ホーム > 特許ランキング > 住友電気工業株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023170157
(43)【公開日】2023-12-01
(54)【発明の名称】ガスレーザ及び廃熱回収システム
(51)【国際特許分類】
H01S 3/041 20060101AFI20231124BHJP
【ＦＩ】
H01S3/041
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022081696
(22)【出願日】2022-05-18
(71)【出願人】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100136722
【弁理士】
【氏名又は名称】▲高▼木 邦夫
(74)【代理人】
【識別番号】100174399
【弁理士】
【氏名又は名称】寺澤 正太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100140453
【弁理士】
【氏名又は名称】戸津 洋介
(72)【発明者】
【氏名】大塚 節文
【テーマコード（参考）】
5F172
【Ｆターム（参考）】
5F172AD04
5F172EE24
5F172EE27
(57)【要約】
【課題】励起光を放出する新たな光源を備えるガスレーザ及び廃熱回収システムを提供する。
【解決手段】ガスレーザは、レーザ媒質としてのガスと、波長選択性を有する熱輻射源であり、前記ガスを励起するための励起光を熱輻射により放出する熱輻射源と、前記励起光により前記ガスから放出される放出光を共振させるための光共振器と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】ガスレーザは、レーザ媒質としてのガスと、波長選択性を有する熱輻射源であり、前記ガスを励起するための励起光を熱輻射により放出する熱輻射源と、前記励起光により前記ガスから放出される放出光を共振させるための光共振器と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
レーザ媒質としてのガスと、
波長選択性を有する熱輻射源であり、前記ガスを励起するための励起光を熱輻射により放出する熱輻射源と、
前記励起光により前記ガスから放出される放出光を共振させるための光共振器と、
を備える、ガスレーザ。
波長選択性を有する熱輻射源であり、前記ガスを励起するための励起光を熱輻射により放出する熱輻射源と、
前記励起光により前記ガスから放出される放出光を共振させるための光共振器と、
を備える、ガスレーザ。
【請求項2】
前記ガスと前記熱輻射源との間に断熱領域が設けられている、請求項１に記載のガスレーザ。
【請求項3】
前記ガスを収容する容器を更に備え、
前記容器は、軸に沿って延在する筒状であり、
前記熱輻射源は、前記軸に沿って延在する、請求項１又は２に記載のガスレーザ。
前記容器は、軸に沿って延在する筒状であり、
前記熱輻射源は、前記軸に沿って延在する、請求項１又は２に記載のガスレーザ。
【請求項4】
前記ガスを収容する容器を更に備え、
前記容器の内面は、前記励起光を反射する反射面を含む、請求項１又は２に記載のガスレーザ。
前記容器の内面は、前記励起光を反射する反射面を含む、請求項１又は２に記載のガスレーザ。
【請求項5】
前記反射面は、前記熱輻射源に面するように配置される、請求項４に記載のガスレーザ。
【請求項6】
前記熱輻射源は、抵抗発熱体を備え、
前記抵抗発熱体に接続される電源を更に備える、請求項１又は２に記載のガスレーザ。
前記抵抗発熱体に接続される電源を更に備える、請求項１又は２に記載のガスレーザ。
【請求項7】
前記熱輻射源は、導体を備え、
前記導体を誘導加熱するためのコイルと、
前記コイルに交流電力を供給するための交流電源と、
を更に備える、請求項１又は２に記載のガスレーザ。
前記導体を誘導加熱するためのコイルと、
前記コイルに交流電力を供給するための交流電源と、
を更に備える、請求項１又は２に記載のガスレーザ。
【請求項8】
前記熱輻射源に電磁波を照射して前記熱輻射源を加熱するための電磁波発生器を更に備える、請求項１又は２に記載のガスレーザ。
【請求項9】
前記ガスを収容する容器を更に備え、
前記容器は、金属部材を備える、請求項１又は２に記載のガスレーザ。
前記容器は、金属部材を備える、請求項１又は２に記載のガスレーザ。
【請求項10】
前記ガスを冷却する冷却器を更に備える、請求項１又は２に記載のガスレーザ。
【請求項11】
前記ガスを収容する容器を更に備え、
前記熱輻射源は、前記容器の外側に配置され、
前記容器は、前記励起光を透過させる材料を含む、請求項１又は２に記載のガスレーザ。
前記熱輻射源は、前記容器の外側に配置され、
前記容器は、前記励起光を透過させる材料を含む、請求項１又は２に記載のガスレーザ。
【請求項12】
請求項１又は２に記載のガスレーザと、
前記ガスレーザの前記熱輻射源を加熱するための発熱体と、
を備える、廃熱回収システム。
前記ガスレーザの前記熱輻射源を加熱するための発熱体と、
を備える、廃熱回収システム。
【請求項13】
前記ガスレーザからのレーザ光を電気に変換する光電池を更に備える、請求項１２に記載の廃熱回収システム。
【請求項14】
前記ガスレーザからのレーザ光が照射される化学反応装置を更に備える、請求項１２に記載の廃熱回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ガスレーザ及び廃熱回収システムに関する。
【背景技術】
【0002】
非特許文献１は、放電により励起される炭酸ガスレーザを開示する。非特許文献２は、臭化水素レーザにより励起される炭酸ガスレーザを開示する。
【0003】
非特許文献３は、プラズモニックメタマテリアルを利用した熱輻射源を開示する。熱輻射源は波長選択性を有する。非特許文献４は、通電加熱により熱輻射を放出する熱輻射源を開示する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】A. Yariv, “QuantumElectronics 3rd Edition”, Wiley (1989) p.216-224
【非特許文献2】T. Y. Chang and O. R. Wood, "Opticallypumped atmospheric-pressure CO2 laser", Applied Physics Letters21 (1972) 19
【非特許文献3】X. Liu, et al, "Taming theBlackbody with Infrared Metamaterials as Selective Thermal Emitters",Physical Review Letters 107 (2011) 045901
【非特許文献4】上羽、高原、”メタフィラメントによる熱輻射スペクトル制御”、第７４回応用物理学会秋季学術講演会、（２０１３）、18a-C14-7
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明者は、ガスを励起するための励起光を放出する新たな光源を探索した。
【0006】
本開示は、励起光を放出する新たな光源を備えるガスレーザ及び廃熱回収システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
実施形態に係るガスレーザは、レーザ媒質としてのガスと、波長選択性を有する熱輻射源であり、前記ガスを励起するための励起光を熱輻射により放出する熱輻射源と、前記励起光により前記ガスから放出される放出光を共振させるための光共振器と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、励起光を放出する新たな光源を備えるガスレーザ及び廃熱回収システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施形態を列記して説明する。
（１）レーザ媒質としてのガスと、波長選択性を有する熱輻射源であり、前記ガスを励起するための励起光を熱輻射により放出する熱輻射源と、前記励起光により前記ガスから放出される放出光を共振させるための光共振器と、を備える、ガスレーザ。
最初に本開示の実施形態を列記して説明する。
（１）レーザ媒質としてのガスと、波長選択性を有する熱輻射源であり、前記ガスを励起するための励起光を熱輻射により放出する熱輻射源と、前記励起光により前記ガスから放出される放出光を共振させるための光共振器と、を備える、ガスレーザ。
【0011】
上記ガスレーザによれば、熱輻射源が熱輻射により励起光を放出する。励起光によりガスから放出される放出光が共振することによって、レーザ光が出射される。上記ガスレーザは、励起光を放出する新たな光源を備える。
【0012】
（２）上記（１）において、前記ガスと前記熱輻射源との間に断熱領域が設けられてもよい。この場合、熱輻射源の温度が高くてもガスの温度の上昇を抑制できる。そのため、レーザ光の発振効率の低下を抑制できる。
【0013】
（３）上記（１）又は（２）において、ガスレーザは、前記ガスを収容する容器を更に備えてもよく、前記容器は、軸に沿って延在する筒状であってもよく、前記熱輻射源は、前記軸に沿って延在してもよい。この場合、軸に沿った長い領域において、熱輻射源がガスに向かって励起光を照射できる。
【0014】
（４）上記（１）から（３）のいずれか１つにおいて、ガスレーザは、前記ガスを収容する容器を更に備えてもよく、前記容器の内面は、前記励起光を反射する反射面を含んでもよい。この場合、ガスに吸収されずに反射面に到達した励起光をガスに向かって反射させることができる。
【0015】
（５）上記（４）において、前記反射面は、前記熱輻射源に面するように配置されてもよい。この場合、反射面によって反射した励起光がガスに吸収されなくても、反射した励起光が熱輻射源に戻る。そのため、熱輻射源を加熱するためのエネルギーを低減できる。
【0016】
（６）上記（１）から（５）のいずれか１つにおいて、前記熱輻射源は、抵抗発熱体を備えてもよく、ガスレーザは、前記抵抗発熱体に接続される電源を更に備えてもよい。この場合、通電により熱輻射源を加熱できる。
【0017】
（７）上記（１）から（６）のいずれか１つにおいて、前記熱輻射源は、導体を備えてもよく、ガスレーザは、前記導体を誘導加熱するためのコイルと、前記コイルに交流電力を供給するための交流電源と、を更に備えてもよい。この場合、非接触で熱輻射源を加熱できる。
【0018】
（８）上記（１）から（７）のいずれか１つにおいて、ガスレーザは、前記熱輻射源に電磁波を照射して前記熱輻射源を加熱するための電磁波発生器を更に備えてもよい。この場合、非接触で熱輻射源を加熱できる。
【0019】
（９）上記（１）から（８）のいずれか１つにおいて、ガスレーザは、前記ガスを収容する容器を更に備えてもよく、前記容器は、金属部材を備えてもよい。この場合、金属部材によりガスを冷却できる。
【0020】
（１０）上記（１）から（９）のいずれか１つにおいて、ガスレーザは、前記ガスを冷却する冷却器を更に備えてもよい。この場合、冷却器においてガスを冷却できる。
【0021】
（１１）上記（１）から（１０）のいずれか１つにおいて、ガスレーザは、前記ガスを収容する容器を更に備えてもよく、前記熱輻射源は、前記容器の外側に配置されてもよく、前記容器は、前記励起光を透過させる材料を含んでもよい。この場合、熱輻射源の配置の自由度が向上する。
【0022】
（１２）上記（１）から（１１）のいずれか１つのガスレーザと、前記ガスレーザの前記熱輻射源を加熱するための発熱体と、を備える、廃熱回収システム。この場合、発熱体により熱輻射源が加熱されることによって、熱輻射源から励起光が放出される。その結果、ガスレーザからレーザ光が出射される。
【0023】
（１３）上記（１２）において、廃熱回収システムは、前記ガスレーザからのレーザ光を電気に変換する光電池を更に備えてもよい。この場合、廃熱を電気として回収して利用できる。
【0024】
（１４）上記（１２）又は（１３）において、廃熱回収システムは、前記ガスレーザからのレーザ光が照射される化学反応装置を更に備えてもよい。この場合、廃熱を化学反応のための熱として回収して利用できる。
【0025】
［本開示の実施形態の詳細］
以下、添付図面を参照しながら本開示の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。
以下、添付図面を参照しながら本開示の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。
【0026】
図１は、一実施形態に係るガスレーザを模式的に示す図である。図１に示されるガスレーザ１０は、レーザ媒質としてのガスと、波長選択性を有する熱輻射源１４と、光共振器１６とを備える。レーザ媒質としてのガスは容器１２に収容されてもよい。熱輻射源１４は、ガスを励起するための励起光ＴＲを熱輻射により放出する。光共振器１６は、励起光ＴＲによりガスから放出される放出光を共振させることができる。これにより、ガスレーザ１０からレーザ光Ｌが出射される。
【0027】
容器１２は、軸Ａｘに沿って延在する筒状であってもよい。一例において、容器１２は、２６ｍｍの外径と、２４ｍｍの内径と、１２０ｍｍの長さとを有する円筒である。
【0028】
熱輻射源１４は、容器１２の外側に配置されてもよいし、容器１２の内側に配置されてもよい。熱輻射源１４が容器１２の外側に配置される場合、容器１２は、励起光ＴＲを透過させる材料を含んでもよい。容器１２は、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、シリコン、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、塩化ナトリウム、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリスチレンのうち少なくとも１つを含んでもよい。酸化アルミニウムの例はサファイアを含む。励起光ＴＲに対する容器１２の外面の反射率は、１％以下であってもよい。容器１２の内面は、励起光ＴＲを反射する反射面を含んでもよい。励起光ＴＲに対する容器１２の内面の反射率は９０％以上であってもよい。反射面は、熱輻射源１１４に面するように配置されてもよい。
【0029】
光共振器１６は、例えばファブリペロー光共振器である。光共振器１６は、第１ミラーＭ１及び第２ミラーＭ２を備えてもよい。第１ミラーＭ１と第２ミラーＭ２とは、軸Ａｘにおいて互いに面して配置される。放出光に対する第１ミラーＭ１の反射率は、放出光に対する第２ミラーＭ２の反射率よりも大きい。これにより、レーザ光Ｌは第２ミラーＭ２から出射される。一例において、第１ミラーＭ１の反射率は９５％であり、第２ミラーＭ２の反射率は９０％である。第１ミラーＭ１は、筒状の容器１２の第１開口を塞いでもよい。第１開口は、軸Ａｘにおける容器１２の第１端に位置する。第２ミラーＭ２は、筒状の容器１２の第２開口を塞いでもよい。第２開口は、軸Ａｘにおける容器１２の第２端に位置する。容器１２及び光共振器１６により、容器１２内のガスは封止されてもよい。この場合、ガス交換のための装置が不要になる。よって、ガスレーザ１０の小型化が可能になる。ガスレーザ１０の設置の自由度が高まる。
【0030】
容器１２内のガスは、二酸化炭素（ＣＯ２）、窒素酸化物（Ｎ２Ｏ、ＮＯ２等）、硫黄酸化物（ＳＯ２等）、オゾン（Ｏ３）、アンモニア（ＮＨ３）、メタン（ＣＨ４）及び第一級アルコールのうち少なくとも１つのガスをレーザ媒質として含んでもよい。容器１２内のガスは、レーザ媒質としての第１ガスと、第１ガスとは異なる第２ガスとを含む混合ガスであってもよい。第２ガスは、ヘリウム（Ｈｅ）、水素（Ｈ２）及び水蒸気（Ｈ２Ｏ）のうち少なくとも１つのガスを含んでもよい。第２ガスは、第１ガスのエネルギー準位を低い基底準位に遷移させることができる。第２ガスは、第１ガスを冷却することもできる。容器１２内のガスは、窒素を含まなくてもよい。一例において、容器１２内のガスは、二酸化炭素（例えば５０体積％）とヘリウム（例えば５０体積％）とを含む。容器１２内のガスの圧力は、例えば大気圧（１×１０５Ｐａ）である。
【0031】
図２は、熱輻射源の熱輻射スペクトルの一例を示すグラフである。図２の横軸は波長を示す。図２の縦軸はスペクトルの強度を示す。図２に示される熱輻射スペクトルＳＰ０は、黒体から放出される熱輻射スペクトルの一例を示す。図２に示される熱輻射スペクトルＳＰ１は、熱輻射源１４から放出される励起光ＴＲのスペクトルの一例を示す。熱輻射スペクトルＳＰ１は、３μｍ以上の波長域（例えば４．３μｍ）において第１ピークを有する。熱輻射スペクトルＳＰ１は、２から３μｍの波長域において第２ピークを有してもよい。第２ピークの強度は第１ピークの強度よりも小さい。
【0032】
熱輻射源１４は、フォトニック結晶、微小空洞共振器及びプラズモニックメタ表面のうち少なくとも１つを含んでもよい。熱輻射源１４から放出される励起光ＴＲのスペクトルは、レーザ媒質としてのガスの励起波長においてピークを有する。
【0033】
熱輻射源１４は、十分な厚みを有するダイヤモンド、鉄またはクロムなどの遷移金属が添加された硫化亜鉛またはセレン化亜鉛であってもよい。例えば、１ｍｍ程度の厚みを有するダイヤモンドは波長４μｍから６μｍの波長選択輻射光源として動作し得る。熱輻射源１４はこれらの物質を含むフォトニック結晶などであってもよい。
【0034】
ガスレーザ１０によれば、熱輻射源１４が熱輻射により励起光ＴＲを放出する。励起光ＴＲによりガスから放出される放出光が共振することによって、レーザ光Ｌが出射される。よって、ガスレーザ１０は、励起光ＴＲを放出する新たな光源として熱輻射源１４を備える。ガスレーザ１０によれば、放電によりガスを励起する必要がないので、放電のための高電圧電源が必要ない。そのため、ガスレーザ１０を小型化及び軽量化できる。また、炭酸ガスレーザ以外のガスレーザにおいて、放電又はレーザによりガスを励起すると、エネルギー変換効率が低くなる。例えば、レーザによりガスを励起する場合、電気エネルギーを光エネルギーに変換するエネルギー変換効率は１０％未満である。これに対して、ガスレーザ１０では熱輻射によりガスを励起するので、高いエネルギー変換効率が得られる。例えば、熱輻射によりガスを励起する場合、電気エネルギーを光エネルギーに変換するエネルギー変換効率は１０％以上である。
【0035】
図３は、他の一実施形態に係るガスレーザを模式的に示す断面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。図３及び図４に示されるガスレーザ１０Ａは、以下の点を除きガスレーザ１０と同じ構成を備えてもよい。ガスレーザ１０Ａは、熱輻射源１４に代えて熱輻射源１１４及び電源３０を備えてもよい。ガスレーザ１０Ａは、容器１８、封止部材２０及び突起部２２を更に備えてもよい。
【0036】
容器１８は、容器１２の外側に配置される。容器１８は容器１２から離れている。容器１８は、軸Ａｘに沿って延在する筒状であってもよい。一例において、容器１８は、５０ｍｍの外径と、４６ｍｍの内径と、１２０ｍｍの長さとを有する円筒である。容器１２及び容器１８は、二重管を形成してもよい。
【0037】
封止部材２０は、容器１２と容器１８との間の空間を封止する。軸Ａｘにおける容器１２の第１端において、１つの封止部材２０が容器１２と容器１８との間に配置される。一例において、封止部材２０は円環状部材である。軸Ａｘにおける容器１２の第２端において、もう１つの封止部材２０が容器１２と容器１８との間に配置される。容器１２、容器１８及び封止部材２０は、単一の部材により形成されてもよい。容器１２と容器１８との間の空間は、減圧されてもよい。容器１２と容器１８との間の空間には、不活性ガスが封入されてもよい。不活性ガスの例は、窒素、アルゴン及びクリプトンを含む。不活性ガスの圧力は、１Ｐａ以下であってもよい。
【0038】
封止部材２０を用いずに、容器１２と容器１８との間の空間にガスを流してもよい。ガスは、軸Ａｘに沿って容器１２の第１端から第２端まで流れる。ガスは、励起光ＴＲを吸収し難いガスであってもよい。これにより、励起光ＴＲが容器１２内のガスに到達し易くなる。
【0039】
熱輻射源１１４は、容器１２の外側に配置されてもよい。熱輻射源１１４は、容器１２と容器１８との間に配置されてもよい。容器１２と熱輻射源１１４との間に断熱領域ＴＩＲが設けられてもよい。断熱領域ＴＩＲは、容器１２と容器１８との間の減圧された空間であってもよい。熱輻射源１１４は、少なくとも１つの突起部２２により容器１８に接続されてもよい。熱輻射源１１４と突起部２２との接触面積が小さいと、熱輻射源１１４から突起部２２への放熱を抑制できる。よって、効率的に熱輻射源１１４を加熱することができる。突起部２２の数を少なくすることによって、熱輻射源１１４と突起部２２との接触面積を小さくできる。突起部２２の突出方向に直交する突起部２２の断面積を小さくすることによって、熱輻射源１１４と突起部２２との接触面積を小さくできる。
【0040】
ガスレーザ１０Ａは、複数（例えば８つ）の熱輻射源１１４を備えてもよい。各熱輻射源１１４は、軸Ａｘに沿って延在してもよい。各熱輻射源１１４は、第１面１１４ａ及び第２面１１４ｂを有する板状部材であってもよい。第１面１１４ａは、励起光ＴＲを出射する面である。第１面１１４ａは、軸Ａｘ及び容器１２の外面に面してもよい。第２面１１４ｂは第１面１１４ａと反対の面である。第２面１１４ｂは、容器１８の内面に面してもよい。複数の熱輻射源１１４は、軸Ａｘに直交する断面において、軸Ａｘ及び容器１２を取り囲むように設けられてもよい。隣り合う熱輻射源１１４が連結されて単一の熱輻射源１１４が形成されてもよい。この場合、熱輻射源１１４は円筒状であってもよい。
【0041】
ガスレーザ１０Ａは、熱輻射源１１４に接続される電源３０を備えてもよい。電源３０は容器１８の外側に配置される。電源３０は、複数の熱輻射源１１４に並列に接続されてもよい。電源３０は直流電源であってもよい。熱輻射源１１４と電源３０との間の導線は、突起部２２に沿って延在してもよい。
【0042】
電源３０から各熱輻射源１１４に電力が供給されると、加熱された各熱輻射源１１４から容器１２内のガスに励起光ＴＲが放出される。励起光ＴＲによってガスが励起され、レーザ光Ｌがガスレーザ１０Ａから出射される。一例において、５Ｖの電圧を電源３０から熱輻射源１１４に供給すると、０．６Ｗの出力を有するレーザ光Ｌが出射される。１つの熱輻射源１１４から放出された励起光ＴＲのうちガスに吸収されなかった励起光ＴＲは、他の熱輻射源１１４に入射してもよい。この場合、励起光ＴＲが入射した熱輻射源１１４の温度の低下が抑制される。
【0043】
図５は、熱輻射源の一例を示す平面図である。図６は、図５の一部を示す平面図である。図７は、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。図５から図７に示されるように、熱輻射源１１４は、基板ＳＢと、基板ＳＢ上に設けられた導体パターン領域ＣＰとを備えてもよい。基板ＳＢは、例えばガラス基板又はポリマー基板である。一例において、基板ＳＢは、１００ｍｍの長辺及び１５ｍｍの短辺を有する主面と、２ｍｍの厚みとを有する。
【0044】
導体パターン領域ＣＰは、熱輻射源１１４の第１面１１４ａに設けられる。導体パターン領域ＣＰは、第１面１１４ａにおいて蛇行した帯状領域であってもよい。一例において、導体パターン領域ＣＰは、２．３ｍｍの幅を有する帯状領域が０．２ｍｍの間隔をあけて蛇行する。
【0045】
導体パターン領域ＣＰは、第１層Ｌ１と、第２層Ｌ２と、第３層Ｌ３とを含む。第１層Ｌ１、第２層Ｌ２及び第３層Ｌ３は、基板ＳＢ上に順に設けられる。第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２は導体パターン領域ＣＰ全体に広がってもよい。第１層Ｌ１は金属層であってもよい。第１層Ｌ１は例えばアルミニウム層である。一例において、第１層Ｌ１は、１００ｎｍの厚みを有する。第２層Ｌ２は誘電体層であってもよい。第２層Ｌ２は例えば酸化アルミニウム層である。一例において、第２層Ｌ２は、５０ｎｍの厚みを有する。第３層Ｌ３は金属層であってもよい。第３層Ｌ３は例えばアルミニウム層である。第３層Ｌ３は、互いに離れてアレイ状に配置される複数のアイランドパターンであってもよい。一例において、複数のアイランドパターンは、１５００ｎｍのピッチで設けられる。一例において、各アイランドパターンは、９８０ｎｍの辺を有する正方形の主面と、１００ｎｍの厚みとを有する。
【0046】
図３の電源３０は、熱輻射源１１４の抵抗発熱体である第１層Ｌ１に接続されてもよい。電源３０の正極は、導体パターン領域ＣＰの第１端に接続されてもよい。電源３０の負極は、導体パターン領域ＣＰの第２端に接続されてもよい。第１層Ｌ１に電流が流れることによって、導体パターン領域ＣＰが加熱される。
【0047】
ガスレーザ１０Ａによれば、ガスレーザ１０と同じ作用効果が得られる。さらに、以下の作用効果が得られる。
【0048】
容器１２と熱輻射源１１４との間に断熱領域ＴＩＲが設けられる場合、熱輻射源１１４の温度が高くても容器１２内のガスの温度の上昇を抑制できる。そのため、レーザ光Ｌの発振効率の低下を抑制できる。
【0049】
熱輻射源１１４が軸Ａｘに沿って延在する場合、軸Ａｘに沿った長い領域において、熱輻射源１１４がガスに向かって励起光ＴＲを照射できる。軸Ａｘに直交する断面において、熱輻射源１１４が軸Ａｘを取り囲むように設けられる場合、熱輻射源１１４は、多くの方向から励起光ＴＲをガスに照射できる。
【0050】
容器１２の内面が励起光ＴＲを反射する反射面を含む場合、ガスに吸収されずに反射面に到達した励起光ＴＲをガスに向かって反射させることができる。
【0051】
容器１２の内面の反射面が熱輻射源１１４に面するように配置される場合、反射面によって反射した励起光ＴＲがガスに吸収されなくても、反射した励起光ＴＲが熱輻射源１１４に戻る。そのため、熱輻射源１１４を加熱するためのエネルギーを低減できる。
【0052】
熱輻射源１１４が第１層Ｌ１を備え、電源３０が第１層Ｌ１に接続される場合、通電により熱輻射源１１４を加熱できる。
【0053】
熱輻射源１１４が容器１２の外側に配置され、容器１２が励起光ＴＲを透過させる材料を含む場合、熱輻射源１１４の配置の自由度が向上する。
【0054】
図８は、他の一実施形態に係るガスレーザを模式的に示す断面図である。図９は、図８のＩＸ－ＩＸ線に沿った断面図である。図８及び図９に示されるガスレーザ１０Ｂは、以下の点を除きガスレーザ１０Ａと同じ構成を備えてもよい。ガスレーザ１０Ｂは、容器１２に代えて容器１１２を備えてもよい。ガスレーザ１０Ｂは、容器１８に代えて誘電体部材１１８ａを備えてもよい。
【0055】
容器１１２は、誘電体部材１１２ａと金属部材４０とを備える。誘電体部材１１２ａ及び金属部材４０は、軸Ａｘに沿って延在する。一例において、誘電体部材１１２ａは、２６ｍｍの外径と、２４ｍｍの内径と、１２０ｍｍの長さとを有する半円筒である。誘電体部材１１２ａの材料の例は、図１の容器１２の材料の例と同じである。
【0056】
金属部材４０は、例えばアルミニウム部材である。金属部材４０は、軸Ａｘに沿って延在する板状部材であってもよい。金属部材４０は、軸Ａｘに沿って延在する凹部ＲＳ１を有する。凹部ＲＳ１の内面４０ｂは、容器１１２の内面の一部を形成する。一例において、内面４０ｂは、２６ｍｍの内径を有する半円筒の内面である。内面４０ｂは、励起光ＴＲを反射する反射面であってもよい。励起光ＴＲに対する内面４０ｂの反射率は、９０％以上であってもよい。内面４０ｂは、熱輻射源１１４に面するように配置されてもよい。
【0057】
ガスレーザ１０Ａは、誘電体部材１１２ａの外側に配置される誘電体部材１１８ａを備えてもよい。誘電体部材１１８ａは誘電体部材１１２ａから離れている。誘電体部材１１８ａは、軸Ａｘに沿って延在してもよい。一例において、誘電体部材１１８ａは、５０ｍｍの外径と、４６ｍｍの内径と、１２０ｍｍの長さとを有する半円筒である。誘電体部材１１８ａの材料の例は、図３の容器１８の材料の例と同じである。
【0058】
金属部材４０は、誘電体部材１１２ａ及び誘電体部材１１８ａに接続されてもよい。金属部材４０及び封止部材２０は、誘電体部材１１２ａと誘電体部材１１８ａとの間の空間を封止してもよい。熱輻射源１１４は、誘電体部材１１２ａと誘電体部材１１８ａとの間の空間に配置されてもよい。熱輻射源１１４は、少なくとも１つの突起部２２により誘電体部材１１８ａに接続されてもよい。
【0059】
金属部材４０は、冷却流体を流すための流路４０ａを備えてもよい。冷却流体は、水を含んでもよい。一例において、冷却流体の温度は室温（２５℃）である。
【0060】
ガスレーザ１０Ｂによれば、ガスレーザ１０Ａと同じ作用効果が得られる。さらに、ガスレーザ１０Ｂによれば、金属部材４０により、容器１１２内のガスを冷却できる。金属部材４０が流路４０ａを備える場合、ガスの冷却効果が高まる。
【0061】
図１０は、他の一実施形態に係るガスレーザを模式的に示す断面図である。図１１は、図１０のＸＩ－ＸＩ線に沿った断面図である。図１０及び図１１に示されるガスレーザ１０Ｃは、以下の点を除きガスレーザ１０Ａと同じ構成を備えてもよい。ガスレーザ１０Ｃは、容器１２に代えて容器２１２を備えてもよい。ガスレーザ１０Ｃは、熱輻射源１１４に代えて熱輻射源２１４を備えてもよい。ガスレーザ１０Ｃは、冷却器５０を更に備えてもよい。ガスレーザ１０Ｃは、電源３０を備えなくてもよい。
【0062】
容器２１２は、本体２１２ａと、本体２１２ａに接続されるガス供給管２１２ｂと、本体２１２ａに接続されるガス排出管２１２ｃとを備える。本体２１２ａは、以下の点を除き容器１２と同じ構成を備えてもよい。本体２１２ａは、ガス供給管２１２ｂに接続される第１開口と、ガス排出管２１２ｃに接続される第２開口とを有してもよい。
【0063】
冷却器５０は、ガス供給管２１２ｂ及びガス排出管２１２ｃに接続される。冷却器５０は、容器２１２内のガスＧと熱交換を行う。これにより、ガスＧは冷却される。ガスＧは、ガス供給管２１２ｂ及びガス排出管２１２ｃを通って、容器２１２と冷却器５０との間を循環する。
【0064】
熱輻射源２１４は、容器１８の外側に配置されてもよい。熱輻射源２１４は、軸Ａｘに沿って延在してもよい。熱輻射源２１４は、容器１８を取り囲むように設けられてもよい。熱輻射源２１４は、軸Ａｘに沿って延在する筒状部材であってもよい。熱輻射源２１４は第１面２１４ａ及び第２面２１４ｂを有してもよい。第１面２１４ａは、励起光ＴＲを出射する面である。第１面２１４ａは、容器１８の外面に面している。第１面２１４ａは容器１８の外面と接触してもよい。第２面２１４ｂは第１面２１４ａと反対の面である。第２面２１４ｂは、ガスレーザ１０Ｃの外側に位置する発熱体からの熱を回収する面である。第２面２１４ｂは、発熱体に接触してもよい。この場合、伝熱により熱輻射源２１４が加熱される。第２面２１４ｂは、発熱体から離れていてもよい。この場合、発熱体からの熱輻射により熱輻射源２１４が加熱される。発熱体の温度は３００℃以上であってもよい。熱輻射源２１４は、容器１８の内側に配置されてもよい。ガスレーザ１０Ｃは容器１８を備えなくてもよい。この場合、熱輻射源２１４が容器１８としても機能する。
【0065】
ガスレーザ１０Ｃによれば、ガスレーザ１０Ａと同じ作用効果が得られる。さらに、ガスレーザ１０Ｃによれば、冷却器５０により、容器２１２内のガスを冷却できる。ガスレーザ１０Ｃによれば、熱輻射源２１４により、発熱体の廃熱を利用してレーザ光Ｌを出射できる。電源３０から熱輻射源２１４に電力を供給する必要がない。
【0066】
他のガスレーザ１０，１０Ａ，１０Ｂにおいて、熱輻射源２１４が使用されてもよい。これにより、電源３０が不要になる。
【0067】
他のガスレーザ１０，１０Ａ，１０Ｂにおいて、容器２１２及び冷却器５０が使用されてもよい。これにより、容器２１２内のガスを冷却できる。
【0068】
図１２は、他の一実施形態に係るガスレーザを模式的に示す断面図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿った断面図である。図１２及び図１３に示されるガスレーザ１０Ｄは、以下の点を除きガスレーザ１０Ｂと同じ構成を備えてもよい。ガスレーザ１０Ｄは、熱輻射源１１４に代えて熱輻射源２１４を備えてもよい。ガスレーザ１０Ｄは、誘電体部材１１８ａに代えて金属部材４２を備えてもよい。ガスレーザ１０Ｄは、断熱材４４を備えてもよい。ガスレーザ１０Ｄは、電源３０を備えなくてもよい。
【0069】
金属部材４２は容器１１２の外側に配置されてもよい。金属部材４２は、例えばアルミニウム部材である。金属部材４２は、軸Ａｘに沿って延在する板状部材であってもよい。金属部材４２は、軸Ａｘに沿って延在する凹部ＲＳ２を有する。凹部ＲＳ２の内面４２ｂは、誘電体部材１１２ａに面する。内面４２ｂは誘電体部材１１２ａから離れている。一例において、内面４２ｂは、１００ｍｍの内径を有する半円筒の内面である。内面４２ｂと誘電体部材１１２ａとの間には熱輻射源２１４が設けられる。
【0070】
金属部材４２は、高温流体を流すための流路４２ａを備えてもよい。高温流体は、水蒸気等の高温ガスを含んでもよい。一例において、高温流体の温度は３００℃である。発熱体により、金属部材４２が加熱されてもよい。この場合、金属部材４２は流路４２ａを備えなくてもよい。発熱体は、金属部材４２に接触してもよいし、金属部材４２から離れていてもよい。
【0071】
断熱材４４は、金属部材４０と金属部材４２との間に配置されてもよい。断熱材４４によって金属部材４０と金属部材４２とが互いに接続され得る。断熱材４４は、軸Ａｘに沿って延在してもよい。断熱材４４は、例えば多孔質ケイ酸カルシウムを含む。
【0072】
容器１１２、金属部材４２及び断熱材４４は、誘電体部材１１２ａと内面４２ｂとの間の空間を封止してもよい。
【0073】
ガスレーザ１０Ｄによれば、ガスレーザ１０Ｂと同じ作用効果が得られる。さらに、ガスレーザ１０Ｄによれば、金属部材４２により、熱輻射源２１４を加熱することができる。
【0074】
他のガスレーザ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにおいて、金属部材４２及び熱輻射源２１４が使用されてもよい。これにより、電源３０が不要になる。
【0075】
図１４は、他の一実施形態に係るガスレーザを模式的に示す断面図である。図１５は、図１４のＸＶ－ＸＶ線に沿った断面図である。図１４及び図１５に示されるガスレーザ１０Ｅは、以下の点を除きガスレーザ１０Ａと同じ構成を備えてもよい。ガスレーザ１０Ｅは、熱輻射源１１４に代えて熱輻射源３１４を備えてもよい。ガスレーザ１０Ｅは、電源３０に代えて加熱装置１３０を備えてもよい。ガスレーザ１０Ｅは、直方体の外形を有する容器１２を備えてもよい。ガスレーザ１０Ｅは、直方体の外形を有する容器１８を備えてもよい。
【0076】
軸Ａｘに直交する断面において、容器１２は、矩形の外形を有する。軸Ａｘに直交する断面において、熱輻射源３１４は、容器１２の矩形の長辺に沿って延在してもよい。熱輻射源３１４は、容器１２の矩形の短辺に沿って延在してもよいし、矩形の短辺に配置されなくてもよい。熱輻射源３１４を容器１２の矩形の長辺のみに配置しても、高い効率で容器１２内のガスを励起できる。
【0077】
熱輻射源３１４は、容器１２と容器１８との間に配置されてもよい。熱輻射源３１４は、第１面３１４ａ及び第２面３１４ｂを有する板状部材であってもよい。第１面３１４ａは、励起光ＴＲを出射する面である。第１面３１４ａは、軸Ａｘ及び容器１２の外面に面している。第２面３１４ｂは第１面３１４ａと反対の面である。第２面３１４ｂは、容器１８の内面に面している。
【0078】
図１６は、熱輻射源の一例を示す平面図である。図１６に示される熱輻射源３１４は、基板ＳＢと、基板ＳＢ上に設けられた導体パターン領域ＣＰ１とを備えてもよい。導体パターン領域ＣＰ１は、熱輻射源３１４の第１面３１４ａに設けられる。導体パターン領域ＣＰ１は、第１面３１４ａにおいてスパイラル状に設けられること以外は導体パターン領域ＣＰと同じ構成を備える。
【0079】
図１４及び図１５に示されるように、加熱装置１３０は、熱輻射源３１４の導体（例えば導体パターン領域ＣＰ１の第１層Ｌ１及び第３層Ｌ３）を誘導加熱するためのコイル１３２と、コイル１３２に交流電力を供給するための交流電源１３４とを備える。コイル１３２は、スパイラルコイルであってもよい。スパイラルコイルは、導体パターン領域ＣＰ１に対応するパターンを有する。コイル１３２は、熱輻射源３１４の導体パターン領域ＣＰ１に面している。一例において、交流電源１３４の周波数は５０Ｈｚである。
【0080】
ガスレーザ１０Ｅによれば、ガスレーザ１０Ａと同じ作用効果が得られる。さらに、ガスレーザ１０Ｅによれば、加熱装置１３０により、非接触で熱輻射源３１４を加熱することができる。そのため、熱輻射源３１４から導体を通って外部に放出される熱を抑制できる。よって、効率的に熱輻射源３１４を加熱することができる。コイル１３２が導体パターン領域ＣＰ１に対応するパターンを有するスパイラルコイルである場合、電気エネルギーから熱エネルギーへのエネルギー変換効率を高めることができる。
【0081】
他のガスレーザ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄにおいて、熱輻射源３１４及び加熱装置１３０が使用されてもよい。これにより、非接触で熱輻射源３１４を加熱できる。
【0082】
他のガスレーザ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄにおいて、直方体の外形を有する容器１２及び直方体の外形を有する容器１８が使用されてもよい。
【0083】
図１７は、他の一実施形態に係るガスレーザを模式的に示す断面図である。図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線に沿った断面図である。図１７及び図１８に示されるガスレーザ１０Ｆは、以下の点を除きガスレーザ１０Ａと同じ構成を備えてもよい。ガスレーザ１０Ｆは、電源３０に代えて電磁波照射器２３０を備えてもよい。
【0084】
電磁波照射器２３０は、熱輻射源１１４に電磁波を照射して熱輻射源１１４を加熱する。電磁波照射器２３０は、電磁波を出射するアンテナ２３２と、アンテナ２３２に接続される高周波電源２３４とを備える。一例において、高周波電源２３４の周波数は２．４ＧＨｚである。電磁波照射器２３０から出射される電磁波の周波数は、１００Ｈｚから１０ＧＨｚであってもよい。例えばマイクロ波を熱輻射源１１４に照射して誘電加熱により熱輻射源１１４を加熱することができる。熱輻射源１１４は誘電体を含んでもよい。容器１２及び容器１８のそれぞれは、電磁波を透過する材料を含んでもよい。
【0085】
ガスレーザ１０Ｆによれば、ガスレーザ１０Ａと同じ作用効果が得られる。さらに、ガスレーザ１０Ｆによれば、電磁波照射器２３０により、非接触で熱輻射源１１４を加熱することができる。そのため、熱輻射源１１４から導体を通って外部に放出される熱を抑制できる。よって、効率的に熱輻射源１１４を加熱することができる。
【0086】
他のガスレーザ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅにおいて、電磁波照射器２３０が使用されてもよい。これにより、非接触で熱輻射源１４，１１４，２１４を加熱できる。
【0087】
図１９は、一実施形態に係る廃熱回収システムを模式的に示す図である。図１９に示される廃熱回収システム１００は、ガスレーザ１０と、ガスレーザ１０の熱輻射源１４を加熱するための発熱体ＨＤとを備える。廃熱回収システム１００は、複数のガスレーザ１０を備えてもよい。発熱体ＨＤは、熱輻射源１４に接触してもよいし、熱輻射源１４から離れていてもよい。発熱体ＨＤは、高温固体又は高温流体であってもよい。廃熱回収システム１００は、各ガスレーザ１０から出射されるレーザ光Ｌを吸収する光吸収体ＬＡを備えてもよい。光吸収体ＬＡは、光電池及び化学反応装置のうち少なくとも１つであってもよい。
【0088】
廃熱回収システム１００によれば、発熱体ＨＤによりガスレーザ１０の熱輻射源１４が加熱されることによって、熱輻射源１４から励起光ＴＲが放出される。その結果、各ガスレーザ１０からレーザ光Ｌが出射される。レーザ光Ｌは、光吸収体ＬＡに向かって照射され、光吸収体ＬＡにより吸収される。よって、発熱体ＨＤの廃熱を光吸収体ＬＡにおいて回収して利用できる。レーザ光Ｌは高い集光性を有するので、複数のガスレーザ１０からのレーザ光Ｌを狭い範囲に集光できる。よって、光吸収体ＬＡの温度を発熱体ＨＤの温度よりも高くできる。発熱体ＨＤは、放熱のために広い表面積を有する場合がある。この場合、設置可能なガスレーザ１０の個数を増やすことができる。これにより、光吸収体ＬＡの温度を高めることができる。
【0089】
廃熱回収システム１００は、ガスレーザ１０に代えてガスレーザ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆを備えてもよい。
【0090】
図２０は、他の一実施形態に係る廃熱回収システムを模式的に示す図である。図２０に示される廃熱回収システム１００Ａは、ガスレーザ１０と、ガスレーザ１０の熱輻射源１４を加熱するための発熱体である水蒸気ＨＷと、ガスレーザ１０からのレーザ光Ｌを電気に変換する光電池ＬＡ１とを備える。廃熱回収システム１００Ａは、複数のガスレーザ１０を備えてもよい。水蒸気ＨＷは、装置ＡＰの放熱部ＨＰにより水が加熱されることによって生成される。水蒸気ＨＷは、放熱部ＨＰからガスレーザ１０に向かって流れる。水蒸気ＨＷは、熱輻射源１４を加熱することによって冷却される。冷却された水蒸気ＨＷは、凝縮器ＣＤに供給され、凝縮器ＣＤにおいて凝縮する。凝縮した水は、ポンプＰＭにより装置ＡＰに戻される。
【0091】
廃熱回収システム１００Ａによれば、水蒸気ＨＷにより熱輻射源１４が加熱されることによって、熱輻射源１４から励起光ＴＲが放出される。その結果、ガスレーザ１０からレーザ光Ｌが出射される。レーザ光Ｌは、光電池ＬＡ１に向かって照射され、光電池ＬＡ１において電気に変換される。廃熱回収システム１００Ａによれば、廃熱を電気として回収して利用できる。レーザ光Ｌは高い集光性を有するので、複数のガスレーザ１０からのレーザ光Ｌを狭い範囲に集光できる。そのため、光電池ＬＡ１による発電の電力を大きくできる。光電池ＬＡ１の発電効率も高くできる。
【0092】
廃熱回収システム１００Ａは、ガスレーザ１０に代えてガスレーザ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆを備えてもよい。
【0093】
図２１は、他の一実施形態に係る廃熱回収システムを模式的に示す図である。図２１に示される廃熱回収システム１００Ｂは、ハーバーボッシュ法によりアンモニアを合成するシステムであってもよい。廃熱回収システム１００Ｂは、ガスレーザ１０と、ガスレーザ１０の熱輻射源１４を加熱するための発熱体であるアンモニアガスＮＨと、ガスレーザ１０からのレーザ光Ｌが照射される化学反応装置ＲＡとを備える。化学反応装置ＲＡは触媒ＣＴを含んでもよい。一例において、触媒ＣＴの温度は５００℃である。触媒ＣＴは、鉄、酸化アルミニウム及び酸化カリウムを含む。
【0094】
廃熱回収システム１００Ｂは、窒素及び水素を化学反応装置ＲＡに供給するガス供給源ＧＳを備える。ガス供給源ＧＳと化学反応装置ＲＡとの間に圧縮器ＣＭが配置される。ガス供給源ＧＳから供給される窒素及び水素は、圧縮器ＣＭにおいて圧縮された後、化学反応装置ＲＡに供給される。化学反応装置ＲＡにおいて、触媒ＣＴにより窒素と水素とが反応してアンモニアガスＮＨが合成される。一例において、化学反応装置ＲＡにおけるアンモニアガスＮＨの温度は４８０℃である。アンモニアガスＮＨは、ガスレーザ１０に供給され、ガスレーザ１０の熱輻射源１４を加熱する。アンモニアガスＮＨは、熱輻射源１４を加熱することによって冷却される。冷却されたアンモニアガスＮＨは、冷却器ＣＬに供給され、冷却器ＣＬにおいて冷却される。冷却されたアンモニアガスＮＨは、凝縮器ＣＤに供給され、凝縮器ＣＤにおいて凝縮する。凝縮したアンモニアは、ポンプＰＭにより圧縮器ＣＭに戻される。
【0095】
廃熱回収システム１００Ｂによれば、アンモニアガスＮＨにより熱輻射源１４が加熱されることによって、熱輻射源１４から励起光ＴＲが放出される。その結果、ガスレーザ１０からレーザ光Ｌが出射される。レーザ光Ｌは、化学反応装置ＲＡに向かって照射され、化学反応装置ＲＡ中の触媒ＣＴを加熱する。そのため、触媒ＣＴの加熱に必要なエネルギーを低減できる。このように、廃熱回収システム１００Ｂによれば、廃熱を化学反応のための熱として回収して利用できる。
【0096】
廃熱回収システム１００Ｂは、ガスレーザ１０に代えてガスレーザ１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆを備えてもよい。
【0097】
以上、本開示の好適な実施形態について詳細に説明されたが、本開示は上記実施形態に限定されない。
【0098】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0099】
１０…ガスレーザ
１０Ａ…ガスレーザ
１０Ｂ…ガスレーザ
１０Ｃ…ガスレーザ
１０Ｄ…ガスレーザ
１０Ｅ…ガスレーザ
１０Ｆ…ガスレーザ
１２…容器
１４…熱輻射源
１６…光共振器
１８…容器
２０…封止部材
２２…突起部
３０…電源
４０…金属部材
４０ａ…流路
４０ｂ…内面
４２…金属部材
４２ａ…流路
４２ｂ…内面
４４…断熱材
５０…冷却器
１００…廃熱回収システム
１００Ａ…廃熱回収システム
１００Ｂ…廃熱回収システム
１１２…容器
１１２ａ…誘電体部材
１１４…熱輻射源
１１４ａ…第１面
１１４ｂ…第２面
１１８ａ…誘電体部材
１３０…加熱装置
１３２…コイル
１３４…交流電源
２１２…容器
２１２ｂ…ガス供給管
２１２ｃ…ガス排出管
２１４…熱輻射源
２１４ａ…第１面
２１４ｂ…第２面
２３０…電磁波照射器
２３２…アンテナ
２３４…高周波電源
３１４…熱輻射源
３１４ａ…第１面
３１４ｂ…第２面
ＡＰ…装置
Ａｘ…軸
ＣＤ…凝縮器
ＣＬ…冷却器
ＣＭ…圧縮器
ＣＰ…導体パターン領域
ＣＰ１…導体パターン領域
ＣＴ…触媒
Ｇ…ガス
ＧＳ…ガス供給源
ＨＤ…発熱体
ＨＰ…放熱部
ＨＷ…水蒸気
Ｌ…レーザ光
Ｌ１…第１層
Ｌ２…第２層
Ｌ３…第３層
ＬＡ…光吸収体
ＬＡ１…光電池
Ｍ１…第１ミラー
Ｍ２…第２ミラー
ＮＨ…アンモニアガス
ＰＭ…ポンプ
ＲＡ…化学反応装置
ＲＳ１…凹部
ＲＳ２…凹部
ＳＢ…基板
ＳＰ０…熱輻射スペクトル
ＳＰ１…熱輻射スペクトル
ＴＩＲ…断熱領域
ＴＲ…励起光
１０Ａ…ガスレーザ
１０Ｂ…ガスレーザ
１０Ｃ…ガスレーザ
１０Ｄ…ガスレーザ
１０Ｅ…ガスレーザ
１０Ｆ…ガスレーザ
１２…容器
１４…熱輻射源
１６…光共振器
１８…容器
２０…封止部材
２２…突起部
３０…電源
４０…金属部材
４０ａ…流路
４０ｂ…内面
４２…金属部材
４２ａ…流路
４２ｂ…内面
４４…断熱材
５０…冷却器
１００…廃熱回収システム
１００Ａ…廃熱回収システム
１００Ｂ…廃熱回収システム
１１２…容器
１１２ａ…誘電体部材
１１４…熱輻射源
１１４ａ…第１面
１１４ｂ…第２面
１１８ａ…誘電体部材
１３０…加熱装置
１３２…コイル
１３４…交流電源
２１２…容器
２１２ｂ…ガス供給管
２１２ｃ…ガス排出管
２１４…熱輻射源
２１４ａ…第１面
２１４ｂ…第２面
２３０…電磁波照射器
２３２…アンテナ
２３４…高周波電源
３１４…熱輻射源
３１４ａ…第１面
３１４ｂ…第２面
ＡＰ…装置
Ａｘ…軸
ＣＤ…凝縮器
ＣＬ…冷却器
ＣＭ…圧縮器
ＣＰ…導体パターン領域
ＣＰ１…導体パターン領域
ＣＴ…触媒
Ｇ…ガス
ＧＳ…ガス供給源
ＨＤ…発熱体
ＨＰ…放熱部
ＨＷ…水蒸気
Ｌ…レーザ光
Ｌ１…第１層
Ｌ２…第２層
Ｌ３…第３層
ＬＡ…光吸収体
ＬＡ１…光電池
Ｍ１…第１ミラー
Ｍ２…第２ミラー
ＮＨ…アンモニアガス
ＰＭ…ポンプ
ＲＡ…化学反応装置
ＲＳ１…凹部
ＲＳ２…凹部
ＳＢ…基板
ＳＰ０…熱輻射スペクトル
ＳＰ１…熱輻射スペクトル
ＴＩＲ…断熱領域
ＴＲ…励起光
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】