KR20150139913A

KR20150139913A - 전기 에너지 생성 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20150139913A
Application number: KR1020157031570A
Authority: KR
Inventors: 제르손 실바 파이바; 세바스티앙 플로렌티노 다 실바
Original assignee: 아리온 테크놀로지아 브라질 - 제스트오 데 아티보스 에스/에이
Priority date: 2013-04-05
Filing date: 2014-04-07
Publication date: 2015-12-14
Also published as: UY35523A; RU2015145322A; AU2014246635B2; CA2908715A1; WO2014161057A1; CL2015002935A1; SG11201508209QA; ZA201507806B; TW201505350A; BR112015025217A2; RU2015145322A3; CN105379101A; EP2982034A1; EP2982034A4; AR095772A1; JP2016519920A; WO2014161052A1; AU2014246635A1; MX2015013979A; US20160049839A1

Abstract

본 발명은 전기 에너지 생성을 목적으로 사용되는 뮤온 전자기 생성기에 관한 것으로, 이 생성기는 상기 생성기에 의해 생성되는 전력보다 적은 전력을 갖는 적어도 하나의 전기 에너지원(1; 2)에 연결 가능하다. 본 발명에 따른 생성기는, a) 적어도 하나의 외부 전기 코일(7)과, b) 상기 외부 전기 코일(7)의 실질적으로 내부에 위치되는 적어도 하나의 내부 전기 코일(13)과, c) 오실레이터(4)를 포함한다. 오실레이터(4)는 상기 전기 에너지원(1; 2)과 상기 외부 코일(7) 사이에 연결된다. 뮤온의 크롬톤 주파수에 특정된 소정의 부분에 대응하는 주파수를 방출하도록 이전에 튜닝된 오실레이터(4)를 통해 외부 전기 코일이 전기 에너지원(1 또는 2)에 연결될 때, 뮤온 에너지는 내부 전기 코일(13)에 의해 흡수되고, 이 에너지는 임의의 외부 부하(14)를 피딩하는데 사용될 수 있다. 이 뮤온 에너지는 전기 에너지원(1; 2)의 전력보다 상당히 더 크다.

Description

전기 에너지 생성 장치 및 방법{DEVICE AND PROCESS FOR THE GENERATION OF ELECTRICAL ENERGY}

본 발명은 파이온(pion)이라 하는 우주선(cosmic particle)으로부터 발생하는 뮤온(muon)(μ)의 붕괴(decay)로 전기 에너지의 생성을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

뮤온은 전자보다 대략 200배 더 큰 질량을 갖지만 동일한 스핀(1/2)과 동일한 전하를 갖는 전자의 "제2 생성 파트너"라 하는 기본 입자이다. 이는 1937년 우주선에서 발견되었다. 이 입자는 강한 상호 작용(strong interaction)에 의해 영향을 받지 않으며, 단지 약한 상호 작용(weak interaction) 및 전자기 상호 작용(electromagnetic interaction)에 관여한다. 뮤온은 매우 불안정하고, 2·10^-6의 수명을 가지며, 보통 전자, μ-중성미자 및 전자-중성미자로 붕괴한다. 지금까지 알려진 바와 같이, 태양으로부터 광자라 하는 광 입자를 캡처할 수 있고 이를 전기 에너지로 변환하는 태양 전지라 하는 광자 발전기가 존재한다; 예를 들어, 미국 특허 문헌 No. 20090127773 참조. 그러나, 이 기술은 태양광에 의존하기 때문에 기상학상 제약을 겪으며, 따라서 산업상 이용 가능성을 제한한다. 한편, 뮤온 검출기라 하는 장치가 존재한다; 예를 들어, 미국 특허 문헌 No. 20090101824 참조. 이 장치는 지구 표면에 자연적으로 도달하는 우주선으로부터 발생하는 뮤온을 검출하고 그 수를 카운트하는 기능을 가지지만, 전기 에너지를 생산하는데 이를 이용하지 않는다. 그러나, 이 입자는 통상 3 내지 4 GeV의 매우 높은 에너지를 가진다. 이 사실은 뮤온 검출의 간단한 실험에 관한 교육적 논문과 입자의 수명에 관한 논의에서 물리 교육에 관한 브라질 학술지("Revista Brasileira de Ensino de Fisica", Volume 29, No. 4, 585-591 페이지)(2007)에 언급된다. 그러나, 이 논문은 뮤온으로부터의 가능한 에너지 추출을 언급하지 않는다.

또한, 뮤온 검출기를 설명하는 미국 특허 No. 7 863 751이 참조된다. 그러나, 이 특허의 발명의 명칭이 말하는 바와 같이, 이는 뮤온 검출기만을 언급하며, 뮤온에 내재하는 에너지의 포집기(captivator)는 언급하지 않는다.

본 발명에 관한 최초 출원은 PCT/BR2012/000382으로 2012년 10월 5일 출원되었다.

따라서, 본 발명의 주요 과제는 에너지를 생산하기 위하여 뮤온의 내재 에너지를 활용할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 과제는 기상학적 상태에 관계없이 에너지를 생산하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 환경을 오염시키지 않는 에너지원을 활용하는 것이다.

매우 놀랍게도, 이러한 과제들은, 청구항 1에 정의된 특징에 따라, 뮤온에 내재하는 에너지를 추출하여 이를 전기 에너지로 변환하는 장치를 통해 성취되었다.

지구 표면에서의 뮤온 플럭스의 크기 차수는 대략 10^-4/m²·s이고, 따라서, 뮤온의 플럭스는 무시할 수 있다. 예를 들어, 760 kW(4.7·10¹⁵eV/s에 상당)의 전력을 획득하기 위하여, 각각의 뮤온이 4 GeV의 에너지를 갖는 것을 고려하면, 대략 10¹⁵ 뮤온/s의 흐름을 필요로 할 것이다. 상기의 무시할 수 있는 흐름을 보상하기 위하여, 여러 개의 도시의 면적과 동일한 면적의 코일로 뮤온의 캡처 영역을 증가시킬 필요가 있을 것이며, 이는 전적으로 불가능하다. 그럼에도, 그리고 매우 놀랍게도, 본 발명에 따른 장치는 공기로부터 뮤온 에너지의 현실적인 추출을 가능하게 하기에 충분한 개수의 뮤온을 캡처할 수 있으며, 1/2 평방 미터 미만의 면적으로 매우 경제적이다. 개연성 있는 물리 이론에 제한되지 않으면서, 설명은 다음과 같다고 여겨진다:

자석은 "닫힌(closed)" 자기력선 및 "열린(open)" 자기력선을 가지며, 이는 이들 사이에 0이 되려는 경향이 있는 각도 Θ를 형성한다. 유사하게, 본 발명에 따른 뮤온 생성기의 1차 코일로부터의 자기장도 양 종류의 자기력선을 가진다. 따라서, "열린" 자기력선은 상부 "개구(opening)"가 수십 킬로미터의 반지름을 가지는 자기 깔때기(magnetic funnel)를 형성하는 10 킬로미터의 고도에서의 뮤온의 형성 영역을 포함하는 높은 고도로 전파된다. 이러한 자기력선은 지름이 단지 몇 센티미터인 본 발명의 생성기의 코일 내로 대기의 뮤온을 조준할 것이다. 따라서, 코일의 자기장은 시간에 대하여 발진하는 뮤온 드레인(drain) 역할을 한다. 이러한 자기장의 발진 주파수는 뮤온의 크롬톤 파장 λ_C의 분수배인 파장 λ_B(λ_B = n·λ_C = n·5.88 x 10^-23 m)를 가지며, 따라서, 포집 과정에서 사용되는 자기장의 에너지는 가능한 한 감소되고 뮤온에만 선택성이 있다. 위의 전체 과정은 뮤온 생성기의 코일이 수평으로, 수직으로 또는 그 사이의 임의의 각도로 그 축을 제공하는 경우에 적용된다.

우리는 뮤온 생성기에서 760 kW의 출력 전력을 위해 필요한 대기의 뮤온의 검출 면적을 계산하였다. 지구의 표면에서, 초당 1 평방 미터마다 평균 10⁴의 뮤온이 있다고 알려져 있다. 대류권의 상부에서, 대략 10 km의 고도에서, 뮤온의 비율은 지구 표면에서보다 10배 더 크다. 따라서, 10 km의 고도에서, 뮤온의 비율은 φ = 10⁵ 뮤온·m^-2·s^-1이다. 뮤온 생성기의 전력 출력은 P = 760,000 W 또는 4·10²⁴ eVs^-1 = 4·10¹⁵ GeVs^-1이다. 각각의 뮤온의 에너지가 E₁ = 4 GeV이고 이들이 "자기 콘(magnetic cone)"에 의해 캡처되는 대류권의 상부에서 흐름이 φ = 10⁵ 뮤온·m^-2·s^-1인 것을 고려하면, 전체 에너지는 다음과 같다.

수학식 1에 값을 대입하면, E = 4 x 10¹⁵ GeVm^-2s^-1을 얻는다.

뮤온 생성기가 초당 E_S = 4·10¹⁵ GeV의 출력 전력을 생산하기 위하여 다음의 면적이 필요할 것이다.

A = 10⁴ km². 다른 말로 하면, 10 km의 고도에서 "자기 콘"의 "입(mouth)"의 반지름은 R ≒ 50 km가 되어야 한다.

모든 뮤온은 파동 함수의 주파수에 대하여 튜닝된 오실레이터에 의해 캡처될 수 있다. 따라서, 뮤온 코일은 입자 형태의 대기상의 뮤온 흐름을 캡처하여 자신 내부로 집중(수렴, 지향)할 수 있다.

전력은 다음의 관계식으로 표현될 수 있다고 알려져 있다.

P = U·i

여기에서: P = 전력(kW), U = 전압(V) 및 i = 전류(A).

아래의 표 1은 본 발명의 대상인 방법 및 장치(도 1)로 수행되는 시험으로부터 획득된 결과를 제공한다.

시험 #1	입력	출력
전압(V)	110	40,000
전류(A)	19	19
전력(kW)	2	760
COP	380

적은 입력 전력을 이용하여 환경을 손상시키거나 방사선을 방출하지 않으면서, 우주선으로부터 나오는 뮤온을 대량의 전기 에너지로 변환할 수 있다는 것이 성능 계수(coefficient of performance(COP))(뮤온 전자기 생성기의 출력 전력과 입력 전력 사이의 비로서 정의됨)를 이용하여 관찰될 수 있다.

뮤온 생성기로부터 출력된 전압은 4개 변수의 함수를 따른다:

V = F(f, D, N, L)

여기에서, f는 오실레이터의 주파수이고, D는 코일의 지름이고, N은 코일의 권취수이고, L은 코일의 길이이다. 대기의 뮤온은 육지에서 대략 1 km 관통할 수 있으며, 바다에서 대략 2 km 관통할 수 있다. 또한, 이는 12 km 미만의 고도에서만 형성된다. 따라서, 이 거리는 뮤온 생성기의 적용 가능성(기능성)의 제한이다. 한편, 12 km에서의 뮤온 농도는 지구 표면에서의 이의 농도의 대략 10 배이다. 따라서, 높은 산 정상에서의 고정식 생성기는 전기 에너지를 생산하기 위한 흥미로운 옵션이다. 자기 이상이 남미의 대기에 존재하여, 우주선(뮤온)의 농도가 (자기 이상이 없는) 다른 지역에서 공인된 것의 대략 3배가 된다. 이 사실은 자기 이상의 영역에서 더 높은 뮤온 에너지 생산을 성취하는데 사용될 수 있다. 뮤온 전자기파 생성기는, 유압 펌프, 컴프레서, 라디오, 전화기 등과 같은 전기에 의존하는 다른 장치 중에서, 일반 소비(산업용, 상용 및 주거용), 자동 추진 운송 수단(선박, 열차, 비행기, 헬리콥터, 잠수함 등) 및 다른 운송 수단을 위한 전기 에너지를 생산하는 목적으로, 폭넓은 산업적 용도를 가진다.

도 1은 기본 부품을 갖는 뮤온 전자기 생성기의 배선도를 나타낸다.
도 2는 높은 성능 계수(COP)를 갖는, 뮤온 전자기 생성기에 대안적인 전기 기계를 나타낸다.
도 3은 (지름을 따르는) 상부 단면과, 뮤온 전자기 생성기의 코일의 축을 따른 단면을 나타낸다.
도 4는 뮤온 전자기 생성기의 출력 전압을 임의의 산업적 부하(예를 들어, 3상 모터)에서의 사용을 위하여 3상 사인파로 변환하는 주파수 인버터의 구성에 대한 상세를 나타낸다.
도 5는 오실레이터 내의 커플링을 도시한다.
도 6은 우주선으로부터 발생하는 뮤온의 붕괴를 캡처하여 이 붕괴로부터 발생하는 높은 전자 흐름을 통해 전기 에너지로 변환하는 물리적 과정을 예시하는 플로우차트를 나타낸다.

도 1에서의 뮤온 전자기 생성기는 전력망의 1차 소스(1) 또는 배터리(2)를 포함하며, 후자는 배터리로부터의 직류를 교류로 변환하는 인버터(3)에 연결된다. 상기 소스(1 또는 2)는 유도성 필터(5)의 보호를 통해 주파수가 뮤온의 크롬톤 파장의 분수배인 오실레이터(4)를 피딩(feed)하고, 오실레이터의 단자는 우주선(10)으로부터 발생하는 뮤온(9)을 끌어당기고 집중시킬 수 있으며 오실레이터와 동일한 주파수를 갖는 가변 발진 자기장(8)을 생성하는 외부 발진 코일(7) 및 스파크 갭(spark-gap)(6)과 직렬로 연결된다. 상기 코일의 중심에서, 뮤온은 코일의 중앙 챔버(38) 내부에서 상당한 양의 전자(11)(뮤온은 하나의 전자를 제공한다)로 자발적으로 붕괴(분열)하고, 이는 사용 전압으로 변환된 후에 전기의 형태로 3상 부하의 인버터(15)를 통해 임의의 외부 부하(14)를 피딩할 내부 코일(13)의 전기 와이어에 의해 흡수될 때까지이다. 인버터(15)의 입력은 도면 부호 33으로 식별되고, 출력은 도면 부호 34로 식별된다. 따라서, 뮤온 전자는 초기에 높은 속도를 가지며, 이를 자연적으로 흡수하는 내부 코일(13)의 방향으로 전파된다. 이 경로에서, 코일의 코어(12) 내의 원자(주로 탄소)와 충돌할 때 속도 감쇠를 겪는다. 생산하기 원하는 전압에 따라 2개 이상의 코일이 직렬 또는 병렬로 결합될 수 있고, 직렬로 결합될 때, 전압은 결합된 코일의 개수에 따라 증가하는 경향이 있다. 코일의 중앙 챔버(38)는 통상 원통형이지만, 절두형 원뿔일 수도 있다. 바람직하게는, 이 챔버는 공기를 수용한다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 바와 같이, 전자 오실레이터는 외부 신호를 인가할 필요성 없이 흔히 정현파 또는 구형파인 반복적인 전자 신호를 생산하는 전자 회로이다. 오실레이터는 발진을 제공하는 동작 불안정성을 유도하는 증폭기 및 피드백 루프에 기초한다.

다양한 종류의 오실레이터가 본 발명에 사용될 수 있다. 일례는 LC 오실레이터 종류인 하트리(Hartley) 오실레이터(그 구성은 본 참조로서 본 설명에 포함된다)이며, 생성된 신호의 주파수가 코일 및 커패시터에 의해 결정된다. 회로가 온으로 스위칭되면, 저항은 트랜지스터의 베이스를 포화에 가깝게 분극하며, 따라서 전도를 발생시킨다. 강한 전류가 콜렉터와 전원 사이에 흘러, 코일을 통해 중심 소켓을 연결한다. 결과는 코일의 절반에서의 전류가 커패시터를 통해 트랜지스터의 베이스에 재인가되는 전류를 동일한 코일의 다른 절반에서 유도한다는 것이다.

전력 그리드는 일반적으로 스위치 모드 전원 장치와 전기 모터와 같은 가정용 전기 기구로부터 발생하는 셀 수 없는 노이즈를 제공한다. 이 노이즈는 20 kHz 까지의 주파수에 도달한다. 이러한 높은 주파수의 노이즈는 뮤온 생성기의 기능에 부정적으로 상충할 수 있다. 따라서, 상기 유도성 필터(5)는 네트워크의 노이즈를 제거하는데 사용되어, 이에 의해 바람직하지 않은 간섭으로부터 생성기를 보호한다. 이러한 유도성 필터의 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있다.

도 3은 본 발명에 따른 2중 코일의 바람직한 구성을 도시한다. 이는 상기 오실레이터(4)에 연결되고 상기 스파크 갭(6)과 직렬로 연결된 상기 외부 코일(7)을 포함한다. 이 스파크 갭은 산업용 가스 스파크 갭 또는 산화 아연의 스파크 갭으로 구성될 수 있으며, 이 둘 모두 시장에서 잘 알려져 있다. 점화 전압은 상업용 부품에 이미 특정되어 있다. 예를 들어, 300 V, 400 V 등에서 전도하는 스파크 갭이 있다. 다른 말로 하면, 전도되는 전압은 부품의 고유 특성이다.

상기 스파크 갭은 오실레이터(4)와 외부 코일(7)에 직렬로 연결되며, 뮤온을 끌어당기고 집중하기 위하여 자기장을 증폭시키는 목적을 갖는다. 외부 코일(7)은 구리 와이어로 이루어질 수 있다. 그러나, 예를 들어 아연, 은, 금, 청동, 황동 등과 같은 양호한 전도도의 다른 금속 또는 합금이 사용될 수 있다. 와이어는 예를 들어 테플론, 비닐 등과 같은 시장에서 상용화된 종류의 원통형 절연 재료층을 포함한다. 소스의 전력 및 전류에 따라, 전류에 따라서 와이어는 0.5 mm 내지 5 cm에서 변동하는 지름을 가질 수 있다. 코일(7)은, 역시 전류에 따라서, 2 cm 내지 1 m의 반지름과, 10 cm 내지 10 m의 길이를 가질 수 있다. 외부 코일(7)은 하나 이상의 와이어 층을 가질 수 있지만, 바람직하게는 단지 하나의 층만을 가진다. 코일의 인접한 권선들은 공간이 없거나 0.1 mm 미만의 공간을 가져야만 한다.

내부 코일(13)은 바람직하게는 전기 절연 재료로 생산된 코어 또는 지지부(12) 상에서 지지된다. 따라서, 이 지지부(12)는 PVC 또는 임의의 다른 플라스틱 재료의 튜브일 수 있다. 덜 바람직하지만, 이는 페라이트와 같은 자기 재료일 수도 있다. 일반적으로, 수 W 내지 수 kW의 외부 부하를 견뎌야 하기 때문에, 내부 코일(13)은 외부 코일(7)보다 더 두꺼운 와이어로 생산되어야 한다. 따라서, 내부 코일(13)의 와이어는 외부 부하의 전류에 따라 1 mm 내지 10 cm에서 변동하는 두께를 가질 수 있다. 2개의 코일은 동일한 길이를 가질 수 있다. 내부 코일(13)은 하나 이상의 층을 가질 수 있지만, 바람직하게는 역시 하나의 층만을 가져야 한다. 2개의 코일(7, 13) 사이에는 실질적으로 원통형인 절연층(30)이 있다. 이는 합성 폴리머, 폴리프로필렌, 테플론, PVC 등으로 이루어질 수 있다. 절연층(30)의 두께는 0.5 내지 20 mm 사이에 있을 수 있다.

코어(12)의 외부 반지름은 바람직하게는 5 cm 내지 1 m이다. 코어 실린더(=12)의 두께는 1 내지 10 cm이다. 코어(12)는 2개의 코일(7, 13)과 실질적으로 동일한 길이를 가지거나, 실용적인 이유로, 상기 코어는 2개의 코일(7, 13)보다 약간 더 길다.

도 2는 공칭 전류를 증가시키는 목적으로 뮤온 전자기 생성기의 구체적인 적용례를 도시하며, 출구에 모터(16)가 있고, 그 축의 단부는 금속 디스크(17)에 공동으로 놓인다. 상기 모터(16)는 주파수 인버터 또는 "ESC(Electronic Speed Controller; 전자 속도 제어기)(37)에 의해 트리거된다. 상기 인버터와 ESC는 모두 널리 알려진 상용 제품이다. 유도성 필터(20)는 모터(16)의 서지(surge)로부터 뮤온 생성기를 보호한다. 인버터(15)에 연결된 부하(14)는 코일(13)로부터 발생하는 뮤온 전자에 의해 그리고 동시에 모터-제너레이터(16)의 회전 운동으로부터 발생하는 전자에 의해 피딩된다. 이것은 출력 전력(18-19)이 인버터(15)를 통해 일반적으로 3상인(그러나, 반드시 그렇지는 않다) 부하(14)로 전도되는 더 큰 전력을 획득하게 한다.

도 2에 따르면, 코일(13)의 뮤온 에너지는 유도성 필터를 통해 모터(16)로 운반되며, 여기에서, 모터 제너레이터(16)와 디스크(17)의 회전 운동에 의해 생산된 에너지에 더해지고, 이어 이 에너지는 와이어(또는 라인)(35)과 와이어(또는 라인)(19)에 의해 인버터(15)로 향하게 된다. 와이어(36)는 모터(16)를 시동거는 데에만 활용된다. 와이어(38)는 인버터(37)가 3상을 가질 때 인버터(37)의 제3 출구 상이다.

도 4는 한 쌍의 와이어(21)로 뮤온 전자기 생성기에 연결된 인버터(15)를 도시하고, 인버터는 일반적으로 산화 아연(ZnO)으로부터 생산되는 어레스터(arrester)(22), 평활 필터(smoothing filter)(23), 병렬의 정류기 브리지(24), 고전압 싸이리스터 브리지(25), 출력 필터(26), 3상 커패시터(27) 및 고전압을 감소시키는 3상 변압기(28)를 포함한다. 변압기의 3개의 출구는 일반적으로 R, S 및 T라 한다. 도 4에 예시된 이 유닛은 그 자체로 알려져 있고 보통 상업적으로 주문된다.

도 5는 기본적으로, 부성(negative) 차동 저항(예를 들어, 터널 다이오드 또는 "Gunn" 타입 다이오드)을 갖는 장치(39)와 연결되는, 유도-용량 회로(예를 들어, 크리스탈 또는 공진 캐비티)와 같은 공진 회로(29)로 형성되는 고주파수 부성 저항의 오실레이터와, 오실레이터를 피딩하는 전력 장치에 인가되는 직류 분극 전압으로 이루어진 뮤온 전자기 생성기의 오실레이터(4)를 도시하며, 프로그래머블 집적 회로(32)(타입 16F628)의 미리 번호가 붙여진 2개의 단자가 오실레이터의 주파수를 설정하는데 사용된다. 사용되는 2개의 단자는 표준 레퍼런스 15 및 16으로 식별된다.

바람직한 실시예에 따라, 오실레이터(4)는 발진하는 쿼츠 크리스탈(D)과 2개의 세라믹 커패시터(B, C)에 의해 형성된 공진기(29)로 구성된 구조를 가진다. 공진기(29)는 단자 15 및 16을 통해 프로그래머블 집적 회로(32)에 연결될 때 발진한다. PIC(Programmable Integrated Circuit(프로그래머블 집적 회로))(32)는 핀 5 및 14를 통해 전류 제한 커패시터(J), 정류기 다이오드(I) 및 대략 10,000 Ohm 의 저항값을 갖는 저항(F)으로 구성되는 소스로부터 오는 5 V의 전압을 피딩받는다. 더하여, 5 V의 전압은 리플 전압(통상의 기술자에게 잘 알려진 용어)을 감소시키는데 사용되는 필터 커패시터(H)와 PIC(32)를 피딩하기 위한 원하는 전압을 고정하는 제너 다이오드(G)에 의해 제공된다. 본 예에서, 다이오드(G)는 5 V이다. 저항(F)은 PIC(32)의 핀 4와 연결된다. 코일(7)의 여기(excitation)는 터널 또는 Gunn 다이오드(39)를 통해 그리고 스파크 갭(6)을 통해 순환하는 핀 17로부터 발생하고, 이는 소형 변압기(K)의 1차 권선을 활성화하고, 이는 시스템의 발진을 생성하여 커패시터(E)와 1차 코일(7)에 의해 형성된 탱크 회로 또는 LC 회로에 전송한다. 스파크 갭(6)의 목적은 코일(7)에서 커패시터(E)의 방전(또는 실제로는 단락 회로)으로 자기장의 피크를 생성하는 것이다. 실제로, 스파크 갭은 LC회로에서 온/오프 스위치로서 기능한다. "탱크 회로(tank circuit)" 또는 LC 회로는 기본적으로 커패시터와 코일에 의해, 전술한 경우에는 코일(7)과 커패시터(E)에 의해 형성된 2차 발진 회로에 주어진 명칭이다. 터널 또는 Gunn 다이오드(39)는 제3 개별 발진 부품으로서 오실레이터(4)에 삽입되며, 그 목적은 코일(7)과 커패시터(E)의 LC 회로 및 공진기(29)의 주파수에 이의 주파수를 더하는 것이다. 절연 및 상승(elevating) 변압기(K)는 다이오드(39) 및 공진기(29)와, 상기 LC 회로의 사이의 절연체 역할을 한다.

도 6은 우주선으로부터 발생하는 뮤온의 붕괴를 캡처하여 이 붕괴로부터 발생하는 높은 전자 흐름을 통해 전기 에너지로 변환하는 물리적 과정을 예시하는 플로우차트를 도시한다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 전기 에너지의 생성 과정은 1차 우주선의 파이온으로부터 발생하는 뮤온의 존재에 의존한다. 뮤온은 안테나로서 기능하는 발진 코일(7)에 의해 생성된 자기장에 의해 집중되고 지향되고, 그 내부에서 뮤온이 높은 에너지의 뮤온 전자로 붕괴한다. 이러한 전자는 제1 코일(7) 내부에 위치된 제2 코일(13)의 와이어에 들어가서, 그 단자에서 고전압 형태로 전기를 제공한다. 이러한 높은 전압은 임의의 외부 부하에 적합하게 인가될 때 작용을 미칠 수 있다.

전술한 바와 같이, 오실레이터(4)가 전술한 수학식 λ_B = n x λ_C = n x 5.88 x 10^-23 m에 관련하여 코어(12)의 중심에서 뮤온의 붕괴에 의해 생성된 에너지를 캡처하기 위하여 파동 함수의 주파수로 튜닝되는 것이 본 발명의 본질적인 특성이다. 경험적으로, λ_B는 대략 5.88324456243 x 10^-23 m가 되어야 한다는 것이 확립되었다. 이 파장은 정확하게 이 파장에서 발진하도록 프로그래밍된 "칩" 또는 집적 회로 PIC(Programmable Integrated Circuit)로 상당히 정확하게 획득된다. 집적 회로의 프로그래밍은 PIC 상업적 프로그래머를 통해 수행된다. 상기 발명에 대한 예시 및 설명에도 불구하고, 일부 수정 및 대체가 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일어날 수 있다. 따라서, 본 발명으로부터 발생할 수 있는 2 이상의 장치의 결합 또는 조합으로부터 발생하는 것을 포함하는 아래에 설명된 특허청구범위는 모든 가능한 수정 및 대체를 포함하도록 의도된다는 것은 주목할 만하며, 이는 그 목적을 변경하지 않는다

예 1

9 V 및 0.1 A(따라서, 0.9 W)의 상용 배터리가 25 cm 길이와, 3mm의 구리 와이어 및 5 cm의 반지름을 갖는 외부 코일(7)을 구비하는 도 1에 도시된 바와 같은 장치에 연결되었다. 또한, 내부 코일도 구리로 이루어지며, 5 mm의 와이어와 대략 4 cm의 반지름을 갖는다. "칩" 또는 집적 회로 PIC(32)(Programmable Integrated Circuit)는 오실레이터(4) 내에서 전술한 파장 λ_B로 발진하도록 프로그래밍된다. 단지 예로서, 하트리(Hartley) 타입의 오실레이터를 사용할 수 있다. 위에서 정의된 λ_B를 방출하도록 이미 사전 프로그래밍된 "PIC"(32)는 도 5에서와 같이 삽입된다. 본 실험에서 활용된 부하는 15개의 100 V, 60 W 전구로 구성되어, 따라서 900 W의 전체 부하를 갖는다. 매우 놀랍게도, 모든 전구가 육안에 대하여 방사 조도 및 정상 밝기로 밝아졌다. 이것은 대기의 뮤온의 캡처 덕분에 1000의 COP를 제공하였다.

예 2

다시 도 1에 따라, 본 예에서, 소스(1)는 110 V 및 19 A의 가정용 네트워크로 이루어졌다. 출구(33, 34)에서 측정된 전력은 40,000V 및 19 A이었다. 이것은 전력이 380배만큼 증가하였다는 것을 의미한다. 이 데이터는 전술한 표 1에 나타내었다. 분명하게, 이러한 놀라운 높은 증가는 뮤온 전자의 에너지로부터 유래된다.

Claims

전기 에너지 생성을 위하여 사용되는 뮤온 전자기 생성기에 있어서, 상기 생성기는 상기 생성기에 의해 생성되는 전력보다 적은 전력을 갖는 적어도 하나의 전기 에너지원(1; 2)에 연결 가능하고, 상기 생성기는,
a) 적어도 하나의 외부 전기 코일(7);
b) 상기 외부 전기 코일(7)의 실질적으로 내부에 위치되는 적어도 하나의 내부 전기 코일(13); 및
c) 오실레이터(4)
를 포함하고,
상기 오실레이터(4)는 상기 전기 에너지원(1; 2)과 상기 외부 전기 코일(7) 사이에 연결된 것을 특징으로 하는,
뮤온 전자기 생성기.
제1항에 있어서,
스파크 갭(spark-gap)(6)이 상기 외부 전기 코일(7) 및 상기 오실레이터(4) 사이에서 상기 오실레이터(4)와 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는,
뮤온 전자기 생성기.
제1항에 있어서,
비도전성 재료의 코어 또는 지지부가 상기 내부 전기 코일(13) 내부에 삽입되는 것을 특징으로 하는,
뮤온 전자기 생성기.
제1항에 있어서,
상기 오실레이터(4)는 뮤온의 붕괴에 의해 생성되는 에너지를 캡처하기 위한 파동 함수의 주파수로 튜닝되고, 상기 주파수에 대응하는 파장 λ_B는 5.88324456243 x 10^-23 m인 것을 특징으로 하는,
뮤온 전자기 생성기.
제4항에 있어서,
상기 파장은, 정확하게 상기 파장으로 발진하도록 프로그래밍되고 상기 오실레이터(4)에 삽입되는 칩 또는 집적 회로 PIC(Programmable Integrated Circuit)로 정확하게 획득되는 것을 특징으로 하는,
뮤온 전자기 생성기.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전기 에너지원(1; 2)의 전력보다 더 큰 전력을 갖는 전기 에너지가 상기 내부 전기 코일 내에 생성되어 임의의 외부 부하를 피딩(feed)하도록 전도되는 것을 특징으로 하는,
뮤온 전자기 생성기.
제6항에 있어서,
상기 외부 부하는, 일반적으로 사용 전압으로 변환된 후에, 3상 전하를 갖는 인버터(15)를 거쳐 피딩되는 것을 특징으로 하는,
뮤온 전자기 생성기.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 오실레이터를 보호하기 위하여 유도성 필터(5)가 상기 전기 에너지원(1)과 상기 오실레이터(4) 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는,
뮤온 전자기 생성기.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
전기 에너지원(2)이 직류 전류일 때, 상기 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 인버터(3)가 상기 전기 에너지원(2)과 상기 오실레이터(4) 사이에 도입되는 것을 특징으로 하는,
뮤온 전자기 생성기.
에너지 생성기를 이용하여 전기 에너지를 생성하는 방법에 있어서,
상기 에너지 생성기는 상기 방법에 의해 생성되는 전력보다 더 적은 전력을 갖는 적어도 하나의 전기 에너지원(1; 2)에 연결 가능하고, 상기 방법은,
a) 적어도 하나의 외부 전기 코일(7)을 제공하는 단계;
b) 상기 외부 전기 코일(7)의 실질적으로 내부에 위치되는 적어도 하나의 내부 전기 코일(13)을 제공하는 단계;
c) 상기 전기 에너지원(1; 2)과 상기 외부 전기 코일(7) 사이에 연결된 오실레이터(4)를 제공하는 단계;
d) 상기 외부 전기 코일(7)에 의해 생성된 자기장으로 끌어 당겨지는 뮤온의 붕괴에 의해 생성되는 에너지를 캡처하기 위한 파동 함수의 주파수로 발진하도록 상기 오실레이터를 튜닝하는 단계; 및
e) 상기 내부 전기 코일(13)에 의해 흡수된 뮤온 전자를 임의의 부하로 향하게 하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는,
전기 에너지 생성 방법.
제10항에 있어서,
스파크 갭(spark-gap)(6)이 상기 오실레이터(4) 및 상기 외부 전기 코일(7) 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는,
전기 에너지 생성 방법.
제10항에 있어서,
상기 오실레이터(4)는 뮤온의 붕괴에 의해 생성되는 에너지를 캡처하기 위한 파동 함수의 주파수로 튜닝되고, 상기 주파수에 대응하는 파장 λ_B는 5.88324456243 x 10^-23 m인 것을 특징으로 하는,
전기 에너지 생성 방법.