[发明专利]用于建立温度梯度的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于建立温度梯度的设备(1)，所述设备(1)具有至少一个气密工作空间(5)，至少一个气密工作空间(5)具有连接到第一电极(2)的第一边界表面(6)和连接到第二电极(3)的第二边界表面(7)，其中当电压被施加于第一电极(2)和第二电极(3)之间时，电场可以在第一边界表面(6)和第二边界表面(7)之间被生成于工作空间(5)中，并且其中第一边界表面(6)和第二边界表面(7)之间的距离小于5000nm。为了以高效的方式建立温度梯度，根据本发明提供第一边界表面(6)具有至少一个场增强装置(特别是尖端(8))，以使得当电压被施加于电极(2、3)时，场增强装置的区域中的电场的场强度大于工作空间(5)中的电场的平均场强度。本发明还涉及一种用于利用具有气密工作空间(5)的设备(1)使用工作空间(5)内部的并且被施加电场的工作气体来建立温度梯度的方法，气密工作空间(5)具有第一边界表面(6)和第二边界表面(7)。

本发明涉及一种用于建立温度梯度的设备，所述设备包括至少一个气密工作空间，所述至少一个气密工作空间具有连接到第一电极的第一边界表面和连接到第二电极的第二边界表面，其中当电压在工作空间中被施加于第一电极和第二电极之间时，电场可以在第一边界表面和第二边界表面之间被生成，并且其中第一边界表面和第二边界表面之间的距离小于5000nm。

另外，本发明涉及一种用于利用包括气密工作空间的设备借助于位于工作空间中的工作气体来建立温度梯度的方法，所述气密工作空间具有第一边界表面和第二边界表面，电场被施加于所述工作气体。

本发明还涉及一种用于传输电能的方法。

一开始命名的类型的用于建立温度梯度的设备和方法从现有技术已经变得为人所知。文档AT 512 577 A1具体地公开了用于建立温度梯度的方法以及用于该目的的设备，其中工作气体的分子或原子在工作空间中的阳极和阴极之间振荡，其中在与电场反向的移动中，分子在它们到达阳极之前冷却。热能因此被传送到阳极处的分子，随之分子在阴极的方向上被移动，其中它们经由电场吸收到达阴极的路径上的能量，以使得分子在一与阴极接触时就可以对阴极释放能量。

就该方法而言，只有非常少量的能量可以在阳极和阴极之间被传输已经证明是不利的。

这通过本发明来解决。本发明的目的是指定一开始命名的类型的设备，利用所述设备，更多能量可以被传输，或者更大的温度梯度可以被生成。

此外，一开始命名的类型的方法将被指定，利用所述方法，更多能量可以被传输，或者更大的温度梯度可以被生成。

另外，一种用于特别高效地传输电能的方法将被指定。

第一个目的使用一开始命名的类型的设备来达成，在所述设备中，第一边界表面包括至少一个场增强装置(特别是尖端)，以使得当电压被施加于电极时，场增强装置的区域中的电场的场强度大于工作空间中的电场的平均场强度。

在本发明的背景下，认识到如果不仅分子的自然分子运动被利用，而是位于工作空间中的气体的分子被离子化以使得电场中的离子化的分子被电场加速，则改进的能量传输、因此更大的温度梯度的建立可以被实现。工作气体的离子化从而在通常被实施为尖端的场增强装置处发生，在场增强装置处，场强度大于工作空间中的电场的平均场强度，场增强装置通常被实施为布置在包括边界表面的板之间的腔体。

为了建立温度梯度，在场增强装置处离子化的分子因此被作用于电场中的离子化的分子的力朝向第二边界表面加速，在所述第二边界表面处，分子释放能量，随之分子被第二边界表面反射。分子然后在第一边界表面的方向上移动，其中分子在与电场反向的移动期间损耗能量，并且在所述过程中冷却以使得它们可以吸收第一边界表面处的能量，其中第一边界表面冷却。分子随后被电场朝向第二边界表面加速，在第二边界表面处，它们对第二边界表面释放能量，其中第二边界表面被加热。在这些移动中的一个中，分子在统计学上重新进入场增强装置的区域，以使得分子的离子化被保持。