Способ снижения выхода поверхности коллектора термоэмиссионного преобразователя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1) Н 01,1 45 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЯ ОПИС ЕТЕЛЬСТ ВТОРСК Каланда- Спригул(56) 1. Патент СЮ Ю 3155849, кл. 310-.4, опублик. 1962.2. Гвердцители И,Г. и др, "Спос снижения работы выхода поверхности коллектора ТЭП". "Письма в ЖТФ", т.3, вып. 22, с, 1199-1202 (прото) 21) 2662283/18-2522) 06.09,7846) 30.07,83. Бюл. И72) И.Г, Гвердцителинавили, Г.Л. Какулия53) 621.039.5(088.8)(54)(57) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ РАБОТЫ ВЫХОДА ПОВЕРХНОСТИ КОЛЛЕКТОРА ТЕРИОЭМИС"СИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, включающийобразование на рабочей поверхностиполупроводниковой пленки путем вводанепосредственно в межэлектродный зазор преобразователя паров сплава галлия и цезия, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения выходнойудельной мощности преобразователя сколлектором, выполненным преимущественно из ниобия, используют сплав всоотношении мольных долей цезия кгаллию 2:1.8141Изобретение относится к области прямого преобразования тепловой энергии в электрйческую и может быть использовано преимущественно в термоэмиссионных преобразователях энергии МАТЭН ).Известен способ снижения работы .выхода поверхности коллектора цезивого ТЭП путем подачи в межэлектродный зазор преобразователя электроот рицательных добавок к цезию таких, как кислород Г 1).Недостатком известного способа является то, цто эти добавки являются активными и сокращают ресурсоспособность преобразователя из-за интенсивного массопереноса материала эмиттера на коллектор.Известен способ снижения работы выхода поверхности коллектора ТЭП, вклюцающий образование на рабочей поверхности полупроводниковой пленки путем ввода непосредственно в межэлектродный зазор преобразователя смеси паров сплава галлия и цезия Г 2 3Однако, как показывает эксперимент при этом способе максимальное увели" цение выходной удельной мощности ТЭП с ниобиевым коллектором не превышает 30.Целью изобретения является увелиЗО чение выходной удельной мощности преобразователя с коллектором, выполненным преимущественно иэ ниобия.Поставленная цель достигается тем, что в способе снижения работы выхода З поверхности коллектора ТЭИ, включающем образование на рабочей поверхности полупроводниковой пленки путем ввода непосредственно в межэлектродный зазор преобразователя паров сплава галлия и цезия, используют сплав в соотношении мольных долей цезия к галлию 2 1.Для реализации описываемого спосо" ба была собрана экспериментальная установка, которая представлена на фиг. 1; на фиг. 2 показаны характеристические кривые.Установка содержит двухходовой вентиль 1, цилиндрический ТЭП 2, ва- И куумную камеру 3, термостат 4 для цезия, приборный геттер 5 резервуар 6 с галлием, внутренний контейнер которого изготовлен из алунда, приборный двухходовой вентиль 7, дис-у тиллятор 8, контейнер 9 с цезием, холодильник 10 дистиллятора. После 67 2обезгаживания вакуумно-цезиевой системы до остаточного давления 1 10тор резервуар с галлием отсекался от прибора, вентиль 7 закрывался в сторону прибора, вскрывалась ампула с цезием и с помощью дистиллятора производилась очистка цезия путем вакуумной дистилляции, после чего проводилась переконденсация цезия в термостат 4.Снятие вольтамперных характеристик БАХ ) прибора в парах цезия пройзводилось для температур эммитера в пре" делах 1250-1600 С при температуре кол-. лектора 600 дС, Подача паров цезия в межэлектродный зазор ТЭИ осуществля" лась из цезиевого термостата 4, давление менялось в пределах 0,1 - 5,0 тор. Огибающая ВАХ для цезия при Тэ - в 12 С, Т= 600 С представле" на в виде кривой А на фиг. 2. После снятия ВАХ цезий переконденсировался в резервуар, где находился жидкий галлий, Затеи резервуар с галлием и цезием отсекался от прибора вентилем 1 и проводилась гомогенизация при температуре резервуара 300 ОС в тече" ние восьми часов. Иосле гомогенизации вентиль 1 открывался и в межэлектродный зазор ТЭП вводились пары цезия с галлием. Давление паров гал" лия и цезия варьировалось изменением температуры резервуара 6 в пределах 200-500 С и снимались ВАХ для системы цезий-галий при Т= 1250-1600 С и Т к600 С, Ио экспериментальным данным была построена огибающая ВАХдля смеси паров цезия и галлия при Т =- 2500 С и Тк = 600 С края представлена в виде кривой Б на фиг.2 Как видно из фиг. 2, наличие в межэлектродном зазоре ТЭП смеси паров цезия и галлия смещает огибающую ВАХ почти параллельно по сравнению с первоначальной в сторону больших напряжений. Иараллельное смещение огибающих ВАХ преобразователя исключает влияние кислорода на выходные параметры ТЗИ, Улучшение выходных параметров ТЗИ связано с уменьшением работы выхода коллектора на 0,15 эВ.Использование данного изобретения позволяет получить на коллекторе, изготовленном из ниобия, тонкий слой полупроводникового типа в виде соединения галлия с цезием, снизить падение напряжения в этом слое и повы" сить выходную удельную мощность ТЭП в среднем на 40-801.СоставительТехред Ж, Кастираж 7 Иударственного кам изобретений исква Ж-Я РайсПатент"., г. Ужг РевактЗаказ Зубиетова 55 /3 ВНИИПИ Гос по дел И 353 филиал ПППВ. Бобровтелевич КоррПодлонитета СССРоткратийкая набдород, ул. Про ктоо А. Повх аа р в ае е ВЧВ сное 4/5вИВвата еектндя