JP3640357B2 - 溶液に電磁エネルギーを搬送するための方法及び装置 - Google Patents

Description

発明の背景
本発明は、コロイド状懸濁液、つまり溶液の特性を変更するために、コロイド状懸濁液中に電磁エネルギーを定期的に搬送するための方法及び装置に関する。
電気又は磁気エネルギーを導入することによって、水等の溶液を処理するための種々の装置が知られてる。例えば、米国特許第4,865,747号、同第4,865,748号、同第、4,963,268号、同第5,036,170号、同第5,074,998号、同第5,113,751号、同第5,139,675号、同第5,171,431号、同第5,173,169号、同第5,183,512号、同第5,183,565号、同第5,217,607号、同第5,230,807号、同第5,236,670号、同第5,304,289号、同第5,306,887号、同第5,320,726号、および同第5,326,446号を参照のこと。
さらに、ゼータ電位監視装置の製造業者であるゼータ・メーター・インコーポレイテッド（Zeta Meter,Inc.）が、「ゼータ電位によってコロイド状懸濁液の理解及び制御を補助することができる。一例として、血液等の複合生物学的システム及び塗料等の機能的システムが挙げられる。コロイド状懸濁液は、ペースト状（セメント様）程度に濃厚であってもよく、湖の混濁粒子程度に希薄であってもよい。水、ミルク、ワイン、泥、染料、インク、紙、及び薬剤は、有用なコロイド系の良い例である。水は一般的な液状懸濁媒体であるが、非水性の液体も同様に使用することができる。多くの場合には、粘度、沈殿、及び有効粒径等の特性に対するコロイドの挙動の影響を理解することによって、懸濁液の性質を改良することができる。」という報告論文を出している。"Ze−ta Potential:A Complete Course in 5 Menutes"を参照のこと、なおこの文献は参照により本明細書に組み込まれる。
発明の要旨
本発明は、溶液の特性を変更するために、溶液中に無線周波（RF）電磁エネルギー、つまり磁場及び電場を定期的に搬送するための装置に関する。さらに本発明は、第一の溶液中にRF電磁エネルギー、つまり電場及び電場を搬送し、次いで第一の溶液を第二の溶液に近接させることによって、第二の溶液の特性を変更するための方法及び装置に関する。
本発明の搬送装置の好ましい実施態様は、１）両端が閉鎖され、水密性のチャンバーを形成する管状ハウジングと、２）チャンバー内に収容され、溶液中に磁場を搬送するコイルと、３）溶液中に電場を搬送するために、コイルに結合された少なくとも一つの電場プローブと、４）コイルに電磁信号を結合するためのカップリング手段とを備える。
好ましい実施態様においては、電場プローブ（以下「電圧」プローブと称する）は、処理しようとする第二の溶液から電気的に絶縁された第一の溶液を入れたチャンバー中に収容される。コイルに結合された信号発生装置を使用して、搬送装置にエネルギーを与え、磁場及び電場を形成する。信号発生装置は、好ましくは付勢信号の振幅及び負荷サイクルを調節するように形成される。
本発明の搬送装置は、代表的にはRFエネルギーを定期的に与えることによって、ゼータ電位、又は溶液の変更された特性を表す他の適当な尺度によって表される特性を変更することができる溶液に近接して使用する。本発明の特徴の一つによれば、溶液の処理を最適化するために、与えるRFエネルギーを制御する、つまりパワーレベル、持続時間、及び負荷サイクルを制御する。さらに、溶液の処理を最適化するために、搬送装置ユニットの溶液内での配置もまた選択する。
溶液の物理的特性を変更するための好ましい方法であって、該特性は、pH、導電性、ゼータ電位、粘度、表面張力、又は水和力の組から選択する方法は、（１）溶液を入れるのに適した第一容器（312）を提供する工程と、（２）第一溶液（314）を前記第一容器内に配置する工程と、（３）溶液を入れるのに適した第二容器（316）を提供する工程と、（４）前記第二容器内に目的の溶液（318）を配置する工程と、（５）無線周波信号を発生させる工程と、（６）前記第一容器に近接して電極を配置する工程と、（７）前記電極に前記無線周波信号を定期的に与えて、前記第一溶液の前記物理的特性の少くとも一つを変更する工程と、（８）前記溶液のうち少くとも一つの溶液を他方の溶液に対して移送し、前記目的の溶液の前記物理的特性の少くとも一つを変更する工程とを含む。
好ましい方法のさらに別の特徴において、第一の溶液は、RFエネルギーを第一溶液に与える処理ステーションと、目的の溶液を収容する加工ステーションとの間を移送される。加工ステーションにおいて、第一の溶液は次いで第二の溶液に近接するように通過し、第二の溶液を処理する。
本発明の搬送装置は、好ましくは目的の溶液から絶縁された閉鎖された管中に、第一の溶液を再循環させることにより、好ましい方法を実施する。
溶液を処理するための別の好ましい方法においては、加工ステーションから、RFエネルギーによって処理された第一の溶液を収容する処理ステーションへ、第二の溶液を搬送する。目的の溶液を第一の溶液に近接して通過させた後に、第一の溶液を加工ステーションに戻す。
本発明の新規な特徴は、その詳細な説明と共に、添付請求項に記載する。本発明は、添付図面と組み合わせて、以下の説明から最もよく理解することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、溶液にRF電磁エネルギーを定期的に搬送するための搬送装置の好ましい実施態様のブロック線図である。
図２は、RFエネルギーによる処理の振幅及び持続時間の関数として、溶液のゼータ電位がどのように変化するかを示すグラフである。
図３は、処理パラメータ設定を決定するためのテストベッドのブロック線図である。
図４は、搬送装置の配置及びそれに関連するRFエネルギーの分布を示す、タンクの上面図である。
図５は、図４の５−５面に沿ったタンクの側面立面図である。
図６は、図１の好ましい実施態様の信号発生装置のブロック線図である。
図７は、分布装置、及び処理パラメータの効率を監視するためのセンサーの、タンク内における好ましい配置を示す側面立面図である。
図8Aは、搬送装置の第一の好ましい実施態様の透視図である。
図8Bは、図8Aの実施態様の概略断面図である。
図9Aは、搬送装置の第二の好ましい実施態様の透視図である。
図9Bは、図9Aの実施態様の概略断面図である。
図10は、搬送装置の第三の好ましい実施態様の透視図である。
図11は、図10の実施態様の11−11面に沿った断面図である。
図12は、搬送装置の第四の好ましい実施態様の一部断面図である。
図13は、搬送装置の第五の好ましい実施態様の一部断面図である。
図14は、搬送装置と二次溶液を収容する加工ステーションとの間に処理した一次溶液を再循環させることにより、二次溶液にRFエネルギーを定期的に搬送するための、離隔した搬送装置の好ましい実施態様のブロック線図である。
図15A〜図15Cは、一次溶液からの放出によって二次溶液を処理するための、別の放射装置のブロック線図である。
図16は、搬送装置のフィードバック制御を示す、図14の搬送装置のブロック線図である。
図17は、離隔した搬送装置の第二の好ましい実施態様のブロック線図であり、この態様においては、処理ステーションが一次溶液のタンクを収容し、一次溶液は、加工ステーションと処理ステーションとの間を再循環する。
図18は、離隔した搬送装置の第三の好ましい実施態様のブロック線図であり、この態様においては、二次溶液は、加工ステーションから処理ステーションに再循環され、そこで搬送装置内に収容される一次溶液に近接して通過する。
図19は、離隔した搬送装置の第四の好ましい実施態様のブロック線図であり、この態様においては、二次溶液は、加工ステーションから、搬送装置及びその内部に配置される処理された一次溶液を有する処理ステーション内のタンクに再循環される。
図20は、離隔した搬送装置の第五の好ましい実施態様のブロック線図であり、この態様においては、一次溶液は、処理ステーション内の搬送装置を越えて一方向に通過し、二次溶液を収容する加工ステーションに到達する。
図21は、処理された一次溶液を二次溶液に近接して再循環させることにより、二次溶液を処理するための、説明した方法を実施するための例示的装置を示す。
図22は、図21の搬送装置の22−22面に沿った断面端面図である。
図23A〜図23Fは、一次溶液を処理し、この一次溶液を二次溶液を処理するために使用するための搬送装置を構成するために使用可能な、追加の設計基準を示す概略的線図である。
好ましい実施態様の説明
本発明は、コロイド状懸濁液、つまり溶液の特性を変更するために、磁場及び電場の形態の電磁エネルギーをコロイド状懸濁液中に搬送するための装置に関する。ゼータ・メーター，インコーポレイテッドの前述の論文に記載されるように、溶液の特性は、そのゼータ電位を変更すると、所望通りに変更することができる。溶液の特性、例えばそのゼータ電位又は他の適当な尺度の変更能は、溶液をRF変調磁場及びRF変調電場に定期的に付することによって、改善されると考えられる。従って、本発明の目的は、RF電磁エネルギーを溶液中に搬送するための改善されたシステムを提供することにある。
図１は、搬送システム10のブロック線図であり、装置10は主に、信号発生装置12、及び溶液16、例えば物体又は気体中に収容された搬送装置14からなる。信号発生装置12は、搬送装置14を駆動するRF信号18を定期的に発生する。搬送装置14は、RF信号18によって刺激されると、磁場20及び電場22を発生する。図２に示すように、有る種の溶液の特性、例えばそのゼータ電位は、溶液中に搬送されるRFエネルギーの持続時間及び／又は振幅の関数として変化する。しかしながら、RFエネルギーに応答する溶液のゼータ電位の変化は、谷24に到達し、エネルギーレベルが最適処理点26を越えてさらに増加すると、搬送されたRFエネルギーの持続時間及び／又は振幅の関数として、反転する。溶液の変化は、時間によって限定されると考えられるので、時間と共に低下する。従って、本発明の好ましい実施態様では、第一時限においてRFエネルギーを適用し、第二時限においてRFエネルギーを除去し、次いでこの適用−除去パターンを繰り返して、負荷サイクルを規定する。つまりRFエネルギーを変調させる。負荷サイクルと振幅とが協働して、パワーを溶液中に搬送する率を決定する。
多くの電磁エネルギーでは、搬送装置14から測定したエネルギーの強度は、距離とともに変化する。よって、溶液16を均一に処理するためには、搬送装置14からの距離とRF信号18の特性とを組み合せて使用し、パワーを溶液の大半に適用する率を決定する処理パラメータ、例えば持続時間、負荷サイクル、振幅、及び距離を選択して、所望の変更を達成する必要がある。

図３は、処理パラメータを決定するためのテストベッド28を示す。テストベッド28は、処理すべき流体16に対応する試験流体32を満たしたタンク30を備える。搬送装置14を流体32中に浸漬し、信号発生装置12が発生するRF信号18によって駆動する。主にコイルからなるセンサー34を、搬送装置14から距離36離れた所で流体32中に浸漬する。センサー34を信号通路38を介して電圧計40に結合し、搬送装置14からセンサー34へ流体32を介して結合されたRFエネルギーの大きさを測定する。電圧計40によって測定した電圧は、流体32の変更、例えばそのゼータ電位に対応するものと考えられる。テストベッド28を使用して、搬送装置14の種々の好ましい実施態様（後に説明する）に対応する上記の表１に挙げたデータを測定するために測定を行った。それに従って、図４及び図５に示すように、複数の搬送装置14を実際の処理システムタンク42内に三次元的に配置する。このように搬送装置14を配置することにより、RFエネルギーの所望許容範囲を包含する処理距離44の半径弧を、処理すべき溶液16の大半を包囲するように配置することができる。所望処理距離44を選択すると、残りの処理パラメータ、つまりRF信号18の持続時間および振幅は、試験データに従って相互作用的に選択され、溶液の所望の変更を達成する。
図６は、信号発生装置12の例示的ブロック線図を示す。この信号発生装置12は主に、固定RF周波数、例えば27.225MHzを発生する無線周波（RF）発生装置46と、負荷サイクル制御装置48と、電力増幅器50とからなる。電力／振幅調節器52によって制御される電力増幅器50は、RF発生装置46から入力したRF信号54によって操作し、選択した処理パラメータに従って、搬送装置14に、RF信号18として固定振幅信号を出力する。負荷サイクル制御装置48は電力振幅器50の出力をオン、オフに変調してこれを制御する。負荷サイクル制御装置50は、オン調節56及びオフ調節58に従って設定され、選択された処理パラメータに従って負荷サイクルを発生させる。オン調節56及びオフ調節58は、例えば１分から60分の持続時間まで、好ましくは増加的に調節可能である。よって、10分間オンで60分間オフの代表的な設定を行うことができる。図６は説明的な信号発生装置12を示すが、RF信号を搬送装置に定期的に提供する他の実行方法も、本発明の信号発生装置の範囲内であると考えられる。
図７に示す好ましい実施態様にいおいて、複数のセンサー34を設けて、実際の環境における処理パラメータの設定の効率を確認することができる。しかしながら、センサー34は、開ループ態様で操作する搬送装置10の効率を示す電圧を読み取ることができるに過ぎないと考えられる。よって、別の実施態様では、センサー34は、溶液の変化、例えばそのゼータ電位値を直接測定するセンサーに置き換えられる。この別の実施態様では、ポテンシャルプロセッサー60（図６参照）が、溶液について達成された変更、例えばそのゼータ電位を読み取り、それに従って相互作用的に、オン調節56、オフ調節58、及び電力振幅調節52の好ましい設定を決定することにより、負荷サイクル制御装置48及び電力増幅器50を変更する。従ってこの実施態様では閉ループ制御を行うことができる。
表１の説明において上述したように、搬送システム10の効率は、溶液16中の選択された搬送装置14に対する特性に従って設定される処理パラメータによって決定される。表１においてDA Iの番号が付された、第一の好ましい搬送装置70を図8Aに示す。搬送装置70は主に、１）好ましくは円筒形の水密性管状ハウジング72と、２）ハウジング内に収容される変圧器74と、３）変圧器74に連結された、第一及び第二電圧プローブディスク76、78と、４）第一の水密シール82を通してハウジング72内の変圧器74に連結され、信号発生装置12からのRF信号18を通すための同軸ケーブル80とを備える。図8Bの概略図に示すように、変圧器74は、第一コイル84及びこれに誘導的に結合される第二コイル86を備え、第二コイル86の好ましくはその両端部に連結される電圧プローブディスク76、78を有する。第一コイル84及び第二コイル86は、好ましくは非導電性材料、例えばポリ塩化ビニル（PVC）で形成される管88の周囲に巻きつけられる。第一コイル84は、好ましくは第二コイル86の一部に巻きつけられ、且つ絶縁体90によって、若しくは代わりに絶縁された導線でコイルを形成することにより、第二コイル86から電気的に絶縁された状態を維持している。RF信号18は、好ましくは、搬送装置70のインピーダンスを信号発生装置12に合わせるための値に設定される、高い「Ｑ」の可変キャパシタ92を通して第一コイル84に結合される。第一コイル84がRF信号18から動力を得ると、磁場20（Ｈ場とも呼ばれる）が主に第二コイル86から発生され、搬送装置70を越えて溶液16中まで延長する。第二コイル86は、第一コイル84に誘導的に結合されているので、RF信号18から第一コイル84にかけられる電圧よりも大きい振幅を有する電圧（電気的端部94、96間で測定）を発生する。電気的端部94、96からの電圧は、電圧プローブディスク76、78にそれぞれ結合される。電圧プローブディスク76は、ハウジング72の第一端部に形成される、第一の非導電性水密性チャンバー98内に収容される。第一の非導電性内側端部プレート100は、ハウジング72の第一内側位置においてシールされ、第一の非導電性薄型外側端部プレート102は、ハウジング72の第一端部に近接して、ハウジング72の第一端部でシールされ、チャンバー98を形成する。第二コイル86の電気的端部94は、第二の水密性シール104を通して電圧プローブディスク76に接続される。同様に、第二の非導電性水密性チャンバー106が、ハウジング72の第二端部の、第二内側端部プレート108と第二外側端部プレート110との間に形成され、内部に第二電圧プローブディスク78を収容し、この第二電圧プローブディスク78は、第二内側端部プレート108の第三水密性シール112を通して電気的端部96に結合される。チャンバー98、106には、好ましくは流体114、例えば脱イオン水（DI）を満たす。電場22を、溶液16に連結する前に、流体で満たしたチャンバー98、106内へ、また薄型外側端部プレート102、110を通して結合することによって、溶液16への電場22の搬送性が改善されると考えられる。また、電圧プローブディスク76、78を、溶液16から電気的に絶縁した状態に維持することにより、信号負荷が減少する。ハウジング72の、第一及び第二水密性チャンバー98、106を形成する区域は、好ましくは非導電性材料、例えばポリ塩化ビニル（PVC）で形成する。しかしながら、変圧器74を包囲するハウジング72の壁区域、つまり内側端部プレート100、108間は、PVC等の非導電性、又は銅等の導電性材料のいずれで構成してもよい。
図9A及び図9Bは、表１にDA IIとして示した搬送装置14の第二の変更実施態様120を示す。搬送装置120は主に、１）好ましくは円筒形の水密性管状ハウジング72と、２）ハウジング内に収容されるタップ付きコイル122と、３）タップ付きコイル122の第一端部に連結される電圧プローブディスク124と、４）第一水密性シール82を通してハウジング72内のタップ付きコイル122に連結され、RF信号18を通す同軸ケーブル80とを備える。同軸ケーブル80は、好ましくは搬送装置120のインピーダンスを信号発生装置12に合わせるように調節される高い「Ｑ」の可変キャパシタ92を通して、タップ付きコイル122の第二端部及び中間タップ点126に連結される。タップ付きコイル122は、搬送装置120を包囲する溶液16中に延長する磁場20を発生する。点128と点130の間で測定される電圧は、タップ付きコイル122によって誘導的に発生するものであり、その振幅はタップ付きコイル122に入力されたRF信号18よりも大きい。点128における電圧は、水密性ハウジング72の第一端部において、水密性チャンバー132中に収容される電圧プローブディスク124に結合される。非導電性内側端部プレート134は、ハウジング72の第一内側位置においてシールされ、非導電性薄型外側端部プレート136は、ハウジング72の第一端部に近接して、ハウジング72の第一端部においてシールされ、水密性チャンバー132を形成する。タップ付きコイル122の第一端部において発生する電圧は、第二水密性シール138を通して電圧プローブディスク124に連結される。チャンバー132には、好ましくは例えば脱イオン水（DI）等の流体114を満たす。前述の実施態様と同様に、この構造によって、溶液16への電場22の結合が改善され、且つ電気的負荷が最小限となると考えられる。前述したように、ハウジング72の、水密性チャンバー132を形成する区域は、好ましくはPVC等の非導電性材料で形成する。しかしながら、ハウジング72のタップ付きコイル122を包囲する壁区域は、例えばPVC等の非導電性、若しくは銅等の導電性材料のいずれで構成してもよい。
図10及び図11は、搬送装置14の第三の別の実施態様140を示す。搬送装置140は主に、１）好ましくは円筒形の水密性管状ハウジング72と、２）ハウジング内に収容されるタップ付きコイル122と、３）タップ付きコイル122の第一端部146に結合される電圧カップリング板144を収容する電圧カップリング構造体142と、４）第一水密性シール82を通してハウジング72内のタップ付きコイル122に連結され、RF信号18を通す、同軸ケーブル80とを備える。基本的には、水密性ハウジング72及びタップ付きコイル122の構造は、図9Aに示す前述の実施態様120と同様である。しかしながらこの実施態様では、追加の電圧カップリング構造体142は、袋150に連結される第二ハウジング148を備え、袋150は、好ましくは可撓性で、間の流体カップリング通路152と共に水密性組立体を形成する。電圧カップリング板144は、第二ハウジング148内に収容され、第二水密性シール156を通る導線154によって、タップ付きコイル122の第一端部146に電気的に結合される。電圧カップリング構造体142には、キャップ付き充填管158を使用して、好ましくは脱イオン水（DI）等の流体114を満たす。電圧カップリング構造体142を流体114で満たす際、内部の空気は排水口160を通して排気される。電圧カップリング構造体142及び特に袋150は、好ましくは弓型構造体162として形成され、例えば湾曲タンク又は管等の外表面に適合させ、よって内部に収容される溶液16の処理を容易にする。従ってこの実施態様においては、搬送装置140を溶液16に接触させることなく、溶液16は、磁場及び電場20、22によってそれぞれ処理される。前述したように、ハウジング72は、PVC等の非導電性、若しくは銅等の導電性材料のいずれで構成してもよい。
図12は、搬送装置14の第四の別の実施態様170を示す。搬送装置170は主に、RF発生器組立体172と、２）螺旋形共振器174と、３）電圧プローブ組立体176とを備え、これらは全て水密性ハウジング178内に収容される。RF発生器組立体172は、RF信号を発生するという点において、前述の信号発生装置12に類似している。電力制御ケーブル180は、変調された電力、つまり電圧及び負荷サイクルが調節可能である電力を、RF発生器組立体172に搬送し、RF発生器組立体がRFエネルギーを導線182、184を介して螺旋形共振器174、つまりタップ付きコイルへ搬送できるようにする。RF発生器組立体172が螺旋形共振器174に非常に近接していることにより、信号の搬送性が改善される。螺旋形共振器174は、前述のタップ付きコイル122について説明したと同様の態様で、その端部186において電圧プローブ組立体176に対して高電圧信号を発生する。螺旋形共振器174は、好ましくは非巻きつけ状態の長さがRF信号の波長の四分の一（例えば約8.62フィート（2.6m）＠27.225MHz）である一定長の銅等の導線から作製する金属製コイルで形成される。ポリカーボネート等の非導電性調節ロッド188が、螺旋形共振器174の端部186に接続され、端部プレート190中を調節可能に通る。調節ロッド188の相対的位置を変更することにより、螺旋形共振器174の直線的寸法を変化させて、共振器174のインピーダンスを調節し、RF発生器組立体172への信号の整合性を改善する。
電圧プローブ組立体176は主に、１）好ましくは球形で、内部に整合チャンバー194を形成する、例えばテフロン等の非導電性外側中空ハウジング192と、２）ハウジング192内に収容される、例えば金めっきした真鍮等の導電性電圧プローブ196と、第一端部において電圧プローブ196に、例えば螺合によって接続され、ハウジング192に対して水密性シールを形成する導電性隔離碍子198とを備える。導電性隔離碍子198の第二端部は、螺旋形共振器174の端部186に結合され、共振器174と電圧プローブ196との間に導電性通路を提供する。例えば脱イオン水（DI）等の流体200は、チャンバー194内で電圧プローブ196を包囲する。
水密性ハウジング178の構造は、三つの区域に分割される。電圧プローブ組立体176及びRF発生器組立体172を包囲する第一及び第二区域202、204では、ハウジング178の壁は、プラスチック等の非導電性材料で形成される。しかし、ハウジング178の第三区域206は、好ましくは円筒形のシールドを形成し、銅等の導電性材料で形成され、電場を収容する。
図13は、搬送装置14の第五の別の実施態様210を示す。この実施態様は主に、好ましくはRF信号の波長の四分の一に等しい長さ（例えば、約7.9フィート（2.4m）＠27.225MHzで、ケーブルの特性により前述の実施態様とは異なる）のシールドされたケーブル212によって、RF発生装置／整合ネットワーク214に結合される、前述の電圧プローブ組立体176からなる。このネットワーク214は、RF組立体172と機能及び構造は類似するが、電圧プローブ組立体から物理的に離隔している。
前述のように、溶液、例えば流体又は気体の特性は、溶液をRFエネルギーによって定期的に処理することにより、所望の通りに変更することができる。RFエネルギーによる溶液処理の効果は、相当時間、つまりマイクロセカンド単位とは異なり分単位で継続することが示される。従って、この処理の追加の特徴を決定するためにさらに実験が進められた。その結果、第一の溶液つまり一次溶液を処理し、次いで離隔位置に移送し、二次溶液に近接して配置すると、二次溶液の特性が同様に影響を受ける、例えば、一次溶液からの二次電子放出が二次溶液の特性に影響を与えることがわかった。以下の実験を行った。
高電圧電磁信号を、溶液ｐを入れた容器中に搬送することにより、溶液ｐ（一次）を処理した。処理した溶液ｐの一部を約50フィート（15m）離れた別の部屋に移送して瓶に入れ、硫酸である溶液ｓ（二次）を入れたビーカーの近くに配置した。この実験の間、pH電極を二次ビーカー内に配置した。溶液ｓを入れたビーカーの近くに溶液ｐを配置する前は、pHは4.341±0.002で少なくとも30分間、一定であった。溶液ｓを入れたビーカーの近くに溶液ｐを配置してから15分後、pHが変動し、その後、連続的に徐々に降下し始め、２時間露出した後にはpH4.128に変化した。この実験を３回繰り返した。
同様の実験において、20mgのルチンをビーカーに入れた（溶液ｓ）。24時間後、そのゼータ電位を測定した。ゼータ電位は７±2mVで少くとも１時間維持された。その後、容器に入った高電圧電磁信号で処理した溶液ｐを、溶液ｓの近くの瓶に入れた。溶液ｓ中のルチルのゼータ電位は、露出、つまり溶液ｐの直近くに配置した後、時間と共に22〜6mvで変動し始めた。この変動は少くとも２時間持続した。アトミックフォースマイクロスコーピーを使用して、亜鉛コロイドと固体シリカ表面との原子界面の表面力を測定した。エネルギーを与えていない溶液（溶液ｓ）は、表面から30ナノメートルの距離まで正の力のベクトルを一定して示した。この同じ溶液を、瓶に入れた処理済み水（溶液ｐ）に対して20分間露出したところ、力のベクトルの方向が逆転し、９ナノメートルまで負となり、そこから100ナノメートルの距離まで０のままであった。
別の実験において、水道水を同じ直径の二つのガラスビーカー（＃１及び＃２）に入れた。各ビーカーの水の量を測定し、100±0.011gで等しくした。ビーカー＃１を処理した水から隔離しておき、ビーカー＃２を処理した水（溶液ｐ）に対して露出（例えば二次電子放出によって）した。二つのビーカーを放置し、その重量を１時間おきに二つの制御された環境下（30℃換気なしだが大気中に開放されている）で測定した。ビーカー＃１（非処理ビーカー）の重量は、ビーカー＃２の1.84倍の割合で減少した。この実験を３時間のうちに10回繰り返し、その結果は±３％以内で繰り返された。
さらに別の実験において、二次水の表面張力、及び75mN/m（ミリニュートン／メートル）〜77.5mN/mで生じる振動を記録した。
さらに別の同様の実験において、0.003M硝酸カルシウム10mlと、0.005M炭酸ナトリウム10mlとを混合した際の炭酸カルシウムの濁度を測定することにより、炭酸カルシウムの沈殿を測定した。濁度は、まず増加し、安定状態に達した後、時間と共に減少した（例えば、核生成及び沈殿反応）。次の実験において、硝酸カルシウム及び炭酸ナトリウム溶液（溶液ｓ）を、混合前に、同様に処理した溶液ｐに対して10分間露出した。二次電子放出の存在下において、最大濁度が顕著に低下したことが観察された。溶液ｐに対して露出した際に沈殿した粒子は、より大きな平均粒径を示した（光学顕微鏡により測定）。
溶液ｐからの二次電子放出に対する遮蔽バリア効果についても研究した。これらの研究から、例えば銅、μ金属等の金属製シールドを使用して、二次溶液以外のいかなる溶液の処理からの二次電子放出をも制限するのが好ましいことがわかった。
二次電子放出の強度を測定するために、溶液ｓのpHを再度時間に対して測定した。一つの実験においては、溶液ｐを電磁エネルギーで処理し、溶液ｐを入れた瓶を３枚のアルミフォイルで包んだ。溶液ｓのpHは4.349±0.002で少なくとも30分間一定に維持された。溶液ｐを入れた瓶を近くに配置した後、溶液ｓのpHは２時間で4.349から4.193に変化した。この実験を３回繰り返したところ、±0.01pHユニットで再現性があった。
さらに別の実験において、処理した溶液ｐを入れた瓶を、壁厚1/8インチ（3.2mm）のアルミニウム製容器の内部に配置した。溶液ｓのpHは、最初は4.160で一定であったが、溶液ｐを近く（容器内）に配置した１時間後、4.195に変化し、その後も増加し続けた。
さらに別の実験において、処理した溶液ｐを入れた瓶を、壁厚1/8インチ（3.2mm）のステンレス鋼製容器の内部に配置した。溶液ｓのpHは4.420で一定であった。容器内の溶液ｐを近くに配置した後、溶液ｓのpHは、pH4.420から4.469に変化した。
これらの実験から、一次溶液を電磁放射によって処理すると、この一次溶液を二次溶液に近くに移送することにより、例えば一次溶液からの二次電子放出によって、二次溶液を処理することができる機構が存在するという結果が導き出される。
図14は、本発明を具体化した処理システム310のブロック線図を示す。このシステム310は主に、１）一次溶液314を処理するための処理ステーション312と、２）処理すべき二次溶液318を収容する加工ステーション316とを備え、この加工ステーション316は、好ましくは処理ステーション312から離隔した位置に配置し、システム310はさらに、３）処理した一次溶液314を二次溶液318の近くへ移送する移送装置320を備える。処理ステーション312は、好ましくは電磁エネルギーを発生し、一次溶液314を処理するための搬送装置322を収容する。説明的な搬送装置140（図11参照）は、電磁エネルギーを、好ましくは管324（図14参照）を包囲する袋150内に入ったエネルギー受容一次溶液（図11の流体114を参照）中へ搬送する。管324内に入った一次溶液314は、一次溶液314を変更させる放射326を受ける。その結果、一次溶液314は、次いで放射装置ループ330から二次電子放出328（実際には、エネルギー受容体一次溶液114中への最初の放出から数えて三次放出である）を行い、二次溶液318を処理する。
好ましくは、一次溶液の流れを維持するための装置、例えば循環ポンプ332等を用いて、一次溶液314を管324中に通して、一次溶液314を処理ステーション312と加工ステーション316との間で再循環させる。一次溶液314を再循環させることが好ましいが、これは本発明を実施するのには必要ではない。処理ステーション312から加工ステーション316へ一方向に一次溶液314を移送する実施態様もまた、本発明の範囲内であると考えられる。一次溶液を再循環させる実施態様のほうが、より効率的であると考えられる。溶液314aを二次溶液318の近くに移送する場合には、一次溶液314中に搬送された全てのエネルギーを、二次溶液318に伝達することができるわけではない。よって、一次溶液314は、搬送装置322によって与えられたRFエネルギーの一部をまだ保持している。その結果、エネルギーの一部を除去した一次溶液314bを搬送装置に再循環することにより、一次溶液314bを再処理する際に必要なエネルギーが少なくて済む。
二次溶液の処理の程度は、一次溶液314を二次溶液318に対して露出する近さ及び持続時間に一部依存する。図15A〜図15Cは、二次溶液318を一次溶液314からの放出328に対して露出する際の、説明的放射334、336、338を示す。放出装置334は、延長された放射器ループ330を備えており、通路の長さを増加させることにより、及び／又は、単一ループによる放射器ループ330の実行と比較して、多くの通路を有することにより、結合、つまり一次溶液による二次溶液の処理の効率が上がる。放射器336では、通路の数を増加させ、それにより、一次溶液314からの二次電子放出328によって直接処理される二次溶液318の容量を増加させる。しかしながら、通路の数が増加したことにより、溶液の速度はこれに対応して低下する。この速度の低下により、二次溶液318は、一次溶液314の各部分に対して、より長い時間露出されることとなる。放射装置338は、断面表面積が大きい（この実施例では六角形）ため、より大容量を露出し、またより大量の二次溶液を、一次溶液314からの二次電子放出328に直接付することができる。また、このように露出面積を増加させることにより、放出装置338内における一次溶液314の速度が低くなる。当業者は、一次溶液314の露出量と速度とのバランスをとる他の放射装置形態を想到することができる。
上述したように、溶液の最適処理レベルを決定するために、好ましくはフィードバック機構を用いる。本発明において、二次溶液318を処理することによる二次的効果に対応して好ましく変更されるのは、一次溶液314の処理レベルである。従って、図16に示すように、センサー340を好ましくは二次溶液318中に配置し、フィードバック信号342を介して、搬送装置322を駆動する駆動電子機器344（例えば図６の信号発生装置12を参照のこと）に連結する。センサー340は、pH、ゼータ電位、又は必要な処理の量を決定する他の尺度を選択的に測定することができる。上述したように、駆動電子機器344は、搬送装置322に与えられるRFエネルギーの負荷サイクル、周波数、振幅等を変更、つまり変調させることができる。さらに、フィードバック信号342に応答して、循環ポンプ332の速度を変えることにより、一次溶液314の再循環速度を変化させることができる。二次溶液318中にフィードバックセンサー340を配置することが好ましいが、一次溶液314中に配置したフィードバックセンサーによって、一次溶液314の処理量（これは二次溶液318の処理量に対応する）を測定することにより、フィードバック制御を行うこともできる。
二次溶液を処理すると、種々の工程においてその特性を有利に変更することができる。説明的例示を図14を参照して以下に説明する。
1.冷水塔脱スケール等、冷却／給水システムにおけるコ ロイド挙動の変更（着垢防止）
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。従って一次溶液314は、変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、冷却剤二次溶液318の入った液溜めつまり保液タンク316内へ移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ電位、表面張力、又は水和力を変更させ、二次溶液318中のコロイド粒子の誘引性をシステムの表面に対して発生させる。適切なエネルギープロファイルを適用することにより、垢粒子は二次溶液318に接触する表面にはじかれ、新たなスケールの形成を防止し、既に蓄積しているスケールの除去を促進する。
2.印刷インク処理（フォント／表面付着力特性の変更）
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、インクつまりフォント二次溶液318の入った液溜めつまり保液タンク316内へ移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ電位、表面張力、又は水和力を変更させ、一次溶液314中のコロイド粒子の誘引性を印刷媒体に対して発生させる。適切なエネルギープロファイルを適用することにより、インクつまりトナー粒子は印刷媒体に引き寄せられ、その結果印刷密度を改善し、インクつまりフォントをより経済的に使用することができる。
3.新聞／ボール紙再生処理におけるパルプの脱インキ処 理／ペーパースラリーからのインク又は他の粒子の除去
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、プロセススラリー318の入ったプロセス容器タンク316内へ移送される。次いで一次溶液314から放出されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ電位、粘度、表面張力、又は水和力を変更させ、二次溶液318中のコロイド粒子の誘引性を、互いに、若しくはフィルター、スキマー、又は他の処理エレメントに対して発生させる。適切なエネルギープロファイルを適用することにより、インキ、トナー、又は他の粒子は、フィルター媒体に引き寄せられるか、若しくは表面に泡として凝集するので、これをすくい取って廃棄する。
4.工業化学処理の強化／化学工程合成処理
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、プロセス溶液318の入ったプロセス容器タンク316内へ移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ電位、粘度、表面張力、又は水和力を変更させ、特定の化学反応を刺激し、又は触媒又は他の所望の化学的変化を強化させる。
5.コンクリート／骨材混合物の強度を改善するための水 処理
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ324、管類等の中を、混合水318の入ったプロセス容器／タンク316内へ移送される。次いで一次容器314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ電位、粘度、表面張力、又は水和力を変更させ、硬化時間、硬化強度、透水性、気孔率を変更させ、または流動物中の補強及び金属成分を攻撃して脆弱化させる食塩タイプの添加剤の使用を不要にする等、仕上げコンクリートにおける他の所望の効果を達成することができる。
6.植物の成長サイクルを強化するための水処理／水耕栽 培の処理／植物生化学
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、灌漑用水318の入ったプロセス容器／タンク316内へ移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまり、pH、導電性、ゼータ電位、粘度、表面張力、又は水和力を変更させ、植物の成長率、植物のサイズ、果実のサイズ及び／又は品質、植物の病気又は病害虫に対する耐性、植物の水及び栄養要求、及び植物の種における他の所望の効果を変更させることができる。
7.医学／生物学的移植及び処置技術
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、処理ヘッド／培養物成長領域／移植組織316内へ移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ電位、粘度、表面張力、又は水和力を変更させ、細胞成長率を変更し、破損又は通常細胞の成長を抑制し、免疫系機能を刺激し、骨折した骨の補修を刺激し、骨棘等のカルシウム沈着を除去させ、動脈瘤を除去させる。
8.エネルギー交換システムを用いた廃水／排出液処理
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、処理池、液溜め、流れ316中へ移送される。次いで一次溶液314から放出されるエネルギーを、二次溶液318中に放出し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ電位、粘度、表面張力、又は水和力を変更させ、廃水廃出液中に懸濁している粒子の沈殿、凝血、凝集を誘起し、これらを沈殿させ、すくい取り、溶液から漉し取る。
9.燃焼改善のための液体炭化水素燃料処理
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ322又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、燃料貯蔵タンク316、インライン燃料処理セル、又は気化又は吸気系統中へ移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ電位、粘度、表面張力、又は水和力を変更させ、それにより熱分解、分子再構成、又は水酸基ラジカルを付加することによって複合炭化水素鎖を改質し、燃焼効率を高め、燃焼時間を変更し、又は他の方法で燃料の経済性を改善し、窒素酸化物、未燃焼炭素又は他の望ましくない燃焼副生成物の削減等、汚染物質の望ましくない放出を低下させる。
10.製氷給水／プロセスのためのエネルギー処理
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、製氷供給水保水タンク316、又は製氷水溜め内へ移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ電位、表面張力、又は水和力を変更させ、氷を結晶質にし、外観品質、融解時間、気泡の混入、又は氷の他の品質を変更する。
11.蒸気／水蒸気のエネルギー処理／スケール及び腐食 制御のための復水システム
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、水溜め内へと移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ電位、粘度、表面張力、又は水和力を変更させ、ボイラーのボイラー管／蒸気／復水システム、工業用蒸気／低圧蒸気システム中、又は他の伝熱表面のスケール又は錆びの発生に影響を与える。
12.噴射燃料添加剤のエネルギー処理のためのシステム
搬送装置332等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、インジェクタ溶液添加剤溜めタンク316内へ移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ電位、粘度、表面張力、又は水和力を変更させ、燃料源、吸気系統、又は燃焼室内に噴射した際のインジェクタ溶液の特性を変更して、燃料特性を改善し、望ましくない排気放出を削減し、燃料燃焼特性を変更し、ノック音及びノッキングを低下させ、その他エンジン特性を改善する。
13.脱塩システムにおける水処理
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、脱塩システム入力水318中に移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ電位、粘度、表面張力、又は水和力を変更させ、コロイド粒子が凝結、凝集して、目の粗いメッシュの機械的濾過又は遠心分離等の手段によって水を予備濾過することができるように、塩水の特性に影響を与える。
14.半導体蒸着システムにおける化学処理
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、蒸着システム保液タンク316中に移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ電位、粘度、表面張力、又は水和力を変更させ、蒸着液コロイド粒子に対する表面誘引力の特性を与え、より薄く、より均一なコーティングを塗布することができるようにする。
15.半導体蒸着システム等における写真乳剤／光現像サ イクルの強化
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、蒸着システム保液タンク316内へ移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ単位、粘度、表面張力、又は水和力を変更させ、写真乳剤中のコロイド粒子の品質及び粒径分布の特性に影響を与え、粒径及び発色を改善し、現像処理に使用する種々の溶液を処理し、現像の吸着／均一性の率を高め、画像の品質及び処理時間を改善する。
16.塗料塗布、粘着、及び硬化の改善
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、システム保液タンク316内へ移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ単位、粘度、表面張力、又は水和力を変更させ、塗料の製造及び塗布中に、塗料懸濁液中のコロイド粒子の品質及び粒径分布に影響を与え、顔料粒径分布、ベースポリマー特性、並びにたるみ、コーティング厚さ、乾燥時間、仕上げ品質、及び硬さを制御する。
17.電気めっき工程の強化
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場によって、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、めっき液／めっきタンク316中へ移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ単位、粘度、表面張力、又は水和力は変更させ、めっき液の特性に影響を与えて、電気めっきされた表面の純度、密度、及び気孔率を制御する。
18.農業灌漑において蒸発にする損失を低下させるため の水処理
搬送装置322等のエネルギー源が、磁場、電磁場、又は電場、若しくは可視又は不可視広帯域又は単色放射光、又は他のエネルギー源を使用して、一次溶液314を刺激する。よって一次溶液314は変更されたエネルギー状態に置かれ、ポンプ332又は他の手段によって閉ループ管324、管類等の中を、灌漑用水318の入ったプロセス容器／タンク316へ移送される。次いで一次溶液314から放射されるエネルギーを、二次溶液318中に放射し、二次溶液318の物理的特性、つまりpH、導電性、ゼータ単位、粘度、表面張力、水和力、又は二次溶液318の他の特性を変更させ、水が土壌成長媒体に吸収される速度に影響を与え、水の使用量を削減し、農業ビジネスにおける収益性を高める。
処理ステーション312と加工ステーション316との間で、二次溶液318から離隔されている一次溶液314を再循環させることが好ましいが、ステーション312と316との間で溶液を移送して、二次電子放出による処理を容易にするいかなるシステムも本発明の範囲内であると考えられる。図17〜図20は、処理した一次溶液314を二次溶液318の近くに配置することによって、二次溶液318を処理するシステムの説明的実施態様である。
例示としてであるが、図17は、一次溶液314が処理ステーション312中に収容される処理システム310を示す。処理された一次溶液314は、処理ステーション312と、二次溶液318が処理される加工ステーション316との間で、管324中で再循環される。この例においては、一次溶液314及び二次溶液318は互いに離隔している。
これとは反対に、図18は、二次溶液318が処理ステーション316と加工ステーション312との間で、管324中に再循環される処理システム310を示す。処理ステーション312において、二次溶液318は、一次溶液314からの二次電子放出によって処理される。この例において、一次溶液314は代わりに処理ステーション312のタンク中に収容してもよく、搬送装置322内に収容される溶液としても良い（例えば図11の流体114を参照）。どちらの場合も、一次溶液314及び二次溶液318は互いに離隔させる。
図19は、二次溶液318を加工ステーション316と処理ステーション312との間で、一対の循環ポンプ332a、332bを用いて二方向に通す、処理システム310を示す。この例では、一次溶液314は搬送装置332内に収容される溶液であり（図11の流体114を参照）、二次溶液318から離隔されている。処理ステーション312のタンク内の処理された二次溶液は、加工ステーション316のタンク内の未処理の二次溶液と混合され、その結果、残りの二次溶液も処理される。
図20は、一次溶液314をRFエネルギーによって搬送装置322を用いて処理する処理ステーション312から、二次溶液318を一次溶液314からの二次電子放出326によって処理する加工ステーション316へと、一次溶液314を一方向に通す、処理システム310を示す。
図21は、上述の方法を実施するための説明的システム350を示す。このシステムにおいて、図12を参照して説明したものと同様の搬送装置352は、再循環管354によって、一次溶液314を電圧プローブ196を包囲するチャンバー194中に通すように変更されている（再循環管354とチャンバー194との関係を示すために、搬送装置352の断面端面図を図22に示す）。前述したとおり、電圧プローブ196は、チャンバー194内のプローブ196を包囲している溶液を処理するRFエネルギーに付される。しかしこの実施態様では、包囲している一次溶液314は、管354及び324中で循環ポンプ332を使用して再循環される。再循環された一次溶液314は、前述の放射器ループ330と類似する、離れた位置にある一次溶液タンク356を通して循環されるが、このタンク356は、二次溶液318の入った加工溶液タンク358に近接して配置される。この実施態様では、一次溶液タンク356と加工溶液タンク358との組合せにより、加工ステーション316を形成する。一次溶液タンク356内に存在する処理された一次溶液314の量、及びこのタンク356が加工溶液タンク358に近接していることにより、加工ステーション316において、十分な二次電子放出326によって二次溶液318を遠隔処理することができる。
処理された一次溶液からの二次電子放出によって、近接して配置する二次溶液の特性を変更することができることを開示してきた。さらに、遮蔽することにより、この二次電子放出の伝達に影響を与えることができることを開示してきた。従って、再循環される処理済み一次溶液を収容する、管324の処理ステーション312と加工ステーション316との間の部分（図16参照）、並びに処理ステーション312及び駆動電子機器344を遮蔽して、処理システム310に近接して配置される可能性のある別の溶液からの二次電子放出に対する露出を限定することが好ましいと考えられる。
搬送装置の現在好ましい実施態様を上記に説明してきたが、流体、つまり処理後に二次溶液318を処理するのに使用される一次溶液を処理する追加の搬送装置を構成するのに使用することができる、いくつかの追加の設計基準を図23A〜図23Fに示す。
図23Aにおいて、流体370は、RF信号376、378によって別個に独立して駆動される二つの金属板372、374の間に収容又は循環される。流体370とフィールド板372又は374とがガルバーニ電気的に接続されないように、各板は、好ましくは薄い誘電体コーティング380で被覆する。
図23Bにおいて、流体370は、RF信号376、378によって別個に独立して駆動される二つの金属板372、374の間に収容又は循環される。この実施態様においては、一方の板、つまり372のみを薄い誘電体コーティング380で被覆するので、流体370と一方のフィールド板、つまり372のみとがガルバーニ電気的に接続される。
図23Cにおいて、流体370は、RF信号376、378によって別個に独立して駆動される二つの金属板372、374の間に収容又は循環される。しかしこの実施態様では、どちらの板も誘電体コーティングで被覆せず、各板とも流体370とガルバーニ電気的に接続する。
図23Dにおいて、流体370は、RF信号376、378によって別個に独立して駆動される二つの金属板372、374の間に収容又は循環される。この実施態様においては、流体370に近接する金属板の表面積を拡大して、信号376、378からのRFエネルギーに対する流体370の露出度を増加させる。金属板は、図23A〜図23Cを参照して説明したように被覆してもよい。
図23Eにおいて、流体370は、中央電極384を有する導電性管つまり管382中に収容又は循環される。導電性管382及び中央電極384は、RF信号376、378によって別個に独立して駆動される。導電性管382及び中央電極384は、図23A〜図23Cを参照して説明したように被覆してもよい。
図23Fにおいて、流体370はRF信号394、396、398、400によって別個に独立して駆動される多数の金属板386、388、390、392の間に収容又は循環される。金属板は、図23A〜図23Cを参照して説明したように、誘電体で被覆してもよい。二つ以上のRF信号を好ましく移相して、流体370中に回転電場を形成する。
本発明を、現在好ましい実施態様のみを参照して詳細に説明してきたが、当業者は、本発明から逸脱することなく、種々の変更を行うことができることを理解するであろう。例えば、当業者は、一次溶液314及び二次溶液318を互いに近接する位置に移送させ、二次溶液を遠隔処理する他のシステムを想到することができる。さらに当業者は、開示された実施態様のいずれかと、開示された放射装置又はその同等物との組み合わせを想到し、搬送装置の効率を上げることができる。従って、本発明は以下の請求項に規定する。

Claims (16)

1. 電磁信号（18）に応答して生成される電磁エネルギーを溶液中に搬送し、該溶液の一つ以上の物理的特性を変更させる装置（70）であって、該特性は、pH、導電性、ゼータ電位、粘度、表面張力、又は水和力からなる群より選択され、前記装置は、
   閉鎖された両端部（100、108）を有し、第一の水密性チャンバーを内部に規定する第一管状ハウジング（72）と、
   該第一チャンバー内に収容されるコイル装置（74）を形成する。螺旋形に成形された導電性部材とを備え、該コイル装置（74）は、前記電磁信号に応答して電磁エネルギーを生成し、前記装置はさらに、該電磁エネルギーを前記溶液中に搬送するための、前記コイル装置（74）に接続される少くとも一つの電圧プローブを備える、電磁エネルギーを溶液中に搬送する装置。
2. 前記電圧プローブが、前記溶液から電気的に絶縁された状態で、前記第一ハウジング内に配置される、請求の範囲第１項に記載の装置。
3. 前記装置が、
   前記ハウジングの内側に設けられ、前記第一チャンバーの第一端部を規定する内側非導電性板と、
   前記第一ハウジングの第一端部に設けられ、前記内側非導電性板との間に、第二水密性チャンバーを規定する外側非導電性板と、
   前記電磁信号に応答して生成された電磁エネルギーを溶液中に搬送するための、前記第二チャンバー内に収容される電圧プローブと、
   前記電圧プローブを前記コイル装置に結合するための導線とを備える、請求の範囲第２項に記載の装置。
4. 前記第二チャンバーに流体を満たす、請求の範囲第３項に記載の装置。
5. 前記流体が脱イオン水である、請求の範囲第４項に記載の装置。
6. 前記コイル装置が、第一端部、第二端部、及び内側タップを含み、前記電磁信号を発生させる信号発生器（12）が、該第一端部及び該内側タップに接続され、前記電圧プローブが該第二端部に結合される、請求の範囲第３項に記載の装置。
7. 前記コイル装置が、前記電磁信号を発生させる信号発生器に電気的に結合される導電性一次コイルと、該一次コイルに誘導的に結合される導電性二次コイルとを含み、前記電圧プローブが前記二次コイルに結合される、請求の範囲第３項に記載の装置。
8. 前記コイル装置が、前記電磁信号を発生させる信号発生器に電気的に結合される導電性一次コイルと、該一次コイルに誘導的に結合される導電性二次コイルとを含み、前記電圧プローブが前記二次コイルに結合される、請求の範囲第１項に記載の装置。
9. 前記コイル装置が、第一端部、第二端部、及び内側タップを有する導電性タップ付きコイルを含み、前記電磁信号を発生させる信号発生器が、該第一端部及び該内側タップに結合され、前記電圧プローブが該第二端部に結合される、請求の範囲第３項に記載の装置。
10. 前記装置が、
    前記第一ハウジングの外側に設けられる第二水密性ハウジング（148）を備え、該第二ハウジングは、第二チャンバーを内部に規定し、前記装置はさらに、
    前記電磁信号に応答して生成された電磁エネルギーを溶液中に搬送するための、前記第二チャンバー内に収容される電圧プローブと、
    前記電圧プローブを前記コイル装置に結合するための導線とを備える、請求の範囲第１項に記載の装置。
11. 前記第二チャンバーを流体で満たす、請求の範囲第10項に記載の装置。
12. 前記流体が脱イオン水である、請求の範囲第11項に記載の装置。
13. 前記装置が、前記第二ハウジングに連結 される第三の非導電性水密性ハウジング（150）をさらに備え、該第三ハウジングは、共通通路（152）によって該第二チャンバーに結合される第三チャンバーを内部 に規定する、請求の範囲第11項に記載の装置。
14. 前記第二及び第三チャンバーを流体で満たす、請求の範囲第13項に記載の装置。
15. 前記流体が脱イオン水である、請求の範囲第14項に記載の装置。
16. 前記コイル装置が、前記電圧プローブに伝達される前記電磁信号の振幅を増加させる、請求の範囲第１項に記載の装置。

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