JPH07274416A - Power supply system in micromachine - Google Patents

Power supply system in micromachine

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JPH07274416A
JPH07274416A JP6058992A JP5899294A JPH07274416A JP H07274416 A JPH07274416 A JP H07274416A JP 6058992 A JP6058992 A JP 6058992A JP 5899294 A JP5899294 A JP 5899294A JP H07274416 A JPH07274416 A JP H07274416A
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micromachine
photovoltaic element
phosphor layer
energy
radiation
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Shinya Tsuda
信哉 津田
Seiichi Kiyama
精一 木山
Hiroaki Izu
博昭 伊豆
Takahisa Sakakibara
孝久 榊原
Tatsuya Kura
達哉 倉
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Abstract

PURPOSE:To supply power to an inner micromachine by a cableless method to make the power permeate through pipe walls and partitions. CONSTITUTION:Outer peripheral surface of the main body of a micromachine 1 is covered and an photovoltaic element 3 is arranged, a fluorescent substance layer, which fluoresces by receiving radiation 6 radiated toward the main body from outside of the micromachine 1 and radiates fluorescence 8 to the photovoltaic element 3, is formed, and the electromotive force of the photovoltaic element 3 is supplied to an inner circuit system 5 of the main body of the micromachine.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a micromachine, which is a micromachine having a size of several millimeters or less, and more particularly to a system for supplying electric power from the outside of a machine body without a cable.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In recent years, a micromachine called a micromachine, which has a size of several millimeters or less, has been proposed, and various researches and developments have been carried out for practical use.
As a drive system for such a micromachine, a cable-operated system for supplying energy (electric power) and control signals from outside to a machine body equipped with various actuators via a cable, and an energy source such as a storage battery in the machine body are provided. It is also known that there is a wireless system in which only control signals are wirelessly supplied from the outside.

【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。
In the case of the corded system, since the energy source is outside the machine body, the machine body can be miniaturized and the amount of driving energy is not limited, so that the degree of freedom in designing the micromachine is large. However, on the other hand, since the cable for supplying energy is indispensable, there are restrictions on the operating range and movement of the machine body.

【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。
On the other hand, in the case of the ropeless system, the movement of the machine body is not limited, but the energy source for driving the machine body must be mounted on the machine body.
There is a drawback that the size and weight of the entire machine increase and the functions of the micromachine are impaired.

【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)。
Therefore, in the ropeless micromachine, the energy source is not mounted in the machine body, but the machine body is irradiated with a light ray such as sunlight to supply energy from the outside. A method is being studied (for example, Japanese Patent Application No. 3-7243).

【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。
FIG. 3 shows a configuration example of a conventional micromachine adopting an energy supply system by light rays,
The micromachine (1) is a tube with a diameter of approximately 5 to 10 mm.
The drive legs (2) and the micromachine (1) main body, which are inserted into the pipe (9) and project toward the inner wall of the pipe (9), are expanded and contracted to move forward and backward.

【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。
The surface of the micromachine (1) has a large number of photovoltaic elements for converting light energy of a laser beam into electric power.
It is covered by (3). Specifically, the photovoltaic element (3) is an a-Si solar cell and, for example, when a micromachine is loaded into the tube (9) to function, the micromachine ( A light beam is emitted toward 1). The electric power generated by the photovoltaic element (3) receiving the irradiation of light is supplied to the internal circuit system (5) to realize a predetermined functional operation.

【0008】[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。
However, when the micromachine (1) passes through the bent portion of the tube (9) or advances deep inside the tube, the light energy reaching the micromachine (1) is significantly reduced. It becomes difficult to make the micromachine (1) function sufficiently. Further, in a micromachine for inspecting the inside of a condenser thin tube of a nuclear power plant, there is a great danger in the work of irradiating the inside of the narrow tube with a light beam, and therefore various problems remain in the energy supply system using a light beam.

【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。
A photovoltaic device such as a solar cell cannot provide sufficient sensitivity in a short wavelength region of 0.3 to 0.4 μm or less. In particular, micromachines have been miniaturized as much as possible, so that the surface area on which the photovoltaic element should be arranged is also limited, and the load of functional operation that the micromachine should exert becomes large. In this case, the power shortage may occur only with the electromotive force of the photovoltaic element.

【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
来るマイクロマシンにおける電力供給システムを提供す
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。
An object of the present invention is to provide a power supply system in a micromachine which can transmit energy to a micromachine therein by passing through a tube wall or a partition wall. Another object of the present invention is, for example, in a micromachine for inspecting the inside of a condenser thin tube of a nuclear power plant, α rays existing in the working environment of the micromachine,
An object of the present invention is to provide a power supply system that can use radiation such as β rays and γ rays as an energy source.

【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。
Still another object of the present invention is to obtain spectral sensitivity to short wavelength radiation contained in sunlight or the like, especially to ultraviolet rays, which is sufficient when used in combination with an energy converter such as a solar cell. It is to provide an electric power supply system capable of supplying electric power.

【0012】[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)の本体外周面を覆って光起電力素子(3)を
配置すると共に、マイクロマシン(1)の外部からマシン
本体へ向けて放射される放射線、X線、紫外線、荷電粒
子線等の放射エネルギーを受けて蛍光し、該蛍光(8)を
前記光起電力素子(3)へ照射する蛍光体層(4)を形成
し、光起電力素子(3)の起電力をマシン本体の回路系
(5)へ供給する。
According to the present invention, the photovoltaic element (3) is arranged so as to cover the outer peripheral surface of the main body of the micromachine (1), and the light is emitted from the outside of the micromachine (1) toward the main body of the machine. To form a phosphor layer (4) that fluoresces upon receiving radiant energy such as generated radiation, X-rays, ultraviolet rays, charged particle beams, etc., and irradiates the photovoltaic element (3) with the fluorescence (8). The electromotive force of the electromotive force element (3) is applied to the circuit system of the machine body.
Supply to (5).

【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(4)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。
In a concrete structure, a micromachine is further provided.
In (1), a radiation battery is arranged side by side with the photovoltaic element (3). Further, the phosphor layer (4) can be formed by an inorganic scintillator, an organic scintillator, sodium salicylate, or calcium tungstate.

【0014】[0014]

【作用】管内或いは狭隘部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線は管壁或いは隔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或いは隔壁の外側に配置さ
れ、該放射源からのエネルギー線は管壁或いは隔壁を透
過して、マイクロマシン(1)へ到達する。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或いは隔壁に沿って
進行し、マイクロマシン(1)へ到達する。マシン本体の
蛍光体層(4)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。
[Operation] A micromachine inserted in a pipe or in a narrow space
For (1), radiation, X-rays, ultraviolet rays, or charged particle beams are irradiated as energy rays. Since radiation and X-rays can pass through the tube wall or the partition, the radiation source of these energy rays is arranged outside the tube wall or the partition, and the energy ray from the radiation source passes through the tube wall or the partition. It penetrates and reaches the micromachine (1). On the other hand, a radiation source of ultraviolet rays or charged particle beams is arranged in, for example, one opening of the tube, and these energy rays travel along the tube wall or partition wall and reach the micromachine (1). The phosphor layer (4) of the machine body receives the above-mentioned various energy rays and is excited to emit fluorescence (8) having a wavelength in the visible light region of 0.4 μm or more, for example. The fluorescence (8) enters the photovoltaic element (3). This causes the photovoltaic element (3) to generate power,
The electric power is supplied to the internal circuit system (5) of the machine body.

【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(4)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。
In the specific construction in which the radiation cell is arranged side by side with the photovoltaic element (3), the energy rays, especially the radiation, which have passed through the phosphor layer (4) without being converted into fluorescence (8) Upon entering the battery, its radiant energy is converted to electrical power. The electric power is supplied to the internal circuit system (5) together with the electric power from the photovoltaic element (3).

【0016】[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。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の配置が必要な
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。
According to the power supply system for the micromachine of the present invention, energy can be supplied to the internal micromachine through the pipe wall or partition wall.
Sufficient power can be supplied regardless of the working position of the micromachine in the pipe or the narrow space. In the case of a micromachine that conducts an internal inspection of condenser tubes in a nuclear power plant, α
Since radiation such as gamma rays, beta rays, and gamma rays can be used as an energy source, it is not necessary to dispose a special energy source and the inspection work is safe. Furthermore, spectral sensitivity can be obtained with respect to short-wavelength radiation contained in sunlight or the like, especially ultraviolet rays, and sufficient power can be provided by using it together with an energy converter such as a solar cell.

【0017】[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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example in which the present invention is applied to a micromachine for inspecting the condenser tube of a nuclear power plant will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the micromachine, which is supplied with electric power, advances and retreats in the thin tube to execute desired functional operations at predetermined positions. Regarding the structure and circuit configuration of the machine body for performing these operations, Although illustration and description are omitted, a system for supplying power to the machine body will be described below.

【0018】図1に示す如くマイクロマシン(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、更に該光起電力素子(3)を覆って、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(4)が設けられている。
As shown in FIG. 1, the surface of the main body of the micromachine (1) is covered with a photovoltaic element (3) made of, for example, GaAs, and further covers the photovoltaic element (3) to form, for example, one type of inorganic scintillator. A phosphor layer (4) made of sodium iodide is provided.

【0019】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。
The electrodes (not shown) of the photovoltaic element (3) are the circuit system (5) provided inside the main body of the micromachine (1).
And the electromotive force of the photovoltaic element (3) is supplied to the circuit system.

【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、
マイクロマシン(1)表面の蛍光体層(4)に入射する。こ
れによって蛍光体層(4)が励起されて、該蛍光体層(4)
からは蛍光(8)が発せられる。該蛍光(8)は光起電力素
子(3)へ入射し、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。
For the micromachine (1), for example, radiation from the outside of the stainless steel tube (9) is passed through the tube wall.
(6) is irradiated. The radiation (6) penetrates the tube (9),
The light enters the phosphor layer (4) on the surface of the micromachine (1). As a result, the phosphor layer (4) is excited, and the phosphor layer (4) is excited.
Emits fluorescence (8). The fluorescent light (8) is incident on the photovoltaic element (3), which causes the photovoltaic element (3) to generate electric power, which is supplied to the internal circuit system (5) of the machine body.

【0021】尚、蛍光体層(4)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。
As the material of the phosphor layer (4), various inorganic scintillators or organic scintillators can be adopted as shown in Tables 1 and 2. As an inorganic scintillator,
Zinc sulfide ZnS (Ag), sodium iodide NaI (T
l), cesium iodide CsI, potassium iodide KI, silver iodide AgI, bismuth-germanium BGO, cadmium-tungsten, calcium fluoride, and barium fluoride are typical. Typical organic scintillators are anthracene, polystyrene, polyvinyltoluene, p-terphenyltoluene, terphenyl, naphthalene, and transstilbene.

【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。
The wavelength of fluorescence emitted when these scintillators are irradiated with radiation, the fluorescence efficiency, the decay time of light, and the energy selectivity are as shown in Tables 1 and 2.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【表2】 [Table 2]

【0024】表中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。
As shown by the energy selectivity in the table, each scintillator has selectivity depending on the energy beam with which it is irradiated, and for example, zinc sulfide efficiently fluoresces by being irradiated with α-rays. Regarding gamma rays, the performance of organic scintillators is inferior to that of inorganic scintillators,
It is possible to improve the sensitivity by forming a large film thickness.

【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、例えば無機シンチレ
ータの結晶を形成する方法が採用出来る。
When an inorganic scintillator is used as the material of the phosphor layer, it can be formed in a state suitable for the purpose, such as powder, thin film, or single crystal. For example, a method of forming a crystal of an inorganic scintillator can be adopted. .

【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。
On the other hand, when an organic scintillator is used as the material of the phosphor layer, terphenyl is dissolved in an organic solvent such as xylene to form a liquid, which is applied to the surface of the micromachine (1). Further, in the solid plastic scintillator, a high molecular substance is used as a base instead of the solvent, and is applied on the surface of the micromachine (1).

【0027】図2は、図1のマイクロマシン(1)の構成
に加えて、管(9)の内壁にも蛍光体層(41)を形成した電
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。
FIG. 2 shows a power supply system in which a phosphor layer (41) is formed on the inner wall of the tube (9) in addition to the structure of the micromachine (1) of FIG. In this case, a part of the radiation (6) transmitted through the tube wall is part of the phosphor layer (41) on the inner wall of the tube (9).
Is converted into fluorescence (8) at the micromachine.
(1) Transmitting through the phosphor layer (4) on the surface, photovoltaic element (3)
Incident on. Also, the phosphor layer (41) is not converted into fluorescence (8).
The radiation that has passed through is incident on the phosphor layer (4) on the surface of the micromachine (1) and converted into fluorescence. The fluorescence enters the photovoltaic element (3) and is converted into electric power. The electric power thus obtained is supplied to the internal circuit system (5) of the machine body.

【0028】尚、蛍光体層(41)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、例えば、無
機シンチレータを粉末状にして管(9)内壁に塗布する方
法が採用出来る。蛍光体層(41)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。
When an inorganic scintillator is used as the material of the phosphor layer (41), powder, thin film, single crystal, etc.
It can be formed in a state suitable for the purpose, and for example, a method of powdering the inorganic scintillator and applying it to the inner wall of the tube (9) can be adopted. When an organic scintillator is used as the material of the phosphor layer (41), it is made into a liquid form by dissolving terphenyl in an organic solvent such as xylene, and this is applied to the inner wall of the tube (9). Further, in the solid plastic scintillator, a polymer substance is used as a base material instead of the solvent, and a method of applying it to the inner wall of the tube (9) is adopted.

【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。
According to the configuration of FIG. 2, a large amount of electric power can be supplied to the micromachine (1) as shown in the following trial calculation example. For example, a phosphor layer (4) made of sodium iodide
The fluorescent efficiency of (41) is 10%, the thickness of the phosphor layer (4) on the surface of the micromachine (1) is 0.1 mm, and the phosphor layer on the inner wall of the tube (9)
The film thickness of (41) is 0.5 mm, and the wavelength of the fluorescence emitted from the phosphor layers (4) and (41) is 413 nm. Further, the conversion efficiency of the photovoltaic element (3) made of GaAs at a wavelength of 413 nm is 10%, and the surface area on which the photovoltaic element (3) is formed is 1
cm 2 and the wall thickness of the stainless steel tube (9) is 1.5 mm.

【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。
In the above structure, when radiant energy of 0.2 × 10 12 MeV / s · cm 2 is supplied to the micromachine (1), the emission energy of the phosphor layer (41) on the inner wall of the tube (9). E1 is E1 = 0.2 × 0.1 = 0.02 (× 10 12 MeV / s ·
cm 2 ).

【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。
The radiation (6) which has not been converted into fluorescence (8) and has passed through the phosphor layer (41) has the remaining energy (0.18 × 10).
Micromachine with 12 MeV / s · cm 2 )
(1) The light enters the phosphor layer (4) on the surface. At this time, the emission energy E2 of the phosphor layer (4) was as follows: E2 = 0.18 × 0.1 = 0.018 (× 10 12 MeV
/ S · cm 2 ).

【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。
If one half of the emission energy is applied to the photovoltaic element (3), the irradiation energy E
3 is E3 = 0.5 × 10 6 × (0.02 + 0.018) × 1.6 ×
10 −19 × 10 12 = 3.04 × 10 −3 (W / cm 2 ) = 3.04 (mW / cm 2 ). Therefore, the power P obtained from the photovoltaic element (3)
Is P = 3.04 × 0.1 = 0.304 (mW).

【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。
The micromachine (1) advances and retreats in the tube (9) in response to the supply of the electric power, and at the same time, inspects the tube wall for defects. According to the power supply system of the micromachine (1), since the radiation existing in the condenser of the nuclear power plant can be used as an energy source, it is not necessary to install a special energy source and the energy can be safely supplied. You can

【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。
In the above embodiment, the radiation (6) is supplied from the outside of the tube (9) through the tube wall. However, as shown by the chain line in FIGS. 1 and 2, in addition to the radiation (6), It is also possible to irradiate the ultraviolet ray (7) from the opening end of (9). in this case,
Sodium salicylate is a suitable material for the phosphor layers (4) and (41) to be formed on the surface of the micromachine (1) or the inner wall of the tube (9). The ultraviolet rays (7) enter the phosphor layer (4) on the surface of the micromachine (1) or the phosphor layer (41) on the inner wall of the tube (9),
As a result, the phosphor layers (4) and (41) are excited to emit fluorescence. Note that sunlight can be used as a source of the ultraviolet rays (7).

【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。
It is also possible to emit X-rays instead of the ultraviolet rays (7), and in this case, it is suitable that the phosphor layers (4) and (41) are made of calcium tungstate.

【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。
The above description of the embodiments is for explaining the present invention, and should not be construed as limiting the invention described in the claims or limiting the scope. The configuration of each part of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made within the technical scope described in the claims.

【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(4)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。
For example, a charged particle beam such as an ion beam or an electron beam can be used as the energy beam. or,
It is also possible to adopt a configuration in which a radiation battery is arranged side by side with the photovoltaic element (3), and the radiation transmitted through the phosphor layer (4) without being converted into fluorescence is converted into electric power by the radiation battery.
As a result, radiation can be converted into electric power with high efficiency, and large electric power can be supplied to the internal circuit system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【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。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a power supply system in a micromachine.

【図2】他の電力供給システムの構成を示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of another power supply system.

【図3】従来のマイクロマシンを示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a conventional micromachine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(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 (1) Micromachine (2) Driving leg (3) Photovoltaic device (4) Phosphor layer (41) Phosphor layer (5) Internal circuit system (6) Radiation (7) Ultraviolet ray (8) Fluorescent (9) Tube

───────────────────────────────────────────────────── 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Takahisa Sakakibara 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Tatsuya Kura, 2-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture No. 5 Sanyo Electric Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 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、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)を配置すると共に、マイクロマシン(1)の外部から
マシン本体へ向けて放射される放射線、X線、紫外線、
荷電粒子線等の放射エネルギーを受けて蛍光し、該蛍光
(8)を前記光起電力素子(3)へ照射する蛍光体層(4)を
形成し、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。
1. A circuit system built in a micromachine (1)
A system for supplying electric power to (5), wherein the micromachine (1) covers the outer peripheral surface of the machine body with a photovoltaic element.
With the arrangement of (3), radiation emitted from the outside of the micromachine (1) toward the machine body, X-rays, ultraviolet rays,
Fluoresce when it receives radiant energy from a charged particle beam,
A phosphor layer (4) for irradiating the photovoltaic element (3) with (8) is formed, and the electromotive force of the photovoltaic element (3) is supplied to the circuit system (5). system.
【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。
2. The power supply system for a micromachine according to claim 1, further comprising a radiation battery arranged side by side with the photovoltaic element (3) in the micromachine (1).
【請求項3】 蛍光体層(4)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。
3. The power supply system for a micromachine according to claim 1, wherein the phosphor layer (4) is an inorganic scintillator, an organic scintillator, sodium salicylate, or calcium tungstate.
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