Anonim
Itemid-50792-getasset

"Aiemmat työt ovat raportoineet radioisotooppikäyttöisistä pietsosähköisistä generaattoreista, jotka käyttävät nikkeliä 63", sanoi Cornell. "Tässä osoitamme ß-voltaattien integroitumisen RPG: hen, joka toimii uusissa resonanssimoodissa ja saavuttaa ydin-sähkömuunnointitehokkuuden jopa 30 prosenttiin."

Laitteessa on kaksi generaattoria: vaihtovirta RPG ja tasavirtageneraattori pn-liitoksen ß-voltaattisolun muodossa - samanlainen kuin valosähköinen kenno.

Ohutkalvo-nikkel 63 -lähteen yläpuolelle (katso alla oleva kaavio) pn-liitos ansaitsee nopeat elektronit ja tuottaa virtaa.

n

"Olemme käyttäneet kaupallisia pii-pn-diodeja beeta-voltaattisina muuntajina, saaden 160 mV: n avoimen piirin jännitteen vastaavalla oikosulkuvirralla 35 nA", sanoi Cornell - 3nW muuntotehokkuudella 1, 8 prosenttia.

Koska beetapartikkelit ovat elektroneja ja lähtevät lähteestä, lähde latautuu vähitellen positiiviseen sähköstaattiseseen potentiaaliin, kun taas ß-voltaattinen kenno on absorboinut elektroneja ja muuttunut negatiivisesti varautuneeksi.

B-voltaattinen kenno on kiinnitetty konsolin päälle, joka on suunniteltu taivuttamaan staattisella voimalla pisteeseen, jossa se voi koskettaa lähdettä.

Kun se koskettaa lähdettä, sähköstaattinen kenttä tyhjenee heti ja uloke jatkuu.

Tuloksena oleva resonanssikakso muuttuu AC: ksi pietsosähköisen unimorfin avulla, joka ulottuu konsolin juuressa.

"Tämän yhdistetyn toiminnan ansiosta voimme käyttää sekä emittoituneiden elektronien varausta että kineettistä energiaa", Cornell sanoi.

AC-signaali tasasuunnataan 20mV: n pudotuksella aktiivisella täysaaltomuuntimella ja lataa kondensaattorin 30–40 µW: n arvoisilla pulsseilla.

Beeta-voltaicista saatavana oleva jatkuva lähtö on 10-20nW.

Cornellin mukaan vaihtovirtageneraattorin hyötysuhde voi saavuttaa 23 prosenttia valitsemalla huolellisesti erilaisia ​​mekaanisia ja sähköstaattisia parametreja ß-hiukkasten energian suhteen. Konsole voidaan myös saada vakuuttamaan resonoimaan tuottaen jatkuvan vaihtovirtasignaalin.

20 mV: n siltasuuntaajalle ryhmä on kehittänyt ”nolla kytkentäjännitediodilla kytketyn mosfetin”, joka poistaa normaalien diodi-tippojen tarpeen - signaali vaihtelee 10 mV: n ja 10 V: n piikin välillä.