JPH03501357A - 分子量の変換用電気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 分子量の変換用電気装置 発明の背景 １、発明の分野 本発明は、電気的方法を用い加工の流れにおける炭化水素分子の大きさの変換に 関し、小さな分子を大きな分子にイし合するかまたは大きな分子を小さな分子に 分けるだめのいずれに用いてよい。

２、従来技術の説明 石油加工工業において、数十年間、炭化水素の混合物である原油に、その後特定 の目的に用いられる種々の画分を分離するため熱分離法が用いられてきた。例え ば、ディーゼル油、ガソリン、潤滑油、及びアスファルトは気化させ、その後塔 内の適当な異なる温度及び高さで凝縮することにより分離される。精製された生 成物の収率は供給された原油の特性により異なり、この特性の各油田により異な る。市場は精製された生成物の各カテゴリーが時と共に変化することを要求して おり、従って投入される組成物と産出される要求の変化に石油精製法を調節する ことは困難であり、挑戦されている。

長年考えられてきた１つの方法は、大きな分子を小さな分子に変換することであ り、この方法はクラッキングと呼ばれ、通常高温において特定の表面での触媒作 用により達成される。

この方法において、例えば、多量の重油がガソリンに変換され、これはより市場 向けである。この方法を制限するものは、触媒のコスト、有効な投入分子の範囲 、及びこの方法に必要な熱エネルギー（回収困難である）を含む。

一方、液体炭化水素の世界的価えも消費され、数十年以内に知られている貯えは 使い尽くされるであろう。２つの明らかな方法は豊富に供給される他の天然源： 天然ガス及び重油の利用を含む。装置における石油の使用の大部分は液体形状の 燃料（例えばガソリン、ディーゼル燃料、ジェット燃料、等）であり、通常の大 気温度及び圧力における液体燃料の輸送は明らかに有利であり及び今日用いられ る装置用に考えられており、重要な利点は天然ガス（典型的にはメタン及びエタ ン、ＣＨ４及びＣ，Ｈ６）を液体（例えばＣ，Ｈ，〜Ｃ＋ｏＨｙ　’）に変換す る方法から得られることが明らかである。天然ガスは貯留より容易に取出され、 高分子量物質に変換した場合、現在の液体石油輸送管又は船により離れた産出場 所から消費者へ容易に輸送でき、一方その天然ガス形状もしくは冷却した液体形 状において、特別なバイブライン又は船を建設しなければならず、消費者による 車両燃料としての天然ガスの使用は車両に新しい装置を取り付ける必要がある。

事実、ニューシーラント政府により、供給原料として天然ガスを用い１日あたり １４．４５０バーレルのガソリンを製造する方法が確立され、工業的に行なわれ ている。それは三段階法であり、まず水素及び−酸化炭素を製造し、第２にメタ ノールを製造し、第３に合成ゼオライト触媒ＺＳＭ−５を用いるモービルＭＴＧ 　（メタノール−ガソリン）法（米国特許第３．７０２．８８６号、Ａｒｇａｕ ｅｒ及びＬａｎｄｏｌｔ）によりガソリンを製造することである。種々の反応器 へのゼオライトの混入は、米国特許第４．０５８．５７６号（Ｃｈａｎｇ及びＧ ｒｏｖｅｒ）、３．９２８．４８３号（Ｃｈａｎｇ、　５ｉｌｖｅｓｔｒｉ及び Ｓｍ１ｔｈ）、３．９３１．３４９号（Ｋｕｏ）、４．１３８．４４０号（Ｃｈ ａｎｇ、　Ｌａｃｏｂ。

５ｉｌｖｅｓｔｒｉ、及びＺａｂｎｅｒ）、４．１９７．４１８号（Ｌｅｅ及び Ｙｕｒｃｈａｋ）、４、０４６．８２５号（Ｏｗｅｎ及びＶｅｎｕｔｏ）　、並 びに４．２５１．４８４号（Ｄａｖｉｄｕｋ及びＨａｄｄａｄ）において考慮さ れている。これらの特許に基づく方法すべてについて２つの困難な問題がある。

１つは天然ガスからガソリンへの多段階変換工程を含むことである。もう１つは 高い操作温度（３１５〜４５０℃）を含むことである。この両者の問題はエネル ギーの損失及び最初の装置の高コストとなる。一段階直接変換を含み、反応に供 給されるエネルギーが熱としての廃棄を最小にして分子変化の達成に特に用いら れる方法が改良を表わす。さらに、ＭＴＧ法は合成ゼオライト分子のカラムの内 部寸法により形成される大きな分子のサイズに限定されている。潤滑油及びより 重い液体の製造において、事実上限定されないより大きなサイズを有する分子の 組み合せを可能とする方法がさらに用いられたい。

分子変換の原理は広い用途を有している。

分子変換の前記記載は炭化水素気体から液体への変換に関するものであるが、他 の元素、例えば酸素、塩素、弗素、臭素、窒素、硫黄、水素、珪素、及び他の元 素を含む気体を、ある利点、例えば環境へ放出する前に毒性を低下させることを 達成するため組成物に変えてもよく、又は環境へ放出する前に有害なガスを無害 な液体もしくはガスにするよう他の組成物に変えてもよい。例えば、大気中に存 在する場合紫外線と反応するクロロフルオロカーボンガスは比較的無害な他の元 素と組み合せて液体形状に変換されうる。従って、低分子量の分子を高分子量の 分子に組合せる機能を行なう電気装置を提供することが本発明の目的である。本 発明の他の目的は、高分子量の分子を低分子量の他の分子に分ける電気装置を提 供することである。さらに本発明の他の目的は、２種以上の異なる分子種を新し い分子種に組合せる電気装置を提供することである。

発明の概要 本発明は、電気的に半導電性の内壁を有する、ガラスもしくはセラミック製の多 数のチューブからなっている。このチューブの配列の一端から反対の端に電圧を 加えることにより、内面と平行である電場が確立される。弱い電子源を配列の陰 極に接続した側もしくはそのすぐ外側に配置し、これらの電子はチューブの内部 に沿って加速され、結局数エレクトロンボルトから数百エレクトロンボルト以上 に及びエネルギーで壁に突き当たる。電子流に対し、１トール未渦のガス圧が通 常用いられるが、体積電子／イオン相互作用が操作における補足的改良として用 いられるべき場合、数オーダー高い圧力において操作可能である。変換するガス をチューブ配列の電子源と反対側の室に入れる。チューブ配列へのガスの拡散が おこり、チューブの内壁にガス分子が吸着される。チューブの内壁に電子が衝撃 を与えると、多くのプロセスがおこり、その最も明らかなものは吸着されたガス の分子結合の分裂である。メタンガスの場合、水素イオン、Ｈ＋が生じ、電場の 作用によりその親分子よりすぐに分離する。こうして形成した水素イオンは陰末 端に向いチューブに沿って加速され、進行方向に壁に当り、衝撃を与えるとメタ ン分子の結合を分裂させ、その上イオンにより誘発された第２の電子放出により さらに電子源が提供される。また電子の衝撃はチューブの縦方向に沿って電子束 を正味増して第２の電子放出をおこす。

さらに、メタン分子が１度水素原子を１個以上除去されると、電子衝撃に伴なう エネルギーにより壁表面から放出された場合、チューブの陰末端に向い逆に加速 させる正味の負電荷を有する。そのような活性化状態において、メタン分子は他 の同様の分子と衝突すると容易に結合し、炭素−炭素結合の形成がおこるであろ う。従って、この方法を繰り返し用いることにより、パラフィン、芳香族、オレ フィン、及びポリエンの高オーダー混合物の形成がおこり、新たに形成された高 オーダー炭化水素生成物からの有効な水素の物理的分離は電場により可能となる 。空間を通る電子の流れ、及び半導電性物質を通る電流の流れのため電荷交換は 可能である。解離用のエネルギーは、電子、水素イオン、及び錯炭化水素イオン を加速する電場により提供される。エネルギー輸送はチューブの内面における直 接衝撃により、体積相互作用も高圧でおこり同じ結果を有する。表面において半 吸着された分子及び物理的に吸着された分子は電子衝撃プロセスにより影響をう け変換される。高オーダー分子はより高い流入ガス圧の部分に電気的に移動され 、流出流への側方向の流入ガス圧傾配により運ばれる。次いで凝縮段階は高オー ダー物質を取り除き、メタンが装置へ再循環される。

高電子束モードで操作する場合、同じ装置は出口付近でチューブの壁に付着した 高オーダー炭化水素分子を分解し、より強い陽電圧に保たれた別の収集電極はそ のようなフラグメントを引きつけるであろう。このモードにおいて、大きな分子 より低分子量物質が製造される。この装置への気体混合物の投入により、考えら れる多くの可能性を有しく例えばある種の気体もしくは液体の無毒化がおこる） 、種々の生産化合物が得られる。チューブの陰電極末端より生ずる水素イオンを 表面相互作用もしくは体積相互作用のいずれかにおいてフラグメント大分子量炭 化水素分子に用いてよく、及び中程度の分子量の分子（例えばＣ３Ｈ，−Ｃ，。

Ｈ，）が形成するようフラグメントと化合してよい。純粋な炭素（例えばコール ）でさえ、この方法でガス化され、得られる炭化水素がくみ出される。

図面の簡単な説明 第１図は簡潔化した反応チャンバーの断面図である。

第２図は平行な配列のチューブの一部の末端断面図である。

第３図はそのようなチューブの１本の断面図である。

第４図は電場とチューブの軸の間に角度を有するそのようなチューブの１本の断 面図である。

第５図は四対称チューブをとり付けた軸方向流反応チャンバ−の断面図である。

第６図は第５図の反応チャンバーの一部の末端断面図である。

好ましい実施態様の説明 ここで図面、特に第１図を参照し、炭化水素分子量の変換用の電気装置１０が示 され、ガラス、セラミック・もしくは金属製の壁、投入ガス源２７、生産ガス口 ２８、及び水素流出ガス口２９を有するチャンバー１２を含んでなる。チャンバ ー１２の内壁上もしくはその近くには金属製の電極２６が取り付けられ、チャン バー１２の反対側には金属もしくは好適な半導電性物質製の他の電極２２が取り 付けられ、電子源として提供されている。チャンバー１２の中心部分には、各チ ューブ状素子３２の軸が互いに平行に配置されるような配列でその外側の境界に 沿って互いに接してチューブ状素子３２の多数３０が取り付けられている。チュ ーブ状素子３２は適当なガラス、ガラスセラミック、もしくはセラミック製であ り、第２図に示すようにその境界３６の直接融合により互いに結合し、又は境界 ３６に塗布した低軟化点ガラスにより互いに結合している。チューブ３２の内部 は中空シリンダー３３であり、二次電子放出特性を有する内面３４を有し、及び 表面３４の真下に配置された半導電性物質のゾーンを有する。例えば、米国特許 第３．２６０．８７６号（Ｍａｎｌｅｙら）に記載された構成を用いてよい。チ ューブ状素子の多数３０は表面３８及び４０に金、ニッケル、もしくはアルミニ ウムのような金属電極物質３８及び４０でコートされ、金属電極物質を透過する 中空シリンダー３３を有する。３個の電源が必要であり、電源４２はチューブ状 素子の多数３０の面３８と４０の間に接続され、電源４４は電極４０から電極２ ６へ接続され、電源４５は電極２２から電極３８へ接続されている。ガラスもし くはセラミックチャンバー１２を介してのこれらの電源の接続が示されているが 、金属チャンバー壁を用いる場合、チャンバー壁を介して別の絶縁性接続が必要 である。

炭化水素分子量を増加させる態様において装置の操作を説明すると、投入ガス、 例えばメタンＣ１４４もしくはエタンＣ２ＨＧを、例えば１吋６〜１トールの周 囲圧力により入口２７を介しチャンバーｌＯへ投入する。チューブ３２への気体 の拡散がおこり、気体は多少内壁３４に吸着する。電子源２２、面３８の金属コ ーティングの端からの電界放出、又は宇宙線、光電子、もしくは他の自然源のい ずれかから生ずる電子は、面２２から面３８へ、及び面４０に向って縦方向に加 速され、その途中１０〜１００エレクトロンボルトのエネルギーで内壁３４に衝 突する。エネルギー値の範囲は電源４２により調節可能である。次々とカスケー ド衝撃がおこり（これは以下に詳細に説明する）、吸着した分子から水素イオン を除去し、中空シリンダー３３内での面３８への水素イオンの移動を可能にし、 一方間時に中空シリンダー３３内での面４０への負の荷電した炭化水素イオンの 移動を可能にする。これらの炭化水素イオンの他の同様の荷電したもしくは中性 物質とのその後の衝突より大きな炭化水素分子への化合をおこし、この大きな分 子は面４０より表われ、出口２８へ送られる。同時に抜取られた水素イオンは電 場により面３８へはこばれ、そこで他の同様の種と化合し出口２９へ送られる。

投入メタンのあるものは拡散により出口２８へ直接通過し、この操作により形成 した重い炭化水素分子からその後の凝縮段階において分離され、その後メタンは 入口流へもどされ入口２７に供給される。

分離及び再化合メカニズムを詳細をより明らかにするため、第３図を参照する。

メタン分子５５はシリカもしくはアルミナと強い半吸着した結合で及び他の分子 に対し弱い多分子層結合で内壁３４に吸着されていると考えられる。内壁３４に １０〜１００エレクトロンボルトのエネルギーを有する入射電子５１が衝突する と、種々のプロセスが開始する。ある入射電子５１のエネルギーは壁３４から生 ずる二次電子５７を形成し、放物軌道で加速され壁３４との次の衝突におけるこ のプロセスを永続させる。

ある入射電子５１のエネルギーは陰性水素イオン５２を吸着された気体分子５５ より分離させ、また負に荷電した炭化水素イオン５３、例えばＣＨ３もしくはＣ Ｈ２を形成する。ある入射電子５２のエネルギーはこれらのイオン５２及び５３ に十分な運動エネルギーを与え、従ってこれらのイオンはその表面の発生部位よ り離れ電場方向に放物形で加速される。水素イオン５２はその後このプロセスに 必要な電子カスケードに寄与する二次電子の形成に十分なエネルギーで壁３４に 衝突する。これは陽性イオンフィードバック効果である。壁３４での水素イオン ５２の同じ衝突はそこに吸着された１個もしくは多くの気体分子５５の結合を分 裂するに十分なエネルギーも提供し従ってさらに陽性水素イオン及び陰性炭化水 素イオンを形成し、これらイオンはこの部位より放出され電場方向と反対方向に 加速され、従ってこのプロセスに寄与する。運動エネルギーを得た炭化水素イオ ン５３はその放物路に沿って衝突部位において分子５５の結合を分裂するに十分 のエネルギーで壁３４に衝突し、この部位で炭素−炭素を形成させ、従って高分 子量炭化水素分子５６を形成しくこれは第３図において負に荷電したイオン状態 で示されている）、チューブの面４０より表われる。炭素−炭素結合の形成部位 において、他のプロセス、例えば二次電子形成、及び水素イオン形成もおこると 考えられる。あるケースにおいて、高分子量炭化水素は形成の際すぐに壁３４か ら離れないがその後の電子もしくはイオン衝突により放出される。

これらのプロセスの傾向は、（ａ）電子及びイオン運動エネルギーが、炭化水素 分子が吸着された表面ゾーンに加えられる：　（ｂ）少なくとも１個の炭化水素 結合の分裂が電場による物質分離をおこす：　（Ｃ）表面ゾーンへの活性な炭化 水素イオンの到着がさらに吸着された分子を分裂させ、炭素−炭素結合を形成さ せる：　（ｄ）高分子量分子がイオンとして水素の反対方向に装置の端へ移動し 、そこでくみ出される、ことに注目することにより要約される。

表面へのメタン分子５５の補充はチューブ内に存在する気体相の拡散及び付着に より急速におこる。チューブ空間内での荷電した粒子と中性分子の間のある程度 の相互作用もおこり、荷電分離及び物質分離は壁３４についての記載と同じ傾向 であり、さらにこのプロセスを促進する。

各衝突部位での電子電流維持に必要な電荷の量は表面３４の真下はんの数百への 半導電性層を流れる小電流により提供される。そのような層は、例えば酸化鉛ア ルミノシリケートガラスの従来の高温水素還元処理により容易に形成される。

前記の電子及びイオンの放物路は、電場の強さ、粒子の最初の運動エネルギー及 び表面からのその放出方向により異なる長さを有する。これらの荷電した粒子の 衝突発生が壁３４内での多くのランダム工程の組み合せを含む限り、粒子の方向 及び最初の運動エネルギーはとても長い軌道を描き、数百エレクトロンボルトの 運動エネルギーの獲得を可能とする。これは衝突した際元素炭素の付着により水 素を完全に除去する。

これはその後の衝突により除去されるが、衝突エネルギーの下限及び上限の両方 で行なうことが有効であり、このため第４図に示すように傾斜した通路軸の形状 が考えられる。

第４図を参照し、チューブの東をつくり、この束を角度をつけて切り取ることに より電場とチューブ軸の間に角度をつける。複雑にしないため第４図には分子５ ５は示していないが、壁３４に沿って存在している。電子５１の衝突は水素イオ ン５２、炭化水素イオン５３、及び二次電子５８を形成する。電場とチ「ブ軸の 間に角度があるため放物路の長さははっきり制限される。例えば、電場が１０Ｖ ／直径である場合、３０エレクトロンボルトもしくはそれ以下の得られる衝突エ ネルギーにより３倍もしくはそれ以下の放物路の長さが得られる。従って長さに 沿った多くのより強い衝突が可能であり、大きな分子イオン５７及び５６を形成 する。このチューブの長さは１０倍から１０００倍もしくはそれ以上に伸ばして よく、衝突分子種、流速、及び所望の流出分子種によって各々の特定のケースに おいて変換プロセスを最適にするため角度、電場強さ、長さ／直径比、及び総長 さの組み合せを選んでよい。

投入分子流を数百万の電気反応チューブに入れるため種々の形状を用いてよい。

１つの形状を第５図に示す。チューブ素子３２の多数３０は中心のコア部位に面 して配置され、このコア部位の中心にロッドの形状の陰電極２６がある。第６図 にこの軸流反応器の四面対称を示す。これは電極２６がチューブ素子出口表面電 極４０からより大きな負に荷電した分子を引抜く電場を提供することを示してい る。電源４２．４４．４５は図面を簡潔にするため第５図及び第６図から省略し ているが、必須であり、上記のように接続している。口２７からの投入分子はチ ューブ素子３２内で変換され口２８において高分子量分子が取出され、水素は口 ２９より取出される。入口２７から出口２８への気体の流れは、変換された荷電 した分子を口２８へ送ることを望む場合磁場により増加される。そのケースにお いて、ロッド２６内の大きな電流により円筒対称の磁場が形成され、２ケ所でチ ャンバー壁１０を通過し、適当な電源に接続される。公知の原理に従い、荷電し た粒子の磁力は軸流の方向である。

そのような磁場はチューブ素子内にも伸び、荷電した粒子の壁との衝突回数を増 し、ある状況において変換効率を改良する。

ＦＩＧ　２゜ ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、　４ 昆ｂ ＦＩＧ、５ 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 平成２年３月２７日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １　特許出願の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８８１０３２２８ ２　発明の名称 分子量の変換用電気装置 ３　特許出願人 住　所　アメリカ合衆国、アラスカ　９９７０８．カレッジ。

ピー、オー、ボックス　８０５９１ 氏　名　サッキンガー、ウィリアム　エム。

４代理人 補正された請求の範囲 ［１９８９年４月１１日に国際事務局によって受理された。原請求項の１と５が 補正され、他の請求項は補正なし。（原文全２ページ）〕 １．１つの分子量の分子を他の分子量の分子に変換するためのチューブ装置であ って、前記チューブ装置が前記分子に暴露された内面を含み、前記表面が真下も しくは上に半導電性層を有し、前記層が第一の外部電源に前記チューブ装置の各 端において接続され電流が前記層を流れ、前記チューブ装置の軸に平行に電場が 形成され、前記電流の電子の一部が前記表面において操作の持続に必要な電荷を 与えるチューブ装置。（このチューブ装置は同軸もしくは同心であろうとなかろ うと特に内部電極もしくはチューブを含まない）。

２、請求項１記載のチューブ装置を多数含む組立て（前記多数のチューブ装置は 各チューブ装置の軸が互いに平行に配置されるよう結合されている）。

３、反応チャンバー壁、第一の投入気体手段、第二の流出気体手段、第三の流出 気体手段、及び前記組立てを含んでなる、請求項２記載の組立てを含む分子量変 換用電子装置。

４、前記第一の手段及び前記第二の手段が前記第一の電源の陽極に接続している 前記組立ての末端に隣接して配置され、前記第三の手段が前記組立ての反対側に 隣接している、請求項３記載の装置。

５．１種以上の拡散する投入気体分子を少なくとも１種の流出気体分子に分解し 再化合するための、前記分子に暴露した内面を有する電子層であって、前記表面 が真下もしくは上に半導体装置を有し、前記層が第一の外部電源に前記チューブ 装置の各端において電気的に接続され、この層に電流が流れ、前記チューブ装置 の軸に平行に電場が形成され、この電流の電子の一部が前記表面において操作の 維持に必要な電荷を与え、前記チューブ装置が同軸もしくは同心であろうとなか ろうと特に内部電極もしくはチューブを含まない、電子装置。

６、前記チューブ装置の末端により形成された平面が前記チューブ装置の軸に関 して９０°以外の角度で配置されている、請求項２記載の組立て。

７、第一の電極手段が前記組立ての一端に配置され、第二の電極手段が前記組立 ての反対の端に配置され、前記第一の電極手段が前記第一の電源の陽極に接続さ れ、前記第二の電極手段が前記第一の電源の陰極に接続されている、請求項３記 載の電子装置。

８、第三の電極手段が前記第一の電極手段と実質的に平行であるが離れて配置さ れ、第四の電極手段が前記第二の電極手段と実質的に平行であるが離れて配置さ れ、前記第一の電極手段が第二の外部電源の陰極に接続され、前記第三の電極手 段が前記第二の外部電源の陽極に接続され、前記第四の電極手段が第三の外部電 源の陰極に接続され、国際調査報告

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. １．１つの分子量の分子を他の分子量の分子に変換するためのチューブ装置であ って、前記チューブ装置が前記分子に暴露された内面を含み、前記表面が真下に 半導電性層を有し、前記層が第一の外部電源に接続され電流が前記層を流れ、前 記電流の電子の一部が前記表面において操作の持続に必要な電荷を与えるチュー ブ装置。
2. ２．請求項１記載のチューブ装置を多数含む組立て（前記多数のチューブ装置は 各チューブ装置の軸が互いに平行に配置されるよう結合されている）。
3. ３．反応チャンバー壁、第一の投入気体手段、第二の流出気体手段、第三の流出 気体手段、及び前記組立てを含んでなる、請求項２記載の組立てを含む分子量変 換用電子装置。
4. ４．前記第一の手段及び前記第二の手段が前記第一の電源の陽極に接続している 前記組立ての末端に隣接して配置され、前記第三の手段が前記組立ての反対側に 隣接している、請求項３記載の装置。
5. ５．１種以上の拡散する投入気体分子を少なくとも１種の流出気体分子に分解し 再化合するための、前記分子に暴露した内面を有する電子装置であって、前記表 面が真下に半導電性層を有し、前記層が第一の外部電源に電気的に接続され、こ の層に電流が流れ、この電流の電子の一部が前記表面において操作の維持に必要 な電荷を与える電子装置。
6. ６．前記チューブ装置の末端により形成された平面が前記チューブ装置の軸に関 して９０℃以外の角度で配置されてい、請求項２記載の組立て。
7. ７．第一の電極手段が前記組立ての一端に配置され、第二の電極手段が前記組立 ての反対の端に配置され、前記第一の電極手段が前記第一の電源の陽極に接続さ れ、前記第二の電極手段が前記第一の電源の陰極に接続されている、請求項３記 載の電子装置。
8. ８．第三の電極手段が前記第一の電極手段と実質的に平行であるが離れて配置さ れ、第四の電極手段が前記第二の電極手段と実質的に平行であるが離れて配置さ れ、前記第一の電極手段が第二の外部電源の陰極に接続され、前記第三の電極手 段が前記第二の外部電源の陽極に接続され、前記第四の電極手段が第三の外部電 源の陰極に接続され、前記第二の電極手段が前記第三の電源の陽極に接続されて いる、請求項７記載の電子装置。
9. ９．多数の前記組立てが中心点もしくは線のまわりに配置され、前記組立ての軸 が前記中心点もしくは線の方向に向っている、請求項３記載の電子装置。
10. １０．線状電極手段を前記中心点もしくは線の近くに配置し、前記線状電極手段 が第二の外部電源の陽極に接続され、前記第二の電源の陰極が前記第一の電源の 陽極に接続されている、請求項９記載の装置。
11. １１．前記第四の電極手段が、熱、光子、強い電場又はイオン衝撃により刺激さ れた場合電子放出特性を示す物質で形成されている、請求項８記載の電子装置。
12. １２．磁場が加えられた、請求項２記載の組立て。
13. １３．前記第一の外部電源が時間変化部品及び静的部品を有する、請求項１記載 のチューブ装置。
14. １４．多数のチューブ装置を含み、前記チューブ装置の各々が互いに平行に配列 されるよう多数のチューブ装置が結合している、請求項５記載の電子装置。
15. １５．反応チャンバー壁、第一の投入気体手段、第二の投入気体手段、第三の流 出気体手段、第四の流出気体手段、及び前記配列を含む、請求項１４記載の電子 装置。
16. １６．前記第一の手段、前記第二の手段、及び前記第三の手段が前記第一の電源 の陽極に接続している前記配列の末端に隣接して配置され、前記第四の手段が前 記配列の反対の端に隣接して配置されている請求項１５記載の装置。
17. １７．前記チューブ装置の末端により形成された平面が前記チューブ装置の軸に 関して９０℃以外の角度で配置されている、請求項５記載の装置。
18. １８．第一の電極手段が前記配列の一端に配置され、第二の電極手段が前記配列 の反対の端に配置され、前記第一の電極手段が前記第一の電源の陽極に接続され 、前記第二の電極手段が前記第一の電源の陰極に接続されている、請求項５記載 の電子装置。
19. １９．第三の電極手段が前記第一の電極手段と実質的に平行であるが離れて配置 され、第四の電極手段が前記第二の電極手段と実質的に平行であるが離れて配置 され、前記第一の電極手段が第二の外部電源の陰極に接続され、前記第三の電極 手段が前記第二の外部電源の陽極に接続され、前記第四の電極手段が第三の外部 電源の陰極に接続され、前記第二の電極手段が前記第三の電源の陽極に接続され ている、請求項１８記載の装置。
20. ２０．多数の前記配列が中心点もしくは線のまわりに配置され、前記配列の軸が 前記中心点もしくは線の方向に向っている、請求項１４記載の電子装置。
21. ２１．線状電極手段を前記中心点もしくは線の近くに配置し、前記線状電極手段 が第二の外部電源の陽極に接続され、前記第二の電源の陰極が前記第一の電源の 陽極に接続されている、請求項２０記載の装置。
22. ２２．前記第四の電極手段が、熱、光子、強い電場又はイオン衝撃により刺激さ れた場合電子放出特性を示す物質で形成されている請求項１９記載の装置。
23. ２３．磁場が加えられた、請求項１４記載の装置。
24. ２４．前記第一の外部電源が時間変化部品及び静的部品を有する、請求項５記載 の装置。