本发明涉及一种分解水的方法及其装置，用于将水制成氢气和氧气。

目前，将水分解成氢气和氧气有多种方法，如电解法、热化学循环制氢法、热电循环制 氢法、光化学制氢法等，均受到卡诺效率及耐高温材料限制，反应复杂及效率低难以达到 实用目的。据公开资料，各国研究实验的各种热化学循环制氢及热电循环制氢方法，如美国 研究的汽铁循环制氢、铯水循环制氢、德国研究的锂水混合制氢等，其共性是需要匹配热化 学循环反应需要的热能源，设备的腐蚀、环境的污染诸多因素限制了发展应用。高温电解热 电循环制氢需要富余电能。太阳光能制氢由于受气候、地理条件限制，且投资很大难以推广 实用。

在物理化学、光化学理论中寻求新的分解水的方法，大量的水能够在1000℃范围内分 解成原子气体，重构成键的氢氧气体能够分离，原子成键为氢、氧分子时释放的成键热能能 够循环利用，达到通过系统内部能量转换、热能量循环，使系统装置产出物质的能量大于输 入系统的能量。目前世界上尚无上述的分解、分离及化学成键过程中能量转换和成键热能循 环利用的方法和装置。

本发明的目的在于，利用水分子可逆的化学反应过程，进行吸热物质流与放热物资流间 的热能量交换。用与水分子简正振动频率一致的激光能量输入1000℃水气中进行红外激光 化学反应，输入的光能量使化学反应处于正向反应态，多数水分子被分解了的混合水气进一 步在催化反应中吸附离解，重构成键为氢、氧分子。氢氧混合气通过换能装置将其动能和势 能转换成激光能，输入水气中进行红外激光化学反应，构成分解能量循环。氢氧混合气通过 磁场区分离成氢气体和氧气体。高温气流排出系统与低温反应物质流输入系统进行热能量交 换，构成热能量内部循环。用产出储存的氢、氧气输入“气动激光器”，与输入的一气化碳 气一起构成激励能量，通过传能介质氮气，热能交换器与激光器构成循环气动激光器，将激 光能量输入到水气中补充红外激光化学反应需要的能量。用产出储存的氢、氧气输入“能量 输入器”，燃烧化学反应产生热能，用于系统的起动能量和热能量循环中的补充能量，实现 系统内部总能量循环。通过系统内部的热能转换成激光能和热能量循环，实现系统产出物质 的能量大于输入系统的能量，达到输入水产出氢气和氧气的目的。

本发明方法是这样实现其目的的，1000℃的水在系统装置中心的光反应室进行激光化 学、催化化学反应，吸收能量分解重构成键的氢氧分子放出了热能(能量守恒)，高温气流 由中心沿平面螺线向外延伸的通道内的氢气管和氧气管向外排出，水经通道由外部泵入中心 反应室，高温气体向外流动，将热能传递给管外的水分子是放热过程，水向中心流动吸收管 中热能是吸热过程，由此形成强制对流换热。利用分解了的原子必然化合成分子并放出热能 的自然规律，将室温的液态水加热到近800℃待分解的高温水气，经过中心结构体水气通道 继续加热，进入“气动激光器”储流室进一步加热到近900℃流入“能量输入器”得到外部 输入能量的补充、调节，成为1000℃高温高压水气流入中心光反应室，它提供了激光化学 反应和化学催化反应中活化分子需要的热能，由此构成热能量交换的能量循环。激光能量输 入反应室，进行红外激光化学反应与催化反应产生的氢氧气体，具有“气动激光器”输出激 光需要的动能和势能，与“能量转换器”喷管后部流出的高温氮气混合，氢、氧分子的高能 级与氮分子碰撞传能，使氮分子的亚稳态能级储存大量振动能，高温高压气流超声速从喷口 进入膨胀腔，在混合区与输入的二氧化碳气混合，气体绝热膨胀而骤然降温产生差分驰豫， 氮分子的振动能在碰撞中共振转移到二氧化碳分子高能级上，使上能级下跳的能粒子不断得 到补充，下能级与氢分子和少量水分子消激活反应被快速驰豫排空，形成粒子数反转。由此 在上下能级间持续发射光子，在光学谐振腔产生光振荡，能够产生激光输出，经过调Q、 锁模、稳频输出10.6微米脉冲激光，在光路中二次倍频为2.65微米激光，经激光放大器功率 放大，从右边光路输入光反应室。利用系统产出储存的氢气和氧气，与输入的一氧化碳气构 成激励能量，激发系统左边的气动激光器，输出2.65微米巨脉冲激光，从左边光路输入光 反应室。由于输入激光的光波频率与水分子的简正振动频率一致，水分子将吸收激光能量而 产生红外激光化学反应，被分解为氢、氧原子重构成键为氢、氧分子。输入的激光能量使激 光化学反应平衡处于正向反应态，水气中多数水分子分解了的混合水气通过催化反应区，没 被分解的水分子在催化反应中被吸附离解，重构成键为氢氧分子。氢氧混合气进入“能量转 换器”由此构成激光分解能量循环。通过光学谐振腔的氢氧混合气流通过磁场区，氧分子是 顺磁性物质，具有顺着磁力线进动的物理属性，在流动中偏向N磁极。氢分子、氮分子、 二氧化碳分子是抗磁性物质，具有沿磁力线反向进动的物理属性，在流动中偏向S磁极。 偏向N磁极的氧气被导入氧气室，偏向S磁极的混合气被导入氢气室。氧气流经导流器进 入气体分流器被分流入氧气管，与管外通道中外部输入的水分子交换热能，由出口处的吸 气泵吸出送入氧气储箱。混合气流经导流器进入气体分流器被分流进入氢气管，与管外通道 中外部输入的水分子交换热能，由出口处的吸气泵吸出送入气体分离器，分离为氢气、二氧 化碳气、氮气分别送入各自储箱。二氧化碳气、氮气泵入系统内循环利用。储箱内的氢气和 氧气送入氢氧燃料电池产出电能。电能输入激光放大器转换为光能输入光反应室，满足红外 激光化学反应初始能量需求。电能也是系统中水泵和气泵等的动力能源。氢气和氧气输入 “能量输入器”作系统起动能量、补充能量、调节能量。输入“气动激光器”作激发能量。 由此构成系统总能量循环。满足能量循环的剩余能量，是系统的输出能量。可以向外输出电 能，也可以向外输出氢气和氧气。在单位时间内，系统产出的氢气和氧气，80～45％返输 入系统满足总能量循环时，系统能够向外输出20～55％氢气和氧气。

系统装置的起动：由外部输入“能量输入器”中的水、氢气、氧气，其中氢氧气燃烧反 应产生的热能，将液态水加热到1100℃水气，沿产出的氢氧气流通道排出系统，将进入中 心区域的水气、氮气逐渐加热到900℃，使系统得到热能量储存，促使系统内部热能量循 环。起动气动激光器，促使分解能量循环。系统产出储存的氢气和氧气返输入系统促使总能 量循环。关闭“能量输入器”后反应室的外部能量输入，系统正常运行。关闭能量循环回 路，系统停止运行。

本发明方法也可以这样来实现其目的，光反应室的水气温度为900～1100℃，水气压 力是20～30kgf/cm2。输入光反应室激光频率是3802～3663cm-1(激光波长263～2.73 um)。输入的激光能量是：激光连续输入的功率为1～5kw/cm2。激光脉冲输入的功率为 2～8Mw/cm2。

本发明装置是这样实现其目的的：系统装置由(A)右热能交换器、(B)左热能交换 器、(C)分解反应器、(D)能量转换器、(E)氢氧分离器、(F)气动激光器、(G)能量输 入器、(L)辅助系统、(H)控制系统部件组成。(A、B、C、D、E、F、G)分别与构件 (中墙体)a、(右端盖)b、(右前上体)c、(右后上体)d、(储气室盖)e、(右前下体) f、(右后下体)g、(气体分流器)h、(导流器)i、(左端盖)j、(左前体)k、(左后体)l、 (环体座盖)m、(傍流器)o、(导向器)n、(右真空隔热器)r、(左真空隔热器)p、(环 状真空隔热器)q、(右真空隔热盖)t、(左真空隔热盖)s相互联接。其中q装在(A、 B)上，h装在(A)内，o装在(B)内，r、p固定在q上，(A、B)与r、p、q之间置 陶瓷泡沫隔热层，成为整体(甲)固定在机座上。(C、D、E、F、G)由构件a、b、c、 d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n相互联结成为中心结构体(乙)，各构件有相互通联的水 气通道和氮气通道，是高低温热能量交换和热能量循环通道，也是联接部件和构成各工作气 室的结构件，是系统高温热源。装配于整体(甲)中，t、s分别固定于(乙)的两边，由此 构成系统装置。

本发明装置的“右热能交换器”由金属板材卷制成平面螺线，形成自内向外可任意向外 延伸的单螺线通道，呈环形结构体。通道的左右端部焊接密封。内置若干内纹或波纹导热金 属管，左侧排列n根氢气管，右侧排列n根氧气管，管与管和管与壁之间由定位架固定。 通道的内端出口与气体分流器通联，外端进口与计量水泵通联。由水包围的氢气管和氧气 管，内端进口分别与气体分流器的氢气室和氧气室通联，外部出口端的氢、氧气室分别与吸 气泵通联。环形结构体的外部置隔热层，层的外部是真空隔热器，中空的外层内侧置有金箔 或铝箔反射层，整个环状结构体支承在机座上。由此构成(A)

本发明装置的“左热能交换器”由金属板材卷制成平面螺线形，形成自内向外可任意向 外延伸的双螺线通道，呈环形结构体，通道的左右端部焊接密封。双螺线内侧通道的进口与 傍流器通联，出口与气体分离器通联。外侧通道的进口与计量氮气泵通联，出口与导向器通 联。环形结构体与右边的同处横轴线上，与右边的隔热层和真空隔热器结构相同，一同支承 在机座上。由此构成(B)

本发明装置的“分解反应器”由储气室、光反应室、催化反应室组成。通过a、b、c、 d、e联结构成，由c、d、e内侧构形的截面，圆形储气室进口经a水气通道与“能量输入 器”的出口通联。下面与光反应室有相通的气流口，宽度等于激光束截面直径或矩形边 长。气流进口与床座由弧线相连，左右两边有激光输入窗口，构成光反应室。室壁外有氮气 流冷却通道，通道进口与a氮气通道出口通联，出口与e氮气通道进口通联，e氮气通道经 a水气通道外壁氮气通道与“气动激光器”上气室通联。储气室有温度计和压力计。催化反 应区床座滑槽中的催化剂床可以左右移动，可通过b的出口更换。催化剂床内有冷却水通 道，出口和进口与a的水通道进口和出口压接通联。由此构成(C)。

本发明装置的“能量转换器”由列阵喷管、光学谐振腔、光路组成。喷管体有氮气通道 与g的氮气通道通联，又通过a氮气通道与“气动激光器”上气室通联。喷管体氮气通道后 部两边有与气流混合室相通的若干输出孔。左右喷管体的中轴线设有引射器，内有二气化碳 气通道和冷却水通道。二氧化碳气通道的进口与f的二氧化碳气通道出口通联，进口与外部 计量二氧化碳气泵通联。冷却水通道的进口与g的水通道出口通联，g的水通道进口与外部 计量水泵通联，冷却水通道的出口与f水通道的进口通联，出口与a水通道进口通联。左右 喷管体与引射器构成三气流的交汇喷口，形成喷口、膨胀腔、气流混合区，由此构成单列喷 管。由n个单列喷管构成列阵喷管。由a、b、c、d构成的光学谐振腔，a上置布儒斯特 窗，窗口后面是矩形凹球面反射镜，内部有冷却水室，进口与g水通道通联，出口与a内左 磁铁水通道通联。冷却水室内设有光电二极管由镜中心小孔与谐振腔相通。b上置矩形平面 反射镜，中心有球面凸透镜面向谐腔为双层，中间有饱合吸收介质，与a边反射镜构成谐振 腔，与稳频器固定在b上构成输出窗口。在光束轴线上置有电光开关、偏振器、凸透镜1、 倍频器1、90℃折射反射镜1、在光反应窒输入光束轴线上置90℃折射反射镜2、凸透镜2 、倍频器2、凸透镜3、激光放大器、凸透镜4、输入窗口透镜。由此构成(D)。

本发明装置的“氢氧分离器”由磁场、导流器组成：在a、b上各置有主磁铁，中间有 数个副磁铁，固定在f、g上，a上的主磁铁设有冷却水通道，进口与a内反射镜冷却水室出 口通联，出口与a水气通道相通。磁力线方向自右向左形成磁通回路。三层结构的导流器， 一层是导流室，二层为前后室，三层为左右室，一层导流室的左气室经二层前气室与三层左 气室相通，一层导流室的右气室经二层后气室与三层右气室相通。室的外面是水气通道，进 口经f水气通道与h的水气通道通联，出口与g的水气通道通联，又经a的水气通道与l的 水气通道通联。三层的左边是氢气室，出口经f气流通道与h的氢气室通联，三层的右边是 氧气室，出口经f气流通道与h的氧气室通联。各磁室的导流板固定在横轴上，横轴通过系 统外的操纵机构可左右移动，微调氢氧气分离位置。由此构成(E)。

本发明装置的“气动激光器”：由集流器、燃烧激励器、列阵喷管、光学谐振腔、光 路、扩压器组成。置于系统的左边。由a、j、k、l、m相互连接，m是安装“能量输入器” 的环体座，有水气通道进口与k、l的水气通道出口通联。环体座下面有激光输送管自j经a 到光反应室。与j、k、l、a密封联接的集流器，构成上气室和下气室，上气室有氮气进口 与a上部的氮气通道通联，有出口经a中部氮气通道与g的氮气通道通联。燃烧激励器安装 在集流器上，其中燃烧室内的氢气、氧气喷口，分别由氢、氧气输送管经安全阀与外部计量 氢、氧气泵通联、燃烧室内的一氧化碳气喷口，由一氧化碳气输送管与外部计量一氧化碳气 泵通联。燃烧室内有点火器。燃烧室壁外有冷却水气储流室，进口与a水气流室通联，出口 分别与k、l水气通道进口通联。k、l水气通道的出口与m水气通道的进口通联。燃烧室周 围的氮气喷流孔与环氮气室相通，进口与上气室相通。下气室有列阵喷管联接在k、l上， 喷管体有冷却水气流通道，进口与k通联，出口与l通联。列阵喷管构成喷口和膨胀腔。 相邻的是结构与右边相同的光学谐振腔，输出的激光经光路从左边经输送管进入光反应室， 光路中设有由同步加速器组成的激光调频器。与谐振腔相通的扩压器，排出气流通道的出口 与n的气流通道进口通联。n气流通道的出口与o的气流通道进口通联。o气流通道的出口 与(B)的输出气流通道相通。(B)输出气流通道的出口与外部气体分离器通联。(B)输入 气流通道的进口与外部计量氮气泵通联，出口经l气流通道与n气流通道通联，又经k、a、 c、d、e、a气流通道与上气室通联。由此构成(F)。(F)与(B)组合构成“能量循环气动 激光器”。

本发明装置的“能量输入器”由机体、后喷燃器、后反应室、前喷燃器、前反应室组 成，装配在环体座上。与环体座配装的水气管和室体间形成环水气通道，进口与环体座的水 气通道出口通联，环体座水气通道的进口与k、l水气通道的出口通联。圆环状的室体，由 室体和室套构成，室体和室套之间有冷却水室经水通道进口与外部计量水泵通联，后反应室 周围有若干水雾喷嘴与冷却水室相通。后喷燃器的中心是氧气喷嘴，外围是氢气喷嘴，各有 氢、氧气通道由进口分别经安全阀与外部计量氢、氧气泵通联，后喷燃器与室体连接构成后 反应室。机体的中部置有鹅蛋形前喷燃器，两边由中空的翅膀构体固定在室体内壁上。前喷 燃器中心有氧气喷嘴，外围是氢气喷嘴，各有氧气、氢气通道通过两边翅膀形内的氧气、氢 气通道，经过环体、后喷燃器内的氧气、氢气通道出口经安全阀与外部计量氧气、氢气泵 通联。前后喷燃器的喷嘴口设有点火器和催化剂棒。环体座与室体间的环水气通道与室体末 端逐渐收缩，形成与前反应室出口汇合的气流口，气口外逐渐扩大为原状的水气管，经a水 气通道与右边(C)的储气室通联。由此构成(G)。

由于本发明采用了上述方法和装置：系统起动时，“能量输入器”的进口水泵将水泵入 后反应室呈喷射水雾，进口气泵同时泵入氢气、氧气进入前后喷燃器，在前后反应室产生中 心温度为3000℃的氢氧气焰，其热化学反应式为：

2H2+O2 燃烧、催化2H2O+136.62kcol/mol-1

将水雾气化为850～950℃水气流入前反应室，由前反应室产生的氢氧气焰将水气升温至 1050～1100℃流入“分解反应器”，沿氢氧混合气流通道排出系统成为室温液态水。系统 内部进行的热量平衡和传递，促使系统储存的水和氮气逐渐升温，使系统内部进行热能量储 存。储存的液态水逐渐加热为高温水气进入(G)中环水气通道经气口与前反应室出口水气 汇合，水气消耗产生的压降由(A)的进口水泵补充，系统进入强制对流换热状态。(G) 中热能量的不断输入，促使输入中心结构体的水气逐渐升温，水气压力逐渐增大，当通过 (G)环水气通道的水气流温度升至850～900℃时，关闭后反应室的氢、氧气输入气泵和 输入水泵，调节前反应室能量输入，氢氧气焰产生的高温高压水气流将环体水气通道进入的 水气强制推过气口，混合成为1000℃、25kgf/cm2稳定温度、压力值水气进入光反应室。 关闭(G)中气泵和水泵的同时，启动左边的“气动激光器”，打开(F)的一气化碳气、 氢气、氧气输入气泵，在燃烧室内产生化学反应，其热化学反应式为：

2CO+O2 燃烧2CO2+130kcal/mol-1

2H2+O2 燃烧2H2O+136.62kcal/mol-1

一氧化碳气和氧气燃烧生成二氧化碳分子气，氢气和氧气燃烧生成水分子气，释放出的热能 形成1800～2000℃高温混合气。系统储存热能加热的氮气达到870～920℃，上气室高温 高压氮气进入燃烧室与高温燃气混合，混合的比例为：N2分子75～85％、CO2分子8～ 13％、H2O分子6～12％。混合气流中的分子在碰撞中使氮分子亚稳态能级储存大量振动 能。高温高压气流超声速通过列阵喷管喷口进入膨胀腔，气流骤然急速降温膨胀，气流中 CO2分子能级间的驰豫快慢差别形成了上下能级粒子数反转，CO2分子下能级与H2O分子 去活化反应被快速驰豫排空，CO2分子上能级与N2分子振动能共振耦合产生能量转移， 振动能量不断地转移到CO2分子高能级上，使上能级下跳的能粒子得到持续补充，由此在上 下能级间连续发射光子，在光学谐振腔产生光振荡，通过调Q、锁模、稳频输出10.6um波 长矩形光束巨脉冲激光，在光路中由一同步加速器发射的可调电子能量波与光波相互作用， 将10.6um波长的激光调频为2.65um波长激光从系统左边输入(C)中光反应室。由于激光 光波频率(波长)与水分子简正振动频率一致，水分子能够吸收光子能量到分解能量阈值， 在窗口光束输入区域形成有分解能量阈值的富能分子区，产生红外激光化学反应，进而扩散 为光的诱导反应和光的催化反应。激光能量的输入使光反应室水气中，多数水分子分解重构 成键二为氢氧分子，成键的氢氧分子具有分子的物理化学属性，由于分子的振动频率与激光光 波频率不一致，不吸收激光能量产生分解。化学反应平衡中处于正向化学反应态的水气，多 数分解了的混合水气通过催化剂床，氢氧分子在催化剂上是物理吸附，在弹性碰撞中随气流 通过催化反应区。没有分解的水分子被催化剂化学吸附，产生了吸附离解化学反应，分解重 构为氢氧分子。光反应室进行的激光化学反应和催化化学反应，其化学反应在101.3kpa、 298K标准态ΔHθ时的化学反应热焓：

H2O 激光能2H+O 924.7kJ・mol-1

H2O 激光能OH+H 500.8kJ・mol-1

HO 激光能H+O 424.7kJ・mol-1

H+H 化合、成键H2-436kJ・mol-1

O+H 化合、成键OH -424.7kJ・mol-1

O+O 化合、成键O2-493kJ・mol-1

反映出光反应室中水分子分解吸收的能量，与分解成原子重构成键为氢氧分子释放的能量是 等值的，能量是守恒的。与高温高压下的化学反应实际热焓也是相符的。激光能量输入光反 应室增加了反应气体温度，也就增加了气流中分子的动能和势能。通过催化反应区的氢氧混 合气流与从喷管体内后部输入的高温氮气混合，分子间的碰撞使氮分子亚稳态能级储存大量 振动能。高温高压混合气流从引射器两边气流口超声速进入膨胀腔，与由引射器输入的二氧 化碳气混合，混合的比例为：(H2、O2)分子50～60％。(N2、CO2)分子40～50％、 其中N2分子80～90％，CO2分子10～20％。气流在膨胀腔急速降温膨胀，二氧化碳分 子能级间能粒子驰豫快慢形成上下能级粒子数反转，下能级与氢分子和少量水分子消激活反 应被排空，上能级与氮分子振动能共振耦合产生能量转移，振动能量不断转移到二氧化碳分 子高能级上，使下跳的能粒子得到持续补充，由此在上下能级间连续发射光子，在光学谐振 腔产生光振荡，在输出窗口产生10.6um波长激光输出，经过调Q、锁模、稳频，在光路中 二次倍频为2.65um波长激光，经光路中激光放大器功率放大，从系统右边输入光反应室。 激光放大器是由外部输入能量的可调多级光功率放大器，初始输出的小能量激光经逐级功率 放大，使右边输入光反应室的初始激光能量，快速达到“能量转换器”中的设计激光能量输 出值。在光反应室右边窗口激光光束输入区域，形成有分解能量阈值的富能分子区，产生红 外激光化学反应，进而扩散为光的诱导反应和光的催化反应。输入光反应室的激光能量(焦 耳/cm2)满足水气流量(kg/cm2/s)时进行的红外激光化学反应，在反应平衡中形成正 向化学反应态所需能量条件时，光路中就形成稳定的激光能量循环。混合气流进入磁场区， 氧分子是顺磁性物质，具有沿磁力线产生进动的物理属性，通过磁场区偏向N磁极。氢分 子、氮分子、二氧化碳分子是抗磁性物质，可沿磁力线反向进动，通过磁场区偏向S磁 极。偏向N磁极氧分子、被导入二层后气窒进入三层右边的氧气窒，经氧气通道进入( A)中氧气管。偏向S磁极的氢分子、氮分子、二氧化碳分子混合气被导入二层前气室进入 三层左边的氢气室，经氢气通道进入(A)中氢气管。高温高压气流进入膨胀腔骤然绝热膨 胀，压力低于环境大气压的混合气流通过外部吸气泵排出系统。氧气、氢气管内的高热气 体，向外排出中将热能传递给管外的水分子，与外界泵入通道中的水流强制对流换热，高温 气流逐渐降低为室温气体排出系统，经气体分离器分离为氢气、氧气、氮气、二氧化碳气、 水分别送入各自储箱。储箱中的氮气、二氧化碳气返输入系统循环利用。储箱中的氢气、氧 气输入氢氧燃料电池产生电能输出。储箱中氢气、氧气输往用户作燃料能源。外部泵入通道 中的液态水逐渐升温为气态水，进入中心结构体的水气通道继续吸收热能，成为850～920 ℃、18～22kgf/cm2水气，进入(G)内前反应室气流出口得到热能量补充，被高温高压 水气流推过气口，成为1000℃、25kgf/cm2稳定温度、压力值水气进入光反应室，由此构 成热能交换中的能量循环。

左边“气动激光器”膨胀腔的负压工作气流经谐振腔进入扩压器，扩升为略高于大气压 的高温混合气流，经n气流通道进入“左热能交换器”气流通道排出系统。与外部泵入输入 通道的室温氮气强制对流换热，氮气流通过中心结构体内的氮气通道n、k、a、c、d、e继 续吸收热能，到达上气窒的气流温度是870～920℃、压力是20～22kgf/cm2。传能介质 氮气在(F、B、C、G)氮气通道中的循环流动，形成了热能量循环，构成了能量循环气动 激光器。

本发明装置的“辅助系统”(L)由下列设备构成：计量水泵α1：调整输入系统水气压 力、流量m3/cm2/s。计量水泵α2：调整(G)后反应窒水气压力、温度。计量水泵α3： 调整a内反射镜、a内主磁铁、催化剂床、引射器冷却水温度。计量氢气泵β1和计量氧气泵 γ1：调整(G)后反应窒水气温度。计量氢气泵β2和计量氧气泵γ2：调整G前反应窒出口 水气温度。计量氢气泵β3和计量氧气泵γ3：调整(F)喷燃器激发能量、水分子混合比。计 量一氧化碳气泵ω：调整(F)二氧化碳分子混合比。计量氮气泵δ：调整系统内氮气压力、 流量m3/cm2/s。计量二氧化碳气泵ε：调整系统内二气化碳气压力、流量m3/cm2/s。 吸气泵η1：调节(A)内氢气管排气压力。η2调节(A)内氧气管排气压力。气体分离机θ1 ：将(A)内氢气管排出的混合气体分离为氢气、氮气、二氧化碳气。θ2将(B)内排出的 混合气分离为氮气、二氧化碳气、水。氢气储箱ι，氧气储箱κ，氮气储箱λ，二氧化碳气储 箱μ，一氧化碳气储箱τ，水储箱_，氢氧燃料电池v：将氢气、氧气转换为电能。

本发明装置的控制系统(L)：是由计算机作信息处理、进行程序控制的系统。由系统 内部的(压力计ρ1、ρ2).....给出的气体压力信息kgf/cm2。(温度计π1、π2)....给出的气 体温度信息℃。(计量水泵α1、α2、α3)....给出的水流量信息kg/cm2/s，(气体流量计β、 γ、δ、ε、ω).....给出的气体流量信息m3/cm2/s。(光频率计).....给出的激光频率信息 HZ/s。(光功率计)....给出的激光输入能量信息kJ/cm2等进行计算机信息处理，按照编 制程序进行控制。

下面结合附图和实施例加以进一步描述，但具体实施方案并不限于下面的具体描述；

图1是本发明装置的反应流程方框图。

图2是本发明装置的系统装置总体结构剖面图。

图3是本发明装置部件的右热能交换器A-A剖视图。

图4是本发明装置部件的左热能交换器B-B剖视图。

图5是本发明装置图3中的气体分流器结构图。

图6是本发明装置部件的分解反应器结构图。

图7是本发明装置部件的能量转换器结构图。

图8是本发明装置图7中的列阵喷管放大图。

图9是本发明装置部件的氢氧分离器结构图。

图10是本发明装置部件的能量输入器结构图。

图11是本发明装置部件的气动激光器结构图。

图12是本发明装置图11中的燃烧激励器结构图。

图13是本发明装置构件a的内部气流通道图。

图14是本发明装置辅助系统和控制系统示意图。

本发明方法的装置是由G、C、D、E、F部件，通过a、b、c、d、e、f、g、i、j、k、 l、m、n构件相互联接构成中心结构体。外表面是装配平面，内表面是联接各功能部件和 构形的功能气室，构件内部有相互通联的水气通道、氮气通道和二氧化碳气通道，形成整 体(乙)装配于整体(甲)中，甲的气流通道与乙的气流通道相互通联、构成输出气流通 道和输入气流通道，形成高低温热能交换和热能量循环通道。图1是系统中反应流程方框 图，图2、3、4是结构图。

部件“能量输入器”(G)位于图2左上方，是系统起动能量输入和系统能量补充的部 件。图10是结构图。由高温合金材料K214铸造的环体1，内嵌套GH3170材料制造的燃 烧室套2，环体与室套间有水室3，燃烧室周围分布有喷嘴4，水室由进水通道6与外部计 量水泵α2通联，环体前部中心轴线设K214材料制造的喷燃器7，后部置有由螺丝5与环 体联接的喷燃器8，构成前反应室9和后反应室10。喷燃器7的两边由翅膀形连件28焊接 在环体内壁上，喷燃器中心有氧气喷嘴11和氢气喷嘴12，喷嘴口置有点火器13和催化剂 棒14。喷燃器7的氧气喷嘴由氧气通道15经安全阀257与外部计量氧气泵γ2通联，周围氢 气喷嘴由氢气通道16经安全阀258与外部计量氢气泵β2通联，喷燃器8的氧气喷嘴由氧气 通道17经安全阀259与外部氧气泵γ1通联，周围氢气喷嘴由氢气通道18经安全阀260与 外部氢气泵β1通联。环体1与水气管20构成环形水气通道21，与环体末端一起向内收缩 为气口22，过气口扩大为水气管29，经过a水气管与e通联。环体与水气管装配在环体座 m中，环体座由法蓝盘52固定在p上，右边由螺丝23与a联接。环体座水气通道25由进 口24与k的水气通道210的出口211通联、与1的水气通道212的出口213通联。环体座 右边氮气室197经a氮气通道30与e的氮气通道40通联。

外部储箱的氢、氧气泵入前后喷燃器，点火器13点燃喷嘴口氢氧气体发生燃烧化学催 化反应，在前后反应室产生中心温度为3000℃氢氧气焰27。外部储箱的水同时泵入后反应 室，在燃烧室周围形成喷射水雾，气化为800～850℃水气进入前反应室，由前反应室的 氢氧气焰将水气加热至1050～1100℃通过气口22经水气管29通过(C)中储气室，沿着 产出物质气流通道排出系统成为室温水。系统内部的热量平衡和传递，使系统储存水的温 度和压力逐渐升高，水气流动产生的气压降由计量水泵α1进行补充，逐渐形成800～850 ℃、18～22kgf/cm2高温高压水气流经水气通道21通过气口22经水气管29流过储气 室。此时关闭后反应室水泵、氢气泵、氧气泵，依靠前反应室氢氧气焰产生的高温高压水 气，将水气通道21的水气流推过气口22进入水气管29，调节前反应室的输入能量，得到 热能量补充的水气被调节成为1000℃、25kgf/cm2稳定温度、压力值水气，经水气管29 和储气室36流入光反应室37，构成内部热能量循环。通过氢气、氧气燃料的输入，在系统 起动时进行了热能量储存(类似时钟弹簧储能)，达到了对系统热能量进行补充和调节的目 的。

部件“分解反应器”(C)，位于图2右上方，是进行激光化学反应和催化反应的部 件。图6是结构图。构件c、d、e、用高温合金材料K4002铸造，c、d与e由螺丝32联 接，左边与a构件由螺丝33联接，右边与b构件由螺丝34联接。外表面是装配平面，内 表面构形为储气室35、气流入口36、光反应室37、催化剂床座38。其中光反应室内壁涂 有高温反射材料。c内部有氮气通道39、d内部有氮气通道45、e内部有氮气通道40。c氮 气通道的出口44与e氮气通道的进口31通联，进口与a氮气通道出口173通联。d氮气通 道的出口43与e氮气通道的进口31通联，进口与a氮气通道出口172通联。e的氮气通道 40经a的氮气通道30与(G)中上气室197通联。光反应室置左减距块47、右减距块 48、左激光输入窗口49、右激光输入窗口50、左右输入窗口透镜53。储气室设有温度计π1 、压力计ρ1。催化剂床由合金铜管或铝管54制成相互通联的目字形结构基体，是冷却水通 道(57)，管外部是氧化铝凝胶压模成形的载体氧化铝(Al2O3)55、煅烧后表面浸渍有氯 化铂56，通过焙烧、还原、活化等工艺流程，还原为金属铂。或采用其它方法和工艺流 程，通过实验制造出专一性、记忆性、选择性催化剂，对水分子的光谱、电子能谱具有记 忆选择功能。催化剂床的冷却水通道57、进口与a水通道63的出口58压接通联、出口与 a水通道64的进口59压接通联。a水通道64有出口261与水气室262相通。催化剂床可 左右移动，通过b构件上密封盖板60和弹性块61压接通联，方便更换。由此在催化剂床 周围形成催化反应区62。

1000℃、25kgf/cm2高温高压水气在储气室均压后由入口36进入光反应室37，由于 入口宽度等于激光能量柱截面直径或边长，水分子被激光完全辐射。从左右两边输入的红 外激光波长是2.65um(频率3756cm-1)，其光波频率与水分子的简正振动频率3756cm-1一 致，水分子能够共振吸收红外激光能量达到分解能量阈值，在窗口光束立体辐射角一段区 域，形成有分解能量阈值的富能分子区。输入光反应室的激光能量：激光脉冲输入的功率 为2～8MW/cm2，激光连续输入的功率为1～5kw/cm2，使光反应室中的气流反应温度 达到1250～1350℃。水气中分解了的原子重构成键为氢氧分子的过程，分解吸收的能量 和成键释放的能量是等值的，能量是守恒的。1000℃水气中有大量活化分子，富能分子区 的红外激光化学反应，同时进行光的诱导反应和光的催化反应。激光能量使水气中的多数 水分子被分解，形成化学反应平衡中正向反应态的混合水气，进入催化反应区62，氢、氧 分子在催化剂上是物理吸附，在弹性碰撞中随气流通过催化反应区，水分子在催化剂上被 化学吸附，进行吸附离解化学反应，重构成键为氢氧分子通过催化反应区。光反应室和催 化反应区分解重构成键的氢氧分子，具有氢、氧分子物理化学属性，由于光波频率与氢、 氧分子振动频率不一致，光子能量不被分子吸收，因而不被分解。光反应室室壁的热量被 氮气流带走而正常工作。1000℃水气中的热焓，提供了激光化学反应和催化反应中活化分 子的热能量，红外激光能量提供了水分子分解能量。

部件“能量转换器”(D)位于催化剂床下方，图7是结构图，图8是图7中的列阵喷 管图。由耐高温合金铜或不锈钢材料制造的喷管体67，内有氮气通道69，用螺丝41固定 在f、g上。氮气通道69的进口与g内氮气通道的出口71通联，g内氮气通道70有进口与 a内氮气通道213的出口212通联。通道69后部两边有若干小孔72与气流混合室83相 通。两喷管体间中轴线设有合金铜或DZ3材料制造的引射器73，内有二氧化碳气通道74 和冷却水通道76。通道74有若干喷流孔75与气流混合室85相通，有进口与f的二氧化碳 气通道78的出口77通联，78通过进口79与外部计量二氧化碳气泵ε通联。冷却水通道76 的进口与g内水通道80的出口81通联，水通道80通过进口92与外部计量水泵α3通联。 水通道76的出口与f水通道68的进口82通联，水通道68有出口与a水通道63的进口58 通联。左右喷管体与引射器组合构成左右喷流口84、气流混合室83、气流混合室85、膨胀 腔86构成单列喷管，由n个喷管体组合成列阵喷管。与膨胀腔相邻的非稳定光学谐振腔 87，由f、g腔壁、左反射镜、右输出窗口构成。左边固定在a内是矩形凹球面反射镜88， 与左边气动激光器反射镜89背向构成整体(也可以分置)，镜体内设有冷却水室90，进口 由水管道91与a水通道64通联，出口由水管道93与左磁铁体冷却水通道进口116通联。 反射镜中心有小孔94与光电二极管95相通。镜前设有布儒斯特窗96。右输出窗口固定在 b上，输出窗口有矩形平面反射镜97、镜中心输出圆孔置凸球面透镜98、面向谐振腔为双 层，中间置饱和吸收介质。设有稳频器99、偏振器100、电光开关101、闸流管102、λ/4 波片103、高压回路104，由此构成调Q、锁模、稳频，输出窗口。在输出激光光路42 中，设有凸透镜105、倍频器106、90度折射镜107、倍频器108、光放大器109，输入窗 口50。由此构成“能量转换器”及激光能量循环光路。

在催化反应区按照正向化学反应参数进行的化学反应，不存在逆向化学反应(氢氧燃 烧反应条件)。通过催化反应区62的高温高压氢氧混合气流，吸收了激光能量的气流热浴 温度有1250～1350℃，有动能25kgf/cm2、有热焓1375.8kJ/kg。气流中分子的动能 (分子速度表观压力)和分子的势能(分子能级间能量子)可以满足气体动力学激光输出 条件。由氮气通道69经喷口72输入的氮气流温度是870～920℃，气体压力是25kgf/ cm2，与氢氧气流在混合室83内混合，高能级的氢、氧分子与氮分子碰撞共振传能，使氮 分子亚稳态能级储存大量振动能。混合气流经喷流口84进入膨胀腔86，在气流混合区85与 喷口75输入的二氧化碳气混合，气流的混合比例为：(H2、O2)分子50～60％，(N2、 CO2)分子40～50％；其中N2分子80～90％，CO2分子10～20％。气流中分子间的 碰撞，氮分子的振动能量在与二氧化碳分子的碰撞中，被共振耦合转移到二氧化碳分子高能 级上。混合气流超声速通过喷流口时在某一点突然冻结，气体的振动温度和平动温度在此 突然分离，在膨胀腔急速绝热膨胀，气体的热能迅速地变为动能，分子的平动温度急剧下 降，分子能级上能量子驰豫的快慢，形成了上下能级粒子数反转分布。二氧化碳分子低能 级的能量子由于弛豫很快，在氢分子和少量水分子的去活化反应中快速驰豫被排空。二氧化 碳分子高能级上的能量子弛豫很慢，高能级下跳的能粒子，在与氮分子的碰撞中不断得到 补充，由此在上下能级间持续发射出光子，在光学谐振腔产生信号增益和光振荡，在谐振 腔输出窗口产生10.6um波长脉冲激光输出(也可以连续输出)，在光路42中二次倍频为 2.65um波长激光，由激光放大器109被功率放大输入光反应室37，进行红外激光化学反 应和催化化学反应，由此形成激光分解能量循环。能量转换器其实质是气动激光器，产生 激光输出的二氧化碳分子，激励能量来自氢、氧分子高能级上的能量，通过碰撞传能给氮 分子，由氮分子传能给二氧化碳分子，达到将气流中分子的动能和势能转换成为激光能的 目的。

部件“氢氧分离器”(E)位于光学谐振腔的下方，是将混合气流中氢氧分子分离的部 件。图9是结构图：由Fe-Co系高温合金永磁材料制造的左主磁铁111、右主磁铁112、副 磁铁113组成磁场区114，左主磁铁固定在a上，周围有冷却水气流通道115，进口116经 水气管93与反射镜体冷却水室90出口通联，出口117与a内水气通道263相通。在b内 设置有右主磁铁112。左右主磁铁间设置有数个副磁铁113，装配在f、g上，构成异性相 斥至左向右磁通回路。副磁铁上端部设有非磁性材料铜制成的分流嘴118。由高温合金材料 K419制造的导流器i，由螺丝120固定在f、g上。副磁铁与导流器的上平面间由隔板121 构成各独立磁室122，各磁室中的导流板123固定在可左右移动的轴124上，通过外部微调 氢、氧气流分离位置。导流器由三层气室组成，各气室外是水气通道136。导流板形成导向 左右气室，一层是各磁室的左右导向室，二层是导流器的前后气室，三层是导流器的左右 气室。一层的左导向室129与二层的前气室131与三层的左气室135相通。一层的右导向 室126与二层的后气室128与三层的右气室133相通。左气室135经气流通道142的出口 143与f的氢气室144通联。右气室133经气流通道139的出口140与f的氧气室141通 联。水气通道136的进口125与f的水气通道146通联，出口137与g的水气通道170的 进口169通联。g水气通道有出口171与a水气通道263的进口264通联。由此构成氢氧气 分离装置。

高温高压气流通过膨胀腔86急速降温膨胀，温度降低到350～390℃，压力降低到 0.1～0.3atm。通过光学谐振腔的气流，有25～35％的能量被损耗和输出谐振腔(量子效 率所限)。在外部吸气泵作用下，混合气流进入磁场区，O2分子是顺磁性物质，具有沿磁 力线方向产生进动的物理属性，流动中偏向N磁极，H2、N2、CO2分子是抗磁性物质， 具有沿磁力线方向反向进动的物理属性，在流动中偏向S磁极，O2气被导流板导入右气 室126，H2、N2、CO2混合气被导流板导入左气室129。一层左导向室的气流经二层前气 室131进入三层左气室135，通过氢气通道142进入f的氢气室，被(A)中“气体分流 器”分流入各氢气管。一层右导向室的气流经二层后气室128进入三层右气室133，通过氧 气通道139进入f的氧气室，被(A)中“气体分流器”分流入各氧气管。由此达到氢氧气 分离目的。

部件“右热能交换器”(A)是高低温出入物质流热能交换的部件装置。图3是右热能 交换器结构图，是图2的A-A剖视图，图5(A-1)是图3中的气体分流器结构图。右热能 交换器由合金铝板或铜板，或者抗氧化钢板材料卷制成自内向外延伸的平面螺线通道，呈 环状结构体，两端用封板151焊接密封成单螺线通道156，通道可视需要任意向外延伸，满 足热能交换设计要求。通道内排列n根内螺纹铝管或铜管153，左侧排列有与左气室144 相通的n根氢气管145，出口与末端气室161相通，经出口162与外部吸气泵θ2通联。右 侧排列有与右气室141相通的n根氧气管154，出口与末端气室160相通，经出口164与外 部吸气泵θ1通联。通道中管与管和管与壁之间用支承架155固定。通道156外端的水室158 由进口157与外部计量水泵α1通联，内端出口与“气体分流器”水气室148的进口149通 联。环状结构体外表面有陶瓷泡沫或其它保温材料制成的保温层164，保温层外面装配有真 空隔热器q、r、s、n、o，隔热器内抽成真空165，外层内壁166有金箔或铝箔反射层 167，面向中心反射红外热能。热能交换器整体固定在机座256上。由此构成高低温热能交 换器。

通过光学谐振腔87的混合气流进入磁埸区114，被分流入氢气室135和氧气室133，由 于气流通道容积和分子速度的变化，膨胀腔350～390℃的低压气流在导流器中上升为850 ～950℃高温低压气流。它依靠外部吸气泵η1、η2排出系统。氢气室135的混合气流经气 流通道142进入f的分流室144，混合气流被分流进入各氢气管145，流出末端气室161， 由出口162经过吸气泵η1进入气体分离器θ1，分离为H2、N2、CO2气分别送入H2气储箱ι， N2气储箱λ，CO2气储箱μ。氧气室133的氧气流经气流通道139进入f的分流室141，被分 流进入各氧气管154，流出末端气室160，由出口164经过吸气泵η2进入O2气储箱。水通 过计量水泵α1从进口157泵入水室158，经过水通道152进入h的水气室148，经f水气通 道146进入中心结构体内i的水气通道136，通过水气通道170、263、262、190、210、 211、25、21到达水气管29。气室133和135排出的850～950℃高温气流，沿着氢气、 氧气通道排出系统，将热能量传递给壁外的水分子，是一个逐渐降温过程，在出口164和 162排出35～45℃常温气流。15～25℃室温水从进口157经水室158泵入水通道152， 将吸收通道壁的热能量，是一个逐渐升温过程，将液态水逐渐加热为高温水气，流入水气 通道136时成为750～850℃高温水气，形成强制对流换热态，换热效率达到85～95 ％。水气流通过中心结构体的水气通道继续吸收热能，流过水气通道21的水气被加热到 850～950℃，定容状态下增加热量和水流量，水气压力随之增大，成为高温高压水气。与 氧氧气焰产生的高温高压水气混合得到热能量补充，成为900～1100℃中一个稳定温度、 压力值的高温高压水气进入光反应室37，构成系统中热能量循环。上述热能量交换是没有 外部能量输入的自然过程，它提供了红外激光化学反应和催化化学反应中活化分子热能 量。

部件“气动激光器”(F)，是产生激光能量的部件装置。图11是结构图，图12是图11 的燃烧激励器结构图。由燃烧激励器185、集流器182、列阵喷管215、非稳定光学谐振腔 调220、光路207、扩压器221、左热能交换器(B)构成“循环气动激光器”。高温材料 GH3170制造的集流器与k、l、a、j联接，构成上气室197，下气室198。上气室有高温材 料K419制造的燃烧激励器安装在集流器182上，可根据需要排列一到数个。燃烧激励器为 制造的方便由三层构成，上层的燃烧室185内中心的一氧化碳气喷口174与气流通道173 相通，由一氧化碳气管175与外部计量一氧化碳气泵ω通联。中层的氧气流通道176，出口 与喷口174周围的氧气喷口177相通，进口由氧气管178经安全阀179与外部计量氧气泵γ3 通联。下层是环氢气通道186，出口与燃烧室周围的氢气喷口180相通，进口由氢气管 186经安全阀182与外部计量氢气泵β3通联。其中铜材料的氢、氧气管外部置陶瓷泡沫隔热 层188。上层与中层由螺丝194联接，中层与下层由螺丝195联接构成燃烧激励器，通过螺 丝196联接在集流上。集流器与燃烧激励器间有环形氮气通道184，有氮气进口183与上气 室197相通，有出口186与燃烧室相通。燃烧室设有点火器208。与燃烧室相邻的有气流混 合室187。下气室198设有温度计π2和压力计ρ2。燃烧室外壁是储流室190，有水气进口 189与a水气室262的出口192通联，有出口191与1的水气通道210通联，有出口203与 k的水气通道211通联。l的出口201、k的出口202与“能量输入器”m水气通道25的进 口24通联。上气室有氮气出口204与a的氮气通道209通联，209与213相通由出口212 与g的氮气通道70通联。由高温合金铜或不锈钢制造的喷管215和由n个喷管组成的列阵 喷管，由螺丝217固定在k、l上，构成喷口218、膨胀腔219。喷管体内有冷却水气通道 216，进口与l水气通道出口199通联，出口与k水气通道进口200通联。与膨胀腔相邻的 非稳定光学谐振腔220，右边设有矩形凹球面反射镜89，镜中心与谐振腔相通的小孔内有 光电二极管95，反射镜前设布儒斯特窗96，左边置有平面反射镜204，中心的矩形凸透镜 面向谐振腔边为双层，中间置饱合吸收介质构成光学谐振腔。由稳频器99、偏振器100、 电光开关101、闸流管102、λ/4波片103、高压回路104构成调Q、稳频、锁模输出窗 口，在光路207中有折射镜107，同步加速器206，凸透镜105，输入窗口49构成激光输出 光路。光学谐振腔与扩压器221相通，扩压器与n通联。导流室有排出气流通道224，经构 件l的气流通道226与o气室229的进口227通联，o气室有出口230与(B)排出气流通 道232相通。导流室有输入气流通道238经o的气流通道237与(B)的输入气流通道235 通联。“左热能交换器”与“气动激光器”组合构成“循环气动激光器”，图4是结构图， 是图2的B-B剖面图。由合金铝板，铜板或抗氧化钢板卷制成平面螺旋形自内向外可视 需要任意延伸的双螺旋通道232、235。它包围中心结构体乙，呈环形结构体。通道的内侧 和外侧焊接在o的上端和下端，形成排出气流通道232，输入气流通道235。排出气流通道 232的内端进口与o气室229的出口230通联，外端的出口经气室247由出口248与气体分 离器θ2通联。输入气流通道235经外端气室250由进口249与外部计量氮气泵δ通联，输入 气流通道内端出口与中心结构体乙的l气流通道237通联，中心结构体中237、238、241、 244、243、39、45、40、30、197相互通联。环形结构体外部置有保温层251，(A、B)的 中间置陶瓷泡沫保温材料252，保温层外面是环形真空隔热器253，隔热器内抽成真空 254，外层内壁置有金箔或铝箔反射层255，和(A)同处横轴线上一起固定在机座256 上。由此构成热能量循环气动激光器。

上气室的氮气温度是870～920℃，压力是20～25/amt，由氮气通道184进入燃烧 室185，与燃烧室的1700～2000℃、20～30/amt混合燃烧气体混合，形成1300～ 1600℃、20～30kgf/cm2混合气流进入下气室198。气流混合中，氮分子与燃烧反应产 生的分子碰撞共振传能，促使氮分子亚稳态能级储存大量振动能。混合气流超声速通过 218进入膨胀腔219，气流温度压力急速变化产生的气体动力学效应，形成了前述的 10.6um激光输出。通过光学谐振腔220的气流，有30～40％的能量在谐振腔被损耗和输 出(量子效率所限)，高温高压气流进入膨胀腔内温度降低到350～390℃、压力降低到 0.1～0.3amt，气流通过220进入扩压器221，压力增大为1.1～1.3amt，温度上升为950 ～1050℃(能量守恒)的混合气流，经过n的气流通道224进入(B)中o的气流室 229，由出口230进入排出气流通道232，经过出口气室247由出口248排出，温度降低到 35～45℃，进入气体分离器θ2分离为N2气、CO2气、H2O分子，分别送入氮气储箱λ、 二氧化碳气储箱μ、水储箱κ。储箱λ中15～25℃氮气，由计量氮气泵δ从进口249泵入气 室250通过输入气流通道235，进入中心结构体氮气通道237、238、241、244、243、 172、173、45、39、40、30到达上气室197，氮气流温度上升到870～920℃。由扩压器 221向外排出的高温气流，将热量传导给气流通道壁外的输入气流，是一个逐渐降温过 程。室温氮气泵入输入气流通道235，吸收通道壁外排出气流热量，是一个逐渐升温过 程。由此处于强制对流换热状态。热能交换效率达成85～90％。中心结构体是一个平均 温度为1000℃的高温热体，有相互通联的氮气流通道，235中的氮气流通过中心结构体氮 气流通道被继续加热，到达上气室成为高温高压氮气流。由于氮气在激光工作物质中占75 ～85％，因此氮气流中热能量的循环，构成了热能量循环气动激光器。

上述“部件”通过“构件”联接构成了系统装置。相互联接形成了输入物资流通道和 输出物质流通道。一个处于系统中心的化学反应过程和能量产生过程的中心结构体被热能 交换器包围，构成了系统内部出入物质流间高低温热能量交换，形成热能量内部循环。利 用气体动力学原理，将化学反应过程中反应气流的动能和势能转换成激光能，构成水的分 解能量循环。利用激光光波频率与水分子简正振动频率一致时，水分子能够共振吸收光能 到分解能量阈值，产生红外激光化学反应，光能的吸收加快了化学反应速率，增加了化学 反应平衡常数，促使化学反应处于正向化学反应态，进而产生了催化化学反应。系统内部 热能量循环是通过系统起动时热能量储存实现的(类似时钟弹簧储能)。系统内输出气和 输入物质流间的热能量交换，提供了化学反应和催化反应中活化分子的热能量。形成了热 能量与红外激光化学反应、催化反应结合的相互能量加合关系。图1是系统能量循环、化 学反应流程方框图。

本发明装置的控制系统(L)是由信息处理中心操作的，图14是示意图。计量水泵α1 给出的水流量信息kg/cm2/s，反应出了水气通道内水气温度。定容状态下的水气通道， 增加水的流量和温度，水气压力随之增大，因而也反应出了水气通道内水气压力。计量水 泵α2给出的水流量信息kg/cm2/s，反应出了(G)后反应室水气温度、压力。计量水泵 α3给出的水流量信息kg/cm2/s，反应出了90、111、76、57通道中冷却水温度。计量 氢气泵β1、氧气泵γ1给出的气体流量信息m3/cm2/s，反应出了(G)后反应室中水气温 度、压力。计量氢气泵β2、氧气泵γ2给出的气体流量信息m3/cm2/s，反应出了(C)中 储气室的水气温度、压力。计量二氧化碳气泵ε给出的气体流量信息m3/cm2/s，反应出 了(D)中膨胀腔内气流中CO2分子的百分配比。计量氮气泵δ给出的气体流量信息m3/ cm2/s，反应出了(F)中上气室氮气温度，定容状态下的氮气通道，增加氮气的流量和 温度，氮气压力随之增大，因而也反应出了氮气通道内氮气压力。计量氢气泵β3、氧气泵γ 3、一氧化碳气泵ω给出的气体流量信息m3/cm2/s，反应出了(F)中燃烧室内燃气温度、 压力和N2、CO2、H2O分子百分配比。温度计π1、π2、给出℃温度信息。压力计ρ1、ρ2给 出atm压力信息。光频率计给出激光频率信息cm-1(HZ/s)。光功率计给出的输入激光功 率信息kJ/cm2。氢氧燃烧电池电功率信息kw/h等相关信息输入到信息处理中心，通过 预设的编制程序，对系统进行操作和控制。