JP2747422B2 - マイクロマシンにおける電力供給システム - Google Patents
マイクロマシンにおける電力供給システムInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、数ミリメートル、或い
はそれ以下の大きさの微小機械であるマイクロマシンに
関し、特にマシン本体の外部から無索方式で電力を供給
するシステムに関するものである。
はそれ以下の大きさの微小機械であるマイクロマシンに
関し、特にマシン本体の外部から無索方式で電力を供給
するシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、マイクロマシンと称して数ミリメ
ートル、或いはそれ以下の大きさの微小機械が提案さ
れ、実用化を目指して様々な研究開発が為されている。
斯種マイクロマシンの駆動方式として、各種アクチュエ
ータを具えたマシン本体に対して外部からケーブルを介
してエネルギー(電力)及び制御信号を供給する有索方式
と、マシン本体内に蓄電池等のエネルギー源を具えて外
部からは無線で制御信号のみを供給する無索方式とが知
られている。
ートル、或いはそれ以下の大きさの微小機械が提案さ
れ、実用化を目指して様々な研究開発が為されている。
斯種マイクロマシンの駆動方式として、各種アクチュエ
ータを具えたマシン本体に対して外部からケーブルを介
してエネルギー(電力)及び制御信号を供給する有索方式
と、マシン本体内に蓄電池等のエネルギー源を具えて外
部からは無線で制御信号のみを供給する無索方式とが知
られている。
【０００３】有索方式の場合はエネルギー源がマシン本
体の外部にあるためにマシン本体を小形化出来ると共
に、駆動エネルギー量に制限を受けないので、マイクロ
マシンの設計の自由度が大きい利点がある。しかしその
反面、エネルギー供給の為のケーブルが不可欠であるの
で、マシン本体の動作範囲や動きに制約がある。
体の外部にあるためにマシン本体を小形化出来ると共
に、駆動エネルギー量に制限を受けないので、マイクロ
マシンの設計の自由度が大きい利点がある。しかしその
反面、エネルギー供給の為のケーブルが不可欠であるの
で、マシン本体の動作範囲や動きに制約がある。
【０００４】一方、無索方式の場合、マシン本体の動き
に制限はなくなるが、マシン本体を駆動するためのエネ
ルギー源をマシン本体に搭載しなければならないので、
マシン全体の大きさや重量が増し、マイクロマシン本来
の機能を損う欠点がある。
に制限はなくなるが、マシン本体を駆動するためのエネ
ルギー源をマシン本体に搭載しなければならないので、
マシン全体の大きさや重量が増し、マイクロマシン本来
の機能を損う欠点がある。
【０００５】そこで、無索方式のマイクロマシンにおい
て、エネルギー源をマシン本体には搭載せず、太陽光等
のエネルギーとなる光線をマシン本体へ照射することに
よって、エネルギーの供給を外部から無索で行なう方式
が検討されている(例えば特願平３−７２４３号)。
て、エネルギー源をマシン本体には搭載せず、太陽光等
のエネルギーとなる光線をマシン本体へ照射することに
よって、エネルギーの供給を外部から無索で行なう方式
が検討されている(例えば特願平３−７２４３号)。
【０００６】図３は、光線によるエネルギー供給方式を
採用した従来のマイクロマシンの構成例を示しており、
マイクロマシン(１)は、直径が略５〜１０ｍｍ程度の管
(９)内に装入されて、管(９)内壁へ向けて突設した複数
本の駆動脚(２)及びマイクロマシン(１)本体の伸縮によ
って前進、後退移動を行なうものである。
採用した従来のマイクロマシンの構成例を示しており、
マイクロマシン(１)は、直径が略５〜１０ｍｍ程度の管
(９)内に装入されて、管(９)内壁へ向けて突設した複数
本の駆動脚(２)及びマイクロマシン(１)本体の伸縮によ
って前進、後退移動を行なうものである。
【０００７】マイクロマシン(１)の表面は、レーザ光線
の光エネルギーを電力に変換する多数の光起電力素子
(３)によって覆われている。光起電力素子(３)は具体的
には、ａ−Ｓｉ太陽電池であって、例えばマイクロマシ
ンを管(９)の内部へ装入して機能させる場合には、管の
一方の開口からマイクロマシン(１)へ向けて光線が照射
される。光起電力素子(３)が光線の照射を受けて発生し
た電力は内部回路系(５)へ供給されて、所定の機能動作
が実現される。
の光エネルギーを電力に変換する多数の光起電力素子
(３)によって覆われている。光起電力素子(３)は具体的
には、ａ−Ｓｉ太陽電池であって、例えばマイクロマシ
ンを管(９)の内部へ装入して機能させる場合には、管の
一方の開口からマイクロマシン(１)へ向けて光線が照射
される。光起電力素子(３)が光線の照射を受けて発生し
た電力は内部回路系(５)へ供給されて、所定の機能動作
が実現される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、マイクロマ
シン(１)が管(９)の屈曲部を通過し、或いは管の奥部深
くまで進行した場合、マイクロマシン(１)に達する光エ
ネルギーは著しく減少し、マイクロマシン(１)を十分に
機能させることが困難となる。又、原子力発電所の復水
器細管の内部を検査するマイクロマシンにおいては、細
管内へ光線を照射する作業に大きな危険が伴うため、光
線によるエネルギー供給方式には種々の課題が残されて
いる。管の外部から管壁を通じて供給されるエネルギー
が、音エネルギーや電磁力エネルギーであれば、マイク
ロマシン側に音起電力素子、二次側コイルなどの受信器
が必要となり、マイクロマシンの小形化を妨げる問題と
なる。
シン(１)が管(９)の屈曲部を通過し、或いは管の奥部深
くまで進行した場合、マイクロマシン(１)に達する光エ
ネルギーは著しく減少し、マイクロマシン(１)を十分に
機能させることが困難となる。又、原子力発電所の復水
器細管の内部を検査するマイクロマシンにおいては、細
管内へ光線を照射する作業に大きな危険が伴うため、光
線によるエネルギー供給方式には種々の課題が残されて
いる。管の外部から管壁を通じて供給されるエネルギー
が、音エネルギーや電磁力エネルギーであれば、マイク
ロマシン側に音起電力素子、二次側コイルなどの受信器
が必要となり、マイクロマシンの小形化を妨げる問題と
なる。
【０００９】然も太陽電池などの光起電力素子は、例え
ば０.３〜０.４μm以下の短波長領域では十分な感度が
得られない。特にマイクロマシンにおいては、可能な限
りの小形化が図られているから、光起電力素子を配設す
べき表面の面積も限られたものとなり、マイクロマシン
が発揮すべき機能動作の負荷が大きくなった場合、光起
電力素子の起電力だけでは電力不足が生じる虞れがあ
る。
ば０.３〜０.４μm以下の短波長領域では十分な感度が
得られない。特にマイクロマシンにおいては、可能な限
りの小形化が図られているから、光起電力素子を配設す
べき表面の面積も限られたものとなり、マイクロマシン
が発揮すべき機能動作の負荷が大きくなった場合、光起
電力素子の起電力だけでは電力不足が生じる虞れがあ
る。
【００１０】本発明の目的は、管壁や隔壁を透過させて
内部のマイクロマシンへエネルギーを供給することが出
来、マイクロマシンの小形化を妨げずにマイクロマシン
に電力を供給するシステムを提供することである。又、
本発明の他の目的は、例えば原子力発電所の復水器細管
の内部検査を行なうマイクロマシンにおいて、マイクロ
マシンの作業環境に存在するα線、β線、γ線等の放射
線をエネルギー源として用いることが出来る電力供給シ
ステムを提供することである。
内部のマイクロマシンへエネルギーを供給することが出
来、マイクロマシンの小形化を妨げずにマイクロマシン
に電力を供給するシステムを提供することである。又、
本発明の他の目的は、例えば原子力発電所の復水器細管
の内部検査を行なうマイクロマシンにおいて、マイクロ
マシンの作業環境に存在するα線、β線、γ線等の放射
線をエネルギー源として用いることが出来る電力供給シ
ステムを提供することである。
【００１１】更に本発明の他の目的は、太陽光等に含ま
れる短波長の放射線、特に紫外線に対しても分光感度が
得られ、例えば太陽電池等のエネルギー変換器との併用
によって、十分な電力を賄うことが出来る電力供給シス
テムを提供することである。
れる短波長の放射線、特に紫外線に対しても分光感度が
得られ、例えば太陽電池等のエネルギー変換器との併用
によって、十分な電力を賄うことが出来る電力供給シス
テムを提供することである。
【００１２】
【課題を解決する為の手段】本発明においては、マイク
ロマシン(１)が装入される管(９)の内面には、管壁の外
部からマシン本体へ向けて放射される放射エネルギーを
受けて蛍光する蛍光体層(41)を形成する。一方、マイク
ロマシン(１)には、マシン本体の外周面を覆って光起電
力素子(３)を配置し、該光起電力素子(３)の起電力をマ
イクロマシン(１)の内部回路系(５)へ供給する。
ロマシン(１)が装入される管(９)の内面には、管壁の外
部からマシン本体へ向けて放射される放射エネルギーを
受けて蛍光する蛍光体層(41)を形成する。一方、マイク
ロマシン(１)には、マシン本体の外周面を覆って光起電
力素子(３)を配置し、該光起電力素子(３)の起電力をマ
イクロマシン(１)の内部回路系(５)へ供給する。
【００１３】具体的構成において、更にマイクロマシン
(１)には、光起電力素子(３)と並べて、放射線電池が配
置される。又、蛍光体層(41)は、無機シンチレータ、有
機シンチレータ、サルチル酸ナトリウム、或いはタング
ステン酸カルシウムによって形成することが出来る。
(１)には、光起電力素子(３)と並べて、放射線電池が配
置される。又、蛍光体層(41)は、無機シンチレータ、有
機シンチレータ、サルチル酸ナトリウム、或いはタング
ステン酸カルシウムによって形成することが出来る。
【００１４】
【作用】管内に装入されたマイクロマシン(１)に対し、
エネルギー線として放射線、Ｘ線、紫外線、或いは荷電
粒子線が照射される。この中で放射線やＸ線は管壁を透
過可能であるので、これらのエネルギー線の放射源は管
壁の外側に配置され、該放射源からのエネルギー線は管
壁を透過して、管(９)内面の蛍光体層(41)へ入射する。
一方、紫外線や荷電粒子線の放射源は例えば管の一方の
開口部に配置され、これらのエネルギー線は管壁に沿っ
て進行し、マイクロマシン(１)の近傍にて管(９)内面の
蛍光体層(41)へ入射する。蛍光体層(41)は上記の各種エ
ネルギー線を受けて励起し、例えば０.４μm以上の可視
光領域の波長を有する蛍光(８)を発する。該蛍光(８)
は、管(９)内のマイクロマシン(１)表面の光起電力素子
(３)へ入射する。これによって光起電力素子(３)が電力
を発生し、該電力はマシン本体の内部回路系(５)へ供給
される。
エネルギー線として放射線、Ｘ線、紫外線、或いは荷電
粒子線が照射される。この中で放射線やＸ線は管壁を透
過可能であるので、これらのエネルギー線の放射源は管
壁の外側に配置され、該放射源からのエネルギー線は管
壁を透過して、管(９)内面の蛍光体層(41)へ入射する。
一方、紫外線や荷電粒子線の放射源は例えば管の一方の
開口部に配置され、これらのエネルギー線は管壁に沿っ
て進行し、マイクロマシン(１)の近傍にて管(９)内面の
蛍光体層(41)へ入射する。蛍光体層(41)は上記の各種エ
ネルギー線を受けて励起し、例えば０.４μm以上の可視
光領域の波長を有する蛍光(８)を発する。該蛍光(８)
は、管(９)内のマイクロマシン(１)表面の光起電力素子
(３)へ入射する。これによって光起電力素子(３)が電力
を発生し、該電力はマシン本体の内部回路系(５)へ供給
される。
【００１５】光起電力素子(３)と並べて放射線電池を配
置した具体的構成においては、蛍光(８)に変換されるこ
となく蛍光体層(41)を透過したエネルギー線、特に放射
線が該放射線電池に入射して、その放射エネルギーが電
力に変換される。該電力は、光起電力素子(３)からの電
力とともに内部回路系(５)へ供給される。
置した具体的構成においては、蛍光(８)に変換されるこ
となく蛍光体層(41)を透過したエネルギー線、特に放射
線が該放射線電池に入射して、その放射エネルギーが電
力に変換される。該電力は、光起電力素子(３)からの電
力とともに内部回路系(５)へ供給される。
【００１６】
【発明の効果】本発明のマイクロマシンにおける電力供
給システムによれば、管壁や隔壁を透過させて内部のマ
イクロマシンへエネルギーを供給することが出来るの
で、管内或いは狭隘部内のマイクロマシンの作業位置に
拘わらず、十分な電力を供給することが出来る。しかも
マイクロマシンの本体外周面を覆っている光起電力素子
(３)は、薄い層状に配置され、蛍光体層(4)は、マイク
ロマシンから離れた管壁の内面に形成するから、マイク
ロマシンの小形化を妨げない。又、原子力発電所の復水
器細管の内部検査を行なうマイクロマシンにおいては、
マイクロマシンの作業環境に存在するα線、β線、γ線
等の放射線をエネルギー源として用いることが出来るの
で、特別なエネルギー源を配置する必要はなく、検査作
業が安全である。更に又、太陽光等に含まれる短波長の
放射線、特に紫外線に対しても分光感度が得られ、例え
ば太陽電池等のエネルギー変換器との併用によって、十
分な電力を賄うことが出来る。
給システムによれば、管壁や隔壁を透過させて内部のマ
イクロマシンへエネルギーを供給することが出来るの
で、管内或いは狭隘部内のマイクロマシンの作業位置に
拘わらず、十分な電力を供給することが出来る。しかも
マイクロマシンの本体外周面を覆っている光起電力素子
(３)は、薄い層状に配置され、蛍光体層(4)は、マイク
ロマシンから離れた管壁の内面に形成するから、マイク
ロマシンの小形化を妨げない。又、原子力発電所の復水
器細管の内部検査を行なうマイクロマシンにおいては、
マイクロマシンの作業環境に存在するα線、β線、γ線
等の放射線をエネルギー源として用いることが出来るの
で、特別なエネルギー源を配置する必要はなく、検査作
業が安全である。更に又、太陽光等に含まれる短波長の
放射線、特に紫外線に対しても分光感度が得られ、例え
ば太陽電池等のエネルギー変換器との併用によって、十
分な電力を賄うことが出来る。
【００１７】
【実施例】本発明を原子力発電所の復水器細管の内部検
査を行なうマイクロマシンに実施した一例につき、図面
に沿って詳述する。尚、該マイクロマシンは電力の供給
を受けて細管内を前進、後退し、所定位置にて目的の機
能動作を実行するものであるが、これらの動作を行なう
ためのマシン本体の構造、回路構成については図示及び
説明を省略し、以下、マシン本体へ電力を供給するシス
テムについて説明する。
査を行なうマイクロマシンに実施した一例につき、図面
に沿って詳述する。尚、該マイクロマシンは電力の供給
を受けて細管内を前進、後退し、所定位置にて目的の機
能動作を実行するものであるが、これらの動作を行なう
ためのマシン本体の構造、回路構成については図示及び
説明を省略し、以下、マシン本体へ電力を供給するシス
テムについて説明する。
【００１８】図１に示す如くマイクロマシン(１)が装入
されて機能すべき管(９)の内面には、例えば無機シンチ
レータの一種であるヨウ化ナトリウムからなる蛍光体層
(41)が形成されている。
されて機能すべき管(９)の内面には、例えば無機シンチ
レータの一種であるヨウ化ナトリウムからなる蛍光体層
(41)が形成されている。
【００１９】一方、マイクロマシン(１)の本体表面は、
例えばＧａＡｓからなる光起電力素子(３)によって覆わ
れている。尚、光起電力素子(３)の電極(図示省略)はマ
イクロマシン(１)の本体内部に設けられた回路系(５)と
接続されており、光起電力素子(３)の起電力は該回路系
へ供給される構成となっている。
例えばＧａＡｓからなる光起電力素子(３)によって覆わ
れている。尚、光起電力素子(３)の電極(図示省略)はマ
イクロマシン(１)の本体内部に設けられた回路系(５)と
接続されており、光起電力素子(３)の起電力は該回路系
へ供給される構成となっている。
【００２０】マイクロマシン(１)に対しては、例えばス
テンレス鋼製の管(９)の外部から管壁を介して放射線
(６)が照射される。該放射線(６)は管(９)を透過して、
管(９)内面の蛍光体層(41)へ入射する。これによって蛍
光体層(41)が励起されて、該蛍光体層(41)からは蛍光
(８)が発せられる。該蛍光(８)はマイクロマシン(１)へ
向けて照射され、マイクロマシン(１)表面の光起電力素
子(３)へ入射する。これによって光起電力素子(３)は電
力を発生し、これをマシン本体の内部回路系(５)へ供給
する。
テンレス鋼製の管(９)の外部から管壁を介して放射線
(６)が照射される。該放射線(６)は管(９)を透過して、
管(９)内面の蛍光体層(41)へ入射する。これによって蛍
光体層(41)が励起されて、該蛍光体層(41)からは蛍光
(８)が発せられる。該蛍光(８)はマイクロマシン(１)へ
向けて照射され、マイクロマシン(１)表面の光起電力素
子(３)へ入射する。これによって光起電力素子(３)は電
力を発生し、これをマシン本体の内部回路系(５)へ供給
する。
【００２１】尚、蛍光体層(41)の材質としては、表１及
び表２に示す様に各種の無機シンチレータ或いは有機シ
ンチレータが採用出来る。無機シンチレータとしては、
硫化亜鉛ＺｎＳ(Ａｇ)、ヨウ化ナトリウムＮａＩ(Ｔ
ｌ)、ヨウ化セシウムＣｓＩ、ヨウ化カリウムＫＩ、ヨ
ウ化銀ＡｇＩ、ビスマス-ゲルマニウムＢＧＯ、カドミ
ウム−タングステン、フッ化カルシウム、及びフッ化バ
リウムが代表的である。又、有機シンチレータとして
は、アントラセン、ポリスチレン、ポリビニルトルエ
ン、ｐ-ターフェニルトルエン、テルフェニル、ナフタ
リン、及びトランススチルベンが代表的である。
び表２に示す様に各種の無機シンチレータ或いは有機シ
ンチレータが採用出来る。無機シンチレータとしては、
硫化亜鉛ＺｎＳ(Ａｇ)、ヨウ化ナトリウムＮａＩ(Ｔ
ｌ)、ヨウ化セシウムＣｓＩ、ヨウ化カリウムＫＩ、ヨ
ウ化銀ＡｇＩ、ビスマス-ゲルマニウムＢＧＯ、カドミ
ウム−タングステン、フッ化カルシウム、及びフッ化バ
リウムが代表的である。又、有機シンチレータとして
は、アントラセン、ポリスチレン、ポリビニルトルエ
ン、ｐ-ターフェニルトルエン、テルフェニル、ナフタ
リン、及びトランススチルベンが代表的である。
【００２２】これらのシンチレータに放射線が照射され
たときに発せられる蛍光の波長、蛍光効率、光の減衰時
間、及びエネルギー選択性は表１及び表２に示す通りで
ある。
たときに発せられる蛍光の波長、蛍光効率、光の減衰時
間、及びエネルギー選択性は表１及び表２に示す通りで
ある。
【００２３】
【表１】
【表２】
【００２４】これらの表のエネルギー選択性に示す様
に、各シンチレータは、照射されるエネルギー線によっ
て選択性を有しており、例えば硫化亜鉛はα線の照射を
受けることによって効率的に蛍光する。γ線について
は、有機シンチレータは無機シンチレータに比べて性能
が劣るが、膜厚を大きく形成することによって感度の向
上を図ることが可能である。
に、各シンチレータは、照射されるエネルギー線によっ
て選択性を有しており、例えば硫化亜鉛はα線の照射を
受けることによって効率的に蛍光する。γ線について
は、有機シンチレータは無機シンチレータに比べて性能
が劣るが、膜厚を大きく形成することによって感度の向
上を図ることが可能である。
【００２５】蛍光体層の材質として無機シンチレータを
採用する場合、粉体、薄膜、或いは単結晶等、目的に適
合した状態で形成することが出来る。例えば、無機シン
チレータを粉末状にして内壁に塗布する方法が採用出来
る。
採用する場合、粉体、薄膜、或いは単結晶等、目的に適
合した状態で形成することが出来る。例えば、無機シン
チレータを粉末状にして内壁に塗布する方法が採用出来
る。
【００２６】一方、蛍光体層の材質として有機シンチレ
ータを採用する場合は、例えばキシレンの如き有機溶剤
にテルフェニルを溶かすことによって液体状とし、これ
を管(９)内壁に塗布する。又、固体プラスチックシンチ
レータにおいては、溶剤のかわりに高分子物質が基剤と
して用いられ、管(９)内壁に塗布する方法が採用され
る。
ータを採用する場合は、例えばキシレンの如き有機溶剤
にテルフェニルを溶かすことによって液体状とし、これ
を管(９)内壁に塗布する。又、固体プラスチックシンチ
レータにおいては、溶剤のかわりに高分子物質が基剤と
して用いられ、管(９)内壁に塗布する方法が採用され
る。
【００２７】図２は、図１の構成に加えて、マイクロマ
シン(１)の表面にも、光起電力素子(３)を覆って蛍光体
層(４)を設けた電力供給システムを示している。この場
合、管壁を透過した放射線(６)は、その一部が管(９)内
壁の蛍光体層(41)にて蛍光(８)に変換され、該蛍光(８)
はマイクロマシン(１)表面の蛍光体層(４)を透過して、
光起電力素子(３)へ入射する。又、蛍光(８)に変換され
ずに蛍光体層(41)を透過した放射線は、マイクロマシン
(１)表面の蛍光体層(４)へ入射して蛍光に変換される。
該蛍光は光起電力素子(３)へ入射して、電力に変換され
るのである。この様にして得られた電力はマシン本体の
内部回路系(５)へ供給される。
シン(１)の表面にも、光起電力素子(３)を覆って蛍光体
層(４)を設けた電力供給システムを示している。この場
合、管壁を透過した放射線(６)は、その一部が管(９)内
壁の蛍光体層(41)にて蛍光(８)に変換され、該蛍光(８)
はマイクロマシン(１)表面の蛍光体層(４)を透過して、
光起電力素子(３)へ入射する。又、蛍光(８)に変換され
ずに蛍光体層(41)を透過した放射線は、マイクロマシン
(１)表面の蛍光体層(４)へ入射して蛍光に変換される。
該蛍光は光起電力素子(３)へ入射して、電力に変換され
るのである。この様にして得られた電力はマシン本体の
内部回路系(５)へ供給される。
【００２８】尚、マイクロマシン(１)表面の蛍光体層
(４)の形成には、無機シンチレータの結晶を形成する方
法が採用出来る。又、蛍光体層(４)の材質として有機シ
ンチレータを採用する場合は、例えばキシレンの如き有
機溶剤にテルフェニルを溶かすことによって液体状と
し、これをマイクロマシン(１)表面に塗布する。又、固
体プラスチックシンチレータにおいては、溶剤のかわり
に高分子物質が基剤として用いられ、マイクロマシン
(１)表面に塗布する方法が採用される。
(４)の形成には、無機シンチレータの結晶を形成する方
法が採用出来る。又、蛍光体層(４)の材質として有機シ
ンチレータを採用する場合は、例えばキシレンの如き有
機溶剤にテルフェニルを溶かすことによって液体状と
し、これをマイクロマシン(１)表面に塗布する。又、固
体プラスチックシンチレータにおいては、溶剤のかわり
に高分子物質が基剤として用いられ、マイクロマシン
(１)表面に塗布する方法が採用される。
【００２９】図２の構成によれば、下記の試算例で示す
様に大きな電力をマイクロマシン(１)へ供給することが
出来る。例えばヨウ化ナトリウムからなる蛍光体層(４)
(41)の蛍光効率が１０％、マイクロマシン(１)表面の蛍
光体層(４)の膜厚が０.１ｍｍ、管(９)内壁の蛍光体層
(41)の膜厚が０.５ｍｍ、蛍光体層(４)(41)から発せら
れる蛍光の波長が４１３ｎｍとする。又、ＧａＡｓから
なる光起電力素子(３)の波長４１３ｎｍにおける変換効
率が１０％、光起電力素子(３)の形成された表面積が１
ｃｍ2、ステンレス鋼製の管(９)の肉厚が１.５ｍｍとす
る。
様に大きな電力をマイクロマシン(１)へ供給することが
出来る。例えばヨウ化ナトリウムからなる蛍光体層(４)
(41)の蛍光効率が１０％、マイクロマシン(１)表面の蛍
光体層(４)の膜厚が０.１ｍｍ、管(９)内壁の蛍光体層
(41)の膜厚が０.５ｍｍ、蛍光体層(４)(41)から発せら
れる蛍光の波長が４１３ｎｍとする。又、ＧａＡｓから
なる光起電力素子(３)の波長４１３ｎｍにおける変換効
率が１０％、光起電力素子(３)の形成された表面積が１
ｃｍ2、ステンレス鋼製の管(９)の肉厚が１.５ｍｍとす
る。
【００３０】上記構成において、マイクロマシン(１)へ
向けて０.２×１０12ＭｅＶ／ｓ・ｃｍ2の放射エネルギ
ーが供給された場合、管(９)内壁の蛍光体層(41)の発光
エネルギーＥ１は、 Ｅ１＝０.２×０.１＝０.０２ (×１０12ＭｅＶ／ｓ・
ｃｍ2) となる。
向けて０.２×１０12ＭｅＶ／ｓ・ｃｍ2の放射エネルギ
ーが供給された場合、管(９)内壁の蛍光体層(41)の発光
エネルギーＥ１は、 Ｅ１＝０.２×０.１＝０.０２ (×１０12ＭｅＶ／ｓ・
ｃｍ2) となる。
【００３１】蛍光(８)に変換されずに蛍光体層(41)を透
過した放射線(６)は、残りのエネルギー(０.１８×１０
12ＭｅＶ／ｓ・ｃｍ2)を有しており、マイクロマシン
(１)表面の蛍光体層(４)へ入射する。このとき、蛍光体
層(４)の発光エネルギーＥ２は、 Ｅ２＝０.１８×０.１＝０.０１８ (×１０12ＭｅＶ
／ｓ・ｃｍ2) となる。
過した放射線(６)は、残りのエネルギー(０.１８×１０
12ＭｅＶ／ｓ・ｃｍ2)を有しており、マイクロマシン
(１)表面の蛍光体層(４)へ入射する。このとき、蛍光体
層(４)の発光エネルギーＥ２は、 Ｅ２＝０.１８×０.１＝０.０１８ (×１０12ＭｅＶ
／ｓ・ｃｍ2) となる。
【００３２】そして、発光エネルギーの２分の１が光起
電力素子(３)に照射されるとすると、照射エネルギーＥ
３は、 Ｅ３＝０.５×１０6×(０.０２＋０.０１８)×１.６×
１０-19×１０12 ＝３.０４×１０-3 (Ｗ／ｃｍ2) ＝３.０４ (ｍＷ／ｃｍ2) となる。従って、光起電力素子(３)から得られる電力Ｐ
は、 Ｐ＝３.０４×０.１＝０.３０４ (ｍＷ) となる。
電力素子(３)に照射されるとすると、照射エネルギーＥ
３は、 Ｅ３＝０.５×１０6×(０.０２＋０.０１８)×１.６×
１０-19×１０12 ＝３.０４×１０-3 (Ｗ／ｃｍ2) ＝３.０４ (ｍＷ／ｃｍ2) となる。従って、光起電力素子(３)から得られる電力Ｐ
は、 Ｐ＝３.０４×０.１＝０.３０４ (ｍＷ) となる。
【００３３】マイクロマシン(１)は上記電力の供給を受
けて管(９)内を前進、後退し、同時に管壁の欠陥の有無
を検査する。上記マイクロマシン(１)における電力供給
システムによれば、原子力発電所の復水器内に存在する
放射線をエネルギー源として利用出来るので、特別なエ
ネルギー源の設置が不要であり、安全にエネルギーを供
給することが出来る。
けて管(９)内を前進、後退し、同時に管壁の欠陥の有無
を検査する。上記マイクロマシン(１)における電力供給
システムによれば、原子力発電所の復水器内に存在する
放射線をエネルギー源として利用出来るので、特別なエ
ネルギー源の設置が不要であり、安全にエネルギーを供
給することが出来る。
【００３４】上記実施例では、管(９)の外側から管壁を
通して放射線(６)を供給しているが、図１及び図２に鎖
線で示す様に、放射線(６)に加えて、管(９)の開口端か
ら紫外線(７)を照射する構成も可能である。この場合、
マイクロマシン(１)表面或いは管(９)内壁に形成すべき
蛍光体層(４)(41)の材質は、サリチル酸ナトリウムが適
当である。紫外線(７)は、マイクロマシン(１)表面の蛍
光体層(４)或いは管(９)内壁の蛍光体層(41)へ入射し、
これによって蛍光体層(４)(41)は励起されて蛍光を発す
る。尚、紫外線(７)の発生源としては、太陽光を利用す
ることが可能である。
通して放射線(６)を供給しているが、図１及び図２に鎖
線で示す様に、放射線(６)に加えて、管(９)の開口端か
ら紫外線(７)を照射する構成も可能である。この場合、
マイクロマシン(１)表面或いは管(９)内壁に形成すべき
蛍光体層(４)(41)の材質は、サリチル酸ナトリウムが適
当である。紫外線(７)は、マイクロマシン(１)表面の蛍
光体層(４)或いは管(９)内壁の蛍光体層(41)へ入射し、
これによって蛍光体層(４)(41)は励起されて蛍光を発す
る。尚、紫外線(７)の発生源としては、太陽光を利用す
ることが可能である。
【００３５】又、紫外線(７)に替えてＸ線を放射するこ
とも可能であり、この場合、蛍光体層(４)(41)はタング
ステン酸カルシウムから形成するのが適当である。
とも可能であり、この場合、蛍光体層(４)(41)はタング
ステン酸カルシウムから形成するのが適当である。
【００３６】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
【００３７】例えばエネルギー線として、イオン線、電
子線等の荷電粒子線を採用することも可能である。又、
光起電力素子(３)と並べて放射線電池を配置し、蛍光に
変換されることなく蛍光体層(41)を透過した放射線を該
放射線電池によって電力に変換する構成も採用出来る。
これによって、放射線を高い効率で電力に変換出来、大
きな電力を内部回路系へ供給することが出来る。
子線等の荷電粒子線を採用することも可能である。又、
光起電力素子(３)と並べて放射線電池を配置し、蛍光に
変換されることなく蛍光体層(41)を透過した放射線を該
放射線電池によって電力に変換する構成も採用出来る。
これによって、放射線を高い効率で電力に変換出来、大
きな電力を内部回路系へ供給することが出来る。
【図１】マイクロマシンにおける電力供給システムの構
成例を示す断面図である。
成例を示す断面図である。
【図２】他の電力供給システムの構成を示す断面図であ
る。
る。
【図３】従来のマイクロマシンを示す断面図である。
(１) マイクロマシン (２) 駆動脚 (３) 光起電力素子 (４) 蛍光体層 (41) 蛍光体層 (５) 内部回路系 (６) 放射線 (７) 紫外線 (８) 蛍光 (９) 管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榊原 孝久 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 倉 達哉 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−46539（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−292849（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−241004（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−58359（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−38410（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−38968（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−45630（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−274416（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 管(９)内にて機能するマイクロマシン
(１)に内蔵した回路系(５)へ電力を供給するシステムで
あって、管(９)の内面には、管壁の外部からマシン本体
へ向けて放射される放射エネルギーを受けて蛍光を発す
る蛍光体層(41)を形成し、マイクロマシン(１)には、マ
シン本体の外周面を覆って光起電力素子(３)を配置し、
該光起電力素子(３)の起電力が前記回路系(５)へ供給さ
れるマイクロマシンにおける電力供給システム。 - 【請求項２】 更にマイクロマシン(１)には、光起電力
素子(３)と並べて、放射線電池が配置されている請求項
１に記載のマイクロマシンにおける電力供給システム。 - 【請求項３】 蛍光体層(41)は、無機シンチレータ、有
機シンチレータ、サルチル酸ナトリウム、或いはタング
ステン酸カルシウムである請求項１又は請求項２に記載
のマイクロマシンにおける電力供給システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6058993A JP2747422B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | マイクロマシンにおける電力供給システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6058993A JP2747422B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | マイクロマシンにおける電力供給システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07274417A JPH07274417A (ja) | 1995-10-20 |
| JP2747422B2 true JP2747422B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=13100378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6058993A Expired - Fee Related JP2747422B2 (ja) | 1994-03-29 | 1994-03-29 | マイクロマシンにおける電力供給システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2747422B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2747421B2 (ja) * | 1994-03-29 | 1998-05-06 | 三洋電機株式会社 | マイクロマシンにおける電力供給システム |
| US7780913B2 (en) * | 2005-08-26 | 2010-08-24 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Paint for detection of corrosion and warning of chemical and radiological attack |
| JP5839648B2 (ja) | 2010-04-27 | 2016-01-06 | 株式会社日立製作所 | 太陽電池を用いた発電方法及び太陽電池発電システム |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2810549B2 (ja) * | 1991-01-24 | 1998-10-15 | 三洋電機株式会社 | マイクロマシン |
| JP2526537B2 (ja) * | 1991-08-30 | 1996-08-21 | 日本電装株式会社 | 配管内エネルギ―供給システム |
| JPH05292849A (ja) * | 1992-04-20 | 1993-11-09 | Ishi Kiuchi | メガギガヘルツ等電波による光源装置 |
| JPH0638968A (ja) * | 1992-07-21 | 1994-02-15 | Sanyo Electric Co Ltd | マイクロマシン |
| JP3454525B2 (ja) * | 1992-07-23 | 2003-10-06 | 三洋電機株式会社 | マイクロマシンおよびマイクロマシンにおける電力システム |
| JP3407903B2 (ja) * | 1992-07-23 | 2003-05-19 | 三洋電機株式会社 | マイクロマシン |
| JPH0638410A (ja) * | 1992-07-22 | 1994-02-10 | Sanyo Electric Co Ltd | マイクロマシンにおけるエネルギー供給システム |
| JP2747421B2 (ja) * | 1994-03-29 | 1998-05-06 | 三洋電機株式会社 | マイクロマシンにおける電力供給システム |
-
1994
- 1994-03-29 JP JP6058993A patent/JP2747422B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07274417A (ja) | 1995-10-20 |
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