[论文解读] AB Electronic Tubes and Quasi-Superconductivity at Room Temperature

Alexander Bolonkin|ArXiv.org|May 2, 2008

Electromagnetic Launch and Propulsion Technology参考文献 8被引用 5

一句话总结

本文提出AB电子管——一种中空、带电的绝缘管，内部填充低密度电子气——在室温下表现出准超导电导率。管壁正电荷排斥电子，将电子限制在高迁移率、低损耗的电子气中，实现接近超导的电导率，从而实现超高效能量传输，并可拓展至长距离无线输电和高海拔飞艇等新应用。

ABSTRACT

Author offers and researches a new idea - filling tubes by electronic gases. He shows: If the insulating envelope (cover) of the tube is charged positively, the electrons within the tube are not attracted to covering. Tube (as a whole) remains a neutral (uncharged) body. The electron gas in the tube has very low density and very high conductivity, close to superconductivity. If we take the density (pressure) of electron gas as equal to atmospheric pressure, the thickness of insulator film may be very small and the resulting tube is very light. Author shows the offered tubes can be applied to many technical fields. For example: (1) Transfer of energy over very long distance with very small electric losses. (2) Design of cheap high altitude electric lines without masts. (3) Transfer of energy from one continent to another continent through the ionosphere. (4) Transfer of a plasma beam (which can convey thrust and energy) from Earth surface to a space ship. (5) Observation of the sky by telescope without atmospheric hindrances. (6) Dirigibles (air balloons) of the highest lift force. (7) Increasing of gun range severalfold. (8) Transfer of matter. And so on. Key words: AB tubes, electronic tubes, superconductivity, transmission energy.

研究动机与目标

• 探索通过静电约束在室温下实现宏观尺度管内接近超导电子输运的可行性。
• 解决传统导体和超导体在长距离能量传输及高效系统中的局限性。
• 开发一种新型电子管设计，实现高电导率、极低能量损耗和极低结构质量。
• 通过电子气约束实现实际应用，如跨大陆能量传输、空间推进系统和高升力飞艇。
• 证明带电绝缘管中的电子气可在无需低温冷却的情况下实现接近超导的电导率。

提出的方法

• 管体由带正电的绝缘外壳构成，通过静电排斥将电子限制在管内。
• 电子气密度建模为常压水平，导致电子密度极低且平均自由程极长。
• 由于电子密度低，绝缘外壳厚度可被最小化，从而实现超轻质管体结构。
• 系统整体保持电中性，因管体正电荷与内部负电子气平衡。
• 通过几何与静电设计最小化电子散射并最大化电子迁移率，从而增强电导率。
• 理论分析假设理想条件：外壳电荷分布均匀、管内为完美真空，且热散射或晶格散射可忽略。

实验结果

研究问题

• RQ1 在正电绝缘管中约束的低密度电子气是否可在室温下实现接近超导的电导率？
• RQ2 在常压电子密度条件下，该系统可实现的最大电导率是多少？
• RQ3 带电外壳产生的静电排斥如何防止电子损失并维持电子约束？
• RQ4 在该构型下，实现高效能量传输的管体最大长度和直径的实用极限是什么？
• RQ5 该系统是否可实现跨大陆或大气层内能量传输，而无需传统基础设施如输电线路或铁塔？

主要发现

• AB管中的电子气表现出接近超导体的电导率，在室温下电阻损耗极小。
• 由于低电子密度与静电约束的共同作用，系统实现近似超导行为，显著降低散射与电阻。
• 由于内部电子压强低，绝缘外壳可制备得极薄，使管体质量大幅降低。
• 通过电离层等介质，长距离能量传输——可能实现跨大陆传输——成为可能，且损耗极小。
• 该设计可实现新型应用，如高空输电线路、空间太阳能无线输电，以及利用电子气提供升力的高海拔飞艇。
• 理论建模表明，当电子密度等同于常压水平时，系统可维持稳定、高迁移率的电子流，且无需外加磁场或低温冷却。