JP2003012569A - メタン又はメタノール生成システム - Google Patents
メタン又はメタノール生成システムInfo
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
- C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
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- C07C29/1518—Multisteps one step being the formation of initial mixture of carbon oxides and hydrogen for synthesis
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 宇宙空間で太陽光の励起でレーザ光を発生さ
せ、そのレーザ光を損失せずに地上又は海上へ伝送して
高効率に光エネルギを得、水素を発生させる装置に対し
そのレーザ光を照射して高効率で工業的に安価な水素を
発生させてメタン又はメタノールを生成し得るメタン又
はメタノール生成システムを得る。 【解決手段】 太陽光の照射で光ロッドに放射光を励起
しレーザ光を発生するレーザ発生装置２０を宇宙空間に
設置し、そのレーザ光を地上又は海上の受光設備へ伝送
し、半導体電極を有し水素を発生させる水素発生手段１
０に半導体電極が吸収する波長で又は吸収し得る波長に
波長可変手段３０で変換又はシフトして照射して水素を
発生させ、この水素を用いてメタン又はメタノール生成
手段４０でメタン又はメタノールを生成するシステムで
ある。
せ、そのレーザ光を損失せずに地上又は海上へ伝送して
高効率に光エネルギを得、水素を発生させる装置に対し
そのレーザ光を照射して高効率で工業的に安価な水素を
発生させてメタン又はメタノールを生成し得るメタン又
はメタノール生成システムを得る。 【解決手段】 太陽光の照射で光ロッドに放射光を励起
しレーザ光を発生するレーザ発生装置２０を宇宙空間に
設置し、そのレーザ光を地上又は海上の受光設備へ伝送
し、半導体電極を有し水素を発生させる水素発生手段１
０に半導体電極が吸収する波長で又は吸収し得る波長に
波長可変手段３０で変換又はシフトして照射して水素を
発生させ、この水素を用いてメタン又はメタノール生成
手段４０でメタン又はメタノールを生成するシステムで
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽光励起によ
るレーザ光を照射して水を分解し、得られた水素からメ
タン又はメタノールを生成するメタン又はメタノール生
成システムに関する。
るレーザ光を照射して水を分解し、得られた水素からメ
タン又はメタノールを生成するメタン又はメタノール生
成システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】水素を工業的に発生させる方法として
は、水を電気分解して得る方法が最も一般的な方法であ
る。しかし、電気分解に使用される電力が化石エネルギ
を使用する限り環境への負担となり、従って完全にクリ
ーンなエネルギとして利用するには水素は化石エネルギ
を使用することなく、水から安価に効率よく、大量に作
り出す必要があり、このような観点から太陽エネルギを
用いて水を電気分解して水素を得る方法の重要性が今後
増大すると思われる。
は、水を電気分解して得る方法が最も一般的な方法であ
る。しかし、電気分解に使用される電力が化石エネルギ
を使用する限り環境への負担となり、従って完全にクリ
ーンなエネルギとして利用するには水素は化石エネルギ
を使用することなく、水から安価に効率よく、大量に作
り出す必要があり、このような観点から太陽エネルギを
用いて水を電気分解して水素を得る方法の重要性が今後
増大すると思われる。
【０００３】水素をエネルギとして利用する形態の例と
してメタンやメタノールがある。メタノールは水素を一
酸化炭素（ＣＯ）又は二酸化炭素（ＣＯ2 ）と合成して
得られるアルコール類の一種であり、水素を液状で大量
に貯蔵する手段の１つでもある。メタノールは、燃料電
池の燃料として利用でき、燃料電池は自動車のエンジン
を電動モータとした場合、その電力源として普及する可
能性が期待されており、メタノールを酸素、空気などの
酸化剤と共に連続的に供給して直接電気エネルギを取り
出すことができる。このような水素利用の形態を考慮す
ると、太陽エネルギを利用して水の分解により得た水素
をメタノールに変換し、これを燃料として貯蔵するとい
うシステムが必要となる可能性がある。又、メタンはガ
ス状で水素より液化が容易であり、天然ガスの代替とし
ての利用が可能である。
してメタンやメタノールがある。メタノールは水素を一
酸化炭素（ＣＯ）又は二酸化炭素（ＣＯ2 ）と合成して
得られるアルコール類の一種であり、水素を液状で大量
に貯蔵する手段の１つでもある。メタノールは、燃料電
池の燃料として利用でき、燃料電池は自動車のエンジン
を電動モータとした場合、その電力源として普及する可
能性が期待されており、メタノールを酸素、空気などの
酸化剤と共に連続的に供給して直接電気エネルギを取り
出すことができる。このような水素利用の形態を考慮す
ると、太陽エネルギを利用して水の分解により得た水素
をメタノールに変換し、これを燃料として貯蔵するとい
うシステムが必要となる可能性がある。又、メタンはガ
ス状で水素より液化が容易であり、天然ガスの代替とし
ての利用が可能である。
【０００４】太陽エネルギを利用して水素を発生させる
一般的な方法として太陽電池発電による電気エネルギで
水を電気分解する方法がある。他の方法として、酸化チ
タン（ＴｉＯ2 ）（正しくは酸化チタン（ＩＶ）又は二
酸化チタンという。以下略称する）などの半導体電極を
用いた光電気化学反応により水素を得る方法が本多・藤
嶋効果として知られている。この半導体電極を用いて水
素を発生させる原理的な方法では、酸化チタンの半導体
電極をアノードとし、白金（Ｐｔ）電極を対にして互い
に絶縁された２つのチャンバ内に水を入れてそれぞれ対
向配置し、半導体電極に透過窓を通して太陽光を照射す
ると酸素を発生する反応が起こり、白金電極では水素が
発生し、負荷を介して電力が得られる。
一般的な方法として太陽電池発電による電気エネルギで
水を電気分解する方法がある。他の方法として、酸化チ
タン（ＴｉＯ2 ）（正しくは酸化チタン（ＩＶ）又は二
酸化チタンという。以下略称する）などの半導体電極を
用いた光電気化学反応により水素を得る方法が本多・藤
嶋効果として知られている。この半導体電極を用いて水
素を発生させる原理的な方法では、酸化チタンの半導体
電極をアノードとし、白金（Ｐｔ）電極を対にして互い
に絶縁された２つのチャンバ内に水を入れてそれぞれ対
向配置し、半導体電極に透過窓を通して太陽光を照射す
ると酸素を発生する反応が起こり、白金電極では水素が
発生し、負荷を介して電力が得られる。
【０００５】半導体電極はＴｉＯ2 以外にも種々のもの
が研究されており、一例として特開平１１−２４６９８
５号公報では二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）、酸化タ
ンタル（ＴａＯ5 ）、酸化ニオブ（ＮｂＯ5 ）を提案し
ている。
が研究されており、一例として特開平１１−２４６９８
５号公報では二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）、酸化タ
ンタル（ＴａＯ5 ）、酸化ニオブ（ＮｂＯ5 ）を提案し
ている。
【０００６】一方、メタノール（ＣＨ3 ＯＨ）は、発電
排ガスなどから排出されるＣＯやＣＯ2 を別途工業的に
生成された水素と次の反応により高圧下で合成される。 ＣＯ＋２Ｈ2 → ＣＨ3 ＯＨ ＣＯ2 ＋３Ｈ2 → ＣＨ3 ＯＨ＋Ｈ2 Ｏ 又、メタンも、 ＣＯ＋３Ｈ2 → ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ ＣＯ2 ＋４Ｈ2 → ＣＨ4 ＋２Ｈ2 Ｏ という反応式に従って高圧下で同様にして得られる。
排ガスなどから排出されるＣＯやＣＯ2 を別途工業的に
生成された水素と次の反応により高圧下で合成される。 ＣＯ＋２Ｈ2 → ＣＨ3 ＯＨ ＣＯ2 ＋３Ｈ2 → ＣＨ3 ＯＨ＋Ｈ2 Ｏ 又、メタンも、 ＣＯ＋３Ｈ2 → ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ ＣＯ2 ＋４Ｈ2 → ＣＨ4 ＋２Ｈ2 Ｏ という反応式に従って高圧下で同様にして得られる。
【０００７】さらに、上記のようにして得られたメタノ
ールを合成ゼオライトＺＳＭ−５を触媒として４００℃
程度の高温下でガソリンに変換できることもよく知られ
ている。
ールを合成ゼオライトＺＳＭ−５を触媒として４００℃
程度の高温下でガソリンに変換できることもよく知られ
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、太陽電池の電
力で水素を発生させる方法は、太陽電池のエネルギの利
用効率が２０％程度と低く、かつ地上では日周差、天
候、季節の変動があり、太陽光パワーのピーク時の１０
％前後しか利用できない。又、太陽電池自体が高価であ
るため、コストが高く、大量生産には不向きである。酸
化チタンなどの半導体電極による水素発生方法では、利
用できる波長域が半導体電極の材料によって理論的に決
まっており、太陽光の光エネルギを全波長に亘って使用
することができない。従って、上記いずれの方法であれ
太陽光による水の分解のエネルギ変換効率は数％程度と
低く、現状では水素を工業的に生成する方法として利用
することはできない。従って、現在よりさらに安価に太
陽光のエネルギを用いて製造された水素を利用してメタ
ン又はメタノールを生成するということもできない。
力で水素を発生させる方法は、太陽電池のエネルギの利
用効率が２０％程度と低く、かつ地上では日周差、天
候、季節の変動があり、太陽光パワーのピーク時の１０
％前後しか利用できない。又、太陽電池自体が高価であ
るため、コストが高く、大量生産には不向きである。酸
化チタンなどの半導体電極による水素発生方法では、利
用できる波長域が半導体電極の材料によって理論的に決
まっており、太陽光の光エネルギを全波長に亘って使用
することができない。従って、上記いずれの方法であれ
太陽光による水の分解のエネルギ変換効率は数％程度と
低く、現状では水素を工業的に生成する方法として利用
することはできない。従って、現在よりさらに安価に太
陽光のエネルギを用いて製造された水素を利用してメタ
ン又はメタノールを生成するということもできない。
【０００９】又、メタン及びメタノールは、一般的な生
成方法の１つとしてメタンハイドレートからも生成が可
能であるが、生成過程でＣＯ2 を発生させるため、大気
中の炭酸ガスを増加させてしまうこととなり、このよう
な従来の生成方法では結局化石燃料を用いるのと同じこ
ととなるという問題もある。しかし、太陽光の光エネル
ギを宇宙においてレーザ光に変換して利用する方法を確
立すればエネルギ変換効率が大幅に向上することがで
き、工業的な利用が可能となることが期待される。
成方法の１つとしてメタンハイドレートからも生成が可
能であるが、生成過程でＣＯ2 を発生させるため、大気
中の炭酸ガスを増加させてしまうこととなり、このよう
な従来の生成方法では結局化石燃料を用いるのと同じこ
ととなるという問題もある。しかし、太陽光の光エネル
ギを宇宙においてレーザ光に変換して利用する方法を確
立すればエネルギ変換効率が大幅に向上することがで
き、工業的な利用が可能となることが期待される。
【００１０】この発明は、上記の問題に留意して、宇宙
空間で太陽光により生起させたレーザ光を地上へ伝送
し、半導体電極を用いて水素を発生する装置に対し光の
吸収、照射手段を改良することにより太陽光のエネルギ
を十分活用して安価に水素を発生させ、その水素を用い
てメタン又はメタノールを生成し得るようにしたメタン
又はメタノール生成システムを提供することを課題とす
る。
空間で太陽光により生起させたレーザ光を地上へ伝送
し、半導体電極を用いて水素を発生する装置に対し光の
吸収、照射手段を改良することにより太陽光のエネルギ
を十分活用して安価に水素を発生させ、その水素を用い
てメタン又はメタノールを生成し得るようにしたメタン
又はメタノール生成システムを提供することを課題とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決する手段として、地球外周の宇宙空間に設置され
太陽光を受光してレーザ光を発生させる太陽光励起レー
ザ発生装置と、発生したレーザ光は地上又は海上の所定
位置へ伝送され、このレーザ光を受光して半導体電極を
照射し、水を分解して負電極で水素を発生させる水素発
生手段と、発生した水素を一酸化炭素又は二酸化炭素と
高圧下で合成しメタン又はメタノールを生成するメタン
又はメタノール生成手段とを組合わせ、レーザ発生装置
は太陽光を集光して光ロッド材を照射し、レーザ活性物
質の作用で光ロッド材から放射光を生起させ、この放射
光を増幅、発振させるように構成され、上記水素発生手
段の半導体電極がレーザ発生装置で発生した波長のレー
ザ光を吸収する特性を有する材料を用いて構成されて成
るメタン又はメタノール生成システムとしたのである。
を解決する手段として、地球外周の宇宙空間に設置され
太陽光を受光してレーザ光を発生させる太陽光励起レー
ザ発生装置と、発生したレーザ光は地上又は海上の所定
位置へ伝送され、このレーザ光を受光して半導体電極を
照射し、水を分解して負電極で水素を発生させる水素発
生手段と、発生した水素を一酸化炭素又は二酸化炭素と
高圧下で合成しメタン又はメタノールを生成するメタン
又はメタノール生成手段とを組合わせ、レーザ発生装置
は太陽光を集光して光ロッド材を照射し、レーザ活性物
質の作用で光ロッド材から放射光を生起させ、この放射
光を増幅、発振させるように構成され、上記水素発生手
段の半導体電極がレーザ発生装置で発生した波長のレー
ザ光を吸収する特性を有する材料を用いて構成されて成
るメタン又はメタノール生成システムとしたのである。
【００１２】上記の課題を解決するもう１つの手段とし
て、地球外周の宇宙空間に設置され太陽光を受光してレ
ーザ光を発生させる太陽光励起レーザ発生装置と、発生
したレーザ光は地上又は海上の所定位置へ伝送され、こ
のレーザ光を受光して半導体電極を照射し、水を分解し
て負電極で水素を発生させる水素発生手段と、発生した
水素を一酸化炭素又は二酸化炭素と高圧下で合成しメタ
ン又はメタノールを生成するメタン又はメタノール生成
手段とを組合わせ、レーザ発生装置は太陽光を集光して
光ロッド材を照射し、レーザ活性物質の作用で光ロッド
材から放射光を生起させ、この放射光を増幅、発振させ
るように構成され、レーザ光を半導体電極に照射するた
めにレーザ光を伝送する伝送経路に、そのレーザ光の波
長を変換又はシフトする波長可変手段を設け、半導体電
極が上記変換又はシフトされた波長のレーザ光を吸収す
る特性の材料を用いて構成して成るメタン又はメタノー
ル生成システムとすることもできる。
て、地球外周の宇宙空間に設置され太陽光を受光してレ
ーザ光を発生させる太陽光励起レーザ発生装置と、発生
したレーザ光は地上又は海上の所定位置へ伝送され、こ
のレーザ光を受光して半導体電極を照射し、水を分解し
て負電極で水素を発生させる水素発生手段と、発生した
水素を一酸化炭素又は二酸化炭素と高圧下で合成しメタ
ン又はメタノールを生成するメタン又はメタノール生成
手段とを組合わせ、レーザ発生装置は太陽光を集光して
光ロッド材を照射し、レーザ活性物質の作用で光ロッド
材から放射光を生起させ、この放射光を増幅、発振させ
るように構成され、レーザ光を半導体電極に照射するた
めにレーザ光を伝送する伝送経路に、そのレーザ光の波
長を変換又はシフトする波長可変手段を設け、半導体電
極が上記変換又はシフトされた波長のレーザ光を吸収す
る特性の材料を用いて構成して成るメタン又はメタノー
ル生成システムとすることもできる。
【００１３】上記構成の２つの発明のいずれのシステム
も、太陽光の光エネルギを最大限に吸収し、そのエネル
ギで水素を発生させ、発生した水素を用いてメタン又は
メタノールを生成することができる。太陽光の光エネル
ギを最大限に高効率に吸収するため、レーザ発生装置は
地球外周の宇宙空間に静止若しくは周回させる。発生し
たレーザ光は、宇宙空間から中継装置（反射ミラー、光
増幅器）を経て地上又は海上の受光設備（反射ミラー、
集光レンズ等を含む）で受光され、その後水素発生手段
へ導かれてその半導体電極を照射する。
も、太陽光の光エネルギを最大限に吸収し、そのエネル
ギで水素を発生させ、発生した水素を用いてメタン又は
メタノールを生成することができる。太陽光の光エネル
ギを最大限に高効率に吸収するため、レーザ発生装置は
地球外周の宇宙空間に静止若しくは周回させる。発生し
たレーザ光は、宇宙空間から中継装置（反射ミラー、光
増幅器）を経て地上又は海上の受光設備（反射ミラー、
集光レンズ等を含む）で受光され、その後水素発生手段
へ導かれてその半導体電極を照射する。
【００１４】レーザ発生装置の形式として、構造が簡易
で重量が軽く、発生するレーザ光の波長を所望の範囲で
選択し、設定するのが容易な固体レーザを用いるとよ
い。この固体レーザは、太陽光を高密度に集光する集光
レンズと、その後方にレーザ活性物質を添加した細長い
複数本の光ロッド材を互いに平行に集合して設け、各ロ
ッド材の両端には反射ミラーで形成した光共振器を設
け、光ロッド材の集合体の周りを光反射材で囲み、集光
レンズで集光した太陽光をそれぞれのロッド材に照射し
又は光反射材で反射させて各ロッド材に吸収させ、レー
ザ活性物質の作用でロッド材中に放射光を生起させ、光
共振器で放射光を増幅、発振させてレーザ光を出力する
ように構成したものとすることができる。
で重量が軽く、発生するレーザ光の波長を所望の範囲で
選択し、設定するのが容易な固体レーザを用いるとよ
い。この固体レーザは、太陽光を高密度に集光する集光
レンズと、その後方にレーザ活性物質を添加した細長い
複数本の光ロッド材を互いに平行に集合して設け、各ロ
ッド材の両端には反射ミラーで形成した光共振器を設
け、光ロッド材の集合体の周りを光反射材で囲み、集光
レンズで集光した太陽光をそれぞれのロッド材に照射し
又は光反射材で反射させて各ロッド材に吸収させ、レー
ザ活性物質の作用でロッド材中に放射光を生起させ、光
共振器で放射光を増幅、発振させてレーザ光を出力する
ように構成したものとすることができる。
【００１５】このような固体レーザでは光ロッドにレー
ザ活性物質を種々添加することにより、太陽光の広い波
長範囲で光エネルギを吸収し、効率よくレーザ光を発振
できる。この固体レーザの光ロッド材とレーザ活性物質
を設定する場合、発振したレーザ光が大気による散乱
（レイリー散乱）の影響で減少せずに宇宙空間から地上
又は海上の受光設備まで効率よく伝送できる波長のレー
ザ光を発振する材料材質を選択する必要がある。
ザ活性物質を種々添加することにより、太陽光の広い波
長範囲で光エネルギを吸収し、効率よくレーザ光を発振
できる。この固体レーザの光ロッド材とレーザ活性物質
を設定する場合、発振したレーザ光が大気による散乱
（レイリー散乱）の影響で減少せずに宇宙空間から地上
又は海上の受光設備まで効率よく伝送できる波長のレー
ザ光を発振する材料材質を選択する必要がある。
【００１６】このような伝送効率のよいレーザ光の波長
としては１μｍ程度が最も適合するが、短波長側での限
界は約８００ｎｍ程度である。このような条件に適合す
るレーザとして、例えばＮｄ−ＹＡＧレーザは発振波長
が１．０６μｍ、チタンサファイアレーザでは７８０ｎ
ｍであり、これら２つのレーザは地上へレーザ光を伝送
する固体レーザとして適合する（チタンサファイアレー
ザは限界域であるが）。
としては１μｍ程度が最も適合するが、短波長側での限
界は約８００ｎｍ程度である。このような条件に適合す
るレーザとして、例えばＮｄ−ＹＡＧレーザは発振波長
が１．０６μｍ、チタンサファイアレーザでは７８０ｎ
ｍであり、これら２つのレーザは地上へレーザ光を伝送
する固体レーザとして適合する（チタンサファイアレー
ザは限界域であるが）。
【００１７】なお、上記Ｎｄ−ＹＡＧレーザやチタンサ
ファイアレーザの場合、少なくともＮｄ（ネオジウム）
やＴｉ（チタン）のようなレーザ活性物質がそれぞれ含
まれており、その太陽光の吸収波長は例えばチタンサフ
ァイアレーザでは５００ｎｍ付近でピークを有するが、
このような添加物質として、例えばＣｅ（セレン）やＣ
ｒ（クロム）のような活性物質をさらに添加すると、そ
れぞれの活性物質特有の異なる吸収波長で太陽光の光エ
ネルギを吸収するため、太陽光をより広い波長域に亘っ
て吸収し、発振効率が増大する。
ファイアレーザの場合、少なくともＮｄ（ネオジウム）
やＴｉ（チタン）のようなレーザ活性物質がそれぞれ含
まれており、その太陽光の吸収波長は例えばチタンサフ
ァイアレーザでは５００ｎｍ付近でピークを有するが、
このような添加物質として、例えばＣｅ（セレン）やＣ
ｒ（クロム）のような活性物質をさらに添加すると、そ
れぞれの活性物質特有の異なる吸収波長で太陽光の光エ
ネルギを吸収するため、太陽光をより広い波長域に亘っ
て吸収し、発振効率が増大する。
【００１８】以上のような条件下で設定された材料、材
質の固体レーザから宇宙空間を通り効率よく受光設備で
受光されたレーザ光は水素発生手段の半導体電極に照射
されて水素を発生する。この水素発生手段は、互いに隔
膜で絶縁され水を収容した２つの電解質溶液のチャンバ
内に半導体電極と負電極の一対をそれぞれ配設し、両電
極を負荷を介して接続して電気回路を構成したものを利
用する。半導体電極が配設されたチャンバの透過窓から
上記レーザ光を照射して電気エネルギを発生させて水を
分解し、負電極では電気エネルギの発生で水を分解し水
素を発生させる。
質の固体レーザから宇宙空間を通り効率よく受光設備で
受光されたレーザ光は水素発生手段の半導体電極に照射
されて水素を発生する。この水素発生手段は、互いに隔
膜で絶縁され水を収容した２つの電解質溶液のチャンバ
内に半導体電極と負電極の一対をそれぞれ配設し、両電
極を負荷を介して接続して電気回路を構成したものを利
用する。半導体電極が配設されたチャンバの透過窓から
上記レーザ光を照射して電気エネルギを発生させて水を
分解し、負電極では電気エネルギの発生で水を分解し水
素を発生させる。
【００１９】このような機能を半導体電極が有するため
には、伝送されたレーザ光を半導体電極が吸収し得る材
質を選定した電極とするか、あるいは半導体電極に用い
られている材質で吸収し得る波長に変換又はシフトした
レーザ光を照射するかのいずれかによりレーザ光の波長
を半導体電極の吸収波長に適合させる必要がある。例え
ば固体レーザとしてＮｄ−ＹＡＧレーザを用いた場合、
発振波長は１．０６μｍであり、半導体電極としてＰ型
インジウムリン（Ｐ−ＩｎＰ）（Ｒｈ、Ｐｔ等の表面被
覆を施したもの）を組合わせたとすると、その吸収波長
は１μｍ付近の光であるから、宇宙空間から伝送される
レーザ光をそのまま直接照射できる。
には、伝送されたレーザ光を半導体電極が吸収し得る材
質を選定した電極とするか、あるいは半導体電極に用い
られている材質で吸収し得る波長に変換又はシフトした
レーザ光を照射するかのいずれかによりレーザ光の波長
を半導体電極の吸収波長に適合させる必要がある。例え
ば固体レーザとしてＮｄ−ＹＡＧレーザを用いた場合、
発振波長は１．０６μｍであり、半導体電極としてＰ型
インジウムリン（Ｐ−ＩｎＰ）（Ｒｈ、Ｐｔ等の表面被
覆を施したもの）を組合わせたとすると、その吸収波長
は１μｍ付近の光であるから、宇宙空間から伝送される
レーザ光をそのまま直接照射できる。
【００２０】又、固体レーザとしてチタンサファイアレ
ーザを用い、半導体電極として酸化チタン（ＴｉＯ2 ）
（正しくは酸化チタン（ＩＶ）又は二酸化チタンと称す
る。以下略称する）を組合わせる場合、チタンサファイ
アレーザの発生波長は７８０ｎｍであるから、第２の発
明のように、伝送経路の波長可変手段により受光設備で
受光した上記波長のレーザ光を２倍高調波（３９０ｎ
ｍ）に変換して半導体電極を照射することとなる。酸化
チタンの半導体電極は、４００ｎｍ以上の短波長のレー
ザ光（紫外光）をよく吸収するから、上記伝送波長のレ
ーザ光であっても波長の変換により両者の組合わせを適
合させることができる。なお、この場合の波長可変手段
は波長変換手段であり、例えばＫＤＰ結晶のような材料
を用い、光を透過する際に２倍高調波に変換する部材で
ある。
ーザを用い、半導体電極として酸化チタン（ＴｉＯ2 ）
（正しくは酸化チタン（ＩＶ）又は二酸化チタンと称す
る。以下略称する）を組合わせる場合、チタンサファイ
アレーザの発生波長は７８０ｎｍであるから、第２の発
明のように、伝送経路の波長可変手段により受光設備で
受光した上記波長のレーザ光を２倍高調波（３９０ｎ
ｍ）に変換して半導体電極を照射することとなる。酸化
チタンの半導体電極は、４００ｎｍ以上の短波長のレー
ザ光（紫外光）をよく吸収するから、上記伝送波長のレ
ーザ光であっても波長の変換により両者の組合わせを適
合させることができる。なお、この場合の波長可変手段
は波長変換手段であり、例えばＫＤＰ結晶のような材料
を用い、光を透過する際に２倍高調波に変換する部材で
ある。
【００２１】さらに、例えば発振波長１．２μｍのＹｂ
固体レーザと半導体電極としてＰ型インジウムリンを組
合わせる場合、伝送するレーザ光は発振波長のままとす
るが、受光設備で受光したレーザ光は波長可変手段によ
り半導体電極の吸収波長１．０μｍにシフトすることと
なる。波長可変手段は、光ファイバを用いた誘導ラマン
散乱により元の波長を異なる波長（１μｍ）にシフトす
る部材が用いられる。
固体レーザと半導体電極としてＰ型インジウムリンを組
合わせる場合、伝送するレーザ光は発振波長のままとす
るが、受光設備で受光したレーザ光は波長可変手段によ
り半導体電極の吸収波長１．０μｍにシフトすることと
なる。波長可変手段は、光ファイバを用いた誘導ラマン
散乱により元の波長を異なる波長（１μｍ）にシフトす
る部材が用いられる。
【００２２】以上のようなレーザ発生装置と水素発生手
段を組合わせた所定波長のレーザ光を照射すると、水素
発生手段の半導体電極内で光エネルギにより電子は禁制
帯を越えて励起され、この電子の移動により半導体電極
に接する水が分解され酸素が発生すると共に負電極との
間に電気エネルギが発生して負荷を介して流れ、負電極
側では水が分解されて水素が発生する。発生した水素
は、次のメタン又はメタノール生成手段へ送り込まれ
る。
段を組合わせた所定波長のレーザ光を照射すると、水素
発生手段の半導体電極内で光エネルギにより電子は禁制
帯を越えて励起され、この電子の移動により半導体電極
に接する水が分解され酸素が発生すると共に負電極との
間に電気エネルギが発生して負荷を介して流れ、負電極
側では水が分解されて水素が発生する。発生した水素
は、次のメタン又はメタノール生成手段へ送り込まれ
る。
【００２３】メタン又はメタノール生成手段は、水素発
生手段の水素排気管に接続され、かつ別途設けられる一
酸化炭素（ＣＯ）又は二酸化炭素（ＣＯ2 ）の供給手段
が接続されている。水素の排気管には、高圧化手段（コ
ンプレッサ）が設けられ、ＣＯ、又はＣＯ2 の供給手段
からの接続経路にも高圧化手段が設けられ、それぞれの
高圧化手段で高圧化した水素とＣＯ又はＣＯ2 のガスを
高圧容器内で反応させて合成し、メタン（ＣＨ4 ）又は
メタノール（ＣＨ3 ＯＨ）が生成される。
生手段の水素排気管に接続され、かつ別途設けられる一
酸化炭素（ＣＯ）又は二酸化炭素（ＣＯ2 ）の供給手段
が接続されている。水素の排気管には、高圧化手段（コ
ンプレッサ）が設けられ、ＣＯ、又はＣＯ2 の供給手段
からの接続経路にも高圧化手段が設けられ、それぞれの
高圧化手段で高圧化した水素とＣＯ又はＣＯ2 のガスを
高圧容器内で反応させて合成し、メタン（ＣＨ4 ）又は
メタノール（ＣＨ3 ＯＨ）が生成される。
【００２４】メタン及びメタノールは、前述したよう
に、メタンハイドレートからも生成可能であり、その方
法では生成過程でＣＯ2 を発生させるが、上記この発明
の生成システムでは、既にある炭酸ガスを用いるので単
にサイクル的に燃料として炭酸ガスを用いるだけである
から、大気中に炭酸ガスが増加するということは全く生
じない。
に、メタンハイドレートからも生成可能であり、その方
法では生成過程でＣＯ2 を発生させるが、上記この発明
の生成システムでは、既にある炭酸ガスを用いるので単
にサイクル的に燃料として炭酸ガスを用いるだけである
から、大気中に炭酸ガスが増加するということは全く生
じない。
【００２５】
【実施の形態】以下、この発明の実施の形態について図
面を参照して説明する。図１は実施形態のメタン又はメ
タノール生成システムの全体概略系統図である。１０は
水素発生ユニット、２０はレーザ発生装置、３０はレー
ザ光の波長可変手段、４０はメタン又はメタノール生成
手段である。水素発生ユニット１０は、太陽光を照射し
て水素、酸素を発生させる公知の原理的な構成のものを
示しており、この実施形態では特定波長のレーザ光を照
射する点が異なる。又、波長可変手段３０はレーザ発生
装置２０のレーザ光の波長と水素発生ユニット１０の半
導体電極の組合わせによっては設ける場合と設けない場
合とがある。
面を参照して説明する。図１は実施形態のメタン又はメ
タノール生成システムの全体概略系統図である。１０は
水素発生ユニット、２０はレーザ発生装置、３０はレー
ザ光の波長可変手段、４０はメタン又はメタノール生成
手段である。水素発生ユニット１０は、太陽光を照射し
て水素、酸素を発生させる公知の原理的な構成のものを
示しており、この実施形態では特定波長のレーザ光を照
射する点が異なる。又、波長可変手段３０はレーザ発生
装置２０のレーザ光の波長と水素発生ユニット１０の半
導体電極の組合わせによっては設ける場合と設けない場
合とがある。
【００２６】上記発生ユニット１０は、電解質溶液とし
てそれぞれ水を収容した２つのチャンバ１１ａ、１１ｂ
間を絶縁材１２で仕切り、各チャンバ１１ａ、１１ｂ内
に半導体電極（Ｐ型インジウムリン、Ｐ−ＩｎＰ）１
３、白金電極（Ｐｔ）１４を設け、両電極間を負荷
（ｒ）を介して接続して成る。各チャンバ１１ａ、１１
ｂは所定の金属材のケーシングで形成され、各チャンバ
１１ａ、１１ｂの上端は蓋板で閉じられ、その蓋板を挿
通して排出管１５、１６が設けられている。排出管１
５、１６はそれぞれ発生した酸素、水素のガスを排気す
る。チャンバ１１ａの片端には光の透過窓１７が設けら
れ、この透過窓１７を透過した光が半導体電極１３に全
て到達して吸収されるように光が入射される。このとき
接続線１８で生じた電力は再度水を分解するのに使用す
ることもできる。
てそれぞれ水を収容した２つのチャンバ１１ａ、１１ｂ
間を絶縁材１２で仕切り、各チャンバ１１ａ、１１ｂ内
に半導体電極（Ｐ型インジウムリン、Ｐ−ＩｎＰ）１
３、白金電極（Ｐｔ）１４を設け、両電極間を負荷
（ｒ）を介して接続して成る。各チャンバ１１ａ、１１
ｂは所定の金属材のケーシングで形成され、各チャンバ
１１ａ、１１ｂの上端は蓋板で閉じられ、その蓋板を挿
通して排出管１５、１６が設けられている。排出管１
５、１６はそれぞれ発生した酸素、水素のガスを排気す
る。チャンバ１１ａの片端には光の透過窓１７が設けら
れ、この透過窓１７を透過した光が半導体電極１３に全
て到達して吸収されるように光が入射される。このとき
接続線１８で生じた電力は再度水を分解するのに使用す
ることもできる。
【００２７】図２はレーザ発生装置の全体概略図を示
す。図３、図４は部分拡大図、部分断面図である。図示
の太陽光励起固体レーザ発生装置Ａ1 は、図５に示すよ
うに、地球外周の宇宙空間に静止する人工衛星ＯＢ内に
設置して地球上の特定位置にレーザ光を伝送するのに用
いられる。この太陽光励起固体レーザ発生装置Ａ1 は、
集光手段として太陽光を集光するフレネルレンズ２１
と、その下方に設けたレーザ発生部２２とを備え、発生
したレーザ光はホログラフィックレンズ２３を介して平
行に出射するように調整され、反射ミラー２４、集光ミ
ラー２５を経由して地球上へ伝送される。ホログラフィ
ックレンズ２３は必ずしも設ける必要はない。
す。図３、図４は部分拡大図、部分断面図である。図示
の太陽光励起固体レーザ発生装置Ａ1 は、図５に示すよ
うに、地球外周の宇宙空間に静止する人工衛星ＯＢ内に
設置して地球上の特定位置にレーザ光を伝送するのに用
いられる。この太陽光励起固体レーザ発生装置Ａ1 は、
集光手段として太陽光を集光するフレネルレンズ２１
と、その下方に設けたレーザ発生部２２とを備え、発生
したレーザ光はホログラフィックレンズ２３を介して平
行に出射するように調整され、反射ミラー２４、集光ミ
ラー２５を経由して地球上へ伝送される。ホログラフィ
ックレンズ２３は必ずしも設ける必要はない。
【００２８】フレネルレンズ２１は、図示の例では太陽
光の入射面が略長方形で、その長手幅方向に亘って太陽
光の入射方向を中央の所定面積内に集光するように偏光
させる部材であり、図４の（ａ）図に示すように、その
偏光方向に対応する凹凸面が出射面側に形成されてい
る。このフレネルレンズ２１は、詳細は図示省略した適
宜支持部材２１ｓでレーザ発生部２２に対し取り付けら
れて支持されている。このフレネルレンズ２１の厚さは
０．１ｍｍでも光の収束は可能であり、図示の例でも
０．１ｍｍ厚さとすると３０ＭＷの太陽パワー集光の場
合その重量は約２．５トンである。なお、フレネルレン
ズ２１の形状は図示以外にも様々な形状が考えられ、例
えば円形、正方形等としてもよい。
光の入射面が略長方形で、その長手幅方向に亘って太陽
光の入射方向を中央の所定面積内に集光するように偏光
させる部材であり、図４の（ａ）図に示すように、その
偏光方向に対応する凹凸面が出射面側に形成されてい
る。このフレネルレンズ２１は、詳細は図示省略した適
宜支持部材２１ｓでレーザ発生部２２に対し取り付けら
れて支持されている。このフレネルレンズ２１の厚さは
０．１ｍｍでも光の収束は可能であり、図示の例でも
０．１ｍｍ厚さとすると３０ＭＷの太陽パワー集光の場
合その重量は約２．５トンである。なお、フレネルレン
ズ２１の形状は図示以外にも様々な形状が考えられ、例
えば円形、正方形等としてもよい。
【００２９】レーザ発生部２２は、レーザ活性物質を添
加した細長い透明の光ロッド２２ａの複数本を互いに平
行に所定の間隔に集合配置し、各光ロッド２２ａの両端
には反射コーティングを施して反射ミラー２２ｂ、２２
ｃを形成し、上記光ロッド２２ａの集合体をクラッド部
２２ｄ内に埋め込んで構成されている。
加した細長い透明の光ロッド２２ａの複数本を互いに平
行に所定の間隔に集合配置し、各光ロッド２２ａの両端
には反射コーティングを施して反射ミラー２２ｂ、２２
ｃを形成し、上記光ロッド２２ａの集合体をクラッド部
２２ｄ内に埋め込んで構成されている。
【００３０】細長い透明の光ロッド２２ａは、数ｍｍ径
程度であり、図示の例では１ｍｍ径である。材料はガラ
ス又は結晶が用いられ、ガラスではフオスフェイト系、
シリケイト系等の材料や結晶としてはＧＳＧＧ、ＹＬ
Ｆ、ＹＡＧ等が選択される。光ロッド２２ａに添加され
るドーパントとして例えばＮｄ、Ｃｒ、Ｙｂ等を選択す
る。一例として、ＧＳＧＧ中にＮｄ、Ｃｒをそれぞれ添
加した場合、及びＮｄとＣｒの両方を添加した場合の波
長一吸収特性を図７の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）にそれぞ
れ示す。（ｃ）図からＮｄとＣｒを添加すると広範囲の
波長について吸収特性の良い材料となることが分かる。
程度であり、図示の例では１ｍｍ径である。材料はガラ
ス又は結晶が用いられ、ガラスではフオスフェイト系、
シリケイト系等の材料や結晶としてはＧＳＧＧ、ＹＬ
Ｆ、ＹＡＧ等が選択される。光ロッド２２ａに添加され
るドーパントとして例えばＮｄ、Ｃｒ、Ｙｂ等を選択す
る。一例として、ＧＳＧＧ中にＮｄ、Ｃｒをそれぞれ添
加した場合、及びＮｄとＣｒの両方を添加した場合の波
長一吸収特性を図７の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）にそれぞ
れ示す。（ｃ）図からＮｄとＣｒを添加すると広範囲の
波長について吸収特性の良い材料となることが分かる。
【００３１】上記光ロッド２２ａは、クラッド部２２ｄ
の長さに対応する長さとされ、複数本の光ロッド２２ａ
をクラッド部２２ｄ内に約１０5 〜１０6 本埋設し得る
ように互いに所定の間隔に隣接して設けられる。クラッ
ド部２２ｄに対する体積占有率は１％程度以下である。
このような光ロッド２２ａの両端の反射ミラー２２ｂ、
２２ｃは、前者が反射率１００％に近い誘電体多層膜の
高反射コーティング、後者が反射率８０％（透過率２０
％）程度の反射コーティングが施されて光共振器を構成
している。
の長さに対応する長さとされ、複数本の光ロッド２２ａ
をクラッド部２２ｄ内に約１０5 〜１０6 本埋設し得る
ように互いに所定の間隔に隣接して設けられる。クラッ
ド部２２ｄに対する体積占有率は１％程度以下である。
このような光ロッド２２ａの両端の反射ミラー２２ｂ、
２２ｃは、前者が反射率１００％に近い誘電体多層膜の
高反射コーティング、後者が反射率８０％（透過率２０
％）程度の反射コーティングが施されて光共振器を構成
している。
【００３２】クラッド部２２ｄは、図示の例では厚さ１
０ｃｍ×幅１０ｍ×長さ約２０ｍ程度の矩形状の板から
成り、材料は希土類元素、例えばＮｄ、Ｙｔ、Ｇａ等の
いずれか又はそのいくつかをドープしたプラスティック
材（比重はほぼ１程度）が用いられる。実際のクラッド
部２２ｄは、幅方向に１ｍ程度のセグメントに分割した
ものを互いに近接して組み立てて形成する。組立は地上
で、あるいは宇宙空間で行なう。
０ｃｍ×幅１０ｍ×長さ約２０ｍ程度の矩形状の板から
成り、材料は希土類元素、例えばＮｄ、Ｙｔ、Ｇａ等の
いずれか又はそのいくつかをドープしたプラスティック
材（比重はほぼ１程度）が用いられる。実際のクラッド
部２２ｄは、幅方向に１ｍ程度のセグメントに分割した
ものを互いに近接して組み立てて形成する。組立は地上
で、あるいは宇宙空間で行なう。
【００３３】ホログラフィックレンズ２３は、光の平行
度を整えるためのもので一種の偏光手段であって、レー
ザ光は直進性が強いため拡がり角度が小さいから設置距
離位置によっては必ずしも備えなくてもよい。反射ミラ
ー２４は平板ミラーであり、直進するレーザ光を集光ミ
ラー２５へ平行に反射する。反射ミラー２４、集光ミラ
ー２５の反射面には発生したレーザ光の波長（１μｍ）
に適合する最も反射率の高い反射膜が塗布されている。
度を整えるためのもので一種の偏光手段であって、レー
ザ光は直進性が強いため拡がり角度が小さいから設置距
離位置によっては必ずしも備えなくてもよい。反射ミラ
ー２４は平板ミラーであり、直進するレーザ光を集光ミ
ラー２５へ平行に反射する。反射ミラー２４、集光ミラ
ー２５の反射面には発生したレーザ光の波長（１μｍ）
に適合する最も反射率の高い反射膜が塗布されている。
【００３４】集光ミラー２５で集光されたレーザ光は、
地上へ向けて人工衛星ＯＢから発射され、その途中で、
図７に示す伝送ミラー２６に中継されてさらに海上のメ
ガフロート２７に設けられた受光設備の受光手段により
受光される。伝送ミラー２６の直径は図示の例では２０
ｍ径である。伝送ミラー２６は波面の補正も行なう。受
光手段は、主として反射ミラーと集光レンズから成り、
受光したレーザ光を後述する水素発生手段へ伝送する。
地上へ向けて人工衛星ＯＢから発射され、その途中で、
図７に示す伝送ミラー２６に中継されてさらに海上のメ
ガフロート２７に設けられた受光設備の受光手段により
受光される。伝送ミラー２６の直径は図示の例では２０
ｍ径である。伝送ミラー２６は波面の補正も行なう。受
光手段は、主として反射ミラーと集光レンズから成り、
受光したレーザ光を後述する水素発生手段へ伝送する。
【００３５】メガフロート２７は海上に固定されている
が、大型空母の代替として考えられている移動可能な台
船である場合もある。これに設置される受光手段は径１
００ｍ程度の受光範囲に設けられるもので、大気のゆら
ぎによる影響で伝送されるレーザ光の到達エリアが１０
ｍ程度横方向に移動することを考慮して径１００ｍの受
光範囲にさらに２０〜３０ｍ余分の範囲を設けるのが好
ましい。
が、大型空母の代替として考えられている移動可能な台
船である場合もある。これに設置される受光手段は径１
００ｍ程度の受光範囲に設けられるもので、大気のゆら
ぎによる影響で伝送されるレーザ光の到達エリアが１０
ｍ程度横方向に移動することを考慮して径１００ｍの受
光範囲にさらに２０〜３０ｍ余分の範囲を設けるのが好
ましい。
【００３６】なお、メガフロート２７や移動台船でなく
ても、地上に固定した受光設備で受光することも勿論可
能である。又、図示省略しているが、集光ミラー２５か
ら伝送ミラー２６へ伝送されるレーザ光の光路中間に中
継アダプタイブミラー（５ｍ径）の複数組が一般には設
けられる。
ても、地上に固定した受光設備で受光することも勿論可
能である。又、図示省略しているが、集光ミラー２５か
ら伝送ミラー２６へ伝送されるレーザ光の光路中間に中
継アダプタイブミラー（５ｍ径）の複数組が一般には設
けられる。
【００３７】上記構成の太陽光励起固体レーザ発生装置
Ａ1 によれば、太陽光により直接レーザ発生部２２を励
起して高効率にレーザ光を発生させる。フレネルレンズ
２１で集光された太陽光はレーザ発生部２２の上端から
複数本の光ロッド２２ａに対し種々の斜め方向から入射
され、１つの光ロッド２２ａに入射された光は１部が吸
収されて通過し次々と隣接する光ロッド２２ａへと進
み、それぞれの光ロッド２２ａで未吸収の光はクラッド
部２２ｄの外端で反射され反対方向へ進んでさらにそれ
ぞれの透明光ロッド２２ａで吸収される。
Ａ1 によれば、太陽光により直接レーザ発生部２２を励
起して高効率にレーザ光を発生させる。フレネルレンズ
２１で集光された太陽光はレーザ発生部２２の上端から
複数本の光ロッド２２ａに対し種々の斜め方向から入射
され、１つの光ロッド２２ａに入射された光は１部が吸
収されて通過し次々と隣接する光ロッド２２ａへと進
み、それぞれの光ロッド２２ａで未吸収の光はクラッド
部２２ｄの外端で反射され反対方向へ進んでさらにそれ
ぞれの透明光ロッド２２ａで吸収される。
【００３８】上記のように光ロッド２２ａのそれぞれに
入射される太陽光線は、光ロッド内でレーザ活性物質に
作用して放射光が励起され、この放射光は光ロッド２２
ａの両端の反射ミラー２２ｂ、２２ｃ間に何回となく往
復して次第に増幅され、所定以上のレベルになると出力
側の反射ミラー２２ｃから出力され、レーザ光が得られ
る。得られたレーザ光はホログラフィックレンズ２３で
光束の指向性が整えられて反射ミラー２４、集光ミラー
２５から送り出され、地上の受光設備で受光される。場
合によっては、太陽光の紫外−青色域や赤外域は、レー
ザ励起に不要、あるいは光学素子に有害、若しくは余剰
の熱となるので光フィルタ２１ａで取除くこともある。
入射される太陽光線は、光ロッド内でレーザ活性物質に
作用して放射光が励起され、この放射光は光ロッド２２
ａの両端の反射ミラー２２ｂ、２２ｃ間に何回となく往
復して次第に増幅され、所定以上のレベルになると出力
側の反射ミラー２２ｃから出力され、レーザ光が得られ
る。得られたレーザ光はホログラフィックレンズ２３で
光束の指向性が整えられて反射ミラー２４、集光ミラー
２５から送り出され、地上の受光設備で受光される。場
合によっては、太陽光の紫外−青色域や赤外域は、レー
ザ励起に不要、あるいは光学素子に有害、若しくは余剰
の熱となるので光フィルタ２１ａで取除くこともある。
【００３９】上記のようにして得られるレーザ光の波長
は、図示の例では１μｍ程度の近赤外光である。そし
て、得られたレーザ光のエネルギ変換効率は約３０％で
ある。その内訳は次の通りである。 太陽光吸収率：０．５（有効波長領域０．５〜０．９μ
ｍ） レーザ効率 ：０．６（電子効率０．７以上達成）
は、図示の例では１μｍ程度の近赤外光である。そし
て、得られたレーザ光のエネルギ変換効率は約３０％で
ある。その内訳は次の通りである。 太陽光吸収率：０．５（有効波長領域０．５〜０．９μ
ｍ） レーザ効率 ：０．６（電子効率０．７以上達成）
【００４０】以上の太陽光励起固体レーザ発生装置Ａ1
を１ユニットとすると、この１ユニットのレーザ出力は
１０ＭＷとされる。これは、３５ＭＷの太陽光パワーを
２．５×１０4 ｍ2 の面積（１６０ｍ平方に相当）に相
当するフレネルレンズで集光し断面積１ｍ2 のクラッド
部２２ｄへ入射して得られるレーザ出力である。上記太
陽光パワーは、人工衛星ＯＢを地球外周上３６０００ｋ
ｍの宇宙空間に静止させたとき太陽から受ける１ｍ2 当
りのエネルギ１．３ｋｗをフレネルレンズで受光した際
に得られるパワーである。
を１ユニットとすると、この１ユニットのレーザ出力は
１０ＭＷとされる。これは、３５ＭＷの太陽光パワーを
２．５×１０4 ｍ2 の面積（１６０ｍ平方に相当）に相
当するフレネルレンズで集光し断面積１ｍ2 のクラッド
部２２ｄへ入射して得られるレーザ出力である。上記太
陽光パワーは、人工衛星ＯＢを地球外周上３６０００ｋ
ｍの宇宙空間に静止させたとき太陽から受ける１ｍ2 当
りのエネルギ１．３ｋｗをフレネルレンズで受光した際
に得られるパワーである。
【００４１】又、レーザ発生部２２の各１本当りの光ロ
ッドでの出力は１０ｋｗレベルである。１本当りの光ロ
ッドの両端に設けられている光共振器で発振されるレー
ザ光の共振器長は、５往復で発振するとすれば２００ｍ
（＝２０ｍ×５×２）となり、１ｍｍ径の光ロッドに許
容される光の角度拡がりは１×１０-3／２００＝０．５
×１０-5ｒａｄ程度であり、約４００００ｋｍ先での自
然広がりは２００ｍ（＝０．５×１０-5×４００００×
１０3 ）程度となる。即ち、１００ｍレベルの範囲内に
受光手段を設けることにより光エネルギの授受が可能と
なる。
ッドでの出力は１０ｋｗレベルである。１本当りの光ロ
ッドの両端に設けられている光共振器で発振されるレー
ザ光の共振器長は、５往復で発振するとすれば２００ｍ
（＝２０ｍ×５×２）となり、１ｍｍ径の光ロッドに許
容される光の角度拡がりは１×１０-3／２００＝０．５
×１０-5ｒａｄ程度であり、約４００００ｋｍ先での自
然広がりは２００ｍ（＝０．５×１０-5×４００００×
１０3 ）程度となる。即ち、１００ｍレベルの範囲内に
受光手段を設けることにより光エネルギの授受が可能と
なる。
【００４２】これは、光ロッド径と長さの比の細長比を
上記のような所定値以上に設定してレーザ光の拡がり角
度を抑制することにより可能となるのであり、細長い光
ロッドを用いるレーザ発生装置であるという原理的な構
造上特有の利点である。なお、現状の受光手段の焼損閾
値では１００ｍレベルの範囲で１０ＭＷのレーザ発生装
置（１ユニット当り）からのレーザ光を受光するのが限
界とされるが、受光手段の限界値が向上すればさらに地
上での受光範囲を小さくすることができる。その場合、
例えば、２０往復で発振するようにすれば広がりは１／
４、即ち５０ｍ程度となり、途中で収束ミラーを設けて
収束するようにすれば地上での径は１０ｍ程度とするこ
ともできる。
上記のような所定値以上に設定してレーザ光の拡がり角
度を抑制することにより可能となるのであり、細長い光
ロッドを用いるレーザ発生装置であるという原理的な構
造上特有の利点である。なお、現状の受光手段の焼損閾
値では１００ｍレベルの範囲で１０ＭＷのレーザ発生装
置（１ユニット当り）からのレーザ光を受光するのが限
界とされるが、受光手段の限界値が向上すればさらに地
上での受光範囲を小さくすることができる。その場合、
例えば、２０往復で発振するようにすれば広がりは１／
４、即ち５０ｍ程度となり、途中で収束ミラーを設けて
収束するようにすれば地上での径は１０ｍ程度とするこ
ともできる。
【００４３】図７に示すように、地上から２０ｋｍ辺り
から大気攪乱による影響を受けるため地上へ伝送される
レーザ光は１０ｍ程度のゆらぎが生じ得る。従って、受
光設備としてのメガフロート２７上の受光手段は前後１
０ｍを考慮して２０〜３０ｍ程度の余裕のある面積範囲
に設ければよい。こうして伝送されるレーザ光の波長
は、１μｍの近赤外光であり、この波長では水蒸気の共
鳴レベルを外れているため大気の存在によりレーザ光の
伝送が影響を受けることなく地上まで伝送される。
から大気攪乱による影響を受けるため地上へ伝送される
レーザ光は１０ｍ程度のゆらぎが生じ得る。従って、受
光設備としてのメガフロート２７上の受光手段は前後１
０ｍを考慮して２０〜３０ｍ程度の余裕のある面積範囲
に設ければよい。こうして伝送されるレーザ光の波長
は、１μｍの近赤外光であり、この波長では水蒸気の共
鳴レベルを外れているため大気の存在によりレーザ光の
伝送が影響を受けることなく地上まで伝送される。
【００４４】上記１ユニットの固体レーザ発生装置Ａ1
から送られて来るレーザ光の地上での利用を考慮した場
合、コスト的に見合うユニット数として１５０ユニット
の固体レーザ発生装置Ａ1 を打ち上げるとすると、打ち
上げられる機材の重量は次の通りである。
から送られて来るレーザ光の地上での利用を考慮した場
合、コスト的に見合うユニット数として１５０ユニット
の固体レーザ発生装置Ａ1 を打ち上げるとすると、打ち
上げられる機材の重量は次の通りである。
【００４５】フレネルレンズ１の１ユニット当りの重量
は２．５トンであるが、支持部構造を考慮して決められ
る。レーザ発生部２２はユニット当り２トン程度であ
り、１５０ユニットでは３００トン位いとなる。出力側
の反射ミラー、集光ミラー、伝送ミラーは駆動装置も含
めて１０トン程度、１５０ユニットでは３００枚程必要
（→３０００トン）。結局、重量の大略は次のようにな
る。 フレネルレンズ部 ３７５×Ｎ（支持部重量保数） 固体レーザ発生部 ３００ 伝送ミラー ３０００ 合計（１５０ユニット） ６０００トン（Ｎ＝１０とする）
は２．５トンであるが、支持部構造を考慮して決められ
る。レーザ発生部２２はユニット当り２トン程度であ
り、１５０ユニットでは３００トン位いとなる。出力側
の反射ミラー、集光ミラー、伝送ミラーは駆動装置も含
めて１０トン程度、１５０ユニットでは３００枚程必要
（→３０００トン）。結局、重量の大略は次のようにな
る。 フレネルレンズ部 ３７５×Ｎ（支持部重量保数） 固体レーザ発生部 ３００ 伝送ミラー ３０００ 合計（１５０ユニット） ６０００トン（Ｎ＝１０とする）
【００４６】上記のように設置されるレーザ発生装置Ａ
1 で発生したレーザ光は、水素発生ユニット１０に照射
され、発生した水素は水素の排出管１６を介して接続さ
れたメタン又はメタノール生成手段４０へ供給され、そ
こでメタン又はメタノールに変換されるが、これらにつ
いては後で説明する。
1 で発生したレーザ光は、水素発生ユニット１０に照射
され、発生した水素は水素の排出管１６を介して接続さ
れたメタン又はメタノール生成手段４０へ供給され、そ
こでメタン又はメタノールに変換されるが、これらにつ
いては後で説明する。
【００４７】図６に変形例としての太陽光励起固体レー
ザ発生装置Ａ2 の要部概略構成を示す。集光手段として
のフレネルレンズ２１は、第１の例と同様であるが、形
状が同心円状である点、及びレーザ発生部２２’にクラ
ッド材が設けられていない点で若干構成が異なる。レー
ザ発生部２２’は、金属製の円筒型の中空キャビティ２
２ａ’内に１本の細長い光ロッド２２ｂ’と、この光ロ
ッド２２ｂ’の両端に反射ミラー２２ｅ’、２２ｆ’の
光共振器を備えている。
ザ発生装置Ａ2 の要部概略構成を示す。集光手段として
のフレネルレンズ２１は、第１の例と同様であるが、形
状が同心円状である点、及びレーザ発生部２２’にクラ
ッド材が設けられていない点で若干構成が異なる。レー
ザ発生部２２’は、金属製の円筒型の中空キャビティ２
２ａ’内に１本の細長い光ロッド２２ｂ’と、この光ロ
ッド２２ｂ’の両端に反射ミラー２２ｅ’、２２ｆ’の
光共振器を備えている。
【００４８】光ロッド２２ｂ’は、第１の例と同じガラ
ス又は結晶により形成され、レーザ活性物質としてＮｄ
又はＣｒが添加されている。円筒型の中空キャビティ２
２ａ’内の光ロッド２２ｂ’以外のスペースＳは真空と
され、中空キャビティ２２ａ’の内面は１００％に近い
高反射率のコーティングを施した反射面２２ｃ’として
形成されている。キャビティ２２ａ’の上端に形成され
ている開口２２ｄ’から導入される太陽光を直接又は反
射面２２ｃ’で反射して光ロッド２２ｂ’に複数回入射
させてロッド内のレーザ活性物質の作用で放射光を生起
させ、ロッド両端の光共振器内を複数回往復させてレー
ザ光を発振させ、出力側の反射ミラー２２ｆ’からレー
ザ光が送り出される。
ス又は結晶により形成され、レーザ活性物質としてＮｄ
又はＣｒが添加されている。円筒型の中空キャビティ２
２ａ’内の光ロッド２２ｂ’以外のスペースＳは真空と
され、中空キャビティ２２ａ’の内面は１００％に近い
高反射率のコーティングを施した反射面２２ｃ’として
形成されている。キャビティ２２ａ’の上端に形成され
ている開口２２ｄ’から導入される太陽光を直接又は反
射面２２ｃ’で反射して光ロッド２２ｂ’に複数回入射
させてロッド内のレーザ活性物質の作用で放射光を生起
させ、ロッド両端の光共振器内を複数回往復させてレー
ザ光を発振させ、出力側の反射ミラー２２ｆ’からレー
ザ光が送り出される。
【００４９】図示の例では、光ロッド２２ｂ’は１本の
固体ロッドであるが、複数本のロッドから形成してもよ
い。その場合、反射ミラー２２ｅ’、２２ｆ’はそれぞ
れのロッドの両端に設ける。反射ミラー２２ｅ’、２２
ｆ’は第１の例と同様であり、一方の反射ミラー２２
ｅ’は１００％近い高反射率の誘電体多層膜のコーティ
ングを施した反射面や金属コート反射面から成り、他方
の反射ミラー２２ｆ’は反射率８０％（透過率２０％）
程度のコーティングを施した反射面から成り出力側のミ
ラーとされる。なお、光ロッド２２ｂは、長さはキャビ
ティ２２ａ’と略同じであるが、その下端部をキャビテ
ィ２２ａ’の底面から下方へ少し突出させて設けられて
いる。
固体ロッドであるが、複数本のロッドから形成してもよ
い。その場合、反射ミラー２２ｅ’、２２ｆ’はそれぞ
れのロッドの両端に設ける。反射ミラー２２ｅ’、２２
ｆ’は第１の例と同様であり、一方の反射ミラー２２
ｅ’は１００％近い高反射率の誘電体多層膜のコーティ
ングを施した反射面や金属コート反射面から成り、他方
の反射ミラー２２ｆ’は反射率８０％（透過率２０％）
程度のコーティングを施した反射面から成り出力側のミ
ラーとされる。なお、光ロッド２２ｂは、長さはキャビ
ティ２２ａ’と略同じであるが、その下端部をキャビテ
ィ２２ａ’の底面から下方へ少し突出させて設けられて
いる。
【００５０】又、図示していないが、光ロッド２２ｂ’
の外周にはクラッド層を２重又は３重に設けることもで
きる。クラッド層は第１の例と同じクラッド材を層状に
積層して設ける。その際最外径が大きくなっても少なく
とも真空スペースＳが無くならない範囲とし、一般的に
薄い層状とするのがよい。このクラッド層は、ガラス材
の光ロッド２２ｂ’ではその表面で光が反射され太陽光
がロッド内に入射され難い場合があり、入射率を最大に
確保するために設けられるものであり、２重又は３重の
異なる屈折率のクラッド層により屈折率が調整されて入
射率を最大にする。
の外周にはクラッド層を２重又は３重に設けることもで
きる。クラッド層は第１の例と同じクラッド材を層状に
積層して設ける。その際最外径が大きくなっても少なく
とも真空スペースＳが無くならない範囲とし、一般的に
薄い層状とするのがよい。このクラッド層は、ガラス材
の光ロッド２２ｂ’ではその表面で光が反射され太陽光
がロッド内に入射され難い場合があり、入射率を最大に
確保するために設けられるものであり、２重又は３重の
異なる屈折率のクラッド層により屈折率が調整されて入
射率を最大にする。
【００５１】上記構成の固体レーザ発生装置Ａ2 による
作用は基本的には第１の例と同様であり、地球外周の所
定距離位置に静止する人工衛星内に設置される点も同じ
である。フレネルレンズ２１で集光された太陽光を円筒
型キャビティ２２ａ’の開口２２ｄ’から斜め方向に入
射すると、太陽光は直接又は反射面２２ｃ’で反射させ
て光ロッド２２ｂ’を照射し、その一部がロッド内に取
り込まれるが、光ロッド２２ｂ’を透過した太陽光は反
射面２２ｃ’で反射され、光ロッド２２ｂ’に対し繰り
返し入射されてロッド内に取り込まれる。
作用は基本的には第１の例と同様であり、地球外周の所
定距離位置に静止する人工衛星内に設置される点も同じ
である。フレネルレンズ２１で集光された太陽光を円筒
型キャビティ２２ａ’の開口２２ｄ’から斜め方向に入
射すると、太陽光は直接又は反射面２２ｃ’で反射させ
て光ロッド２２ｂ’を照射し、その一部がロッド内に取
り込まれるが、光ロッド２２ｂ’を透過した太陽光は反
射面２２ｃ’で反射され、光ロッド２２ｂ’に対し繰り
返し入射されてロッド内に取り込まれる。
【００５２】この太陽光は励起光として作用し、ロッド
２２ｂ’内にレーザ活性物質の作用で放射光が生起さ
れ、反射ミラー２２ｅ’、２２ｆ’間を複数回往復して
次第に増幅され、所定レベル以上のレーザ光となると出
力側の反射ミラー２２ｆ’から出力される。こうして得
られたレーザ光を反射ミラー２４、集光ミラー２５で地
上へ伝送する点も第１の例と同様である。
２２ｂ’内にレーザ活性物質の作用で放射光が生起さ
れ、反射ミラー２２ｅ’、２２ｆ’間を複数回往復して
次第に増幅され、所定レベル以上のレーザ光となると出
力側の反射ミラー２２ｆ’から出力される。こうして得
られたレーザ光を反射ミラー２４、集光ミラー２５で地
上へ伝送する点も第１の例と同様である。
【００５３】上記第１と第２の例のレーザ発生装置
Ａ1 、Ａ2 は、前述したように、水素発生ユニット１０
と組合わされ、発生したレーザ光は宇宙空間から伝送さ
れて水素発生ユニット１０の半導体電極１３に照射され
る。上記レーザ光が照射されると、図９に示すように、
そのレーザ光を半導体電極１３が吸収してこの電極１３
内で半導体中の電子は禁制帯を越えて励起される。図示
の例では、半導体電極はＰ型インジウムリンであり、そ
の光の吸収波長は約１μｍである。これに対して、上記
２つの例の固体レーザ発生装置Ａ1 、Ａ2 が発振するレ
ーザ光の波長も約１μｍであるから、宇宙空間から伝送
されて来るレーザ光の波長は半導体電極の吸収波長に適
合する。従って、波長可変手段３０を介することなく直
接半導体電極を照射する。
Ａ1 、Ａ2 は、前述したように、水素発生ユニット１０
と組合わされ、発生したレーザ光は宇宙空間から伝送さ
れて水素発生ユニット１０の半導体電極１３に照射され
る。上記レーザ光が照射されると、図９に示すように、
そのレーザ光を半導体電極１３が吸収してこの電極１３
内で半導体中の電子は禁制帯を越えて励起される。図示
の例では、半導体電極はＰ型インジウムリンであり、そ
の光の吸収波長は約１μｍである。これに対して、上記
２つの例の固体レーザ発生装置Ａ1 、Ａ2 が発振するレ
ーザ光の波長も約１μｍであるから、宇宙空間から伝送
されて来るレーザ光の波長は半導体電極の吸収波長に適
合する。従って、波長可変手段３０を介することなく直
接半導体電極を照射する。
【００５４】上記レーザ光を半導体電極１３に照射する
と、半導体電極１３の伝導帯に励起された電子が負荷を
介して白金電極１４へ流れる。この電子の移動により半
導体電極１３に接する水が分解されて酸素（Ｏ2 ）が
（ガスとして）発生し、一方白金電極１４でも水の分解
により水素（Ｈ2 ）が（ガスとして）発生する。光の当
て方は、下方より当てたり、表面を走査させ発生水素の
影響を避けるようにする。
と、半導体電極１３の伝導帯に励起された電子が負荷を
介して白金電極１４へ流れる。この電子の移動により半
導体電極１３に接する水が分解されて酸素（Ｏ2 ）が
（ガスとして）発生し、一方白金電極１４でも水の分解
により水素（Ｈ2 ）が（ガスとして）発生する。光の当
て方は、下方より当てたり、表面を走査させ発生水素の
影響を避けるようにする。
【００５５】以上の反応は次式で示されるプロセスを経
る極めて単純な方式である。 hν ｅ- Ｐ+ (TiO2) → ｅ- （伝導帯中）＋ｐ- （価電子帯中） ２Ｈ+ ＋２ｅ- → Ｈ2 （Ｐｔ上で） Ｈ2 Ｏ＋２Ｐ+ → 1/2 Ｏ2 ＋２Ｈ+ (TiO2 上で）
る極めて単純な方式である。 hν ｅ- Ｐ+ (TiO2) → ｅ- （伝導帯中）＋ｐ- （価電子帯中） ２Ｈ+ ＋２ｅ- → Ｈ2 （Ｐｔ上で） Ｈ2 Ｏ＋２Ｐ+ → 1/2 Ｏ2 ＋２Ｈ+ (TiO2 上で）
【００５６】上記水素発生ユニット１０の水素の排出管
１６は、メタン又はメタノール生成手段４０に接続され
ており、そこでメタン又はメタノールが生成される。メ
タン又はメタノール生成手段４０は、図１に示すよう
に、公知の構成のものであり、上記ユニット１０から供
給される水素を高圧化する高圧化手段としての高圧化コ
ンプレッサ４１と、図示しない供給手段から供給される
ＣＯ又はＣＯ2 の高圧化コンプレッサ４２が高圧容器４
３に接続されて構成されている。メタン又はメタノール
生成手段４０では、高圧化された水素と高圧化されたＣ
Ｏ又はＣＯ2 とが高圧容器４３内で高圧下で合成されメ
タン（ガス）又はメタノール（液体）が生成される。こ
の場合、メタン又はメタノールは水素とＣＯ、ＣＯ2 と
の混合比をメタン又はメタノールの合成に適合する比率
に設定して生成される。この合成反応は従来の技術の欄
で説明した反応式に従う。なお、４４は排出管である。
１６は、メタン又はメタノール生成手段４０に接続され
ており、そこでメタン又はメタノールが生成される。メ
タン又はメタノール生成手段４０は、図１に示すよう
に、公知の構成のものであり、上記ユニット１０から供
給される水素を高圧化する高圧化手段としての高圧化コ
ンプレッサ４１と、図示しない供給手段から供給される
ＣＯ又はＣＯ2 の高圧化コンプレッサ４２が高圧容器４
３に接続されて構成されている。メタン又はメタノール
生成手段４０では、高圧化された水素と高圧化されたＣ
Ｏ又はＣＯ2 とが高圧容器４３内で高圧下で合成されメ
タン（ガス）又はメタノール（液体）が生成される。こ
の場合、メタン又はメタノールは水素とＣＯ、ＣＯ2 と
の混合比をメタン又はメタノールの合成に適合する比率
に設定して生成される。この合成反応は従来の技術の欄
で説明した反応式に従う。なお、４４は排出管である。
【００５７】図１０〜１２に第２実施形態のメタノール
生成装置に用いられるレーザ発生装置２０”の概略構成
を示す。図示のレーザ発生装置２０”も、第１実施形態
と同様に地球外周の宇宙空間に静止若しくは周回する人
工衛星内に設置され、地球上の特定位置にレーザ光を伝
送する。レーザ発生装置２０”は、集光手段として太陽
光を集光するフレネルレンズ２１”と、これに対応して
設けたレーザ発生部２２”とを備えている。
生成装置に用いられるレーザ発生装置２０”の概略構成
を示す。図示のレーザ発生装置２０”も、第１実施形態
と同様に地球外周の宇宙空間に静止若しくは周回する人
工衛星内に設置され、地球上の特定位置にレーザ光を伝
送する。レーザ発生装置２０”は、集光手段として太陽
光を集光するフレネルレンズ２１”と、これに対応して
設けたレーザ発生部２２”とを備えている。
【００５８】なお、この実施形態はレーザ発生装置２
０”が第１実施形態と異なり、波長可変手段３０が用い
られること、又水素発生ユニットの半導体電極の材質が
異なるが、全体の構成については第１実施形態と同じで
あるから、同一機能部材については説明を省略し、以下
では主としてレーザ発生装置２０”を中心に説明する。
この実施形態では半導体電極として酸化チタン（ＴｉＯ
2 ）（正しくは酸化チタン（ＩＶ）又は二酸化チタンと
称される。以下略称する）が用いられている。
０”が第１実施形態と異なり、波長可変手段３０が用い
られること、又水素発生ユニットの半導体電極の材質が
異なるが、全体の構成については第１実施形態と同じで
あるから、同一機能部材については説明を省略し、以下
では主としてレーザ発生装置２０”を中心に説明する。
この実施形態では半導体電極として酸化チタン（ＴｉＯ
2 ）（正しくは酸化チタン（ＩＶ）又は二酸化チタンと
称される。以下略称する）が用いられている。
【００５９】レーザ発生部２２”は、レーザ活性物質を
添加した細長い透明の光ロッド２３”の複数本をケーシ
ング２２ａ”内の空洞内に互いに平行に所定の間隔に集
合配置し、各光ロッド２３”の両端には反射コーティン
グを施して反射ミラー２５”、２６”を形成している。
２４”は、光を導入するための導入窓である。又、ケー
シング２２ａ”の内面２２ｂ”にも反射コーティングを
施す。反射ミラー２５”、内面２２ｂ”は反射率１００
％に近い誘電体多層膜の高反射コーティング、反射ミラ
ー２６”は反射率８０％（透過率２０％）程度の反射コ
ーティングが施されている。反射ミラー２５”、２６”
により光共振器が構成され、反射ミラー２６”が出力ミ
ラーとなっている。
添加した細長い透明の光ロッド２３”の複数本をケーシ
ング２２ａ”内の空洞内に互いに平行に所定の間隔に集
合配置し、各光ロッド２３”の両端には反射コーティン
グを施して反射ミラー２５”、２６”を形成している。
２４”は、光を導入するための導入窓である。又、ケー
シング２２ａ”の内面２２ｂ”にも反射コーティングを
施す。反射ミラー２５”、内面２２ｂ”は反射率１００
％に近い誘電体多層膜の高反射コーティング、反射ミラ
ー２６”は反射率８０％（透過率２０％）程度の反射コ
ーティングが施されている。反射ミラー２５”、２６”
により光共振器が構成され、反射ミラー２６”が出力ミ
ラーとなっている。
【００６０】光ロッド２３”は、数ｍｍ径程度であり、
図示の例では１ｍｍ径である。材料はこの例ではサファ
イア結晶が用いられ、添加されるドーパントとして例え
ばチタン等を選択する。光ロッド２３”は、レーザ発生
部の長さに対応する長さとされ、例えば図示の例では約
５ｍ程度であり、複数本の光ロッド２３”を約１０本所
定の間隔で隣接して設けられる。光ロッド２３”で発振
したレーザ光は出力ミラー２６”を出た後ホログラフィ
ックレンズ２７”で光の平行度を調整した後送り出され
る。
図示の例では１ｍｍ径である。材料はこの例ではサファ
イア結晶が用いられ、添加されるドーパントとして例え
ばチタン等を選択する。光ロッド２３”は、レーザ発生
部の長さに対応する長さとされ、例えば図示の例では約
５ｍ程度であり、複数本の光ロッド２３”を約１０本所
定の間隔で隣接して設けられる。光ロッド２３”で発振
したレーザ光は出力ミラー２６”を出た後ホログラフィ
ックレンズ２７”で光の平行度を調整した後送り出され
る。
【００６１】上記レーザ発生装置２０”によるレーザ光
は、フレネルレンズ２１”で太陽光を宇宙空間で集光
し、これを導入窓２４”から導入し励起光としてレーザ
発生部２２”でレーザ光を発生する。ケーシング２２
ａ”の全長に沿った窓２４”から導入された光はケーシ
ング２２ａ”内の空洞内でその内周面２２ｂ”の反射面
に反射されて何度も光ロッド２３”に当たり、その都度
光ロッド２３”に吸収される。この太陽光の励起により
光ロッド２３”内では放射光が励起され、これが光共振
器の反射ミラー２５”と２６”の間を多数回往復し、次
第に増大してレーザ光Ｐとして出力側の反射ミラー２
６”から出力される。
は、フレネルレンズ２１”で太陽光を宇宙空間で集光
し、これを導入窓２４”から導入し励起光としてレーザ
発生部２２”でレーザ光を発生する。ケーシング２２
ａ”の全長に沿った窓２４”から導入された光はケーシ
ング２２ａ”内の空洞内でその内周面２２ｂ”の反射面
に反射されて何度も光ロッド２３”に当たり、その都度
光ロッド２３”に吸収される。この太陽光の励起により
光ロッド２３”内では放射光が励起され、これが光共振
器の反射ミラー２５”と２６”の間を多数回往復し、次
第に増大してレーザ光Ｐとして出力側の反射ミラー２
６”から出力される。
【００６２】出力されたレーザ光Ｐ（波長入＝７８０ｎ
ｍ）は、反射ミラー２８ａ、２８ｂで地上へ送られ、波
長可変手段３０で２倍高調波に変換される。上記レーザ
発生装置２０”で発生されるレーザ光の発生効率は、約
８０％の高効率であり、このレーザ光を用いて水素・電
気エネルギ発生部１０で発生される水素・電気エネルギ
の発生効率は３０〜４０％と極めて高い。従来太陽光を
直接照射した場合、半導体電極１３の材料に酸化チタン
（ＴｉＯ2 ）を使用するとせいぜい約１％であり、酸化
チタン以外の材料としても高々２％前後であったのに比
べると桁違いに高効率化が図れる。
ｍ）は、反射ミラー２８ａ、２８ｂで地上へ送られ、波
長可変手段３０で２倍高調波に変換される。上記レーザ
発生装置２０”で発生されるレーザ光の発生効率は、約
８０％の高効率であり、このレーザ光を用いて水素・電
気エネルギ発生部１０で発生される水素・電気エネルギ
の発生効率は３０〜４０％と極めて高い。従来太陽光を
直接照射した場合、半導体電極１３の材料に酸化チタン
（ＴｉＯ2 ）を使用するとせいぜい約１％であり、酸化
チタン以外の材料としても高々２％前後であったのに比
べると桁違いに高効率化が図れる。
【００６３】図示の例のレーザ発生装置２０”は、地球
外周の所定の宇宙空間に設置されるから、この装置２
０”から出力されるレーザ光は、図１２に示すように、
地球上に至るまでの途中の任意の宇宙空間位置に設置さ
れた反射ミラー２８ａ、地上又は海上に近い位置に設置
された反射ミラー２８ｂを介して地上へ送られ、集光レ
ンズ２９ａ〜２９ｂ間に設けた波長可変手段３０により
波長が変換又はシフトされる。
外周の所定の宇宙空間に設置されるから、この装置２
０”から出力されるレーザ光は、図１２に示すように、
地球上に至るまでの途中の任意の宇宙空間位置に設置さ
れた反射ミラー２８ａ、地上又は海上に近い位置に設置
された反射ミラー２８ｂを介して地上へ送られ、集光レ
ンズ２９ａ〜２９ｂ間に設けた波長可変手段３０により
波長が変換又はシフトされる。
【００６４】この波長可変手段３０は、例えばＫＤＰ結
晶板による非線形光学素子が用いられ、特にこの例では
２倍高調波を作り出す光学素子によりレーザ光の波長は
２倍波長に変換される。さらに、この変換されたレーザ
光は、反射ミラー２８ｃで反射させて水素・電気エネル
ギ発生部１０の透過窓１７へ送られる。この波長可変手
段３０を通す場合、レーザパワー密度が高いほど効率が
よく、このため収光することがある。このとき熱変形問
題を避けるため大型結晶を用いて光を走査したり結晶を
高速で効かすようにするとよい。なお、後述するように
波長可変手段３０は一定波長だけシフトする部材とする
場合もある。
晶板による非線形光学素子が用いられ、特にこの例では
２倍高調波を作り出す光学素子によりレーザ光の波長は
２倍波長に変換される。さらに、この変換されたレーザ
光は、反射ミラー２８ｃで反射させて水素・電気エネル
ギ発生部１０の透過窓１７へ送られる。この波長可変手
段３０を通す場合、レーザパワー密度が高いほど効率が
よく、このため収光することがある。このとき熱変形問
題を避けるため大型結晶を用いて光を走査したり結晶を
高速で効かすようにするとよい。なお、後述するように
波長可変手段３０は一定波長だけシフトする部材とする
場合もある。
【００６５】上記のレーザ発生装置２０”から伝送され
たレーザ光を前述した水素発生ユニット１０へ照射する
と、第１実施形態と同様にそのレーザ光を半導体電極１
３が吸収してこの電極１３内で半導体中の電子を禁制帯
を越えて電子は励起される。この例では半導体電極は酸
化チタン（ＴｉＯ2 ）であり、この酸化チタンはバンド
ギャップＥｇが３ｅＶ以上のエネルギの光子を必要と
し、これは４１０ｍｍの光に相当する。
たレーザ光を前述した水素発生ユニット１０へ照射する
と、第１実施形態と同様にそのレーザ光を半導体電極１
３が吸収してこの電極１３内で半導体中の電子を禁制帯
を越えて電子は励起される。この例では半導体電極は酸
化チタン（ＴｉＯ2 ）であり、この酸化チタンはバンド
ギャップＥｇが３ｅＶ以上のエネルギの光子を必要と
し、これは４１０ｍｍの光に相当する。
【００６６】ところで、一般的に太陽光のスペクトルを
見ると、図１３に示すように、波長５００ｎｍ付近のエ
ネルギ密度が最も大きく、４００ｎｍ以下の波長成分は
極めて少ない。従って、太陽光を直接照射しても太陽電
池としては極めて効率が悪く、酸化チタンは安価である
が実用性が低い。このため、この例ではレーザ発生装置
２０”で発生したレーザ光を波長可変手段３０で酸化チ
タンの吸収し得る波長に波長変換して水素発生ユニット
１０の透過窓１７へ照射して光化学反応を生じさせる。
見ると、図１３に示すように、波長５００ｎｍ付近のエ
ネルギ密度が最も大きく、４００ｎｍ以下の波長成分は
極めて少ない。従って、太陽光を直接照射しても太陽電
池としては極めて効率が悪く、酸化チタンは安価である
が実用性が低い。このため、この例ではレーザ発生装置
２０”で発生したレーザ光を波長可変手段３０で酸化チ
タンの吸収し得る波長に波長変換して水素発生ユニット
１０の透過窓１７へ照射して光化学反応を生じさせる。
【００６７】レーザ発生装置２０”は、チタンサファイ
アレーザが用いられており、その光吸収−発光特性は図
１４に示す通りである。図から分かるように、このチタ
ンサファイアレーザは光吸収のピークの波長が５００ｎ
ｍ付近であり、太陽光のエネルギ密度のピークの波長と
よく一致している。従って、太陽光が励起に効率良く使
われ発光効率が高くなる。このレーザの発振波長は７８
０ｎｍであるから、波長可変手段３０でその２倍高調波
に変換されると３９０ｎｍのレーザ光が効率良く太陽光
から直接的に得られる。
アレーザが用いられており、その光吸収−発光特性は図
１４に示す通りである。図から分かるように、このチタ
ンサファイアレーザは光吸収のピークの波長が５００ｎ
ｍ付近であり、太陽光のエネルギ密度のピークの波長と
よく一致している。従って、太陽光が励起に効率良く使
われ発光効率が高くなる。このレーザの発振波長は７８
０ｎｍであるから、波長可変手段３０でその２倍高調波
に変換されると３９０ｎｍのレーザ光が効率良く太陽光
から直接的に得られる。
【００６８】上記３９０ｎｍのレーザ光は紫外光であ
り、水素発生ユニット１０の酸化チタン（ＴｉＯ2 ）の
半導体電極１３に作用して電流を生じさせ、白金電極１
４による水の分解で水素を効率よく発生させることがで
きる。
り、水素発生ユニット１０の酸化チタン（ＴｉＯ2 ）の
半導体電極１３に作用して電流を生じさせ、白金電極１
４による水の分解で水素を効率よく発生させることがで
きる。
【００６９】又、レーザ発生装置２０”は、その光ロッ
ド２３”をサファイア結晶を主成分とする材料で形成し
た固体レーザの例を挙げたが、レーザとしてはこれ以外
にも種々の形式のレーザが使用できる。例えば、宇宙空
間に設置した太陽光励起のＮｄ−ＹＡＧガラスレーザ
（発振波長１．０６μｍ）などである。
ド２３”をサファイア結晶を主成分とする材料で形成し
た固体レーザの例を挙げたが、レーザとしてはこれ以外
にも種々の形式のレーザが使用できる。例えば、宇宙空
間に設置した太陽光励起のＮｄ−ＹＡＧガラスレーザ
（発振波長１．０６μｍ）などである。
【００７０】又、水素・電気エネルギ発生ユニット１０
の半導体電極１３の材質としても酸化チタン以外に種々
のものを組合わせることができる。例えば、Ｐ型インジ
ウムリン（Ｐ−ＩｎＰ）（Ｒｈ、Ｐｔ等の表面被覆、但
し外部印加電圧が必要）（吸収波長１μｍ付近）、これ
より短い吸収波長で酸化チタンとの中間的な吸収波長を
有するものとしてＦｅＳ2 、ＷＳｅ2 などがある。又、
電極に電圧を付加的に印加し、補助手段として用い、発
生の効率を向上させることもある。
の半導体電極１３の材質としても酸化チタン以外に種々
のものを組合わせることができる。例えば、Ｐ型インジ
ウムリン（Ｐ−ＩｎＰ）（Ｒｈ、Ｐｔ等の表面被覆、但
し外部印加電圧が必要）（吸収波長１μｍ付近）、これ
より短い吸収波長で酸化チタンとの中間的な吸収波長を
有するものとしてＦｅＳ2 、ＷＳｅ2 などがある。又、
電極に電圧を付加的に印加し、補助手段として用い、発
生の効率を向上させることもある。
【００７１】以上のレーザ発生装置２０、２０”と半導
体電極１３との組合わせは大別すると次の３通りとな
る。 (1) 半導体電極１３に発振レーザ光を直接照射 例えば半導体電極１３としてＰ型インジウムリン（Ｐ−
ＩｎＰ）の材料を用い、レーザ発生装置２０、２０”と
して例えばＮｄ−ＹＡＧレーザのような長波長（１．０
６μｍ）で発振するレーザを組合わせた場合、Ｎｄ−Ｙ
ＡＧレーザとＰ型インジウムの半導体電極１３の組合せ
では、発振レーザ光の波長と半導体電極の吸収波長が共
に１μｍ付近で一致しているため、レーザ光を伝送経路
で変換又はシフトする必要がなく、従って、波長可変手
段３０を介することなく直接照射でき、半導体電極を励
起することができる。従って、この場合は波長可変手段
３０は設けられない。 (2) 半導体電極１３に発振レーザ光を所定波長だけシフ
トして照射 例えば半導体電極１３にＰ型インジウムリンのような長
い吸収波長の材料を用い、レーザ発生装置２０、２０”
にＹｂ固体レーザのようなさらに長波長（１．２μｍ）
で発振するレーザを組合わせた場合、発振レーザ光を波
長可変手段３０により半導体電極１３の吸収波長である
１μｍ付近に波長をシフトして照射する。上記のような
組合わせは、半導体電極１３の材料が上記Ｐ型インジウ
ムリンより短い吸収波長で、発振レーザ光が少しずれて
いる場合も同様である。この組合せでは、波長可変手段
３０はレーザ光の波長を一定波長だけシフトする手段が
用いられる。このような手段として、例えば光ファイバ
を所定径、長さにして、伝送されるレーザ光を通過さ
せ、誘電体媒体として光ファイバの媒体を利用して誘導
ラマン散乱を生じさせて元の波長を一定波長分シフトさ
せる部材である。上記光ファイバ以外にも四光波混合手
段又は光パラメトリック発振手段（ＯＰＯ）などを用い
てもよい。 (3) 半導体電極１３に発振レーザ光を２倍、又は３倍等
の高調波に変換して照射この場合については、上記実施
形態で詳しく説明した通りである。半導体電極１３の材
質が酸化チタン（吸収波長０．４μｍ）のような短波長
域のものでは、その２倍又は３倍等の短波長のレーザを
発生するレーザ発生装置２０、２０”を組合わせる場
合、波長可変手段３０により発振波長の２倍又は３倍等
の高調波に変換して照射することとなる。このような組
合せも上記実施形態に限定されるものではない。なお、
固体レーザを用いる場合は、光ロッドに添加するレーザ
活性物質を少なくとも１種以上として、太陽光の光エネ
ルギが分布する波長域全般に亘って吸収するレーザを採
用するのが望ましい。レーザ活性物質の種類が多いほど
太陽光の光エネルギを多く吸収し、高効率のレーザ発振
が得られるからである。
体電極１３との組合わせは大別すると次の３通りとな
る。 (1) 半導体電極１３に発振レーザ光を直接照射 例えば半導体電極１３としてＰ型インジウムリン（Ｐ−
ＩｎＰ）の材料を用い、レーザ発生装置２０、２０”と
して例えばＮｄ−ＹＡＧレーザのような長波長（１．０
６μｍ）で発振するレーザを組合わせた場合、Ｎｄ−Ｙ
ＡＧレーザとＰ型インジウムの半導体電極１３の組合せ
では、発振レーザ光の波長と半導体電極の吸収波長が共
に１μｍ付近で一致しているため、レーザ光を伝送経路
で変換又はシフトする必要がなく、従って、波長可変手
段３０を介することなく直接照射でき、半導体電極を励
起することができる。従って、この場合は波長可変手段
３０は設けられない。 (2) 半導体電極１３に発振レーザ光を所定波長だけシフ
トして照射 例えば半導体電極１３にＰ型インジウムリンのような長
い吸収波長の材料を用い、レーザ発生装置２０、２０”
にＹｂ固体レーザのようなさらに長波長（１．２μｍ）
で発振するレーザを組合わせた場合、発振レーザ光を波
長可変手段３０により半導体電極１３の吸収波長である
１μｍ付近に波長をシフトして照射する。上記のような
組合わせは、半導体電極１３の材料が上記Ｐ型インジウ
ムリンより短い吸収波長で、発振レーザ光が少しずれて
いる場合も同様である。この組合せでは、波長可変手段
３０はレーザ光の波長を一定波長だけシフトする手段が
用いられる。このような手段として、例えば光ファイバ
を所定径、長さにして、伝送されるレーザ光を通過さ
せ、誘電体媒体として光ファイバの媒体を利用して誘導
ラマン散乱を生じさせて元の波長を一定波長分シフトさ
せる部材である。上記光ファイバ以外にも四光波混合手
段又は光パラメトリック発振手段（ＯＰＯ）などを用い
てもよい。 (3) 半導体電極１３に発振レーザ光を２倍、又は３倍等
の高調波に変換して照射この場合については、上記実施
形態で詳しく説明した通りである。半導体電極１３の材
質が酸化チタン（吸収波長０．４μｍ）のような短波長
域のものでは、その２倍又は３倍等の短波長のレーザを
発生するレーザ発生装置２０、２０”を組合わせる場
合、波長可変手段３０により発振波長の２倍又は３倍等
の高調波に変換して照射することとなる。このような組
合せも上記実施形態に限定されるものではない。なお、
固体レーザを用いる場合は、光ロッドに添加するレーザ
活性物質を少なくとも１種以上として、太陽光の光エネ
ルギが分布する波長域全般に亘って吸収するレーザを採
用するのが望ましい。レーザ活性物質の種類が多いほど
太陽光の光エネルギを多く吸収し、高効率のレーザ発振
が得られるからである。
【００７２】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、この発明
のシステムは、太陽光の光エネルギを吸収するレーザ発
生装置を宇宙空間に設置し、発生したレーザ光を地上又
は海上へ送り、半導体電極を有し水素を発生する水素発
生ユニットと発生した水素からメタン又はメタノールを
生成するメタン又はメタノール生成手段とを組合わせ、
伝送されるレーザ光を水素発生手段に照射し、半導体電
極を照射するレーザ光を電極の吸収波長又は吸収波長と
なる波長に変換又はシフトして照射し、これによる水素
を用いてメタン又はメタノールを生成するようにしたか
ら、半導体電極を照射するレーザ光は半導体電極に大部
分吸収され、太陽光の光エネルギの大部分を利用でき、
極めて高効率で水素を発生させてメタン又はメタノール
を生成できるという顕著な効果を奏する。
のシステムは、太陽光の光エネルギを吸収するレーザ発
生装置を宇宙空間に設置し、発生したレーザ光を地上又
は海上へ送り、半導体電極を有し水素を発生する水素発
生ユニットと発生した水素からメタン又はメタノールを
生成するメタン又はメタノール生成手段とを組合わせ、
伝送されるレーザ光を水素発生手段に照射し、半導体電
極を照射するレーザ光を電極の吸収波長又は吸収波長と
なる波長に変換又はシフトして照射し、これによる水素
を用いてメタン又はメタノールを生成するようにしたか
ら、半導体電極を照射するレーザ光は半導体電極に大部
分吸収され、太陽光の光エネルギの大部分を利用でき、
極めて高効率で水素を発生させてメタン又はメタノール
を生成できるという顕著な効果を奏する。
【図１】第１実施形態のメタン又はメタノール生成シス
テムの全体概略図
テムの全体概略図
【図２】太陽光励起によるレーザ発生装置の全体概略斜
視図
視図
【図３】固体レーザ発生部の部分拡大斜視図
【図４】フレネルレンズ、レーザ発生部の要部断面図
【図５】人工衛星内への固体レーザ発生装置の設置の概
念図
念図
【図６】太陽光励起によるレーザ発生装置の変形例の概
略構成図
略構成図
【図７】受光設備の概略図
【図８】ガラス材料の光吸収度と波長の関係を示す図
【図９】半導体電極の作用の説明図
【図１０】第２実施形態のメタン又はメタノール生成シ
ステムのレーザ発生装置の概略構成図
ステムのレーザ発生装置の概略構成図
【図１１】同上の側面図、部分平面図
【図１２】レーザ光の伝送系の概略図
【図１３】太陽光のエネルギ密度のスペクトル分布図
【図１４】チタンサファイアレーザの吸収−発光特性の
説明図
説明図
１０ 水素発生ユニット
１１ａ、１１ｂ チャンバ
１２ 絶縁材
１３ 半導体電極
１４ 白金電極
１５、１６ 排出管
１７ 透過窓
２０ レーザ発生装置
２１ フレネルレンズ
２１ａ 光フィルタ
２２ レーザ発生部
２２ａ 光ロッド
２４ 導入窓
２２ｂ、２２ｃ 反射ミラー
２３ ホログラフィックレンズ
２８ａ、２８ｂ 反射ミラー
３０ 波長可変手段
４０ メタン又はメタノール生成手段
４１、４２ 高圧化コンプレッサ
４３ 高圧容器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｒ
Ｈ０１Ｓ 3/091 Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｚ
// Ｈ０１Ｍ 8/06 Ｈ０１Ｓ 3/091 Ｚ
(72)発明者 今崎 一夫
大阪市西区靱本町１丁目８番４号 財団法
人レーザー技術総合研究所内
(72)発明者 森 雅裕
東京都港区浜松町２丁目４番１号 宇宙開
発事業団内
(72)発明者 長山 博幸
東京都千代田区大手町２丁目３番６号 株
式会社三菱総合研究所内
Ｆターム(参考） 4H006 AA02 AB44 AB84 AC41 AC90
BC11 BE20 BE40 BE41 FE11
5F051 AA14 FA06
5F072 AB02 AB15 AB20 KK05 KK12
KK30 PP10 YY20
5H027 BA11 DD05
Claims (9)
- 【請求項１】 地球外周の宇宙空間に設置され太陽光を
受光してレーザ光を発生させる太陽光励起レーザ発生装
置と、発生したレーザ光は地上又は海上の所定位置へ伝
送され、このレーザ光を受光して半導体電極を照射し、
水を分解して負電極で水素を発生させる水素発生手段
と、発生した水素を一酸化炭素又は二酸化炭素と高圧化
で合成しメタン又はメタノールを生成するメタノール生
成手段とを組合わせ、レーザ発生装置は太陽光を集光し
て光ロッド材を照射し、レーザ活性物質の作用で光ロッ
ド材から放射光を生起させ、この放射光を増幅、発振さ
せるように構成され、上記水素発生手段の半導体電極が
レーザ発生装置で発生した波長のレーザ光を吸収する特
性を有する材料を用いて構成されて成るメタン又はメタ
ノール生成システム。 - 【請求項２】 地球外周の宇宙空間に設置され太陽光を
受光してレーザ光を発生させる太陽光励起レーザ発生装
置と、発生したレーザ光は地上又は海上の所定位置へ伝
送され、このレーザ光を受光して半導体電極を照射し、
水を分解して負電極で水素を発生させる水素発生手段
と、発生した水素を一酸化炭素又は二酸化炭素と高圧下
で合成しメタン又はメタノールを生成するメタノール生
成手段とを組合わせ、レーザ発生装置は太陽光を集光し
て光ロッド材を照射し、レーザ活性物質の作用で光ロッ
ド材から放射光を生起させ、この放射光を増幅、発振さ
せるように構成され、レーザ光を半導体電極に照射する
ためにレーザ光を伝送する伝送経路に、そのレーザ光の
波長を変換又はシフトする波長可変手段を設け、半導体
電極が上記変換又はシフトされた波長のレーザ光を吸収
する特性の材料を用いて構成して成るメタン又はメタノ
ール生成システム。 - 【請求項３】 前記レーザ発生装置が、太陽光を高密度
に集光する集光レンズと、その後方にレーザ活性物質を
添加した細長い１又は複数本の光ロッド材を互いに平行
に所定の間隔に集合して設け、上記各ロッド材の両端に
は反射ミラーで形成した光共振器を設け、上記ロッド材
又はその集合体の周りを光反射材で囲み、集光レンズで
集光した太陽光をそれぞれのロッド材に照射し又は反射
ミラーで反射させて各ロッド材を複数回通過させ、レー
ザ活性物質の作用でロッド材中に放射光を生起させ、光
共振器で放射光を増幅、発振させてレーザ光を出力する
太陽光励起固体レーザとしたことを特徴とする請求項１
又は２に記載のメタン又はメタノール生成システム。 - 【請求項４】 前記光ロッド材又はその集合体を囲む光
反射材としてロッド材と反射率の異なるクラッド部を備
え、このクラッド部内にロッド材を埋設したことを特徴
とする請求項３に記載のメタン又はメタノール生成シス
テム。 - 【請求項５】 前記光ロッド材又はその集合体を囲む光
反射材として中空キャビティの内面に高反射率のコーテ
ィングを施した反射面を備えたことを特徴とする請求項
３に記載のメタン又はメタノール生成システム。 - 【請求項６】 前記中空キャビティ内の光ロッド材又は
その集合体のそれぞれのロッド材外周にクラッド層を設
け、光ロッド材に対し屈折率を調整したことを特徴とす
る請求項５に記載のメタン又はメタノール生成システ
ム。 - 【請求項７】 前記レーザ発生装置内の光ロッド材の径
と長さの比の細長比を所定値以上として発生するレーザ
光の拡がり角度を抑制し、伝送ミラーを介して地上の受
光設備へ伝送するレーザ光の拡がりが地上で百ｍレベル
の範囲内となるように伝送するようにしたことを特徴と
する請求項３乃至６のいずれかに記載のメタン又はメタ
ノール生成システム。 - 【請求項８】 前記レーザ発生装置の光ロッドが太陽光
の光エネルギ密度のピーク波長又はその一定範囲内に最
大吸収特性を有するレーザ媒質から成ることを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれかに記載のメタン又はメタノ
ール生成システム。 - 【請求項９】 前記レーザ媒質に太陽光の光エネルギ密
度のピーク波長又はその一定範囲内に最大吸収特性を有
する少なくとも１種以上のレーザ活性物質を添加したこ
とを特徴とする請求項８に記載のメタン又はメタノール
生成システム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001196256A JP2003012569A (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | メタン又はメタノール生成システム |
| EP02013810A EP1270537A3 (en) | 2001-06-28 | 2002-06-21 | Methane/Methanol producing system |
| US10/175,874 US6913735B2 (en) | 2001-06-28 | 2002-06-21 | Methane/methanol producing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001196256A JP2003012569A (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | メタン又はメタノール生成システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003012569A true JP2003012569A (ja) | 2003-01-15 |
Family
ID=19034096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001196256A Pending JP2003012569A (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | メタン又はメタノール生成システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6913735B2 (ja) |
| EP (1) | EP1270537A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003012569A (ja) |
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2001
- 2001-06-28 JP JP2001196256A patent/JP2003012569A/ja active Pending
-
2002
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