JP3238270U6 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
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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２
【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。
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。
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。
実用新案登録第３２３４１７９号
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (3)
- 電離放射線を遮蔽する鉛またはタリウムおよび絶縁性のＣＶＤダイヤモンド薄膜層を金属製容器の内側に設けて、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を絶縁性のＣＶＤダイヤモンド薄膜層で覆った金属製容器に、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。 - 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に、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て、電離放射線を電力に変換する請求項１に記載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。
- 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接合による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、電離放射線を遮蔽する金属製容器に設けて、放射性廃棄物封入し、放射性物質から出る電離放射線を電力に変換する請求項１から請求項２に記載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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022000756U JP3238270U6 (ja) | 2022-02-21 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022000756U JP3238270U6 (ja) | 2022-02-21 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3238270U JP3238270U (ja) | 2022-07-13 |
| JP3238270U6 true JP3238270U6 (ja) | 2022-07-13 |
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