home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #19 / NN_1992_19.iso / spool / sci / physics / fusion / 2091 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-09-01  |  14.4 KB

  1. Path: sparky!uunet!portal!cup.portal.com!pls
  2. From: pls@cup.portal.com (Paul L Schauble)
  3. Newsgroups: sci.physics.fusion
  4. Subject: FASER theory
  5. Message-ID: <65103@cup.portal.com>
  6. Date: Tue,  1 Sep 92 21:43:38 PDT
  7. Organization: The Portal System (TM)
  8. Lines: 276
  9.  
  10. The author of this paper asked me to repost it to this group. He though it
  11. might have some interesting connections with the Ying theory. He welcomes
  12. comments.
  13.  
  14. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  15. ==========
  16. technology/long.messages #119, from david42, 14183 chars, Sun Jun  3 21:21:45 1
  17. 990
  18. ----------
  19. TITLE: Reposting of FASER Theory
  20.  
  21.  
  22.         Fusion Amplification by Stimulated Emission of Radiation
  23.  
  24.  
  25.             Copyright (C) June 4, 1989  by David H. Mitchellp
  26.  
  27.                             
  28.  
  29. Introduction:
  30.  
  31. The recent high level of interest in fusion (1,2) has generated more questions
  32. regarding the basic nature of the phenomenon than has been answered. Indeed,
  33. there appears to be no present theory to explain it. Recent breakthroughs
  34. in high temperature superconductors have again outstripped available theories.
  35. Could there be a relation between the wave/particle nature of matter that,
  36. when explored from the point of view of standing waves and electromagnetic
  37. theories, could explain aspects of fusion and superconducting experiments?
  38. It is the author's contention that the evolution of knowledge from standing
  39. waves that led to the MASER, and later LASER, theories may point the way to
  40. an understanding of recent breakthroughs and also indicate new areas of re-
  41. search.
  42.  
  43.  
  44.  
  45. Background:
  46.  
  47. There are several different areas that should be covered in order to fully
  48. explore the potential for finding a common explanation of newly discovered
  49. phenomenon.
  50.  
  51. First, let us explore some of the recent history in Amplification by Stim-
  52. ulated Emission of Radiation. The concept of standing waves and resonance in
  53. solid, liquid and gaseous matter has been explored for centuries. Resonant
  54. effects of tuning forks on various materials are used in beginning science
  55. experiments for children. In the field of electronics, basic formulas for
  56. transmission lines, waveguides, communications systems and analog systems
  57. in general are well known. (The recent conversion to digital forms has
  58. greatly reduced the general knowledge of this information - except to de-
  59. signers of high frequency hardware which requires designing around limit-
  60. ations imposed by wave properties.) The 1964 Nobel Prize for physics was
  61. shared by Townes, Basov and Prochorov for maser (Microwave Amplification
  62. by Stimulated Emission of Radiation) theory. Initially, masers operated
  63. intermittently and had to be pumped in order to raise the energy level of
  64. the electrons to provide a microwave emission. Bloembergen was able to use
  65. a three level system which provided the first continuous maser. Note that
  66. this is a method of achieving a resonance and standing wave phenomenon with
  67. microwaves. Next, T. Maiman constructed the classic ruby Laser, which has
  68. higher energy levels of emission. Higher energy levels mean that emission
  69. is in the visible portion of the spectrum. A. Javan proceeded to develop
  70. the Helium/Neon Laser. Notice that the effect can occur in either solids
  71. rich in electrons or in gases which also allow for richness of electrons.
  72. Chemical lasers followed and breakthroughs in Free-Electron Lasers (3) that
  73. use magnetic fields to allow electrons to directly impart energy to light
  74. waves. Again note that in all these devices, the basic electromagnetic
  75. concept that a moving electron creates an electromagnetic field that pro-
  76. pagates through space which can then move an electron is exploited. Also,
  77. note that a moving electromagnetic wave can also be expressed as a photon.
  78. In short, it is beneficial to be aware that the present understanding of
  79. the universe makes it necessary for the reader to keep in mind that at any
  80. time we may refer to particles as waves and vice versa. So, light may be
  81. units of photons or electromagnetic waves. Likewise, an electron, proton
  82. or neutron may be considered as a particle or a wave. By recognizing that
  83. a particle or wave is only an approximation of reality, we may open up new
  84. areas of thinking.
  85.  
  86. Second, fusion phenomenon appear to have been more abundant than previously
  87. thought (2). Aside from stellar processes and hydrogen bombs, new areas
  88. being explored include the work of Pons and Fleischman and Jones. Addition-
  89. ally, the author has evidence that "ball lightning" may indeed be a fusion
  90. phenomenon (4). Research by Tesla at his laboratory in Colorado show he
  91. observed ball lightning on several occasions (5) but he attributed it to
  92. hot air expansion which created a short lived plasma ball. The author has
  93. analyzed the apparent energy output and behavior and sees evidence that a
  94. standing wave or resonance may be occurring which enhances the fusion rate
  95. in the "ball". Lack of positive feedback and/or fusing material prevents
  96. long term stability and the ball lightning event collapses. Reported sight-
  97. ings where the ball has gone through solid barriers without collapsing in-
  98. dicates a fusion effect on an atomic scale. A plasma would either burn a
  99. hole or self-extinguish. Reported sightings where burn-holes are present
  100. could support either fusion or plasma. A likely explanation is that the
  101. speed of travel through a barrier would determine the amount of heat trans-
  102. fer from the fusing material. Hence, fusion could account for both reported
  103. sightings while a plasma ball could not. Indeed, it is clear that sightings
  104. would at first appear to a trained scientific observer as illusions, fab-
  105. rications or outright mystical aberrations. However, the explanation of
  106. ball lightning as a naturally occurring form of fusion explains the phen-
  107. omenon in a manner consistent with the apparently incredible observations.
  108. Also, the decrease in sightings of unusual phenomenon in general is us-
  109. ually attributed to better ability to rule out false claims. Hence, any
  110. item that appears to be reported less in recent years is assumed to be
  111. folklore and/or false claims. In the case of ball lightning, this may
  112. not be true. The migration of populations away from rural areas and the
  113. widespread use of nitrogen based fertilizers may have reduced the number
  114. of sightings possible. It is likely that methane is the fusing material
  115. in ball lightning or methane in which one or more hydrogen atoms are re-
  116. placed with deuterium. Current farming practices would prevent accum-
  117. ulation of methane pockets where observations would be likely to take
  118. place. It is interesting to note that experiments at Sandia Laboratories
  119. did produce what appears to be a ball lightning event. A single experiment
  120. that involved destruction of the test apparatus did produce a visible ball
  121. which left the field of vision at high speed. The author does not know the
  122. details of the experiment but did see a video tape of the resulting ball.
  123. In naturally occurring ball lightning, sightings are almost always before,
  124. during, or immediately after a lighting storm. In Tesla and Sandia exper-
  125. iments, large electro-static fields were created. It is important for the
  126. reader to know that large electro-static fields naturally occur in the
  127. atmosphere and during electrical storms theses fields intensify and then
  128. collapse with lightning as the result. All of these man-made and natural 
  129. events may create conditions where the electrical potential is strong
  130. enough to propel ions together with enough force to fuse. However, the num-
  131. ber of ions fusing is too small for any practical use.
  132.  
  133. Third, as demonstrated by Free-Electron Lasers and present fusion reactor
  134. design, powerful magnetic fields do exert very large and meaningful forces
  135. on the medium of interaction. The fact that Free-Electron Lasers exist and
  136. work shows that standing waves of high energy content can be achieved and
  137. controlled. The fact that high temperature containment structures where
  138. near breakeven fusion energy is occurring indicates that controlled fusion
  139. is possible.
  140.  
  141.  
  142.  
  143. Statement of Theory:
  144.  
  145. Fusion Amplification by Stimulated Emission of Radiation is a resonant or
  146. standing wave effect that may be created by electron injection into solids
  147. or magnetic or electromagnetic injection into gases. As the name implies,
  148. the purpose of a FASER device is to produce output energy greater than the
  149. input energy by creating a resonant area at the proper wavelength to allow
  150. for fusion of the desired material. The concept involves energy injection to
  151. create a condition where electric field potential is sufficient to create a
  152. fusion reaction. A properly tuned medium will then resonate, producing more
  153. fusion. In a metallic medium, low energy photons should be produced, in
  154. either the microwave or infra-red (heat) range; experimental evidence for
  155. this is the Pons/Fleischman experiment. Visible light would occur in an
  156. intermittent medium temperature plasma; evidence for this is the orange/
  157. yellow color of ball lightning. Very high energy would occur in a high
  158. temperature fusion explosion (gamma rays). In simple terms, the resonant
  159. effect known in lasers is the key to high energy output in fusion. FASER 
  160. theory is therefore the theory that meaningful fusion occurs when energy
  161. is pumped into a resonant medium for the materials to be fused. If the
  162. wavelengths of the resonant medium and the material to be fused are pro-
  163. perly balanced, then energy injection will create a resonant state that
  164. results in amplification of the fusion effect. This means that energy of
  165. any reasonable wavelength can be achieved using the proper resonant cavity,
  166. fusion material and method of pumping. A possible corollary to this is
  167. that superconductivity occurs when a resonant state exists due to a proper
  168. balance between resonant cavity, material and energy pumped in. This would
  169. explain why there are various limits to how much energy can be pumped into
  170. a high temperature superconductor before it loses its properties. Since
  171. superconductors can lose their properties in the presence of strong mag-
  172. netic fields, this would indicate a loss of resonance due to pumping im-
  173. balance. By doing calculations of an entire system using wave properties
  174. for all materials involved, it may be possible to predict optimum combin-
  175. ations for various fusion results. The basic concept in calculation and
  176. design is to treat all particles as waves of a specific wavelength of
  177. correct magnitude based on the particle's mass and energy components, then
  178. proceed to determine the resonant frequency of the entire system. A simple
  179. way to state the theory is that an entire system should be viewed as one
  180. massive particle having one wavelength. Proper pumping of energy into the
  181. system enhances resonance at the characteristic frequency of the system.
  182.  
  183.  
  184. Areas of Exploration:
  185.  
  186. Several areas of exploration present themselves. One is the construction
  187. of high intensity electro-static fields, modulated by microwaves, into
  188. which CD4 or CH4 gas may be injected to test for fusion effects. Also,
  189. injection of gases into properly tuned FEL lasers may yield positive
  190. results. Since there may be a relation between superconductor behavior
  191. and resonance, metallic fusion may be optimized by analysis of the system
  192. with the intent of optimizing resonance. Also, large solar flares are a
  193. major electro-magnetic effect. If FASER processes account for some fusion in
  194. the stellar environment, then observable effects should manifest them-
  195. selves in the form of areas of lesser and greater fusion due to resonant
  196. disruption during a flare. Is this a possible cause of sun spots?
  197.  
  198.  
  199.  
  200. Conclusion:
  201.  
  202. Fusion Amplification by Stimulated Emission of Radiation may be a unifying
  203. concept to help in the development of detailed theories of various aspects
  204. of fusion and possibly super-conductivity. Many observed phenomenon can be
  205. accounted for by analysis of entire systems not as groups of particles but
  206. as standing sets of waves. Optimization of fusion systems should be achieved
  207. by resonant analysis of the entire system: fusion cavity, fusion material
  208. and pumping method.
  209.  
  210.  
  211.  
  212. References:
  213.  
  214. 1. Pons and Fleischman. Electrochemically Induced Nuclear Fusion of
  215.    Deuterium. March 11, 1989
  216.  
  217. 2. Jones. Observation of Cold Fusion in Condensed Matter.
  218.    March 24, 1989
  219.  
  220. 3. Freund and Parker. Free-Electron Lasers.
  221.    Scientific American. April 1989
  222.  
  223. 4. Mitchell. Global Impact of Small Scale Thermonuclear Fusion Furnaces.
  224.    (Unpublished). June 8, 1986
  225.  
  226. 5. Tesla. Colorado Springs Notes 1899-1900. (pages 368-370)
  227.    Nolit. (Beograd, Yugoslavia). 1978
  228.  
  229.  
  230.  
  231. Appendice 1:
  232.  
  233.        Use of common formulas to compute the wavelength of a system.
  234.  
  235.    Practical considerations would dictate reducing the system to the small-
  236.    est working unit. In a metallic fusion system, it may be possible to
  237.    analyze only one lattice point with all its attendant particles and
  238.    pumping energies.
  239.  
  240.    E  = energy
  241.    Eo = rest energy of a particle
  242.    M  = mass
  243.    Mo = rest mass of a particle
  244.    c  = speed of light
  245.    Ep = total energy of a particle
  246.    Ek = kinetic energy of a particle
  247.    Ee = electropotential energy applied to a particle by pumping
  248.         using electric, magnetic or electromagnetic fields.
  249.    h  = Planck's constant (6.625 x 10E-34 Js)
  250.    W  = wavelength of particle
  251.    Ws = wavelength of system
  252.    f  = frequency
  253.    Es = energy of system
  254.  
  255.  
  256.    1. E = M x c^2  or  Eo = Mo x c^2 for rest energy equivalent of rest mass
  257.                                      of a particle
  258.  
  259.    2. W = 1 / f  relation of wavelength to frequency
  260.  
  261.    3. E = h x f  relation of frequency to energy (Normally used for photon
  262.                  energy. Used here for all particles)
  263.  
  264.    4. W = h / E  derived from 2 and 3 above.
  265.  
  266.    5. Ws= h / Es from theory.
  267.  
  268.    6. Ep=Eo+Ek+Ee  As the ion accelerates before fusion collision, Ee drops
  269.                    as Ek increases. In all cases Ek+Ee is constant. Since
  270.                    Ek is essentially zero, we can use Ee which is the energy
  271.                    applied by pumping. Therefore, Ep is the particle's energy
  272.                    plus the pumping energy, both of which should be relatively
  273.                    easy to determine.
  274.  
  275.    7. Es=summation of Ep  for all particles in chosen system.
  276.  
  277.    8. Or Es= summation of rest energies of all particles plus total pumping
  278.              energy. This allows Es to be computed in bulk.
  279.  
  280.    9. Once Es is obtained, then Ws is obtained using #5 above. From this
  281.       point, current formulas for standing waves, resonant cavities and
  282.       laser design may be used for optimal system design. It should be
  283.       possible to generate FASER output throughout most of the electro-
  284.       magnetic spectrum using Free-Electron laser techniques and at micro-
  285.       wave/infra-red frequencies in metallic solids.
  286.