Исследование влияния температуры на выходные параметры радиоизотопных источников электрического питания на основе двойного преобразования энергии радиационного распада

Исследование влияния температуры на выходные параметры радиоизотопных источников электрического питания на основе двойного преобразования энергии радиационного распада

При разработке радиоизотопных источников электрического питания длительного срока службы для различных применений (в космической отрасли, медицине, нано- и микросистемной технике, криптографии и телекоммуникациях) одним из важных вопросов является определение температурного диапазона их надежной работы. В работе исследовано влияние отрицательных и положительных температур в диапазоне от -60 до +60 °С на выходные параметры радиоизотопных источников электрического питания на основе двойного преобразования энергии. Показано, что в указанных диапазонах температур напряжение холостого хода радиоизотопного источника меняется в 4 раза. При этом максимальное значение отдаваемой в нагрузку мощности реализуется при температуре около 0 °С. Проведен анализ влияния температуры на все стадии преобразования энергии. Исследования показали, что значительное снижение напряжения холостого хода и форма кривой отдаваемой мощности определяются двумя механизмами: снижением с температурой интенсивности свечения радиолюминесцентных источников света (температурное гашение люминесценции) и снижением эффективности фотопреобразователей. При этом в интервале отрицательных температур (от -60 до 0 °С) снижение эффективности фотопреобразователей выражено слабо и основной вклад в изменение выходных параметров источников вносит температурное гашение люминесценции в источнике света. В интервале положительных температур оба процесса оказывают значительное влияние на снижение выходного напряжения и мощности. Разработанные радиоизотопные источники электрического питания на основе двойного преобразования могут найти применение в электронной аппаратуре, эксплуатирующейся при пониженных температурах, например в условиях Крайнего Севера.
Сергей Геннадьевич Новиков
Ульяновский государственный университет
Алексей Валентинович Беринцев
Научно-исследовательский технологический институт им. С.П.Капицы Ульяновского государственного университета
Александр Сергеевич Алексеев
Научно-исследовательский технологический институт им. С.П.Капицы Ульяновского государственного университета; Ульяновский государственный университет
Андрей Ильич Сомов
Научно-исследовательский технологический институт им. С.П. Капицы УлГУ
Вячеслав Викторович Светухин
Ульяновский государственный университет
Поделиться