DE1489269C3

DE1489269C3 - Thermionischer Konverter mit an Emitter- und Kollektorelektrode angeschlossenen Wärmeröhren

Info

Publication number: DE1489269C3
Application number: DE19651489269
Authority: DE
Inventors: Eleonoor Van Ispra Andel; Claus-Adolf Dipl.-Phys. Dr.-Phil. Laveno Busse
Original assignee: European Atomic Energy Community Euratom
Current assignee: European Atomic Energy Community Euratom
Priority date: 1965-09-20
Filing date: 1965-09-20
Publication date: 1974-07-04
Also published as: DE1489269B2; GB1158916A; LU52000A1; DE1489269A1; BE686644A; NL6612751A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf thermionische Konverter mit an Emitter- und Kollektorelektrode angeschlossenen Wärmeröhren und mit eingebauten keramischen Bauteilen.

Es ist bei thermionischen Konvertern mit an Emitter- und Kollektorelektrode angeschlossenen Wärmeröhren bereits vorgeschlagen worden, bestimmte Bau- und Betriebsteile im Konverter gegeneinander durch thermische Schirme abzudecken (deutsche Auslegeschrift 1 464 090). Beim Betrieb solcher Konverter hat sich gezeigt, daß die Schirmmaterialien nicht ohne Rücksicht auf die Art der. Wärmeträgermedien in den Wärmeröhren, und umgekehrt, gewählt werden dürfen. Vielmehr müssen beide Stoffe chemisch miteinander kompatibel sein.

Es wurde festgestellt, daß Konverter mit thermischen Schirmen aus Al₂O., und mit Lithium als Wärmeträger in der Kollektorwärmeröhre nicht entfernt ihre volle Leistung erreichen. Die Kollektorclektrode überzieht sich in kurzer Zeit mit einem Belag, der aus der Reaktion der Keramik mit Lithium stammt. Verwendet man hingegen Cäsium als Wärmeträger. so arbeitet der Konverter einwandfrei. .<'■.

Es ist bei thermionischen Wandlern, die jedoch keine speziellen Wärmeröhren aufweisen, bekannt, in das Vakuum zur Kompensation der Raumladung geringe Mengen Cäsium einzuführen (deutsche Auslegeschrift 1200 904) und keramische Bauteile zu verwenden (britische Patentschrift 961004, französische Patentschrift 14Ö9408 und Zeitschrift »Kerntechnik«, 5. Jahrgang, Ϊ963, Nr. 9, S. 365 bis 371).

Es sind weiterhin Vorrichtungen für die Übertragung größerer Wärmemengen bekannt, die beider Übertragung mit geringem Temperaturabfall arbeiten und als Wärmeröhren bezeichnet werden (Zeitschrift »Journal.of Applied Physics«, 1964, Bd. 35, S. 1990 und 1991).

Wie sich jedoch bei thermionischen Konvertern

ίο mit angeschlossenen Wärmeröhren nachteilig herausgestellt hat, beeinflussen selbst geringe Mengen des Wärnieträgermediums, die durch die Konverterwände eindiffundieren und die bei den hohen Betriebstemperaturen nicht mehr völlig unterdrückt werden können, den Konverterwirkungsgrad ungünstig.

x Der Erfindung liegt die. Aufgabe zugrunde, einen thermionischen Konverter zu schaffen, bei dem sich durch das im Innern der hermetisch geschlossenen

so Wärmeröhre befindliche Wärmeträgermedium und durch das im Zwischenelektrodenraum des an die Wärmeröhre angeschlossenen Konverters befindliche keramische Material kein den Konverter praktisch. unbrauchbar machender Niederschlag auf den KoI-lektor bildet und somit den Wirkungsgrad des Konverters herabsetzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Zusammenstellung von Kerämikmaterialien und Wärmeträgermedien in den Wärmeröhren von soleher Art, daß die freie Bindungsenergie der Komponenten in der Keramik größer ist als die freie Bindungsenergie des Wärmeträgermediums.

Es ist zu erwarten, daß Lithium wie Barium mit keramischen Schirmen aus BeO kompatibel ist.

Außer Cäsium muß auch Natrium, Kalium und Rubidium mit AUO^-Keramik verträglich sein. Jedenfalls genügt es, wie bisher angenommen, für einen einwandfreien Konverterbetrieb nicht, wenn vor allem auf Reinheit der Werkstoffe für die Wärmeröhren geachtet wird: Vielmehr kommt es auch darauf an, daß die bei den üblicherweise hohen Betriebstemperaturen der Wärmeröhren ausdiffundierenden Wärmeträgerspuren nicht mit den keramischen Bauteilen des Konverters reagieren.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Konverter durch günstige Beeinflussung seines Wirkungsgrades nunmehr seine volle Leistung erreicht.

Claims

Patentanspruch:

Thermionischer Konverter mit -an Emitter- und Kollektorelektrode angeschlossenen Wärmeröhren und mit eingebauten keramischen Bauteilen, gekennzeichnet durch eine Zusammenstellung von Keramikmaterialien und Wärmeträgermedien in den Wärmeröhren von solcher Art, daß die freie Bindungsenergie der Komponenten in der Keramik, größer ist als die freie Bindungsenergie des Wärmeträgermediums.