Термоелектричний приймач променевих потоків
Формула / Реферат
1. Термоелектричний приймач променевих потоків, на основі термоелектричної батареї, верхня грань якої містить неселективний поглинаючий шар, а нижня - тепловідвід, який відрізняється тим, що тепловідвід виконано з феродіелектричного матеріалу, при цьому його протилежна грань містить плоску котушку індуктивності у вигляді спіралі Архімеда з електровиводами.
2. Термоелектричний приймач за п. 1, який відрізняється тим, що термоелектрична батарея виконана з анізотропних термоелементів.
3. Термоелектричний приймач за п. 1, який відрізняється тим, що термоелектрична батарея виконана з термопарних плівкових термоелементів.
4. Термоелектричний приймач за п. 1, який відрізняється тим, що торцева грань тепловідводу з феродіелектричного матеріалу має круглу або прямокутну форму.
5. Термоелектричний приймач за п. 1, який відрізняється тим, що торцева грань тепловідводу з феродіелектричного матеріалу знаходиться в тепловому контакті з термостатом.
Текст
1. Термоелектричний приймач променевих потоків, на основі термоелектричної батареї, верхня грань якої містить неселективний поглинаючий шар, а нижня - тепловідвід, який відрізняється тим, що тепловідвід виконано з феродіелектричного матеріалу, при цьому його протилежна грань містить плоску котушку індуктивності у вигляді спіралі Архімеда з електровиводами. 3 39836 тивності, у вигляді спіралі Архімеда з електровиводами; термоелектрична батарея виконана з анізотропних або термопарних плівкових термоелементів; торцева грань тепловідводу з феродіелектричного матеріалу має круглу або прямокутну форму і знаходиться в тепловому контакті з термостатом. Тому ознака, яка заявляється - тепловідвід виконано з феродіелектричного матеріалу, при цьому протилежна грань тепловідводу містить плоску котушку індуктивності, у вигляді спіралі Архімеда з електровиводами; термоелектрична батарея виконана з анізотропних або термопарних плівкових термоелементів; торцева грань тепловідводу з феродіелектричного матеріалу має круглу або прямокутну форму і знаходиться в тепловому контакті з термостатом - забезпечує заявленому пристрою необхідний «винахідницький рівень». Промислове використання запропонованого пристрою не вимагає спеціальних технологій та матеріалів, його реалізація можлива на існуючих підприємствах приладобудівного напрямку. На Фіг. представлено схематичну конструкцію одного з можливих варіантів анізотропного термоелектричного сенсора. Запропонований термоелектричний приймач складається із термоелектричної батареї 2, верхня торцева грань якої містить поглинаючий шар 1, наприклад з платинової черні. Нижня грань батареї 2 знаходиться у тепловому контакті з тепловідводом 3, який виконано з феродіелектричного матеріалу, що характеризується великим значенням, як теплопровідності c , так і магнітної проникності m . На протилежній, нижній грані тепловідводу 3 розташовано плоский коливний контур 5 у вигляді спіралі Архімеда з металу, наприклад міді або срібла, міжвиткові проміжки якого заповнені діелектричним матеріалом 4, наприклад двоокисом кремнію. Початок і кінець цього контуру під'єднано до електровиводів 7. Бічна грань тепловідводу 3, яка може мати круглу або прямокутну форму знаходиться у тепловому контакті з термостатом 6 з діелектричного матеріалу. В якості термоелектричної батареї 2 можуть застосовуватися плівкові термопарні модулі на основі n- Ві2Те3 та р- CdSb, або анізотропні модулі на основі монокристалів Ві. Пристрій, що заявляється працює наступним чином. Променевий потік густиною q0 падає на поглинаючий шар 1, що викликає появу різниці температур між робочими гранями батареї 2. Це веде до генерації відповідної термоЕРС та виникнення вихрових термоелектричних струмів, які протікають в об'ємі термоелементів. Зміна термодинамічного стану батареї 2 веде до зміни електричної добротності коливного контур у 6 з індуктивністю L , через який протікає змінний електричний струм I з коловою частотою w . Вольтватна чутливість S запропонованого приймача наприклад на основі анізотропних тер 4 моелементів, при цьому визначають наступним виразом: 2x0w LIb (Q1 - Q 3 )(Q 2 - Q3 ) S= , acnc T (Q 1 - Q 2 )Q 2Q3 де Q1, Q2, Q3 - електричні добротності контур у у випадках відсутності термоелектричної батареї 2, та з неопроміненою і опроміненою батареєю 2 відповідно; а x 0 коефіцієнт поглинання шару 1; a, b, c - довжина, висота та ширина анізотропного термоелемента відповідно, з яких складається термоелектрична батарея 2, n - кількість анізотропних термоелементів батареї 2, T - абсолютна температура приймача. Вимірюючи значення добротностей коливного контуру до та після опромінення та приріст вихідної напруги D U легко визначити значення густини променевої енергії, яка поглинається шаром 1 запропонованого пристрою. Таким чином вольтваттна чутливість запропонованого термоелектричного приймача випромінювання залежить не тільки від параметрів термоелектричного матеріалу та розмірів анізотропного термоелемента а й від колової частоти w , величини струму I коливного контуру та індуктивності L . Підбираючи величини w , I та L у відповідному інтервалі легко отримати необхідне значення воль ватної чутливості S . Зменшення електричних контактів термоелектричної батареї дозволяє знизити власні шуми приймача. Оскільки вимірювання електричної добротності Q ведеться у високочастотному спектрі довжин хвиль при малій смузі частот пропускання вимірювального підсилювача вольтметра, то це дозволяє значно зменшити величину потужності еквівалентного шуму (ПЕШ) приймача. Крім того застосування високочастотних методів реєстрації вихідного сигналу приймача обумовлює веде до зникнення його нульового дрейфу. Попередні дослідження зразка запропонованого термоелектричного приймача, на приклад на основі анізотропного модуля з монокристалів Ві з розміром площі поглинання S=1см 2 показали, що значення ПЕШ зменшилось більш ніж на порядок. Запропонований приймач знайде широке застосування у сучасній науці та техніці. Його використання дасть великий економічний та соціальний ефект. Джерела інформації. 1. Вайнер А.Л. Термоэлектрические параметры и их измерение., Одесса «Негоциант» 1998 г. 68 с. 2. Аще улов А.А., Величук Д.Д., Романюк И.С, Установка для экспресс контроля глубины охлаж дения термоэлектрических микромодулей Пельтье. // ТКЭ А 2007 №4 с.35-38. 5 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 39836 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюThermoelectric receiver of radiant fluxes
Автори англійськоюAscheulov Anatolii Anatoliiovych
Назва патенту російськоюТермоэлектрический приемник лучевых потоков
Автори російськоюАщеулов Анатолий Анатольевич
МПК / Мітки
МПК: H01L 35/00
Мітки: потоків, променевих, термоелектричний, приймач
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-39836-termoelektrichnijj-prijjmach-promenevikh-potokiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Термоелектричний приймач променевих потоків</a>
Попередній патент: Датчик витрати ультрафільтрату при гемодіалізі
Наступний патент: Спосіб визначення високого ризику рецидиву хронічного простатиту
Випадковий патент: Пристрій для сушіння сільськогосподарських культур