JP3238270U - Tandem type CVD diamond semiconductor thin film battery device that converts ionizing radiation into electric power - Google Patents
Tandem type CVD diamond semiconductor thin film battery device that converts ionizing radiation into electric power Download PDFInfo
- Publication number
- JP3238270U JP3238270U JP2022000756U JP2022000756U JP3238270U JP 3238270 U JP3238270 U JP 3238270U JP 2022000756 U JP2022000756 U JP 2022000756U JP 2022000756 U JP2022000756 U JP 2022000756U JP 3238270 U JP3238270 U JP 3238270U
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cvd diamond
- thin film
- semiconductor thin
- diamond semiconductor
- type cvd
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
【課題】放射性物質から出る電離放射線を電力に変換する高効率のタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電池装置を提供する。【解決手段】電離放射線を遮蔽する鉛またはタリウム2および絶縁性のCVDダイヤモンド薄膜層3を設けて、タンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層をCVDダイヤモンド薄膜層3で覆い、電離放射線を遮蔽する金属製容器1に、放射性廃棄物を封入した半導体薄膜電池装置であって、耐放射線性等のCVDダイヤモンドに、放射線に強いヒ素またはガリウムドープのnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層6、7接合部に、i型真性CVDダイヤモンド半導体薄膜層8を伴うヘテロ接合の、リンまたはインジウムドープnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層9、10接合の耐久性を持ったタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層6、7、8、9、10を、金属製容器1に設けた。【選択図】図2A highly efficient tandem-type CVD diamond semiconductor thin-film battery device for converting ionizing radiation emitted from a radioactive substance into electric power is provided. A tandem type CVD diamond semiconductor thin film ionizing radiation conversion layer is covered with the CVD diamond thin film layer 3 to shield the ionizing radiation. A semiconductor thin-film battery device in which radioactive waste is enclosed in a metal container 1, and CVD diamond having radiation resistance, etc. is joined to np-type CVD diamond semiconductor thin-film conversion layers 6 and 7 doped with radiation-resistant arsenic or gallium. a heterojunction phosphorus- or indium-doped np-type CVD diamond semiconductor thin film conversion layer 9 with an i-type intrinsic CVD diamond semiconductor thin film layer 8; , 7, 8, 9, 10 were provided in the metal container 1. [Selection drawing] Fig. 2
Description
本考案は、電離放射線の荷電粒子線「α線、β線」電磁波「γ線、X線」を遮蔽する金属製容器に、放射性廃棄物を封入し、放射性物質から出る電離放射線を受けて電力を生み出す高効率のタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電池装置に関する。 The present invention encloses radioactive waste in a metal container that shields charged particle rays "α rays, β rays" and electromagnetic waves "γ rays, X-rays" of ionizing radiation, and receives ionizing radiation emitted from radioactive substances to generate electric power. The present invention relates to a highly efficient tandem type CVD diamond semiconductor thin film battery device that produces.
放射性廃棄物の種類は、高レベル放射性廃棄物、低レベル放射性廃棄物、クリアランスレベル以下の放射性廃棄物に分類される。原子力発電所の放射性廃棄物は、ドラム缶かキャニスターに入れ、セメントを充填して固化し、固化したドラム缶を積み重ね固化体の隙間にモルタルを充填し、青森県六ヶ所村大石平地区の低レベル放射性廃棄物埋設センターに、1992年から埋設されている。返還廃棄物貯蔵容量ガラス固体化体は、青森県六ヶ所村弥栄平地区の高レベル放射性廃棄物貯蔵管理センターに、1995年から貯蔵されている。2011年 3月11日に発生した東日本大震災は、福島県にある東京電力福島第一原子力発電所の事故による放射性廃棄物の処理及び処分が問題となっている。
諸外国の地層処分の先行国であるスウェーデンとフィンランドの「高レベル放射性廃棄物の最終処分」に向けて。
スウェーデンでは、放射性廃棄物容器に、銅を用いたキャニスターに放射性廃棄物を封入した埋設施設が予定され、地下300メートル以深での地層処分が予定されている。
フィンランドでは、オルキルオトの岩盤に「オンカロ」と呼ばれる調査施設が建設された。オンカロの中心部、地下450メートルまで孔を掘り、放射性廃棄物を設置して調査を行い、2020年代には操業を開始する予定とされる。The types of radioactive waste are classified into high-level radioactive waste, low-level radioactive waste, and radioactive waste below the clearance level. Radioactive waste from nuclear power plants is placed in drum cans or canisters, filled with cement and solidified, and solidified drum cans are stacked and mortar is filled in the gaps between the solidified bodies. It has been buried in the waste burial center since 1992. Returned waste storage capacity The solidified glass has been stored at the High Level Radioactive Waste Storage and Management Center in the Yaeihei district of Rokkasho Village, Aomori Prefecture since 1995. The Great East Japan Earthquake that occurred on March 11, 2011 has become a problem with the treatment and disposal of radioactive waste caused by the accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station of Tokyo Electric Power Company in Fukushima Prefecture.
Toward the "final disposal of high-level radioactive waste" in Sweden and Finland, which are the predecessors of geological disposal in other countries.
In Sweden, a burial facility is planned in which radioactive waste is enclosed in a canister made of copper in a radioactive waste container, and geological disposal is planned at a depth of 300 meters or more underground.
In Finland, a research facility called "Onkaro" was built on the bedrock of Olkiluoto. A hole will be dug up to 450 meters underground in the center of Oncaro, radioactive waste will be installed and investigated, and operations are scheduled to begin in the 2020s.
実用新案登録第3234179号Utility model registration No. 3234179
編集「原子力のすべて」編集委員会、 原子力のすべて 資料編 2.放射線の人間との関わり ▲2▼放射線とはどのようなものか p306、 (6)放射性廃棄物 ▲1▼放射性廃棄物とはどのようなものか p341、 ▲3▼高レベル放射性廃棄物、低レベル放射性廃棄物の発生量・管理量・処分量 p343、 (7)その他 ▲1▼青森県六ヶ所村の核燃料サイクル施設の概要 p347、 原子力関係用語集 アルファ線(α線)p424、ガンマ線(γ線)p427、ベータ線(β線)p437、 放射性廃棄物、放射線 p437、 放射能p438、 平成15年版、 独立行政法人 国立印刷局。 Editing "All about Nuclear Power" Editorial Committee, All about
監修 藤森直治・鹿田真一、 ダイヤモンドエレクトロニクスの最前線《普及版》 第4章 ナノ結晶ダイヤモンド薄膜 p36~44、 第6章 半導体特性 p63~71、 第7章 p型ホモエピタキシャルダイヤモンド薄膜の半導体特性 p75~84、 第8章 n型ドーピングと半導体特性 p86~98、 2014年版、 株式会社 シーエムシー出版。 Supervised by Naoji Fujimori and Shinichi Shikada, Forefront of Diamond Electronics << Popular Edition >> Chapter 4 Nano-Crystal Diamond Thin Films p36-44, Chapter 6 Semiconductor Characteristics p63-71,
監修者 太陽光発電技術研究組合、 「太陽光発電」 太陽光発電の用途▲8▼人工衛星の電力をまかなう p66~67、 いろいろな太陽電池▲5▼宇宙空間でも使われる化合物系太陽電池 p104、 2011年版、 株式会社 ナツメ社。 Supervisor Solar Power Technology Research Association, "Solar Power Generation" Applications for photovoltaic power generation ▲ 8 ▼ P66-67 to supply power for artificial satellites, various solar cells ▲ 5 ▼ Compound solar cells used in space p104, 2011 edition, Natsume Co., Ltd.
著者 稲垣道夫、 「カーボン」古くて新しい材料 第1章 身近なカーボン 4・キーボードの中のグラファイトフィルム(グラファイトのトピックス)●フレキシンブルグラファイトシートの著しい異方性 p71~72、 2009年版、株式会社 工業調査会。 Author Michio Inagaki, "Carbon" Old and
2011年 3月11日に発生した東日本大震災は、東北地方を中心に甚大な被害をもたらした。福島県にある東京電力福島第一原子力発電所の事故による放射性廃棄物の処理及び処分が課題となっている。放射性廃棄物をエネルギー源として、放射性物質から出る電離放射線の荷電粒子線「α線、β線」電磁波「γ線、X線」を、CVDダイヤモンド半導体を用いて電力に変換する再利用を設けた貯蔵または埋設や地層処分方法はなかった。
したがって、金属製容器の内側に、鉛またはタリウムおよびCVDダイヤモンド薄膜を設け、放射性廃棄物から出る電離放射線を遮蔽する金属製容器(特願2020-112115号)に至り、特願2020-136026号では、電離放射線を遮蔽する金属製容器に、CVDダイヤモンド半導体薄膜層接合のpn型またはpin型電離放射線変換層を用いて電力に変換する装置に至った。実用新案登録第3234179号では、金属製容器の内側に、鉛またはタリウムおよびCVDダイヤモンド薄膜を設け、pn型またはpin型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層を設けて電力に変換し、電離放射線を遮蔽する安全性の半導体薄膜発電装置に至った。しかし、電離放射線を電力に変換するCVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層の変換効率を向上することに、課題があった。
本考案では、放射線に強いドープを設けたnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層をタンデム型設けて、高効率のCVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層の構成である。The Great East Japan Earthquake that occurred on March 11, 2011 caused enormous damage mainly in the Tohoku region. Disposal and disposal of radioactive waste caused by the accident at TEPCO's Fukushima Daiichi Nuclear Power Station in Fukushima Prefecture has become an issue. Using radioactive waste as an energy source, we provided reuse to convert charged particle rays "α rays, β rays" and electromagnetic waves "γ rays, X-rays" of ionizing radiation emitted from radioactive substances into electric power using CVD diamond semiconductors. There was no storage or burial or geological disposal method.
Therefore, a metal container (Japanese Patent Application No. 2020-112115) is provided by providing a lead or thalium and a CVD diamond thin film inside the metal container to shield the ionizing radiation emitted from the radioactive waste. We have reached a device for converting metal containers that shield ionizing radiation into electric power using a pn-type or pin-type ionizing radiation conversion layer of CVD diamond semiconductor thin film layer bonding. In Practical Proposal Registration No. 3234179, a lead or tallium and a CVD diamond thin film is provided inside a metal container, and a pn type or pin type CVD diamond semiconductor thin film ionizing radiation conversion layer is provided to convert it into electric power and shield the ionizing radiation. It has led to a safety semiconductor thin film power generation device. However, there is a problem in improving the conversion efficiency of the CVD diamond semiconductor thin film ionizing radiation conversion layer that converts ionizing radiation into electric power.
In the present invention, the np type CVD diamond semiconductor thin film conversion layer provided with a strong dope against radiation is provided in a tandem type to form a highly efficient CVD diamond semiconductor thin film ionizing radiation conversion layer.
電離放射線を遮蔽する鉛またはタリウム2および絶縁性のCVDダイヤモンド薄膜層3を金属製容器1内側に設けて、タンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層4を絶縁性のCVDダイヤモンド薄膜層3で覆った金属製容器1に、放射性廃棄物を封入し、放射性物質から出る荷電粒子線「α線、β線」電磁波「γ線、X線」の電離放射線を受けて電力を生み出すタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電池装置において、
ヒ素(As)ドープn型CVDダイヤモンド半導体薄膜層6およびガリウム(Ga)ドープp型CVDダイヤモンド半導体薄膜層7接合のnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層6・7接合部に、i型真性CVDダイヤモンド半導体薄膜層8を伴うヘテロ接合の、リン(P)ドープn型CVDダイヤモンド半導体薄膜層9およびインジウム(In)ドープp型CVDダイヤモンド半導体薄膜層10接合のnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層9・10を設けたタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層6・7・8・9・10を設けて、荷電粒子線「α線・β線」電磁波「γ線・X線」の電離放射線を電力に変換するタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電池装置。A lead or
I-type intrinsic CVD diamond semiconductor at the arsenic (As) -doped n-type CVD diamond thin film thin film layer 6 and gallium (Ga) -doped p-type CVD diamond semiconductor
ヒ素(As)ドープn型CVDダイヤモンド半導体薄膜層6およびガリウム(Ga)ドープp型CVDダイヤモンド半導体薄膜層7接合のnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜光電変換層6・7に、リン(P)ドープn型CVDダイヤモンド半導体薄膜層9およびインジウム(In)ドープp型CVDダイヤモンド半導体薄膜層10接合のnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層9・10接合のタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層6・7・9・10を設けて、荷電粒子線「α線、β線」電磁波「γ線、X線」の電離放射線を電力に変換するタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電池装置。 Lin (P) -doped n-type on arsenic (As) -doped n-type CVD diamond semiconductor thin film layer 6 and gallium (Ga) -doped p-type CVD diamond semiconductor thin-
耐放射線性等のCVDダイヤモンドに、放射線に強いヒ素(As)またはガリウム(Ga)ドープのnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層6・7に、リン(P)またはインジウム(I)ドープのnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層9・10接合の耐久性を持たせたタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層6・7・8・9・10、または、6・7・9・10を、電離放射線を遮蔽する金属製容器1に設けて、放射性廃棄物を封入し、放射性物質から出る荷電粒子線「α線、β線」電磁波「γ線、X線」の電離放射線を電力に変換するタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電池装置。 Radiation-resistant CVD diamonds, radiation-resistant arsenic (As) or gallium (Ga) -doped np-type CVD diamond semiconductor thin film conversion layers 6.7, phosphorus (P) or indium (I) -doped np-type CVD The tandem type CVD diamond semiconductor thin film ionizing radiation conversion layer 6/7/8/9/10 or 6/7/9/10, which has the durability of the diamond semiconductor thin film conversion layer 9/10 junction, is used for ionizing radiation. A tandem-type CVD that is provided in a shielded
本考案の効果は、電離放射線を遮蔽する金属製容器に放射性廃棄物を封入し、放射性物質から出る電離放射線を受けて、電力を生み出す100年以上の耐久性を持たせたタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層を設け、電離放射線を遮蔽する安全性の金属製容器に、放射性廃棄物を封入し、放射性物質から出る電離放射線を再生エネルギーとして、電力に変換する高効率のタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電池装置。 The effect of the present invention is a tandem type CVD diamond semiconductor that has a durability of 100 years or more to generate electric power by enclosing radioactive waste in a metal container that shields ionizing radiation and receiving ionizing radiation emitted from radioactive substances. High-efficiency tandem CVD diamond that is provided with a thin-film ionizing radiation conversion layer, encloses radioactive waste in a safe metal container that shields ionizing radiation, and converts the ionizing radiation emitted from radioactive substances into electric energy. Semiconductor thin film battery device.
荷電粒子線「α線、β線」電磁波「γ線、X線」の電離放射線は、鉛またはタリウムを設けて遮蔽することができる。放射性核種の崩壊系列は、「トリウム系列」「ウラン系列」「アクチニウム系列」であり、鉛を用いて電離放射線を遮蔽することができる。人工放射性元素の崩壊系列である「ネプツニウム系列」は、タリウムを用いて電離放射線を遮蔽することができる。したがって、鉛またはタリウムおよびCVDダイヤモンド薄膜層を設け、CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層を設けた金属製容器に、放射性廃棄物を封入し、放射性物質から出る荷電粒子線「α線、β線」電磁波「γ線、X線」の電離放射線を電力に変換し、電離放射線を遮蔽する金属製容器が実用新案登録第3234179号に記載している。
本考案では、電離放射線の変換効率を高効率にするため、タンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層を、電離放射線を遮蔽する安全性の金属製容器に設けた構成である。Ionizing radiation of charged particle rays "α-rays, β-rays" and electromagnetic waves "γ-rays, X-rays" can be shielded by providing lead or tallium. The decay chain of radionuclides is "thorium series", "uranium series", and "actinium series", and lead can be used to shield ionizing radiation. The "neptunium series", which is a decay chain of artificial radioactive elements, can shield ionizing radiation using thallium. Therefore, charged particle beams "α-rays, β-rays" emitted from radioactive substances by encapsulating radioactive waste in a metal container provided with lead or tarium and a CVD diamond thin film layer and provided with a CVD diamond semiconductor thin-film ionizing radiation conversion layer. A metal container that converts ionizing radiation of electromagnetic waves "γ-rays and X-rays" into electric power and shields the ionizing radiation is described in Practical New Design Registration No. 3234179.
In the present invention, in order to increase the conversion efficiency of ionizing radiation, a tandem type CVD diamond semiconductor thin film ionizing radiation conversion layer is provided in a safe metal container that shields ionizing radiation.
CVDダイヤモンド半導体はシリコン(Si)と同じ第14族元素に属している。n型CVDダイヤモンド半導体薄膜層へのドープは、第15族元素の窒素(N)、リン(P)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)などをドープすることができる。p型CVDダイヤモンド半導体薄膜層へのドープは、13族元素のホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)などをドープすることができる。
本考案では、放射線に強いヒ素(As)またはリン(P)ドープn型CVDダイヤモンド半導体薄膜層、およびガリウム(Ga)またはインジウム(In)ドープp型CVDダイヤモンド半導体薄膜層接合のタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層を設けた構成。The CVD diamond semiconductor belongs to the same Group 14 element as silicon (Si). The n-type CVD diamond semiconductor thin film layer can be doped with group 15 elements such as nitrogen (N), phosphorus (P), arsenic (As), and antimony (Sb). The p-type CVD diamond semiconductor thin film layer can be doped with Group 13 elements such as boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), and indium (In).
In the present invention, a tandem-type CVD diamond semiconductor with a radiation-resistant arsenic (As) or phosphorus (P) -doped n-type CVD diamond semiconductor thin film layer and a gallium (Ga) or indium (In) -doped p-type CVD diamond semiconductor thin film layer junction. A configuration provided with a thin-film ionized radiation conversion layer.
CVDダイヤモンドのバンドギャップは、5.48eVの半導体としての特性を有している。CVDダイヤモンド半導体薄膜は、高出力型マイクロ波プラズマCVD法、またはマイクロ波プラズマCVD法、表面波プラズマCVD法によるナノ結晶ダイヤモンド薄膜が用いられる。CVDダイヤモンドは、耐放射線性、耐熱性、絶縁性、絶縁破壊、耐化学薬品性など物質中で最高もしくは準最高値を有する材料とされる。
タンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜層にドープする、放射線に強いとされるヒ素ガリウム(AsGa)のバンドギャップは、1.43eVであり、リンインジウム(PIn)のバンドギャップは、1.35eVとされる。The bandgap of CVD diamond has the characteristics of a 5.48 eV semiconductor. As the CVD diamond semiconductor thin film, a nanocrystal diamond thin film obtained by a high-power microwave plasma CVD method, a microwave plasma CVD method, or a surface wave plasma CVD method is used. CVD diamond is a material having the highest or quasi-highest value among substances such as radiation resistance, heat resistance, insulating property, dielectric breakdown, and chemical resistance.
The bandgap of gallium arsenide (AsGa), which is said to be resistant to radiation and is doped in the tandem-type CVD diamond semiconductor thin film layer, is 1.43 eV, and the bandgap of lindium (PIn) is 1.35 eV.
図1の参考側面及び断面図に示す。金属製容器1の内側に、鉛またはタリウム2および絶縁性のCVDダイヤモンド薄膜層3を設けて、タンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層4を、絶縁性のCVDダイヤモンド薄膜層3で覆い、電離放射線を遮蔽する金属製容器1に、放射性廃棄物を封入し、放射性物質から出る荷電粒子線「α線、β線」電磁波「γ線、X線」の電離放射線を、タンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層4を設けて電力に変換する。鉛またはタリウム2を設けた金属製容器1は、電離放射線を遮蔽する安全性の金属製容器1であり、電離放射線を電力に変換するタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電池装置。 It is shown in the reference side surface and the sectional view of FIG. A lead or
図2の参考断面図に示す。金属製容器1の内側に、電離放射線を遮蔽する鉛またはタリウム2および絶縁性のCVDダイヤモンド薄膜層3を設け、タンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層4を絶縁性のCVDダイヤモンド薄膜層3で覆った金属製容器1に、放射性廃棄物を封入し、放射性物質から出る荷電粒子線「α線、β線」電磁波「γ線、X線」の電離放射線を受けて電力を生み出すタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電池装置において、
ヒ素(As)ドープn型CVDダイヤモンド半導体薄膜層6およびガリウム(Ga)ドープp型CVDダイヤモンド半導体薄膜層7接合のnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層6・7接合部に、i型真性CVDダイヤモンド半導体薄膜層8を伴うヘテロ接合の、リン(P)ドープn型CVDダイヤモンド半導体薄膜層9およびインジウム(In)ドープp型CVDダイヤモンド半導体薄膜層10接合のnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層9・10を設けたタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層6・7・8・9・10を設けて、荷電粒子線「α線、β線」電磁波「γ線、X線」の電離放射線入射面、または後部に、グラファイトシート電極5・11および絶縁性のCVDダイヤモンド薄膜層3を設けたタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層6・7・8・9・10を、鉛またはタリウム2を設けた金属製容器1に設ける。金属製容器1に放射性廃棄物を封入し、放射性物質から出る電離放射線を電力に変換する高効率のタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層4。
i型真性CVDダイヤモンド半導体薄膜層8を伴うヘテロ接合のnp型タンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層は、荷電粒子線「α線、β線」電磁波「γ線、X線」の電離放射線を電力に変換するタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層4を、絶縁性のCVDダイヤモンド薄膜層3で覆った金属製容器1に、放射性廃棄物を封入し、放射性物質から出る電離放射線を電力に変換するタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電池装置。It is shown in the reference sectional view of FIG. A lead or
I-type intrinsic CVD diamond semiconductor at the arsenic (As) -doped n-type CVD diamond thin film thin film layer 6 and gallium (Ga) -doped p-type CVD diamond semiconductor
The heterojunction np-type tandem-type CVD diamond semiconductor thin-film ionized radiation conversion layer with the i-type intrinsic CVD diamond semiconductor
図3の参考断面図に示す。ヒ素(As)ドープn型CVDダイヤモンド半導体薄膜層6およびガリウム(Ga)ドープp型CVDダイヤモンド半導体薄膜層7接合のnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層6・7に、リン(P)ドープn型CVDダイヤモンド半導体薄膜層9およびインジウム(In)ドープp型CVDダイヤモンド半導体薄膜層10接合のnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層9・10接合のタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層6・7・9・10を設けて、荷電粒子線「α線、β線」電磁波「γ線、X線」の電離放射線入射面、または後部に、グラファイトシート電極5・11および絶縁性のCVDダイヤモンド薄膜層3を設けたタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層6.7・9・10を、鉛またはタリウム2を設けた金属製容器1に設ける。金属製容器1に放射性廃棄物を封入し、放射性物質から出る電離放射線を電力に変換する高効率のタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層4。
np型タンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層は、荷電粒子線「α線、β線」電磁波「γ線、X線」の電離放射線を電力に変換するタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層4を、絶縁性のCVDダイヤモンド薄膜層3で覆った金属製容器1に、放射性廃棄物を封入し、放射性物質から出る電離放射線を電力に変換するタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電池装置。It is shown in the reference sectional view of FIG. Phosphorus (P) -doped n-type CVD diamond thin
The np-type tandem-type CVD diamond semiconductor thin-film ionizing radiation conversion layer is a tandem-type CVD diamond semiconductor thin-film ionizing radiation conversion layer that converts the ionizing radiation of charged particle rays "α-rays, β-rays" and electromagnetic waves "γ-rays, X-rays" into electric power. A tandem-type CVD diamond semiconductor thin film battery device that encloses radioactive waste in a
耐放射線性または耐熱性等のCVDダイヤモンドに、放射線に強いヒ素(As)またはガリウム(Ga)ドープのnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層6・7に、リン(P)またはインジウム(In)ドープのnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層9・10接合による100年以上の耐久性を持たせた高効率のタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層4を、絶縁性のCVDダイヤモンド薄膜層3で覆い、鉛またはタリウム2を設けて電離放射線を遮蔽する金属製容器1に、放射性廃棄物を封入し、放射性物質から出る電離放射線を電力に変換するタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電池装置。 A phosphorus (P) or indium (In) -doped arsenic (As) or gallium (Ga) -doped np-type CVD diamond semiconductor thin film conversion layer 6.7 on a radiation-resistant or heat-resistant CVD diamond. The np-type CVD diamond semiconductor thin-film conversion layer 9/10 bonding has a high-efficiency tandem-type CVD diamond semiconductor thin-film ionized radiation conversion layer 4 that has a durability of 100 years or more, and is covered with an insulating CVD diamond thin-
1 金属製容器
2 鉛またはタリウム
3 CVDダイヤモンド薄膜層
4 タンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層
5 グラファイトシート電極
6 ヒ素(As)ドープn型CVDダイヤモンド半導体薄膜層
7 ガリウム(Ga)ドープp型CVDダイヤモンド半導体薄膜層
8 i型真性CVDダイヤモンド半導体薄膜層
9 リン(P)ドープn型CVDダイヤモンド半導体薄膜層
10 インジウム(In)ドープp型CVDダイヤモンド半導体薄膜層
11 グラファイトシート電極1
Claims (3)
ヒ素(As)ドープn型CVDダイヤモンド半導体薄膜層およびガリウム(Ga)ドープp型CVDダイヤモンド半導体薄膜層接合のnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層接合部に、i型真性CVDダイヤモンド半導体薄膜層を伴うヘテロ接合の、リン(P)ドープn型CVDダイヤモンド半導体薄膜層およびインジウム(In)ドープp型CVDダイヤモンド半導体薄膜層接合のnp型CVDダイヤモンド半導体薄膜変換層を設けたタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電離放射線変換層を設けて、荷電粒子線「α線、β線」電磁波「γ線、X線」の電離放射線を電力に変換するタンデム型CVDダイヤモンド半導体薄膜電池装置。A metal container in which a lead or thalium that shields ionizing radiation and an insulating CVD diamond thin film layer are provided inside the metal container, and the tandem-type CVD diamond semiconductor thin film ionizing radiation conversion layer is covered with an insulating CVD diamond thin film layer. In a tandem type CVD diamond semiconductor thin film battery device that encloses radioactive waste and generates power by receiving ionizing radiation of charged particle rays "α-rays, β-rays" and electromagnetic waves "γ-rays, X-rays" emitted from radioactive substances.
Heterogeneous (As) -doped n-type CVD diamond semiconductor thin film layer and gallium (Ga) -doped p-type CVD diamond semiconductor thin film layer junction with an i-type intrinsic CVD diamond semiconductor thin film layer at the np-type CVD diamond semiconductor thin film conversion layer junction. Tandem type CVD diamond semiconductor thin film ionization radiation conversion provided with phosphorus (P) -doped n-type CVD diamond semiconductor thin film layer and indium (In) -doped p-type CVD diamond semiconductor thin film layer bonding np-type CVD diamond semiconductor thin film conversion layer. A tandem-type CVD diamond semiconductor thin-film battery device that provides a layer to convert ionized radiation of charged particle rays "α-rays, β-rays" and electromagnetic waves "γ-rays, X-rays" into electric power.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022000756U JP3238270U6 (en) | 2022-02-21 | Tandem-type CVD diamond semiconductor thin-film battery device that converts ionizing radiation into electric power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022000756U JP3238270U6 (en) | 2022-02-21 | Tandem-type CVD diamond semiconductor thin-film battery device that converts ionizing radiation into electric power |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3238270U true JP3238270U (en) | 2022-07-13 |
JP3238270U6 JP3238270U6 (en) | 2022-07-13 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7434615B1 (en) * | 2023-01-11 | 2024-02-20 | 東芝エレベータ株式会社 | elevator control device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7434615B1 (en) * | 2023-01-11 | 2024-02-20 | 東芝エレベータ株式会社 | elevator control device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111261311B (en) | Radiant photovoltaic nuclear battery based on perovskite crystal | |
Spencer et al. | High power direct energy conversion by nuclear batteries | |
US6479919B1 (en) | Beta cell device using icosahedral boride compounds | |
EP3622539B1 (en) | Radiation powered devices comprising diamond material and electrical power sources for radiation powered devices | |
US8294023B2 (en) | Radioisotope power source | |
US20130154438A1 (en) | Power-Scalable Betavoltaic Battery | |
JP5906088B2 (en) | Generator excited by ionizing radiation | |
CN202677861U (en) | Polysilicon beta-radiation voltaic-effect isotope battery | |
US9638813B2 (en) | Thermal neutron detector and gamma-ray spectrometer utilizing a single material | |
JP3238270U (en) | Tandem type CVD diamond semiconductor thin film battery device that converts ionizing radiation into electric power | |
Katiyar et al. | Recent progress and perspective on batteries made from nuclear waste | |
JP3238270U6 (en) | Tandem-type CVD diamond semiconductor thin-film battery device that converts ionizing radiation into electric power | |
JP3238365U (en) | A tandem type CVD diamond semiconductor thin film battery device used for green hydrogen production by the water electrolysis method. | |
US10373723B2 (en) | Isotope energy conversion and spent nuclear fuel storage systems | |
US20150075593A1 (en) | Solar light-radioisotope hybrid battery | |
JP3238830U (en) | A safe metal container device with a tandem-type diamond semiconductor thin film conversion layer that converts ionizing radiation into electric power | |
JP3233214U (en) | CVD diamond power generator installed in a metal container that shields radiation | |
JP3239423U (en) | A metal container device for power generation, shielding, and absorption installed in a metal container containing radioactive waste | |
US9837564B1 (en) | Actinide oxide photodiode and nuclear battery | |
JP3243275U (en) | A safety metal container device with a tandem CVD diamond semiconductor nuclear battery. | |
JP3245277U (en) | A safe metal container device equipped with heat dissipation for CVD diamond semiconductor thin film nuclear power cells using radioactive waste. | |
US5607519A (en) | Photon and/or electron generating power cell | |
JP3245038U (en) | A nuclear battery in a safe metal container device that converts ionizing radiation into electricity. | |
RU2756478C1 (en) | Method for converting the energy of ionizing radiation from a radioactively contaminated area into electricity by radiation shields | |
JP3242297U (en) | A safety metal container device with a CVD diamond semiconductor nuclear battery. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220428 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3238270 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |