1561-5405 10.24151/1561-5405 Proceedings of Universities. Electronics Scientifical and technical journal "Proceedings of Universities. Electronics" Научно-технический журнал «Известия высших учебных заведений. Электроника» 1561-5405 2587-9960 National Research University of Electronic Technology Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" 621.3.082.52, 621.317.799Double Step Energy Conversion in Radioisotope Power SourceДвойное преобразование энергии в радиоизотопном источнике питанияСветухин Вячеслав Викторович СветухинВячеслав Викторович ViktorovichSvetukhin VyacheslavSvetukhin Vyacheslav ViktorovichНовиков Сергей Геннадьевич НовиковСергей Геннадьевич GennadevichNovikov SergeyNovikov Sergey GennadevichБеринцев Алексей Валентинович БеринцевАлексей Валентинович ValentinovichBerintsev AlekseyBerintsev Aleksey ValentinovichЧерторийский Алексей Аркадьевич ЧерторийскийАлексей Аркадьевич ArkadevichChertoriyskiy AlekseyChertoriyskiy Aleksey ArkadevichАлексеев Александр Сергеевич АлексеевАлександр Сергеевич SergeevichAlekseev AleksandrAlekseev Aleksandr SergeevichНПК «Технологический центр», г.Москва, РоссияНаучно-исследовательский технологический институт им. С.П. Капицы УлГУ, г. Ульяновск, РоссияУльяновский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук, г. Ульяновск, Россия; Ульяновский государственный технический университет, г. Ульяновск, Россия.Научно-исследовательский технологический институт им. С.П. Капицы УлГУ, г. Ульяновск, Россия; Ульяновский государственный университет, г.Ульяновск, Россия429434http://ivuz-e.ru/issues/5-_2016/dvoynoe_preobrazovanie_energii_v_radioizotopnom_istochnike_pitaniya/http://ivuz-e.ru/download/5_2016_1540.pdf

The radioisotope power sources based on the principle of the tritium beta-radiation power conversion sequentially into light and electric energy have been investigated. The spectral characteristics of used radio luminescent light sources, the spectral and electric characteristics of semiconductor photo converters have been analyzed. The experimental nuclear battery cells have been developed, based on which the battery with the short circuit current values U = 2.5V and I=1.2 µA at no-load voltage, respectively, has been assembled. The battery can be used as a power source for used household electronic devices with low power consumption.

Исследованы радиоизотопные источники электрического питания с длительным сроком службы, в основе действия которых лежит принцип двойного преобразования энергии бета-излучения трития последовательно в световую и электрическую энергии. Проанализированы спектральные характеристики использованных радиолюминесцентных источников света, а также спектральные и электрические характеристики полупроводниковых фотопреобразователей. Разработаны макеты базовых ячеек для источников питания, на основе которых собрана батарея. Значения токов короткого замыкания и напряжения холостого хода батареи составляют I =1,2 мкА и U  = 2,5 В соответственно, что позволяет ее использовать в качестве источника питания применяемых в быту электронных устройств с низким потреблением энергии.

радиоизотопный источник электрического питанияфотоэлектрический источник питаниярадиолюминесцентный источник светафотопреобразователь Polymers, phosphors, and voltaics for radioisotope microbatteries / K.E. Bower, Y.A. Barbanel, Y.G. Shreter, G.W. Bohnert. – Abingdon: CRC Press, 2002. - P. 504.Olsen L.C., Cabauy P., Elkind B.J. Betavoltaic power sources // Physics Today. - 2012. - Vol. 65. – № 12. - P. 35–38.Радиационно-стимулированный источник энергии на основе изотопа никель-63 / Е.С. Пчелинцева, Ю.С. Нагорнов, Б.М. Костишко и др. // Вопросы атомной науки и техники. Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. - 2011. - Т. 1. - С. 65-69.A review of nuclear batteries / M.A. Prelas, C.L. Weaver, M.L. Watermann et al. // Pro-gress in Nuclear Energy. - 2014. - Vol. 75. - P. 117 – 148.Parameter optimization and experiment verification for a beta radioluminescence nuclear battery / Liang Hong, Xiao-Bin Tang, Zhi-Heng Xu et al. // J. of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. - 2014. - Vol. 302. – N. 1. - P. 701-707. - URL: http://dx.doi.org/10.1007/s10967-014-3271-2 (дата обращения: 04.04.2016).Development of a beta radioluminescence nuclear battery / Xu Zhi-Heng, Tang Xiao-Bin, Hong Liang et al. // Nuclear Science and Techniques. - 2014. - Vol. 25. – N. 4. - P. 40603. URL: http://www.j.sinap.ac.cn/nst/EN/abstract/article_466.shtml. (дата обращения: 04.04.2016).Alpha indirect conversion radioisotope power source / M. Sychov, A. Kavetsky, G. Yakubova et al. // Applied Radiation and Isotopes. - 2008. - Vol. 66. – N. 2. - P. 173 – 177. URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0969804307002771. (дата обращения: 04.04.2016).Разработка автономного фотоэлектрического источника питания с длительным сро-ком службы / C.Г. Новиков, А.В. Беринцев, А.А. Черторийский и др. // Радиоэлектронная техника: межвуз. сб. науч. тр. / Под ред. В. А. Сергеева. – Ульяновск: УлГТУ, 2015. – С. 43 – 51.