Patent US6465965B2 - Method and system for energy conversion - Nelson

Method and system for energy conversing using a screened-free-electron source

Patent
Patentnummer	US6465965B2
Bezeichnung	Method and system for energy conversing using a screened-free-electron source
Anmelder	Lawrence Nelson
Erfinder	Lawrence Nelson
Anmeldetag	30.03.2001
Veröffentlichungstag	15.10.2002
Erteilungstag	15.10.2002

„Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren und ein System zur Energieumwandlung und insbesondere auf ein Verfahren und ein System zur Energieumwandlung unter Verwendung einer schirmfreien Elektronenquelle. Bei der Arbeit an der Erfindung der Glühbirne stellte Thomas Edison fest, dass zwischen dem heißen Glühfaden einer Glühbirne und einer nahe gelegenen Metallplatte ein Strom floss, der mit der Zeit abklang und schließlich auf Null sank. Er bemerkte ferner, dass der Strom zurückkehrt, wenn eine kleine Spannung zwischen der Platte und dem Glühfaden angelegt wird, wobei der Strom wie zuvor abfällt, wenn diese Spannung entfernt wird. Obwohl der Strom schließlich als ein Fluss von freien Elektronen zwischen dem Glühfaden und der Platte verstanden wurde, war der Stromabfall im Vergleich zu den Erwartungen für einen Elektronenstrom, der eine Coulomb-Wechselwirkung erfuhr, anomal. Freie Elektronen, die von der Kathodenoberfläche ausgestoßen werden, haben eine standardmäßige exponentielle thermische Energieverteilung nach Maxwell-Boltzmann, und das von den freien Elektronen erzeugte elektrische Potential hätte zwischen dem Glühfaden und der Platte notwendigerweise ein Minimum, das als Barriere für den freien Elektronenfluss wirken würde. Es wäre eine Erhöhung der Größe des Potential-Minimums um 70 % erforderlich, um den Stromfluss zu halbieren, was zu einer Erhöhung der Ausstoßkraft der Elektronen außerhalb dieses Minimums um 70 % führen würde. Bei unverändertem Kathodenstrom und nahezu verdoppelter Ausstoßrate an freien Elektronen würde sich der Ladungsaufbau, der zu dem Potentialanstieg führte, fast augenblicklich erschöpfen, wodurch sich der Aufbau bereinigen würde. Die Rückkehr des Stroms nach Anlegen einer externen Spannung impliziert, dass die Abnahme auf eine Raumladung oder eine Elektronenwolke zurückzuführen ist, die sich um die Kathode herum bildet. Diese Wolkenbildung wäre aber unzulässig, es sei denn, das elektrische Feld der freien Elektronen würde verringert oder abgeschirmt. Eine solche Abschirmung einer Quelle freier Elektronen wird in Ausführungsformen der Erfindung verwendet.

…

Die Ausführungsformen der Erfindung stellen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Versorgen einer Last mit Strom bereit. Ein Strahl freier Elektronen wird von einer Quelle freier Elektronen, beispielsweise einer Elektronenkanone, in eine umschließende leitende Oberfläche gelenkt. Die Quelle freier Elektronen enthält eine Kathode, die gegenüber der umschließenden leitenden Oberfläche mit einer negativen Spannung betrieben wird. Ein Bereich um die Quelle freier Elektronen wird im Vakuum gehalten. Das System ist so konfiguriert, dass es über einen bestimmten Zeitraum zwischen zwei Konfigurationen umschaltet. In der ersten Konfiguration ist die umschließende leitende Oberfläche von Masse isoliert. In der zweiten Konfiguration steht die umschließende leitende Oberfläche in elektrischer Verbindung mit Masse. In der zweiten Konfiguration wird mit einer elektrischen Schaltungsanordnung von der umschließenden leitenden Oberfläche kapazitive Energie ab- und der Last zugeführt.“