fy"> Висновок
У ході виконання першого етапу ПНІ проведений аналітичний огляд сучасної науково-технічної, нормативної, методичної літератури в області розробки радіоізотопних джерел живлення, досліджені можливі області застосування джерел живлення на основі бета-ізотопів.
У ході патентного дослідження знайдені, вивчені та проаналізовані російські та іноземні патенти і заявки на патенти по темах, пересекающимся з даною роботою. У ході дослідження не було виявлено порушень патентного права, що говорить про патентну чистоту проводиться.
Обгрунтовано вибір оптимального варіанту напрямки досліджень. При цьому визначено, що перспективним напрямком є ??створення конструкції на основі пористого або мікроканальную кремнію. Для досягнення необхідних параметрів автономного джерела живлення необхідно послідовно і паралельно з'єднувати елементарні комірки.
Розроблено алгоритми розв'язання рівняння Пуассона, рівняння безперервності, розподілу генерації електронно-діркових пар при опроміненні електронами, розрахунків струмів і спектральної характеристики структури.
Був проведений аналіз втрат енергії електронами в напівпровідниковій pin структурі.
Проведено моделювання впливу життя рухливих носіїв заряду в радіаційно-стимульованих джерелах живлення на залежності їх чутливості від енергії електронів.
Показано, що при низькому рівні легування i-області поле забезпечує максимальне збирання рухливих носіїв генерованих електронами.
Проведено порівняння залежностей чутливості pin структур від енергії швидких електронів для структури з металізацією Ni63, розташованої з лицьового боку (з боку p-області) і з обох сторін.
Показано, що при зниженні рівня легування слаболегірованних n-області чутливість структур менше залежить від часу життя.
Додаткова металізація Ni63 призводить більш рівномірною залежності радіаційно-стимульованих струмів від енергії електронів. У теж час, внесок зворотного металізації значно менше вкладу металізації з лицьового боку.
Була проведена оцінка ККД радіаційно-стимульованого джерела живлення для структур з металізацією Ni63, розташованої з лицьового боку (з боку p-області) і з обох сторін.
Розроблено ескізна конструкторська документація елементарної комірки автономного джерела живлення.
Зроблено аналіз різних альфа і бета джерел і обгрунтований вибір нікелю - 63 в якості джерела радіоізотопа. Показано що, для оптимального перетворення іонізуючого випромінювання товщина нікелевої металізації не повинна перевищувати 1 мкм.
Розроблено ескізна конструкторська документація на вимірювальний стенд для перевірки параметрів експериментальних зразків автономного джерела живлення.
Проаналізовано існуючі на сьогоднішній день комерційно доступні варіанти бетавольтаіческіх батарей. Показано, що на сьогоднішній день у світі не існує бетавольтаіческіх батарей підходящих для основного електроживлення.
Складено рекомендації щодо поліпшення параметрів радіаційно-стимульованого джерела живлення.
Список використаних джерел
1 HGJ Moseley, and J. Harling, The Attainment of High Potentials by the Use of Radium, Proc. R. Soc. (London) A, 88, 471 1913.
H. J. Gerwin, Selected Thermoelectric Thermionic, and Electron-Voltaic Energy Conversion Device Characteristics, SC-ARPIC - 1011, Sandia Laboratories (May 1969).
Kenneth E. Bower, Yuri A. Barbanel, Yuri G. Shreter, George W. Bohnert. POLYMERS, PHOSPHORS, AND VOLTAICS FOR RADIOISOTOPE MICROBATTERIES. 2002. 472 p.
Robert D. Abelson. Expanding Frontiers with Standard Radioisotope Power Systems. +2005
Cassini Program Environmental Impact Statement Supporting Study. Vol. 2 Cassini Document No. 699-070-2. 1994.
Карасьов П.А. Ядерні енергетичні установки в космосі//Атомна стратегія.- 2007-№ 30.
7 Scott, A. Improving power density and efficiency of miniature radioisotopic thermoelectric generators/A. Scott [et all]//Journal of Power Sources 180, 2008, P. 657-663.
8 Єгоров О. Ізотопні джерела енергії//Квант.- 2001. - № 1.
- С. 31-34. 9 Olsen, L.C. Review of betavoltaic energy conversion/L.C. Olsen//Proceedings of the XII Space Photovoltaic Research and Technology Conference, 1992. - P. 256.
A. Scharman, A Photoelectric Radionuclide-Battery and Its Limits, Proc. Intl. Sympos. Industrial Applications of Isotopic Power Generators, AERE, Harwell, September 1966.
