキャパシタボックスに接続される。電力（パワー）接続は冷却され、冷却液（クーラント）ラインとして機能する。各ハーフコイルは、対応するハーフアンテナ及び冷却器などの熱交換器を通る閉じた冷却剤（クーラント）ループを形成する導管として機能する別の冷却剤ライン又は接続冷却剤ラインを更に備えてもよい。接続冷却剤（クーラント）ラインのそれぞれは、それぞれが電気絶縁体を含んでもよいし、アンテナから電気的に絶縁された冷却専用であってもよい。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、リザーバー５ｃを包囲して加熱する２つのコイル及びＥＭポンプ・チューブ５ｋ６を加熱する少なくとも１つのパンケーキコイルなどの複数のアンテナを備える。各コイルは、独自のキャパシタボックスと電源（パワーサプライ）の少なくとも１つを含むことができる。電源（パワー源）は、電力分割器（ｐｏｗｅｒ ｓｐｌｉｔｔｅｒ）を備えてもよい。アンテナは、２つの上部Ｃコイルと、別個の電源（パワー源）と、それぞれが光学高温計などの赤外線センサーなどの温度センサーと電力コントローラーを含む別個のコントローラーとを含む少なくとも１つのパンケーキコイルを含むことができる。コイルは、操作されていないときは、少なくとも１つのアキュムレーターによって格納される。一実施例において、１つ又は複数のパンケーキコイルなどの少なくとも１つのコイルは、使用されていないときに冷却剤（クーラント）を排出し、動作位置に留まる（後退しない）ことができる。コイルは、ポンプ、クーラントリザーバー又は供給、及び運転モード及び貯蔵モード中にそれぞれクーラントを可逆的に追加及び排出するコントローラを備えてもよい。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、リザーバー５ｃを包囲して加熱する２つのコイルなどの複数のアンテナと、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６を加熱する少なくとも１つのパンケーキコイルとを備えるが、ここで、各アンテナのチョッピング周波数は、アンテナ間の結合を防ぐために独立して変調される。アンテナの少なくとも１つは格納可能である。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、格納を実現するために少なくとも１つのアクチュエータを備えている。その代わりに、少なくとも１つのアンテナが静止していてもよい。固定アンテナは、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）発電動作中に過剰な熱を除去する熱交換器としての二次的な役割を果たする。熱交換器アンテナは、モリブデン又は本開示の別のものなどの高融点金属などの高融点を有する導体を備えてもよい。アンテナは、水、又は溶融金属、溶融塩などの別の冷却剤（クーラント）、又は本開示の別の又は当技術分野で知られている別の冷却剤（クーラント）を含むことができる。固定アンテナの冷却剤（クーラント）は、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の起動後に排出される場合がある。代わりに、冷却剤（クーラント）は、発電のために動作するときにＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）から熱を除去するために使用できる。固定アンテナは、起動時に少なくとも１つのＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）コンポーネントを加熱し、発電時に少なくとも１つのコンポーネントを冷却するために使用できる。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）コンポーネントは、ＥＭポンプ５ｋａ、リザーバ５ｃ、及び反応セル・チャンバー５ｂ３１のうちの少なくとも１つなどのセルのコンポーネントのグループのうちの少なくとも１つ、及びＭＨＤノズルセクション３０７、ＭＨＤ発生器セクション３０８、ＭＨＤ凝縮セクション３０９、リターン導管３１０、リターン・リザーバー３１１、戻りＥＭポンプ３１２、及びリターンＥＭポンプ・チューブ３１３の少なくとも１つなどのＭＨＤコンバータのコンポーネントのうちの１つであり得る。
一実施例において、アンテナ５ｆは、加熱電力をリザーバに伝達することができるＲＦ結合材料を含むことができる。ＲＦ結合材料は炭素を含んでもよい。炭素は、アンテナに収まり、アンテナ及びリザーバーに空間を形成するためにアンテナに適合するブロックを含んでもよい。ＲＦ結合材料は、セルの始動後にアンテナを保管できるように変形可能であってもよい。カーボンブロックは変形可能である。カーボンブロックは伸縮可能である。伸縮式カーボンブロックは、リザーバーへの良好なＲＦ結合と熱接触を提供するために、バネ式にすることができる。アンテナを保管できるように、カーボンブロックを収縮させることができる。グラファイトブロックは、空気圧、液圧、電子、機械システム又は本開示の他のアクチュエータなどのアクチュエータシステムによって伸縮させることができる。油圧システムは、冷却剤（クーラント）ポンプによって提供されるアンテナ冷却剤（クーラント）から圧力を加えることができ、誘導結合ヒーター冷却ループは、ソレノイドバルブを使用してバイパスすることができる。空気圧システムは、真空又は真空ポンプによって提供される圧力を適用する場合がある。機械的アクチュエータは、ラックアンドピニオン又はボールねじアクチュエータ又は本開示の他のものを備えてもよい。
各磁石は、個別のファラデー箱（ケージ）（図２Ｉ１１６）に収納できる。別の実施例において、パンケーキコイルは、各ＥＭ磁石の下にその後退を可能にするセクションを有するように成形されてもよい。ＥＭポンプ・チューブによって定義される平面の片側にある格納式パンケーキコイルは、コイルがそれらの位置で各磁石の下を通過する逆ダブルバック又はループバックＣ形コイル及びダブルバックＷ形コイルの少なくとも１つを含むことができる。パンケーキコイルなどのコイル５ｆは、加熱効率を高めるために、ＥＭポンプ・チューブなどの加熱された部分の周囲にあってもよい。図２Ｉ１５１−２Ｉ１５２に示される二重バックＷ形状コイル（ｄｏｕｂｌｅｄ−ｂａｃｋ Ｗ ｓｈａｐｅｄ ｃｏｉｌ）などのコイルは、磁石へのＲＦ電力の印加が低減されている間に、入口側及び出口側などの各ＥＭポンプ・チューブの少なくとも一部を選択的に加熱し得る。ダブルバックＷ形コイル（ｄｏｕｂｌｅｄ−ｂａｃｋ Ｗ ｓｈａｐｅｄ ｃｏｉｌ）からＥＭポンプ・チューブへの良好なＲＦ電力伝達を実現するには、ＥＭポンプ・チューブをリザーバーの中央で十分に分離して、アンテナの各脚をアンテナの逆Ｖ字型の部分で、対応するポンプ・チューブの外側を走るように配置する。ＥＭポンプ・チューブ及びアンテナの少なくとも一方は、コイルチューブ曲げシステム及び方法を使用して、アンテナコイルの内側のポンプ・チューブの緊密な適合を達成することにより製造され得る。別の実施例において、二重コイルの巻線は、アンテナコイルに沿った経路が外側−内側−外側−内側対外側−外側−内側−内側であるように、中央で交差する。
円周コイル及びパンケーキコイルの少なくとも一方などのコイル５ｆは、電気的に絶縁されていてもよい。アンテナのチューブは、より広い表面積をカバーするために、広く平らなチューブを備えて、加熱電力（ｈｅａｔｉｎｇ ｐｏｗｅｒ）をセル構成要素によりよく結合させることができる。窒化ホウ素リザーバーなどのＲＦ電力を効果的に吸収しないコンポーネントは、ＲＦ結合又は吸収が良好なカーボンなどの材料を含むＲＦ吸収体カバーで覆うことができる。ＢＮリザーバーなどのリザーバーの間接ＲＦ加熱用のカーボンは、Ｗクランプ、バンド、又はワイヤなどのファスナーで所定の位置に保持できる２つの円周方向クラムシェルなどのセクションとして取り付けることができる。一実施例において、クラムシェルは、電気的短絡を回避するためにセルの電気的に分極された部分間の電気的接触を防ぐように設計されている。鉄カーバイドを形成する反応性を避けるために、カーボンクラムシェルは鉄を含む部品と接触しないようにすべきであり、クラムシェルが鉄又は鉄を含むナットなどの部品と接触する場合、クラムシェルは炭素以外の材料を含んでもよい。他のそのような化学的不適合も同様に避けるべきである。一実施例において、ＲＦ吸収体カバーは、誘導的に結合されたヒーターからＲＦ電力を吸収し、断熱材として機能する炭素織物、ハニカム、又は発泡体などの材料を含むことができる。アンテナの電気絶縁は、Ｆｉｂｒｅｘ、Ｋａｐｔｏｎテープ、エポキシ、セラミック、石英、ガラス、セメントの少なくとも１つを含むことができる。起動後、少なくとも１つのコイルを格納して保管できる。貯蔵庫は、黒体放射体を収容するチャンバー内の２番目のコンパートメントにある。リザーバーの外側のＥＭポンプ・チューブの端部、側面、又は底部の一部に沿ったものなど、ヘアピン又はパンケーキコイルなどの他の特殊な形状のコイルは、本開示の範囲内である。コイルのいずれもコンセントレーターを備えていてもよい。別の実施例において、発生器は複数のコイルアクチュエータを備え、セルを加熱するアンテナは、複数の軸に沿って引っ込めることができる複数のコイルを備えてもよい。典型的な実施例において、コイルは水平に引き込まれ、次に垂直に引き込まれてもよい。一実施例において、発生器は、少なくとも１つのＥＭポンプ・チューブ・ヒーターコイルと、少なくとも１つのコイルアクチュエータと、少なくとも１つのＥＭポンプ磁石アクチュエータとを備えてもよい。１つ又は複数のヒーターコイルは、ＥＭポンプマグネットが引き込まれた状態でリザーバーの外側のＥＭポンプ・チューブ・セクションを加熱し、１つ又は複数のコイルはコイルアクチュエータ又はアクチュエータで引き込まれ、ＥＭポンプマグネットアクチュエータ又はアクチュエータはＥＭポンプを動かすＥＭポンプ・チューブが銀などの内部の溶融金属の融点以下に冷却される前に、ポンピングをサポートするために磁石を所定の位置に配置する。コイルの引き込みと磁石の位置決めの動きは調整することができる。調整は、機械的接続によって、又はコンピューターとセンサーを含むコントローラーなどのコントローラーによって達成される。
一実施例において、ＥＭポンプ管５ｋ６は、ＥＭポンプ磁石５ｋ４を以下のようなものの少なくとも１つによって、冷却しながら、選択的に加熱することができるが、それらは、（ｉ）ＲＦポンプ磁石に入射するＲＦパワーを減少させるファラデーケージ又は磁気シールドの少なくとも１つを使用することと、（ｉｉ）コンセントレータの磁場が、ＥＭポンプ電流の方向において又はＥＭポンプ・チューブの方向においてのような、ＥＭポンプとの干渉を避ける方向に沿うかもしれないところ、ＥＭポンプ・チューブ内の加熱及びＲＦ電流を結果として増加させるため、及び、ＥＭポンプ・チューブで電磁場を選択するため、集光器（コンセントレータ）を使用することと、（ｉｉｉ）ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６を選択的に加熱するＲＦコイル５ｆを使用することと、（ｉｖ）伝熱ブロック５ｋ７、より大きな断面積のＥＭポンプ・チューブ、又は、加熱された上部セルコンポーネントからより加熱されていないＥＭポンプ・チューブに熱を伝達するヒートパイプ、のような伝熱手段を使用することと、及び（ｖ）電磁ポンプ熱交換器５ｋ１のような冷却器による磁石冷却を増加することと、である。リザーバベースプレートは、誘導結合ヒーターからのＲＦの吸収に抵抗するセラミックなどの材料を含むことができ、それにより、対応する領域に加熱が加えられたＥＭポンプ・チューブにより多くの電力が選択的に吸収され得る。
ヒーターコイルとキャパシタボックスは、起動時に加熱位置に移動され、使用されていないときに保管コンパートメントに格納されるアクチュエータに取り付けられる。貯蔵コンパートメントは、外部圧力槽チャンバ５ｂ３ａ１にパワー調整器も含むセクションを含むことができる。コイルは更に、電力調整器を冷却し得る貯蔵区画（コンパートメント）を水冷するのに役立ち得る。ヒーターを移動する手段は、ヒーター保管コンパートメントに取り付けられ得るモーター駆動のボールねじ又はラックアンドピニオン機構などの開示の１つを備えてもよい。ヒーター貯蔵コンパートメントは、電力調整機器チャンバーを備えてもよい。
一実施例において、アクチュエータは、外側圧力槽５ｂ３ｂの底部にあるような凹んだチャンバーに取り付けられたサーボモータなどの駆動機構を備えてもよい。サーボモーター又はギアモーターは、ネジ、ピストン、ラックアンドピニオンなどの機械的移動デバイスを駆動できる。コイル５ｆ及び誘導結合ヒータ用のキャパシタの少なくとも一方は、移動装置によって移動され、移動される部品が取り付けられたガイド付きマウントを移動することにより移動が達成される。一実施例において、アクチュエータは、外側圧力槽５ｂ３ａの外側に少なくとも部分的に配置されてもよい。アクチュエータは、外側圧力槽５ｂ３ｂの底部の外側に少なくとも部分的に位置してもよい。リフティング機構は、空気圧式、油圧式、電磁式、機械式、又はサーボモーター駆動式機構のうちの少なくとも１つを備えてもよい。コイルは、ねじ、ラックアンドピニオン、及びピストンなどの当業者に知られている機械装置で動かすことができる。アクチュエータは、ベローズで密閉できるピストン貫通部を備えた少なくとも１つのリフトピストンを備えてもよく、ピストンを垂直に動かす機構は、外側圧力槽５ｂ３ｂの底部の外側など、圧力槽５ｂ３ａの外側にあってもよい。このタイプの典型的なアクチュエータは、典型的なシャッターブレードベローズを含むＶｅｅｃｏシステムなどのＭＢＥ ／ ＭＯＣＶＤシステムのものを含む。一実施例において、アキュムレータは、外部磁場が外部圧力槽５ｂ３ａの内部で機械的運動を引き起こすことができる磁気結合機構を備えてもよい。磁気結合機構は、外部モーター、外部永久磁石又は電磁石、内部永久磁石又は電磁石、及び機械的移動装置を備えてもよい。外部モーターが外部磁石の回転を引き起こす可能性がある。回転する外部磁石は、内部磁石に結合して回転することがある。内部磁石は、ラック及びピニオン又はねじなどの機械的移動装置に接続されてもよく、回転により装置はコイル５ｆ及びキャパシタの少なくとも一方を移動させる。アクチュエータは、回転磁界の外部電子源と内部磁気カプラを備えてもよい。一実施例において、内部磁石に結合する外部回転磁場は、電子的に達成することができる。回転する外側場は、固定子によって生成されてもよく、結合は、電動機の回転子などの内部回転子に対するものであってもよい。固定子は、電子的に整流するタイプであってもよい。別の実施例において、歯車の歯又は滑空部品などの互いに機械的に動くアクチュエータ部品は、ＭｏＳ２又はグラファイトなどの高温潤滑剤で潤滑されてもよい。
図２Ｉ９５〜２Ｉ１４９に示されるような実施例において、サーボモータ又はギアモータなどのモータ９３は、ベアリング９４ａ、ピストン、ラックアンドピニオン、又はプーリに懸架されたタイトケーブルを備えたボールねじ９４などの機械的移動装置を駆動し得る。アンテナ及び誘導結合ヒーターアクチュエータボックスの少なくとも一方は、電気モーターによって回転する駆動プーリーによって移動されるケーブルに取り付けられてもよい。モータ９３とボールねじ機構９４などの機械的移動装置との間の駆動接続は、ギアボックス９２を備えてもよい。ギアモーターなどのモーター、及び、ラックアンドピニオン又はボールアンドスクリュー９４、及びガイドレール９２ａのような機械的移動装置は、外部圧力槽５ｂ３ｂのベースプレートの外側のような外部圧力槽５ｂ３ａの外部又は内部であってもよく、及び、高温及び高圧の少なくとも１つが可能であるかもしれない軸受シャフト及び線形軸受９５を更に備えてもよい。線形軸受９５は、グリヨン（Ｇｌｙｏｎ）などの滑空材料を含むことができる。ベアリングシャフトは、シャフトが機械式移動装置によって上方向または下方向のいずれかに垂直に駆動される場合、外部圧力槽５ｂ３ｂのベースプレートなどを介して外部圧力槽チャンバ５ｂ３ａ１を貫通し、ヒーターコイル５ｆ及びヒーターコイルキャパシタボックスの少なくとも一方に取り付けて、それらの垂直運動を引き起こすことができる。線形軸受は、外側圧力槽５ｂ３ｂの底部にあるような凹んだチャンバに取り付けられてもよい。軸受シャフトは、穴を通して外側圧力槽５ｂ３ｂのベースプレートを貫通してもよい。誘導結合ヒーター用のコイル５ｆ及びキャパシタ９０ａの少なくとも一方は、移動装置によって移動され、移動される部品が取り付けられたガイド付きマウントを移動することにより動きが達成される。
一実施例において、下半球５ｂ４１、上半球５ｂ４２、リザーバー５ｃ、及びコネクタなどのセル構成要素は、１０気圧の銀蒸気圧力に対応する３０００Ｋなどの黒体放射体の動作温度での圧力まで加圧することができてもよい。黒体放射体は、高圧を維持するために炭素繊維のメッシュボトルで覆われている場合がある。外側圧力槽チャンバ５ｂ３ａ１は、反応セル・チャンバー５ｂ３１内の圧力のバランスを取るために加圧されなくてもよい。外側圧力槽は、大気圧又は大気圧未満であり得る。外側圧力槽チャンバー５ｂ３ａ１は、チャンバ壁への熱伝達を回避するために真空下に維持されてもよい。アクチュエータは、外部槽５ｂ３ａのベースプレート５ｂ３ｂに、コンピュータなどのコントローラによるサーボ又はステッピングモータコントローラなどの外部モータによって駆動される回転軸又は駆動軸を貫通させるための密封軸受を備えてもよい。駆動システムは、ステッピングモーター、タイミングベルト、締め付けプーリー、トルクを増加させるための駆動プーリー又はギアボックス、エンコーダー、及びコントローラーのうちの少なくとも１つを備えてもよい。駆動シャフトは、ウォームギア、ベベルギア、ラックアンドピニオン、ボールねじとナット、斜板、又はヒーターコイル５ｆを動かす他の機械的手段などのギアを回してもよい。駆動軸貫通用の軸受は、真空、大気圧、及び高圧の少なくとも１つに対してシールすることができる。ベアリングは高温で動作できる場合がある。一実施例において、ベアリングは、ベアリングをより低い動作温度環境に配置するために、カラー又はチューブ及びフランジ嵌合（フィッティング）によってベースプレート５ｂ３ｂからオフセットされてもよい。
液相と平衡状態にある気体の蒸気圧が、接触して平衡状態にある最も冷たい液体の蒸気圧であることは、十分に確立された現象である。一実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１雰囲気と接触する表面のリザーバ５ｃ内の溶融金属液体の温度は、反応セル・チャンバー５ｂ３１内の金属蒸気圧が黒体放射体の温度での銀蒸気圧よりもずっと低くなるように、反応セル・チャンバー５ｂ３１温度よりもはるかに低い。典型的な実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１雰囲気と接触する表面の銀液体の温度は、反応セル・チャンバー５ｂ３１内の銀蒸気圧がわずかに１気圧より高くなり、これより上の圧力が気液界面で液体が凝縮する結果になるように、約２２００℃から２８００℃の範囲内にある。一実施例において、セルは、反応セル・チャンバー５ｂ３１とリザーバ５ｃの内部との間に高い温度勾配を確立する手段を備える。高い温度勾配は、溶融金属の液体と蒸気の界面が、リザーバー５ｃの融点よりも十分に低い温度であることを保証し得る。温度はまた、所望の金属蒸気圧を提供し得る。温度勾配手段は、熱シールド、バッフル、断熱、及びリザーバ直径の狭小化、及び反応セル・チャンバー５ｂ３１とリザーバ５ｃとの間の開口の狭小化のうちの少なくとも１つを備えてもよい。別のオプションは、リザーバー壁の厚さを薄くする、リザーバー壁の面積を増やす、水冷ラジエータなどの熱交換器と熱除去器でリザーバーの冷却を維持し、リザーバーからの熱伝達を増やすことの少なくとも１つである。
反応セル・チャンバー５ｂ３１からリザーバー５ｃ液体金属界面への温度勾配を増加させる実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１内のパワーは主に放射によって伝達され、そして、銀などの溶融金属は、溶融金属及びその蒸気に対して非常に低い放射率を有し、反応セルチャンバー５ｂ３１からのパワーの全ては本質的に液体銀界面で反射される。一実施例において、リザーバは、反応セル・チャンバー５ｂ３１への電力の反射を活用するように設計されている。リザーバーは、反射の増加、伝導の減少、及び対流の減少のグループのメカニズムの少なくとも一つによってリザーバ５ｃに温度勾配を作り出すために、反射器及びバッフルの少なくとも一つを備えてもよい。別の実施例において、銀などの溶融金属は、液体金属の上部に浮いて界面での放射率を変化させて電力反射を高めることができる低密度材料を含む添加剤を含む。添加剤はまた、金属蒸気の凝縮速度を増加させ、金属蒸気の蒸発速度を減少させる少なくとも１つの機能を果たし得る。
一実施例において、電力（パワー）は、誘導結合ヒーター、少なくとも１つの電磁ポンプ、及び少なくとも１つの真空ポンプの少なくとも１つのようなアクサレイリシステム（ａｘｉｌｌａｒｙ ｓｙｓｔｅｍ）の少なくとも１つにパワーを与えるアクサレイリシステムパワーサプライ（ａｘｉｌｌａｒｙ ｓｙｓｔｅｍ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）へとフィードスルーによって外側圧力槽チャンバ５ｂ３ａ１に供給されてもよい。一実施例において、少なくとも１つのアクサレイリシステム（ａｘｉｌｌａｒｙ ｓｙｓｔｅｍ）を作動させる電力（パワー）は、ＰＶコンバーター２６ａの出力によって提供される。アクサレイリシステム（ａｘｉｌｌａｒｙ ｓｙｓｔｅｍ）電源（パワーサプライ）は、外側圧力槽チャンバ５ｂ３ａ１内のＰＶコンバータ２６ａから電力出力を受け取り、少なくとも１つの補助システムに電力を供給する少なくとも１つの電力調整器を備えてもよい。アクサレイリシステム（ａｘｉｌｌａｒｙ ｓｙｓｔｅｍ）の電源（パワーサプライ）は、誘導結合ヒーター、少なくとも１つの電磁ポンプ、及び点火システムなどの寄生発生器負荷（ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｌｏａｄｓ）に電力を供給するのに十分なインバータを備えてもよい。点火（イグニッション）システムは、インバーターからの直接のＡＣ電源、又は電力調整後の間接的な電源供給を受ける。点火システムは、ＰＶコンバータ２６ａにより供給され得るＤＣ電力により電力供給され得る。ＰＶコンバータは、約１Ｖから１００Ｖの範囲の電圧及び約１０Ａから１００，０００Ａの範囲の電流などの所望の電圧及び電流を出力することができるキャパシタバンクを充電することができる。ＰＶの主電力は、フィードスルーを通してＤＣ電力として出力される場合がある。寄生負荷の対応する外部フィードスルーは、ＰＶコンバーターからの内部調整された電力を含む内部電源に置き換えることができる。一実施例において、外側圧力槽チャンバ５ｂ３ａ１は、少なくとも１つの電力調整器を収容する電力調整機器チャンバを備えてもよい。電力調整機器チャンバは、遮熱、断熱、及び冷却のうちの少なくとも１つであり得る。外側圧力槽５ｂ３ａは、プラス又はマイナス１００％以内の大気圧などのほぼ大気圧で動作することができるハウジングを含むことができる。外側圧力槽５ｂ３ａは、長方形などの任意の所望の形状とすることができる。
パワー発生器は、ヒーターシステムを備えてもよい。ヒーターシステムは、可動ヒーター、アクチュエーター、熱電対などの温度センサー、及び上半球、下半球、リザーバー、ＥＭポンプコンポーネントなどのセルコンポーネントの温度などのセンサー入力を受信するコントローラーを含むことができる。熱電対は、ＥＭポンプ・チューブの内部温度とリザーバーの内部温度の少なくとも１つなど、セル内部の温度へのアクセスを提供する熱電対ウェル内の１つを含むことができる。熱電対は、ＥＭポンプ・チューブの壁を介して、ＥＭポンプ・チューブとリザーバの少なくとも１つに侵入する場合がある。熱電対は、ＥＭポンプ・チューブの内部で測定されるＳｗａｇｅｌｏｋ温度など、ＥＭポンプ・チューブとリザーバーのコネクタの温度を測定する場合がある。Ｓｗａｇｅｌｏｋの温度は、ボンディング手段やサーマルペーストなどの熱伝導体などの手段により、Ｓｗａｇｅｌｏｋ表面との熱接触が良好な外部熱電対で測定できる。熱電対は、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋの溶接部などのサーモウェルに取り付けることができる。制御装置は、アクチュエータを駆動してヒーターコイルを移動させ、ヒーター電力を制御して、セルコンポーネントの温度を所望の範囲に制御することの少なくとも一方を行うことができる。範囲はそれぞれ、溶融金属の融点より高く、セルコンポーネントの融点又は破損点より低くてもよい。熱電対は、セレン化鉛、タンタル、及び当技術分野で知られている他のもので構成されるものなどの高温動作が可能であってもよい。熱電対を電気的に絶縁又はバイアスして、誘導結合ヒーターなどの外部電源への干渉を防ぐことができる。電気絶縁は、セラミックシースなどの電気絶縁性の高温対応シースで実現できる。熱電対は、赤外線温度センサーに置き換えることができる。光学センサーは、光ファイバー温度センサーを含んでもよい。少なくとも１つの光ファイバケーブルは、黒体放射体５４ｂの温度を測定するために、黒体放射体５ｂ４によって放射された光を光熱センサーに送信することができる。スキャンすることができる典型的な光学温度センサーは、オメガｉＲ２Ｐである。光学センサは、発生器上の複数の位置の温度を測定するために空間的にスキャンされてもよい。空間走査は、本開示の電磁アクチュエータ又は他のアクチュエータなどのアクチュエータによって、又は当業者に知られているものによって達成され得る。
下半球と上半球の温度の少なくとも１つを測定する熱電対は、格納可能である。反応は、測定された温度が動作の上限に達すると発生する場合がある。開創器は、機械式、空気圧式、液圧式、圧電式、電磁式、サーボモーター駆動式、又は当業者に知られている他のそのような開創器を備えてもよい。引き込みは、冷却されているＰＶコンバーター内又はそれより遠位であってもよい。熱電対の動作温度を超える下半球と上半球の少なくとも一方の温度は、パイロメーターや分光計などの光学センサーとＰＶコンバーターの応答の少なくとも一方によって測定できる。
セルの起動後にコイルを下げることができる。ベースプレート５ｂ３ｂは、コイル５ｆ及びアクチュエータに取り付けられた対応するキャパシタバンクの少なくとも一方のための凹んだハウジングを有することができる。コイルは、水冷無線周波数（ＲＦ）アンテナを備えてもよい。コイルは、冷却水冷を提供する熱交換器として更に機能し得る。コイルは、反応セル・チャンバー５ｂ３１内のハイドリノ反応からの加熱によりその動作温度が高くなりすぎると電磁ポンプを水冷する働きをすることができ、リザーバ５ｃに沿ってＥＭポンプに熱が伝導する。ＥＭポンプやリザーバなどのセルコンポーネントを断熱して、コンポーネントの所望の温度を維持し、加熱電力を下げたり、終了したりすることができ、アンテナは、絶縁されていないコンポーネントも冷却できる。典型的な所望の温度は、ＥＭポンプによって噴射される溶融金属の融点よりも高い。
一実施例において、誘導結合ヒーターはＥＭポンプ領域まで延びて、ＥＭポンプ・チューブを加熱して、始動時などの必要なときに溶融金属を維持することができる。磁石は、誘導結合ヒーターからの加熱電力の大部分を反射する電磁放射シールドを備えてもよい。シールドは、アルミニウム又は銅を含むものなど、導電性の高いカバーを含んでもよい。ＥＭポンプ磁石は、コイル５ｆが磁石のレベルにあることを可能にするためにＲＦ反射器でシールドされてもよい。ＥＭポンプ磁石を加熱することの回避は、ノッチが磁石位置にあるノッチ付きコイル設計を使用することにより少なくとも部分的に達成することができる。ＥＭポンプの電力が低下すると、誘導結合ヒーターの電力が増加し、逆の場合も安定した温度を維持して、ＥＭポンプとリザーバーコネクタのスレッド障害を引き起こす急激な変化を回避する。
ＥＭ磁石５ｋ４は、内部冷却のための導管を備えてもよい。内部冷却システムは、２つの同心円状の水ラインを含むことができる。水管（ライン）は、磁石のＥＭポンプ管端部に水を送達する内部カニューレと、外部戻り（リターン）水管（ライン）を備えてもよい。水ラインは、基部５ｂ３ｂを通る外側圧力槽５ｂ３ａの垂直出口を可能にするために、屈曲部又はエルボを備えてもよい。各磁石の２つの同心の内部水線は、磁石の中心縦軸上にあってもよい。水管（ライン）が磁石の溝に押し込まれる場合がある。内部冷却システムは、冷却ラインと磁石との間の熱接触を増加させるために、熱伝達ペーストを更に含んでもよい。内部の水冷ラインは、磁石冷却システムのサイズを小さくして、ヒーターコイル５ｆがＥＭポンプの領域で垂直に移動できるようにする。磁石は、コンパクトな設計を更に提供しながら、ポンプ・チューブ全体に軸方向の磁場を提供するために、非線形の形状を備えてもよい。この設計により、コイル５ｆが磁石を通過できるようになる場合がある。磁石は、冷却ラインが所望の方向に向けられてコンパクトな設計を提供できるように、Ｌが配向されたＬ字型を備えてもよい。水線（ライン）は、外側圧力槽５ｂ３ｂの底部に向かって、又は２つの貯水池間の中心に向かってなど、水平に下向きに向けられてもよい。２つの貯水池の４つのＥＭポンプ磁石の軸をたどる後者の場合の時計回りの円形経路を考えてみる。磁極の向きはＳ−Ｎ−Ｓ−Ｎ ／／ Ｓ−Ｎ−Ｓ−Ｎであるが、ここで／／はＥＭポンプ磁石の２つのセットを指定し、一方のＥＭポンプの他方に対する現在の向きを逆にすることができる。他のコンパクトな磁石冷却設計は、磁石が取り付けられた冷却剤ジャケット及びコイルなど、本開示の範囲内である。
ＥＭポンプは、誘導結合ヒーターコイル５ｆによって磁石が加熱されるのを防ぐために、ＥＭポンプ磁石５ｋ４にＲＦシールドを備えてもよい。シールドは、誘導結合ヒーターのＲＦをオフにして冷却モードでＲＦコイル５ｆが接触すると、後で熱伝達プレートとして機能する。もう一つの実施例において、冷却剤ラインは、各磁石を通る冷却剤ループで磁石の側面を貫通してもよい。垂直方向に移動したときにヒーターコイルが磁石を通過できるようにする一方で、磁石から熱を除去するのに有利な他の冷却剤（クーラント）の形状を使用してもよい。
一つの実施例において、ヒーターは、リザーバー５ｃ及びリザーバーに含まれる溶融金属を加熱することにより、ポンプ・チューブ５ｋ６を間接的に加熱する。熱は、銀などの溶融金属、リザーバ壁、及び熱伝達ブロック５ｋ７のうちの少なくとも１つを介して、磁場が印加されたセクションなどのポンプ・チューブに伝達される。ＥＭポンプは、熱電対又はサーミスタなどの温度センサを更に備えてもよい。温度測定値は、ポンプ・チューブの温度を読み取り、ヒーターを制御して温度を望ましい範囲、たとえば、金属の融点より上、ポンプ・チューブの融点より下、すなわち溶融金属の融点、例えば溶融銀の場合は１０００℃から１０５０℃の範囲、から１００℃以内、といったように維持するような、プログラマブルロジックコントローラーなどの制御システム及びヒーター電力コントローラー、に入力されてもよい。
下半球５ｂ４１、上半球５ｂ４２、リザーバ５ｃ、伝熱ブロック５ｋ７、及びＥＭポンプ・チューブ５ｋ６のうちの少なくとも１つのようなセルコンポーネントは、絶縁されてもよい。断熱材は、起動後に取り外されてもよい。断熱材は再利用されてもよい。絶縁体は、ＭｇＯ、ＣａＯ、二酸化ケイ素、アルミナ、マイカなどのケイ酸塩、及びゼオライトなどのアルミナケイ酸塩の少なくとも１つを含む、粒子、ビーズ、粒子、及びフレークの少なくとも１つを含むことができる。断熱材は砂を含んでもよい。断熱材を乾燥させて水分を除去することができる。絶縁体は、誘導結合ヒーターからの放射を透過する槽５ｅ１（図２Ｉ１０２及び２Ｉ１０３）に保持されてもよい。槽は、ヒーターコイル５ｆが垂直軸に沿って移動できるように構成されていてもよい。典型的な実施例において、砂を含む断熱材は、ガラス繊維又はセラミック槽５ｅ１に収容され、ヒーターコイルは、コイル５ｆの内側の槽に沿って垂直に移動することができる。微粒子断熱槽５ｅ１は、入口５ｅ２及び出口５ｅ３を備えてもよい。断熱材が排出される、又は変更されるために追加し直されてもよい。断熱材は重力により槽から排出される場合があってもよい。除去は、リザーバーの上部からＥＭポンプ・チューブの底部まで順番に断熱材が除去されるようにしてもよい。断熱材は、ハイドリノ反応を生成する電力（パワー）から最も近いものから最も遠いものの順に除去されてもよい。取り外された断熱材は、断熱材リザーバーに保管されてもよい。断熱材は、槽に戻すことでリサイクルされてもよい。断熱材は、機械的手段と空気圧手段の少なくとも１つによって戻すことができてもよい。断熱材は、オーガー又はコンベアベルトによって機械的に移動できてもよい。断熱材は、ブロワー又は吸引ポンプで空気圧で移動できてもよい。断熱材は、当業者に知られている他の手段によって移動させてもよい。一つの実施例において、砂などの微粒子断熱材は、発生器の起動後に貯蔵容器から追加されてリザーバ及びＥＭポンプのうちの少なくとも１つから熱を除去することができる銅ショットなどの熱伝達媒体で置き換えることができる。熱伝達は、誘導結合ヒーターの水冷アンテナへ、であってもよい。
反応は、セル温度及びプラズマ温度の上昇のうち少なくとも一方などの好ましい反応条件下で自己持続する場合がある。反応条件は、温度とハイドリノ反応速度を維持するのに十分な速度で熱分解をサポートする場合がある。ハイドリノ反応が自立する実施形態では、ヒーター電力、点火電力、及び溶融金属ポンピング電力の少なくとも１つなど、少なくとも１つの起動電源を停止することができる。一つの実施例において、所望のハイドリノ反応速度を維持するために金属ポンピングが必要とされないように、溶融金属の十分に高い蒸気圧を維持するためにセル温度が十分に上昇したときに電磁ポンプを停止してもよい。高温は、溶融金属の沸点を超えてもよい。典型的な一つの実施例において、黒体放射体５ｂ４を含む反応セル・チャンバーの壁の温度は約２９００Ｋから３６００Ｋの範囲であり、溶融銀蒸気圧は約５から５０気圧の範囲であり、反応セル・チャンバー５ｂ３１は、ＥＭポンプの電力を除去できるように、溶融銀を還流するボイラーとして機能する。一つの実施例において、溶融金属蒸気圧は、アークプラズマの必要性をなくし、それにより点火電流の必要性を排除するために、金属蒸気が導電性マトリクスとして機能するように十分に高い。一つの実施例において、ハイドリノ反応は、リザーバー５ｃ、下半球５ｂ４１、及び上半球５ｂ４２などのセル構成要素（コンポーネント）を所望の高温に維持するための熱を提供し、ヒーター電力（パワー）を除去できるようにする。所望の温度は、溶融金属の融点より高くてもよい。一つの実施例において、セルの起動は、取り外し可能なヒーター、点火、及びＥＭポンプ電源の少なくとも１つといった、少なくとも１つの取り外し可能な電源で達成することができる。セルは、起動すると連続動作で動作してもよい。一つの実施例において、始動は、スーパーキャパシタデバイスなどのバッテリー及びキャパシタの少なくとも一方などのエネルギー貯蔵デバイスを用いて達成され得る。デバイスは、発生器の電力出力又は独立した電源によって充電され得る。一つの実施例において、発生器は、独立した起動電源を使用して工場で起動され、そしてヒーター、点火（イグニッション）、及びポンピング電源（パワーサプライ）のうちの少なくとも１つなどの起動電源なしで連続稼働状態で、出荷され得る。
典型的な実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、Ｗノズル及びポンプ・チューブのタック溶接されたＷ端ノズルセクション５ｋ６１を備えるノズル・ポンプ・チューブの、ステンレス鋼、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｗ、Ｖ、及びＺｒの少なくとも１つ、カーボン又は鉄の熱伝達ブロック５ｋ７、Ｈａｙｎｅｓ ２３０又はＳＳ ３１６のようなステンレス鋼、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｗ、Ｖ、及びＺｒ の少なくとも１つの ＥＭポンプ・チューブ、Ｓｗａｇｅｌｏｋｓ ５ｋ９のような、Ｈａｙｎｅｓ ２３０のようなステンレス鋼、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｗ、Ｖ、及びＺｒの留め具の少なくとも１つ を含む、デュアルＥＭポンプによる、カーボン下部５ｂ４１及びカーボン上部５ｂ４２半球を含む、反応セル・チャンバー５ｂ３１内に噴射される、カーボンリザーバー内の溶融銀（ＭＰ＝９６２℃、ＢＰ＝２１６２℃）又は溶融アルミニウム（ＭＰ＝６６０℃、ＢＰ＝２４７０℃）を含む。各ＥＭポンプ管は、ＥＭポンプ管と同じ金属を含む電力源２の端子に接続するための点火源母線を更に含むことができる。一実施例において、点火システムは、閉じたときに点火源ＥＭポンプ・チューブ・バス・バーを起動して始動中にポンプ・チューブを加熱するスイッチを含む回路を更に含むことができる。セルの動作中に開位置にあるスイッチにより、交差した溶融金属の流れに電流が流れる。カーボン熱伝達ブロックは、ＥＭポンプ・チューブのくぼみを裏打ちするためのカーボン粉末の熱伝達を含むことができる。留め具５ｋ９やＥＭポンプ・チューブ５ｋ６などのＥＭポンプ・コンポーネントの温度を下げるために、リザーバを長くすることができる。アルゴン−Ｈ２（３％）などの水素源を追加したＨＯＨ触媒の酸化物源は、ＣＯ、ＣＯ２、ＬｉＶＯ３、Ａｌ２Ｏ３、及びＮａＡｌＯ２の少なくとも１つを含むことができる。ＨＯＨは、点火プラズマで形成される場合がある。一実施例において、溶融アルミニウムと接触するセル構成要素は、ＳｉＣ又は炭素などのセラミックを含むことができる。リザーバとＥＭポンプ・チューブとノズルはカーボンを含んでもよい。コンポーネントは、セラミックなどの保護コーティングでコーティングされたステンレス鋼などの金属を含んでもよい。典型的なセラミックコーティングは、グラファイト、アルミノケイ酸塩耐火物、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、及びサイアロンなどの開示のものである。一実施例において、溶融アルミニウムと接触するセル構成要素は、Ｎｂ−３０Ｔｉ−２０Ｗ合金、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｗ、Ｖ、Ｚｒなどの少なくとも１つの耐食材料、及びグラファイト、アルミノケイ酸塩耐火物、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＡｌＯＮなどのセラミックを含むことができる。
一実施例において、スプリッタは、２つのリザーバの結合領域に配置され得るＥＭポンプを含む。ＥＭポンプは、電磁石及び永久磁石の少なくとも一方を備えてもよい。ＥＭポンプ・バス・バーの電流と電磁石電流の少なくとも一方の極性を定期的に反転させて、戻ってくる銀を一方と他方のリザーバに向け、リザーバー間の電気的短絡を回避することができる。一実施例において、点火回路は、デュアルＥＭポンプ噴射器液体電極を介して一方向に電流を流すための電気ダイオードを含む。
一実施例において、炭素からなるセル構成要素は、セル構成要素の動作温度で蒸気圧をほぼゼロに維持できるカーボンコーティングなどのコーティングでコーティングされる。黒体放射体の典型的な動作温度は３０００Ｋである。一実施例において、黒体放射体５ｂ４又はリザーバ５ｃなどの炭素セル部品の外面などの表面に適用される昇華を抑制するコーティングは、熱分解グラファイト、パイログラフコーティング（東洋タンソー）、グラファイトコーティング（Ｐｏｃｏ ／ Ｅｎｔｅｇｒｉｓ）、炭化ケイ素、ＴａＣ、又は本開示の、又は昇華を抑制する当技術分野で既知の別のコーティングを含む。コーティングは、コーティングに高いガス圧を適用及び維持することにより、高温で安定化され得る。一実施例において、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、電流バス・バー５ｋ２、伝熱ブロック５ｋ７、ノズル５ｑ及び継手５ｋ９は、Ｍｏ及びＷの少なくとも一方を含むことができる。一実施例において、スウェージロック型及びＶＣＲ型継手５ｋ９は炭素を含むことができ、リザーバは炭素を含むことができる。カーボン継手は、耐火性金属メッシュなどのライナー又はＷのような箔を含むことができる。一実施例において、電極は、フィードスルー１０ａ及び黒体放射体５ｂ４の下半球５ｂ４１及びリザーバ５ｃの少なくとも１つで槽容器壁を貫通する。電極８は、電極Ｏリングロックナット８ａ１で所定の位置にロックされてもよい。電極母線９及び１０は、母線電流コレクタ９ａを介して電力源に接続されてもよい。電極の貫通部は、ＺｒＯなどの電気絶縁体でコーティングすることができる。Ｃは導電率が低いため、リザーバー壁などの貫通部でグラファイトペーストなどのシーラントを使用して電極を直接シールできる。その代わりに、ＶＣＲ又はＳｗａｇｅｌｏｋフィードスルーを使用して、電極の貫通部を密閉することもできる。ＥＭポンプ・チューブとリザーバー５ｃの底部との間のＶＣＲタイプ又はスエージ様タイプのフィッティングの少なくとも１つなど、異なる熱膨張係数を持つ部品の機械的結合 及び 電極及びリザーバ壁は、カーボンガスケット又はＰｅｒｍａ−Ｆｏｉｌ又はＧｒａｐｈｏｉｌガスケットなどのワッシャー又はワッシャー又は六角形窒化ホウ素ガスケットなどの圧縮性シールを備えてもよい。ガスケットは、Ｃｏ、Ｎｉ、又はＴｉを含む多孔質Ｎｉ Ｃ６ＮＣ（住友電工）などの圧縮ＭｏＳ２、ＷＳ２、Ｃｅｌｍｅｔ（登録商標）、Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｕｌｔｒａ Ｔｅｍｐ ３９１、又は本開示の別の資料などの高アルミナ及び耐火性酸化物を含むセラミック繊維を含む布又はテープを含むことができる。
典型的な実施例において、反応セル・チャンバーの電力は４００ ｋＷ、直径６インチのカーボン黒体放射体の動作温度は３０００ Ｋである。ＥＭポンプの排気速度は約１０ ｃｃ ／ ｓである。銀を溶かす誘導結合ヒーター電力は約３ ｋＷである。点火力は約３ ｋＷである。
ＥＭポンプの電力は約５００ Ｗである。反応セルのガスには、Ａｇ蒸気とアルゴン／ Ｈ２（３％）が含まれる。外側チャンバーガスはアルゴン／ Ｈ２（３％）を含み、反応セルと外部チャンバーの圧力はそれぞれ約１０気圧である。
外側の圧力槽を加圧して、反応セル・チャンバー５ｂ３１の圧力のバランスを取ることができ、後者の圧力は、銀などのマトリックス金属の蒸発による温度とともに上昇する。圧力槽は最初に加圧されてもよいし、反応セル・チャンバーの温度が上昇するにつれて圧力が上昇してもよい。水素を圧力槽に加えて、反応セル・チャンバーに浸透させてもよい。黒体放射が等方性炭素である実施例において、ドームは、圧力のバランスを取り、反応に水素を供給するために、水素及びアルゴンなどの不活性ガスの少なくとも一方などのガスに対して少なくとも部分的に透過性である。一実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１内のハイドリノ反応への水素流を制御することにより、電力を制御することができる。ハイドリノ反応は、水素をパージ又は排出することで停止できる。パージは、アルゴンガスなどの不活性ガスを流すことで実現できる。
ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、高圧水素を提供するために高圧下で水を有するプロトン交換膜（ＰＥＭ）電解槽を含むものなどの高圧水電解槽を含むことができる。Ｈ２及びＯ２チャンバのそれぞれは、汚染物質Ｏ２及びＨ２をそれぞれ除去するための再結合器を備えてもよい。ＰＥＭは、アノード及びカソード区画のセパレータ及び塩橋の少なくとも１つとして機能し、別個のガスとしてカソードで水素を生成し、アノードで酸素を生成することができる。カソードは、硫黄を更に含んでもよいニオブ及びタンタルの少なくとも一方を含むものなどのジカルコゲナイド水素発生触媒を含んでもよい。カソードは、Ｐｔ又はＮｉなどの当技術分野で知られているものを含むことができる。水素は、高圧で生成されてもよく、反応セル・チャンバー５ｂ３１に直接、又は黒体放射体を通る透過などの透過によって供給されてもよい。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、カソード区画からセルへの水素ガスの供給点までの水素ガスラインを備えてもよい。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、陽極区画から貯蔵槽又は通気口への酸素ガスの送達点までの酸素ガスラインを備えてもよい。一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、センサー、プロセッサー、及び電解電流コントローラーを含む。センサーは、以下のものの少なくとも１つを感知するかもしれないが、それらは、（ｉ）電解カソードコンパートメント、水素ライン、外側チャンバー５ｂ３ａ１、反応セル・チャンバー５ｂ３１などの少なくとも１つのチャンバー内の水素圧力、（ｉｉ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の出力、及び（ｉｉｉ）電解電流である。一実施例において、セルへの水素供給は、電解電流を制御することにより制御される。水素供給は、電解電流の増加とともに増加する可能性があり、逆もまた同様である。水素は、高圧下の少なくとも１つであり得、電解液を制御することによりセルへの水素供給が迅速な時間的応答で制御され得るように、低い在庫を含み得る。
別の実施例において、水素は、供給された水とＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）によって生成された熱を使用する熱分解によって生成され得る。熱分解サイクルは、ＳｎＯ／Ｓｎ及びＺｎＯ／Ｚｎのうちの少なくとも１つなどの金属及びその酸化物に基づくものなど、本開示の１つ又は当技術分野で知られているものを含むことができる。誘導結合ヒーター、ＥＭポンプ、及び点火システムが起動中に電力を消費するだけの実施例において、寄生電力要件が非常に低くなるように、熱分解によって水素を生成することができる。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、リチウムイオン電池などのバッテリーを備えて、ガスセンサーなどのシステムや反応プラズマガス用の制御システムを実行するための電力を供給する。
反応チャンバ５ｂ３１の圧力は、内圧による少なくとも１つのセル構成要素（コンポーネント）の伸長又は変位を測定することにより測定され得る。内圧による伸長又は変位は、これらのパラメータの少なくとも１つを、所定の反応室温度での非凝縮性ガスによって引き起こされる内圧の関数として測定することにより、所定の反応室５ｂ３１温度で較正できる。
一実施例において、黒体放射体、リザーバ、及びＶＣＲタイプの継手の表面などのグラファイトセルコンポーネントのコーティングは、熱分解グラファイト、炭化ケイ素、又は本開示の、又は当技術分野で知られている水素との反応に耐性のある別のコーティングを含むことができる。コーティングは、コーティングに高いガス圧を適用及び維持することにより、高温で安定化され得る。
一実施例において、黒体放射体５ｂ４、リザーバ５ｃ、及びＨ２Ｏ及び酸素の少なくとも１つと酸化反応を受け得るポンプ・チューブの少なくとも１つなどのセル構成要素に負（還元）電位が印加される。発生器は、電圧源、少なくとも２本の導線、導電性マトリックス、正電極、及びセル構成要素に負電圧を印加する対電極を備えてもよい。一実施例において、黒体放射体５ｂ４、１つのリザーバ５ｃ、及び１つのＥＭポンプ５ｋａのうちの少なくとも１つは、負電圧又は低減電圧でバイアスされてもよい。１対の電極８の負電極は、１つのＥＭポンプ５ｋａ、黒体放射体５ｂ４、及び１つのリザーバ５ｃのグループの少なくとも１つの構成要素を含み、構成要素は負又は低減電圧でバイアスされる。電極８は、溶融金属噴射器電極を含んでもよい。導電性マトリックスは、プラズマ及び金属蒸気の少なくとも一方を含んでもよい。
正の溶融電極は、第１のＥＭポンプ５ｋａと、黒体放射体５ｂ４、他の又は第２のリザーバ５ｃ、及び他の又は第２のＥＭポンプ５ｋａの少なくとも１つから電気的に絶縁された第１のリザーバ５ｃとを備えてもよい。第１のリザーバ５ｃは、少なくとも部分的に電気絶縁体を含むことができる。点火力及び第１のＥＭポンプ５ｋａへの正バイアスの少なくとも一方は、電力源２によって供給されてもよい。第１の正にバイアスされたＥＭポンプ５ｋａの第１の噴射器ノズル５ｑは水没してもよい。水没は、ノズルへのプラズマ及び水の反応損傷の少なくとも一方を低減又は防止する可能性がある。
黒体放射体５ｂ４、第２のリザーバ５ｃ、及び第２のＥＭポンプ５ｋａの少なくとも１つは、負の電圧又は低減電圧でバイアスされてもよい。黒体放射体５ｂ４、第２のリザーバ５ｃ、及び第２のＥＭポンプ５ｋａの少なくとも１つに対する点火力及び負バイアスの少なくとも１つは、電力源２によって供給されてもよい。第２のリザーバは、グラファイトなどの導電体を含むことができる。その代わりに、第２のリザーバは電気絶縁体を備えてもよく、セルは、点火電磁母線５ｋ２ａなどの負のバイアス源から黒体放射体５ｂ４への電気的短絡を更に備えてもよい。短絡は、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋの導電性部分と黒体放射体５ｂ４との間に導電体を備えてもよい。典型的な短絡は、窒化ホウ素チューブに適用されたグラファイトクラムシェルを含み、クラムシェルはＥＭポンプアセンブリ５ｋｋ及び黒体放射体５ｂ４に接触する。クラムシェルは、誘導結合ヒーターからのＲＦ放射の吸収にも役立つ。黒体放射体５ｂ４、第２のリザーバ５ｃ、及び第２のＥＭポンプ５ｋａは、負のバイアスで電気的に接続されてもよい。
負のバイアスは、黒体放射体５ｂ４、第２のリザーバ５ｃ、及び第２のＥＭポンプ５ｋａの少なくとも１つがＨ２Ｏ及び酸素の少なくとも１つと反応するのを防ぐのに十分であり得る。銀蒸気などの溶融金属蒸気及び反応セル・チャンバー５ｂ３１内の点火及びハイドリノ反応支援プラズマの少なくとも１つは、例えば、黒体放射器５ｂ４、第２のリザーバ５ｃ、及び第２のＥＭポンプ５ｋａのうちの少なくとも１つのような正電極と負にバイアスされたセルコンポーネントとの間の電解回路を完成させる手段として機能し得る。Ｈ２Ｏ、Ｈ２、ＣＯ、及びＣＯ２の少なくとも１つは、黒体放射体５ｂ４及び少なくとも１つのリザーバ５ｃの少なくとも１つを透過することができる。Ｈ２Ｏ、Ｈ２、ＣＯ、及びＣＯ２の少なくとも１つは、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６を備えるものなど、反応セル・チャンバー５ｂ３１への通路によって供給されてもよい。Ｈ２Ｏは、Ｈ及びＨＯＨ触媒の少なくとも一方の供給源として役立ち得る。水素は、ハイドリノを形成するためのＨの供給源として機能し、ハイドリノを形成するためのＨの供給源としてのＨ２Ｏからの生成物である酸素と反応する水を形成することができる。炭素酸化反応は、水素、二酸化炭素、及び一酸化炭素の少なくとも１つの雰囲気を維持することにより更に抑制され得る。
一実施例において、発生器は、溶融金属噴射器電極を含む第１のリザーバ５ｃ及び第１のＥＭポンプ５ｋａのみを含むことができる。対電極は、黒体放射体５ｂ４を備えてもよい。電極は、電源２から電力を供給される。溶融金属噴射電極は正であり、黒体放射体電極は負であり得る。負にバイアスされた黒体放射体は、Ｈ２Ｏ及びＯ２の少なくとも一方との反応から少なくとも部分的に保護されてもよい。本開示のシステム及び方法によって、ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２、及びＨ２Ｏのうちの少なくとも１つなどのガスを供給することができる。Ｈ２Ｏ、Ｈ２、ＣＯ、及びＣＯ２の少なくとも１つは、黒体放射体５ｂ４及びリザーバ５ｃの少なくとも１つを透過することができる。Ｈ２Ｏ、Ｈ２、ＣＯ、及びＣＯ２の少なくとも１つは、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６を備えるものなど、反応セル・チャンバー５ｂ３１への通路によって供給されてもよい。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ＥＭポンプ管、黒体放射体、入口ライザー、及びノズルのうちの少なくとも１つなどの酸化を化学的に防止するか、少なくとも１つの酸化セル成分を化学的に還元する溶融金属添加物を含む。還元剤／保護剤を銀に添加して、Ｈ２Ｏ及びＯ２の少なくとも１つによるＥＭポンプ・チューブの酸化を防ぐ。添加剤は、チオ硫酸塩、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はＢｉなどの当技術分野で知られている還元剤を含んでもよい。添加剤は、炭素反応セル・チャンバーと水、酸素、二酸化炭素、及び一酸化炭素の少なくとも１つとの反応を減少させる可能性がある。添加剤は、反応セル・チャンバー５ｂ３１などの炭素成分が正にバイアスされている場合、酸化から炭素を保護してもよい。添加剤は、炭素、炭化水素、及び水素のうちの少なくとも１つを含んでもよい。別の実施例において、溶融金属及び添加剤の少なくとも一方は、セル構成要素の壁を被覆又は湿潤させて、セル構成要素を酸化から保護し得る。ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の内部とカーボンなどの反応セル室５ｂ３１の少なくとも一方を保護してもよい。Ｈ２Ｏなどの供給されたハイドリノ反応物は、対応するガスが黒体放射体５ｂ４又はコーティングによるカーボン１などの反応セル・チャンバー５ｂ３１などのセル成分を透過しない場合、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６を介して供給される。
ＥＭポンプ・チューブは、負の電位を印加することで保護することもできる。負の電位は、点火電源２を使用して印加できる。デュアル溶融金属噴射器の２つのＥＭポンプ・チューブのそれぞれに電位を可逆的に適用できる。点火電源２は、点火母線５ｋ２ａのそれぞれで極性を周期的に反転させるスイッチを備えてもよい。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、電圧源の負端子へのバスバーを更に備えるカーボン黒体放射体などの黒体放射体５ｂ４を備えてもよい。電圧源は、点火電源２を備えてもよい。負の母線は、リザーバと黒体放射体５ｂ４のベースを接続する上部スリップナットに接続できる。トップスリップナットなどの高温カーボン部品へのコネクタは、金属コネクタの金属炭化物の形成を避けるためにカーボンを含むことがある。接続温度が金属炭化物の形成をもたらす温度より低いゾーンに接続を配置する延長部を介して、任意の金属炭素接続を行うことができる。負電位は、一定の負電位を含んでもよい。母線は、Ｍｏ又はＷなどの耐火性導電体を含むことができる。一実施例において、黒体放射体に負のバイアスを提供する接続は、点火母線及び黒体放射体のベースと電気的接続を直接的又は間接的に可逆的に形成する機械的ジャンパーを備えてもよい。接続は、少なくとも１つの可逆機械スイッチと、ＢＮ管の外側などのリザーバーの外側のカーボンクラムシェルなどのリザーバー５ｃの一部を包む導体とを備えてもよい。化学的不適合は避けるべきである。たとえば、鉄と炭素が反応して鉄カーバイドを形成する可能性があるため、鉄を含む部品と鉄を含む部品の接触は避ける必要がある。
酸化添加剤は、電解還元又は化学還元による酸化セル成分の還元後に再生される。電解還元は、少なくとも１つのセル構成要素に印加される負電位によって提供され得る。反応セル・チャンバー雰囲気５ｂ３１は水蒸気を含んでもよい。反応セル・チャンバー５ｂ３１は、プラズマがカソードとアノードとの間の回路を完成させる電解セルカソードを備えてもよい。アノードは、正にバイアスされた溶融金属電極を含んでもよい。反応セル室５ｂ３１の壁などのセルの負（カソード）放電電極で形成される水素は、Ｈ２Ｏによる酸化から電極（壁）を保護する場合がある。
水の還元／酸化反応は、次のとおりである。
カソード： ２Ｈ２Ｏ ＋ ２ｅ− → Ｈ２ ＋ ２ＯＨ− （４１）
アノード： ４ＯＨ− → Ｏ２ ＋ ２Ｈ２Ｏ ＋ ４ｅ− （４２）
一実施形態では、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の内側は、反応セル・チャンバー５ｂ３１、リザーバ５ｃ、及びＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の少なくとも１つのような水、ＣＯ２、ＣＯ、及びＯ２のうちの少なくとも１つなどの種による腐食から保護するために、溶融金属コーティングでコーティングされてもよい。銀湿潤コートは、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の少なくとも１つのコンポーネントを保護する場合がある。一実施例において、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の内部の表面などの少なくとも１つの金属表面を処理して、酸化被膜を除去し、銀などの溶融金属が表面を濡らすことができるようにしてもよい。酸化物コーティングを除去して、銀などの溶融金属を通るバスバー全体の導電性を改善することができる。酸化物コーティングは、機械的及び化学的除去の１つ又は複数などの少なくとも１つの方法によって除去することができる。酸化被膜は、ワイヤーブラシなどの研磨工具を使用するか、サンドブラストによって除去できる。酸化物コーティングは、ＨＣｌやＨＮＯ３などの酸や水素などの還元剤などのエッチング液で除去できる。銀などの溶融金属は、反応セル・チャンバー５ｂ３１、リザーバー５ｃ、及びＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の内部を保護するためにコーティングから生じてもよい。電極の少なくとも１つは、プラズマによる腐食又は侵食から保護するために水没させることができる。一実施例において、反応セル・チャンバーの壁は、等方性炭素、熱分解炭素、及び銀被覆熱分解炭素などの銀被覆炭素のうちの少なくとも１つを備えてもよい。銀コーティングは、セル動作中に形成されてもよいし、プラズマスプレー、電気めっき、蒸着、コールドスプレー、及び当業者に知られている他の方法などのコーティング方法によって適用されてもよい。
セルの構成要素は、酸素及び水蒸気の少なくとも一方を伴うものなどの酸化反応を防止又は低減するための材料及びコーティングの少なくとも一方を備えてもよい。一実施例において、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ４は、ボイラー定格のステンレス鋼又はニッケルを含むことができ、又はチューブは、ニッケルで内部被覆されていてもよい。一実施例において、耐熱性ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１は、ＴＺＭなどのＭｏ超合金などの耐水性材料を含むことができる。ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１のノズル又は噴射セクションは、熱分解炭素などの炭素を含んでもよい。ＥＭポンプ・チューブの内部は、水との反応を防ぐために銀でコーティングすることができる。一実施例において、入口ライザチューブ５ｑａ、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１のノズルセクション、及びノズル５ｑの少なくとも１つは、ＭｇＯ（Ｍ．Ｐ． ２８２５°Ｃ）、ＺｒＯ２（Ｍ．Ｐ． ２７１５°Ｃ）などの耐火性酸化物などＨ２Ｏに対して安定なマグネシアジルコニア、ジルコン酸ストロンチウム（ＳｒＺｒＯ３ Ｍ．Ｐ． ２７００°Ｃ）、ＨｆＯ２（Ｍ．Ｐ． ２７５８°Ｃ）、二酸化トリウム（Ｍ．Ｐ． ３３００°Ｃ）、又はは別の開示なと、酸化に対して安定な耐火材料を含むことができる。反応セル・チャンバー５ｂ３１は、保護銀でコーティングされていてもよい熱分解炭素などの炭素を含んでもよい。反応セル・チャンバー５ｂ３１は、酸化から保護するために負にバイアスされてもよい。リザーバーは、酸化ホウ素から保護するために、水と酸素の少なくとも１つは酸化剤であるＣａＯ、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、ＺｒＯ２、ＡｌＮの少なくとも１つなどの添加剤又は表面コーティングを含む窒化ホウ素を含むことができる。窒化ホウ素は、水反応に耐性のあるＢＮなどの結晶構造を含んでもよい。反応混合物は、ＢＮの酸化を抑制するためのガスを含んでもよいＨｘＢｙＯｚなどの添加剤を含んでもよい。一実施例において、リザーバー５ｃなどのセル構成要素は、ＭｇＯ（ＭＰ２８２５℃）、ＺｒＯ２（ＭＰ２７１５℃）、Ｈ２Ｏに対して安定なマグネシアジルコニア、ジルコン酸ストロンチウム（ＳｒＺｒＯ３ＭＰ２７００°Ｃ）、ＨｆＯ２（ＭＰ ２７５８°Ｃ）、又は動作温度での酸化に対して安定な二酸化トリウム（ＭＰ ３３００°Ｃ）などの耐火性酸化物を含むことができる。 。
一実施例において、水蒸気、ＣＯ２、ＣＯ、及びＯ２などの酸素のガス源は、反応セル・チャンバー５ｂ３１の上部に浮かされてもよい。銀蒸気などの金属蒸気に加えて、反応セル・チャンバーガスは、水の浮力が高いために水蒸気を反応セル・チャンバーの上部に移動させるキセノンなどの高密度ガスを含む。一実施例において、銀蒸気は、水蒸気を反応セル・チャンバーの上部に浮かせるのに十分な圧力に維持される。水蒸気の上方への移動により、水蒸気がＥＭポンプ・チューブ５ｂ６などのセルコンポーネントで腐食するのを防ぐことができる。Ｈ２Ｏ及びＨ２などの少なくとも１つの反応ガスは、ＥＭポンプ・チューブを通して供給されてもよい。
化学的還元は、水素などの還元ガスによって提供されてもよい。典型的な還元雰囲気は、Ａｒ ／ Ｈ２（３％）ガスを含む。水素は、黒体放射体５ｂ４及びＥＭポンプ・チューブ５ｋ６のうちの少なくとも１つなどの少なくとも１つのセルコンポーネントを透過してもよい。ＥＭポンプ管は、４３０ＳＳなどのステンレス鋼（ＳＳ）、バナジウム、タンタル、又はニオブなどの水素透過性金属、又はニッケルを含むことができる。水素が浸透するか、ポジティブＥＭポンプ・チューブに噴射される場合がある。
この場合、酸素を生成する酸化反応は回避でき、酸化は以下を含み得る：
アノード：２ＯＨ− ＋ Ｈ２ → ２Ｈ２Ｏ ＋ ２ｅ− （４３）
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、正極、正極と少なくとも１つのセル構成要素との間に電位を印加するためのバイアス電源、及びバイアス電源のコントローラを更に備える。正電極は、溶融金属電極を含んでもよい。正電極は、リザーバ５ｃ又は黒体放射体５ｂ４１の下半球の少なくとも１つにあるような銀などの溶融金属の少なくとも一部を含んでもよい。正電極は、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｒｈ、又はＩｒなどの高融点金属でもあり得る貴金属などの酸化に対して安定な導体を含み得る。正のバイアスは、チューブの内部が正にバイアスされないように、ＥＭポンプ・チューブの外部に適用される。ポンプ・チューブの内側は、ファラデーケージを備えてもよい。ＥＭポンプ・チューブは、表面上を流れる銀で沈められ、被覆された少なくとも１つである正極を備えてもよい。流れる銀は、ノズル及びＥＭポンプ・チューブの少なくとも一方に細孔を形成していてもよい。細孔は、プラズマにさらされるＥＭポンプ・チューブセクション上に選択的に存在してもよい。
黒体放射体５４ｂ、リザーバ５ｃ、及びＥＭポンプ５ｋａのうちの少なくとも１つなどの少なくとも１つのセル構成要素は、
セルコンポーネントと正極の間に負のバイアスを印加することにより、酸素、ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、及びＯ２の少なくとも１つのソースなどのセル反応物または生成物による酸化から保護されてもよい。バイアス電位は、少なくとも、セル構成要素（コンポーネント）の酸化物の還元を引き起こし、セル構成要素（コンポーネント）の酸化を防ぐものの少なくとも１つであってもよい。バイアス電圧は、約０．１Ｖから２５Ｖ、０．５Ｖから１０Ｖ、及び０．５Ｖから５Ｖの少なくとも１つの範囲にあってもよい。正極は、消耗品及び交換可能品の少なくとも一方であり得る。正極は炭素を含んでもよい。炭素正電極は、正ＥＭポンプ・チューブ及びノズル５ｑに取り付けられてもよく、正電極は、ノズルの先端よりも反応セル・チャンバーに近くあり得る。正電極は、正のＥＭポンプ・チューブ及びノズルと電気的に接触していてもよい。水素及び酸素の少なくとも一方の供給源は、Ｈ ２ Ｏを含んでもよい。ハイドリノ反応生成物は、Ｈ２（１／４）などのＨ２（１ ／ ｐ）及び酸素を含んでもよい。正極は酸素生成物と反応する場合がある。炭素電極は過剰な酸素と反応してＣＯ２を形成することがある。ＣＯ２は、反応セル・チャンバー５ｂ３１から除去され得る。ＣＯ２は、黒体放射体５ｂ４などの少なくとも１つのセル構成要素を通るポンピング及び拡散の少なくとも１つによって除去され得る。
図２Ｉ８０−２Ｉ１７３に示される実施例において、ノズル５ｑ端などのポンプ・チューブ５ｋ６への噴射、又は反応セル・チャンバー５ｂ３１への噴射の少なくとも１つによって、不活性ガス、水または蒸気、水素、又は酸素の少なくとも１つが反応セル・チャンバー５ｂ３１に供給されてもよい。発生器は、少なくとも１つの不活性ガス、水又は蒸気、水素、並びにタンク及び送達ラインなどの酸素源を備えてもよい。フローなどのバルブ、又はソレノイドバルブなどの圧力バルブが噴射を制御する場合がある。一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ノズル、送水管、流量及び圧力制御器、水タンクなどの水源、及び水を蒸発させてガス状のＨ２Ｏを形成する手段のうちの少なくとも１つを含む注水器を備えてもよい。水を蒸発させて気体のＨ２Ｏを形成する手段は、蒸気発生器を備えてもよい。セル内部への水の流れにより、溶融金属がノズルに逆流するのを防ぐことができる。ノズル開口部又はオリフィスのサイズは、ハイドリノ反応を維持するための最小の所望の流量が、少なくとも反応セル・チャンバー５ｂ３１の圧力であるライン内の水圧によって提供され得るようなものであり得る。ラインの水圧を上げると、給水率が高くなる場合がある。ノズル及びノズルオリフィスの少なくとも一方は、高圧水噴射による腐食及び侵食に耐える材料を含んでもよい。Ａｌ２Ｏ３、ジルコニア、又はハフニアなどの酸化物セラミックのようなセラミックなどの材料は、非常に硬く、耐酸化性がある場合がある。
一実施例において、ＨＯＨ触媒源及びＨ源は、電極に噴射される水を含む。高電流が印加され、輝かしい発光プラズマに点火する。水源は結合水を含んでもよい。電極に噴射される固体燃料は、水と、銀、銅、及び銀−銅合金の少なくとも１つなどの溶融金属などの高導電性マトリックスを含んでもよい。固体燃料は、結合水を含む化合物を含んでもよい。点火に供給され得る結合水化合物は、７４０℃の分解温度を有するＢａＩ２ ２Ｈ２Ｏなどの水和物を含んでもよい。結合水を含み得る化合物は、銀などの溶融金属と混和性であり得る。混和性化合物は、水和Ｎａ２ＣＯ３、ＫＣｌ、炭素、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７・１０Ｈ２Ｏなどのホウ砂、酸化カルシウム、及びＰｂＳのうちの少なくとも１つなどのフラックスを含むことができる。結合した水化合物は、溶融金属の融点までの水の損失に対して安定している場合がある。たとえば、結合水は１０００°Ｃ以上まで安定しており、点火イベントで水を失う。結合水を含む化合物は酸素を含んでもよい。酸素が放出される場合、銀はその融点で安定した酸化物を形成しないため、溶融金属は銀を含んでもよい。結合水を含む化合物は、アルカリ、アルカリ土類、遷移金属、内部遷移金属、希土類、グループ１３、グループ１４、グループ１５、及びグループ１６の水酸化物の少なくとも１つなどの水酸化物、及びタルクなどの鉱物を含むことができる、化学式Ｈ２Ｍｇ３（ＳｉＯ３）４又はＭｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２の水和ケイ酸マグネシウム、白雲母又は雲母、式ＫＡｌ２（ＡｌＳｉ３Ｏ１０）（Ｆ、ＯＨ）２のアルミニウムとカリウムのフィロケイ酸塩鉱物から構成される鉱物、又は（ＫＦ）２（Ａｌ２Ｏ３）３（ＳｉＯ２）６（Ｈ２Ｏ）。一実施例において、脱水された化合物は、反応セル・チャンバーの低い圧力を維持するための乾燥剤として機能する。たとえば、水酸化バリウムは８００°Ｃに加熱すると酸化バリウムとＨ２Ｏに分解し、生成するＢａＯの沸点は２０００°Ｃであるため、２３００ Ｋを超えるプラズマ温度でも実質的に蒸発し続ける。一実施例において、水源は、Ｈ源としても機能し得る酸化物及び水素を含む。水素源は水素ガスを含んでもよい。酸化物は、水素によって還元されてＨ ２ Ｏを形成する可能性がある。酸化物は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、及びＺｎの少なくとも１つを含んでもよい。Ｈ ２ Ｏ化合物源、Ｈ ２ Ｏ化合物源の濃度、反応セル・チャンバー内の水蒸気圧、動作温度、及びＥＭポンピング速度の少なくとも１つを制御して、点火に供給される水の量を制御することができる。Ｈ２Ｏ化合物源の濃度は、約０．００１モル％〜５０モル％、０．０１モル％〜２０モル％、及び０．１モル％〜１０モル％の少なくとも１つの範囲であり得る。一実施例において、水は、銀、銅、及び銀銅合金の少なくとも１つを含むものなどの燃料溶融物に溶解される。水の溶解度は、反応セル・チャンバーの水蒸気分圧など、溶融物と接触する水の分圧とともに増加する。反応セル・チャンバー内の水圧は、セル・チャンバー内の水蒸気圧と平衡化されてもよい。平衡は、アルゴンなどの他のガスの開示などの開示により達成され得る。反応セル・チャンバーの水蒸気圧は、約０．０１トール〜１００気圧、０．１トール〜１０気圧、及び０．５トール〜１気圧の少なくとも１つの範囲であり得る。ＥＭポンピング速度は、約０．０１ｍｌ ／秒〜１０，０００ｍｌ ／秒、０．１ｍｌ ／秒〜１０００ｍｌ ／秒、及び０．１ｍｌ ／秒〜１００ｍｌ ／秒の少なくとも１つの範囲であり得る。
ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、放射熱交換器と放射ボイラー（図２Ｉ１５３−２Ｉ１６０）の少なくとも１つを備えている。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、黒体放射体５ｂ４を囲む一次熱交換器８７などの放射エネルギー吸収体を備えてもよい。放射エネルギー吸収装置は、炭素吸収装置などの黒体吸収装置を備えてもよく、黒体吸収装置から熱を受け取るボイラー管を更に備えてもよく、蒸気は管内で形成され、温水又は蒸気出口１１１を通って出てもよい。管は黒体吸収体に埋め込まれていてもよい。蒸気は、地方自治体の蒸気加熱システムなどの負荷に送られる。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、一次熱交換器８７によって黒体放射体５ｂ４又は反応セル・チャンバー５ｂ３１から吸収された熱を伝達し、固体、液体、又は気体媒体などの二次媒体に熱を伝達する二次熱交換器８７ａを備えてもよい。一実施例において、二次熱交換器は、ファン３１ｊ１によって熱交換器８７ａを介して又は上に吹き込まれ得る空気に熱を伝達し得る。空気は、温風ダクト１１２を出て、熱負荷に流れることができる。
図２Ｉ１５６〜２Ｉ１６０に示される熱発生器の実施例において、冷水のようなコールドコラントが水入口１１３を介して熱発生器に供給され、温水及び蒸気の少なくとも一方が蒸気及び温水出口１１１の少なくとも一方を介して出力される。反応セル室５ｂ３１で発生した熱は、上部ヒーター交換器１１４のボイラー管に放射され、ボイラー室１１６で蒸気を生成する。蒸気ボイラーは、高圧対応の上部熱交換器とボイラー室ハウジング５ｂ３ａ及びベースプレート５ｂ３ｂを更に備えている。リザーバ５ｃ及び下部セル構成要素からの熱は、下部熱交換器１１５に放射して、出口１１１から出る温水及び蒸気の少なくとも一方を形成することができる。一実施例において、ボイラー管は、蒸気ではなく温水を運ぶことができる。
ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の電力は、直接放射、熱風、温水、蒸気の形で火力として利用できる。別の実施例において、ボイラー又は熱交換器は、ガス流又は流体流に同伴されるエアロゾル又は金属蒸気などの粒子吸収体を含む液滴ラジエーターを備えてもよく、粒子は熱流束を吸収し、それを移動ガス又は流体冷却剤に伝達する。液滴冷却システムは、インクジェットプリンタを備えるものなどの液滴スプレー及び収集システムを備えてもよい。黒体放射体から粒子吸収体への熱伝達は、本質的に主に放射性である可能性がある。耐火性粒子及び高い熱伝達能力を有するガスを含む典型的な実施例は、水素又はヘリウムのガス流に懸濁されたタングステン微粒子を含む。
別の実施例において、ボイラー又は熱交換器は、反応セル室５ｂ３１又は黒体放射体５ｂ４の少なくとも１つからボイラーまたは熱交換器の冷却剤に熱を伝達するために、固体、液体、または気体媒体などの熱伝達媒体を含むことができる。熱伝達機構は、放射、対流、及び伝導のうちの少なくとも１つを備えてもよい。典型的な液体熱伝達媒体は、水、溶融金属、及び溶融塩のうちの少なくとも１つを含む。典型的なガス熱伝達媒体は、不活性ガス、水素、ヘリウム、希ガス、及び窒素のうちの少なくとも１つを含むことができる。ボイラーまたは熱交換器は、ガス熱伝達媒体と、ンク、レギュレーター、圧力計、ポンプ、及び、熱伝達率を制御するため所望の一定または所望の可変圧力を達成するためのコントローラー、のような供給のような圧力を調整するための手段を備えていてもよい。
ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、共晶混合物などの溶融塩、溶融金属、水、又は空気のようなガスのようなクーラントのような流れる作動媒体を加熱するために、反応セル・チャンバー５ｂ３１の外面５ｂ４にフィンなどの熱交換器８７を備えてもよい。熱交換器はまた、熱吸収体及び熱吸収体上の熱伝達フィンを備えてもよく、熱吸収体は黒体放射体５ｂ４から熱を吸収してもよい。フィンは、気体又は液体冷却剤／作動媒体と熱交換する場合がある。吸収体は、炭素などの高放射率材料を含んでもよい。ブレイトンサイクルシステムは、閉じた加圧ガスループとタービン、及びガスがＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）によって加熱され、最高圧力でガスタービンに流入する周囲熱交換器を備え、そして熱交換器を介した周囲への熱損失により、タービンのバックエンドで圧力が低下する場合がある。化学システムは、ハイドリノ反応からの熱を使用して水をＨ２に変換する熱分解システムなどの手段を備えてもよい。水素は、燃焼タービンなどの既知のコンバーター又はＰＥＭ燃料電池などの燃料電池で使用して、電気を生成することができる。その代わりに、電気化学サイクルは、水素化物イオン電解質、水素カソード、及び金属水素化物アノードを有する燃料電池を備えてもよい。金属水素化物は熱的に分解され、可逆的な金属水素化物／金属プラス水素サイクルを維持し、ハイドリノプロセスからの熱を使用して電気を生成する。水素化物イオン燃料電池は、次のような従前の出願に記述されたが、それらは、電気化学水素触媒電力システム、ＰＣＴ／ＵＳ１１／２８８８９、ＰＣＴ ３／１７／２０１１に提出；Ｈ２Ｏベースの電気化学水素触媒電力システム、ＰＣＴ ／ＵＳ１２／３１３６９ ２０１２年３月３０日に出願、ＣＩＨＴパワー・システム、ＰＣＴ／ＵＳ１３／０４１９３８出願日２０１３年５月２１日；同じことに関する発電システムと方法、およびＰＣＴ／ＩＢ２０１４／０５８１７７がＰＣＴ１／１０／２０１４を提出、などの米国特許出願などの先の出願である。
一実施例において、複数の発生器を連結して、所望の電力出力を提供することができる。所望の電力出力を達成するために、複数の発生器を直列及び並列の少なくとも一方で相互接続してもよい。連動発生器のシステムは、発生器間の直列及び並列接続の少なくとも一方を制御して、複数の連動発生器の重畳出力電気の電力、電圧、及び電流の少なくとも一つを制御するコントローラを備えてもよい。複数の発生器はそれぞれ、電力出力を制御する電力コントローラを備えてもよい。電力制御装置は、発生器の出力を制御するためにハイドリノ反応パラメーターを制御してもよい。各発生器は、ＰＶコンバータ２６ａのＰＶセル又はＰＶセルのグループのうちの少なくとも１つの間のスイッチを備え、ＰＶセル又はＰＶセルのグループ間の直列及び並列接続の少なくとも１つを制御するコントローラを更に備え得る。コントローラは、相互接続を切り替えて、ＰＶコンバータからの所望の電圧、電流、及び電力出力のうちの少なくとも１つを達成することができる。連結複数発生器の中央制御装置は、複数の連動発生器のうちの少なくとも１つの発生器の少なくとも１つのＰＶコンバーターの群、又は、ＰＶセル間の結合、１つの発生器のハイドリノ反応パラメーター、連動発生器の間の直列及び並列相互接続の少なくとも１つを制御してもよい。中央制御装置は、発生器及びＰＶ接続及びハイドリノ反応パラメータの少なくとも１つを直接又は個別の発生器制御装置を介して制御することができる。電力出力は、ＤＣ又はＡＣ電力を含んでもよい。各発生器は、インバータなどのＤＣ−ＡＣインバータを備えてもよい。その代わりに、複数の発生器のＤＣ電力は、発生器間の接続を介して組み合わされ、重畳ＤＣ電力を変換可能なインバータなどのＤＣ−ＡＣコンバータを使用してＡＣ電力に変換されてもよい。ＰＶコンバータ及び連動発生器システムの少なくとも一方の典型的な出力電圧は、約３８０Ｖ ＤＣ又は７８０Ｖ ＤＣである。約３８０Ｖの出力は、２相ＡＣに変換できる。約７６０Ｖの出力は、３相ＡＣに変換できる。ＡＣ電力は、約１２０Ｖ、２４０Ｖ、又は４８０Ｖなどの別の望ましい電圧に変換され得る。ＡＣ電圧は、トランスを使用して変換できる。一実施例において、ＤＣ電圧は、ＩＧＢＴを使用して別のＤＣ電圧に変更することができる。一実施例において、インバータの少なくとも１つのＩＧＢＴを誘導結合ヒーター５ｍのＩＧＢＴとして使用することもできる。
一実施例において、変換器は、結合サイクルを含むように連結された複数の変換器を含む。複合サイクルコンバーターは、光起電力コンバーター、光電コンバーター、プラズマ力学コンバーター、熱電子コンバーター、熱電コンバーター、スターリングエンジン、ブレイトンサイクルエンジン、ランキンサイクルエンジン、及び熱エンジン、そしてヒーターのグループから選択できる。一実施例において、ＳＦ−ＣＩＨＴセルは、主に紫外線及び極端紫外線を生成する。変換器は、光電子変換器、次いで光電変換器を含む複合サイクルを備えてもよく、光電変換器は紫外光に対して透明であり、主に極端紫外光に応答してもよい。変換器は、熱電変換器、スターリングエンジン、ブレイトンサイクルエンジン、ランキンサイクルエンジン、及び電磁流体変換器の少なくとも１つなどの追加の複合サイクル変換器要素を更に備えてもよい。
電磁流体力学的（ＭＨＤ）コンバーター
交差磁場におけるイオンの質量流又は導電性媒体の形成に基づく電荷分離は、電磁流体力学（ＭＨＤ）電力変換としてよく知られた技術である。正の及び負のイオンは、逆の方向にローレンツ方向を受け、そして、それらの間の電圧を影響するように対応するＭＨＤ電極で受け取られるイオンのマス・フローを形成する典型的なＭＨＤ方法は、曲げられたイオンを受け取るデフレクティング場について、交差するＭＨＤ電極の１セットを備える交差磁場を通る高速フローを作るノズルを通してイオンで種付けされた高圧ガスを膨張させることである。一実施形態では、通常、圧力は大気圧よりも高く、指向性質量流はハイドリノ反応によって達成され、プラズマと高伝導性の高圧高温の溶融金属蒸気が形成され、ＭＨＤコンバーターの交差磁場部分を高速で流れるように膨張する。ＭＨＤコンバーターを通過する流れは、軸方向又は半径方向の場合がある。更なる方向的フローは、磁気瓶又はヘルムホルツ・コイルのそれらのような閉じ込め磁石で達成されるかもしれない。
具体的には、図２Ｉ１６１−２Ｉ１９５に示すＭＨＤパワー・システムは、ＭＨＤ電気的パワーコンバーター、ハイドリノ反応物からプラズマを形成するため電極に電圧と電流を印加する電気的パワー２の源を含む点火システム、Ｈ及びＨＯＨ触媒の源のようなハイドリノ反応物の源、二重（デュアル）溶融金属噴射器５ｋ６１を含むそれのような少なくとも２つの電極、少なくとも１つのリザーバー５ｃ、ＥＭポンプ５ｋａ祖含むもののような本開示のハイドリノ反応プラズマ源を含んでもよい。ハイドリノ反応プラズマ源とＭＨＤコンバーターを含むＭＨＤパワー・システムのコンポーネントは、システムが空気中で動作できるように、耐酸化性金属、耐酸化性コーティングを含む金属、及びセラミックなどの耐酸化性材料の少なくとも１つで構成できる。二重（デュアル）溶融金属噴射器の実施例において、断続的な電流を含むパルス噴射を維持することにより、高電界が達成される。プラズマは、銀の流れによって切断され、再接続される。電圧は、二重（デュアル）溶融金属流が接続するまで印加される電圧である場合がある。パルス化は、金属蒸気の切断−再接続の対応する高周波を引き起こすことにより、高周波を含んでもよい。接続−再接続は自発的に発生する可能性があり、本開示のような手段によるハイドリノ反応力及びＥＭポンプ電流の制御などの本開示による溶融金属噴射速度の少なくとも１つを制御することによって制御することができる。一実施例において、点火システムは、ＤＣ電源などの電圧及び電流源と、高電流パルスの容量を備えたパルス点火を供給するためのキャパシタバンクとを備えてもよい。
図２Ｉ１６１−２Ｉ１９５に示される電磁流体力学的電力変換器は、ｚ軸を横切る磁束源、軸方向溶融金属蒸気の方向、及びＭＨＤ変換器３００を通るプラズマ流を含むことができる。伝導性の流れは、ｚ軸に沿ったガスの膨張により、ｚ軸に沿った優先速度を持つ場合がある。ヘルムホルツコイルや磁気ボトルの磁石などの閉じ込め磁石を使用して、更に方向性のある流れを実現できる。したがって、金属の電子とイオンは、横方向の磁束の領域に伝播する。
伝播する電子とイオンに対するローレンツ力は、次の式で与えられる。
Ｆ（ベクトル）＝ｅｖ（ベクトル）×Ｂ（ベクトル） （４４）
力は電荷の速度と磁場を横切り、正と負のイオンに対して反対方向になる。したがって、横電流が形成される。横方向の磁場のソースは、平行な速度分散を有する流れる電荷の交差偏向（式（４４））を最適化するために、ｚ軸に沿った位置の関数として異なる強度の横方向の磁場を提供するコンポーネントを含む場合がある。
リザーバ５ｃの溶融金属は、液体及び気体の少なくとも１つの状態にあってもよい。リザーバ５ｃの溶融金属は、ＭＨＤ作動媒体として定義されてもよく、それ自体又は溶融金属と呼ばれてもよく、溶融金属は更に液体及び気体の少なくとも１つの状態にあってもよいことが暗示される。溶融金属、液体金属、金属蒸気、又は気体金属などの特定の状態も使用でき、別の物理的状態も同様に存在し得る。典型的な溶融金属は、液体状態及び気体状態のうちの少なくとも１つであり得る銀である。ＭＨＤ作動媒体は、動作温度範囲で液体状態及び気体状態の少なくとも１つであり得る添加金属の少なくとも１つを含む添加剤、例えば、 動作温度範囲における液体及び気体状態の少なくとも一方、及びヘリウム又はアルゴンなどの希ガス、水、Ｈ２、及び本開示の他のプラズマガスのうちの少なくとも１つのような気体。ＭＨＤ作動媒体添加剤は、ＭＨＤ作動媒体と任意の所望の比率であり得る。一実施例において、媒体と添加媒体の比は、ＭＨＤ変換器の任意の電気変換性能を与えるように選択される。銀又は銀銅合金などの作動媒体は、過飽和状態で使用できる。
一実施例において、ＭＨＤ電気的発生器３００は、ファラデー、チャネルホール、及びディスクホールタイプのうちの少なくとも１つを備えてもよい。チャンネルホールＭＨＤの実施例において、膨張又は発生器チャネル３０８をｚ軸に沿って垂直に向けることができ、銀蒸気などの溶融金属プラズマとプラズマが制限またはその後に拡張セクション３０８が続くノズルスロート３０７などの加速器セクションを流れる。チャネルは、ｘ軸に沿った流れ方向を横切る超電導磁石又はハルバッハ配列などの永久磁石などのソレノイド磁石３０６を含むことができる。磁石は、ＭＨＤ磁石取り付けブラケット３０６ａによって固定されてもよい。磁石は、液体寒剤を含んでもよく、又は液体寒剤を含む又は含まない低温冷凍機を含んでもよい。極低温冷凍機は、乾燥希釈冷凍機を備えてもよい。磁石は、Ｃ字形又は長方形のバックヨークなどのヨークなどの磁場の戻り経路を備えてもよい。典型的な永久磁石材料はＳｍＣｏであり、典型的なヨーク材料は磁気ＣＲＳ、冷間圧延鋼、又は鉄である。発生器は、ＭＨＤ電極３０４に電圧を生成する横方向のローレンツ偏向イオンを受け取るために、ｙ軸に沿った磁場（Ｂ（ベクトル））に沿ったセグメント電極３０４などの少なくとも１組の電極を含むことができる。別の実施例において、発生器チャネル３０８などの少なくとも１つのチャネルは、円筒形壁付きチャネルなどの平面壁を備えたもの以外の形状を備えてもよい。電磁流体力学的生成はウォルシュ（Ｗａｌｓｈ）［Ｅ． Ｍ．ウォルシュ、エネルギー変換電気機械、直接、原子力、ロナルドプレス社、ニューヨーク、ニューヨーク州、（１９６７）、２２１〜２４８頁］によって説明されており、その完全な開示は参照により本明細書に組み込まれる。
ＭＨＤ磁石３０６は、永久磁石及び電磁石の少なくとも一方を備えてもよい。電磁石３０６は、対応する極低温管理を備えた、冷却されていない、水冷された、及び超伝導磁石のうちの少なくとも１つであってもよい。典型的な磁石は、ＭＨＤチャネル３０８を磁化することができるソレノイドコイル又はサドルコイル、及びディスクチャネルを磁化することができるレーストラックコイルである。超伝導磁石は、極低温冷凍機及び極低温デュワーシステムの少なくとも一方を備えてもよい。超伝導磁石システム３０６は、以下のものを含んでよいが、それらは、（ｉ）ＮｂＴｉ又はＮｂＳｎの超伝導ワイヤ巻きを含んでよい超電導コイルと、ここで、超伝導は、ＹＢＣＯ−１２３又は単にＹＢＣＯと共通して呼ばれるＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７のような高温超伝導体（ＨＴＳ）、又は、振動のような手段により誘導される超伝導状態の一時の局所急冷に対して保護するため銅ワイヤのような通常の導電体上にクラッドしてもよく、（ｉｉ）コイルの両側に液体ヘリウムを供給する液体ヘリウムデュワーと、（ｉｉｉ）ソレノイド磁石の内側半径と外側半径に液体窒素を含む液体窒素デュワーと、ここで、液体ヘリウムと液体窒素デュワーの両方が、銅、ステンレス鋼、及びアルミニウム及び壁での高真空断熱の少なくとも１つを含む、放射バッフル及び放射シールドを含むかもしれず、そして、（ｉｖ）ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の出力パワーターミナルをとおして、パワー出力によって動力が与えられるかもしれないサイロップポンプとコンプレッサーが取り付けられている各磁石の入口に対する入口と、である。
一実施例において、電磁流体力学的変換器は、セグメント化されたファラデー発電機である。別の実施例において、イオン流のローレンツ偏向によって形成される横電流は、ｚ軸に沿って相対的に移動する第１のＭＨＤ電極及び第２のＭＨＤ電極の間のホール電圧を生成するイオンの入力流れに平行な方向にローレンツ偏向を更に受ける。そのような装置は、電磁流体力変換器のホール発生器の実施例として当技術分野で知られている。ｘｙ平面内のｚ軸に対して傾斜したＭＨＤ電極を備えた同様の装置は、本発明の別の実施例を備え、「窓枠」構造を備えた対角線発生器と呼ばれる。いずれの場合も、電圧は電気負荷に電流を流すことがある。セグメント化されたファラデー発生器、ホール発生器、及び対角線発生器の実施例は、ペトリック［Ｊ． Ｆ． Ｌｏｕｉｓ、ＶＩ Ｋｏｖｂａｓｙｕｋ、オープンサイクル電磁流体発電、Ｍ Ｐｅｔｒｉｃｋ、及びＢ． Ｙａ Ｓｈｕｍｙａｔｓｋｙ、編集者、アルゴンヌ国立研究所、アルゴンヌ、イリノイ州、（１９７８）、ｐｐ。１５７−１６３］ 参照により組み込まれる。
電磁流体力変換器のさらなる実施形態では、
を有するｚ軸に沿ったイオンの流れは、増加する軸方向磁場勾配を含む圧縮セクションに入ることができる。ここで、ｚ軸
の方向に平行な電子運動の成分は、断熱不変量
により少なくとも部分的に垂直運動
に変換される。
による方位角電流がｚ軸の周りに形成される。電流は、軸磁場によって運動面内で放射状に偏向され、ディスク発生器の電磁流体変換器の内側リングと外側リングＭＨＤ電極の間にホール電圧を生成する。電圧は、電気負荷に電流を流す場合がある。プラズマ電力は、Ｅ（ベクトル）×Ｂ（ベクトル）直接変換器又は本開示の又は当技術分野で知られている他のプラズマ電気装置を使用して電気に変換することもできる。
ＭＨＤ発生器は、膨張流を受け取る凝縮器チャネルセクション３０９を含むことができ、及び、発生器は、リターンフローチャネル又は導管３１０を更に含むが、ここで、凝縮器セクションにおける、温度、圧力、及びエネルギーの少なくとも１つを失う際に、銀蒸気などのＭＨＤ作動媒体が冷えて、及び、そのチャネル又は導管３１０を通ってリザーバに戻る。発生器は、少なくとも１つの戻りポンプ３１２及び戻りポンプ・チューブ３１３を備え、戻り流れをリザーバ５ｃ及びＥＭポンプ噴射器５ｋａに送り込むことができる。戻りポンプ及びポンプ・チューブは、液体、蒸気、及び気体の少なくとも１つをポンピングできる。戻りポンプ３１２及び戻りポンプ・チューブ３１３は、電磁（ＥＭ）ポンプ及びＥＭポンプ・チューブを備えてもよい。ポンプの出口圧力を上げるために、ＥＭポンプへの入口の直径を出口ポンプ・チューブの直径より大きくすることができる。一実施例において、戻りポンプは、ＥＭポンプ噴射器電極５ｋａの噴射器を備えてもよい。二重（デュアル）溶融金属噴射器の実施例において、発生器は、戻りＥＭポンプ３１２などの対応する戻りポンプをそれぞれ備えたリターン・リザーバー３１１を備える。リターン・リザーバー３１１は、溶融銀の流れなどの戻り溶融金属のバランスを取り、液体銀と混合された銀蒸気を凝縮又は分離することができる。リザーバ３１１は、銀蒸気を凝縮するための熱交換器を備えてもよい。リザーバー３１１は、液体銀を優先的にポンピングして液体銀を気体銀から分離する第１段階電磁ポンプを備えてもよい。一実施例において、液体金属は、遠心力によって戻りＥＭポンプ３１２に選択的に噴射されてもよい。リターン導管又はリターン・リザーバーは、遠心分離セクションを備えてもよい。遠心力リザーバーは、溶融金属を底部に押し付けて金属蒸気や作動媒体ガスなどのガスから分離するために、底部よりも上部で遠心力が大きくなるように、入口から出口に向かって先細りにすることができる。その代わりに、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、液体と気体の種を分離するための遠心力を生成するために、戻り溶融金属の流れ方向に垂直な軸を中心に回転する遠心テーブルに取り付けることができる。
一実施例において、凝縮金属蒸気は、２つの独立したリターン・リザーバー３１１に流れ込み、各戻りＥＭポンプ３１２は、溶融金属を対応するリザーバ５ｃに圧送する。一実施例において、２つのリターン・リザーバー３１１及びＥＭポンプリザーバ５ｃの少なくとも一方は、入口ライザー５ｑａなどの開示の１つなどのレベル制御システムを備える。一実施例において、戻り溶融金属は、リターン・リザーバー内のレベルに応じてより高い又はより低い速度でリターン・リザーバー３１１に吸い込まれ、吸い込み速度は、入口ライザなどの対応するレベル制御システムによって制御される。
一実施例において、ＭＨＤ変換器３００は、誘導結合ヒーターなどの少なくとも１つのヒーターを更に備えることができる。ヒーターは、反応セル・チャンバー５ｂ３１、ＭＨＤノズルセクション３０７、ＭＨＤ発生器セクション３０８、ＭＨＤ凝縮セクション３０９、リターン導管３１０、リターン・リザーバー３１１、戻りＥＭポンプ３１２、そして戻りＥＭポンプ・チューブ３１３、の少なくとも１つなどのＭＨＤ作動媒体と接触しているコンポーネントを予熱してもよい。加熱器は、加熱器を係合及び格納するための少なくとも１つのアクチュエータを備えてもよい。ヒーターは、複数のコイル及びコイルセクションのうちの少なくとも１つを備えてもよい。コイルは、当技術分野で知られているものを含むことができる。コイルセクションは、本開示の１つなどの少なくとも１つの分割コイルを備えてもよい。一実施例において、ＭＨＤコンバータは、熱交換器３１６などの少なくとも１つの冷却システムを備えてもよい。ＭＨＤ変換器は、チャンバー５ｂ３１、ＭＨＤノズルセクション３０７、ＭＨＤマグネット３０６、ＭＨＤ電極３０４、ＭＨＤジェネレーターセクション３０８、ＭＨＤ凝縮セクション３０９、リターン導管３１０、リターン・リザーバー３１１、リターンＥＭポンプ３１２、及び戻りＥＭポンプ・チューブ３１３の群の少なくとも１つのようなＭＨＤコンポーネント及び少なくとも１つセルのための冷却器を備えてもよい。冷却器は、チャンバ５ｂ３１、ＭＨＤノズルセクション３０７、ＭＨＤ発生器セクション３０８、及びＭＨＤ凝縮セクション３０９のうちの少なくとも１つから失われた熱など、ＭＨＤ流路から失われた熱を除去することができる。冷却器は、リターン導管３１０、リターン・リザーバー３１１、戻りＥＭポンプ３１２、及び戻りＥＭポンプ・チューブ３１３のうちの少なくとも１つなどのＭＨＤ作動媒体戻りシステムから熱を除去することができる。冷却器は、周囲の大気への熱を拒否する放射熱交換器を備えてもよい。
一実施例において、冷却器は、凝縮部３０９からリザーバ５ｃ、反応セル・チャンバー５ｂ３１、ノズル３０７、及びＭＨＤチャネル３０８の少なくとも１つにエネルギーを伝達する再循環器又は復熱器を備えてもよい。熱などの伝達されるエネルギーは、蒸発した金属、気化した金属、動的エアロゾル、及び希ガスなどのガスの少なくとも１つを含むものなど、作動媒体の残りの熱的エネルギー、圧力エネルギー、及び蒸発熱の少なくとも１つからのものを含んでもよい。ヒートパイプは、数十度の温度降下でメートルの距離にわたって最大２０ ＭＷ ／ ｍ２などの大きな熱流束を伝達できる受動的な２相デバイスである。したがって、少量の作動流体のみを使用して、材料の熱応力を劇的に低減する。ナトリウム及びリチウムヒートパイプは、大きな熱煙道を移動でき、軸方向に沿ってほぼ等温のままである。リチウムヒートパイプは、最大２００ ＭＷ ／ ｍ２を転送できる。一実施例において、Ｗなどの高融点金属に入れられたナトリウム又はリチウムなどの液体アルカリ金属などの溶融金属などのヒートパイプは、凝縮器３０９から熱を伝達し、それを反応セル・チャンバー５ｂ３１又はノズル３０７に再循環させる。一実施例において、少なくとも１つのヒートパイプは、銀の蒸発熱を回収し、回収された熱電力がＭＨＤチャネル３０８への電力入力の一部となるように再循環する。
一実施例において、ＭＨＤコンバータを含むものようなＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）のコンポーネントの少なくとも１つは、ＭＨＤリターン導管３１０、ＭＨＤリターン・リザーバー３１１、ＭＨＤリターンＥＭポンプ３１２、及びＭＨＤリターンＥＭチューブのようなＭＨＤ溶融金属リターンシステム、反応セル・チャンバー５ｂ３１、リザーバー５ｃ、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、のようなＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）のコンポーネントへと誘導結合ヒーターのようなヒーターから熱を移動すること、及び、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー発生器の一部から別の部分へ熱を移動することの少なくとも１つのために、ヒートパイプを含んでもよい。その代わりに、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）又は少なくとも１つの構成要素は、当技術分野で公知のものなどのオーブン内で加熱されてもよい。一実施例において、少なくとも動作の開始のために、少なくとも１つのＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）コンポーネントを加熱することができる。ヒーターは、抵抗ヒーター又は誘導結合ヒーターであってもよい。一実施例において、ハイドリノ反応の熱は、１つのＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）コンポーネントで加熱する場合がある。典型的な実施例において、誘導結合ヒーターなどのヒーターは、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、リザーバ５ｃ、及び少なくとも反応セル・チャンバー５ｂ３１の底部を加熱する。少なくとも１つの他のコンポーネントは、ＭＨＤリターン導管３１０、ＭＨＤリターン・リザーバー３１１、ＭＨＤリターンＥＭポンプ３１２、及びＭＨＤリターンＥＭチューブのようなＭＨＤ溶融金属リターンシステム、ＭＨＤ凝縮セクション３０９、ＭＨＤチャネル３０８、ＭＨＤノズル３０７、反応セル・チャンバー５ｂ３１のトップ、の少なくとも１つのようなハイドリノ反応の熱放出によって加熱されるかもしれない。一実施形態では、ＭＨＤリターン導管３１０、ＭＨＤリターン・リザーバー３１１、ＭＨＤ戻りＥＭポンプ３１２などのＭＨＤ溶融金属戻りシステム、およびＭＨＤ戻りＥＭチューブは、高温の溶融金属または約１０００℃から７０００℃、１１００℃から６０００℃、１１００℃から５０００℃、１１００℃から４０００℃、１１００℃から３０００℃、１１００℃から２３００℃、１１００ ℃から２０００℃、１１００℃から１８００℃、および１１００℃から１５００℃の少なくとも１つの範囲の温度を有する溶融銀または蒸気などの金属蒸気で加熱する。高温の溶融金属又は金属蒸気は、ＭＨＤの電気への変換をバイパス又は無効にして、ＭＨＤコンポーネントに流れさせることができる。無効化は、電界を除去するか、電極を電気的に短絡することで実現できる。
一実施例において、熱損失を防ぐために、セル及びＭＨＤコンバータの少なくとも１つのコンポーネントを絶縁することができる。チャンバ５ｂ３１、ＭＨＤノズルセクション３０７、ＭＨＤ発生器セクション３０８、ＭＨＤ凝縮セクション３０９、リターン導管３１０、リターン・リザーバー３１１、戻りＥＭポンプ３１２、及び戻りＥＭポンプ・チューブ３１３のグループの少なくとも１つは絶縁されてもよい。断熱材から失われた熱は、対応するクーラー又は熱交換器で放散される場合がある。一実施例において、銀などの作動流体は冷却剤として機能し得る。ＥＭポンプ噴射速度は、銀を提供して熱を吸収し、少なくとも１つのセル又はＭＨＤノズル３０７などのＭＨＤコンポーネントを冷却するために増加され得る。銀の蒸発により、ノズルＭＨＤ ３０７が冷却される場合がある。再循環器又は復熱器は、冷却に使用される作動媒体を備えてもよい。典型的な実施例において、冷却されるコンポーネント上に銀がポンプで送られ、冷却を提供しながら熱を回収するために反応セル・チャンバー及びＭＨＤコンバータに噴射される。
リザーバ５ｃ、反応セル・チャンバー５ｂ３１、及びＭＨＤコンバータ３０７及び３０８の高圧部分などの少なくとも高圧構成要素は、ハウジング５ｂ３ａ及び５ｂ３ｂを含む圧力チャンバ５ｂ３ａ１内に維持されてもよい。圧力チャンバ５ｂ３ａ１は、高内部反応チャンバ５ｂ３１とＭＨＤノズル３０７およびＭＨＤ発生器チャネル３０８の少なくとも一部を少なくとも釣り合わせるための圧力に維持されてもよい。圧力バランスは、リザーバー５ｃとＥＭポンプアセンブリ５ｋｋとの間のような発生器構成要素の接合部の歪みを低減し得る。高圧槽５ｂ３ａは、反応セル・チャンバー５ｂ３１、リザーバ５ｃ、及びＭＨＤ拡張チャネル３０８のうちの少なくとも１つなどの高圧構成要素を選択的に収容してもよい。他のセルコンポーネントは、低圧槽又はハウジングに収容されてもよい。
Ｈ２Ｏ、Ｈ２、ＣＯ２、及びＣＯの少なくとも１つなどのハイドリノ反応物のソースは、セル・チャンバー５ｂ３１、リザーバー５ｃ、ＭＨＤ拡張チャネル３０８、及び ＭＨＤ凝縮セクション３０９である。ハイドリノ反応ガスは、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、ＭＨＤ膨張チャネル３０８、ＭＨＤ凝縮セクション３０９、ＭＨＤリターン導管３１０、リターン・リザーバー３１１、 ＭＨＤリターンポンプ３１２、ＭＨＤリターンＥＭポンプ・チューブ３１３などを介して、少なくとも１つの場所で溶融金属ストリームに導入できる。マスフローコントローラーなどのガス噴射器は、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、ＭＨＤリターンポンプ３１２、及びＭＨＤリターンＥＭポンプ・チューブ３１３の少なくとも１つなどを介して、ＭＨＤコンバーターの高圧側に高圧で噴射できる場合がある。ガス噴射器は、ＭＨＤ凝縮セクション３０９、ＭＨＤリターン導管３１０、及びリターン・リザーバー３１１などの少なくとも１つの位置など、ＭＨＤコンバーターの低圧側に低圧でハイドリノ反応物を噴射することができてもよい。一実施例において、圧力制御器及び逆流逆止弁を更に備えて、溶融金属がマスフローコントローラーなどの水供給器に逆流することを提示することができる流量制御装置によって、水及び水蒸気の少なくとも一方をＥＭポンプ・チューブ５ｋ４を通して噴射することができる。水は、セラミック又は炭素膜などの選択的透過性膜を通して噴射することができる。一実施例において、コンバータは、ハイドリノ反応物噴射器が、送達部位の動作圧力での浸透又は噴射などの手段の少なくとも１つによって反応物を供給することができるＰＶコンバータを備えてもよい。別の実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、水素ガス源と酸素ガス源を更に備え、２つのガスが組み合わされて反応セル・チャンバー５ｂ３１内に水蒸気を提供してもよい。水素源及び酸素源はそれぞれ、対応するタンク、ガスを反応セル・チャンバー５ｂ３１に直接又は間接的に流すライン、流量調整器、流量制御器、コンピューター、流量センサー、少なくとも１つのバルブ、の少なくとも１つを備えてもよい。後者の場合、ガスは、ＥＭポンプ５ｋａ、リザーバー５ｃ、ノズル３０７、ＭＨＤチャネル３０８、及び、リターンライン３１０ａ、導管３１３ａ、及びポンプ３１２ａのような他のＭＨＤコンバーターの少なくとも１つなど、反応セル・チャンバー５ｂ３１とのガス連続性でチャンバーに流入してもよい。一実施例において、Ｈ２及びＯ２の少なくとも一方をＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１の噴射セクションに噴射することができる。Ｏ２とＨ２は、デュアルＥＭポンプ噴射器の個別のＥＭポンプ・チューブから噴射できる。その代わりに、酸素及び水素の少なくとも一方などのガスを、ＭＨＤチャネル３０８又はＭＨＤ凝縮セクション３０９などの銀蒸気圧がより低い領域の噴射器を介してセル内部に追加してもよい。水素及び酸素の少なくとも一方は、ナノ多孔質セラミック膜などのセラミック膜などの選択膜を通して噴射されてもよい。酸素は、Ｂｉ２６Ｍｏ１０Ｏ６９でコーティングされて酸素透過速度を高めることができるＢａＣｏ０．７Ｆｅ０．２Ｎｂ０．１Ｏ３−δ（ＢＣＦＮ）酸素透過性膜などの開示の１つなどの酸素透過性膜を通して供給されてもよい。水素は、パラジウム−銀合金膜などの水素透過膜を通して供給されてもよい。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、高圧電解槽などの電解槽を備えてもよい。電解槽は、プロトン交換膜を備えてもよく、その場合、純水素がカソード区画によって供給されてもよい。アノードコンパートメントから純酸素を供給することができる。一実施例において、ＥＭポンプ部分は、非酸化コーティング又は酸化保護コーティングでコーティングされ、水素および酸素は、２つのマス・フロー・コントローラーを使用して制御された条件下で分離して噴射されるが、ここで、そのフローは、対応するガスセンサーによって感知されるセル濃度に基づいて制御されるかもしれない。
リザーバ５ーｃ、反応セル・チャンバー５ｂ３１、ノズル３０７、ＭＨＤチャネル３０８、ＭＨＤ凝縮セクション３０９、及び、如何なるリターンライン３１０ａ、導管（コンジット）３１３ａ、及びポンプ３１２ａのような他のＭＨＤコンバーターコンポーネント、のような内部コンポーネントを含むＭＨＤコンバーター及びＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の少なくとも１つは、ガス封止ハウジング又はチャンバーに収容されるが、ここで、チャンバー内のガスは、ガスに対して透過性の及び銀蒸気に対して非透過性の膜を超えた拡散によって、内部セルのガスと平衡する。ガス選択性膜は、本開示の１つのような半透性セラミックを含んでもよい。セルガスは、水素、酸素、及びアルゴン又はヘリウムなどの希ガスのうちの少なくとも１つを含んでもよい。外側ハウジングは、各ガス用の圧力センサーを備えてもよい。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、各ガスのソースとコントローラーを備えている場合がある。アルゴンなどの希ガス源はタンクを備えていてもよい。水素及び酸素の少なくとも一方の供給源は、高圧電解槽などの電解槽を含んでもよい。ガス制御装置は、流量制御装置、ガス調整装置、及びコンピュータのうちの少なくとも１つを備えてもよい。ハウジング内のガス圧を制御して、リザーバー、反応セル・チャンバー、ＭＨＤコンバーターコンポーネントなどのセル内部の各ガスのガス圧を制御できる。各ガスの圧力は、約０．１Ｔｏｒｒから２０ａｔｍの範囲であってもよい。図２Ｉ１７９−２Ｉ１９５において示される典型的な実施例において、真っ直ぐなＭＨＤチャネル３０８及びＭＨＤ凝縮セクション３０９は、ガスハウジング３０９ｂ、圧力計３０９ｃ、並びに、ガス入口ライン、ガス出口ライン、及びフランジを含むガス供給及び排気アセンブリ３０９ｅを含むが、ここで、気体透過膜３０９ｄは、ＭＨＤ凝縮セクション３０９の壁内に取り付けることができる。マウントは、焼結接合部、金属化セラミック接合部、ろう付け接合部、又は本開示の他のものを備えてもよい。ガスハウジング３０９ｂは、アクセスポートを更に備えてもよい。ガスハウジング３０９ｂは、ＳＳ ６２５などの耐酸化性金属などの金属、又はモリブデンなどの適切なＣＴＥの金属上のイリジウムコーティングなどの金属上の耐酸化性コーティングを含むことができる。その代わりに、ガスハウジング３０９ｂは、ジルコニア、アルミナ、マグネシア、ハフニア、石英、又は本開示の別のものなどの金属酸化物セラミックなどのセラミックを含んでもよい。ＭＨＤリターン導管３１０のような金属ガスハウジング３０９ｂを通るセラミック貫通部を冷却することができる。貫通部は、シール温度が金属の炭化温度及びセラミックの炭素還元温度よりも低いカーボンシールを含んでもよい。高温の溶融金属を冷却するために、シールを取り外すことができる。シールは、受動又は強制空冷又は水冷などの冷却を含んでもよい。
典型的な実施例において、
誘導結合ヒーターアンテナ５ｆは、１つのコイル、図２Ｉ１７８−２Ｉ１７９に示される３つの別個のコイル、図２Ｉ１８２−２Ｉ１８３に示される３つの連続コイル、２つの分離コイル、又は図２Ｉ１８０−２Ｉ１８１に示される２つの連続コイルを備えてもよい。典型的な誘導結合ヒーターアンテナ５ｆは、上部楕円コイルと下部ＥＭポンプ・チューブ・パンケーキコイルとを含み、これは、連続的な周方向電流方向（図２Ｉ１８０〜２Ｉ１８１）を有する同心ボックスを含み得る螺旋コイルを含み得る。反応セル・チャンバー５ｂ３１及びＭＨＤノズル３０７は、図２１Ｉ１６２−２Ｉ１９５に示されるように、平面、多角形、長方形、円筒形、球形、又は他の所望の形状を備えてもよい。誘導結合ヒーターアンテナ５ｆは、図２Ｉ１８２〜２Ｉ１８３に示すように、各リザーバ５ｃの周囲にある２つの螺旋とＥＭポンプ・チューブに平行なパンケーキコイルとを含む３つの回転の連続セットを含むことができる。リザーバーの周りの対向する螺旋の巻きは、２つのコイルの磁場を強化するために電流が同じ方向になるように、又は螺旋間の空間で相殺するために反対方向に巻かれてもよい。誘導結合ヒータアンテナ５ｆは、ＥＭポンプ５ｋｋ、リザーバ５ｃ、反応セル・チャンバー５ｂ３１の壁、及び誘導点火システムのヨークのうちの少なくとも１つなどの少なくとも１つの構成要素を冷却するのに更に役立ち得る。少なくとも１つの冷却された構成要素は、窒化ケイ素、石英、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、又はハフニアなどの開示の１つのようなセラミックを含み得る。
ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ＭＨＤ拡張チャネルの端からリザーバー５ｃへの１つのＭＨＤ作動媒体リターン導管を備えていてもよく、ここで、リザーバー５ｃは、より高い反応セル・チャンバー５ｂ３１圧力からリザーバー内のより低い圧力を隔離する密閉トップカバーを備えていてもよい。ＥＭポンプ噴射器セクション５ｋ６１及びノズル５ｑは、カバーを貫通して、銀などの溶融金属を反応セル・チャンバー５ｂ３１に噴射してもよい。貫通部は、圧縮シール、スリップナット、ガスケットろう付け、又はスタッフィングボックスシールなどの本開示のシールを含み得る。リザーバは、リザーバ５ｃ内の溶融金属レベルを制御するための入口ライザーチューブ５ｑａを備えてもよい。戻り溶融金属流を受け取る覆われたリザーバ及びＥＭポンプアセンブリ５ｋｋは、二重（デュアル）溶融金属噴射器システムの第１の噴射器を備えてもよい。第２のリザーバ及びＥＭポンプアセンブリを備える第２の噴射器は、第１の噴射器から間接的に逆流を受ける開放リザーバを備えてもよい。第２の噴射器は正極を備えてもよい。第２の噴射器は、リザーバ内の溶融金属レベルの下に沈められた状態に維持されてもよい。対応する入口ライザーチューブ５ｑａは、水没を制御できる。
ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ＭＨＤ発生器チャネル３０８の端部から溶融金属噴射器システムの少なくとも１つのリザーバ５ｃまでの少なくとも１つのガス状金属リターン導管３１０を含むことができる。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ＭＨＤ発生器チャネル３０８の端部から二重（デュアル）溶融金属噴射器システムの２つの対応するリザーバ５ｃまでの２つのリターン導管３１０を含むことができる。各リザーバー５ｃは、リザーバー５ｃ内のより低い圧力をより高い反応セル・チャンバー５ｂ３１の圧力から隔離する密封された上部カバーを備えてもよい。ＥＭポンプ噴射器セクション５ｋａ及び５ｋ６１並びにノズル５ｑは、リザーバ上部カバーを貫通して、銀などの溶融金属を反応セル・チャンバー５ｂ３１に噴射することができる。貫通部は、圧縮シール、スリップナット、ガスケット、ろう付け、又はスタッフィングボックスシールなどの本開示のシールを含み得る。各リザーバー５ｃは、リザーバー５ｃ内の溶融金属レベルを制御するための入口ライザーチューブ５ｑａを備えていてもよい。反応セル・チャンバー５ｂ３１の温度は、反応セル・チャンバーに噴射された液体金属が気化されてリターン導管３１０を通って戻されるように、溶融金属の沸点より高くてもよい。
ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ＭＨＤ凝縮器チャネル３０９の端部から溶融金属噴射器システムの少なくとも１つのリザーバ５ｃへの少なくとも１つのＭＨＤ作動媒体リターン導管３１０を含むことができる。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ＭＨＤ凝縮器チャネル３０９の端部から二重（デュアル）溶融金属噴射器システムの２つの対応するリザーバ５ｃへの２つのＭＨＤ作動媒体リターン導管３１０を含むことができる。各リザーバー５ｃは、リザーバー５ｃ内のより低い圧力をより高い反応セル・チャンバー５ｂ３１の圧力から隔離する密封された上部カバーを備えてもよい。ＥＭポンプ噴射器セクション５ｋａ及び５ｋ６１並びにノズル５ｑは、リザーバ上部カバーを貫通して、銀などの溶融金属を反応セル・チャンバー５ｂ３１に噴射することができる。貫通部は、圧縮シール、スリップナット、ガスケット、ろう付け、又はスタッフィングボックスシールなどの本開示のシールを含み得る。各リザーバー５ｃは、リザーバー５ｃ内の溶融金属レベルを制御するための入口ライザーチューブ５ｑａを備えていてもよい。反応セル室５ｂ３１の温度は、溶融金属の沸点より高くてもよい。反応セル・チャンバーに噴射された液体金属が蒸発するように、蒸気はＭＨＤノズルセクション３０７を介して加速され、蒸気の運動エネルギーは、発生器チャネル３０８で電気に変換される。蒸気はＭＨＤ凝縮器セクション３０９で凝縮され、溶融金属はリターン導管３１０を通って戻される。
ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、少なくとも１つのＭＨＤ作動媒体リターン導管３１０、１つのリターン・リザーバー３１１、及び対応するポンプ３１２を備えてもよい。ポンプ３１２は、電磁（ＥＭ）ポンプを備えてもよい。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、二重（デュアル）溶融金属導管３１０を備えてもよい。 リターン・リザーバー３１１及び対応するＥＭポンプ３１２を戻す。対応する入口ライザー管５ｑａは、各リターン・リザーバー３１１内の溶融金属レベルを制御してもよい。戻りＥＭポンプ３１２は、ＭＨＤ作動媒体をＭＨＤ凝縮器チャネル３０９の端部からリターン・リザーバー３１１へ、次いで対応する噴射器リザーバー５ｃへポンピングすることができる。別の実施例において、溶融金属の戻り流は、リターン導管３１０を通って直接対応する戻りＥＭポンプ３１２に至り、次いで対応する噴射器リザーバ５ｃに至る。一実施例において、銀などのＭＨＤ作動媒体を約１０気圧などの圧力勾配に対して圧送して、噴射、点火、膨張、及び戻り流を含む溶融金属流回路を完成させる。高圧を達成するために、ＥＭポンプは一連のステージで構成される。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、それぞれがＥＭポンプ噴射器５ｋａ及び５ｋ６１を含む一対のリザーバ５ｃを含むデュアル溶融金属噴射器システムを含み、対応するリザーバ５ｃ内の溶融金属レベルを制御するための入口ライザチューブ５ｑａを含む。戻りの流れは、対応するＥＭポンプアセンブリ５ｋｋのベース５ｋｋ１に入る場合がある。
一実施例において、ノズルの入口、ノズル、ノズルの出口、ＭＨＤチャネルの所望の部分など、ＭＨＤコンポーネントのａｔ位置を含む少なくとも１つの位置での作動媒体の速度が十分に高い場合がある。そのため、金属蒸気の飽和条件が満たされている場合でも、衝撃凝縮などの凝縮は発生しない。結露時間に比べて通過時間が短いため、結露が発生しない場合がある。凝縮速度は、プラズマ圧力、プラズマ温度、ジェット速度、作動媒体組成、及び磁場強度を制御することにより変更又は選択することができる。銀蒸気などの金属蒸気は、高い表面積を有する凝縮器３０９上で凝縮し、回収された液体銀はリターン導管とＥＭポンプシステムを通して戻される。一実施例において、衝撃凝縮を回避するノズル内の短い通過時間を利用して、さもなければ衝撃凝縮をもたらすであろうＭＨＤチャネル３０７における好ましいＭＨＤ変換条件の生成を可能にする。
一実施例において、ＭＨＤチャネルは、運動エネルギー流を駆動する圧力勾配に変換された熱勾配で電力変換を連続的に引き出すためのフレアＭＨＤチャネルを含むので、ＭＨＤ拡張または発生器チャネルとしても知られている。銀の凝縮による熱は、ＭＨＤチャンネル内の圧力勾配又は質量流量に寄与する可能性がある。銀の凝縮によって放出される蒸発熱は、ジェットエンジンのアフターバーナーの機能を果たし、より高速の流れを作り出すことができる。典型的な実施例において、銀の蒸発熱は、ジェットアフターバーナーにおける燃焼の機能を果たして、銀ジェット流の速度を増加させるか、又は寄与する。一実施例において、銀蒸気の凝縮によって放出される蒸発熱は、凝縮がない場合の圧力を上回る圧力を増加させる。ＭＨＤチャネルは、圧力を有向流又は運動エネルギーに変換するフレア又はノズル形状などの形状を含むことができ、運動エネルギーはＭＨＤ変換器によって電気に変換される。ＭＨＤ磁石３０６によって提供される磁場は、銀蒸気が凝縮して対応する導電率の変化を伴う場合にプラズマの失速を防ぐように調整することができる。一実施例において、ＭＨＤチャネル３０８の壁は高温に維持され、対応する質量及び運動エネルギー損失を伴う壁上の金属蒸気の凝縮を防止する。高い電極温度は、より高温のプラズマと比較して導電性が低い、又は絶縁境界層が大きい冷却電極の反対の場合に発生する可能性があるプラズマアーク放電から保護することもできる。
ＭＨＤチャネル３０８は、反応セル・チャンバー５ｂ３１からＭＨＤチャネルの壁に熱を伝達することにより、所望の高温に維持され得る。ＭＨＤ変換器は、反応セル・チャンバーからＭＨＤチャネルの壁に熱を伝達する熱交換器を備えてもよい。熱交換器は、反応セル・チャンバーからＭＨＤチャネルの壁に熱を伝導する熱伝達ブロックを備えるものなどの伝導性又は対流性熱交換器を備えてもよい。熱交換器は、放射熱交換器を備えてもよい。ここで、反応セル・チャンバーの少なくとも一部の外壁は、電力を放出する黒体放射体を備え、ＭＨＤチャネルの壁の少なくとも一部は、黒体放射を吸収する黒体放射体を備えてもよい。熱交換器は、圧送され得る冷却剤を含み得る。ポンプは、冷却剤が溶融金属であるＥＭポンプを備えてもよい。別の実施例において、ハイドリノ反応は、ＭＨＤチャネル３０８内で更に伝播及び維持され、ＭＨＤチャネル壁温度をチャネル内を流れる金属蒸気の凝縮温度より高く維持する。ハイドリノ反応は、ＨやＨＯＨ触媒などの反応物又はそのソースを供給することで維持できる。ハイドリノ反応速度をサポートし加速する導電性により、電極で反応を選択的に維持できる。ＭＨＤ変換器は、ＭＨＤチャネル壁温度を記録する少なくとも１つの温度センサと、熱交換器などの熱伝達手段及びハイドリノ反応速度の少なくとも１つを制御して所望のＭＨＤチャネル壁温度を維持するコントローラとを備えてもよい。ハイドリノ反応速度は、ＭＨＤチャネルへのハイドリノ反応物の流れを制御する手段などの開示により制御され得る。
別の実施例において、プラズマ、金属蒸気、及び凝縮した金属蒸気の少なくとも１つはチャネルに閉じ込められ、電界及び磁界の少なくとも一方の源を含むチャネル閉じ込め手段によってＭＨＤ壁に集まるのを防ぐ。閉じ込め手段は、磁気ボトルなどの磁気閉じ込め手段を備えてもよい。閉じ込め手段は、ＲＦ場などの誘導結合場を備えてもよい。ＭＨＤ変換器は、閉じ込めを達成するために、ＲＦ電源、少なくとも１つのアンテナ、静電電極及び電源、及び少なくとも１つの静磁場源のうちの少なくとも１つを備えてもよい。
一実施例において、作動媒体は、ＭＨＤチャンネル３０８に気化した金属を含む作動媒体の圧力と温度は、ＭＨＤチャンネルに沿った金属蒸気の凝縮によって放出される熱によって増加するＭＨＤが電気に変換されるために運動エネルギーが失われるためである。銀の凝縮からのエネルギーは、ＭＨＤチャネル内の作動媒体の圧力、温度、速度、及び運動エネルギーの少なくとも１つを増加させる可能性がある。流速は、ベンチュリ効果又はベルヌーイの原理を活用するチャネルジオメトリによって増加する場合がある。一実施例において、流動する液体銀は、蒸気をアスピレーター媒体として機能させて、蒸気をＭＨＤチャネルに流すことができる。
一実施例において、ＭＨＤチャネル３０８の直径及び体積の少なくとも一方は、ノズル３０７出口からＭＨＤチャネル３０８出口までのＭＨＤチャネルの流れ軸又はｚ軸に沿った距離の関数として減少する。ＭＨＤチャネル３０８は、ｚ軸のみを収束させるチャネルを備えてもよい。別の実施例において、ｚ軸に沿ったチャネルサイズは、従来のシードガスＭＨＤ作動媒体コンバータのチャネルサイズと同じままであるか、それよりも発散が少ない。銀が凝縮して熱を放出し、エネルギーのあるプラズマを維持するときに、チャネルの体積を減らして、ｚ軸に沿った圧力と速度を維持することができる。凝縮銀蒸気から放出される蒸発熱（２５４ ｋＪ ／モル）がｚ軸に沿ったプラズマ流で放出されると、作動媒体の温度と圧力が上昇し、チャネルのｚ軸に沿った任意の位置の非凝縮銀の流量が増加する可能性がある。流速の増加は、ベンチュリ効果又はベルヌーイ原理によって引き起こされる可能性がある。磁束は、チャンネルに沿って、所望の圧力、温度、速度、パワー、及びエネルギー在庫（インベントリ）を維持するため、ｚ軸位置の関数として、ＭＨＤパワーを抽出するため、ＭＨＤチャネルのフロー軸（ｚ軸）に沿って永続的又は動的に変化するかもしれないが、ここで、ｚ軸に沿った距離の関数としてのチャネルサイズは、電気として蒸発金属からの蒸気の熱のエネルギーの抽出を少なくとも部分的に達成するため、ｚ軸磁束変化に適合されるかもしれない。プラズマガス流は、凝縮した銀蒸気のキャリアガスとしても機能する。
凝縮された銀は、霧又は霧を含み得る。銀が与えられた圧力での沸点よりかなり低い温度でエアロゾルを形成する傾向があるため、霧の状態が好ましい場合がある。作動媒体は酸素と銀を含むことができ、溶融銀は、所定の圧力での沸点より十分に低い温度で酸素の存在下でエアロゾルを形成する傾向があり、銀は大量の酸素を吸収する可能性がある。作動媒体は、凝縮銀のエアロゾルを形成するための銀蒸気などの金属蒸気に加えて、窒素、酸素、水蒸気などのエアロゾル化ガス、又はアルゴンなどの希ガスを含んでもよい。一実施例において、反応セル・チャンバー及びＭＨＤチャネル全体にわたるエアロゾル化ガスの圧力は、動作条件下でその定常状態分布に維持され得る。ＭＨＤ変換器は、エアロゾル化ガスのタンクなどのエアロゾル化ガスの供給、ポンプ、及び１つ以上の位置でエアロゾル化ガス圧力を選択的に測定する少なくとも１つのゲージを更に備えてもよい。エアロゾル化ガスの在庫は、ポンプとエアロゾル化ガス供給を使用してエアロゾル化ガスを追加又は除去することにより、所望のレベルに維持することができる。典型的な実施例において、液体銀は融点以上の温度で霧又はエアロゾルを形成する。そのため、ＭＨＤチャネル３０８のアルゴンなどの一定の大気圧エアロゾル化ガスにより、銀蒸気が液体に移行し、プラズマ流とともに運ばれ、ＭＨＤ凝縮器（コンデンサー）３０９で凝集するエアロゾルの形で発生する。一実施例において、凝縮蒸気の速度は、凝縮液に保存される。蒸発熱の放出により、凝縮液の速度が増加する場合がある。ＭＨＤチャネルは、蒸発熱を凝縮物の運動エネルギーに変換する形状を備えてもよい。一実施例において、チャネルは、蒸発熱を凝縮物の運動エネルギーに変換するために狭くすることができる。別の実施例において、気化熱はチャネル圧力を増加させ、圧力はノズルによって運動エネルギーに変換され得る。一実施例において、銅又は銀−銅合金が銀に取って代わり得る。一実施例において、金属エアロゾルの供給源として機能する溶融金属は、銀、銅、及び銀銅合金の少なくとも１つを含む。エアロゾルは、酸素、水蒸気、及びアルゴンなどの希ガスのうちの少なくとも１つなどのガスの存在下で形成され得る。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、銀エアロゾルなどの溶融金属エアロゾルを形成するために、溶融銀と接触するセル・ガスの流れを維持する手段を備える。ガス流は、強制ガス流及び対流ガス流の少なくとも一方を含んでもよい。一実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１及びリザーバ５ｃの少なくとも１つは、セルガスの循環を引き起こしてガス流を増加させる少なくとも１つのバッフルを備えてもよい。流れは、熱勾配及びプラズマ反応からの圧力の少なくとも一方によって引き起こされるものなど、対流及び圧力勾配の少なくとも一方によって駆動されてもよい。ガスは、希ガス、酸素、水蒸気、Ｈ２、及びＯ２の少なくとも１つを含んでもよい。ガス流を維持する手段は、ＭＨＤガスポンプ又はコンプレッサー３１２ａなどのガスポンプ又はコンプレッサー、ＭＨＤコンバーター、及びＥＭポンプ溶融金属噴射器及びハイドリノプラズマ反応の少なくとも１つによって引き起こされる乱流のうちの少なくとも１つを含んでもよい。そのエアロゾル生成速度を制御するために、ガス流量とガスの組成の少なくとも一方を制御してもよい。水蒸気が再循環される実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は更に、Ｈ２及びＯ２に熱化されたＨ２ＯをＨ２Ｏに再結合する再結合器、水蒸気を液体水に凝縮する凝縮器（コンデンサー）、及び、リザーバー５ｃ又は反応セル・チャンバー５ｂ３１のような少なくとも１つの内部セルコンポーネントに供給するラインに加圧水を噴射する液体水ポンプ、を備えているが、ここで、加圧水は、セル内部への噴射経路で蒸気に移行するかもしれない。再結合体は、ラネーニッケル、Ｐｄ、及びＰｔのうちの少なくとも１つを含むものなど、当技術分野で知られているものであってもよい。水蒸気は、反応セル・チャンバー５ｂ３１とリザーバ５ｃの間などの高圧コンパートメントを含むループで再循環されてもよい。
一実施例において、リザーバ５ｃ及び反応セル・チャンバー５ｂ３１の少なくとも１つは、銀蒸気を銀エアロゾルに凝縮し、銀エアロゾルを冷却するのに十分に低い温度を有するガス源を含む。活発なハイドリノ反応によって放出された熱が銀蒸気を形成する場合がある。蒸発はハイドリノ反応プラズマで発生する場合がある。ハイドリノ反応と接触する周囲ガスは、セルガスを含む。セル・ガス及びエアロゾルの少なくとも一方の一部は、ガス、エアロゾル、及びプラズマの少なくとも１つを含むリザーバ及び反応セル・チャンバーの少なくとも１つの内側の領域の熱交換器及び冷却器によって冷却され得る。セル・ガス及びエアロゾルの少なくとも一方を十分に冷却して、銀蒸気をエアロゾルに凝縮し、エアロゾルを冷却することの少なくとも一方を行うことができる。冷却セルのガス−エアロゾル−蒸気混合物の蒸気凝縮速度と温度と圧力の少なくとも一方は、冷却中の熱伝達と冷却セルのガスとエアロゾルの温度と圧力の少なくとも一方を制御することにより制御できる。
流路に沿った質量損失を回避するための実施例において、蒸気が凝縮するにつれて銀蒸気が霧にされる。チャネルに沿って電気運動エネルギーを失うモル分率は霧を形成し、対応する蒸発熱が対応するエアロゾル粒子に運動エネルギーを与えて、失われた質量の一定の初期速度を維持する。チャネルは、残りのガス原子とともに流れるエアロゾル粒子への部分的な原子凝集により、減少した粒子数で速度を維持するためにまっすぐに収束する場合がある。一実施例において、ＭＨＤチャネル３０８の壁は、銀の融点よりも高いなどの温度に維持されて、霧形成を支援することにより凝縮液の凝縮を回避することができる。
一実施例において、銀プラズマジェットが接触するＭＨＤチャネル構成要素及び表面は、銀液体による濡れに抵抗する材料を含むことができる。ＭＨＤチャネル壁３０８及びＭＨＤ電極３０４の少なくとも一方は、濡れに抵抗する表面を備えてもよい。
エアロゾル粒子は帯電して収集されてもよい。収集は、ＭＨＤチャネルの最後に発生する場合がある。エアロゾル粒子は、静電沈殿又はエレクトロスプレー沈殿によって除去できる。一実施例において、ＭＨＤコンバータは、少なくとも１つの粒子荷電電極などのエアロゾル粒子荷電手段と、高電圧源などの電気的パワーサプライと、及び、荷電粒子を収集するため、電気的にバイアスされる少なくとも１つの電極などの荷電粒子コレクタを備えてもよい。荷電粒子は、印加された電界によってＭＨＤチャネルの端に収集される。
一実施例において、金属蒸気の液滴は、プラズマ流によって実行される。液滴は、ＭＨＤ電極及びＭＨＤチャネル壁のうちの少なくとも１つの表面上に薄膜を形成し得る。過剰な凝縮液は機械的にアブレーションされ、プラズマ及びマスフローとともに運ばれる。一実施例において、ファラデー電流は、凝縮銀蒸気などの凝縮金属蒸気を通過し、ＭＨＤノズル３０７からのプラズマジェットの軌道に沿って凝縮銀粒子を強制するホール電流が生成される。ホール電流により、凝縮した銀がＭＨＤチャネルから流れ出てリザーバ５ｃに戻る場合がある。金属蒸気よりも導電率が高いため、電流は優先的に凝縮銀に流れる可能性がある。別の実施例において、トランスポートは、ＭＨＤチャネルの発散及び収束の少なくとも一方によって支援され得る。一実施例において、ディスク発生器などのＭＨＤコンバータは、チャネル内の溶融金属短絡の効果が改善されるように、ＭＨＤチャネルの入口及び出口でプラズマに接触する電極を備えてもよい。
一実施例において、作動媒体は、その沸点より低い温度で昇華して、金属がＭＨＤチャネルの壁に凝縮して再循環システムに流れるのを防ぐことができる銀などの金属を含む。一実施例において、ＭＨＤチャネルの出口での圧力は、大気圧より低い圧力などの低圧に維持される。作動媒体金属蒸気がＭＨＤチャネル３０８内で凝縮しないように、ＭＨＤチャネルの出口で真空を維持することができる。真空は、ＭＨＤガスポンプ又はコンプレッサー３１２ａ（図２Ｉ６７−２Ｉ７３）によって維持される。
一実施例において、ＭＨＤチャネルは、入口セクションに発生器を、出口セクションに圧縮機を備えてもよい。コンプレッサーにより、凝縮蒸気がＭＨＤチャンネルから排出される場合がある。ＭＨＤ変換器は、電流源と、印加された磁場に対して垂直方向にＭＨＤチャネルの作動媒体に制御可能に電流を流して、凝縮した作動媒体蒸気をチャネルから流すための電流コントローラとを備えてもよい。蒸気凝縮を引き起こして蒸気の蒸発熱の放出を達成するようにチャネル条件を制御することができる。
別の実施例において、銀金属蒸気などの金属蒸気の蒸発熱は、ＭＨＤ凝縮器３０９などの熱交換器で蒸気を凝縮することにより回収することができる。凝縮は、銀などの金属の沸点より高い温度で発生する場合がある。熱は、対流、伝導、放射、又は冷却剤などの当技術分野で知られている手段によってリザーバ５ｃの一部に伝達されてもよい。熱伝達システムは、伝導によって熱を伝達するＭｏ、Ｗ、又はカーボンブロックなどの耐火性熱伝達ブロックを備えてもよい。熱により、リザーバー内の銀が蒸発する可能性がある。熱は気化熱で保存される。ハイドリノ反応は、気化した金属の圧力と温度を更に高める可能性がある。アルゴン又はヘリウムなどの希ガスなどの作動媒体添加剤を含む実施例において、ＭＨＤコンバーターは、ガスを低圧から高圧に再循環させるガスポンプ又はコンプレッサー３１２ａ（図２Ｉ６７−２Ｉ７３）を更に含む。ＭＨＤコンバーターの一部。ガスポンプ又はコンプレッサー３１２ａは、駆動モーター３１２ｂ及びブレード又は羽根３１２ｃを備えてもよい。ＭＨＤ変換器は、ＭＨＤ凝縮セクション３０９からポンプ入口へのガス通路３１０ａを含むことができるポンプ入口と、ポンプ又はコンプレッサ３１２ａから反応セル・チャンバー５ｂ３１へのガス通路３１３ａを含むことができるポンプ出口とを含むことができる。ポンプは、約１〜２気圧などの低圧から約４〜１５気圧などの高圧までガスを圧送することができる。ＭＨＤ凝縮セクション３０９からポンプ３１２ａへの入口導管３１０ａは、銀蒸気などの金属蒸気から希ガスなどのガスを分離するために、入口に選択膜又は金属凝縮器などのフィルタを備えることができる。ＭＨＤ凝縮部３０９内のバッフル３０９ａは、ＭＨＤ凝縮部３０９内で凝縮したものなどの溶融金属をＭＨＤリターン導管３１０内に導くことができる。中央のバッフルの高さ及びＭＨＤリターン導管３１０への溶融金属戻り入口の少なくとも一方は、位置にあり得る。ここで、上向きのガス圧力は、凝縮又は液体の溶融金属粒子の重力を超えて、ＭＨＤ戻り導管３１０への流れを促進する。
ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ＭＨＤ凝縮セクション３０９に配置することができ、熱交換器３１６を含むことができる定圧凝縮器などの金属蒸気凝縮器を含むことができる。作動媒体は、金属蒸気シードキャリア、又はヘリウム又はアルゴンなどの銀蒸気シード希ガスなどの作動ガスを含むことができる。凝縮器は、金属蒸気を凝縮させて、液体金属と希ガスを別々にポンプで送ってもよい。分離は、重力沈降、遠心分離、サイクロン分離、濾過、静電沈殿、及び当業者に知られている他の方法の群の方法の少なくとも１つによるものであり得る。典型的な実施例において、分離された希ガスは凝縮器の上部から除去され、分離された液体金属は凝縮器の底部から除去される。液体及び気体は、バッフル３０９ａ、フィルター、選択的透過性膜、及び気体を通すことができる液体障壁の少なくとも１つによって分離されてもよい。
コンプレッサー３１２ａは、ガスを反応セル・チャンバー５ｂ３１にポンプで送り、又は再循環させてもよい。ＥＭポンプ３１２は、液体銀を汲み上げてリザーバ５ｃに戻し、反応セル・チャンバー５ｂ３１に再噴射することができる。圧縮機３１２ａ及びＥＭポンプ３１２は、アルゴン又はヘリウムなどの作動媒体ガス及び液体銀などの液体金属をそれぞれ再加圧する。作動媒体ガスは、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、リザーバー５ｃ、ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋのベース５ｋｋ１、及び反応セル・チャンバー５ｂ３１の少なくとも１つを接続することができる導管３１３ａを通して反応セル・チャンバーに戻すことができる。その代わりに、ガスは、リザーバー５ｃ又は反応セル・チャンバー５ｂ３１への直接通路を提供するものなどの送達チューブ３１３ｂに接続された導管３１３ａを通して反応セル・チャンバー５ｂ３１に戻すことができる。ガスは、溶融金属を反応セル・チャンバーに噴射するのに役立ち得る。溶融金属は、ＥＭポンプ溶融金属噴射器を交換又は補足するために、ガス噴射に同伴される場合がある。液体および気体の銀蒸気流量などの噴射された溶融金属及び蒸気は、ガス流量、ガス圧力、ガス温度、リザーバー温度、反応セル温度、ノズル入口圧力、ＭＨＤノズル流量、ＭＨＤノズル出口圧力及びハイドリノ反応速度を制御することで制御できる。
作動媒体ガス及びリザーバ５ｃの溶融金属を通るものなどの溶融金属の少なくとも一方のためのリターン導管チューブ３１３ｂは、Ｍｏ、Ｗ、レニウム、レニウム被覆Ｍｏ又はＷ、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３のような金属酸化物のようなセラミック、及び本開示の別のものの少なくとも１つのような耐火材料を含んでよい。導管は、ＥＭポンプ・チューブ・アセンブリベース５ｋｋ１のカラー又はシートにねじ込まれる耐火材料チューブを備えてもよい。リターン導管チューブ３１３ｂの高さは、ガスを送達するのに望ましいものであり、一方、金属ポンプのような他のコンポーネントの所望の性能及びＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１及び入口ライザーチューブ５ｑａの噴射セクションによるレベル制御をそれぞれ可能にする。高さは、貯留層の溶融金属レベル程度である場合がある。
図２Ｉ７１〜２Ｉ７３に示される実施例において、ガスポンプ又は圧縮機３１２ａは、希ガス、溶融金属シード、及び銀蒸気などの溶融金属蒸気のうちの少なくとも２つなどの気体作動媒体種の混合物を圧送する。一実施例において、ガスポンプ又はコンプレッサ３１２ａは、希ガス、金属蒸気、及び液体銀などの液体溶融金属のうちの少なくとも１つなどの気体及び液体作動媒体の両方をポンプで送り得る。液体及び気体は、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、リザーバー５ｃ、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋ１のベース５ｋｋ１、及び反応セル・チャンバー５ｂ３１の少なくとも１つを接続できる導管３１３ａを通して反応セル・チャンバーに戻すことができる。その代わりに、ガスは、リザーバー５ｃ又は反応セル・チャンバー５ｂ３１への直接通路を提供するものなどの送達チューブ３１３ｂに接続された導管３１３ａを通して反応セル・チャンバー５ｂ３１に戻すことができる。
一実施例において、気体及び液体は、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６を通って流れることができる。ガスは、溶融金属を反応セル・チャンバーに噴射するのに役立ち得る。溶融金属は、噴射器チューブ５ｋ６１及びノズル５ｑを介して溶融金属を圧送するためにＥＭポンプを増強及び交換するための少なくとも１つへのガス噴射に同伴される可能性がある。噴射速度は、ガスポンプ又は圧縮機３１２ａの流量及び圧力の少なくとも一方を制御することにより、及び本開示の他の手段により制御されてもよい。リザーバ５ｃの溶融金属レベルは、レベルセンサと、一方のガスポンプ又は圧縮機３１２ａの対の他方に対する圧力及び流量の少なくとも一方を制御する本開示のコントローラによって制御することができる。
銀シード希ガスなどの作動媒体のすべてを圧送するガスポンプ又はコンプレッサーを含む実施例、及び希ガスのみを圧送するガスポンプ又はコンプレッサーを含む実施例において、圧縮は等温で動作し得る。ＭＨＤ変換器は、圧縮前及び圧縮中にガス状作動媒体を冷却するための少なくとも１つに熱交換器又は冷却器を備えてもよい。ガスポンプ又はコンプレッサーは、インタークーラーを備えてもよい。ガスポンプ又は圧縮機は、多段中間冷却器圧縮機などの複数の段を備えてもよい。冷却は、反応セル・チャンバー５ｂ３１の動作圧力に一致するようにガスを圧縮する効率を高めることができる。
戻りサイクルのポンピング段階の後、戻り気体作動媒体を加熱して圧力を上げることができる。加熱は、ＭＨＤ凝縮部３０９、又は、反応セル・チャンバー５ｂ３１、ＭＨＤノズルセクション３０７、ＭＨＤ発生器セクション３０８、ＭＨＤ凝縮セクション３０９ の群の少なくとも１つのような他のホットコンポーネント、から熱を受け取るかもしれないＭＨＤコンバーター又は再生器から熱を受け取る熱交換機で達成されるかもしれない。一実施例において、ガスポンプのパワーは、反応セル・チャンバー５ｂ３１へのガスフローとＭＨＤノズルからのガスフローにそれぞれ入口バルブと出口バルブを使用することにより、大幅に削減できるが、ここで、低圧ガスが反応セルチャンバにポンプで送られ、圧力はプラズマ反応力により１０気圧などの所望の圧力まで上昇する。結果として生じるパルスＭＨＤ電力は、安定したＤＣ又はＡＣ電力に調整される。戻りＭＨＤガス管３１３ａは、ピーク反応セル・チャンバー動作圧力よりも低い圧力のガスの流れを可能にするために開くバルブを備えてもよい。
ＭＨＤノズルセクション３０７は、反応セル・チャンバー５ｂ３１プラズマによるガス加熱に続いて高圧ガスがノズルから流出することを可能にするために開くバルブを備えてもよい。バルブは、ガスがハイドリノ反応プラズマによって高圧に加熱されるガスポンプ又はコンプレッサーによる反応セル・チャンバーへの低圧ガス噴射を促進してもよい。バルブを同期させて、プラズマ加熱により反応室の圧力を高めることができる。バルブの位相が１８０°ずれている場合がある。バルブは、回転シャッタータイプを備えてもよい。ＭＨＤノズルは、ＭＨＤノズルバルブの動作を可能にするために冷却できる。戻りガス導管３１３ａのバルブは、対応するガス送達チューブ３１３ｂ内の銀の凝縮を回避するために、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋ１のベース又はその近くにあり得る。ＭＨＤ変換器は、反応セル・チャンバー５ｂ３１の作動媒体ガス用の入口弁及び出口弁を備えるものなどのパルスパワー・システムを備えてもよい。パルス化されたＭＨＤ電力は、バッテリ又はキャパシタなどの電力貯蔵を備える機器などの電力調整機器によって一定の電力出力にレベリングされてもよい。
一実施例において、再循環される銀などの溶融金属は気体状態のままである。ここで、戻りライン３１０ａ、導管３１３ａ、及びポンプ３１２ａを含むＭＨＤ変換器の温度は、ＭＨＤシステム内の動作圧力又は銀分圧で銀の沸点を超える温度に維持される。
ポンプ３１２ａは、セラミック歯車ポンプなどの歯車ポンプ又はインペラを含むような当技術分野で知られている別の機械ポンプなどの機械ポンプを含むことができる。ポンプ３１２ａは、約９６２℃から２０００℃の温度範囲などの高温で動作し得る。ポンプは、ガスタービンで使用されるようなタービンタイプ、又は内燃機関のターボチャージャーとして使用されるタイプのタービンタイプを備えてもよい。ガスポンプ又は圧縮機３１２ａは、スクリューポンプ、軸流圧縮機、及びタービン圧縮機のうちの少なくとも１つを備えてもよい。ポンプは、容積式タイプを備えてもよい。ガスポンプ又はコンプレッサーは、ベルヌーイの法則に従って、固定された反応セルのチャンバー内の圧力に変換される高いガス速度を生成する場合がある。戻りガス導管３１３ａは、圧縮機から反応セル・チャンバー、次いでＭＨＤ変換器への流れを強制する背圧停止弁などの弁を備えてもよい。
ポンプ３１２ａの羽根又はタービンブレードなどの作動媒体によって摩耗しやすい機械部品は、それらを摩耗又は摩耗から保護するために、溶融銀などの溶融金属でコーティングされてもよい。一実施例において、ＭＨＤリターン導管３１０ａ、リターン・リザーバー３１１ａ、ベーンのような溶融金属及びリターンガスと接触するＭＨＤリターンガスポンプ又はコンプレッサー３１２ａ部品、及びＭＨＤポンプ・チューブ３１３ａ（図２Ｉ６７−２Ｉ７３）の群のコンポーネントのようなガスポンプ又はコンプレッサーを含むガス及び溶融金属リターンシステムの少なくとも１つのコンポーネントは、リターン金属がリザーバー５ｃに流れることを容易にするため、溶融金属による濡れの防止及び熱的保護の少なくとも１つの機能を実行するコーティングを含む。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の起動中、圧縮機３１２ａは、反応セル・チャンバー５ｂ３１、及び、ＭＨＤノズルセクション３０７、ＭＨＤチャネル３０８、ＭＨＤ凝縮セクション３０９、及び、ＭＨＤリターン導管３１０、戻り（リターン）リザーバー３１１、ＭＨＤ戻りＥＭポンプ３１２、及びＭＨＤ戻り（リターン）ＥＭポンプ管３１３を含むＥＭ戻り（リターン）ポンプシステムの少なくとも１つのコンポーネント、の少なくとも１つを予熱するため、ヘリウム又はアルゴンガスのような作動媒体を再循環するかもしれない。作動媒体は、ＥＭ戻りポンプシステムの少なくとも１つのコンポーネントに迂回されてもよい。アンテナ５ｆに対応するものなどの誘導結合ヒーターは、反応セル・チャンバー５ｂ３１及び少なくとも１つのＭＨＤコンポーネントの少なくとも１つの予熱を引き起こすために再循環され得る作動媒体を加熱し得る。
典型的な実施例において、ＭＨＤシステムは、銀シード又は銀銅合金シードのアルゴン又はヘリウムを含む作動媒体を含む。ここで、圧力の大部分はアルゴン又はヘリウムによるものである。銀又は銀−銅合金のモル分率は、アルゴン供給、検知、及び制御システムを使用して制御されるアルゴンガス分圧などの希ガスの増加とともに低下する。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、反応セル・チャンバー５ｂ３１用の冷却システムと、ＭＨＤノズルセクション３０７、ＭＨＤチャネル３０８、及びＭＨＤ凝縮セクション３０９のうちの少なくとも１つなどのＭＨＤ構成要素とを備えてもよい。最適な銀又は銀銅合金の在庫又は蒸気圧を決定する、反応セル・チャンバー５ｂ３１及びＭＨＤチャネルの壁温度、及び反応及びガス混合条件などの少なくとも１つのパラメータを制御することができる。一実施例において、最適な銀蒸気圧は、金属蒸気の導電率及びエネルギー在庫を最適化して、最適な電力変換密度及び効率を達成するものである。一実施例において、いくつかの金属蒸気がＭＨＤチャネル内で凝縮して熱を放出し、これが追加の運動エネルギーへの変換器であり、ＭＨＤチャネル内で電気に変換される。ポンプ又はコンプレッサー３１２ａは、銀とアルゴンの両方の機械式ポンプなどを備えてもよく、又はＭＨＤコンバーターは、ガス３１２ａと溶融金属３１２の２つのポンプタイプを備えてもよい。
一実施例において、ＭＨＤコンバータは、複数の段階で溶融金属の高速伝導流を生成するために複数のノズルを含むことができる。第１のノズルは、反応セル・チャンバー５ｂ３１に関連するノズル３０７を備えてもよい。別のノズルを凝縮セクション３０９に配置することができ、そこで、銀の凝縮から放出された熱がノズルの入口で高圧を作り出すことができる。ＭＨＤ変換器は、高速伝導流を電気に変換するために、各ノズルの下流に交差磁石及び電極を有するＭＨＤチャネルを備えてもよい。一実施例において、ＭＨＤ変換器は、ノズルの直前の位置などに複数の反応セル・チャンバー５ｂ３１を備えてもよい。
リターン・リザーバー３１１を備えない実施例においてここで、ＭＨＤチャンネル３０９の端は、黒体放射体５ｂ４１の下半球のように動作し、戻りＥＭポンプ３１２の速度は高速である（戻りレート制限ではない）。その後、銀は同じ方法で噴射容器５ｃに分配されるそれは、本開示の黒体放射体の設計と同じである。次いで、本開示の黒体放射体設計の場合のように、各噴射器５ｃの入口ライザー管５ｑａによって相対噴射速度を制御することができる。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、加速ノズル３０７のすぐ下流にＥＭポンプを備えており、凝縮した溶融金属を、オープンデュアル溶融金属噴射器システム５ｋａ及び６ｋ６１のリザーバー５ｃなどの溶融金属噴射器システムの少なくとも１つのリザーバーにポンプで戻す 。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、リターン導管３１０及び３１０ａ、リターン・リザーバー３１１及び３１１ａ、リターンＥＭポンプ３１２及びコンプレッサー３１２ａ、オープン噴射器リザーバー５ｃ、クローズ噴射器リザーバー５ｃ、オープンＥＭポンプ噴射器セクション５ｋ６１及びノズル５ｑ、及び、反応セル・チャンバー５ｂ３１及びＭＨＤコンバータ３００を通るＭＨＤ作動媒体の所望の流れ回路を達成するために当業者によって選択されるかもしれないクローズＥＭポンプ噴射器セクション５ｋ６１及びノズル５ｑ のその他の組み合わせ及び構成を含むかもしれない。一実施例において、リターン・リザーバー３１１及び噴射リザーバ５ｃの少なくとも一方などの任意のリザーバの溶融金属レベルコントローラ５ｑａは、入口ライザ管５ｑａ、別の本開示、及び当業者に知られているものの少なくとも１つを含むことができる。
一実施例において、作動媒体は、少なくとも１つの液体金属などの気相と液相の混合物、及び金属蒸気及び希ガスなどのガスの少なくとも１つなどの少なくとも１つのガスを含むことができる。典型的な作動媒体は、液体銀及び気体銀又は液体銀、気体銀、及び希ガス又は別の金属蒸気などの少なくとも１つの他のガスを含む。
一実施例において、ＭＨＤコンバータは、当技術分野で知られているような液体金属ＭＨＤ（ＬＭＭＨＤ）コンバータを含むことができる。ＬＭＭＨＤ変換器は、熱を反応セル・チャンバー５ｂ３１からＬＭＭＨＤ変換器に流す熱交換器を備えてもよい。ＭＨＤコンバータは、ランキン、ブレイトン、エリクソン、及びアラムのサイクルの少なくとも１つを活用するシステムを備えてもよい。一実施例において、作動流体の回復及び再循環ポンピングの少なくとも一方が、作動流体のより少ない膨張及びより高い熱保持の少なくとも一方で達成されるように作動媒体は高密度で構成され、希ガスと比較して高密度を保持する。作動媒体は、溶融金属と、銀及び銀蒸気などのその蒸気とを含み得る。作動媒体は、液体及び蒸気状態の少なくとも１つにある追加の金属、及び希ガス、蒸気、窒素、フレオン、窒素、及び液体金属ＭＨＤの技術分野で知られている他のガスなどの少なくとも１つを更に含むことができる（ ＬＭＭＨＤ）コンバーター。一実施例において、ＭＨＤコンバータは、ＥＭポンプ、ＭＨＤ圧縮機、及び作動媒体を再循環させる機械的圧縮機又はポンプのうちの少なくとも１つを備えてもよい。
ＭＨＤコンバータは、液体を気体と混合するためのミキサーを更に備えてもよく、混合の前に少なくとも１つの相が加熱されてもよい。その代わりに、混合相を加熱してもよい。相の混合物を含む高温作動媒体は、加熱により作動媒体内に生成された圧力により電気を生成するためにＭＨＤチャネルに流れ込む。別の実施例において、液体は、銀などの導電性マトリックスとして機能するものと、反応セル・チャンバー内での蒸発により気体作動媒体として機能する低沸点を有するものなど、複数の液体を含むことができる。金属の蒸発により、熱力学的ＭＨＤサイクルが可能になる。電力は、ＭＨＤチャネル内の２相の導電性フローで生成される。作動媒体は、熱交換器によって加熱されて圧力を生成し、チャネル内に流れを提供してもよい。反応セル・チャンバーは、熱交換器の出口に流れ、次に作動媒体に流れる熱を熱交換器の入口に提供してもよい。
一実施例において、ハイドリノプラズマ蒸気は、ミキサー内で液体銀と混合されて、二相作動媒体を形成する。加熱により、ＭＨＤチャネルを通る主に溶融した銀の高圧流が生成される。ここで、熱運動エネルギーは電気に変換され、ＭＨＤチャネルの出口にあるより低温で低圧の作動媒体は、ＭＨＤ ＥＭポンプによって再循環される。
オープンガスサイクル及びクローズドメタルサイクルであるハイブリッドサイクルを含む実施例において、作動媒体は、銀金属蒸気などの金属蒸気でシードされた酸素、窒素、及び空気のうちの少なくとも１つを含むことができる。ガスシードを含むために反応セル・チャンバー５ｂ３１内で気化される銀などの液体金属は、ＭＨＤチャネル３０８の出口で凝縮され、リザーバ５ｃに再循環され得る。ＭＨＤチャンネルに存在する空気などのガスは、種子から分離され、大気に放出される場合がある。熱は、放出されたガスから回収することができる。空気などの周囲ガスは、ガスポンプ又はコンプレッサー３１２ａによって引き込まれ得る。
一実施例において、ＭＨＤ変換器は、ＭＨＤチャネルへの入口で金属蒸発を引き起こすために加熱される金属又は金属混合物を含む均一なＭＨＤ発生器を含むことができる。変換器は、反応セル・チャンバーから作動媒体に熱を伝達して、ＭＨＤチャネルに入る前に気化させるチャネル入口熱交換器を更に備えてもよい。均質ＭＨＤ発生器は、ＭＨＤチャネルの出口にチャネル出口熱交換器を更に備えて、入口熱交換器に流れる前に作動媒体に熱を伝達する再生器として機能することができる。入口熱交換器は、反応セル・チャンバーを通る作動媒体導管を備えてもよい。金属作動媒体は、出口熱交換器の下流の凝縮熱交換器で凝縮することができ、そこで、溶融金属は再循環ＥＭポンプによって汲み上げられる。
一実施例において、作動媒体は、金属と、低温で溶融金属に可溶であり、高温で溶融金属に不溶性又は難溶性のガスとを含む。典型的な実施例において、作動媒体は、銀及び酸素の少なくとも一方を含むことができる。一実施例において、反応セル・チャンバー内の酸素圧力は、銀のような溶融金属が蒸発するのを実質的に防ぐ圧力に維持される。ハイドリノ反応プラズマは、酸素と液体銀を３５００Ｋなどの所望の温度に加熱する場合がある。作動媒体を含む混合物は、２５ ａｔｍなどの圧力下でテーパー状ＭＨＤチャネルを通って流れ、熱的エネルギーが電気に変換されるにつれて圧力と温度が低下する。温度が下がると、銀などの溶融金属が酸素などのガスを吸収する場合がある。次に、液体をリザーバーにポンプで戻して反応セル・チャンバーでリサイクルし、プラズマ加熱により酸素を放出して、ＭＨＤ変換を駆動するために所望の反応セル・チャンバーの圧力と温度条件を維持する。一実施例において、ＭＨＤチャネルの出口での銀の温度は、溶融金属の融点付近であり、酸素の溶解度は、１気圧のＯ２で約２０ｃｍ３の酸素（ＳＴＰ）から１ｃｍ３の銀である。溶解ガスを含む液体の再循環ポンピング力は、遊離ガスの再循環ポンプ力よりはるかに小さい場合がある。更に、熱力学的パワーサイクル中にフリーガスの圧力と温度を下げるためのガス冷却要件とＭＨＤコンバーターの容積を大幅に削減できる。
一実施例において、ＭＨＤチャネルは垂直であり、チャンネル内の作動媒体の圧力勾配は、溶融セルの作動媒体の流れが反応セルチャンバー５ｂ３１からＭＨＤチャンネルの出口までのサイクルで維持されるように、重力により等価の圧力よりも大きくなる場合があり、ここで、溶融金属はリザーバー５ｃにポンプで戻される。
一実施例において、最小圧力Ｐは

Ｐ＝ρｇｈ （４５）

ここで、ρは密度（銀の場合は１．０５×１０４ ｋｇ ／ ｍ３）、ｇは重力定数、ｈは金属柱の高さである。典型的な ｈ＝０．２ｍに対して、Ｐ＝０．２ ａｔｍ。
ノズル３０７内の膨張は等エントロピーであり得る。一実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１内のハイドリノ反応条件は、適切なＭＨＤノズル３０７の温度及び圧力を提供および維持して、ノズルが凝縮衝撃を回避しながら高速ジェットを生成できるようにすることができる。密度、速度、及び面積の積がほぼ一定である、ほぼ一定速度条件及び連続条件のうちの少なくとも１つは、ＭＨＤチャネル３０８での拡張中に維持されてもよい。一実施例において、超音速銀蒸気は、ＭＨＤノズル３０７からＭＨＤチャネル３０８への入口で噴射される。一部の銀はチャネル内で凝縮する場合があるが、等エントロピー膨張により、凝縮が制限される場合がある。蒸気及び凝縮液体を含むジェットの残りのエネルギー、並びに銀の蒸発熱は、凝縮器３０９での凝縮及び再循環器又はヒートパイプなどの再生器による再循環によって少なくとも部分的に回収することができる。一実施例において、再生は、ヒートパイプを使用して達成され、これにより、ヒートパイプは少なくとも銀の蒸発熱を回収し、回収された熱出力がＭＨＤチャネルへの入力電力の一部となるように再循環します。そして電力バランスのこのコンポーネントは、ヒートパイプの効率によってのみ削減される。凝縮する金属蒸気の割合は、約１〜１５％の範囲など、重要ではない場合がある。一実施例において、凝縮蒸気にエアロゾルを形成させることができる。反応セル・チャンバー、ノズル、及びＭＨＤチャネルには、凝縮蒸気にエアロゾルを生成させるアルゴンなどのガスが含まれている場合がある。蒸気は、凝縮器３０９などの凝縮器でＭＨＤチャネル３０８の端部で凝縮されてもよい。液体金属は再循環されてもよく、気化熱は、ヒートパイプを含むものなどの再生器によって少なくとも部分的に回収されてもよい。
別の実施例において、蒸気は、ノズル３０７セクションなどの所望の領域で強制的に凝縮させることができる。ノズルの膨張は等エントロピーであり、銀蒸気などの純ガスの凝縮は、銀の場合それぞれ５０６．６ ＭＰａと７４８０ Ｋである臨界温度と臨界圧力から始まる液体モル分率５０％に制限される。一実施例において、加圧蒸気の膨張による凝縮のこの制限は、エントロピーが減少するように熱を除去すること、及び凝縮領域を少なくとも１つの他のガスで加圧することなどの手段によって克服することができる。ガス圧力は、反応セル・チャンバー５ｂ３１、ノズル３０７、及びＭＨＤチャネル３０８領域などのガス連続性がある領域のすべての部分で等しくてもよい。ＭＨＤコンバータは、他のガスのタンク、ガス圧力計、ガスポンプ、及びガス圧力コントローラを更に備えてもよい。少なくとも１つの他のガス圧力は、圧力制御装置によって制御されてもよい。ガス圧力を制御して、金属蒸気を純粋な金属蒸気の等エントロピー膨張の程度よりも大きく凝縮させることができる。一実施例において、ガスは、蒸気金属に可溶なガスを含む。典型的な実施例において、金属は銀を含み、ガスはＯ２及びＨ２Ｏの少なくとも一方を含む。
一実施例において、ノズル３０７及びＭＨＤチャネル３０８の少なくとも一方における圧力発生は、凝縮衝撃の生成によって達成される。
金属蒸気相が液体金属の流れに急速に凝縮すると、二相流から単相流への急速な変換が生じ、その結果、蒸発熱が放出される。エネルギー放出は、液体の流れの運動エネルギーとして現れる。液体流の運動エネルギーは、ＭＨＤチャンネル３０８で電気に変換される。一実施例において、蒸気は霧又はエアロゾルとして凝縮される。エアロゾルは、酸素などのエアロゾル形成ガスと、任意選択でアルゴンなどの希ガスとを含むものなどのガス周囲雰囲気で形成され得る。ＭＨＤチャネル３０８は、ＭＨＤチャネル流の一定の速度及び圧力を維持するために真っ直ぐであってもよい。酸素のようなエアロゾル形成ガス、及び、オプションとしてアルゴンのような希ガス、は、リザーバー５ｃ、反応セル・チャンバー５ｂ３１、ＭＨＤノズル３０７、ＭＨＤチャネル３０８、及び、如何なるリターンライン３１０ａ、導管３１３ａ、及びポンプ３１２ａのような他のＭＨＤコンバーターコンポーネント の少なくとも１つを通って流れてもよい。ガスは、ＭＨＤ戻りガスポンプ又は圧縮機３１２ａによって再循環されてもよい。
一実施例において、ノズル３０７は、液体状態の溶融金属がその蒸気相と混合され、２つの入口の流れ（ストリーム）のいずれの圧力よりも高い圧力で液体流（ストリーム）を生成する二相ジェット装置を含む凝縮ジェット噴射器を含む。圧力は、反応セル・チャンバー５ｂ３１及びノズル３０７の少なくとも１つで発生し得る。ノズル圧力は、ノズル３０７の出口で流れ速度に変換されてもよい。一実施例において、反応セル・チャンバー・プラズマは、ジェット装置の１つの相を含む。少なくとも１つのＥＭポンプ噴射器からの溶融金属は、ジェット装置の他の相を構成してもよい。一実施例において、液相などの他の相は、ＥＭポンプ５ｋａ、５ｃなどのリザーバ、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１のノズルセクション、及びノズル５ｑを備え得る独立したＥＭポンプ噴射器によって噴射され得る。
一実施例において、ＭＨＤノズル３０７は、反応セル・チャンバー５ｂ３１の高圧プラズマをＭＨＤチャネル３０８内の高速エアロゾル流又はジェットに変換するエアロゾルジェット噴射器を備える。ジェットの運動エネルギーは、反応セル・チャンバー５ｂ３１内のプラズマの圧力及びエアロゾルジェットを形成するために凝縮された金属蒸気の蒸発熱のグループの少なくとも１つの源からのものであり得る。一実施例において、凝縮蒸気のモル体積は、標準条件での対応する蒸気の約５０〜５００倍小さい。ノズル３０７内の蒸気の凝縮は、ノズルの出口部分で圧力の低下を引き起こす可能性がある。圧力の低下は、液体ジェット及びエアロゾルジェットの少なくとも一方を含み得る凝縮流の速度の増加をもたらし得る。ノズルを延長し、局所圧力を運動エネルギーに変換するために収束させることができる。チャネルは、ノズル出口の断面積よりも大きな断面積を備えてもよく、エアロゾル流の伝播を可能にするために真っ直ぐでもよい。エネルギーの少なくとも一部がＭＨＤチャネル３０８内の伝導性の流れに変換される金属蒸気の所望の凝縮を達成するために、収束、発散、及び直線セクションを有するものなど、他のノズル３０７及びＭＨＤチャネル３０８の形状を選択することができる。
一実施例において、いくらかの残留ガスは、ＭＨＤチャネル３０８内で凝縮されないままであり得る。凝縮していないガスは、ＭＨＤチャネル内のプラズマをサポートして、導電性のＭＨＤチャネルフローを提供する。プラズマは、ＭＨＤチャネル３０８で伝播されるハイドリノ反応によって維持される。ハイドリノ反応物は、反応セル・チャンバー５ｂ３１及びＭＨＤチャネル３０８の少なくとも一方に提供されてもよい。
一実施例において、ノズル３０７及びＭＨＤチャネル３０８の少なくとも一方における圧力発生は、蒸発熱の放出を伴う銀金属蒸気などの金属蒸気の凝縮によって達成される。エネルギー放出は、凝縮液の運動エネルギーとして現れる。流れの運動エネルギーは、ＭＨＤチャネル３０８で電気に変換される。ＭＨＤチャネル３０８は、ＭＨＤチャネル流の一定の速度及び圧力を維持するために真っ直ぐであってもよい。一実施例において、蒸気は霧又はエアロゾルとして凝縮される。エアロゾルは、アルゴンを含むガスなどの不活性ガスを含む周囲雰囲気で形成され得る。エアロゾルは、酸素を含む周囲雰囲気で形成され得る。ＭＨＤ変換器は、銀エアロゾルなどの金属エアロゾル源を備えてもよい。供給源は、二重（デュアル）溶融金属噴射器の少なくとも１つを含んでもよい。エアロゾル源は、ＥＭポンプ５ｋａ、５ｃなどのリザーバ、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１のノズルセクション、及び溶融金属噴射が少なくとも部分的に金属エアロゾルに変換されるノズル５ｑを備え得る独立ＥＭポンプ噴射器を備えてもよい。エアロゾルは、ＭＨＤノズル３０７などで金属蒸気を凝縮することが望まれる領域に流れるか、又は噴射されてもよい。エアロゾルは、等エントロピーノズル膨張などの等エントロピー膨張を受ける金属蒸気に対して可能な程度よりも大きい程度まで、金属蒸気を凝縮させ得る。金属蒸気の凝縮により、金属蒸気の蒸発熱が放出され、エアロゾルの温度と圧力の少なくとも一方が上昇する場合がある。対応するエネルギーと出力は、ノズルの出口でのエアロゾルとプラズマ流の運動エネルギーと出力に寄与する。気化の金属蒸気からの電力の寄与により、流れの電力が効率に増加して電気に変換される場合がある。ＭＨＤコンバータは、エアロゾル流量及びエアロゾル質量密度の少なくとも一方を制御するための金属エアロゾル源の制御装置を備えてもよい。コントローラは、エアロゾルのＥＭポンプ源のＥＭポンピングの速度を制御できる。エアロゾル噴射速度を制御して、蒸気凝縮を最適化し、気化の蒸気熱とＭＨＤ電力変換効率を回復する。
一つの実施例において、ノズル内の蒸気の凝縮によって放出される気化熱は、少なくとも部分的に反応セル・チャンバー・プラズマに直接的又は間接的に伝達され得る。ノズルは、熱を反応セル・チャンバーに伝達する熱交換器を備えてもよい。熱は、放射、伝導、及び対流の少なくとも１つの方法によって伝達され得る。ノズルは、放出された気化熱によって加熱され、熱は伝導によって反応セル室に伝達され得る。ノズルは、耐酸化性コーティングを備えてもよい耐火性熱伝導体などの熱伝導性の高い材料を備えてもよい。典型的な実施例において、ノズルは、ＺｒＯ２コーティングなどの耐酸化性耐火性コーティングでコーティングされ得る窒化ホウ素又は炭素を含み得る。材料は、本開示の他の耐火材料及びコーティングを含んでもよい。
一つの実施例において、ノズル３０７及びＭＨＤチャネル３０８の少なくとも一方における圧力発生は、蒸発熱の放出を伴う銀金属蒸気などの金属蒸気の凝縮によって達成される。エネルギー放出は、凝縮液の運動エネルギーとして現れ得る。流れの運動エネルギーは、ＭＨＤチャネル３０８で電気に変換される。ＭＨＤチャネル３０８は、ＭＨＤチャネル流の一定の速度及び圧力を維持するために真っ直ぐであってもよい。一つの実施例において、蒸気は霧又はエアロゾルとして凝縮され得る。エアロゾルは、アルゴン及び酸素の少なくとも一方を含む雰囲気などの周囲雰囲気で形成され得る。エアロゾルは、液体銀を通る酸素及び希ガスの少なくとも一方の噴射、受動流、又は強制流によって形成されてもよい。圧縮機３１２ａを使用してガスを再循環させることができ得る。ガスは、反応セル・チャンバー５３１でガスを受け取り、それをリザーバ５ｃに再循環させるような高圧ガスフローループで再循環させることができ、そこで溶融銀を通って流れ、エアロゾル形成を増加させ得る。一つの実施例において、銀は、エアロゾル形成速度及び範囲を増加させる添加剤を含んでもよい。別の実施例において、液体金属を高速で循環させることにより、高速のエアロゾル生成を形成することができる。金属は、ＥＭポンプ５ｋｋを含む二重（デュアル）溶融金属噴射器などの少なくとも１つの溶融金属噴射器によって高速で噴射されてもよい。ポンプ速度は、約１ ｇ ／ ｓから１０ ｇ ／ ｓ、１０ ｇ ／ ｓから１００ ｇ ／ ｓ、１ ｋｇ ／ ｓから１０ ｋｇ ／ ｓ、１０ ｋｇ ／ ｓから１００ ｋｇ ／ ｓ、及び１００ ｋｇ ／ ｓから１０００ ｋｇ ／ ｓの少なくとも１つの範囲であってもよい。一つの実施例において、所望の酸素濃度を含むものなどの維持されたセル雰囲気内で溶融金属をポンピングすることにより銀エアロゾルを形成するエネルギー効率は、溶融銀を通してガスをポンピングするよりも高くなり得る。
ＭＨＤ変換器は、銀エアロゾルなどの金属エアロゾル源を備えてもよい。供給源は、金属の融点を超えるリザーバーに含まれる金属の温度に起因する、少なくとも１つのデュアル溶融金属噴射器及び少なくとも１つのリザーバーからのエアロゾル形成の１つ又は複数を含んでもよい。エアロゾル源は、ＥＭポンプ５ｋａ、５ｃなどのリザーバ、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１のノズルセクション、及び溶融金属噴射が少なくとも部分的に金属エアロゾルに変換されるノズル５ｑを備え得る独立ＥＭポンプ噴射器を備えてもよい。エアロゾルは、ＭＨＤノズル３０７などで金属蒸気を凝縮することが望まれる領域に流れるか、又は噴射されてもよい。エアロゾルは、等エントロピーノズル膨張などの等エントロピー膨張を受ける金属蒸気に対して可能な程度よりも大きい程度まで、金属蒸気を凝縮させ得る。金属蒸気の凝縮により、金属蒸気の蒸発熱が放出され、エアロゾルの温度と圧力の少なくとも一方が上昇する場合があり得る。対応するエネルギーと出力は、ノズルの出口でのエアロゾルとプラズマ流の運動エネルギーと出力に寄与し得る。気化の金属蒸気からの電力の寄与により、流れの電力が効率に増加して電気に変換される場合があり得る。ＭＨＤコンバータは、エアロゾル流量及びエアロゾル質量密度の少なくとも一方を制御するための金属エアロゾル源の制御装置を備えてもよい。コントローラは、エアロゾルのＥＭポンプ源のＥＭポンピングの速度を制御できる。エアロゾル噴射速度を制御して、蒸気凝縮を最適化し、気化の蒸気熱とＭＨＤ電力変換効率を回復する。
そうでなければ等エントロピー膨張中に銀蒸気の凝縮を引き起こすエントロピーの減少は、
で与えられる銀の蒸発のエントロピーΔＳｖａｐによって推定することができ、ここで、Ｔｖａｐは銀の沸点であり、ΔＨｖａｐは蒸発の銀エンタルピーである。銀蒸気が、１５００ Ｋの貯留層の典型的な温度を持つ銀霧又はエアロゾルに接触する場合、沸点に達するエントロピー変化は
であり、ここで、ｄＨｆｏｇは微分フォグエンタルピー、Ｔｆｏｇはフォグ温度、Ｃｐは一定圧力での銀の比熱容量、Ｔｒｅｓはリザーバーと初期フォグ温度である。したがって、霧の質量流量が金属蒸気の質量流量の約８倍の場合、金属蒸気は凝縮してノズル内で蒸発熱を放出し、対応するエネルギーが運動エネルギーに大幅に変換され得る。霧又はエアロゾルとしての凝縮蒸気の典型的なモル体積が対応する蒸気の約５０倍小さいことを考えると、霧の流れは、純粋な霧又はエアロゾルプラズマ流という結果になるために、上記の凝縮を達成するため、全ガス／プラズマ体積流れ（ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ ｆｌｏｗ）の約１５％であればよい。フロッグ流量は、リザーバ温度、ＥＭポンプ速度などの霧源噴射速度、及び酸素やオプションのアルゴンなどのエアロゾル形成ガスの圧力を制御することで制御でき得る。
一つの実施例において、ＭＨＤ熱力学サイクルは、過熱銀蒸気を維持するハイドリノ反応プラズマを維持し、それを低温銀エアロゾル又は液体銀金属噴射の少なくとも１つを加えることにより液滴の高運動エネルギーエアロゾルジェットに凝縮するプロセスを含む。エアロゾルジェット出力インベントリは、主に運動エネルギー出力を含んでもよい。電力変換は、主に、ＭＨＤチャネル３０８の運動エネルギーの電力変化によるものであり得る。ＭＨＤ変換器の動作モードは、レールガンの動作モードの反対又はＤＣ伝導性電磁ポンプの反対を含むことができる。
液体銀液滴の高運動エネルギージェットを形成するための蒸気凝縮は、エネルギーと出力のバランスにおける蒸発熱の損失を実質的に回避する可能性がある。冷銀エアロゾルは、リザーバ内に形成され、反応セル・チャンバー５ｂ３１及びＭＨＤノズル３０７の少なくとも一方に輸送されてもよい。セルは、反応セル・チャンバーを介してＭＨＤコンバータに至るプラズマ流の下流側に混合チャンバを更に備えてもよい。冷たいエアロゾルと過熱蒸気の混合は、反応セル・チャンバー５ｂ３１、混合チャンバ、及びＭＨＤノズル３０７の少なくとも１つで起こり得る。一つの実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、発煙溶融銀を形成して銀エアロゾル形成を促進する酸素源を含む。酸素は、リザーバ５ｃ、反応セル・チャンバー５ｂ３１、ＭＨＤノズル３０７、ＭＨＤチャネル３０８、ＭＨＤ凝縮セクション３０９、及びＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）−ＭＨＤコンバータ発生器の別の内部チャンバのうちの少なくとも１つに供給されてもよい。酸素は溶融銀に吸収され、エアロゾルを形成し得る。エアロゾルは、発生器内のアルゴン雰囲気などの希ガスの存在によって強化される場合があり得る。アルゴン雰囲気は、アルゴンタンク、ライン、バルブ、コントローラー、及び噴射器などの本開示のシステムによって追加され、所望の圧力に維持されてもよい。噴射器は、銀の逆流を避けるために凝縮部３０９又は他の適切な領域にあってもよい。一つの実施例において、ノズルに銀を直接又は間接的に噴射することにより、過熱銀蒸気を凝縮させてエアロゾルジェットを形成することができる。一つの実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１は、等温膨張などの膨張下で蒸気の大部分が液化されることを可能にするために、より低い温度及びより低い圧力の少なくとも一方で動作し得る。典型的なより低い温度及び圧力は、それぞれ３５００Ｋ及び１０気圧に対して約２５００Ｋ及び約１気圧である。
流速が低下した場合、霧の密度が増加して、チャネル内の一定の流れが維持される場合があり得る。銀霧の液滴が凝集することにより、密度が増加する場合があり得る。チャネルは直線チャネルを含んでもよい。もう一つの実施例において、チャネルは、収束性又は発散性であるか、ＭＨＤ電力変換を最適化するのに適切な別の形状を有していてもよい。
一つの実施例において、ノズルは、比較的冷たい金属蒸気エアロゾル用の少なくとも１つのチャネルと、銀蒸気又は過熱銀蒸気用の少なくとも別のチャネルを備えてもよい。チャネルは、ノズル３０７で混合される対応するエアロゾルを送達してもよい。混合によりエントロピーが低下し、銀蒸気が凝縮する場合があり得る。結露とノズルの流れにより、ノズル出口で高速のエアロゾルジェットが発生する場合があり得る。比較的冷たいエアロゾルの流量は、リザーバーの温度などのソースの温度を制御することで制御でき、リザーバーはソースとして機能し得る。過熱蒸気の流量は、ハイドリノ反応速度及び溶融金属噴射速度の少なくとも一方を制御することにより制御されてもよい。
一実施例において、ノズル出口圧力及び温度は、ほぼＭＨＤチャネル３０８出口でのものであり、ＭＨＤチャネル３０８の入口での入力電力Ｐ ｉｎｐｕｔは、その速度ｖで質量流量
に関連する運動エネルギーによって与えられるものである。
ＭＨＤチャネルの電気変換電力Ｐｅｌｅｃｔｒｉｃは、
で与えられ、ここで、ＶはＭＨＤチャネル電圧、Ｉはチャネル電流、Ｅはチャネル電界、Ｊはチャネル電流密度、Ｌはチャネル長、流れの伝導率、ｖは流速、Ｂは磁場 強度、Ａは現在の断面積（ノズル出口面積）、ｄは電極間隔、Ｗは負荷係数（負荷を横切る電界と開回路電界の比）である。効率ηは、ＭＨＤチャンネルの電気変換電力（式（４９））と入力電力（式（４８））の比で与えられ得る。
質量流量
が１ ｋｇ ／ ｓ、導電率σが５０，０００ Ｓ ／ ｍ、速度が１２００ ｍ ／ ｓ、磁束Ｂが０．２５ Ｔ、負荷係数Ｗが０．５、チャネル幅、典型的な直線、正方形、長方形のチャネルの電極間隔ｄは０．０５ ｍ、チャネルの長さＬは０．２ ｍであり、出力と効率は次のとおりである。

Ｐｉｎｐｕｔ ＝ ７２０ ｋＷ （５１）
Ｐｅｌｅｃｔｒｉｃ ＝ ５６２ ｋＷ （５２）
及び
η＝ ７８％ （５３）

式（５３）は、総エネルギーインベントリが本質的に運動エネルギーである場合の総エンタルピー効率であり、蒸発熱もノズル３０７で運動エネルギーに変換され得る。
一つの実施例において、微分ローレンツ力ｄＦＬは、銀プラズマ流速及びＭＨＤチャネル３０８に沿った微分距離ｄｘに比例する：
微分ローレンツ力（式（５４））は、
又は
として再配置でき、ここで、（ｉ）導電率σ及び磁束Ｂはチャネルに沿って一定である場合があり、（ｉｉ）理想的にはチャネルに沿ってチャンネル内の質量損失がなく、質量ｍは距離及び質量流量において一定である。
は、チャンネル入口への一定の噴射速度と定常状態条件下での流れの連続性により一定であり、（ｉｉｉ）距離ｄｖ ／ ｓｘとの速度差は、定常流状態では時間に依存しない。チャネルに沿って速度が低下する一定の質量流量は、ＭＨＤチャネル出口での完全な液化の限界までエアロゾル粒子の凝集が増加することに対応する場合があり得る。次に、チャネル距離に関する速度の変化率は、速度に比例し得る：
ここで、ｋは境界条件によって決定される定数である。式（５７）の統合
を与える。式（５７）と式（５６）を比較することにより定数ｋは
である。式（５８）及び式（５９）を組み合わせることにより、チャネル距離の関数としての速度は
である。式から （４９）、チャネルの対応するパワーは
で与えられる。質量流量
が０．５ ｋｇ ／ ｓ、導電率σが５０，０００ Ｓ ／ ｍ、速度が１２００ ｍ ／ ｓ、磁束Ｂが０．１ Ｔ、負荷係数Ｗが０．７、チャネル幅 典型的な直線正方形長方形チャネルの電極間隔ｄは０．１ ｍ、チャネル長Ｌは０．２５ ｍで、電力と効率は次のとおりである：

Ｐｉｎｐｕｔ ＝ ３６０ ｋＷ （６２）
Ｐｅｌｅｃｔｒｉｃ ＝ １９６ ｋＷ （６３）
及び
η＝ ５４％ （６４）

式（６４）は、外部負荷に電力を供給するために電気に変換された初期チャネル運動エネルギーの５４％と、電力密度が８０ ｋＷ ／ Ｌである内部抵抗で消費される電力の４６％に相当し得る。
電力は、ＭＨＤチャネルへの運動エネルギーの入力に、ＭＨＤチャネルの負荷係数ｗを
倍したものに収束する。電力密度は、入力運動エネルギーの電力を増加させ、チャネルの寸法を小さくすることにより増加させることができ得る。後者は、質量流量、磁束密度、及び導電率の少なくとも１つを増やすことで実現でき得る。質量流量
が２ ｋｇ ／ ｓ、導電率σが５００，０００ Ｓ ／ ｍ、速度が１５００ ｍ ／ ｓ、磁束Ｂが１ Ｔ、負荷係数Ｗが０．７、チャネル幅及び典型的な直線正方形長方形チャネルの電極間隔ｄは０．０５ ｍ、チャネル長Ｌは０．１ ｍであり、出力と効率は次のとおりである：

Ｐｉｎｐｕｔ ＝ ２．２５ ＭＷ （６５）
Ｐｅｌｅｃｔｒｉｃ ＝ １．５７５ ＭＷ （６６）
及び
η＝ ７０％ （６７）

式（６７）は、外部負荷に電力を供給するために電気に変換された初期チャネル運動エネルギーの７０％と、電力密度が６．３ ＭＷ ／ Ｌである内部抵抗で消費される電力の３０％に相当し得る。
式（６１）で与えられるパワーは、
として表すことができ、ここで、Ｋ０は初期チャネル運動エネルギーである。最大出力は、Ｗに対するＰの導関数を取得し、０に設定することにより決定でき得る。
ここで、
そして、
反復法を使用してｓ ＝ １２５である式（６５−６７）の例では、Ｗ ＝ ０．９６のときに電力が最適になり得る。この場合、式（６５−６６）の条件の効率は９６％である。
一つの実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１及びノズル３０７の少なくとも一方は、ＭＨＤチャネル３０８の長手方向軸に沿ってプラズマジェットを選択的に形成することができる磁気ボトルを備えてもよい。電力変換器は、プラズマ電子の初期平行速度
が軌道速度
がエネルギーの保存とともに減少するにつれて増加する、イオン流の所望の方向の磁場勾配の源である磁気ミラーを備えてもよく、断熱不変量
によれば、線形エネルギーは軌道運動のエネルギーから引き出され得る。磁束Ｂが減少すると、イオンサイクロトロン半径ａが増加して、磁束πａ２Ｂが一定に保たれる。軌道をつなぐ磁束の不変性は、「磁気ミラー」のメカニズムの基礎である。磁気ミラーの原理は、初期速度がミラーに向かっている場合は荷電粒子が強い磁場の領域で反射され、それ以外の場合はミラーから放出されることである。イオンの軌道を通るフラックスの断熱不変性は、
のような、
を
に変換してｚ軸に沿ってイオンの流れを形成する手段である。２つ以上の磁気ミラーは、反応セル・チャンバー５ｂ３１内に形成されるようなプラズマを閉じ込めるための磁気ボトルを形成してもよい。中心領域のボトルに作成又は含まれるイオンは、軸に沿って螺旋状になるが、両端の磁気ミラーによって反射され得る。所望の軸に平行な速度の高い成分を持つよりエネルギーの高いイオンは、ボトルの端から逃げ得る。ボトルは、ＭＨＤチャネルの端でより漏れやすい場合があり得る。したがって、ボトルは、磁気ボトルの端部から電磁流体力学的変換器のチャネル入口へのイオンの本質的に線形の流れを生成し得る。
具体的には、プラズマは、ＭＨＤチャネル又はｚ軸
の方向に垂直なイオン運動の成分を断熱不変量
により少なくとも部分的に平行運動
に変換させる磁気ミラーで磁化されてもよい。イオンはｚ軸に沿って優先速度を持ち、電磁流体力学的変換器に伝播し、ローレンツ偏向イオンは、対応する横偏向場と交差する電極で電圧を形成し得る。電圧は、電気負荷に電流を流す場合があり得る。一つの実施例において、磁気ミラーは、ヘルムホルツコイル又はソレノイドに相当する場を生成する電磁石又は永久磁石を含む。電磁磁気ミラーの場合、電磁電流を制御して反応セル・チャンバーからイオンが流れる速度を制御し、電力変換を制御することにより、磁場強度を調整でき得る。ＭＨＤチャネル３０８の入り口にある
と
の場合
で与えられる速度はｚ軸に約９５％平行である。
一実施例において、ハイドリノ反応混合物は、酸素、水蒸気、及び水素のうちの少なくとも１つを含むことができる。ＭＨＤ部品は、酸化雰囲気下で安定であるジルコニア及びハフニアの少なくとも１つなどの金属酸化物などのセラミック、又はシリカ又は石英などの材料を含むことができる。一つの実施例において、ＭＨＤ電極３０４は、動作中の腐食又は劣化の影響を受けにくい材料を含むことができる。一つの実施例において、ＭＨＤ電極３０４は、導電性固体酸化物などの導電性セラミックを含むことができる。もう一つの実施例において、ＭＨＤ電極３０４は液体電極を含むことができ得る。液体電極は、電極動作温度で液体である金属を含んでもよい。液体金属は、溶融銀などの作動媒体金属を含んでもよい。溶融電極金属は、溶融金属が含浸されたマトリックスを含んでもよい。マトリックスは、Ｗなどの金属、炭素、導電性であり得るセラミック、又は本開示の別の耐火材料などの食堂材料を含み得る。負電極は、固体耐火金属を含むことができる。負極性は、負極が酸化するのを防ぎ得る。正電極は、液体電極を含んでもよい。
液体電極は、電磁拘束（ローレンツ力）を適用して自由表面の液体金属を維持する手段を備えてもよい。液体金属電極は、電磁抑制を維持するための磁場源と電流源を備えていてもよい。磁場源は、ＭＨＤ磁石３０６の少なくとも１つと、永久磁石、電磁石、及び超伝導磁石などの別のセットの磁気とを備えてもよい。電流源は、ＭＨＤ電流及び外部電流源からの印加電流の少なくとも１つを含んでもよい。
一実施例において、導電性セラミック電極は、ＺｒＣ、ＨｆＣ、又はＷＣなどの炭化物又はＺｒＢ２などのホウ化物又はＺｒＣ−ＺｒＢ２、ＺｒＣ−ＺｒＢ２−ＳｉＣのようなような複合物、及び、１８００℃まで機能するであろう２０％ＳｉＣを備えるＺｒＢ２複合物、の少なくとも１つを含んでもよい。電極は炭素を含んでもよい。一実施例において、複数の液体電極に共通のマニホールドを通して液体金属を供給することができる。液体金属は、ＥＭポンプで汲み上げることができる。液体電極は、金属酸化物マトリックスなどのセラミックマトリックスなどの非反応性マトリックスに含浸された溶融金属を含んでもよい。その代わりに、液体金属は、溶融金属を連続的に供給するために、マトリックスを通してポンプで送られてもよい。一実施例において、電極は、点火電極などの連続的に噴射された溶融金属を含むことができる。噴射器は、ＺｒＯ２などの金属酸化物などの非反応性耐火材料を含むことができる。一実施例において、各液体電極は、ＭＨＤチャネルプラズマにさらされる溶融金属の流れを含むことができる。
一実施例において、電極は、ホール発生器設計で配置されてもよい。負電極はＭＨＤチャネルの入口に近接していてもよく、正電極はＭＨＤチャネルの出口に近接していてもよい。電極は、ＭＨＤチャネルの入口に近接していてもよく、液中電極などの液体電極を備えていてもよい。ＭＨＤチャネルの出口に近接する電極は、電極動作温度での酸化に耐性のある導体を備えてもよく、動作温度は、出口でＭＨＤチャネルの入口よりもかなり低くてもよい。ＭＨＤ出口の典型的な耐酸化性電極は、ＺｒＣなどの炭化物又はＺｒＢ２などのホウ化物を含むことができる。一実施例において、電極は、電気絶縁体を含むことができるＭＨＤチャネル壁の突出部を含む絶縁体セクションによって分離された一連の電極セクションを含むことができる。突出部は、金属蒸気の凝縮を防ぐ温度に維持されてもよい。断熱セクションは、ＭＨＤチャネルの動作圧力で金属の沸点を超えるストリップ温度を維持するために、加熱及び断熱の少なくとも一方である壁ストリップを備えてもよい。チャネルの出口の電極は、出口温度での酸化に対して安定であり得る炭化物又はホウ化物などの耐酸化性電極を備えてもよい。一実施例において、ＭＨＤチャネルは、ＺｒＣ又はＺｒＢ２を含むもののような炭化物又はホウ化物電極、又は、１８００℃まで機能するかもしれないＺｒＣ−ＺｒＢ２及びＺｒＣ−ＺｒＢ２−ＳｉＣ複合材を含む複合材、のような電極の腐食及び壁の絶縁部分の上の金属蒸気の凝縮の少なくとも１つという結果になるものより低い温度で維持されてもよい。一実施例において、作動媒体は、その沸点より低い温度で昇華して、金属がＭＨＤチャネルの壁に凝縮して再循環システムに流れるのを防ぐことができる銀などの金属を含む。
一実施例において、ＭＨＤ磁石３０６は、正弦波又は交番磁場をＭＨＤチャネル３０８に印加することができる電磁石などの交番磁場磁石を含むことができる。正弦波又は交流印加電界により、ＭＨＤ電気出力が交流（ＡＣ）電力になる場合がある。交流及び電圧の周波数は、５０ Ｈｚ又は６０ Ｈｚなどの標準的な周波数である。一実施例において、ＭＨＤ電力は誘導によりチャネルから伝達される。誘導発電機は、プラズマに接触する電極を除去する場合がある。
反応セル・チャンバー５ｂ３１及びＭＨＤ加速チャネル又はノズル３０７をＭＨＤ拡張又は発生器チャネル３０８に接続するシール３１４などの構成要素間の結合及びシールは、ガスケット付きフランジシール又は本開示の他のものを含むことができる。リターン導管３１０、リターン・リザーバー３１１、戻りＥＭポンプ３１２、噴射リザーバ５ｃ、及び噴射ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋのうちの１つなどの他のシールは、開示の１つを含むことができる。典型的なガスケットは、グラファイト又はグラファイトなどの炭素を含み、アルミナ、ハフニア、ジルコニア、及びマグネシアのうちの少なくとも１つを含む部品などの結合金属酸化物部品は、約１３００°Ｃから１９００°の範囲などの炭化還元温度未満に維持される。構成要素は、それらの動作パラメータ及び要件に基づいて、耐火材料及びステンレス鋼などの本開示の異なる材料を含んでもよい。典型的な実施例において、 ｉ．）ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋ、リターン導管３１０、リターン・リザーバー１１、及び戻り（リターン）ＥＭポンプ・チューブ３１２の少なくとも１つは、ステンレス鋼を含んでもよく、ここで、その内部は、ニッケル、Ｐｔ、レニウム、又はその他の貴金属、のような酸化保護コーティングでコーティングされてもよく、 ｉｉ．）リザーバー５ｃ、反応セル・チャンバー５ｂ３１、ノズル３０７、及びＭＨＤ拡張セクション３０８の少なくとも１つは、窒化ホウ素などの電気絶縁耐火材料又はＭｇＯ（ＭＰ ２８２５℃）などの耐火酸化物を含む、ＺｒＯ２（ＭＰ ２７１５℃）、Ｈ２Ｏに対して安定なマグネシアジルコニア、ジルコン酸ストロンチウム（ＳｒＺｒＯ３ ＭＰ ２７００℃）、ＨｆＯ２（ＭＰ ２７５８℃）、又は、動作温度で酸化に対して安定である二酸化トリウム（ＭＰ ３３００℃）を含み、 ｉｉｉ．）反応セル・チャンバー５ｂ３１は、等方性及び熱分解グラファイトの少なくとも１つなどのグラファイトを含み、そして、 ｉｖ．）入口ライザチューブ５ｑａ、電磁ポンプ・チューブ５ｋ６１のノズル部、ノズル５ｑ、及びＭＨＤ電極３０４の少なくとも１つは、炭素、Ｍｏ、Ｗ、レニウム、レニウム被覆Ｍｏ、レニウム被覆Ｗの少なくとも１つを含んでもよい。典型的な実施例において、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋ、リターン導管３１０ａ、リターン・リザーバー３１１ａ、及び戻りガスポンプ又は圧縮機３１２ａの少なくとも１つは、ステンレス鋼を含むが、ここで、内部は、ニッケル、Ｐｔ、レニウム、又は他の貴金属などの酸化保護コーティングでコーティングされていてもよい。
電極は、銅、ニッケル、ニッケル合金、及びコバルト合金上のＰｔなどの貴金属被覆導体、又は裏当て熱交換器又は冷却板によって冷却が適用され得るこれらの金属を含んでもよい。電極は、０．７５ ＭｇＡｌ２Ｏ４−０．２５ Ｆｅ３０４、０．７５ ＦｅＡｌ２０４−０．２５ Ｆｅ３０４、及びランタンクロマイトＬａ（Ｍｇ）ＣｒＯ３などのスピネル型電極を含んでもよい。一実施例において、ＭＨＤ電極３０４は、液体銀被覆高融点金属電極又は冷却金属電極などの液体電極を含むことができる。Ｎｉコーティングとレニウムコーティングの少なくとも１つは、コーティングされたコンポーネントをＨ２Ｏとの反応から保護する。ＭＨＤ雰囲気は、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、入口ライザチューブ５ｑａ、電磁ポンプ・チューブ５ｋ６１のノズルセクション、ノズル５ｑ、及びＭＨＤ電極３０４などの金属の還元状態を維持するために水素を含んでもよい。ＭＨＤ雰囲気は水蒸気を含み、ジルコン酸ストロンチウム、ハフニア、ＺｒＯ２又はＭｇＯなどの酸化物セラミックを、反応セル・チャンバー５ｂ３１、ノズル３０７、及びＭＨＤ拡張セクション３０８の少なくとも１つなどのセラミックコンポーネントに維持することができる。リン酸ジルコニアセメント、ＺｒＯ２セメント、カルシアジルコニアセメントなどのセラミック接着剤を使用して、金属酸化物部品を接着又はセメントで接着することができる。典型的なＡｌ２Ｏ３接着剤は、Ｒｅｓｃｏｒ ９６０ Ａｌｕｍｉｎａ（Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ）及びＣｅｒａｍａｂｏｎｄ ６７１である。さらなる典型的なセラミック接着剤は、Ｒｅｓｂｏｎｄ ９８９（Ｃｏｔｒｏｎｉｃｓ）及びＣｅｒａｍａｂｏｎｄ ５０（Ａｒｅｍｃｏ）である。一実施例において、壁コンポーネントは、ＭｇＯで安定化できるＺｒＯ２やＨｆＯ２などの断熱セラミックで構成できる。セグメント化された電極の電極絶縁体は、ＭｇＯなどの熱伝導性セラミックを含んでもよい。外面からの蒸発による損失を防ぐために、セラミックは、外部から十分に冷却する、能動的又は受動的に冷却する、又は断熱材で包むのに十分な厚さの少なくとも１つであり得る。
酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、ＴｉＯ２、酸化セリウム（Ｃｅ２Ｏ３）、ＳｉＣ、イットリウム、及びイリジウムのような幾つかの酸化物が、材料を安定化させるために、ＺｒＯ２（ジルコニア）又はＨｆＯ２（ハフニア）に添加されてもよい。結晶構造は、キュービック安定化ジルコニア（ハフニア）又は安定化ジルコニア（ハフニア）と呼ばれるキュービック相である。一実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１などの少なくとも１つのセル構成要素は、酸素及び酸化物イオンの少なくとも１つに対して透過性である。典型的な酸化物透過性材料は、ＺｒＯ２である。反応セル・チャンバー５ｂ３１の酸素含有量は、ＺｒＯ２などの酸化物透過性又は酸化物移動性材料を通る酸化物拡散速度を制御することにより制御することができる。セルは、酸化物透過性材料にわたる電圧及び電流源、及び材料を通る酸化物イオンの流れが電圧及び電流によって制御される電圧及び電流制御システムを備えてもよい。その他の適切な耐火性コンポーネント材料には、ＳｉＣ（Ｍ． Ｐ． ＝ ２８３０°Ｃ）、ＢＮ（Ｍ． Ｐ． ＝ ２９７０°Ｃ）、ＨｆＢ２（Ｍ． Ｐ． ＝ ３２５０°Ｃ）、及びＺｒＢ２（Ｍ． Ｐ． ＝ ３２５０°Ｃ）の少なくとも１つが含まれる。
溶融金属蒸気によるＭＨＤ電極の電気的短絡を回避するには、電極３０４（図２Ｉ１６１）は、発生器チャネル３０８の壁からの電極のスペーサとして更に機能するスタンドオフリードとして機能する電気絶縁体で覆われた導電ポスト又はリード３０５にそれぞれ取り付けられた導体を含むことができる。電極３０４はセグメント化されていてもよく、カソード３０２及びアノード３０３を備えていてもよい。スタンドオフリード３０５を除いて、電極は発生器チャネル３０８に自由に吊り下げられてもよい。垂直軸に沿った電極間隔は、溶融金属の短絡を防ぐのに十分な場合がある。電極は、Ｗ又はＭｏなどの耐火性導体を含んでもよい。リード３０５は、ＢＮなどの耐火性絶縁体で絶縁され得るワイヤに接続され得る。ワイヤは、金属を含むことができるフランジ３０１を通るＭＨＤバスバーフィードでチャネルを貫通するハーネスで結合することができる。ＭＨＤコンバーターの外部では、ハーネスは電力統合及びインバーターに接続できる。
典型的な実施例において、電気へのＭＨＤ変換中の黒体プラズマの初期及び最終温度は、３０００Ｋ及び１３００Ｋである。一実施例において、プラズマ流を維持するために、ＭＨＤ発生器は低圧側で冷却される。ホール又は発生器チャネル３０８は冷却されてもよい。冷却手段は、開示の１つであり得る。ＭＨＤ発生器３００は、放射熱交換器などの熱交換器３１６を備えてもよい。ここで、熱交換器は、その温度の関数として電力を放射して、約１０００℃から１５００℃の範囲などの所望の最低チャネル温度範囲を維持するように設計することができる。放射熱交換器は、そのサイズ及び重量の少なくとも一方を最小化するために高い表面を備えてもよい。放射熱交換器３１６は、放射表面積を増大させるためにピラミッド状又はプリズム状の小面に構成され得る複数の表面を備えてもよい。放射熱交換器は空気中で動作する。放射熱交換器の表面は、以下のグループの少なくとも１つの特性を有する材料でコーティングされていてもよい。（ｉ）耐火材料などの高温動作が可能、 （ｉｉ）放射率が高い、 （ｉｉｉ）酸化に対して安定であり、妨害されない又は妨害されない放出を伴うテクスチャー表面などの高い表面積を提供する。典型的な材料は、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの酸化物などのセラミック、並びにＺｒＣ−ＺｒＢ２及びＺｒＣ−ＺｒＢ２−ＳｉＣ複合物などの他の酸化安定化セラミックである。
発生器は、再生器又は再生熱交換器を更に備えてもよい。一実施例において、流れは、セルセクション反応室５ｂ３１に噴射される金属を予熱して反応セル・チャンバー温度を維持するために、拡張セクション３０８又は他の熱損失領域で熱を受け取るために向流で通過した後に噴射システムに戻される。一実施例において、銀及び貴族の少なくとも１つなどの作動媒体と、リザーバー５ｃ、反応セル・チャンバー５ｂ３１、及び、リザーバー５ｃ、反応セル・チャンバー５ｂ３１、ＭＨＤノズルセクション３０７、ＭＨＤ発生器セクション３０８、及びＭＨＤ凝縮セクション３０９の群の少なくとも１つのような他のホットコンポーネント のようなＭＨＤコンバータコンポーネントと、は、少なくとも１つの他のセル、又は、リザーバー５ｃ、反応セル・チャンバー５ｂ３１、ＭＨＤノズルセクション３０７、ＭＨＤ発生器セクション３０８、及びＭＨＤ凝縮セクション３０９ の群の少なくとも１つのようなＭＨＤコンポーネント、から熱を受け取る熱交換機によって加熱されてもよい。再生器又は再生熱交換器は、あるコンポーネントから別のコンポーネントに熱を伝達する場合がある。
一実施例において、放射ヒーター交換器３１６の放射率、面積、及び温度の少なくとも１つを制御して、熱伝達率を制御することができる。この領域は、ラジエーター上の熱シールドのカバー範囲を制御することにより制御できる。温度は、ラジエーターへの熱流を制御することで制御できる。別の実施例において、熱交換器３１６は、ＭＨＤ冷却剤入口３１７を通して冷却剤を受け取り、ＭＨＤ冷却剤出口３１８を通して熱を除去する冷却剤ループを備えてもよい。熱を再生熱交換器で使用して、戻り銀流、セルコンポーネント、又はＭＨＤコンポーネントを予熱することができる。その代わりに、熱は、加熱及び熱電併給用途に使用されてもよい。
ノズルスロート（ｔｈｒｏａｔ）３０７は、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ａｌ２Ｏ３、又はＭｇＯなどの金属酸化物、耐火性窒化物、炭化タンタル、炭化タングステン、又は炭化タンタルタングステンなどの耐火性炭化物、タングステン若しくは本開示の別の耐火性材料又はカーボンのような耐火性材料の上のクラッディングを含む耐火性クラッディングを含んでもよい熱分解グラファイト、を含んでもよい。電極３０４は、Ｗ又はＭｏなどの耐火性導体を含むことができる。発生器チャネル３０８又は電極３０５のような電気絶縁性支持体は、ＺｒＯ２、窒化ホウ素、又は炭化ケイ素などのセラミック酸化物などの開示の１つなどの耐火性絶縁体であってもよい。ＭＨＤコンポーネントが冷却される別の実施例において、ノズル３０７及びチャネル３０８の少なくとも一方などのＭＨＤ構成要素は、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ムライト、又は本開示の別のものなどの耐火材料でコーティングされ得るＣｕ又はＮｉなどの遷移金属を含むことができる。電極は、冷却可能な遷移金属を含んでもよく、表面は、Ｗ又はＭｏなどの耐火性導体でコーティングされてもよい。コンポーネントは、水、溶融塩、又はシリコンベースのポリマーなどの熱油、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｚｎなどの溶融金属、合金、溶融塩などの少なくとも１つなど、当業者に知られている他のクーラントによって冷却されてもよいが、アルカリ塩及びアルカリハライド−アルカリ水酸化物混合物などの共晶塩混合物（ＭＸ−ＭＯＨ Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ； Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）で冷却されてもよい。熱い冷却剤は、反応セル・チャンバー５ｂ３１に噴射された溶融金属を予熱するために再循環され得る。対応する熱回収システムは、復熱器を備えてもよい。
一実施例において、ＭＨＤノズル３０７、ＭＨＤチャネル３０８、及びＭＨＤ凝縮セクション３０９などのＭＨＤ構成要素は、炭化物、炭素、及びホウ化物のうちの少なくとも１つ、及び金属などの開示の１つなどの耐火材料を含むことができる。耐火材料は、酸素と水の少なくとも一方への酸化を受けやすい可能性がある。酸化反応を抑制するために、ＨＯＨ触媒の酸素源は、ＣＯ、アルカリ又はアルカリ土類酸化物、又は本開示の酸素を含む別の酸化物又は化合物の少なくとも１つなどの酸素を含む化合物を含むことができる。ホウ化物は、ＳｉＣでドープされたＺｒＢ２を含んでもよい。炭化物は、ＺｒＣ、ＷＣ、ＳｉＣ、ＴａＣ、ＨｆＣ、及びＴａ４ＨｆＣ５の少なくとも１つを含むことができる。炭化物などの導電性材料は、イグニッション電極とＭＨＤ電極の少なくとも一方を電気的に絶縁する場合など、示されている場合、絶縁スペーサー又はブッシングで電気的に絶縁することができる。
典型的なＭＨＤ体積変換密度は、約７０ＭＷ ／ ｍ ３（７０ｋＷ ／リットル）である。歴史的なＭＨＤの問題のほとんどは、ガス燃焼の場合と、石炭燃焼の場合の低伝導率とスラグ環境の低伝導率の特徴に起因している。銀製ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）プラズマの導電率は、１２ Ｖの電圧で１０，０００ Ａの電流から約１ ｍと推定される。アークの寸法から、対応する導電率は、電力密度が導電率に比例するアルカリシード不活性ＭＨＤ作動ガスの約２０ Ｓ ／ ｍと比較して１ Ｘ １０５ Ｓ ／ ｍと推定される。
一実施例において、作動媒体は、銀蒸気及びＨｅ、Ｎｅ、又はＡｒなどの銀蒸気でシードされた希ガスのうちの少なくとも１つを含むことができる。一実施例において、作動媒体の導電率は、銀蒸気圧などの溶融金属蒸気圧及び作動媒体のイオン化の少なくとも一方を制御することによって制御することができる。作動媒体のイオン化は、ハイドリノ反応パワー、ハイドリノ反応によって放出されるＥＵＶ及びＵＶ光の強度、点火電圧、点火電流、溶融金属流（ストリーム）のＥＭポンピング速度、及び、ガス、電子、イオン、黒体温度の少なくとも１つのような動作温度、の少なくとも１つを制御することにより制御され得る。少なくとも１つの温度は、点火及びハイドリノ反応条件の少なくとも１つを制御することにより制御され得る。典型的なハイドリノ反応条件は、Ｈ２Ｏ、Ｈ２などのガス圧とガス組成、及び不活性ガス組成である。ハイドリノ反応条件及び対応する対照は、本開示の条件又は他の適切な条件であり得る。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、オーバーフロータンク、少なくとも１つのポンプ、セル溶融金属在庫（インベントリ）センサー、溶融金属在庫（インベントリ）コントローラー、ヒーター、温度制御システム、及び、少なくとも１つのセンサーとコントローラーによって決定されるかもしれないようなＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）にひつような溶融金属を貯蔵し供給するための溶融金属在庫（インベントリ）を含むような溶融金属オーバーフローシステムを更に含むかもしれない。オーバーフローシステムの溶融金属在庫コントローラは、入口ライザチューブ及びＥＭポンプなどの本開示の溶融金属レベルコントローラを備えてもよい。オーバーフローシステムは、ＭＨＤリターン導管３１０、リターン・リザーバー３１１、戻りＥＭポンプ３１２、及び戻りＥＭポンプ・チューブ３１３の少なくとも１つを含むことができる。
一実施例において、作動媒体の膨張は、等エントロピーフローを保証する条件下で維持される。一実施例において、入口作動媒体条件は、ノズルの可逆的膨張とＭＨＤチャネルの強力な駆動圧力勾配を保証する超音速ノズル膨張用に選択される。飽和がノズルで発生すると、急速な冷却速度（約１５ Ｋ／ｕｓなど）により強い非平衡のサブ冷却が発生し、これが更にノズルの分岐部における凝縮ショックを引き起こす可能性があるため、入口条件は膨張の間に蒸気が飽和しないようにするため、ノズルは高く超加熱されるかもしれない。一実施例において、凝縮衝撃は、望ましい等エントロピー流条件から逸脱し、ノズル出口速度を急激に低下させる不可逆性を引き起こすため、回避する必要がある。ノズルの超音速／発散部分の蒸気流に同伴する結果として生じる高密度液体Ａｇ液滴は、ノズル表面の侵食を加速させる可能性がある。ローレンツ力が流れ方向に逆方向に作用する実施例においてＭＨＤチャンネル内の弱い駆動圧力勾配により、システムを通る体積流量が減少する場合がある。適切な過熱を可能にするために、ノズルの入口温度が可能な限り高い、圧力は適度に高く、ノズルの下流のＭＨＤセクションで強い駆動圧力勾配を確保する。典型的な実施例において、ノズル入口での反応セル・チャンバー５ｂ３１の圧力は約６ ａｔｍである。プラズマ温度は約４０００ Ｋであり、等エントロピー膨張と、約７２２ ｍ ／ ｓの速度と２気圧以上の圧力で約マッハ数１．２４でノズルから出る乾燥蒸気をもたらす。入口温度を低くすることもできるが、これらはそれぞれ出口速度と圧力が小さくなる可能性がある。
所望のＭＨＤチャネル３０８の出口温度が達成される前にローレンツ力がプラズマジェットを失速させ得る実施例において、プラズマ伝導率、磁場強度、ガス温度、電子温度、イオン温度、チャネル入口圧力、ジェット速度、及び作動媒体流量パラメータの少なくとも１つが最適化され、目的のＭＨＤ変換効率と電力密度が達成される。銀蒸気シードアルゴン又はヘリウムプラズマなどの溶融金属シード希ガスプラズマを含む実施例において、希ガスに対する金属蒸気の相対流量は、所望の導電率、プラズマガス温度、反応チャンバ５ｂ３１圧力、ＭＨＤチャンネル３０８の入口ジェット速度、圧力、温度の少なくとも１つを達成するように制御される。一実施例において、希ガス及び金属蒸気の流れは、対応する戻りポンプを制御して所望の相対比を達成することにより制御することができる。一実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１への相対的な希ガス及び金属噴射速度を制御することにより播種量を制御することにより、導電率を制御することができる。一実施例において、ハイドリノ反応速度を制御することにより導電率を制御することができる。ハイドリノ反応速度は、触媒源、酸素源、水素源、水蒸気、水素、導電性マトリックスの流れのうちの少なくとも１つの噴射速度を制御するなどの開示により制御され得る。 溶融銀の噴射など、及び点火電圧と点火電流の少なくとも一方などの点火パラメータ。一実施例において、ＭＨＤコンバータは、ハイドリノ反応及びＭＨＤ動作パラメータなどのセンサ及び制御システムを備える。（ｉ）反応物の圧力、温度、相対濃度などの反応条件、ＨＯＨやＨ又はそれらのソースなどの反応物の流れ、液体や気化した銀などの導電性マトリックスの流れとポンピング速度、及び点火条件 点火電流と電圧として、 （ｉｉ）ＭＨＤコンバーターのステージを通る圧力、速度、流量、導電率、温度などのプラズマ及びガスパラメーター （ｉｉｉ）ポンプ速度などの材料パラメータと、流量、温度、圧力などの希ガス及び溶融金属の物理的パラメータの返却とリサイクル、及び （ｉｖ）反応セル・チャンバー５ｂ３１、ＭＨＤノズル部３０７、ＭＨＤチャネル３０８、及びＭＨＤ凝縮部３０９のうちの少なくとも１つのプラズマ伝導度センサ。
一実施例において、Ｈ２ガス及びＨ２Ｏの少なくとも一方などの水素などのガス源を反応セル・チャンバー５ｂ３１に供給してもよい。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、液体及び気体形態の少なくとも一方であり得るＨ２ガス及びＨ２Ｏの少なくとも一方などの水素源を供給するための少なくとも１つのマスフローコントローラを備えてもよい。ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋ１、リザーバー５ｃ壁、反応セル・チャンバー５ｂ３１の壁、噴射ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、ＭＨＤリターン導管３１０、ＭＨＤリターン・リザーバー３１１、ＭＨＤリターンＥＭポンプ３１２のポンプ・チューブ、及びＭＨＤリターンＥＭポンプ・チューブ３１３の少なくとも１つのベースを通して供給されてもよい。セル又はＭＨＤ内部に追加されたガスは、ＭＨＤ凝縮器（コンデンサー）セクション３０９又は内部に接続されている任意の便利なセル又はＭＨＤコンバーターコンポーネントに噴射することができる。一実施例において、水素ガスは、水素透過膜などの選択膜を介して供給されてもよい。水素供給膜は、Ｐｄ又はＰｄ−Ａｇ Ｈ２透過性膜又は当業者に知られている同様の膜を含むことができる。ガス用のＥＭポンプ・チューブ壁への貫通は、溶接又はねじ込み可能なフランジを含むことができる。水素は水素タンクから供給されてもよい。水素は、水素化物からの放出から供給されてもよく、放出は、水素化物の圧力及び温度の少なくとも一方を制御するなど、当業者に知られている手段によって制御されてもよい。水素は水の電気分解によって供給される。水電解槽は、高圧電解槽を備えてもよい。電解槽及び水素質量流量コントローラーの少なくとも一方は、コンピューター及び対応するセンサーを含むコントローラーなどのコントローラーによって制御されてもよい。水素流量は、熱測定デバイス、ＰＶコンバーター、ＭＨＤコンバーターなどのコンバーターによって記録されるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の出力に基づいて制御できる。
一実施例において、反応セル・チャンバー５ｂ３１にＨ２Ｏを供給することができる。供給は、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６又はＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋを通るものなどのラインを備えてもよい。Ｈ２Ｏは、Ｈ及びＨＯＨ触媒の少なくとも一方を提供し得る。ハイドリノ反応により、Ｏ２とＨ２（１ ／ ｐ）及び生成物が生成される場合がある。Ｈ２（１／４）などのＨ２（１ ／ ｐ）は、反応セル・チャンバーとＭＨＤコンバーターの少なくとも１つから、周囲大気又はＨ２（１ ／ ｐ）収集システムなどの外部領域に拡散する場合がある。Ｈ２（１ ／ ｐ）は、体積が小さいため、反応セル・チャンバーとＭＨＤコンバーターの少なくとも一方の壁から拡散する場合がある。Ｏ２生成物は、反応セル・チャンバーとＭＨＤコンバーターの少なくとも１つから、周囲大気やＯ２収集システムなどの外部領域に拡散する場合がある。Ｏ２は、選択的な膜、材料、又はバリューを介して拡散する場合がある。選択材料又は膜は、イットリア、ニッケル／イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）／ケイ酸塩層状、又は当業者に知られている他の酸素又は酸化物選択膜などの酸化物を伝導できるものを含んでもよい。Ｏ２は、イットリア壁などの酸化物を伝導できる壁などの透過性壁を通して拡散する。酸素透過性膜は、反応セルの低圧成分の多孔質セラミックと、ＭＨＤチャネル３０８のセラミック壁などのＭＨＤコンバータとを備えてもよい。酸素選択膜は、酸素透過速度を増加させるためにＢｉ２６Ｍｏ１０Ｏ６９で被覆されたＢａＣｏ０．７Ｆｅ０．２Ｎｂ０．１Ｏ３−δ（ＢＣＦＮ）酸素透過性膜を含んでもよい。酸素選択膜は、Ｇｄ１−ｘＣａｘＣｏＯ３−ｄ及びＣｅ１−ｘＧｄｘＯ２−ｄの少なくとも一方を含んでもよい。酸素選択膜は、ＳｒＦｅＣｏ０．５Ｏｘ、ＳｒＦｅ０．２Ｃｏ０．５Ｏｘ、Ｂａ０．５Ｓｒ０．５Ｃｏ０．８Ｆｅ０．２Ｏｘ、ＢａＣｏ０．４Ｆｅ０．４Ｚｒ０．２Ｏｘ、Ｌａ０．６Ｓｒ０．４ＣｏＯｘ、 及びＳｒ０．５Ｌａ０．５Ｆｅ０．８Ｇａ０．２Ｏｘ。
ＥＭポンプ又はＥＭポンプアセンブリ５ｋｋ、ＥＭポンプ５ｋａ、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、入口ライザー５ｑａ、及び噴射ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１のうちの少なくとも１つのようなコンポーネントは、安定した材料又はコーティングを含むことができる。 Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＣ、ＺｒＣ−ＺｒＢ２、ＺｒＣ−ＺｒＢ２−ＳｉＣ、及び２０％ＳｉＣ複合材料を含むＺｒＢ２の少なくとも１つなどのセラミックなどの酸素、又は少なくとも１つの白金（Ｐｔ）などの貴金属、 パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）。
図２Ｉ１７４〜２Ｉ１８１に示される実施例において、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋ、ＥＭポンプ５ｋａ、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、入口ライザ５ｑａ、及び噴射ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１の少なくとも１つは、酸化に抵抗性のあるセラミックを含んでもよい。セラミックはＯ２と反応しない。セラミックは、高温まで酸素との反応に対して安定な導電体を含んでもよい。典型的なセラミックは、ＺｒＣ、ＺｒＢ２、ＺｒＣ−ＺｒＢ２、ＺｒＣ−ＺｒＢ２−ＳｉＣ、及び２０％ＳｉＣ複合材料を含むＺｒＢ２である。導電性セラミックには、酸化から保護するためにＳｉＣをドープすることができる。
イリジウム（Ｍ．Ｐ． ＝ ２４４６°Ｃ）は、銀と合金又は固溶体を形成しない。 したがって、イリジウムは、酸化を避けるために、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋ及びＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の少なくとも一方の適切な抗酸化コーティングとして機能し得る。イリジウムコーティングは、ほぼ一致する熱膨張係数（ＣＴＥ）の金属に適用することができる。典型的な実施例において、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋ及びＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の内側は、イリジウムで電気めっきされ、電気めっきされたコンポーネントは、イリジウムと同様のＣＴＥを有するヘインズ２３０、３１０ＳＳ、又は６２５ＳＳなどのステンレス鋼（ＳＳ）を含む。その代わりに、モリブデンＥＭポンプアセンブリ５ｋｋをイリジウムでコーティングし、ＣＴＥが一致する場合がある（例：〜７ ｐｐｍ ／ Ｋ）。一実施例において、ＥＭポンプ管の内部は、陰極として管を使用して電気めっきされ、対電極は、スペーサによって覆われた領域を電気めっきするために対電極上を周期的に移動する絶縁スペーサを備えたワイヤを含むことができる。一実施例において、イリジウムコーティングは、テトライリジウムドデカカルボニルの熱分解などのイリジウムを含む有機分子の化学堆積を含み、高温に維持された所望の表面にイリジウムを堆積させる方法などの蒸着によって適用されてもよい。イリジウムは、マグネトロンスパッタリング（直流マグネトロンスパッタリング（ＤＣＭＳ）及び無線周波数マグネトロンスパッタリング（ＲＦＭＳ）の両方）、化学蒸着（ＣＶＤ）、有機金属 ＣＶＤ（ＭＯＣＶＤ）、原子層蒸着（ＡＬＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、レーザー誘起化学蒸着（ＬＣＶＤ）、電着、パルスレーザー蒸着（ＰＬＤ）、ダブルグロープラズマ（ＤＧＰ）。一実施例において、ＥＭポンプ５ｋ６チューブの内側はイリジウムで覆われていてもよい。クラッディングの端部は、ＣＶＤ又は電気めっきなどの開示の手段によってイリジウムでコーティングされてもよい。
別の実施例において、ステンレス鋼ＥＭポンプアセンブリなどのＥＭポンプアセンブリは、酸化物及び炭化物のうちの少なくとも一方などの耐火性の耐酸化性コーティングでコーティングされてもよい。コーティングは、炭化ハフニウム／炭化ケイ素（ＨｆＣ ／ ＳｉＣ）などの炭化物、及びＨｆＯ２、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、及びＴｉＯ２の少なくとも１つなどの酸化物の少なくとも１つを含んでもよい。
別の実施例において、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６は、石炭火室の水壁で使用されるものなどの耐酸化性ステンレス鋼（ＳＳ）及びオーステナイト系ステンレス鋼などのボイラー管を含む。典型的な材料は、極低温から１８００°Ｆ（９８２°Ｃ）までの高強度と並ぶ顕著な耐食性のまれな組み合わせを有するオーステナイト系ニッケル−クロム−モリブデン−ニオブ合金であるＨａｙｎｅｓ ２３０、ＳＳ ３１０、及びＳＳ ６２５である。一実施例において、ヘインズ２３０、ＳＳ３１０、又はＳＳ６２５などの材料を予備酸化して、保護酸化物被膜を形成することができる。保護酸化物被膜は、酸素を含む雰囲気中で加熱することにより形成され得る。ヘインズ２３０などのＳＳは、空気、又は酸素とアルゴンなどの希ガスを含む雰囲気などの制御された雰囲気中で事前酸化されてもよい。典型的な実施例において、Ｗ及びＭｏ合金を有するＮｉ−Ｃｒ合金などのヘインズ２３０は、空気中で１０００℃で、又はアルゴン８０％／酸素２０％で２４時間予備酸化される。酸化物被膜は、所望の動作温度と酸素濃度の下で形成されてもよい。一実施例において、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋなどのＳＳ６２５を含むものなどの金属部品は、３Ｄ印刷されてもよい。一実施例において、ＥＭポンプアセンブリの外側を酸化から保護することができる。保護は、本開示の１つなどの耐酸化コーティングを備えたコーティングを含むことができる。その代わりに、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋの少なくとも一部は、セラミック、石英、ガラス、セメントなどの耐酸化性材料に埋め込まれていてもよい。酸化保護された部品は、空気中で操作できる。一実施例において、銀などの溶融金属は、ＥＭポンプ・チューブの内部の酸化を防止又は低減し得る添加剤を含み得る。添加剤は、チオ硫酸塩などの還元剤又はＥＭポンプ・チューブの酸化生成物を含むことができ、それにより、チューブ壁の保護酸化物の安定化によってさらなる酸化が抑制される。その代わりに、溶融金属添加物は、ポンプ・チューブの壁上の保護金属酸化物を安定化させるベースを含んでもよい。
一実施例において、ＥＭポンプアセンブリは、導電性及び非導電性セラミックなどの複数のセラミックを含むことができる。典型的な実施例において、ＥＭポンプ母線５ｋ２を除くＥＭアセンブリ５ｋｋは、Ａｌ２Ｏ３、ジルコニア、又はハフニアなどの酸化物などの非導電性セラミックを含むことができ、ＥＭポンプバスバー５ｋ２は、ＺｒＣ、ＺｒＢ２などの導電性セラミック、又はＺｒＣ−ＺｒＢ２−ＳｉＣなどの複合材料を含むことができる。リザーバ５ｃは、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋと同じ非導電性セラミックを備えてもよい。一実施例において、セラミックＥＭポンプは、部品間に結合を形成するために、少なくとも１つのろう付け又は金属化されたセラミック部品を含むことができる。
電磁ポンプはそれぞれ、液体金属用の２つの主なタイプの電磁ポンプの１つを含むことができる。液体金属を含むチューブにＡＣ又はＤＣ磁場が確立されるＡＣ又はＤＣ伝導ポンプ、及びＡＣ又はＤＣ電流は、それぞれ管壁に接続された電極を介して液体に供給される。そして誘導ポンプでは、電流が印加されたＡＣ電磁場と交差する誘導モーターのように、移動場が必要な電流を誘導する。誘導ポンプは、環状線形、平面線形、及び螺旋の３つの主要な形式で構成できる。ポンプは、機械式及び熱電式ポンプなど、当技術分野で知られている他のものを含むことができる。機械式ポンプは、モーター駆動インペラを備えた遠心ポンプを備えていてもよい。
溶融金属ポンプは、ＭＧ Ｈｖａｓｔａ、ＷＫ Ｎｏｌｌｅｔ、ＭＨ Ａｎｄｅｒｓｏｎの「高温液体金属システム用可動マグネットポンプの設計」、Ｎｕｃｌｅａｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ、Ｖｏｌｕｍｅ ３２７（２０１８）、ｐｐ。２２８−２３７（参照によりその全体が組み込まれる）に記載されているような可動マグネットポンプ（ＭＭＰ）を含むことができる。ＭＭＰは、ＭＭＰが、永久磁石と多相磁場コイルの回転配列の少なくとも１つで移動磁場を生成する場合がある。一実施例において、ＭＭＰは、ＭＨＤ再循環及び点火噴射のための２段ポンプなどの多段ポンプを備えてもよい。二段式ＭＭＰポンプは、シャフトを回転させる電動モーターなどのモーターを備えている場合がある。２段階ＭＭＰは、各ドラムの表面上に固定された交互極性の円周方向に取り付けられた磁石のセットをそれぞれ含む２つのドラムと、ドラムを収容するＵ字形部分を有するセラミック槽とを更に含み得る。ここで、各ドラムはシャフトによって回転され、セラミック槽内に溶融金属の流れを生じさせる。別のＭＭＰの実施例において、交互の磁石のドラムは、ディスクの回転によってポンピングされる溶融金属を含むサンドイッチストリップセラミック槽の反対側の各ディスク表面の交互の極性磁石の２つのディスクに置き換えられる。別の実施例において、槽は、ステンレス鋼などの非鉄金属又は本開示の１つなどのセラミックなどの磁場透過性材料を含むことができる。磁石は、空冷や水冷などの手段で冷却して、高温での動作を可能にすることができる。
典型的な市販のＡＣ ＥＭポンプは、溶融銀のポンピングをサポートするために加熱及び冷却システムを変更できるＣＭＩ Ｎｏｖａｃａｓｔ ＣＡ１５である。入口及び出口セクションを含むＥＭポンプ・チューブのヒーター、及び銀を含む槽は、抵抗ヒーター又は誘導結合ヒーターなどの本開示のヒーターによって加熱されてもよい。抵抗ヒーター又は誘導結合ヒーターなどのヒーター（加熱器）は、ＥＭポンプ・チューブの外部にあってもよく、ヒーター（加熱器）からヒートパイプなどのＥＭポンプ・チューブに熱を伝達する熱伝達手段を更に備えてもよい。ヒートパイプは、リチウム作動流体を含むものなど、高温で動作する場合がある。ＥＭポンプの電磁石は、水冷ループ及び冷却機などの本開示のシステムによって冷却されてもよい。
一実施例（図２Ｉ１８４〜２Ｉ１８５）において、ＥＭポンプ４００は、ＡＣ誘導型を含むことができるが、ここで、銀に対するローレンツ力は、銀を通る時間変化する電流と、交差同期した経時変化磁場によって生成される。銀を通る経時変化電流は、ＥＭポンプ・トランス巻線回路４０１ａによって生成された第１の経時変化磁場のファラデー誘導によって生成され得る。第１の経時変化磁場の源は、一次のトランス巻線４０１を備えてもよく、銀は、電流ループ４０５のＥＭポンプ・チューブ・セクション及びＥＭポンプ電流ループ・リターン・セクション４０６を備える単巻き短絡巻線などの二次のトランス巻線として機能してもよい。一次の巻線４０１は、ＡＣ電磁石を備えてもよいが、ここで、第１の経時変化磁場は、銀４０５及び４０６の周囲ループ、誘導電流ループを通って、磁気回路又はＥＭポンプ・トランス・ヨーク４０２によって、伝導される。銀は、窒化ケイ素（ＭＰ１９００℃）、石英、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、又はハフニアなどの本開示のセラミックを含むものなどのセラミック槽４０５及び４０６などの槽内に含まれてもよい。保護されたＳｉＯ２層は、制御された不動態酸化によって亜硝酸シリコン上に形成される。槽は、磁気回路又はＥＭポンプ・トランス・ヨーク４０２を囲むチャネル４０５及び４０６を備えてもよい。槽は、対応するローレンツ力による、同期した経時変化磁場及びポンプ流（フロー）の所望の方向に垂直な方向の流れ（フロー）の成分を誘導電流に持たせるための平坦セクション４０５を備えてもよい。交差同期した経時変化磁場は、ＡＣ電磁石４０３及びＥＭポンプ電磁ヨーク４０４を含むＥＭポンプ電磁回路４０３ｃによって生成され得る。磁気ヨーク４０４は、銀を含む槽の平坦セクション４０５にギャップを有してもよい。ＥＭポンプ・トランス巻線回路４０１ａの電磁石４０１及びＥＭポンプ電磁回路４０３ｃの電磁石４０３は、単相ＡＣ電源又は当技術分野で知られている他の適切な電源によって給電されてもよい。磁石は、所望の電流ベクトル成分が存在するように、ループベンド（ｌｏｏｐ ｂｅｎｄ）の近くに配置することができる。トランス巻線４０１及び電磁石巻線４０３に電力を供給するＡＣ電流の位相は、ローレンツポンピング力の所望の方向を維持するために同期され得る。
一実施例において（図２Ｉ１８４〜２Ｉ１８５）、誘導電流ループは、入口ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、電流ループ４０５のＥＭポンプ・チューブ・セクション、出口ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、及びリザーバー５ｃ内の銀を通る経路を含むことができるが、これらの構成要素を含む実施例において、入口ライザ５ｑａの壁及び噴射器５６１を、その経路は含むことができる。ＥＭポンプは、ポンプ・パラメータでのＳｕｎＣｅｌｌパワー生成のフィードバック制御及び一次巻線の電流と電圧に対するもののような監視及び制御システムを備えてもよい。典型的な測定されたフィードバック・パラメータは、反応セル・チャンバー５ｂ３１での温度及びＭＨＤコンバータでの電気であり得る。監視及び制御システムは、対応するセンサ、コントローラー、及びコンピューターを備えてもよい。
１対の電磁ポンプ４００のみを有するＭＨＤコンバーターの実施例において、各ＭＨＤリターン導管３１０が延長され、対応する電磁ポンプ５ｋｋの入口に接続される。接続は、ＭＨＤリターン導管３１０の入力を有するＹ結合（ユニオン）などの結合（ユニオン）と、リザーバー・ベースプレート・アセンブリ４０９のようなリザーバーのベースのボス部３０８とを備えてもよい。ＭＨＤコンバーターを有する加圧ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）を含む実施例において、ＥＭポンプの噴射側、リザーバー、及び反応セル・チャンバー５ｂ３１は、ＭＨＤリターン導管３１０に対して高圧下で動作する。各ＥＭポンプへの入口は、ＭＨＤリターン導管３１０のみを備えてもよい。接続は、ＭＨＤリターン導管３１０の入力部を有するＹ結合（ユニオン）などの結合（ユニオン）と、リザーバーの底部のボス部とを備えてもよく、ポンプ動力により、リザーバーからＭＨＤリターン導管３１０への入口流れ（フロー）からの逆流が防止される。
ＭＨＤ発生器の実施例において、噴射ＥＭポンプ及びＭＨＤリターンＥＭポンプは、ＤＣ又はＡＣ伝導ポンプ及びＡＣ誘導ポンプなどの開示のいずれかを備えてもよい。典型的なＭＨＤ発生器の実施例において（図２１Ｉ１８４）、噴射ＥＭポンプは誘導ＥＭポンプ４００を備えてもよく、ＭＨＤリターンＥＭポンプ３１２は誘導ＥＭポンプ又はＤＣ伝導ＥＭポンプを備えてもよい。別の実施例において、噴射ポンプは、ＭＨＤリターンＥＭポンプとして更に機能し得る。ＭＨＤリターン導管３１０は、リザーバーからの入口よりも低い圧力位置でＥＭポンプに入力することができる。ＭＨＤリターン導管３１０からの入口は、ＭＨＤ凝縮セクション３０９及びＭＨＤリターン導管３１０内の低圧に適した位置でＥＭポンプに入ることができる。リザーバー５ｃからの入口は、圧力が所望の反応セル・チャンバー５ｂ３１の動作圧力である位置など、圧力がより高いＥＭポンプ・チューブの位置に入ることができる。噴射器セクション５ｋ６１でのＥＭポンプ圧力は、少なくとも所望の反応セル・チャンバー圧力のものであり得る。入口は、チューブ及び電流ループ・セクション５ｋ６、４０５、又は４０６でＥＭポンプに取り付けられる。
ＥＭポンプ（図２Ｉ１８６−２Ｉ１９５）は、多段ポンプを備えていてもよい。多段ＥＭポンプは、ＥＭポンプ排出口及び噴射器５ｋ６１へ本質的に前方へ溶融金属が流れ出ることのみを可能にする圧力にそれぞれ対応する異なる段階でリザーバー５ｃのベースから及びＭＨＤリターン導管３１０からの流入金属流（フロー）を受け取ってもよい。一実施例において、多段ＥＭポンプアセンブリ４００ａ（図２Ｉ１８８）は、誘導電流ループ４０５及び４０６を通るトランス巻線４０１及びトランス・ヨーク４０２を備える少なくとも１つのＥＭポンプ・トランス巻線回路４０１ａを備え、そして、ＡＣ電磁石４０３及びＥＭポンプ電磁ヨーク４０４を備える少なくとも１つのＡＣ ＥＭポンプ電磁回路４０３ｃを更に備える。誘導電流ループは、ＥＭポンプ・チューブ・セクション４０５及びＥＭポンプ電流ループ・リターン・セクション４０６を備えてもよい。電磁ヨーク４０４は、槽の平坦セクション、又は銀などの圧送された溶融金属を含む電流ループ４０５のＥＭポンプ・チューブ・セクションにギャップを有してもよい。
一実施例において、多段ＥＭポンプは、電流と金属流（フロー）の両方に垂直な磁束を供給する複数のＡＣ ＥＭポンプ電磁回路４０３ｃを備えてもよい。多段ＥＭポンプは、次のＡＣ ＥＭポンプ電磁回路４０３ｃ段（ステージ）で圧力が増加するところ、順方向ポンプ流（フロー）を達成するために、入口圧力が局所ポンプ圧力に適している場所で、電流ループ４０５のＥＭポンプ・チューブ・セクションに沿って入口を受け取ることができる。典型的な実施例において、ＭＨＤリターン導管３１０は、ＡＣ電磁石４０３ａ及びＥＭポンプ電磁ヨーク４０４ａを含む第１のＡＣ電磁石回路４０３ｃの前の入口で電流ループ４０５のＥＭポンプ・チューブ・セクションのような電流ループに入る。リザーバー５ｃからの入口流れ（フロー）は、ＡＣ電磁石４０３ｂ及びＥＭポンプ電磁ヨーク４０４ｂを含む第１のＡＣ電磁石回路４０３ｃの後、及び第２のＡＣ電磁石回路４０３ｃの前に入ることができるが、ここで、ポンプは、各入口から次のポンプ段又はポンプ出口及び噴射器５ｋ６１への所望の流れを維持する電流ループ４０５内の溶融金属圧力を維持する。各ポンプ段の圧力は、ＡＣ電磁石回路の対応するＡＣ電磁石の電流を制御することで制御できる。
一実施例において、セラミックチャンネルなどのＥＭポンプ電流ループ・リターン・セクション４０６は、溶融金属流（フロー）リストリクター（ｒｅｓｔｒｉｃｔｏｒ）を備えているか、電流ループの電流が完全になるように固体の電気導体で満たされているが、ここで、ＥＭポンプ・チューブの高圧部から低圧部への溶融金属の逆流を防ぐ。固体は、ヘインズ（Ｈａｙｎｅｓ）２３０、パイロメット（Ｐｙｒｏｍｅｔ）（登録商標）合金６２５、カーペンター（Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ）Ｌ−６０５合金、バイオデュア（ＢｉｏＤｕｒ）（登録商標）カーペンターＣＣＭ（Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ ＣＣＭ）（登録商標）合金、ヘインズ（Ｈａｙｎｅｓ）２３０、３１０ＳＳ、又は６２５ＳＳなどの本開示のステンレス鋼などの金属を含み得る。固体は、高融点金属を含んでもよい。固体は、耐酸化性の金属を含んでもよい。固体は、固体導体の酸化を防ぐために、イリジウムなどの金属又は導電性キャップ層又はコーティングを含んでもよい。
一実施例において、トランス及び電磁石の少なくとも一方の磁気巻線は、トランス磁気ヨーク４０２及び電磁回路ヨーク４０４の少なくとも一方の延長により、流れる金属を含む電流ループ４０５のＥＭポンプ・チューブ・セクションから離れている。延長部は、ＥＭポンプ管４０５の誘導結合加熱などのより効率的な加熱の少なくとも１つを可能にし、及び、トランス巻線４０１、トランスヨーク４０２、及びＡＣ電磁石４０３及びＥＭポンプ電磁ヨーク４０４を含む電磁回路４０３ｃの少なくとも１つのより効率的な冷却を可能にする。２段（ステージ）ＥＭポンプの場合、磁気回路は、ＡＣ電磁石４０３ａ及び４０３ｂと、ＥＭポンプ電磁ヨーク４０４ａ及び４０４ｂとを含み得る。トランスヨーク４０２及び電磁ヨーク４０４の少なくとも一方は、鉄又はコバルトなどの高いキュリー温度を有する強磁性材料を含むことができる。ＥＭポンプトランス巻線回路４０１ａ及びＥＭポンプ電磁回路４０３ｃの少なくとも１つは、ＤＣ伝導ＥＭポンプ（図２Ｉ１１５−２Ｉ１１６）の磁石５ｋ４の１つなどの開示の１つなどの水冷システムを備えてもよい。誘導ＥＭポンプ４００ｂ（図２Ｉ１９０〜２Ｉ１９１）の少なくとも１つは、空冷システム４００ｂを備えてもよい。誘導ＥＭポンプ４００ｃの少なくとも１つは、水冷システム（図２Ｉ１９２）を備えてもよい。
典型的なトランスは、ケイ素鋼積層トランスコアを含む。イグニッショントランスは、以下のものを含んでもよいが、それらは、（ｉ）約１０〜１０，０００、１００〜５０００、及び５００〜２５，０００巻数（ターン）の少なくとも１つの範囲の巻き数、（ｉｉ）約１０ Ｗから１ ＭＷ、１００ Ｗから５００ ｋＷ、１ ｋＷから１００ ｋＷ、及び１ ｋＷから２０ ｋＷの少なくとも１つの範囲の電力（パワー）、及び、（ｉｉｉ）約０．１ Ａ〜１０，０００ Ａ、１ Ａ〜５ ｋＡ、１ Ａ〜１ ｋＡ、及び１〜５００ Ａの少なくとも１つの範囲の一次巻線電流、である。典型的な実施例において、点火電流は約６Ｖから１０Ｖの電圧範囲にあり、電流は約１０００Ａであり、そして、５０巻数（ターン）の巻線は約５００ Ｖと２０ Ａで動作し、１０００ Ａで１０ Ｖの点火電流を供給する。ＥＭポンプ電磁石は、約０．０１Ｔから１０Ｔ、０．１Ｔから５Ｔ、及び０．１Ｔから２Ｔの少なくとも１つの範囲の磁束を含むことができる。典型的な実施例において、直径約０．５ｍｍのマグネットワイヤが約２００℃未満に維持される。
ＥＭポンプ・チューブは、パンケーキコイルアンテナなどの誘導結合ヒーターアンテナで加熱できる。アンテナは水冷式にすることができる。一実施例において、リザーバー５ｃは、誘導結合ヒーターで加熱されてもよい。ヒーターアンテナ５ｆは、ＥＭポンプ管を加熱するためにパンケーキコイルなどのコイルに更に接続することができるリザーバー５ｃの周りの２つの円筒状螺旋を備えてもよい。リザーバーの周りの対向する螺旋の巻きは、２つのコイルの磁場を強化するために電流が同じ方向になるように、又は螺旋間の空間で相殺するために反対方向に巻かれてもよい。典型的な実施例において、誘導結合ヒーターアンテナ５ｆは、図２Ｉ１８２−２Ｉ１８３、２Ｉ１８６、及び２Ｉ１９０− ２Ｉ１９２に示されるように、ＥＭポンプ・チューブに平行なパンケーキコイル及び各リザーバー５ｃに周囲的な２つの螺旋（ｈｅｌｉｃｅｓ）を含む３つの巻き数の連続するセットを含んでよいが、ここで、両方の螺旋（ヘリックス）が時計回りに巻き付けられ、電流は１つの螺旋（ヘリックス）の上部（トップ）から下部（ボトム）に流れ、パンケーキコイルに流れ、そして、２番目の螺旋（ヘリックス）の下部（ボトム）から上部（トップ）に流れる。電流ループ４０５のＥＭポンプ・チューブ・セクションは、フラックスコンセントレータ（ｆｌｕｘ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒｓ）、石英又は窒化ケイ素への添加剤などのＥＭポンプ・チューブ４０５材料への添加剤、及び、誘導結合ヒーターからのＲＦの吸収を増加させるカーボンスリーブなどのポンプ・チューブ４０５への被覆（クラッディング）の少なくとも１つによって選択的に加熱されてもよい。一実施例において、電流ループ４０５のＥＭポンプ・チューブ・セクションは、ポンプ・チューブ４０５の周りに螺旋（ｈｅｌｉｘ）を含む誘導結合ヒーターアンテナによって選択的に加熱されてもよい。ＭＨＤリターン導管３１０、ＥＭポンプ・リザーバー・ライン４１６、及びＥＭポンプ噴射ライン４１７の少なくとも１つのようなライン（図２Ｉ１９２〜２Ｉ１９５）の少なくとも１つは、アンテナを水冷してもよいところ、ラインに巻き付けられたアンテナ４１５を備え得る誘導結合ヒーターによって加熱され得る。５ｆ及び４１５などの誘導結合されたヒーターアンテナで包まれた構成要素は、内側の絶縁層を備えてもよい。誘導結合ヒーターアンテナは、対応するコンポーネントの所望の温度を維持するために、加熱と水冷の２つの機能を果たすことができる。ＳｕｎＣｅｌｌは、ＭＨＤ磁石ハウジング３０６ａ、ＭＨＤノズル３０７、及びＭＨＤチャネル３０８、電気出力、センサ、及び構造サポート４１８に取り付けられ得る制御ライン４１９などの構成要素、及び、ＥＭポンプ・リザーバー・ライン４１６の周りの４２０などのシールド、及びＥＭポンプ噴射ライン４１７ を固定する構造サポート４１８を更に含み得る。
電流ループ４０５のＥＭポンプ・チューブ・セクションは、対応するＥＭポンプ・チューブ５ｋ６セクション（図２Ｉ１８５）に接続する溶融金属入口及び出口チャネルを備えてもよい。ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の各入口及び出口は、対応するリザーバー５ｃ、入口ライザ５ｑａ、及び噴射器５ｋ６１に固定されてもよい。留め具は、本開示の接合部、留め具、又はシールを含んでもよい。シール４０７ａは、セラミック接着剤を含んでもよい。継手（ジョイント）はそれぞれ、グラファイトガスケットなどのガスケットで密封されたフランジを備えてもよい。各リザーバー５ｃは、セラミックであり得るリザーバー・ベースプレートに接続された金属酸化物などのセラミックを含み得る。ベースプレート接続は、フランジ及びガスケットシールを備えてもよく、ガスケットはカーボンを備えてもよい。ベースプレートは、入口ライザ５ｑａとノズル５ｑを有する噴射器チューブ５ｋ６１とが取り付けられたベースプレート４０９ａを含むリザーバー・ベースプレート・アセンブリ４０９（図２Ｉ１８７）を含み得る。チューブは、ボス部４０８としてリザーバー・ベースプレート４０９ａのベースを貫通し得る。リザーバー５ｃからのボス部４０８は、炭素、モリブデン、又はセラミックボルトなどのボルトなどの締結具、及びカーボンガスケットなどのガスケット を有するフランジ付き結合体（ユニオン）４０７の少なくとも１つによって、誘導型ＥＭポンプ４００のＥＭポンプ・チューブのセラミック入口及び出口に接続することができるが、ここで、少なくとも１つのセラミック構成要素（コンポーネント）を含む結合体（ユニオン）は、炭素還元温度未満で動作する。他の実施例において、結合体（ユニオン）は、スウェージロック、スリップナット、又は圧縮継手など、当技術分野で知られている他のものを含むことができる。一実施例において、点火電流は、対向するポンプ・チューブ、リザーバー、ボス部、及び結合体（ユニオン）のうちの１つの導電性構成要素（コンポーネント）に接続された正及び負の端子を有する電源によって供給される。
別の実施例において、点火システムは誘導システム（図２Ｉ１８６、２Ｉ１８９−２Ｉ１９５）を含むが、ここで、ハイドリノ反応の点火を引き起こすために導電性溶融金属に適用される電源は、誘導電流、電圧、及び電力（パワー）を供給する。点火システムは、誘導電流が誘導点火トランスアセンブリ４１０による誘導によって印加される無電極システムを備えてもよい。誘導電流は、ＥＭポンプ４００などのポンプによって維持される複数の噴射器からの交差する溶融金属流を通って流れることができる。一実施例において、リザーバー５ｃは、リザーバー５ｃのベース間のチャネルなどのセラミック交差接続チャネル４１４を更に備えてもよい。誘導点火トランスアセンブリ４１０は、交差接続チャネル４１４、複数の溶融金属噴射器からの交差する溶融金属流（ストリーム）、及びリザーバー５ｃによって形成される誘導電流ループを通って延びる誘導点火トランスヨーク４１２と、及び誘導点火トランス巻線４１１と、を含んでよい。誘導点火トランスアセンブリ４１０は、ＥＭポンプトランス巻線回路４０１ａのものと同様であってもよい。
一実施例において、点火電流源は、銀などの溶融金属の電流が銀を通る経時変化磁場のファラデー誘導によって生成される交流誘導型を備えてもよい。経時変化磁場の源は、一次トランス巻線、誘導点火トランス巻線４１１を備えてもよく、銀は、少なくとも部分的に、単巻き短絡巻線などの二次トランス巻線として機能してもよい。一次巻線４１１は、誘導点火トランスヨーク４１２が溶融銀を含む円周方向伝導ループを通して経時変化磁場を伝導するＡＣ電磁石を含むことができる。トランス電磁石は、単相ＡＣ電源又は当技術分野で知られている他の適切な電源によって電力を供給されてもよい。トランスヨーク４１２のサイズを小さくするために、トランスの周波数を上げることができる。トランスの周波数は、少なくとも約１Ｈｚから１ＭＨｚ、１Ｈｚから１００ｋＨｚ、１０Ｈｚから１０ｋＨｚ、及び１０Ｈｚから１ｋＨｚの範囲であってもよい。リザーバー５ｃは、２つのリザーバー５ｃを接続する交差接続チャネル４１４などの溶融金属チャネルを備えてもよい。トランスヨーク４１２を囲む電流ループは、リザーバー５ｃに含まれる溶融銀、交差接続チャネル４１４、噴射器チューブ５ｋ６１内の銀、及び誘導電流ループを完成するために交差する溶融銀の噴射流（ストリーム）を含むことができる。誘導電流ループは、入口ライザ５ｑａ、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、ボス部、及び噴射器５ｋ６１などのＥＭポンプ構成要素（コンポーネン）トの少なくとも１つに含まれる溶融銀を少なくとも部分的に更に含んでもよい。
交差接続チャネル４１４は、リザーバー内の銀などの溶融金属の所望のレベルにあってもよい。その代わりに、交差接続チャネル４１４は、動作中にチャネルが溶融金属で連続的に満たされるように、所望のリザーバー溶融金属レベルよりも低い位置にあってもよい。交差接続チャネル４１４は、リザーバー５ｃのベースに向かって配置されてもよい。チャネルは、誘導電流ループ又は回路の一部を形成し、銀レベルが高い方のリザーバーからレベルが低い方への溶融金属の流れ（フロー）を更に促進し、両方のリザーバー５ｃで所望のレベルを維持する。溶融金属の水頭圧（ヘッド圧力）の差により、リザーバー間の金属の流れ（フロー）がそれぞれの所望のレベルを維持する可能性がある。電流ループは、交差する溶融金属流（ストリーム）、噴射器チューブ５ｋ６１、リザーバー５ｃ内の溶融金属のコラム（ｃｏｌｕｍｎ）、及び、リザーバー５ｃを所望の溶融銀レベル又はそれよりも低いレベルで接続する交差接続チャネル４１４を含んでもよい。電流ループは、ファラデー誘導により電流を生成するトランスヨーク４１２を囲んでもよい。別の実施例において、少なくとも１つのＥＭポンプ・トランスヨーク４０２は、交差接続チャネル４１４及びリザーバー内に含まれる溶融金属及び交差溶融金属流（ストリーム）により形成されるもののような点火溶融金属ループを通して経時変化磁場を追加的に供給することにより誘導点火電流を生成する誘導点火トランスヨーク４１２を更に備えてもよい。リザーバー５ｃ及びチャネル４１４は、セラミックなどの電気絶縁体を備えてもよい。誘導点火トランスヨーク４１２は、電気絶縁体及びセラミックカバーなどの熱絶縁体の少なくとも一方を含むことができるカバー４１３を含むことができる。ヘリカルコイルなどの円周方向に巻き付けられた誘導結合ヒーターアンテナを備え得るリザーバー間に延びる誘導点火トランスヨーク４１２のセクションは、カバー４１３により熱的又は電気的に遮蔽され得る。リザーバー５ｃ、チャネル４１４、及びカバー４１３の少なくとも１つのセラミックは、窒化ケイ素（ＭＰ１９００℃）、溶融石英などの石英、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、又はハフニアなどの開示の１つであり得る。保護されたＳｉＯ２層は、制御された不動態酸化によって亜硝酸シリコン上に形成される。
石英部品（パーツ）などのセラミック部品（パーツ）は、グラファイトなどの耐火性不活性金型などの金型を使用して鋳造することができる。典型的な実施例において、Ｈｅｌｌｍａ Ａｎａｌｙｔｉｃｓの方法（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｈｅｌｌｍａ−ａｎａｌｙｔｉｃｓ．ｃｏｍ／ａｓｓｅｔｓ／ａｄｂ／３２／３２ｅ６ａ９０９９５１ｄｃ０ｅ２．ｐｄｆ）などの当技術分野で知られている高温又は低温液体法によって石英を鋳造するための型は リザーバー５ｃ及び反応セル・チャンバー５ｂ３１などのセル構成要素（コンポーネント）の内側表面及び外側表面の２つの鏡面反射対（ミラーペア）を含む４つの部品（パーツ）を含む。
一実施例において、交差接続チャネル４１４は、リザーバーの銀レベルをほぼ一定に維持する。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、噴射器５ｋ６１の浸漬ノズル５ｑを更に備えてもよい。各浸漬ノズル（ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ ｎｏｚｚｌｅ）の深さ、したがって噴射器が噴射する水頭圧（ヘッド圧力）は、各リザーバー５ｃのほぼ一定の溶融金属レベルのために本質的に一定のままであり得る。交差接続チャネル４１４を含む実施例において、入口ライザ５ｑａを取り外して、リザーバー・ボス部４０８又はＥＭポンプ・リザーバー・ライン４１６へのポートに置き換えることができる。
トランス巻線４０１及び４１１、電磁石４０３、ヨーク４０２、４０４、及び４１２、及び、ＥＭポンプ及び点火システムの少なくとも１つの磁気回路４０１ａ、４０３ａ、及び４１０の少なくとも１つは、加熱効果を低減するため、誘導結合ヒーターＲＦ磁場から遮蔽（シールド）されてもよい。遮蔽（シールド）はファラデーケージを含んでもよい。ケージの壁の厚さは、誘導結合ヒーターのＲＦ場の表皮の深さよりも大きい場合がある。誘導点火システム４１０を含む実施例において、トランスヨーク４１２は、動作中にＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）及びリザーバー５ｃの少なくとも１つを更に冷却するのに更に役立ち得る水冷アンテナ５ｆの近傍により少なくとも部分的に冷却され得る。
点火電流は、約６０Ｈｚ ＡＣなどの時間変化でもよいが、１Ｈｚから１ＭＨｚ、１０Ｈｚから１０ｋＨｚ、１０Ｈｚから１ ｋＨｚ、及び１０ Ｈｚ〜１００ Ｈｚの少なくとも１つの範囲内の周波数を有する波形、約１Ａから１００ＭＡ、１０Ａから１０ＭＡ、１００Ａから１ＭＡ、１００Ａから１００ｋＡ、及び１ｋＡから１００ｋＡの少なくとも１つの範囲内のピーク電流、及び、約１ Ｖから１ ＭＶ、２ Ｖから１００ ｋＶ、３ Ｖから１０ ｋＶ、３ Ｖから１ ｋＶ、２ Ｖから１００ Ｖ、及び３ Ｖから３０ Ｖの少なくとも１つの範囲のピーク電圧、及び、他の特性を有してもよいが、ここで、波形は、正弦波、方形波、三角形、又は、１％から９９％、５％から７５％、及び１０％から ５０％の少なくとも１つの範囲内のもののようなデューティサイクルを含むかもしれない。
一実施例において、点火頻度（周波数）は、反応セル・チャンバー５ｂ３１及びＭＨＤチャネル３０８のうちの少なくとも１つにおいてハイドリノ・パワー生成の対応する頻度（周波数）を引き起こすように調整される。約６０ Ｈｚ ＡＣなどの電力（パワー）出力の周波数は、点火頻度（周波数）を制御することで制御できる。点火頻度（周波数）は、誘導点火トランスアセンブリ４１０の経時変化する磁場の周波数を変えることにより調整することができる。誘導点火トランスアセンブリ４１０の周波数は、誘導点火トランス巻線４１１の電流の周波数を変えることにより調整することができるが、ここで、巻線４１１への電力（パワー）の周波数は変えることができる。ＭＨＤチャネル３０８内の経時変化する電力（パワー）は、エアロゾルジェット流（フロー）の衝撃形成を防止し得る。別の実施例において、経時変化点火は、経時変化電気的パワー出力をもたらす経時変化ハイドリノ・パワー生成を駆動し得る。ＭＨＤコンバーターは、ＤＣ成分（コンポーネント）も含み得るＡＣ電気を出力し得る。ＡＣ成分（コンポーネント）は、ＥＭポンプ電磁回路４０３ｃの電磁石の巻線及びＥＭポンプトランス巻線回路４０１ａの巻線の少なくとも１つのような電磁石巻線及びトランスの１又はそれ以上のものの少なくとも１つのような少なくとも１つの巻線に電力を供給するために使用され得る。
ＭＨＤコンバーターを備えた加圧型ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、重力に依存せずに動作してもよい。２段空冷ＥＭポンプ４００ｂなどの４００などのＥＭポンプは、溶融金属入口及び出口導管又はラインの最小化及びパッキングの少なくとも１つを最適化する位置に配置されてもよい。典型的なパッケージングは、ＥＭポンプがＭＨＤ凝縮セクション３０９の端部とリザーバー５ｃ（図２Ｉ１９３〜２Ｉ１９５）のベースとの中間に位置するものである。
一実施例において、ＭＨＤノズル３０７を出てＭＨＤチャネル３０８に入る銀蒸気−銀エアロゾル混合物は、大部分の液体画分（ｌｉｑｕｉｄ ｆｒａｃｔｉｏｎ）を含む。ＭＨＤチャネル３０８入口で大部分の液体画分（ｌｉｑｕｉｄ ｆｒａｃｔｉｏｎ）を達成するために、混合物は、ＭＨＤノズル３０７への入口で大部分の液体を含んでもよい。ハイドリノ反応によって生成された反応セル・チャンバー５ｂ３１の熱出力は、ＭＨＤノズル３０７によって運動エネルギーに大部分が変換され得る。ＭＨＤノズル３０７の出口でのエネルギーインベントリ（ｅｎｅｒｇｙ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ）の大部分が運動エネルギーであるという条件を実現する実施例において、混合物は、過半数の液体画分でなければならず、混合物の温度と圧力は、溶融金属の融点でのそれに近接すべきである。混合物の熱的エネルギーインベントリ（ｅｎｅｒｇｙ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ）の大部分を運動エネルギーに変換するには、デラバルノズル（ｄｅ Ｌａｖａｌ ｎｏｚｚｌｅ）などの収束−発散ＭＨＤノズル３０７の発散セクション（ｄｉｖｅｒｇｉｎｇ ｓｅｃｔｉｏｎ）のノズル面積を増やさなければならない。混合物の熱的エネルギーは、ＭＨＤノズル３０７で運動エネルギーに変換されるため、混合物の温度は付随する圧力低下とともに低下する。低圧条件は、低蒸気密度に対応する。蒸気密度が低いと断面積が小さくなり、前進運動量と運動エネルギーが混合物の液体部分に移動する。一実施例において、ノズル出口の前に液体の加速時間を長くするために、ノズルの長さを長くすることができる。一実施例において、ＭＨＤノズル出口でのエアロゾルジェットの断面積を減少させることができる。面積の減少は、少なくとも１つの集束磁石、バッフル、及び当技術分野で知られている他の手段のうちの１つ又は複数によって達成することができる。減少した面積を有する集束エアロゾルジェットは、ＭＨＤチャネル３０８の断面積をより小さくすることを可能にし得る。ＭＨＤチャネルの電力密度が高くなる場合がある。ＭＨＤ磁石３０６は、磁化チャネル３０８の体積が小さいために小さくてもよい。
一実施例において、ＭＨＤチャネル３０８の入口での混合物の温度は、溶融金属の融点に近い。銀の場合、混合物の温度は、約９６５℃から２２６５℃、１０００℃から２０００℃、１０００℃から１９００℃、及び１０００℃から１８００℃の少なくとも１つの範囲内にあってもよい。一実施例において、液体中の熱的エネルギーの少なくとも一部を回収するために、銀液体をＥＭポンプ４００、４００ａ、４００ｂ、又は４００ｃによってリザーバー５ｃに再循環させることができる。
セラミック部品（パーツ）とカーボンガスケットを含む結合体（ユニオン）を含む実施例において、再循環された銀の温度は、セラミックを含むグラファイトの炭素還元温度と、セラミック部品（コンポーネント）などのＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）コンポーネントの材料の破損温度との少なくとも１つより低い場合がある。リターン導管３１０、電流ループ４０５のＥＭポンプ・チューブ・セクション、リザーバー５ｃ、反応セル・チャンバー５ｂ３１、ＭＨＤノズル３０７、ＭＨＤチャネル３０８、及び、セラミック部品（コンポーネント）間のカーボンガスケット・フランジ結合体（ユニオン）の少なくとも１つを有する４０７ＭＨＤ凝縮セクション３０９などのイットリア安定化ジルコニア部品（パーツ）を含む典型的な実施例において、銀の温度は約１８００℃〜２０００℃未満である。運動エネルギーと熱的エネルギーを含むエアロゾルの出力は、ＭＨＤチャネルで電気に変換される。エアロゾルの運動エネルギーは、液体ＭＨＤ機構（メカニズム）によって電気に変換される場合がある。ＭＨＤチャネル３０８内の混合物の如何なる蒸気のようなものの幾らかの残留熱的パワーは、対応する蒸気に作用するローレンツ力によって電気に変換され得る。熱的エネルギーの変換により、混合物の温度が低下する。銀の蒸気圧は、低い混合物温度に対応して低くなる場合がある。ＭＨＤチャネル３０８は、ノズル３０７からのエアロゾルジェットが、凝縮衝撃や乱流などの衝撃を受けるのを防ぐため、約０．００１Ｔｏｒｒ〜７６０Ｔｏｒｒ、０．０１Ｔｏｒｒ〜１００Ｔｏｒｒ、０．１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒの少なくとも１つの範囲内の圧力などの低いバックグラウンド圧力に維持されてもよいが、これにより、エアロゾルは、ＭＨＤチャンネル３０８内の背圧などの圧力を高める。
一実施例において、混合物の蒸気画分（ｖａｐｏｒ ｆｒａｃｔｉｏｎ）は、ノズル入口で最小化されて、ノズル出口で減少する。蒸気画分（ｖａｐｏｒ ｆｒａｃｔｉｏｎ）は、約０．０１から０．３、０．０５から０．２５、０．０５から０．２０、０．０５から０．１５、及び０．０５から０．１の少なくとも１つの範囲内にあってもよい。２０ ａｔｍ圧力、０ ｍ／ｓ速度、３２５３ Ｋ温度、０．９混合液の液体質量分率、音速１３７ ｍ／ｓ、マッハ数０、及び０ ｋＪ／ｋｇの運動エネルギーのノズルの典型的な入口パラメーターが与えられると、ノズル出口での混合物の典型的なパラメーターは、表３に与えられるものとほぼ同じである。
一実施例において、蒸気は、ＭＨＤ凝縮セクション３０９などのＭＨＤチャネルの端部で少なくとも部分的に凝縮されてもよい。熱交換器３１６は、熱を除去して凝縮を引き起こすことがある。その代わりに、蒸気圧は、蒸気を凝縮しないことによってＭＨＤ効率が増加するほど十分に低くてもよく、蒸気はＭＨＤチャネル３０８内の静的平衡圧力を維持する。一実施例において、ローレンツ力は、ＭＨＤチャネル３０８内の凝縮していない蒸気の衝突摩擦力よりも大きい。ローレンツ力は、磁場強度を増加させることにより、所望の力まで増加させることができる。ＭＨＤ磁石３０６の磁束は増加し得る。一実施例において、磁束は、約０．０１Ｔから１５Ｔ、０．０５Ｔから１０Ｔ、０．１Ｔから５Ｔ、０．１Ｔから２Ｔ、及び０．１Ｔから１Ｔの少なくとも１つの範囲内にあってもよい。一実施例において、銀蒸気は凝縮され、蒸発熱がリザーバー又は二段ＥＭポンプのＥＭポンプ・チューブにリサイクルされる銀を加熱するが、ここで、出力は噴射器５ｋ６１である。蒸気は、圧縮機３１２ａで圧縮されてもよい。圧縮機は、４００ｃなどの２段（ステージ）ＥＭポンプに接続できる。
一実施例において、銀蒸気／エアロゾル混合物は、ＭＨＤノズル３０７の出口でのほぼ純粋な液体と酸素である。銀中の酸素の溶解度は、温度が融点に近づくにつれて増加するが、ここで、溶解度は、銀（図３）の体積に対して最大約４０〜５０体積の酸素である。銀は、出口などのＭＨＤチャネル３０８で酸素を吸収し、液体銀と酸素の両方が再循環される。酸素は、溶融銀に吸収されるガスとして再循環する場合がある。一実施例において、酸素は、反応チャンバ５ｂ３１内で放出されて、サイクルを再生する。融点以上の銀の温度は、熱的パワーの再循環又は再生のための手段としても機能する。酸素濃度は、再循環された銀の温度がＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）構成要素（コンポーネント）の最高動作温度（１８００℃など）よりも低い熱力学サイクルを可能にするように最適化されている。典型的な実施例において、（ｉ）反応セル・チャンバー５ｂ３１及びＭＨＤノズル３０７の少なくとも一方の酸素圧力が１気圧であり、 （ｉｉ）ＭＨＤチャンネル３０８の出口の銀は、エアゾールなどのほぼすべて液体であり、 （ｉｉｉ）酸素質量流量（マス・フロー・レイト）が約０．３ ｗｔ％であり、そして、 （ｉｖ）ＭＨＤチャンネルの出口の温度は約１０００℃であり、Ｏ２はエアロゾルを加速し、その後１０００℃の銀に吸収される。液体の銀と酸素の混合物は、反応セル・チャンバー５ｂ３１に再循環され、そこで酸素が放出されて熱力学的サイクルが形成される。３１２ａなどのガス圧縮機及び対応する寄生電力負荷（ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｌｏａｄ）の要件は、低減又は排除され得る。一実施例において、酸素圧は、約０．０００１気圧から１０００気圧、０．０１気圧から１００気圧、０．１気圧から１０気圧、及び０．１気圧から１気圧の少なくとも１つの範囲内であってもよい。酸素は、ＭＨＤチャネル出口３０８に対して、反応セル・チャンバー５ｂ３１及びノズル３０７の少なくとも一方などの１つのセル領域でより高い分圧を有してもよい。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ＭＨＤチャネル出口３０８に対して反応セル・チャンバー５ｂ３１及びノズル３０７の少なくとも１つのような１つのセル領域で上昇し得るバックグラウンド酸素分圧を有し得る。酸素のはるかに高い熱容量と動作温度での非凝縮性により、ＭＨＤノズルは、銀蒸気のみを使用してエアロゾルジェット加速を実現するＭＨＤコンバーターのサイズに比べてサイズが小さくなる場合がある。
熱力学的サイクルは、電気変換効率を最大化するために最適化できる。一実施例において、蒸気の割合を最小限に抑えながら、混合物の運動エネルギーを最大化する。一実施例において、熱出力の再循環又は再生は、ＭＨＤチャネル３０８の出口から反応セル・チャンバー５ｂ３１への再循環銀の温度の関数として達成される。再循環された銀の温度は、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）構成要素（コンポーネント）の最高動作温度（１８００℃など）より低く維持される場合がある。別の実施例において、ローレンツ力は混合物を冷却して液相を少なくとも部分的に凝縮させることができ、対応する放出された蒸発熱は液相に少なくとも部分的に伝達される。ＭＨＤノズル膨張、ＭＨＤチャネル３０８膨張、及びＭＨＤチャネル３０８内のローレンツ強制冷却の少なくとも１つは、銀融点未満で、ＭＨＤノズル３０７出口及びＭＨＤチャネル３０８の１つ又はそれ以上で混合物の温度を低下させ得る。蒸気の凝縮によって放出される熱は、銀の融解熱と温度上昇に伴う銀の熱容量に向かって吸収される場合がある。凝縮蒸気の蒸発熱により加熱された銀は、対応する熱的パワーを再生するために再循環され得る。効率を高める別の実施例において、リザーバー５ｃからのダクトなどの手段により、比較的冷たいエアロゾルをＭＨＤノズル３０７又はＭＨＤチャネル３０８などのパワー変換構成要素（コンポーネント）に噴射することができる。
ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）のセラミック部品（パーツ）は、２つ以上のセラミック部品（パーツ）のセラミック接着剤、セラミックの金属部品（パーツ）へのろう付け、スリップナットシール、ガスケットシール、ウェットシールなどの開示の手段によって結合されてもよい。ガスケットシールは、ガスケットでシールされた２つのフランジを備えてもよい。フランジは、ボルトなどの留め具で一緒に結び付けられることができる。スリップナット継手（ジョイント）又はガスケットシールは、カーボンガスケットを含んでもよい。ナット、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋ、リザーバー・ベースプレート５ｂ８、及び下半球５ｂ４１の少なくとも１つは、ニッケル、カーボン、及び、ＳＳ ６２５やＨａｙｎｅｓ ２３０ ＳＳなどの炭化に耐性があるステンレス鋼（ＳＳ）のうな 炭化及び炭化物形成に抵抗のある材料を含んでもよい。ＥＭポンプアセンブリとセラミックリザーバーの間のスリップナット継手（ジョイント）は、ＳＳ ６２５又はＨａｙｎｅｓ ２３０ ＳＳ及びグラファイトガスケットなどの耐炭化性のステンレス鋼（ＳＳ）を含むねじ付きカラー及びナットを含むＥＭポンプアセンブリ５ｋｋを含むことができるが、ここで、ナットは、ガスケットに対して締め付けられるようにカラーにねじ込まれる。ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋとリザーバー５ｃとの間のフランジシール継手（ジョイント）は、ボルト穴を備えたリザーバー・ベースプレート５ｂ８、ボルト穴を備えたフランジを有するセラミックリザーバー、及びカーボンガスケットを備えていてもよい。リザーバー・ベースプレートを有するＥＭポンプアセンブリは、ＳＳ ６２５又はＨａｙｎｅｓ ２３０ ＳＳなどの炭化に耐性のあるステンレス鋼（ＳＳ）を含むことができる。リザーバーのフランジは、カーボン又はグラファイトのガスケットに対して締め付けられたボルトによってベースプレート５ｂ８に固定されてもよい。一実施例において、炭素ガスケットなどの炭素と、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、又はＺｒＯ２リザーバーなどの酸化物リザーバー５ｃなどの酸化物を含む部品との間の炭素還元反応は、酸化物を含む接合部（ジョイント）を炭素と接触させて、炭素還元反応温度より低い温度のような非反応温度で、維持することにより回避される。一実施例において、ＭｇＯ炭素還元反応温度は、約２０００℃から２３００℃の範囲を超える。
典型的な実施例において、ジルコニア又はアルミナなどの酸化物セラミックなどのセラミックを、Ｍｏ−Ｍｎなどの合金で金属化することができる。２つの金属化セラミック部品（パーツ）をろう付けで接合できる。金属化されたセラミック部品（パーツ）とＥＭポンプ・バス・バー５ｋ２などの金属部品（パーツ）は、ろう付けによって接合されてもよい。金属化（メタライゼーション）は、酸化から保護するためにコーティングしてもよい。典型的なコーティングは、水の酸化剤の場合にはニッケル及び貴金属を、酸素の場合には貴金属を含む。典型的な実施例において、アルミナ又はジルコニアＥＭポンプ・チューブ５ｋ６は、ＥＭポンプ・バス・バー５ｋ２の貫通部で金属化され、ＥＭポンプ・バス・バー５ｋ２は、ろう付けによって金属化ＥＭポンプ・チューブ貫通部に接続される。別の典型的な実施例において、ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋ、ＥＭポンプ５ｋａ、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６、入口ライザ５ｑａ、噴射ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６１、リザーバー、ＭＨＤノズル３０７、及びＭＨＤチャネル３０８の少なくとも２つのリストからの部品（パーツ）は、セラミック接着剤で一緒に接着されてもよい。セラミック部品（パーツ）は、本開示の方法又は当技術分野で知られている方法を使用して製造することができる。セラミック部品（パーツ）は、成形、鋳造、又は粉末からの焼結、接着剤による接着、ネジ切りによる接着が可能である。一実施例において、部品（コンポーネント）は未焼成（グリーン）セラミックで製造され、焼結されてもよい。典型的な実施例において、アルミナ部品（パーツ）は一緒に焼結されてもよい。別の実施例において、複数の部品（パーツ）を未焼成（グリーン）部品（パーツ）として製造し、組み立て、一緒に焼結することができる。部品（パーツ）と材料の寸法は、部品の収縮を補正するために選択できる。
一実施例において、ＺｒＣ−ＺｒＢ２−ＳｉＣの少なくとも１つを含むものなどのセラミックＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）部品（パーツ）は、成分粉末の化学量論的混合物をボールミル粉砕し、金型で所望の形状に成形し、そして、熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）又は放電プラズマ焼結（ＳＰＳ）などの手段で焼結する。セラミックの密度は比較的高い場合がある。一実施例において、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６などの中空部品（パーツ）は、中空部品（パーツ）用のバルーンを使用して鋳造することができる。鋳造後にバルーンを収縮させ、部品を焼結することができる。その代わりに、部品（パーツ）は３Ｄ印刷で製造することもできる。
下半球５ｂ４１及び上半球５ｂ４２の少なくとも一方などの部品（パーツ）はスリップキャストされてもよく、リザーバー５ｃなどの部品（パーツ）は押出及びプレスの少なくとも１つによって形成されてもよい。他の製造方法は、噴霧乾燥、射出成形、機械加工、金属被覆、及びコーティングの少なくとも１つを含む。
一実施例において、炭化物セラミック部品（パーツ）は、それぞれＺｒＣ又はＳｉＣ部品（パーツ）を作るため、ジルコニウム又はシリコンなどの対応する金属と反応するグラファイトとして、製造されてもよい。異なるセラミック（パーツ）を含む部品は、ねじ切り、接着、湿式封止（ウェットシール）、ろう付け、及びガスケット封止（ガスケットシール）などの本開示の方法又は当技術分野で知られている方法によって互いに接合されてもよい。一実施例において、ＥＭポンプ・チューブは、チューブ・セクションと、互いに接着されたエルボ及びバス・バー・タブ５ｋ２とを備えてもよい。典型的な実施例において、接着されたＥＭポンプ・チューブ部品は、ＺｒＣ又はＺｒ金属と反応してＺｒＣを形成するグラファイトを含む。その代わりに、部品は、ＺｒＢ２又は同様の非酸化導電性セラミックを含んでもよい。
一実施例において、ＭＨＤ電極３０４は、液体銀電極などの液体電極を含む。ＭＨＤ電気リード３０５及びフィードスルー３０１の少なくとも１つは、リードシール又はフィードスルーの少なくとも１つを冷却して固体金属状態を維持することができるウェットシールに類似した凝固銀などの凝固溶融金属を含むことができる。ＭＨＤコンバーターは、ＭＨＤ電極３０４、３０５などの電気絶縁リード、絶縁電極セパレーター、及び、３１０のようなＭＨＤバス・バー・フィードスルー・フランジを貫通するもののようなフィードスルー、の群の少なくとも１つの構成要素（コンポーネント）を含むパターン構造を含むことができる。銀などの液体電極と絶縁セパレーターを含むパターン構造部品（コンポーネント）は、絶縁電極セパレーターを間に挟んで銀などの液体電極の所望の形状と間隔に液体金属を維持するためのウィッキング材料（ｗｉｃｋｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）を含んでもよい。パターン化構造のウィッキング材料及び絶縁セパレータの少なくとも一方は、セラミックを含んでもよい。液体電極のウィッキング材料は、多孔質セラミックを含んでもよい。電気絶縁セパレータは、銀に対して非湿潤性であり得る高密度セラミックを含み得る。リード（線）は、そのリード（線）の堅牢性を維持するために水冷などの冷却が可能な電気絶縁チャネルとチューブとを備えていてもよい。典型的な実施例は、導電性リードとして機能するように内部で凝固した銀を維持するために冷却される電気絶縁されたＭＨＤ電極リード３０５を含む。別の実施例において、ＭＨＤ電気的リード３０５及びフィードスルー３０１の少なくとも一方は、イリジウム被覆Ｍｏなどのコーティング又は６２５ＳＳなどの耐酸化性ステンレス鋼などのイリジウムを含むことができる。
ＭＨＤコンバーターを備えたＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の典型的な材料は、以下のものを含むが、それらは、（ｉ）リザーバー５ｃ、反応セル・チャンバー５ｂ３１、及びノズル３０７：安定化ジルコニア又はハフニアなどの固体酸化物、 （ｉｉ）ＭＨＤチャネル３０８：ＭｇＯ又はＡｌ２Ｏ３、 （ｉｉｉ）電極３０４：ＺｒＣ、又はＺｒＣ−ＺｒＢ２、ＺｒＣ−ＺｒＢ２−ＳｉＣ、及び１８００℃まで機能する可能性のある２０％ＳｉＣ複合材料を含むＺｒＢ２、又は貴金属でコーティングされた金属、 （ｉｖ）ＥＭポンプ５ｋａ：プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、及びイリジウム（Ｉｒ）、の少なくとも１つなどの貴金属でコーティングされたステンレス鋼などの金属、又は、Ｐａｌｏｒｏ−３Ｖパラジウム−金−バナジウム合金（Ｍｏｒｇａｎ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）などの同様の熱膨張係数を持つ材料でコーティングされた４１０ ステンレス鋼、 （ｖ）リザーバー５ｃ−ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋ結合体（ユニオン）：４１０ステンレス鋼ＥＭアセンブリー５ｋｋベースプレートにろう付けされた、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、又はＡｌ２Ｏ３などの酸化物リザーバー、ここで、ろう材がＰａｌｏｒｏ−３Ｖパラジウム−金−バナジウム合金を含み（ Ｍｏｒｇａｎ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、 （ｖｉ）噴射器５ｋ６１及び入口ライザ・チューブ５ｑａ：安定化ジルコニア又はハフニアなどの固体酸化物、及び （ｖｉｉ）酸素選択性膜：酸素透過速度を高めるためにＢｉ２６Ｍｏ１０Ｏ６９でコーティングされてよいＢａＣｏ０．７Ｆｅ０．２Ｎｂ０．１Ｏ３−δ （ＢＣＦＮ）酸素透過性膜で、である。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、酸素センサと、希ガスでの酸素の希釈及び希ガスのポンプでの排出の少なくとも１つを行う手段のような酸素制御システムとを更に備える。前者は、希ガスタンク、バルブ、レギュレーター、及びポンプの少なくとも１つを含むことができる。後者は、バルブ及びポンプの少なくとも一方を備えてもよい。
反応セル・チャンバー５ｂ３１のハイドリノ反応混合物は、Ｈ２Ｏ及び酸素を含む化合物のうちの少なくとも１つのような酸素源を更に含んでもよい。酸素を含む化合物などの酸素源は、ほぼ一定の酸素源在庫を維持するために過剰になる場合があるが、ここで、セルの動作中、ごく一部がＨ２ガスなどのＨの供給源と可逆的に反応してＨＯＨ触媒を形成する。酸素を含む典型的な化合物は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＶＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＷＯ３、及び本開示の他のものである。酸素源化合物は、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、ＴｉＯ２、酸化セリウム（Ｃｅ２Ｏ３）、ジルコン酸ストロンチウム（ＳｒＺｒＯ３）、ジルコン酸マグネシウム（ＭｇＺｒＯ３）、ジルコン酸カルシウム（ＣａＺｒＯ３）、及びジルコン酸バリウム（ＢａＺｒＯ３）のようなイットリア又はハフニアのような酸化物セラミックを安定化するために使用されるものであってもよい。
典型的な実施例において、導電率は、約２０ ｋＳ／ｍより大きく、プラズマガス温度は約４０００ Ｋであるところ、ローレンツ力に逆らってＭＨＤチャネル３０８内の流れ（フロー）を維持するために、反応チャンバー圧力は約１５ＭＰａから２５ＭＰａの範囲内に維持される。典型的な実施例において、導電率は約７００ Ｓ／ｍに維持され、プラズマガス温度は約４０００ Ｋであり、反応セル・チャンバー５ｂ３１の圧力は約０．６ ＭＰａであり、ノズル３０７の出口速度は約マッハ１．２４であり、ノズル出口面積は約３．３ ｃｍ２であり、ノズル出口の直径は約２．０４ ｃｍであり、ノズル出口圧力は約２１３ ｋＰａであり、ノズル出口の温度は約２６４０ Ｋであり、ノズルを通る質量流量（マス・フロー）は約２５０ ｇ／ｓであり、ＭＨＤチャンネル３０８の磁場強度は約２ Ｔであり、ＭＨＤチャンネル３０８の長さは約０．２ ｍであり、ＭＨＤチャンネルの出口圧力は約１１ ｋＰａであり、ＭＨＤチャネルの出口温度は約１１７５ Ｋであり、そして、出力電気的パワーは約１８０ ｋＷである。理想的な実施例において、効率はカルノーの式によって決定され、プラズマ温度から周囲温度までの避けられない電力損失は気体及び液体金属ポンプ損失である。
一実施例において、銀蒸気及び銀エアロゾルの少なくとも一方を形成するために銀を加熱することができる核又は燃焼などの如何なるパワー用のＭＨＤコンバーターは、銀蒸気及び銀エアロゾルの少なくとも１つを生成するため、リザーバー５ｃ及び反応セル・チャンバー５ｂ３１の少なくとも１つを加熱するパワー源から熱を伝達する少なくとも１つの熱交換器を更に含む本開示のＭＨＤコンバーターを含む。ＭＨＤコンバーターは、熱イオン化されるセシウムなどのアルカリ金属などの播種（ｓｅｅｄｉｎｇ）及び、レーザー、ＲＦ放電発生器、マイクロ波放電発生器、及びグロー放電発生器の少なくとも１つのようなイオン化装置（ｉｏｎｉｚｅｒ）の少なくとも１つのようなイオン化の源を更に備えてもよい。
ヒーター・パワー・コンバーターを備えるＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）パワー・システムの実施例において、二重（デュアル）溶融金属噴射器のＥＭポンプはそれぞれ、槽の他の内側と交差する溶融金属の流れ（ストリーム）を噴射するための誘導型電磁ポンプを備えてもよい。点火システムの電気的パワーの源は、点火電流を含む金属に交流電流を生成する溶融金属の短絡ループを通る交流磁場源を含む誘導点火システム４１０を含むことができる。交流磁場の源は、トランス電磁石とトランス磁気ヨーク４１２を含む一次トランス巻線４１１を備えてもよく、そして、銀は、一次トランス巻線を囲み、かつ、誘導電流ループとして構成される、単巻き（シングルターン）短絡巻線などの二次トランス巻線として少なくとも部分的に機能してもよい。リザーバー５ｃは、電流ループがトランスヨーク４１２を囲むように２つのリザーバーを接続する溶融金属交差接続チャネル４１４を備えてもよいが、ここで、誘導電流ループは、リザーバー５ｃに含まれる溶融銀、交差接続チャネル４１４、噴射器チューブ５ｋ６１内の銀、及び誘導電流ループを完成するために交差する溶融銀の噴射流に発生する電流を含む。水素及び酸素などの反応ガスは、ガスハウジング３０９ｂのガス入口及び排気アセンブリ３０９ｅを介してセルに供給されてもよい。ガスハウジング３０９ｅは、球体のトップポール（ｔｏｐ ｐｏｌｅ）の軸に沿って球形熱交換器の外側にあってもよい。ガスハウジングは、フランジ接続部で球状反応セル・チャンバー５ｂ３１の上部（トップ）への細いガスライン接続部を備えてもよい。ガスライン接続部は、球形熱交換器にクーラントの流れを供給する同心円状のクーラント流（フロー）パイプの内部を走ってもよい。反応セル側では、ガスラインへのフランジ接続は、多孔質セラミック膜などの半透性ガス３０９ｄ膜に接続することができる。
ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）ヒーター又は熱的パワー発生器の実施例（図２Ｉ１９６）は、球状反応器５ｂ４からの放射によって熱を受け取るパネル又はセクション１１４ａを含む空間的に分離された周囲の半球状熱交換器１１４を有する球状反応器セル５ｂ３１を含む。各パネルは、球の極（ｐｏｌｅｓ）を通る２つの大円によって定義される球面のセクションを含むことができる。熱交換器１１４は、熱交換器のパネル１１４ａのそれぞれからのクーラント・ライン１１４ｃ及びマニホールド・クーラント出口１１４ｆを備えた環状マニホールドなどのマニホールド１１４ｂを更に備えてもよい。各クーラント・ライン１１４ｃは、クーラント入口ポート１１４ｄ及びクーラント出口ポート１１４ｅを備えてもよい。熱的パワー発生器は、入口及び出口３０９ｅを有するガスシリンダー４２１と、熱交換器１１４の上部（トップ）を通って球状セル５ｂ３１の上部（トップ）のガス透過性膜３０９ｄまで延びるガス供給チューブ４２２とを更に備えてもよい。ガス供給管４２２は、熱交換器１１４の上部（トップ）にあるクーラント収集マニホールド１１４ｂを通り抜けることができる。別のＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）ヒーターの実施例（図２Ｉ１５６−２Ｉ１６０及び２Ｉ１９６）において、反応セル・チャンバー５ｂ３１は、円筒形熱交換器１１４を備えた円筒形であってもよい。ガスシリンダー４２１は、熱交換器１１４の外側にあってもよく、ガス供給チューブ４２２は、熱交換器１１４を通過することにより、反応セル・チャンバー５ｂ３１の上部（トップ）の半透性ガス膜３０９ｄに接続する。冷水を入口１１３に供給し、熱交換器１１４で加熱して、ボイラー１１６に集まり蒸気出口１１１に存在する蒸気を形成することができる。熱的パワー発生器は、誘導ＥＭポンプ４００、リザーバー５ｃ、及び反応セル・チャンバー５ｂ３１を含む二重（デュアル）溶融金属噴射器を更に含むことができる。リザーバー５ｃなどの少なくとも１つのＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）ヒーター構成要素（コンポーネント）は、誘導結合ヒーターアンテナ５ｆで加熱することができる。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）ヒーターは、誘導点火トランス巻線４１１及び誘導点火トランスヨーク４１２を備えるものなどの誘導点火システムを備えてもよい。
典型的な実施例
ＰＶコンバータを含む本開示のＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）電気的発生器の典型的な実施例において：（ｉ）ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋにはステンレス鋼を含むが、ここで、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の内側などの酸化にさらされる表面は、ニッケルコーティングなどの耐酸化コーティングでコーティングすることができるが、ここで、インコネルなどのステンレス鋼は、ニッケルと同じ熱膨張係数を持つように選択されており、 （ｉｉ）リザーバー５ｃは、酸化に対して安定化され得るＢＮ−Ｃａなどの窒化ホウ素を含んでもよく、 （ｉｉｉ）リザーバーとＥＭポンプアセンブリ５ｋｋの間の結合体（ユニオン）は、ウェットシールを含んでもよく、 （ｉｖ）溶融金属は銀を含んでもよく、 （ｖ）入口ライザー５ｑａ及び噴射チューブ５ｋ６１は、ＥＭポンプ・アセンブリ・ベースプレート５ｋｋ１のカラーにねじ込まれたＺｒＯ２を含んでもよく、 （ｖｉ）下半球５ｂ４１は、水素との反応に耐性がある熱分解炭素などの炭素を含んでもよく、 （ｖｉｉ）上半球５ｂ４２は、水素との反応に耐性がある熱分解炭素などの炭素を含んでもよく、 （ｖｉｉｉ）酸素源はＣＯを含んでもよいが、ここで、ＣＯはガスとして添加することができ、金属カルボニル（例：Ｗ（ＣＯ）６、Ｎｉ（ＣＯ）４、Ｆｅ（ＣＯ）５、Ｃｒ（ＣＯ）６、Ｒｅ２（ＣＯ）１０、Ｍｎ２（ＣＯ）１０）などのカルボニルの制御された熱分解又はその他の分解によって供給され、及びＣＯ２又はＣＯ２ガスの供給源として供給されるが、ここで、ＣＯ２は、ハイドリノ・プラズマで分解してＣＯを放出するか、供給された犠牲炭素粉末などの炭素と反応して、ＣＯを供給するか、又はＯ２は、酸素透過速度を高めるためにＢｉ２６Ｍｏ１０Ｏ６９でコーティングされてよいＢａＣｏ０．７Ｆｅ０．２Ｎｂ０．１Ｏ３−δ（ＢＣＦＮ）酸素透過膜など、本開示の酸素透過膜を通して追加することができるが、ここで、追加されたＯ２は、検出器で監視され、コントローラーで制御されるような望ましいＣＯ濃度を維持するため犠牲炭素粉末と反応してよく、 （ｉｘ）水素源は、高圧水電解装置からの水素流量（フロー）を制御する質量流量（マス・フロー）コントローラーを使用して、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ４壁内のＰｄ又はＰｄ−Ａｇ膜などの水素透過性膜を通して供給されるＨ２ガスを含んでもよく、 （ｘ）リザーバーと下部半球５ｂ４１との間の結合体（ユニオン）は、カーボンガスケット及びカーボンナットを含んでもよいスリップナットを含んでもよく、そして、 （ｘｉ）ＰＶコンバータは、コールドプレートによって冷却されるマルチジャンクションＩＩＩ−Ｖ ＰＶセルを含む高密度レシーバーアレイ（ｄｅｎｓｅ ｒｅｃｅｉｖｅｒ ａｒｒａｙ）を含んでもよい。反応セル・チャンバー５ｂ３１は、さもなければ炭素反応セル・チャンバーの壁と反応するであろうＯ２及びＨ２Ｏを除去するための炭素粉末などの犠牲炭素源を備えてもよい。水と炭素との反応速度は、反応セル室５ｂ３１の壁の表面積と比較して、犠牲炭素の場合に何桁も大きい表面積に依存する。一実施例において、炭素反応セル・チャンバーの内壁は、炭素不動態化層を含む。一実施例において、反応セル・チャンバーの内壁は、壁をＨ２Ｏ酸化から保護するためにレニウムコーティングでコーティングされている。一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の酸素の在庫（インベントリ）はほぼ一定のままである。一実施例において、追加の酸素の在庫（インベントリ）は、ＣＯ２、ＣＯ、Ｏ２、及びＨ２Ｏの少なくとも１つとして追加されてもよい。一実施例において、ハイドリノ反応物が、ＣＯ又はＣＯ２のようなＯ、Ｃ、及びＨの元素から形成される少なくとも１つの酸素化合物、及び、メタンのようなＯ、Ｃ、及びＨの元素から形成される少なくとも１つの炭化水素、を含むように、添加されたＨ２は、犠牲粉末炭素と反応してメタンを形成するかもしれない。酸素化合物及び炭化水素は、それぞれ酸素源及びＨ源として機能し、ＨＯＨ触媒及びＨを形成し得る。
ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ＣＯセンサー、ＣＯベント、ＣＯ希釈ガス、及びＣＯ吸収剤のうちの少なくとも１つなどの一酸化炭素安全システムを更に備えてもよい。ＣＯは、安全性を確保するために、濃度と総在庫（ｔｏｔａｌ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ）の少なくとも１つで制限される場合がある。一実施例において、ＣＯは、反応チャンバー５ｂ３１及びオプションとして外側槽チャンバー５ｂ３ａ１に閉じ込められてもよい。一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、反応セル・チャンバー５ｂ３１から漏れるＣＯを閉じ込めて希釈するための二次チャンバーを備えてもよい。二次チャンバは、セル・チャンバー５ｂ３、外側槽チャンバー５ｂ３ａ１、下部チャンバー５ｂ５、及び安全なレベルに漏れたＣＯを収容及び希釈する少なくとも１つまでＣＯを受け取ることができる別のチャンバーの少なくとも１つを備えてもよい。ＣＯセンサーは漏れたＣＯを検出する場合がある。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ＣＯの濃度が望ましい又は安全なレベルを超えないように、ＣＯセンサーから入力を受け取り、バルブの開度と流量を制御して、ＣＯを希釈して放出又は放出するため、希釈ガスのタンク、希釈ガスタンクバルブ、排気バルブ、及びＣＯコントローラーのうちの少なくとも１つを更に含み得る。漏れたＣＯが含まれるチャンバー内のＣＯ吸収剤も、漏れたＣＯを吸収する。典型的なＣＯ吸収剤は、第一銅アンモニウム塩、ＨＣｌ溶液に溶解した塩化第一銅、アンモニア性溶液、又はオルトアニシジン（ｏｒｔｈｏ ａｎｉｓｉｄｉｎｅ）、及び当業者に知られている他のものである。通気されたＣＯは、約２５ｐｐｍ未満の濃度であってもよい。典型的な実施例において、反応セル・チャンバーのＣＯ濃度は約１０００ｐｐｍのＣＯに維持され、反応セル・チャンバーのＣＯは、総ＣＯ在庫（インベントリ）を構成するところ、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）はＣＯ漏れに対して本質的に安全であるように、反応セル・チャンバーの容積に対する外側の収容又は二次チャンバーの容積が４０倍より大きい。一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ＣＯをＣＯ２又はＣ及びＯ２などの安全な生成物と反応させるために、燃焼器などの酸化剤又はプラズマ反応器などの分解器などのＣＯ反応器を更に備える。典型的な触媒酸化剤製品は、分子を含むＭａｒｃｉｓｏｒｂ ＣＯ吸収剤（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ、
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｏｌｅｃｕｌａｒｐｒｏｄｕｃｔｓ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｍａｒｃｉｓｏｒｂ−ｃｏ−ａｂｓｏｒｂｅｒ
）である。
一実施例において、水素が触媒として機能し得る。触媒としてｎＨ（ｎは整数）及びハイドリノを形成するＨ原子を供給する水素源は、高圧水電解装置からの水素流量を制御するため、マス・フロー・コントローラーを使用して、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ４壁内の２３％ Ａｇ／７７％ Ｐｄ合金膜のようなＰｄ又はＰｄ−Ａｇなどの水素透過膜を通して供給されるかもしれないＨ２ガスを含むかもしれない。ＨＯＨ触媒の代替としての触媒としての水素の使用は、炭素反応セル・チャンバー５ｂ３１などの少なくとも１つのセル構成要素（コンポーネント）の酸化反応を回避し得る。反応セル・チャンバー内に維持されたプラズマは、Ｈ２を解離してＨ原子を提供する。炭素は、炭素と水素との反応を抑制するために熱分解炭素を含んでもよい。
本開示のＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）ヒーターの典型的な実施例において： （ｉ）ＥＭポンプアセンブリ５ｋｋは、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の内側などの酸化にさらされる表面がニッケルコーティングなどの耐酸化コーティングでコーティングされたステンレス鋼を含んでもよく、 （ｉｉ）リザーバー５ｃは、ＭｇＯ又はＹ２Ｏ３によって立方晶に安定化されたＺｒＯ２を含んでもよく、 （ｉｉｉ）リザーバーとＥＭポンプアセンブリ５ｋｋの間の結合体（ユニオン）は、ウェットシールを含んでもよく、 （ｉｖ）溶融金属は銀を含んでもよく、 （ｖ）入口ライザ５ｑａ及び噴射チューブ５ｋ６１は、ＥＭポンプ・アセンブリ・ベースプレート５ｋｋ１のカラーにねじ込まれたＺｒＯ２を含んでもよく、 （ｖｉ）下半球５ｂ４１は、ＭｇＯ又はＹ２Ｏ３によって立方晶に安定化されたＺｒＯ２を含んでもよく、 （ｖｉｉ）上半球５ｂ４２は、ＭｇＯ又はＹ２Ｏ３によって立方晶に安定化されたＺｒＯ２を含んでもよく、 （ｖｉｉｉ）酸素源は、アルカリ酸化物又はアルカリ土類酸化物又はそれらの混合物などの金属酸化物を含んでもよく、 （ｉｘ）水素源は、高圧水電解装置からの水素の流れ（フロー）を制御する質量流量コントローラーを使用して、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ４の壁内の水素透過膜を通して供給されるＨ２ガスを含んでもよく、 （ｘ）リザーバーと下半球５ｂ４１との間の結合体（ユニオン）は、セラミック接着剤を含んでもよく、 （ｘ）下半球５ｂ４１と上半球５ｂ４２との間の結合体（ユニオン）は、セラミック接着剤を含んでもよく、そして、 （ｘｉ）熱交換器は放射ボイラーを備えてもよい。一実施例において、下半球５ｂ４１及び上半球５ｂ４２の少なくとも１つは、セルの内部から外部への熱伝達を改善するために、１８００℃までの酸化に対して安定な、ＺｒＣ−ＺｒＢ２及びＺｒＣ−ＺｒＢ２−ＳｉＣ複合材料、ＺｒＢ２、ＺｒＣ、の少なくとも１つのような本開示の１つのような伝導性セラミックのような高熱伝導性材料を含んでもよい。
電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーターを含む本開示のＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）電気的発生器の典型的な実施例において： （ｉ）ＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋは、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ６の内側などの酸化にさらされる表面がニッケルコーティングなどの耐酸化コーティングでコーティングされたステンレス鋼を含んでもよく、 （ｉｉ）リザーバー５ｃは、ＭｇＯ又はＹ２Ｏ３によって立方晶に安定化されたＺｒＯ２を含んでもよく、 （ｉｉｉ）リザーバーとＥＭポンプ・アセンブリ５ｋｋの間の結合体（ユニオン）は、ウェットシールを含んでもよく、 （ｉｖ）溶融金属は銀を含んでもよく、 （ｖ）入口ライザ５ｑａ及び噴射チューブ５ｋ６１は、ＥＭポンプ・アセンブリ・ベースプレート５ｋｋ１のカラーにねじ込まれたＺｒＯ２を含んでもよく、 （ｖｉ）下部半球５ｂ４１は、ＭｇＯ又はＹ２Ｏ３によって立方晶に安定化されたＺｒＯ２を含んでもよく、 （ｖｉｉ）上半球５ｂ４２は、ＭｇＯ又はＹ２Ｏ３によって立方晶に安定化されたＺｒＯ２を含んでもよく、 （ｖｉｉｉ）酸素源は、アルカリ酸化物又はアルカリ土類酸化物又はそれらの混合物などの金属酸化物を含んでもよく、 （ｉｘ）水素源は、高圧水電解装置からの水素の流れ（フロー）を制御する質量流量（マス・フロー）コントローラーを使用して、ＥＭポンプ・チューブ５ｋ４の壁内の水素透過膜を通して供給されるＨ２ガスを含んでもよく、 （ｘ）リザーバーと下半球５ｂ４１との間の結合は、セラミック接着剤を含んでもよく、 （ｘ）下半球５ｂ４１と上半球５ｂ４２との間の結合は、セラミック接着剤を含んでもよく、 （ｘｉ）ＭＨＤノズル３０７、チャネル３０８、及び凝縮３０９セクションは、ＭｇＯ又はＹ２Ｏ３によって立方晶に安定化されたＺｒＯ２を含んでもよく、 （ｘｉｉ）ＭＨＤ電極３０４は、Ｐｔ被覆Ｍｏ又はＷなどのＰｔ被覆高融点金属、７００℃までの水反応に対して安定な炭素、１８００℃の酸化に対して安定なＺｒＣ−ＺｒＢ２及びＺｒＣ−ＺｒＢ２−ＳｉＣ複合材、又は銀の液体電極、を含んでよく、そして、 （ｘｉｉｉ）ＭＨＤリターン導管３１０、リターンＥＭポンプ３１２、リターンＥＭポンプ・チューブ３１３は、ステンレス鋼を含むことができるが、ここで、チューブ及び導管の内側などの酸化にさらされる表面は、ニッケルコーティングなどの耐酸化コーティングでコーティングされてもよい。ＭＨＤ磁石３０６は、１Ｔの磁束密度を有するコバルトサマリウム磁石などの永久磁石を含むことができる。
電磁流体力学（ＭＨＤ）コンバーターを含む本開示のＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）電気的発生器の典型的な実施例において： （ｉ）ＥＭポンプは、１段目がＭＨＤリターンポンプとして機能し、２段目が噴射ポンプとして機能する２段（ステージ）誘導型（タイプ）を含むことができ、 （ｉｉ）電流ループ４０５のＥＭポンプ・チューブ・セクション、ＥＭポンプ電流ループ４０６、継手（ジョイント）フランジ４０７、リザーバー・ベースプレート・アセンブリ４０９、及びＭＨＤリターン導管３１０は、溶融石英のような石英、窒化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、又はハフニアを含んでもよく、 （ｉｉｉ）トランス巻線４０１、トランスヨーク４０４ａ及び４０４ｂ、及び電磁石４０３ａ及び４０３ｂは水冷されてもよく、 （ｉｖ）リザーバー５ｃ、反応セル・チャンバー５ｂ３１、ＭＨＤノズル３０７、ＭＨＤチャンネル３０８、ＭＨＤ凝縮セクション３０９、及びガスハウジング３０９ｂは、溶融石英のような石英、窒化ケイ素、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、又はハフニアを含んでもよいが、ここで、ＺｒＯ２はＭｇＯ又はＹ２Ｏ３によって立方晶に安定されており、 （ｖ）ガスハウジング３０９ｂ及びＭＨＤ凝縮セクション３０９の少なくとも１つは、６２５ ＳＳのようなステンレス鋼又はイリジウム被覆Ｍｏを含むことができ、 （ｖｉ）（ａ）構成要素（コンポーネント）間の結合体（ユニオン）は、カーボンガスケットなどのガスケット付きフランジシール、接着シール、又はウェットシールを含むことができるが、ここで、ウェットシールは、異種のセラミック間の又はセラミック及びステンレス鋼部品のような金属部品（パーツ）間を接合してもよく、 （ｂ）グラファイトガスケットを備えたフランジシールは、金属部品（パーツ）又はセラミックを、金属の炭化温度以下で動作する金属部品（パーツ）に接合してもよく、 （ｃ）ガスケット付きフランジシールは、金属部品（パーツ）又はセラミックを金属部品（パーツ）に接合してもよいが、ここで、グラファイトガスケットは、炭化しにくいニッケルなどの金属又はコーティングを含むシールの金属部分に接触し、又は、別の高温ガスケットは、適切な動作温度でが使用され、 （ｖｉｉ）溶融金属は銀を含んでもよく、 （ｖｉｉｉ）入口ライザ５ｑａ及び噴射チューブ５ｋ６１は、リザーバー・ベースプレート・アセンブリ４０９のカラーにねじ込まれたＺｒＯ２を含んでもよく、 （ｉｘ）酸素源と水素源は、それぞれＯ２ガスとＨ２ガスを含んでもよく、それらは、高圧水電解装置からの各ガスの流れを制御するためマス・フロー・コントローラーを使用してＭＨＤ凝縮セクション３０９の壁内のガス透過膜３０９ｄを介して供給されるかもしれず、 （ｘ）ＭＨＤ電極３０４は、Ｐｔ被覆Ｍｏ又はＷなどのＰｔ被覆高融点金属、７００℃までの水反応に対して安定な炭素、１８００℃までの酸化に対して安定なＺｒＣ−ＺｒＢ２及びＺｒＣ−ＺｒＢ２−ＳｉＣ複合材、又は銀の液体電極、を含んでもよく、そして、 （ｘｉ）ＭＨＤ磁石３０６は、約０．１から１Ｔの範囲の磁束密度を有するコバルトサマリウム磁石などの永久磁石を含んでもよい。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）電源は、黒体放射体５ｂ４の壁を貫通し得るタングステンなどの高融点金属を含むカソードなどの電極と、溶融金属噴射器の対電極（ｃｏｕｎｔｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）とを含み得る。ＥＭポンプ・チューブ噴射器５ｋ６１及びノズル５ｑなどの対電極は浸漬してもよい。その代わりに、対電極は、立方晶ＺｒＯ２又はハフニアなどの電気絶縁性の耐火材料で構成されてもよい。タングステン電極は、黒体放射体５ｂ４の貫通部で密封されてもよい。電極は、リザーバー５ｃと黒体放射体５ｂ４の間の電気絶縁ブッシング又はスペーサーによって電気的に絶縁されていてもよい。電気絶縁ブッシング又はスペーサは、ＢＮ、又はＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＭｇＯ、又はＡｌ２Ｏ３などの金属酸化物を含んでもよい。別の実施例において、黒体放射体５ｂ４は、ＢＮなどの耐火セラミック又はＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＭｇＯ、又はＡｌ２Ｏ３などの金属酸化物などの電気絶縁体を含むことができる。
その他の実施例
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、大気からの水を可逆的に結合する水吸収体、熱交換器２６ａなどのＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の高温構成要素（コンポーネント）から水を含む吸収体へと熱を移動させる手段、放出される水を凝縮する凝縮器、及びＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）で使用される凝縮水を受け取るための収集槽、を含んでもよい。一実施例において、ＨＯＨ触媒源及びＨＯＨ触媒を提供するＨ源及びハイドリノを形成するＨ反応物の少なくとも一方は、大気水であってもよい。水は、吸水性材料を使用して収集され、その後、脱水されて吸収された水を放出する。ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）が提供する熱を使用して、水を脱水又は脱着できる。吸水材は、ジルコニウム金属とアジピン酸又はＭ２Ｃｌ２（ＢＴＤＤ）の組み合わせなどの金属有機フレームワークを含むことができる（Ｍ＝Ｍｎ（１）、Ｃｏ（２）、Ｎｉ（３）； ＢＴＤＤ＝ｂｉｓ（１Ｈ−１，２，３−トリアゾロ［４，５−ｂ］、［４’，５’−１］ジベンゾ［１，４］ダイオキシン。これは水蒸気と結合し、加熱すると凝縮器に水を放出する。）。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、反応生成物としてハイドリノを形成する反応混合物を含む。反応により、エネルギーのあるプラズマが形成される場合がある。反応混合物は、グラファイト及び炭化水素の少なくとも一方などの炭素源を更に含んでもよい。エネルギーの高いプラズマは、炭素源から基板上に蒸着された炭素又は固体炭素に衝突するかもしれない。一実施例において、衝突（ボンバードメント）は、グラファイトカーボンをダイヤモンド形態のカーボンに変換する。ミルズ出版物のＲ． Ｌ． Ｍｉｌｌｓ， Ｊ． Ｓａｎｋａｒ， Ａ． Ｖｏｉｇｔ， Ｊ． Ｈｅ， Ｂ． Ｄｈａｎｄａｐａｎｉ， 「合成カーボンからのＨＤＬＣフィルムの合成」Ｍａｔｅｒ． Ｓｃｉ． ３９ （２００４） ３３０９−３３１８ 及び Ｒ． Ｌ． Ｍｉｌｌｓ， Ｊ． Ｓａｎｋａｒ， Ａ． Ｖｏｉｇｔ， Ｊ． Ｈｅ， Ｂ． Ｄｈａｎｄａｐａｎｉ， 「ダイヤモンド膜のヘリウム−水素−メタンプラズマＣＶＤ合成中の原子水素エネルギーと密度及び炭素種の分光特性」 Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， Ｖｏｌ． １５， （２００３）， ｐｐ． １３１３−１３２１ これらは参照により組み込まれるが、に記述される典型的な実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、非ダイヤモンド形の炭素からダイヤモンドを形成するためのエネルギーのあるプラズマ源を備えている。ダイヤモンドの生成は、１３３３ ｃｍ−１ラマンピークの存在によって測定できる。
分子ハイドリノガスは、通常の水素をイオン化することで精製及び分離されるかもしれない。イオン化された水素は、電場及び磁場の少なくとも一方によって分離除去されてもよい。その代わりに、通常の水素は、凝縮可能な反応生成物を形成する反応物との反応によって除去することができ、反応はプラズマ条件によって有利にされる。典型的な反応物は、精製された分子ハイドリノガスを生成するためにクライオトラップ（ｃｒｙｏｔｒａｐ）で除去される凝縮可能なアンモニアを形成する窒素である。その代わりに、分子ハイドリノガスは、分子ハイドリノガスのより高い拡散に基づいて通常の水素を分子ハイドリノガスから分離するモレキュラーシーブを使用して精製及び分離されてもよい。典型的な分離用のモレキュラーシーブは、Ｎａ８（Ａｌ６Ｓｉ６Ｏ２４）Ｃｌ２である。
一実施例において、黒体放射体からの熱的エネルギーを使用して、ＣＯ２とＨ２Ｏの混合物と反応して合成ガス（ＣＯ＋Ｈ２）を形成するＣｅＯ２などの触媒を加熱することができる。合成ガスは、炭化水素燃料の形成に使用できる。燃料反応器は、フィッシャートロプシュ反応器（Ｆｉｓｃｈｅｒ Ｔｒｏｐｓｃｈ ｒｅａｃｔｏｒ）を含んでもよい。
一実施例において、水蒸気を含むハイドリノ反応プラズマは、アルゴンを更に含んでもよい。アルゴンは、Ｈ２分子の再結合時間を長くすることによりＨ原子濃度を増加させること、水との水素結合を妨げることにより発生期のＨＯＨ濃度を増加させること、Ａｒ＋触媒などの追加の触媒源を提供すること、の少なくとも１つの役割を果たす。
ハイドリノ反応は、結晶格子などの組織化された構造又は繰り返し構造の水を含む固体燃料中で伝播され得る。固体燃料は、結晶質であるかもしれない水和物を含み得る。固体燃料は、Ｉ型氷などの氷などの結晶形態の水を含んでもよい。氷の固体燃料はエネルギーがあり、エネルギー放出は衝撃（インパルス）を含むことがある。衝撃（インパルス）は、内燃機関での空気燃料の点火の場合のように、無期限に延長された期間にわたって電力を提供するために連続的に実行されてもよい。氷燃料システムは、氷に衝撃波を引き起こす手段を備えている。氷燃料システムは、衝撃波を閉じ込める手段を備えていてもよい。閉じ込めの手段は、氷の閉じ込め（ｉｃｅ ｅｎｃａｓｅｍｅｎｔ）を含み得る。ケースは、金属シェルなどのシェルを備えてもよい。少なくとも１つの衝撃波と閉じ込め（ｃｏｎｆｉｎｅｍｅｎｔ）により、衝撃波が氷の水分子間の水素結合の少なくとも１つと、水分子の少なくとも１つの酸素水素結合を破壊することがある。氷燃料システムは、氷などのＨ２Ｏを含む結晶構造内に衝撃波を生成する爆発物を含むことができる。爆発物は、Ｃ−Ｎ−Ｏ−Ｈタイプの１つ、水素酸素爆発物などの別のもの、又は当業者に知られている別のものを含むことができる。爆発物は、衝撃波を結晶構造に効果的に結合するために、氷などの結晶構造に近接していてもよい。爆発物は、氷などの結晶構造内に少なくとも１つのチャネル内に埋め込まれていてもよい。
その代わりに、氷燃料システムは、少なくとも１本の爆発ワイヤなどの氷に衝撃波を生成する電気的手段を備えてもよい。爆発ワイヤは、高電圧及び電流の少なくとも１つの源などの高電力（パワー）源を備えてもよい。高電力（電気的パワー）の源は、少なくとも１つのキャパシタを備えてもよい。そのキャパシタは、高電圧及び高電流に対応できる。少なくとも１本のワイヤを介した少なくとも１つのキャパシタの放電により、キャパシタが爆発する可能性がある。ワイヤ爆発システムは、細い導電性ワイヤとキャパシタを備えてもよい。典型的なワイヤは、金、アルミニウム、鉄、又は白金を含むものである。典型的な実施例において、ワイヤーは、直径が０．５ ｍｍ未満であるかもしれず、キャパシタは、約２５ ｋＷｈ／ｋｇのエネルギー消費量を有し、１０４〜１０６ Ａ／ｍｍ２の電荷密度のパルスを放電して１００，０００ Ｋの温度にまで達するかもしれないが、ここで、爆発は、約１０−５〜１０−８秒の期間にわたって発生するかもしれない。具体的には、１００ μＦオイル充填キャパシタは、ＤＣ電源を使用して３ ｋＶにまで充電でき、そして、キャパシタは、ナイフスイッチ又はガスアークスイッチを使用して、１２インチの長さの３０ゲージのむき出しの鉄線を通して放電されてもよいが、ここで、ワイヤーは、スチールケースに閉じ込められた氷に埋め込まれている。氷燃料システムは、バッテリー、燃料電池、及びキャパシタを充電するＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）などの発生器の少なくとも１つなどの電源を更に備えてもよい。典型的なエネルギー材料は、Ｔｉ、Ａｌ、及び別の金属の少なくとも１つを含むことができる爆発ワイヤによって点火されるＴｉ＋Ａｌ＋Ｈ２Ｏ（氷）を含む。
一実施例において、エネルギー反応混合物及びシステムは、本開示及び先行出願の１つなどのハイドリノ燃料混合物を含むことができ、これらは参照により組み込まれる。反応混合物は、凍結固体状態、液体、及び気体などの少なくとも１つの物理的状態の水を含んでもよい。エネルギー反応は、約２０ Ａ〜５０，０００ Ａの範囲内の電流のような高電流を印加することで開始されてもよい。電圧は、約１ Ｖから１００ Ｖの範囲内のように低くてもよい。電流は、Ａｌ、Ｃｕ、又はＡｇの金属粉末などの金属マトリクスなどの導電性マトリクスを通して運ばれてもよい。その代わりに、導電性マトリクスは、金属容器などの槽を備えてもよく、槽は反応混合物を封入又は包含してもよい。典型的な金属槽は、Ａｌ、Ｃｕ、又はＡｇのＤＳＣパンを含む。凍結水（氷）又は液体水を含む典型的なエネルギー反応混合物は、ＡｌるつぼＴｉ＋Ｈ２Ｏ； ＡｌるつぼＡｌ＋Ｈ２Ｏ； ＣｕるつぼＴｉ＋Ｈ２Ｏ； ＣｕるつぼＣｕ＋Ｈ２Ｏ； ＡｇるつぼＴｉ＋Ｈ２Ｏ； ＡｇるつぼＡｌ＋Ｈ２Ｏ； ＡｇるつぼＡｇ＋Ｈ２Ｏ； ＡｇるつぼＣｕ＋Ｈ２Ｏ； ＡｇるつぼＡｇ＋Ｈ２Ｏ Ｏ ＋ＮＨ４ＮＯ３（モル５０：２５：２５）； ＡｌるつぼＡｌ＋Ｈ２Ｏ＋ＮＨ４ＮＯ３（モル５０：２５：２５）の少なくとも１つを含む。
氷のような凍結状態にあることに加えて、水は、水和物の形態などの結合形態の固体状態を含んでもよい。反応混合物は、 （ｉ）過酸化物などの酸素源、 （ｉｉ）金属水素化物、水、及び金属粉末などの金属などの還元剤、燃料油などの炭化水素などの水反応物の少なくとも１つなどの水素源、及び （ｉｉｉ）金属粉末などの導電性マトリクスを含んでもよい。典型的な反応混合物は、ＡｌるつぼＴｉ又はＴｉＨ＋Ｎａ２Ｏ２、又はＮａ２Ｏ２・２Ｈ２Ｏ２・４Ｈ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ２・２Ｈ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ２・２Ｈ２Ｏ２、及びＮａ２Ｏ２・８Ｈ２Ｏの少なくとも１つなどの水和Ｎａ２Ｏ２を含む。反応混合物は、それぞれ約１５Ｖ及び２７，０００Ａのような低電圧高電流で点火され得る。
一実施例において、ハイドリノ反応混合物は、粒子状金属などの高表面積を有し得るアルカリ又はアルカリ土類金属などの水反応性金属を含み得る。金属粒子は、酸化物被膜などの保護被膜を含んでもよい。典型的なハイドリノ反応物は、酸化物被膜を有する粒子状Ｌｉ金属を含む。反応混合物は、水又は氷を更に含んでもよい。一実施例において、粒子状金属は１℃の水などの冷水に加えられ、急速に凍結される。金属の反応を避けるために、液体窒素を使用して急速凍結が達成されてもよい。反応混合物は、本開示の１つなどの導電性マトリクスを含んでもよい。
爆発するワイヤは、衝撃波を氷の中に伝播させるため、氷のような結晶構造の近くにあるかもしれない。衝撃波が氷に効果的に結合するために、ワイヤを氷に埋め込んでもよい。一実施例において、氷に埋め込まれた複数のワイヤが爆発し、衝撃波及び圧縮が氷を伝播して結晶氷構造を粉砕し、Ｈ及びＨＯＨ触媒を形成してハイドリノを形成する。爆発ワイヤは、少なくとも１つのイオンを再結合し、触媒反応中の触媒のイオン化による空間変化を減らして反応速度を高める導電性アーク電流による高い運動をサポートする導電性プラズマ経路を作成する。氷などの結晶構造は、それらの導電性のために反応速度を増大させるため、金属ワイヤ、金属パワー（ｍｅｔａｌ ｐｏｗｅｒ）、又は金属グリッドのような埋め込み金属のような導体を更に備えてもよい。金属は導電性が高く、銀や銅などの水に対して化学的に安定している。一実施例において、氷は、銅、ニッケル、銀などの金属メッシュ、又はセルメット（住友電気工業株式会社）タイプのメッシュなどのアルミニウムメッシュなどの導電性マトリックスに埋め込まれる。
一実施例において、氷燃料システムは、熱を放出し、酸素で爆発する水素を生成して氷に衝撃波を生成する反応物を含むことができるかもしれず、反応物は氷に埋め込まれ閉じ込められるかもしれない。反応物は、氷に少なくとも部分的に埋め込まれて包まれたＦｅ２Ｏ３／Ａｌ金属粉末混合物などのテルミット（ｔｈｅｒｍｉｔｅ）を含んでもよい。容器は金属容器を含んでもよい。テルミット（ｔｈｅｒｍｉｔｅ）は、大気中の酸素との爆発物として機能するようにＨ２ガスを形成するように水と反応するモル過剰のアルミニウムを含んでもよい。過剰な金属は、反応速度を高める導体としても機能する。
一実施例において、氷などの適切な形態の水及びオプションとしてリチウム粉末のようなアルカリ金属粉末又はＡｌ粉末のような高表面積金属のような金属のような導電性及び水素の源の少なくとも１つを含むもののような添加剤を含むもののようなエネルギー材料の補充。エネルギー材料は、エネルギー材料の点火によって生成される衝撃波が閉じ込められるように、閉じ込められてもよい。衝撃波の閉じ込めは、ＨとＨＯＨを供給するＨ２Ｏの結合の破壊を促進する可能性がある。エネルギー材料は、閉じ込めを提供するために金属槽などの密閉槽に入れられてもよい。一実施例において、点火は、高エネルギー材料を通過する、又は高エネルギー材料に近接する少なくとも１本のワイヤに高電流を通すことにより実行され、高電流によりワイヤが爆発する可能性がある。ワイヤの爆発により、高エネルギー材料に衝撃波が発生する場合がある。エネルギー材料の衝撃波を強化するために、ワイヤを配置することができる。典型的な実施例において、複数の方向からエネルギー材料を圧縮するように、ワイヤは互いに平行に走らせることができる。別の実施例において、エネルギー材料内の衝撃波が内側に向けられるところ、エネルギー材料内で内破（ｉｍｐｌｏｓｉｏｎ）が生じ得る。内向きの衝撃波は、球形的に内向きであるかもしれない。内破（ｉｍｐｌｏｓｉｏｎ）は、ワイヤ爆発及びＴＮＴなどの従来の爆発物の爆発のうちの少なくとも１つによって引き起こされ得る。爆薬（ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ）は、内破（ｉｍｐｌｏｓｉｏｎ）を生成するために形作られるかもしれない。爆発物（ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ）は、球形に形作られたの装薬（ｃｈａｒｇｅｓ）を含んでもよい。氷の内破（ｉｍｐｌｏｓｉｏｎ）と衝撃波により、氷が爆発するかもしれない。典型的なエネルギー材料デバイスは、爆発ワイヤで点火された従来の爆発物のような周囲を囲む球形の衝撃波の源を有する氷を含んでもよい。エネルギー材料が関与する閉じ込めと内破（ｉｍｐｌｏｓｉｏｎ）の少なくとも１つは、追加のエネルギー材料の爆発補充（ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ ｒｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔ）を引き起こす可能性がある。一実施例において、爆発ワイヤは、氷などの水などのＨＯＨ及びＨの源を囲むソレノイド（ｓｏｌｅｎｏｉｄ）又はトロイド（ｔｏｒｏｉｄ）などの封入構造を備えるかもしれず、破裂させてより効果的にＨＯＨ及びＨを形成し、反応してハイドリノを形成するかもしれない。
別の実施例において、結晶性固体燃料は、液体水などの対応する液体で置き換えられる。
一実施例において、エネルギー反応システムは、ガス、液体、又はＩ型氷などの固体などの任意の物理的状態の水などのＨＯＨ触媒及びＨの少なくとも１つの源と、衝撃波を引き起こす爆発源とを備える。一実施例において、エネルギー反応システムは複数の衝撃波源を含む。衝撃波の発生源は、本開示の１つなどの１つ又は複数の爆発ワイヤ及びＴＮＴ又は本開示の別のような従来のエネルギー材料の１つ又は複数の充填のうちの少なくとも１つを含み得る。エネルギー反応システムは、従来のエネルギー材料の少なくとも１つの起爆装置（ｄｅｔｏｎａｔｏｒ）を備えてもよい。エネルギー反応システムは、少なくとも第１の衝撃波と別の衝撃波との間の時間遅延を伴う複数の衝撃波の形成を引き起こす遅延線又は少なくとも１つの時限スイッチなどの連続トリガー手段を更に備え得る。順次トリガーは、爆発の遅延を引き起こして、各爆発が衝撃波を形成する第１の爆発と少なくとも１つの他の爆発との間に遅延を引き起こす可能性がある。トリガーは、爆発ワイヤと従来のエネルギー材料の起爆装置（ｄｅｔｏｎａｔｏｒ）の少なくとも一方に印加される電力を遅らせることができる。遅延時間は、約１フェムト秒から１秒、１ナノ秒から１秒、１マイクロ秒から１秒、及び１０マイクロ秒から１０ミリ秒の少なくとも１つの範囲内であり得る。
一実施例において、ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）は、ハイドリノ反応物以外の反応に加えてハイドリノ反応物を反応器に供給して所望の化学生成物を形成できる化学反応器を備えてもよい。反応物は、ＥＭポンプ・チューブを通して供給されるかもしれない。生成物は、ＥＭポンプ・チューブを通して抽出されるかもしれない。反応物は、反応器が閉じられて反応が開始される前に、バッチで添加されてもよい。生成物は、操作後に反応器を開くことにより、バッチで除去できる。反応生成物は、反応セル・チャンバー壁などの反応器壁を透過することにより抽出され得る。反応器は、１２５０ Ｋから１０，０００ Ｋの範囲の黒体温度で連続プラズマを供給する。反応器の圧力は１気圧から２５気圧の範囲であるかもしれない。壁温度は１２５０ Ｋから４０００ Ｋの範囲内であるかもしれない。溶融金属は、銀、銅、及び銀銅合金の少なくとも１つなど、所望の化学反応をサポートするものを含んでもよい。
一実施例において、氷に詰められた爆発ワイヤは、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、及びＺｎの少なくとも１つなどの遷移金属を含むことができる。ワイヤは更にアルミニウムを含んでもよい。デトネーション電圧は、１０００ Ｖから１００，０００ Ｖ及び３０００ Ｖから１０，０００ Ｖの少なくとも１つの範囲の電圧などの高電圧であってもよい。遷移金属とハイドリノ水素を含む薄膜は、鉄、クロム、又はマンガンのハイドリノ水素化物、分子ハイドリノ錯体、又は原子ハイドリノ錯体などを形成する場合がある。Ｈがハイドリノを含むＦｅＨは、４０００Ｖ及びキロアンペアを使用して、Ｆｅ、Ｃｒ、及びＡｌの合金を含むワイヤの爆発によって形成された。ＦｅＨはＴｏＦ−ＳＩＭ（ＴｏＦ−ＳＩＭｓ）によって同定された。ハイドリノ水素及び他の金属などの別の元素を含む他の化合物は、別の金属などの対応する元素を含む爆発ワイヤを使用することにより形成することができる。
一実施例において、分子ハイドリノなどの低エネルギーの水素種を含むマクロ凝集体又はポリマーを形成する手段は、気体、液体、及び氷、の少なくとも１つのような如何なる物理的状態の水のようなＨの源及びＨＯＨの源を含み、そして、爆発ワイヤなどの高電流の源を更に備えてもよい。ハイドリノ分子などの低エネルギー水素種を含むマクロ凝集体又はポリマーを形成する手段は、ハイドリノ反応生成物を閉じ込めるための反応チャンバーを更に含む。典型的なハイドリノ反応物は、空気中の水蒸気又は希ガスなどの別のガスである。水蒸気圧は１ ｍＴｏｒｒから１０００ Ｔｏｒｒの範囲であり得る。ハイドリノ反応は、電力によるワイヤの爆発によって開始される場合がある。典型的な実施例において、本開示の起爆手段を使用することにより、本開示のワイヤは、空気中に周囲水蒸気を含む空洞内で起爆される。周囲の水蒸気圧は、約１から５０Ｔｏｒｒの範囲であり得る。典型的な生成物は、ＦｅＨ２（１／４）などの鉄ハイドリノポリマー及びＭｏＨ（１／４）１６などのモリブデンハイドリノポリマーである。生成物は、鉄−水素、亜鉛−水素、クロム−水素、モリブデン−水素のような金属及び水素を含むもののような新しい組成のような固有の（ｕｎｉｑｕｅ）物理的特性によって同定されるかもしれない。固有の（ｕｎｉｑｕｅ）組成は、存在する場合、通常の水素を含む対応する組成の既知の磁性がない場合、磁性を有するかもしれない。典型的な実施例において、ポリマー鉄−水素、クロム−水素、チタン−水素、亜鉛−水素、モリブデン−水素、及びタングステン−水素の固有の（ｕｎｉｑｕｅ）組成物は磁性を有している。分子ハイドリノなどの低エネルギーの水素種を含むマクロ凝集体又はポリマーは、以下のように同定されるかもしれないが、それらは、（ｉ）Ｈ１６及びＨ２４のそれらのような高質量フラグメント及び金属及び水素化物イオンの高質量分解能に基づくＭｏＨ１６及びＦｅＨのような固有の金属及び水素の組成物を明白に記録するかもしれない飛行時間型二次イオン質量分析（ＴｏＦ−ＳＩＭＳ）と； （ｉｉ）約１９４０ ｃｍ−１のＨ２（１／４）回転エネルギー及び既知の官能基の他の高エネルギー特性が存在しないかもしれない指紋領域の解放バンドの少なくとも１つを記録するかもしれないフーリエ変換赤外分光法（ＦＴＩＲ）と； （ｉｉｉ）−４ ｐｐｍから−６ ｐｐｍの領域にあるような高磁場マトリクスピーク（アップフィールドマトリックスピーク（ｕｐｆｉｅｌｄ ｍａｔｒｉｘ ｐｅａｋ））を記録するかもしれないプロトンマジックアングルスピン核磁気共鳴分光法（ｐｒｏｔｏｎ ｍａｇｉｃ−ａｎｇｌｅ ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｎｕｃｌｅａｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）（１Ｈ ＭＡＳ ＮＭＲ）と； （ｉｖ）ポリマー構造を含むかもしれない固有の（ｕｎｉｑｕｅ）組成物により、新しいピークを記録するかもしれないＸ線回折（ＸＲＤ）と； （ｖ）２００℃から９００℃の領域内のような非常に低い温度で水素ポリマーの分解を記録するかもしれない、及び、ＦｅＨ又はＭｏＨ１６のような固有の（ｕｎｉｑｕｅ）水素化学量論又は組成を提供するかもしれない熱重量分析（ＴＧＡ）と； （ｖｉ）０．２５ ｅＶで間隔が空けられたピークを含む２６０ ｎｍ領域のＨ２（１／４）回転−振動バンドを記録するかもしれない電子ビーム励起発光分光法（ｅ−ｂｅａｍ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）と； （ｖｉｉ）０．２５ ｅＶで間隔が空けられたピークを含む２６０ ｎｍ領域のＨ２（１／４）回転−振動バンドの２次のものを記録するかもしれないフォトルミネッセンスラマン分光法（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｒａｍａｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）と； （ｖｉｉｉ）１９４０ ｃｍ−１付近でＨ２（１／４）回転ピークを記録するかもしれないラマン分光法と； 及び （ｉｘ）約５００ ｅＶでＨ２（１／４）の全エネルギーを記録するかもしれないＸ線光電子分光法（Ｘ−ｒａｙ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）（ＸＰＳ）と、である。
一実施例において、気体、物理吸収、液化、又はその他の状態の分子ハイドリノを収集するための装置は、低エネルギーの水素種を含むマクロ凝集体又はポリマーの源と、低エネルギーの水素種を含むマクロ凝集体又はポリマーを収容するチャンバーと、チャンバー内の低エネルギー水素種を含むマクロ凝集体又はポリマーを熱分解する手段と、及び、低エネルギーの水素種を含むマクロ凝集体又はポリマーから放出されたガスを収集する手段と、を含む。分解手段はヒーターを備えてもよい。ヒーターは、約１０℃から３０００℃、１００℃から２０００℃、及び１００℃から１０００℃の少なくとも１つの範囲内のような温度のような、低エネルギーの水素種を含むマクロ凝集体又はポリマーの分解温度よりも高い温度まで第１チャンバーを加熱してもよい。より低いエネルギーの水素種を含むマクロ凝集体又はポリマーの分解からガスを収集する手段は、第２のチャンバーを含んでもよい。第２のチャンバーは、収集された分子ハイドリノガスを貯蔵及び移送の少なくとも１つを行うため、ガスポンプ、ガスバルブ、圧力計、及び質量流量（マス・フロー）コントローラの少なくとも１つを備えてもよい。第２のチャンバは、分子ハイドリノガスを吸収するゲッター、又は分子ハイドリノを液化する極低温システムなどの冷却機を更に備えてもよい。冷却機は、液体ヘリウム又は液体窒素などの極低温液体を含むクライオポンプ又はデュワー（ｄｅｗａｒ）を備えてもよい。
より低エネルギーの水素種を含むマクロ凝集体又はポリマーを形成する手段は、電場又は磁場の少なくとも１つの源などの場の源を更に含んでもよい。電界源は、少なくとも２つの電極と、凝集体又はポリマーが形成される反応チャンバーに電界を印加するための電圧源とを備えてもよい。その代わりに、電場の源は、静電的に帯電した材料を含んでもよい。静電的に帯電した材料は、プレキシグラスチャンバー（Ｐｌｅｘｉｇｌａｓ ｃｈａｍｂｅｒ）などの炭素を含むチャンバーなどの反応セル・チャンバーを含んでもよい。本開示の爆発は、反応セル・チャンバーを静電的に帯電させるかもしれない。磁場の源は、凝集体又はポリマーが形成される反応チャンバーに磁場を印加するために、永久磁石、電磁石、又は超伝導磁石などの少なくとも１つの磁石を備えてもよい。
分子ハイドリノは、軌道角運動量に対応する有限ｌ（アルファベットｌ（小文字のエル）の筆記体）量子数を含むかもしれない。Ｈ２（１／４）などの複数のハイドリノ分子の電子軌道角運動量は、永久磁化を引き起こすように、相結合（ｐｈａｓｅ ｃｏｕｐｌｅ）するかもしれない。通常、角運動量と対応する磁気モーメントは平均してゼロになり、軌道角運動量による正味の巨視的又はバルク磁性はない。しかし、分子ハイドリノは、複数の分子の角運動量の磁気モーメントが協調的に相互作用するときに、ゼロでない又は有限のバルク磁気を生じさせるかもしれず、磁気自己組織化（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｅｌｆ ａｓｓｅｍｂｌｅ）が発生するかもしれない。Ｍｉｌｌｓ ＧＵＴの三角関数の時空間依存関係式（ｔｒｉｇｏｎｏｍｅｔｒｉｃ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｐａｔｉａｌ−ｔｅｍｐｏｒａｌ ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ Ｅｑｓ．）（１．６７、１．７６、１．７７、２．６６−２．７１）は、平均がゼロにならない三角関数の二乗項に変換される。磁性のため、ハイドリノ分子は、電子常磁性共鳴分光法（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）（ＥＰＲ）によって一義的に同定されるかもしれない。電子半径と核間距離の減少（ｒｅｄｕｃｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｒａｄｉｕｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｎｕｃｌｅａｒ ｄｉｓｔａｎｃｅ）による固有の（ユニークな（ｕｎｉｑｕｅ））ＥＰＲ核結合（ｎｕｃｌｅａｒ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）及び電子核二重共鳴分光法（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｎｕｃｌｅａｒ ｄｏｕｂｌｅ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）（ＥＮＤＯＲ）特徴（シグネチャ（ｓｉｇｎａｔｕｒｅｓ））は、更に特徴的であり、分子ハイドリノを一義的にに識別する。
Ｈ２（１／４）などの分子ハイドリノは、対応する磁気モーメントを持つ軌道角運動量に対応する非ゼロのｌ（アルファベットのｌ（小文字のエル）の筆記体）及びｍｌ（アルファベットのｍ（小文字のエム）に下付きのアルファベットのｌ（小文字のエル）の筆記体）量子数を持っているかもしれない。分子ハイドリノの磁気特性は、プロトンマジックアングルスピニング核磁気共鳴分光法（ｐｒｏｔｏｎ ｍａｇｉｃ ａｎｇｌｅ ｓｐｉｎｎｉｎｇ ｎｕｃｌｅａｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）（１Ｈ ＭＡＳ ＮＭＲ）によって実証されている。水和の幾らかの水を更に含むかもしれない水酸化アルカリ−ハロゲン化アルカリ・マトリクスのような固体マトリクス中の分子ハイドリノの存在は、分子ハイドリノの常磁性マトリクス効果により−４から−５ｐｐｍの高磁場（アップフィールド（ｕｐｆｉｅｌｄ））１Ｈ ＭＡＳ ＮＭＲピークを生じる。非ゼロの角運動量状態で分子ハイドリノを生成する便利な方法は、ハイドリノ触媒及びＨの供給源として機能するＨ２Ｏの存在下でのワイヤ爆発によるものである。水蒸気を含む大気中でのワイヤ爆発（デトネーション）は、ウェッブ（ｗｅｂｓ）を形成するように凝集するかもしれない金属原子又はイオンに関する非ゼロのｌ（アルファベットのｌ（小文字のエル）の筆記体）及びｍｌ（アルファベットのｍ（小文字のエム）に下付きのアルファベットのｌ（小文字のエル）の筆記体）を有する分子ハイドリノのようなハイドリノ水素を磁気線形鎖（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｌｉｎｅａｒ ｃｈａｉｎｓ）を生成する。自己組織化機構（ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）は、磁気秩序化機構（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｏｒｄｅｒｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）又は自己組織化機構（ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を備えてもよい。外部磁場の印加は、トルエンのような溶媒に懸濁されたマグネタイト（Ｆｅ２Ｏ３）のようなコロイド状磁性ナノ粒子が線形構造（ｌｉｎｅａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）に集合することを引き起こすことは良く知られている。質量が小さく磁気モーメントが大きいため、分子ハイドリノは磁場がなくても磁気的に自己集合する（ｍａｇｎｅｔｉｃａｌｌｙ ｓｅｌｆ ａｓｓｅｍｂｌｅｓ）。自己組織化を強化し、ハイドリノ生成物の代替構造の形成を制御する実施例において、外部磁場がワイヤ爆発のようなハイドリノ反応に適用される。磁場は、反応チャンバー内に少なくとも１つの永久磁石を配置することにより印加されてもよい。その代わりに、爆発（デトネーション）ワイヤは、マグネタイトなどの磁性粒子の供給源として機能し、分子ハイドリノの磁気自己組織化を駆動する金属を含んでもよいが、ここで、その供給源は、水蒸気又は別の供給源でのワイヤ爆発であるかもしれない。
一実施例において、分子ハイドリノは、非ゼロの角運動量量子数を含むかもしれない。分子ハイドリノは磁性があるかもしれないが、ここで、磁性は非ゼロの角運動量量子数に起因するかもしれない。内在的な磁気モーメント（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｍｏｍｅｎｔ）により、分子ハイドリノは自己集合してマクロ凝集体になるかもしれない。一実施例において、Ｈ２（１／４）のような分子ハイドリノは、磁気双極子力（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｄｉｐｏｌｅ ｆｏｒｃｅｓ）によって束縛された線形鎖（ｌｉｎｅａｒ ｃｈａｉｎｓ）に集合するかもしれない。別の実施例において、分子ハイドリノは、８つの頂点のそれぞれにＨ２（１／４）のようなＨ２（１／ｐ）を有する立方体のような三次元構造に集合することができる。一実施例において、Ｈ２（１／４）分子のような８つのＨ２（１／ｐ）分子が立方体に磁気的に結合するが、ここで、各分子の中心は立方体の８つの頂点の１つであり、及び、各核間軸は、頂点を中心とする立方体の端（ｅｄｇｅ）に平行である。磁気配列（ｍａｇｎｅｔｉｃ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）は、各分子双極子のそれぞれの北極及び南極が、立方体の３つの最近傍のそれぞれと逆向きになる（ｏｐｐｏｓｉｔｅｌｙ ｏｒｉｅｎｔｅｄ）ようなものである。Ｈ１６は、自己組織化（ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ）によって形成されるより複雑なマクロ構造のユニット又は部分（ｍｏｉｅｔｙ）として機能するかもしれない。別の実施例において、正方形の４つの頂点のそれぞれにＨ２（１／４）のようなＨ２（１／ｐ）を含むＨ８のユニットは、ｎが整数であるＨ１６＋８ｎを含むように、立方体Ｈ１６に追加されるかもしれない。典型的な追加のマクロ凝集体は、Ｈ１６、Ｈ２４、及びＨ３２である。水素マクロ凝集体の中性物質（ｎｅｕｔｒａｌｓ）及びイオンは、中性物質又はイオンとしてＯ、ＯＨ、Ｃ、及びＮのような他の種と結合するかもしれない。一実施例において、結果として生じる構造は、飛行時間型二次イオン質量スペクトル（ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｉｏｎ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）（ＴｏＦ−ＳＩＭＳ）でＨ１６ピークを生じるが、ここで、フラグメント（ｆｒａｇｍｅｎｔｓ）は、Ｈ１６、Ｈ１４、Ｈ１３、及びＨ１２のようなＨ１６からの整数Ｈ損失に対応する質量として観測されるかもしれない。１．００７９４ ｕのＨの質量により、対応する＋１又は−１イオンピークは、１６．１２５、１５．１１９、１４．１１１、１３．１０３、１２．０９５…の質量を有する。Ｈ１６ −又はＨ１６ ＋のような水素マクロ凝集体イオンは準安定を含むかもしれない。幅広いピークの準安定特性を持つ水素マクロ凝集体イオンＨ１６ −及びＨ１６ ＋が、正及び負のスペクトルで１６．１２５の位置において、ＴｏＦ−ＳＩＭＳによって観察された。Ｈ１５ −は、１５．１１９の負のＴｏＦ−ＳＩＭＳのスペクトルにおいて観察された。Ｈ２４準安定種Ｈ２３ ＋及びＨ２５ −は、それぞれ正及び負のＴｏＦ−ＳＩＭＳスペクトルにおいて観察された。
一実施例において、Ｈ１６のような分子ハイドリノマクロ凝集体又はＨ２（１／４）のようなＨ２（１／ｐ）のような分解生成物は、スピン偏極Ｘｅｏｎ（ｓｐｉｎ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ Ｘｅｏｎ）のような磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）造影剤を含むかもしれない。分子ハイドリノは、吸入され、そして、イメージングされるＮＭＲ活性プロトン、或いは、イメージングされた人、動物、又は物体の体の水分子のそれらのような通常のプロトンに対する効果、の少なくとも１つのため、ＭＲＩイメージングで使用されるかもしれないが、ここで、分子ハイドリノの常磁性は、対応するＮＭＲシフト又はＴ１及びＴ２の少なくとも１つのような緩和時間の少なくとも１つに影響する。一実施例において、分子ハイドリノのパラ形（ｐａｒａ ｆｏｒｍ）は、スピン交換によりＮＭＲ活性オルト形（ｏｒｔｈｏ ｆｏｒｍ）に変換されるかもしれない。スピン交換は、マグネタイト（Ｆｅ２Ｏ３）粒子のような磁性種のようなスピン交換剤（ｓｐｉｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ａｇｅｎｔ）を使用して達成されるかもしれない。ガスは、Ｈ２（１／ｐ）のオルト型（ｏｒｔｈｏ ｆｏｒｍ）への変換を達成するため、スピン交換剤（ｓｐｉｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ａｇｅｎｔ）とインキュベートされる（ｉｎｃｕｂａｔｅｄ ｗｉｔｈ）かもしれない。体内のオルト型（ｏｒｔｈｏ ｆｏｒｍ）の寿命は、ＭＲＩ造影剤の基礎として使用されるかもしれない。
一実施例において、原子ハイドリノ、分子ハイドリノ、又はハイドリノ水素化物イオンなどのハイドリノ種は、Ｈと、ＯＨ及びＨ２Ｏ触媒の少なくとも１つとの反応によって合成される。一実施例において、ハイドリノを形成するため本開示のショット又はワイヤ点火を含むもののようなエネルギー反応及びＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）反応の少なくとも１つの生成物は、以下のものの少なくとも１つと錯体を作るＨ２（１／ｐ）のようなハイドリノ種を含むハイドリノ化合物であるが、それらは、（ｉ）水素以外の元素と、（ｉｉ）Ｈ＋、通常のＨ２、通常のＨ−、及び通常のＨ３ ＋の少なくとも１つのような通常の水素種、有機イオン又は有機分子のような有機分子種と、及び（ｉｖ）無機イオン又は無機化合物のような無機種と、である。ハイドリノ化合物は、アルカリ又はアルカリ土類炭酸塩又は水酸化物又は本開示の他のそのような化合物などのオキシアニオン化合物を含んでもよい。一実施例において、生成物は、Ｍ２ＣＯ３・Ｈ２（１／４）及びＭＯＨ・Ｈ２（１／４）（Ｍ＝本開示のアルカリ又は他のカチオン）錯体の少なくとも１つを含む。生成物は、ＴｏＦ−ＳＩＭＳによって、それぞれ、Ｍ（Ｍ２ＣＯ３・Ｈ２（１／４））ｎ ＋及びＭ（ＭＯＨ・Ｈ２（１／４））ｎ ＋を含む正のスペクトルの一連のイオンとして識別されるかもしれないが、ここで、ｎは整数、及び整数であって整数ｐ＞１を満足するものは４の代入してもよい。一実施例において、ＳｉＯ２又は石英のようなシリコン及び酸素を含む化合物は、Ｈ２（１／４）のゲッター（ｇｅｔｔｅｒ）として機能してもよい。Ｈ２（１／４）のゲッターは、遷移金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、内部遷移金属、希土類金属、金属の組み合わせ、ＭｏＣｕのようなＭｏ合金のような合金、及び 本開示のものを含んでもよい。
本開示の方法によって合成されたハイドリノ種を含む化合物は、式ＭＨ、ＭＨ２、又はＭ２Ｈ２を有してもよく、式中、Ｍはアルカリカチオンであり、Ｈはハイドリノ種である。化合物は、式ＭＨｎを有してもよいが、ここで、ｎは１又は２であり、Ｍはアルカリ土類カチオンであり、Ｈはハイドリノ種である。化合物は、式ＭＨＸを有してもよいが、ここで、Ｍはアルカリカチオンであり、Ｘはハロゲン原子のような中性原子、分子、又は、ハロゲンアニオンのような１価の負に荷電したアニオンの１つであり、Ｈはハイドリノ種である。化合物は、式ＭＨＸを有してもよく、ここで、Ｍはアルカリ土類カチオンであり、Ｘは１価の負に荷電したアニオンであり、Ｈはハイドリノ種である。化合物は、式ＭＨＸを有してもよく、Ｍはアルカリ土類カチオンであり、Ｘは２価の負に荷電したアニオンであり、Ｈはハイドリノ種である。化合物は、式Ｍ２ＨＸを有してもよく、ここでＭはアルカリカチオンであり、Ｘは１価の負に荷電したアニオンであり、Ｈはハイドリノ種である。化合物は、式ＭＨｎを有してもよく、ｎは整数であり、Ｍはアルカリカチオンであり、化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つのハイドリノ種を含む。化合物は、式Ｍ２Ｈｎを有してもよく、ｎは整数であり、Ｍはアルカリ土類カチオンであり、化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つのハイドリノ種を含む。化合物は、式Ｍ２ＸＨｎを有してもよく、ｎは整数であり、Ｍはアルカリ土類カチオンであり、Ｘは１価の負に荷電したアニオンであり、化合物の水素含量Ｈｎは少なくとも１つのハイドリノ種を含む。化合物は、式Ｍ２Ｘ２Ｈｎを有することができ、ｎは１又は２であり、Ｍはアルカリ土類カチオンであり、Ｘは１価の負に荷電したアニオンであり、化合物の水素含量Ｈｎは少なくとも１つのハイドリノ種を含む。化合物は、式Ｍ２Ｘ３Ｈを有し得、式中、Ｍはアルカリ土類カチオンであり、Ｘは１価の負に荷電したアニオンであり、Ｈはハイドリノ種である。化合物は、式Ｍ２ＸＨｎを有し得、ｎは１又は２であり、Ｍはアルカリ土類陽イオンであり、Ｘは２価の負に荷電したアニオンであり、化合物の水素含量Ｈｎは少なくとも１つのハイドリノ種を含む。化合物は、式Ｍ２ＸＸ’Ｈを有し得、式中、Ｍはアルカリ土類カチオンであり、Ｘは１価の負に荷電したアニオンであり、Ｘ’は２価の負に荷電したアニオンであり、Ｈはハイドリノ種である。化合物は、式ＭＭ’Ｈｎを有し得、式中、ｎは１〜３の整数であり、Ｍはアルカリ土類カチオンであり、Ｍ’はアルカリ金属カチオンであり、化合物の水素含有Ｈｎは少なくとも１つのハイドリノ種を含む。化合物は、式ＭＭ’ＸＨｎを有し得、ｎは１又は２であり、Ｍはアルカリ土類カチオンであり、Ｍ’はアルカリ金属カチオンであり、Ｘは１価の負に荷電したアニオンであり、化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つのハイドリノ種を含む。化合物は、式ＭＭ’ＸＨを有してもよく、Ｍはアルカリ土類カチオン、Ｍ’はアルカリ金属カチオン、Ｘは２価の負に荷電したアニオン、Ｈはハイドリノ種である。化合物は、式ＭＭ’ＸＸ’Ｈを有してもよく、Ｍはアルカリ土類カチオンであり、Ｍ’はアルカリ金属カチオンであり、Ｘ及びＸ’は１価の負に荷電したアニオンであり、Ｈはハイドリノ種である。化合物は、式ＭＸＸ’Ｈｎを有してもよく、ｎは１〜５の整数であり、Ｍはアルカリ又はアルカリ土類カチオンであり、Ｘは１価又は２価の負に荷電したアニオンであり、Ｘ’は金属又は半金属、遷移元素、内部遷移元素、又は希土類元素であり、及び化合物の水素含有量Ｈｎは、少なくとも１つのハイドリノ種を含む。化合物は、式ＭＨｎを有することができ、ｎは整数であり、Ｍは遷移元素、内部遷移元素、又は希土類元素などのカチオンであり、化合物の水素含有量Ｈｎは少なくとも１つのハイドリノ種を含む。化合物は、式ＭＸＨｎを有してもよく、ｎは整数、Ｍはアルカリカチオン、アルカリ土類カチオンなどのカチオン、Ｘは、遷移元素、内部遷移元素、又は希土類元素カチオンなどの別のカチオンであり、化合物の水素含有量Ｈｎは、少なくとも１つのハイドリノ種を含む。化合物は、式（ＭＨｍＭＣＯ３）ｎを有し得、式中、Ｍはアルカリカチオン又は他の＋１カチオンであり、ｍ及びｎはそれぞれ整数であり、化合物の水素含有量Ｈｍは少なくとも１つのハイドリノ種を含む。化合物は、式（ＭＨｍＭＮＯ３）ｎ ＋ｎＸ−を有してもよく、式中、Ｍはアルカリカチオン又は他の＋１カチオンであり、ｍ及びｎはそれぞれ整数であり、Ｘは１価の負に荷電したアニオンであり、そして、化合物の水素含有量Ｈｍは少なくとも１つのハイドリノ種を含む。化合物は、式（ＭＨＭＮＯ３）ｎを有してもよく、Ｍはアルカリカチオン又は他の＋１カチオンであり、ｎは整数であり、化合物の水素含有量Ｈは少なくとも１つのハイドリノ種を含む。化合物は、式（ＭＨＭＯＨ）ｎを有し、Ｍはアルカリカチオン又は他の＋１カチオンであり、ｎは整数であり、化合物の水素含有量Ｈは少なくとも１つのハイドリノ種を含む。アニオン又はカチオンを含む化合物は、式（ＭＨｍＭ’Ｘ）ｎを有してもよく、ｍ及びｎはそれぞれ整数であり、Ｍ及びＭ’はそれぞれアルカリ又はアルカリ土類カチオンであり、Ｘは１価又は２価の負に荷電したアニオンであり、化合物の水素含有量Ｈｍは少なくとも１つのハイドリノ種を含む。アニオン又はカチオンを含む化合物は、式（ＭＨｍＭ’Ｘ’）ｎ ＋ｎＸ−を有してもよく、ｍ及びｎはそれぞれ整数であり、Ｍ及びＭ’はそれぞれアルカリ又はアルカリ土類カチオンであり、Ｘ及びＸ’は１価又は２価の負に荷電したアニオンであり、化合物の水素含有量Ｈｍは少なくとも１つのハイドリノ種を含む。アニオンは、本開示のものの１つを含んでもよい。適切な典型的な１価の負に荷電したアニオンは、ハロゲン化物イオン、水酸化物イオン、炭酸水素イオン、又は硝酸イオンである。適切な典型的な２価の負に荷電したアニオンは、炭酸イオン、酸化物、又は硫酸イオンである。
一実施例において、ハイドリノ化合物又は混合物は、金属格子又はイオン格子などの結晶格子などの格子に埋め込まれたハイドリノ原子、ハイドリノ水素化物イオン、及びジハイドリノ分子などの少なくとも１つのハイドリノ種を含む。一実施例において、格子はハイドリノ種と非反応性である。マトリクスは、埋め込まれたハイドリノ水素化物イオンの場合のように非プロトン性であるかもしれない。化合物又は混合物は、ハロゲン化物などのアルカリ又はアルカリ土類塩などの塩格子に埋め込まれたＨ（１／ｐ）、Ｈ２（１／ｐ）、及びＨ−（１／ｐ）の少なくとも１つを含んでもよい。典型的なアルカリハライドは、ＫＣｌ及びＫＩである。Ｈ−（１／ｐ）が埋め込まれている場合、塩にはＨ２Ｏが含まれていない。他の適切な塩格子は、本開示のものを含む。
本発明のハイドリノ化合物は、好ましくは、０．１原子パーセントを超える純度である。より好ましくは、化合物は１原子パーセントを超える純度である。更により好ましくは、化合物は１０原子パーセントを超える純度である。最も好ましくは、化合物は５０原子パーセントを超える純度である。別の実施例において、化合物は９０原子パーセントを超える純度である。別の実施例において、化合物は９５原子パーセントを超える純度である。
実験
ＳＦ−ＣＩＨＴセル・パワー発生システムは、燃料点火反応によって生成されるプラズマフォトン（ｐｌａｓｍａ ｐｈｏｔｏｎｓ）を捕獲し、それらを使用可能なエネルギーに変換するように構成される光起電力パワー・コンバーターを含む。いくつかの実施例において、高い変換効率が望ましい場合がある。反応器は、例えば少なくとも２つの方向である、複数の方向にプラズマを放出してもよく、反応の半径は、例えば半径約１ｍｍから約２５ｃｍという、約数ミリメートルから数メートルのスケールであってもよい。更に、燃料の点火によって生成されるプラズマのスペクトルは、太陽によって生成されるプラズマのスペクトルに似ていてもよく、及び／又は、追加の短波長放射を含んでもよい。図４は、本質的にすべて紫外線及び極紫外線スペクトル領域内において、１．３ＭＷの平均光パワーを示すショットへと冷却した際に、溶融銀に追加して、水から吸収されたＨ２Ｏを含む銀の８０ｍｇショットの点火の５ｎｍから４５０ｎｍの領域内の絶対スペクトル（ａｂｓｏｌｕｔｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ）を示す。点火は、Ｔａｙｌｏｒ−ＷｉｎｆｉｅｌｄモデルＮＤ−２４−７５スポット溶接機を使用して、低電圧、高電流で達成された。ショットを渡る電圧降下は１ Ｖ未満であったし、電流は約２５ ｋＡであった。高強度ＵＶ放射の持続時間は約１ ｍｓであった。コントロール・スペクトルは、ＵＶ領域で平坦であった。ライン（ｌｉｎｅ）及び黒体放射の少なくとも１つのような固体燃料の放射は、約２〜２００，０００ ｓｕｎｓ、１０〜１００，０００ ｓｕｎｓ、１００〜７５，０００ ｓｕｎｓの少なくとも１つの範囲内の強度を有してもよい。一実施例において、溶接機点火回路のインダクタンスは、点火に続く電流減衰時間を増加させるために増加させられてもよい。より長い減衰時間は、エネルギー生産を増加するようにハイドリノプラズマ反応を維持するかもしれない。
ＵＶ及びＥＵＶスペクトルは、黒体放射に変換されてもよい。変換は、ＵＶ光子とＥＵＶ光子（フォトン）の少なくとも一方の伝播のためにセルの雰囲気を光学的に厚くすることで実現されてもよい。燃料金属などの金属をセル内で蒸発させることにより、光学的厚さを増加させることができる。光学的に厚いプラズマは黒体を含んでもよい。黒体温度は、ハイドリノ反応によって放射される光子（フォトン）の高いエネルギー及びハイドリノ反応の非常に高いパワー密度容量（ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｉｌｙ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｄｅｎｓｉｔｙ ｃａｐａｃｉｔｙ）により、高くてもよい。約１ Ｔｏｒｒの周囲のＨ２Ｏ蒸気圧を備える大気アルゴン中においてＷ電極内へとポンピングされた溶融銀の点火のスペクトル（サファイア分光計（ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）ウィンドウによる１８０ ｎｍでのカットオフを備える１００ ｎｍから５００ ｎｍの領域）は、図５に示される。電力（電気的パワー）の源２は、約１ ｋＨｚ〜２ ｋＨｚの周波数で５ ｋＡまでの重畳電流パルス（ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅｄ ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｕｌｓｅｓ）を備える３００ Ａの定電流及び約５から６ Ｖを供給するため、並行に接続された、直列に２つのキャパシタ（Ｍａｘｗｅｌｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｋ２ Ｕｌｔｒａｃａｐａｃｉｔｏｒ ２．８５Ｖ ／ ３４００Ｆ）のセットの２つのセットから構成される。Ｗ電極（１ ｃｍ×４ ｃｍ）への平均入力電力（パワー）は約７５ Ｗであった。ハイドリノ反応パワーにより銀の蒸発によって、雰囲気がＵＶ放射に対して光学的に厚くなったときに、５０００Ｋの黒体放射へ、最初のＵＶライン放射が遷移した。蒸発した銀の放射率が０．１５で、５０００Ｋの黒体放射体のパワー密度は５．３ ＭＷ／ｍ２である。観測されたプラズマの面積は約１ ｍ２であった。黒体放射は、本開示の熱光起電力の実施例においてＰＶコンバータ２６ａへの黒体放射体として機能し得る上部カバー（トップカバー）５ｂ４のようなセル２６の構成要素（コンポーネント）を加熱し得る。
酸素の源を含む溶融物の典型的なテストは、絶対分光法（ｂｓｏｌｕｔｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）によって決定された光パワーを備える、アルゴン／５モル％Ｈ２雰囲気中における、８０ｍｇの銀／１ｗｔ％のホウ砂無水物ショットの点火からなっていた。約１ Ｖの電圧降下で、約１２ ｋＡの高電流を印加する溶接機（Ａｃｍｅ ７５ ＫＶＡスポット溶接機）を使用して、２５０ ｋＷのパワーが、約１ ｍｓの持続時間で観測された。酸素の源を含む溶融物の別の典型的なテストは、絶対分光法（ａｂｓｏｌｕｔｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）により決定された光パワーを備える、アルゴン／５モル％Ｈ２雰囲気中における、８０ｍｇの銀／２ｍｏｌ％Ｎａ２Ｏ無水和物ショットの点火からなった。約１ Ｖの電圧降下で、約１２ ｋＡの高電流を印加する溶接機（Ａｃｍｅ ７５ ＫＶＡスポット溶接機）を使用して、３７０ ｋＷのパワーが、約１ ｍｓの持続時間で観測された。酸素の源を含む溶融物の別の典型的なテストは、絶対分光法（ａｂｓｏｌｕｔｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）により決定された光パワーを備える、アルゴン／５モル％Ｈ２雰囲気中における、８０ ｍｇ銀／２モル％Ｌｉ２Ｏ無水物ショットの点火からなった。約１ Ｖの電圧降下で、約１２ ｋＡの高電流を印加する溶接機（Ａｃｍｅ ７５ ＫＶＡスポット溶接機）を使用して、５００ ｋＷのパワーが、約１ ｍｓの持続時間で観測された。
Ｅｄｇｅｒｔｒｏｎｉｃｓ高速ビデオカメラ（Ｅｄｇｅｒｔｒｏｎｉｃｓ ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ ｖｉｄｅｏ ｃａｍｅｒａ）で記録されたプラズマのサイズに基づいて、ハイドリノ反応及びパワーは反応体積（ｒｅａｃｔｉｏｎ ｖｏｌｕｍｅ）に依存する。水和のようなＨ及びＨＯＨ触媒の源及び銀ショットのような約３０から１００ ｍｇのショットの点火に対する約０．５から１０リットルのような反応パワー及びエネルギーの最適化のために、その体積は、最小である必要があるかもしれない。ショット点火から、非常に高い銀圧力でハイドリノ反応速度は高い。一実施例において、ハイドリノ反応は、高いプラズマ圧力で高い反応速度を有してもよい。高速分光データ及びＥｄｇｅｒｔｒｏｎｉｃｓデータに基づいて、ハイドリノ反応速度は、プラズマ体積が最低で、Ａｇ蒸気圧が最高の開始時に最高である。直径１ ｍｍのＡｇショットは、溶融すると点火する（Ｔ＝１２３５ Ｋ）。８０ ｍｇ（７．４×１０−４モル）ショットの初期体積は５．２×１０−７リットルである。対応する最大圧力は約１．４×１０５ ａｔｍである。典型的な実施例において、反応は、約０．５ｍｓの反応持続時間の間、ほぼ音速（３４３ｍ／秒）で拡大することが観察された。最終的な半径は約１７ ｃｍであった。背圧のない最終体積は約２０リットルであった。最終的なＡｇ分圧は約３．７Ｅ−３ ａｔｍであった。反応はより高い圧力でより高い反応速度を有するかもしれないので、電極圧力を適用し、電極間軸に垂直にプラズマを膨張させることにより、電極の閉じ込めにより反応速度は増加させられるかもしれない。
９７％アルゴン／３％水素雰囲気の存在下で２．５ ｍｌ／ｓでＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の点火電極に噴射された溶融銀に１モル％又は０．５モル％の酸化ビスマスを添加することによって引き起こされるハイドリノ反応により放出されるパワーが測定された。酸化物添加に対応するハイドリノ反応のパワーの寄与の追加前及び追加後の一時的反応セルの水クーラント温度の勾配の相対的変化は、内部標準として機能する一定の初期入力パワーを数倍するものであった。重複した実施に対して、酸素源添加後のハイドリノのパワーの寄与を伴う総セル出力パワーは、７５４０ Ｗ、８３００ Ｗ、８４００ Ｗ、９７００ Ｗ、８６６０ Ｗ、８０２０ Ｗ、及び１０，４５０ Ｗ の総入力に対応する ９７、１１９、１５、５３８、１８１、５４、及び２７の一時的なクーラント温度応答の勾配の比の積によって決定さた。熱的バースト・パワー（ｔｈｅｒｍａｌ ｂｕｒｓｔ ｐｏｗｅｒｓ）は、それぞれ７３１，０００ Ｗ、９８７，７００ Ｗ、１２６，０００ Ｗ、５，２２０，０００ Ｗ、１，５６７，０００ Ｗ、４３３，１００ Ｗ、及び２８２，１５０ Ｗ であった。
９７％アルゴン／３％水素雰囲気の存在下で、２．５ ｍｌ／ｓで，ＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）の点火電極内へと噴射された溶融銀に、１モル％の酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、１モル％のバナジン酸リチウム（ＬｉＶＯ３）、又は０．５モル％のバナジン酸リチウムを添加することによって引き起こされるハイドリノ反応によって放出されるパワーが、測定された。酸化物添加に対応するハイドリノの反応のパワーの寄与の追加前及び後の一時的な反応セルの水クーラント温度の勾配における相対的変化は、内部標準として機能する一定の初期入力パワーの数倍であった。重複した実施に対して、酸素源の添加後のハイドリノのパワーの寄与を伴う総セル出力パワーは、６４２０ Ｗ、９０００ Ｗ、及び８７９０ Ｗ の総入力パワーに対応する ４９７、２００、及び２６の一時的なクーラント温度応答の勾配の比の積によって決定された。熱バースト・パワー（ｔｈｅｒｍａｌ ｂｕｒｓｔ ｐｏｗｅｒｓ）は、それぞれ３．２ ＭＷ、１．８ ＭＷ、及び２３０，０００ Ｗであった。
典型的な実施例において、点火電流は、プラズマが点火された電圧の約０．５において、約０Ｖから１Ｖへの電圧増加に対応して、約０Ａから２０００Ａまで上がった。次に、電圧は、約１６ Ｖへとステップのように増加され、約０．２５秒間保持されるが、ここで、約１ ｋＡが溶融物に流れが、また、１．５ ｋＡが、電極８以外の別の接地ループを通ってプラズマのバルクを通って直列に流れた。９リットル／ｓの流量（フロー・レイト）で、Ａｇ（０．５ ｍｏｌ％ＬｉＶＯ３）及びアルゴン−Ｈ２（３％）を含むＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）への約２５ ｋＷの入力パワーで、パワー出力は１ ＭＷを超えた。点火シーケンスは約１．３ Ｈｚで繰り返された。
典型的な実施例において、点火電流は約５００Ａの定電流であり、電圧は約２０Ｖであった。９リットル／ｓの流量（フロー・レイト）でＡｇ（０．５ ｍｏｌ％ＬｉＶＯ３）及びアルゴン−Ｈ２（３％）を含むＳｕｎＣｅｌｌ（登録商標）への約１５ ｋＷの入力パワーで、パワー出力は１ ＭＷを超えた。
図６に示す実施例において、より低いエネルギーの水素種を含むマクロ凝集体又はポリマーを形成するシステム５００は、プレキシグラスチャンバー（Ｐｌｅｘｉｇｌａｓ ｃｈａｍｂｅｒ）のようなチャンバー５０７、金属ワイヤ５０６、高電圧ＤＣパワーサプライ５０３によって充電され得る接地接続５０４を備えた高電圧キャパシタ５０５、及び、１２Ｖ電気スイッチ５０２及びワイヤの爆発を引き起こすチャンバー５０７の内側の金属ワイヤ５０６へのキャパシタからの回路を閉じるトリガーされたスパークギャップスイッチ（ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ ｓｐａｒｋ ｇａｐ ｓｗｉｔｃｈ）５０１のようなスイッチを含む。チャンバーは、水蒸気及び大気又は希ガスなどのガスを含んでもよい。
低エネルギーの水素種を含むマクロ凝集体又はポリマーを形成するための典型的なシステムは、チャンバーの床から９ｃｍの距離にあるステンレスナットで２つのステンレスポール（ｐｏｌｅｓ）の間に取り付けられる長さ１０．２ｃｍ直径０．２２〜０．５ｍｍの金属ワイヤと長さ４６ｃｍ幅及び高さ１２．７ｃｍを有する閉じた直方体プレキシグラスチャンバーと、５５７ｋに対応する約４．５ｋＶに充電される１５ｋＶキャパシタ（Ｗｅｓｔｉｎｇｈｏｕｓｅモデル５ＰＨ３４９００１ＡＡＡ、５５ ｕＦ）と、そのキャパシタを充電するための３５ ｋＶ ＤＣパワーサプライと、及びワイヤの爆発を引き起こすチャンバーの内側の金属ワイヤへのそのキャパシタからの回路を閉じるためのトリガーされたスパークギャップスイッチ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｕｎｌｉｍｉｔｅｄ， ｍｏｄｅｌ−Ｔｒｉｇａｔｒｏｎ１０， ３ ｋＪ）と、を含む。ワイヤーは、Ｍｏ（モリブデンガーゼ、直径０．３０５ ｍｍのワイヤーからの２０メッシュ、９９．９５％、Ａｌｐｈａ Ａｅｓａｒ）、Ｚｎ（直径０．２５ ｍｍ、９９．９９３％、Ａｌｐｈａ Ａｅｓａｒ）、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金（７３％−２２％−４．８％、３１ゲージ、直径０．２２６ ｍｍ、ＫＤ Ｃｒ−Ａｌ−Ｆｅ合金ワイヤ部品番号＃１２３１２０１８４８、Ｈｙｎｄｍａｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｉｎｃ．）、又はＴｉ（直径０．２５ ｍｍ、９９．９９％、Ａｌｐｈａ Ａｅｓａｒ）ワイヤを含んでよい。典型的な実験実施において、チャンバーは約２０Ｔｏｒｒの水蒸気を含む空気を含んでいた。トリガースイッチを閉じる前に、高電圧ＤＣパワーサプライはオフにされた。約４．５ ｋＶのピーク電圧は、５ ｋＡのピーク電流で約３００ ｕｓを超える減衰高調波発振器（ｄａｍｐｅｄ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）として放電した。より低いエネルギーの水素種を含むマクロ凝集体又はポリマーは、ワイヤの爆発後約３〜１０分で形成された。分析サンプルは、チャンバー内に置かれたＳｉウェーハと同様に、チャンバーの床と壁から収集された。分析結果は、本開示のハイドリノ特徴（シグナチャ（ｓｉｇｎａｔｕｒｅｓ））とマッチした。
一実施例において、ハイドリノの回転−振動スペクトルは、ＨＯＨ触媒及び原子水素の供給源として機能するアルゴンガス及び水蒸気のような不活性ガスを含む反応混合ガスの電子ビーム励起によって観察される。アルゴンは、約１００Ｔｏｒｒから１０気圧の圧力範囲にあってもよい。水蒸気は、約１マイクロトール（ｍｉｃｒｏ−Ｔｏｒｒ）から１０トール（Ｔｏｒｒ）の範囲であってもよい。電子ビームエネルギーは、約１ｋｅＶから１００ｋｅＶの範囲であってもよい。窒化ケイ素ウィンドウを通してチャンバー内のガスに入射する１２ ｋｅＶ〜１６ ｋｅＶの電子ビームで励起された約１００ ｍＴｏｒｒの水蒸気を含む大気圧アルゴンプラズマから、１４５〜３００ ｎｍの領域内で、回転ラインが観察された。放射は、反応ガスチャンバーの別の窓であるＭｇＦ２を通して観察された。水素のエネルギー間隔の４２倍のエネルギー間隔は、Ｈ２の１／４のそれとして核間距離を確立し、そして、Ｈ２（１／４）を特定した（式（２９−３１））。そのシリーズは、それぞれ、１５４．９４、１５９．７４、１６５．５４、１７１．２４、１７８．１４、及び１８３．１４ ｎｍで観察された、Ｐ（１）、Ｐ（２）、Ｐ（３）、Ｐ（４）、Ｐ（５）、及びＰ（６）を含む、ｖ＝１→ｖ＝０のＨ２（１／４）の振動遷移に対するＰ分岐とマッチした。別の実施例において、本開示の１つなどのハイドリノを含む物質の組成物は、熱的に分解され、そして、Ｈ２（１／４）などのハイドリノを含む分解ガスは、反応ガスチャンバに導入されるが、ここで、ハイドリノガスは電子ビームで励起され、そして、回転−振動放射スペクトルが記録される。
別の実施例において、Ｈ２（１／４）などのハイドリノガスは、ハロゲン化アルカリ又はハロゲン化アルカリ−アルカリ水酸化物マトリクスのようなゲッターに吸収される。回転振動スペクトルは、真空中のゲッターの電子ビーム励起によって観察されるかもしれない。電子ビームエネルギーは、約１ｋｅＶから１００ｋｅＶの範囲であるかもしれない。ピーク間の回転エネルギー間隔は、式（３０）によって与えられてもよい。式（２９）で与えられる振動エネルギーは、結晶質マトリクスによって引き起こされるより高い有効質量により、より低いエネルギーにシフトするかもしれない。典型的な実験例において、ゲッターの結晶格子にトラップされたＨ２（１／４）の回転−振動放射は、５×１０−６ Ｔｏｒｒの圧力範囲で、１０〜２０μＡのビーム電流で、６ ＫｅＶの入射電子銃によって、励起され、そして、窓のない（ウィンドウレス（ｗｉｎｄｏｗｌｅｓｓ））ＵＶ分光法により記録された。Ｍｉｌｌｓらの５ Ｗ ＣＩＨＴセルスタック内のゲッターとして機能するＵＶ透過マトリクスＫＣｌにおけるＨ２（１／４）（いわゆる２６０ ｎｍバンド）の分離された回転−振動スペクトル（Ｒ．Ｍｉｌｌｓ、Ｘ Ｙｕ、Ｙ．Ｌｕ、Ｇ Ｃｈｕ、Ｊ．Ｈｅ、Ｊ．Ｌｏｔｏｓｋｉ、「触媒誘起ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）電気化学セル」、（２０１２）， Ｉｎｔ． Ｊ． Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓ．， （２０１３）， ＤＯＩ： １０．１００２／ｅｒ．３１４２ これは、参照により組み込まれる）は、０．２４９１ ｅＶの等間隔を有する、２２２．７、２３３．９、２４５．４、２５８．０、２７２．２、及び２８７．６ ｎｍでのピークの代表的な位置を備える、２５８ ｎｍでのピーク最大値を含んでいた。一般に、エネルギー対ピーク数のプロットは、Ｒ２＝０．９９９において、ｙ＝−０．２４９ ｅＶ＋５．８ ｅＶ で与えられる線を生成するか、又は、より良くは、ｖ＝１→ｖ＝０ 及び Ｑ（０）， Ｒ（０）， Ｒ（１）， Ｒ（２）， Ｐ（１）， Ｐ（２）， Ｐ（３）， 及びＰ（４） （Ｑ（０）は一連（シリーズ）の最も強いピークとして識別可能である）の遷移に対するＨ２（１／４）に対する予測された値に非常に良い一致となる。
更に、ハイドリノ反応生成物ガスを吸収したゲッターの陽イオンＴｏＦ−ＳＩＭＳスペクトルは、構造の一部として二水素を含むマトリクス化合物の多量体クラスター（ｍｕｌｔｉｍｅｒ ｃｌｕｓｔｅｒｓ） Ｍ：Ｈ２（Ｍ＝ＫＯＨ又はＫ２ＣＯ３）を示した。具体的には、ＫＯＨ及びＫ２ＣＯ３ ［２６−２７］を含む、又は、これらの化合物をハイドリノ反応生成物ガスのゲッターとして有する、従来のハイドリノ反応生成物の陽イオンスペクトルは、構造における錯体として、Ｈ２（１／ｐ）と一致するＫ＋（Ｈ２： Ｋ２ＣＯ３）ｎ及びＫ＋（Ｈ２： ＫＯＨ）ｎを示した。
別の実施例において、ハイドリノの回転−振動スペクトルは、分子ハイドリノ化合物などのハイドリノ又はＨ１６などのマクロ凝集体又はＨ２（１／ｐ）などの分解生成物を含む組成物の電子ビーム励起によって観察される。イドリノを含む物質の組成物は、本開示のハイドリノ化合物を含み得る。電子ビームエネルギーは、約１ｋｅＶから１００ｋｅＶの範囲内であり得る。発光スペクトルは、真空中でＥＵＶ分光法によって記録されてもよい。典型的な実験的な実施例において、Ｈ２（１／４）回転−振動ラインは、１２ ｋｅＶから１６ ｋｅＶの電子ビーム励起により、亜鉛ハイドリノ水素化物から１４５〜３００ ｎｍの領域内で観察された。ビームは真空中で化合物に入射した。亜鉛ハイドリノ水素化物は、本開示の方法に従って、空気中の水蒸気の存在下での亜鉛ワイヤ爆発により形成された。水素のエネルギー間隔の４２倍のエネルギー間隔は、核間距離をＨ２の１／４として確立し、Ｈ２（１／４）を特定した（式（２９−３１））。本シリーズは、Ｐ（１）、Ｐ（２）、Ｐ（３）、Ｐ（４）、Ｐ（５）、Ｐ（６）、及びＰ（７）を含む、ｖ＝１→ｖ＝０のＨ２（１／４）振動遷移に対するＨ２（１／４）のＰ分岐と一致した。

Claims (36)

  1. 電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを生成するパワー・システムにおいて、
    大気圧未満、大気圧、又は大気圧超えの圧力を維持可能な少なくとも１つの槽と、
    反応物と、ここで、その反応物は、
    ａ． 発生期のＨ２Ｏを含む触媒又は触媒源の少なくとも１つ、
    ｂ． Ｈ２Ｏ又はＨ２Ｏ源の少なくとも１つ、
    ｃ． 原子水素又は原子水素源の少なくとも１つ、及び
    ｄ． 溶融金属、を含み、
    それぞれがポンプ及び噴射器チューブを含む少なくとも２つの溶融金属リザーバーを含む溶融金属噴射システムと、
    電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを生成するため、反応物の反応において消費される反応物を補充するための少なくとも１つの反応物供給システムと、
    それぞれが電磁ポンプを含む少なくとも２つの溶融金属リザーバーに反対の電圧を供給する電気的パワーの源を含む少なくとも１つの点火システムと、及び
    電気的パワー及び／又は熱的パワーへの光及び熱的出力の少なくとも１つのパワー・コンバーター又は出力システムの少なくとも１つと、を含むパワー・システム。
  2. 溶融金属噴射システムは、槽の内部で交差する溶融金属の流れを噴射する電磁ポンプをそれぞれ含む少なくとも２つの溶融金属リザーバーを含む、請求項１に記載のパワー・システム。
  3. 各リザーバーは、入口ライザチューブを備える溶融金属レベルコントローラーを含む、請求項１に記載のパワー・システム。
  4. 点火システムは、点火を含む反応物の反応が槽の内部にプラズマを形成するようにさせるため、溶融金属の交差する流れを通して電流及び電力の流れを供給する電磁ポンプをそれぞれ含む少なくとも２つの溶融金属リザーバーに反対の電圧を供給する電気的パワーの源を含む、請求項１に記載のパワー・システム。
  5. 点火システムは、
    ａ）それぞれが電磁ポンプを含む少なくとも２つの溶融金属リザーバーに反対の電圧を供給する電気的パワーの源と；
    ｂ）電気的パワーの源がプラズマを形成するように反応物をして反応させるのに十分な高電流電気的エネルギーのショート・バーストをデリバリすることができるところ、それぞれが電磁ポンプを含む少なくとも２つの溶融金属リザーバーから噴射される溶融金属の少なくとも２つの交差する流れと；
    を含む、請求項１に記載のパワー・システム。
  6. プラズマを形成するため反応物を反応させるのに十分な高電流電気的エネルギーのショート・バーストをデリバリする電気的パワーの源は、少なくとも１つのスーパーキャパシタを含む、請求項５に記載のパワー・システム。
  7. 各電磁ポンプが、
    ａ． 一定の又は同相の交流ベクトルのクロス積の磁場の源及び電極を通って溶融金属に供給されるＤＣ又はＡＣ電流源を含むＤＣ又はＡＣ導電タイプ、又は
    ｂ． 同相の交流ベクトルのクロス積の磁場の源及び金属に交流電流を誘導する溶融金属の短絡ループを通る交流磁場の源を含む誘導タイプ、
    の１つを含む、請求項１に記載のパワー・システム。
  8. ポンプ及び対応するリザーバーの少なくとも１つの結合、又は、槽、噴射システム、コンバーターを含む部品間の別の結合は、ウェットシール、フランジ及びガスケットシール、接着シール、及びスリップナットシールの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のパワー・システム。
  9. ガスケットが炭素を含む、請求項８に記載のパワー・システム。
  10. 溶融金属点火システム電流が、１０ Ａから５０，０００ Ａの範囲内にある、請求項４に記載のパワー・システム。
  11. 溶融金属点火システムの回路が、点火を引き起こし、更に０ Ｈｚから１０，０００ Ｈｚの範囲内の点火頻度を引き起こすため溶融金属流れの交差によって閉じられる、請求項１０に記載のパワー・システム。
  12. 誘電タイプの電磁ポンプが、溶融金属び短絡ループを形成するセラミックチャネルを含む、請求項７に記載のパワー・システム。
  13. 更に、溶融金属を対応する固体金属から形成するため誘導結合ヒーターを含む、請求項１に記載のパワー・システム。
  14. 溶融金属は、銀、銀−銅合金、及び銅の少なくとも１つを含む、請求項１に記載のパワー・システム。
  15. 更に、少なくとも１つの冷却機及び真空ポンプを含む、請求項１に記載のパワー・システム。
  16. 反応パワー出力の出力システム又はパワー・コンバーターの少なくとも１つは、熱光起電力コンバーター、光起電力コンバーター、光電子コンバーター、電磁流体力学的コンバーター、プラズマダイナミック・コンバーター、熱電子コンバーター、熱電コンバーター、スターリングエンジン、ブレイトンサイクルエンジン、ランキンサイクルエンジン、及び熱エンジンの群の少なくとも１つ、ヒーター、及びボイラーを含む、請求項１に記載のパワー・システム。
  17. ボイラーは、放射ボイラを含む、請求項１６に記載のパワー・システム。
  18. 槽の一部分は、１０００ Ｋから３７００ Ｋの範囲内の温度で維持される黒体放射体を含む、請求項１６に記載のパワー・システム。
  19. リザーバーは窒化ホウ素を含み、黒体放射体を含む槽の一部分は炭素を含み、及び溶融金属と接触する電磁ポンプ部品は耐酸化性金属又はセラミックを含む、請求項１８に記載のパワー・システム。
  20. 反応物は、メタン、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、酸素、及び水の少なくとも１つを含む、請求項１９に記載のパワー・システム。
  21. 反応物の供給により、メタン、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、酸素、及び水のそれぞれが０．０１ Ｔｏｒｒから１ Ｔｏｒｒの範囲内の圧力に維持される、請求項２０に記載のパワー・システム。
  22. 熱光起電力コンバーター又は光起電力コンバーターを含み、黒体放射体によって放射される光は可視光及び近赤外光を含む主に黒体放射であり、光起電力セルは、結晶シリコン、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、ヒ化ガリウムインジウム（ＩｎＧａＡｓ）、アンチモン化インジウムガリウムヒ化物（ＩｎＧａＡｓＳｂ）、リン化インジウム・ヒ化物・アンチモン化物（ＩｎＰＡｓＳｂ）、ＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓ／Ｇｅ； ＩｎＡｌＧａＰ／ＡｌＧａＡｓ／ＧａｌｎＮＡｓＳｂ／Ｇｅ； ＧａｌｎＰ／ＧａＡｓＰ／ＳｉＧｅ； ＧａｌｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ； ＧａｌｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｇｅ； ＧａｌｎＰ／ＧａＡｓＰ／Ｓｉ／ＳｉＧｅ； ＧａｌｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ； ＧａｌｎＰ／ＧａＡｓ／ＧａｌｎＮＡｓ； ＧａｌｎＰ／ＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ； ＧａＩｎＰ／Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ／ＩｎＧａＡｓ； ＧａｌｎＰ−ＧａＡｓ−ウェーハ−ＩｎＧａＡｓ； ＧａＩｎＰ−Ｇａ（Ｉｎ）Ａｓ−Ｇｅ； 及び ＧａｌｎＰ−ＧａｌｎＡｓ−Ｇｅから選択される少なくとも１つの化合物を含む集光セルである、請求項２１に記載のパワー・システム。
  23. 熱光起電力コンバーター又は光起電力コンバーターを含み、反応プラズマによって放射される光は主に紫外線であり、光起電力セルは、第ＩＩＩ族窒化物、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＧａＡｌＮ、及びＩｎＧａＮから選択される少なくとも１つの化合物を含む集光セルである、請求項２１に記載のパワー・システム。
  24. 電磁流体力学的パワー・コンバーターは、反応槽に接続されるノズル、電磁流体力学的チャネル、電極、磁石、金属収集システム、金属再循環システム、熱交換器、及びオプションとしてガス再循環システムを備える、請求項１６に記載のパワー・システム。
  25. 反応物は、Ｈ２Ｏ蒸気、酸素ガス、及び水素ガスの少なくとも１つを含む、請求項２４に記載のパワー・システム。
  26. 反応物の供給により、Ｏ２、Ｈ２、及び反応生成物Ｈ２Ｏのそれぞれが０．０１ Ｔｏｒｒから１ Ｔｏｒｒの範囲の圧力に維持される、請求項２５に記載のパワー・システム。
  27. 電気的エネルギー及び熱的エネルギーの少なくとも１つを生成するために反応物の反応において消費される反応物を補充する反応物供給システムは、
    ａ． Ｏ２及びＨ２ガス供給の少なくとも１つ；
    ｂ． ガスハウジング；
    ｃ． 反応槽、電磁流体力学的チャネル、金属収集システム、及び金属再循環システムの少なくとも１つの壁における選択的ガス透過性膜；
    ｄ． Ｏ２、Ｈ２、及びＨ２Ｏ分圧センサー；
    ｅ． フロー・コントローラー；
    ｆ． 少なくとも１つのバルブ、及び
    ｇ． Ｏ２及びＨ２圧力の少なくとも１つを維持するコンピューター；
    を含む、請求項２６に記載のパワー・システム。
  28. パワー・システムの少なくとも１つの部品は、セラミックを含む、請求項１又は２７に記載のパワー・システム。
  29. セラミックは、金属酸化物、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、ハフニア、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、二ホウ化ジルコニウム、及び窒化ケイ素の少なくとも１つを含む、請求項２８に記載のパワー・システム。
  30. 溶融金属は銀を含み、リザーバー、反応槽、電磁流体力学的ノズル、及び電磁流体力学的チャネルの少なくとも１つに供給される銀粒子のエアロゾルを形成するため電磁流体力学的コンバーターは酸素の源を更に含む、請求項２４に記載のパワー・システム。
  31. 反応物供給システムは、銀エアロゾルを形成するため、追加的に酸素の源を供給及び制御する、請求項３０に記載のパワー・システム。
  32. 誘導型電磁ポンプは、金属再循環システムのポンプを含む第１段と、槽の他の内部と交差する溶融金属の流れを噴射する金属噴射システムのポンプを含む第２段と、を含む２段ポンプを含む、請求項１２に記載のパワー・システム。
  33. 電気的パワーの源を含む点火システムは、誘導点火システムを含む、請求項３２に記載のパワー・システム。
  34. 誘導点火システムは、点火電流を含む金属に交流電流を生成する溶融金属の短絡ループを通る交流磁場の源を含む、請求項３３に記載のパワー・システム。
  35. 交流磁場源は、トランスの磁気ヨーク及びトランスの電磁石を含む一次側トランス巻線部を含むかもしれず、溶融金属は、少なくとも部分的に、一次側トランス巻線部を囲む単巻き短絡巻線部のような二次側トランス巻線部として機能し、及び誘導電流ループとして含まれる、請求項３４に記載のパワー・システム。
  36. リザーバーは、電流ループがトランスのヨークを囲むように２つのリザーバーを接続する溶融金属交差接続チャネルを備え、誘導電流ループは、リザーバーに含まれる溶融金属内で生成される電流、交差接続チャネル、噴射器チューブ内の銀、及び誘導電流ループを完成するために交差する溶融金属の噴射流れを含む、請求項３５に記載のパワー・システム。


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