应用激光光束修补臭氧层空洞的方法技术

本发明专利技术公开了一种应用激光光束修补臭氧层空洞的方法。利用叶绿素进行光合作用产生氧气；将氧气导入处于辉光放电的状态中的高频电场和低气压状态，使氧气转变为氧原子，并且产生电子，在电场中加速时获取较高能量；正交分子气体激光光束，沿三个相互垂直的方向射向同一点，光束始终将氧原子推向这点，使氧原子被固定，同时，利用分子气体激光器以及电子在电场中加速时获取的能量将氧原子随激光打到臭氧层空洞面积较大的平流层区域。本发明专利技术的方法既减少了过剩的二氧化碳，同时又能减少臭氧层的空洞面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。技术背景正常状况下，平流层中的臭氧分子处于动态平衡的状态，高层大气中的氧分 子吸收紫外线，分解成活泼的氧原子02+hv—0+0氧原子再与邻近的氧分子 反应生成臭氧0+02—03 。臭氧也会因受强烈紫外线照射而分解，生成氧原子 和氧分，或是与活泼的氧原子作用形成氧分子03+hv—02+0 ; 03+0—02+02 臭氧就在这些反应中不断生成与分解，维持着微妙但脆弱的平衡。氯会破坏这种平衡。CFCs在平流层受强烈紫外线照射而分解产生氯，氯会与 臭氧反应，生成氧化氯自由基(C10): .Cl+03—C10+02 。带有自由基的C10非常 活泼，若与同样活泼的氧原子反应，便生成氯和较安定的氧分子C10+0— C1+02 。而这个被释出的氯，又可以再与臭氧反应，因此氯一方面能够不断消耗 臭氧，另一方面却又能在反应中再生。1985年，英国南极考察队约瑟夫 法曼在南极的哈雷兹上空发现出现了一个 面积接近美国大陆的"臭氧空洞"；1999年，臭氧空洞的面积接近三个中国大陆； 2001年臭氧空洞的面积已经达到2500万平方公里。科学研究发现，臭氧层的破坏已经对人类健康、陆生植物、水生生物系统、 生物化学循环、各类材料、对流层大气组成及空气质量等各方面产生严重的负面 影响。同时，由于大量燃烧石化燃料、木材，大量砍伐森林等原因，进年来，二 氧化碳浓度急剧增加，导致全球平均气温升高、冰山融化、海平面上升、海岸退 后、洪水频率增加等等。温室气体的大量增加也对地球的生态平衡产生威胁。若能吸收地球上过量的二氧化碳气体，将二氧化碳气体转换成氧原子，并通 过激光光束将氧原子打到臭氧层空洞面积较大的平流层，使之与氧气反应生成臭 氧，以填补臭氧空洞，将会是一举多得的做法。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种。 通过以下技术方案实现(a) 利用叶绿素进行光合作用产生氧气；(b) 将氧气导入处于辉光放电的状态中的高频电场和低气压状态，使氧气转变 为氧原子，并且产生电子，在电场中加速时获取较高能量；(C)正交分子气体激光光束，沿三个相互垂直的方向射向同一点，光束始终将 氧原子推向这点，使氧原子被固定，同时，利用分子气体激光器以及步骤(C)中 电子在电场中加速时获取的能量将氧原子随激光打到臭氧层空洞面积较大的平流 层区域。叶绿素可经过纳米技术处理，大大增强光合作用的能力，以增加水光解产生 的氧原子，提高工作效率。本专利技术提供的方法，既减少了过剩的二氧化碳，同时又能减少臭氧层的空洞 面积。运用纳米技术可大大增强对二氧化碳的吸收能力，同时运用激光这一载体 将氧原子打到平流层，这些氧原子既可与氧气进行反应生成臭氧，也可消耗氯原 子，弥补臭氧层中氧原子的损失。现有比较多的思路是控制氟利昂的使用，若再 加之氧原子的增加，这将大大提高填补臭氧层空洞的效率。具体实施方式主要通过三个装置完成，第一装置中进行光合作用，光合作用生成的氧气经 第二装置进入第三装置。其中，第二装置中设计有高频电场和低气压状态，使氧 气分子分解为氧原子，同时避免氧原子结合成氧气，第三装置设有激光发射器。 (1)光合作用首先提取植物叶绿素。应依循以下两点提取叶绿素A.选择成熟期的叶子， 因为嫩叶和衰老的叶子中叶绿素含量少，这一点可以从叶子的颜色上来挑选。B. 选择处于最快生长期或开花期(受孕期)时的植物，因为此时叶绿素的光合作用 能力最强。叶绿素对光波最强的吸收区有两个 一个在波长为640 660nm的红 光部分，另一个在波长为430 450nm的蓝紫光部分。其次运用纳米技术对提取的叶绿素进行加工，在这一步骤中，应用纳米技术对所提取的叶绿素中的物质进行分子重排，组合成新的物质，大大增强光合作用 的能力，以增加水光解产生的氧原子，提高工作效率。光合作用在第一发生装置中进行。该发生装置的颜色应采用红色或蓝紫色， 因为植物在这两种光色下光合作用能力最强。光反应中，在光照的情况下，水光 解为还原性氢和两个氧原子，其中，还原性氢供暗反应所用，氧原子结合成氧气。(2) 吸收光反应阶段生成的氧气，转变为氧原子 将光反应阶段中水光解生成的氧气导入第二装置，此装置中设计有高频电场和低气压状态，并处于辉光放电的状态中，避免氧原子结合成氧气，同时，产生 的电子在电场中加速时可以获取较高能量，便于下一步过程的进行。在高频电场中处于低气压状态的氧气、氮气等气体分子在辉光放电的情况下， 可以分解出加速运动的原子和分子，并产生电子，这一过程中产生的电子在电场 中加速时会获得高能量。其过程可用以下反应式表示02 ^ 02+e (I) 。2~~^ 20 (II)反应式(I)表示氧气分子在得到外界能量后变成氧气阳离子，并放出自由电 子的过程；反应式(II)表示氧气分子在得到外界能量后分解形成两个氧原子自由 基的过程。之所以要将氧气分解为氧原子，同时避免氧原子结合成氧气，是因为若是将 氧气分子打到臭氧层意义不大，臭氧层本身就因氯原子而形成许多氧气分子，所 以更需要的是氧原子。(3) 利用激光光束将氧原子打到平流层氧原子进入第三装置，用六路两两成对的正交分子气体激光光束，沿三个相 互垂直的方向射向同一点，光束始终将氧原子推向这点，可以使原子的速度减至 10m/s量级，将其固定。同时，利用分子气体激光器以及上一步骤中电子在电场 中加速时获取的能量将氧原子随激光打到臭氧层空洞面积较大的平流层区域，由 于氧原子被激光光束固定，还可避免活泼的氧原子在发射过程中与其他物质反应。 氧原子能在平流层处脱离激光，在平流层进行相关反应，与氧气结合生成臭氧， 修补臭氧层空洞。权利要求1、，其特征在于，包括以下步骤(a)利用叶绿素进行光合作用产生氧气；(b)将氧气导入处于辉光放电的状态中的高频电场和低气压状态，使氧气转变为氧原子，并且产生电子，在电场中加速时获取较高能量；(c)正交分子气体激光光束，沿三个相互垂直的方向射向同一点，光束始终将氧原子推向这点，使氧原子被固定，同时，利用分子气体激光器以及步骤(c)中电子在电场中加速是获取的能量将氧原子随激光打到臭氧层空洞面积较大的平流层区域。全文摘要本专利技术公开了一种。利用叶绿素进行光合作用产生氧气；将氧气导入处于辉光放电的状态中的高频电场和低气压状态，使氧气转变为氧原子，并且产生电子，在电场中加速时获取较高能量；正交分子气体激光光束，沿三个相互垂直的方向射向同一点，光束始终将氧原子推向这点，使氧原子被固定，同时，利用分子气体激光器以及电子在电场中加速时获取的能量将氧原子随激光打到臭氧层空洞面积较大的平流层区域。本专利技术的方法既减少了过剩的二氧化碳，同时又能减少臭氧层的空洞面积。文档编号C01B13/10GK101332978SQ200710043030公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月29日 优先权日2007年6月29日专利技术者想 李 申请人:上海市上海中学本文档来自技高网...

【技术保护点】
应用激光光束修补臭氧层空洞的方法，其特征在于，包括以下步骤：　（ａ）利用叶绿素进行光合作用产生氧气；　（ｂ）将氧气导入处于辉光放电的状态中的高频电场和低气压状态，使氧气转变为氧原子，并且产生电子，在电场中加速时获取较高能量；　（ｃ）正交分子气体激光光束，沿三个相互垂直的方向射向同一点，光束始终将氧原子推向这点，使氧原子被固定，同时，利用分子气体激光器以及步骤（ｃ）中电子在电场中加速是获取的能量将氧原子随激光打到臭氧层空洞面积较大的平流层区域。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李想，
申请(专利权)人：上海市上海中学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]