[发明专利]利用碳同素异形体复合物场效应测试地球外源磁场分布特征的方法与装置

说明书

利用碳同素异形体复合物场效应测试地球外源磁场分布特征的方法与装置，是将由加载ELF低频电场的，以并联电容形式连通的，沉积了碳同素异形体复合物的泡沫镍或碳纤维制成的平面电极板组合体构成的碳同素异形体复合物场效应装置所诱发产生的人造极光作为标志物，通过人造极光与地球外源磁场的特殊关系，间接地描述了地球外源磁场由沿着地球纬度线交替分布的圆环带状N极及圆环带状S极构成的分布特征。这种地球外源磁场的分布状态对于环境保护、恢复自然生态，自然灾害预测与宇宙能量利用具有重要价值。

技术领域

利用碳同素异形体复合物场效应测试地球外源磁场分布特征的方法与装置，属于地球物理与空间物理技术领域。

背景技术

由石墨烯、碳纳米管、石墨炔、富勒烯及金刚石构成的碳同素异形体复合物具有显著的纳米材料特性，在电学、光学、热学、力学等方面具有优异的性能。以石墨烯为例，它的表面电子逸出功极低，仅需要极微弱能量即可以发射电子。它还具有一定的常温超导功能，传导电子或空穴的速度比其他任何材料快百余倍，这几乎接近光速。对其他的材料而言，一个入射光子只能产生一个电子，而一个入射光子却会使石墨烯中的许多电子受激从而产生大量电子信号。在低频电场作用下，石墨烯表面的一些自由振动的电子通过与光子相互作用，产生了沿着表面传播的电子疏密波，引发自由电子沿光传播方向的纵波振荡，使得表面等离子体共振与耦合电磁波产生共振现象。此外，石墨烯还能够以量子隧穿效应方式来转移电子，及氢原子核，同时在其表面微区的尖端能够引起涡旋运动，使部分高能带电粒子反转成为超光速异常高能带电粒子。

采用常温、真空、高频等离子体化学气相沉积类金刚石膜的方法，以泡沫镍或碳纤维作为偏压阴极衬底，通过控制化学气相沉积生成条件，可以在泡沫镍或碳纤维表面得到厚度约 200纳米的碳同素异形体复合物。2018年中科院广州化学所分析测试中心电子显微镜及拉曼光谱报告(YW180301-01)确定这是厚度约200纳米的碳同素异形体复合物。将这种沉积了碳同素异形体复合物的泡沫镍或碳纤维制成平面电极板，以并联电容形式连通后浸入水中，加载ELF低频电场，可产生舒曼共振现象，同时使碳同素异形体复合物激发出异常高能带电粒子，产生氧化还原链式反应。2016年经国家环境科学学会中环科鉴字【2016】第58号专家鉴定：该碳同素异形体复合物装置“基于碳原子膜在微电流作用下同时具有氧化性和还原性的特点，利用自由基和原子氢的氧化还原反应能力，可以将水中的有机物充分分解”。

碳同素异形体复合物场效应装置是由加载ELF低频电场的，以并联电容形式连通的，沉积了碳同素异形体复合物的，泡沫镍或碳纤维制成的平面电极板组合体构成。该装置形成的舒曼共振，可以在地球外源磁场中诱发能够观察和测量的人造极光。

2017年，发明人在采用该碳同素异形体复合物装置在江西省实施废弃稀土矿场水土污染治理过程中，偶然发现，24小时实时监控器在施工现场上方天空中记录到与水平面垂直的绿色或紫红色光柱。经过数月观察显示，当太阳光与地平线平行时，监控器记录的绿色或紫红色光柱比较明显，并且沿着水平面方向的不同位置有规律地交替呈现。

2017年11月27日至2018年3月10日江西定南屏峰寨水库及江西定南龙头河的(萤石云)实时监控截屏记录如下：

江西定南屏峰寨水库

2017年11月27日15：37：02，紫红色光柱，15：44：17，绿色光柱；

2017年12月6日15：38：17，紫红色光柱，15：42：51，绿色光柱；

2017年12月7日15：37：18，紫红色光柱，15：42：42，绿色光柱；

2017年12月9日15：32：12，绿色光柱；

2017年12月9日15：38：04，紫红色光柱，15：41：02，绿色光柱；

2017年12月12日15：43：57，绿色光柱；