Источник паров цезия и висмута,для термоэмиссионного преобразователя Советский патент 1983 года по МПК H01J45/00 

.,,.. Изобретение касается Прямого rtpe образования тепловой энергии в электрическую и может быть использовано преим ществеяйо в термоэмиссионных преобразователях энергии (ТЭП), тисточник паров цеЗия для ТЭП с Тулйроёаийем ддзПеШЯ Г с«1ет измейейия температуры го резервуара D Наиболее близким к предлагаемому Ь%чнику являетей йстбчнйкптаров це зия и висмута для ТЭП, сод ержащий резервуар с их бинарной смесью. Сост аа смеси регулируют путем измененйя температуры коллектора ТЭП. HeAmtafkoM такЪго йст гсшка я-в-ляется узкая область изменения рабоТУчйхтемператур, связанная с зависимо стью удел ьнрй выходной мбщностй ТЭП от температуры коллектора. Кроме тог - Шзйв1йЪ ИСпа ёьТйе полупроШОДниковой пленк и Cs-Bi с рабочей поверхнос ти коллектора, а также затрудняется оптимизация вь)ходных электрических параметров ТЭП взависимостй от температуры коллектора с полупроводнико вой пленкой. -- -Г- - - -Целью изобретейия йвляетя расширение диапазона оптимальных рабочих температур, ГТосдавленная цвль достигается тем что в источнике пароб цезия и вгисмут для ТЭП отношение молярных долей ингредиентов в смеси выбрайо из соотно шения 3,69 - J, где Х(;с,и XB; - cotitBeTcreeHHo моль- йьгё доли цёзйя и wa iyTW v ;.Т оптимальная рабочШ ейпёр.а.тура резервуаре со смесью, °С. Использование изобретения позво:;ля ёт расширить диапазон рабочих тем;ператур источника паров цезия и вис1мутадля. реализовать любой источийк парбе-цезия и висмута для ТЭП « ...х uM-r rSanno п.«.ий .п-. широком интервале рабочих темпера тур рёзё|рвуара. со смесью цезий-висМу от 50 до 850 С, Одновременйо повышаются Ёыходные электрические параметры преобразователя в среднем на 30. . Для реализации предлагаемого источника паров цезия и висмута для ТЭ ыла собрана экспёрймён а Шя усТановка, которая изображена на фиТЛ, Устайовка сЬдё(5ййт ёЖКуу ную камеру 1, цилиндрический ТЭП 2. резервуар 3 из ниобия с висмутом 15 rj, термостат k для цезия, клапан 5, двухходовой клапан б, дистиллятор 7, термостат 8 дистиллятора 7 и контейнер 9 с цезием (10 г). Обезгаживание вакуумно-цезиевой сГйсТемы проиавоДили при емпературе Нр сЛёдНей 450±50 С до получения статического ёакуума не хуже 5 10 торр. Резервуар 3 от кигали заран. После. рбезгаживания резервуар с виг1мутом отсекали от прибора с помощью клапана 5, вскрывали ампулу с цезием и Производили дистилляцию и перегонку Наров цезия в термостат . I Зависимость .удельной выходной мощности ТЭП от температуры резервуара , для Тд , 1400°С, Т|4 , построенная на основе огибающих,вольт-амперных характеристик (ВАХ) преобразователя для чистого цезия, приведена на фиг.2 в виде кривой А, После оптимизации прибора на чистом цезии открывали клапан 5, цезий перегоняли ё резервуар 3 и нагревали вместе с висмутом до 300-350 С. Зависимость удельной выходной ,-,., электрчГческой мощности ТЭП, от температуры резервуара с раствором цезйй- висмут для Тэ , Тц 600°С и у| 2,0, построенная на основе . огибающих ВАХ преобразователя, приведе на нафиг,2 в виде кривой Б. Как видно из Фиг,2, криЁая Б, при соотношении молярных долей цезия и висмута v 2,0 оптимальная рабоЛ ,,чая температура резервуара с раствором составляет kSO С. - .-. После снятия ВАХ ТЭП для данного источника При помощи клапана 6 определейное количество цезия перегоняли в термостат 8 дистиллятора 7 и Затем производили снятие огибающих ВАХ ТЭП для нового стехиометрического S.. цезий-висмут 1,7. Зависимость удеЛь,чри выходной мощнос;ти ЭП от температуры резервуара привеТгенана фиг.2 в виде кривой В. Из: фиг,2,, кривая 8, видно, что оптимальйая рабочая температура резервуйра со . смесью цезий-висмут для Т С, 600°С. - 1,7 составляет в.;;-, Таким образом, было реализовано пять источников паров цезия и висмута для ТЭП с разными рабочими Температурами рёаё Шу|1р а7Т от& 5й ё прЙ-§ёдены на фиг. 2 в виде кривых, Б, В, Г, Д, E.:7-;vvV г « Из фиг,2 видно, что если для чис того цезия оптимальная рабочая температура резервуара составляет 280 С кривая А), то для источника паров щезия и висмута для ТЭП (кривые Б, В, Г, Д. Е) она смещается в сторону

высоких температур и меняется в интервал(э 50-850°С в зависимости от удельного содержания цезия в смеси цезийвисмут. Одновременно наблюдается увеличение удельной выходной мощности прибора в среднем на 30%.

ИСТОЧНИК ПАРОВ ЦЕЗИЯ И ВИСМУТА ДЛЯ ТЕРМОЭМИССИрННбГО ПРЕОБРАЗО- 'ВАТЕЛЯ, содержащий резервуар с их би-^нарной смесью, о тличающий- с я тем, что, с целью расширения диапазона оптимальных рабочих температур, отношение молярных долей ин- ТредйентоЬ в смеси выбрано из соотношения ''• АЩ-= 3.69 -3,75.ИО~Ч,где Xeg и Xg^ '- соответственно мо- • лярные доли цеЗия'И висмута в -. смеси; • . , 'Т " оптимальная рабочая температура резервуара со смесью, °С.гпi(Л СКГМНISi

380W : д&SOQ .ТеMnepamjjpa резервуараJ С Фиг.г ,