連続的な環境エネルギー変換のための一般的な方程式

P(t)

Schubart Master Formula

開放系における環境エネルギーの連続的変換のための、一般的な数学的枠組み。

正準な方程式

P(t)  =  η⋅∫VΦeff(r,t)⋅σeff(E) dVP(t) \;=\; \eta \cdot \int_V \Phi_{\text{eff}}(\mathbf{r},t) \cdot \sigma_{\text{eff}}(E) \, dV

正準な Schubart Master Formula: 利用可能な出力は、変換効率と、変換器の 相互作用体積にわたる、実効環境フラックス密度と実効結合断面積の積分と、 の積に等しい。方程式ページでは、これをその 拡張された物理的表現へと分解している。

どこから始めるか

拡張を構成する五つの因子

拡張された物理的表現は、正準形を五つの因子へと分解する — それぞれが変換 連鎖の一つの環であり、それぞれが独自の章を持ち、三つの深さ、すなわち 直観、物理学、そして数学で読むことができる。

  1. 放射フラックス密度 環境放射がどれだけ到来するか、エネルギーごと・方向ごとに。
  2. 散乱断面積 入射場が変換材料にどれだけ強く結合するか。
  3. 運動量移行 各相互作用が格子に与える方向性のある押し。
  4. フォノン速度 格子が移行された運動量をどれだけ速く先へ運ぶか。
  5. 変換効率 輸送された運動量のうち、利用可能な出力となる割合。

P(t) は、単一の装置の記述としてではなく、一般的な収支恒等式 として提示される。確立された特殊ケース — 光起電、熱電、およびそれに関連する ハーベスティングの極限 — は、それらのパラメータの特定の選択から導かれる。 ニュートリノボルタイクスは一つの可能な応用であり、決して定義ではない。

↑