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量子除垢系統簡介 概況 本公司以介觀物理技術進行介觀材料改性并以實現商業化產業化為主要方向。其中液體分子團簇能量結構改進系統是一項專門針對液體物理性能改進的創新技術。此項技術經過長期的研究、實驗,已經達到產業化、商業化的基本條件,開始進入產業化、商業化的實施階段。
技術 基本科學概念 以經典力學的概念出發,液體分子團簇一般處在0.1~10納米的尺度。作為這樣一個尺度,它是介于宏觀與微觀之間的一種物質狀態。
我們可以稱之于介觀物質狀態或介觀材料。它遵循的物理規律是介觀(mesoscope)物理規律(也就是介于微觀與宏觀的物理規律)。而介觀物理規律是以量子力學為基礎,對于物質的經典物理現象進行研究的物理方法。 物質由分子組成,分子由原子組成,原子由原子核與核外運動的電子組成。原子核與電子的結構是一種能量結構。換句話說,電子處于不同的運動狀態,就構成了原子的能量結構。
更準確的講,分子的組成是由多個原子核與其核外的電子組成,這些核外的電子運動以概率的方式(在數學上表述為波函數的形式)運動,從而構成了分子的能量結構。分子團簇是由分子構成,分子之間的相互作用是分子之間的共用電子的運動而形成,它們也體現了分子團簇的能量結構狀態。由于分子團簇的電子相互作用是一種更為復雜的現象,從宏觀上講,它以平均值的形態即經典狀態表現為許多物理特性:如液體的溶解度、滲透度、光的吸收與折射率、電導率等等。但是,對于這些物理特性起決定作用的是分子團簇的能量結構,更進一步地講,是它們的電子運動狀態。
電子運動遵循量子力學的基本原理——薛定諤方程。電子運動狀態用幾個特征量來表示,第一個是主量子數n,第二個是角動量子數l,第三個是用自旋量子數s來表示。電子在電磁場中,其運動狀態發生變化表現在以上三個量子數的變化,而角動量l和轉動量s之間存在相互作用關系。因此,電子的運動就更加豐富了分子團簇的能量結構內容。 電子在電磁場中(處于外加電磁場,如光輻射),電子的運動將發生變化,這種變化體現在三個量子數上。電磁場的電場作用主要是以電偶極矩對電子的作用,它表現為主量子數與角量子數的變化,使原子和分子表現吸收或發射光子。
而磁場的相互作用是以磁偶極矩對電子的作用。磁矩是玻耳磁子的整數倍,它導致了塞曼效應。當磁矩很強時,將產生巴辛-拜克效應,使能極結構發生普遍移動并重新排列次序。 量子力學是研究化學鍵本質、分子的物理性質,以及分子間相互作用的基本理論。
1930年以來,量子力學在這些問題的理論解釋上有很大的進展。分子的量子力學——量子化學,是近代理論化學活躍的前沿之一。應用量子化學原理并配合電子計算機技術,直接計算分子的能級、狀態波函數以及其他物理性質,已取得了顯著的成就。 微擾理論是求解量子力學薛定諤方程的基本計算方法。
在這一理論計算中,我們找到了讓原子、分子的能量結構發生共振的途徑。換句話說,我們根據一種物質的原子分子結構,可以設計出一個微擾場,在這個場的作用下,物質的原子分子能量結構產生共振,使其發生變化。對于液體分子團簇,我們可以用這一基本思想,設計出一種有效的電磁場,改變其能量結構。 技術基本原理 要改變液體分子團簇的能量結構,其電磁場的作用要點是要讓磁偶極矩的作用與液體分子團簇自身的能量場發生共振。這是技術的基本點,也是技術關鍵點。
基本點:多體微擾系統 分子團簇是一個多體系統,而外設電磁場作為一個微擾系統,采用量子力學的基本計算方法,將外設電磁場作為微擾場來設計。
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