RU2073284C1

RU2073284C1 - Thermionic converter with small interelectrode gap

Info

Publication number: RU2073284C1
Application number: RU93028117A
Authority: RU
Inventors: С.А. Еремин; Ю.Д. Карпеченко; М.Д. Кочетков; Ю.В. Николаев; В.В. Элкснин
Priority date: 1993-06-04
Filing date: 1993-06-04
Publication date: 1997-02-10

Abstract

FIELD: instrumentation engineering. SUBSTANCE: thermionic converter has a vacuum-treated case formed by the emitter and collector walls accommodating the emitters and collectors. Distantiators are positioned in recesses of the collectors. Two cavities for the supply of cesium and gallium are formed inside the thermionic converter with the aid of a separator with holes made in it according to the quantity of electrode pairs, a membrane is installed in each hole. Each collector is connected to the heat sink of its own through the respective membrane. EFFECT: compensated production errors and thermomechanical strains of elements of thermionic converter, stable small interelectrode gap. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к термоэмиссионному преобразованию тепловой энергии в электрическую и может быть использовано в ядерных энергетических установках с вынесенным из активной зоны термоэмиссионным преобразователем (ТЭП), в радиоизотопных генераторах и в качестве термоэмиссионных надстроек для тепловых электростанций. The invention relates to thermionic conversion of thermal energy into electrical energy and can be used in nuclear power plants with a thermionic converter (TEC) removed from the active zone, in radioisotope generators, and as thermionic superstructures for thermal power plants.

Приемлемый уровень температуры эмиттера, обеспечивающий работоспособность ТЭП в указанных установках, не превышает 1500К. Известны ТЭП, использующие газоразрядную плазму для компенсации пространственного заряда эмиттированных электронов, способные достаточно эффективно работать при сравнительно высоких температурах эмиттера (Т_Е>1600К) (см. Арефьев К.М. Палеев И.И. Основы термоэлектронного и магнитогидродинамического преобразования энергии. М. Атомиздат, 1970, с.99). Уровень потерь электрической энергии на плазменном промежутке ТЭП, связанных с поддержанием дугового разряда, составляет значительную долю его выходной электрической энергии. Потери напряжения в низковольтной дуге цезиевого ТЭП в оптимальном режиме составляют ≈0,5 В (см. Кайбышев В. З. Каретников Д.В. Трутнев А.Л. "Ж. Техн. физ.", 1978, 48, N 1, 30-38). С уменьшением температуры эмиттера указанные потери еще более возрастают.An acceptable level of emitter temperature, ensuring the performance of the TEC in these installations, does not exceed 1500K. TECs are known that use a gas-discharge plasma to compensate for the space charge of emitted electrons and are capable of operating quite efficiently at relatively high emitter temperatures (T _E > 1600K) (see Arefyev KM Paleev II, Fundamentals of Thermoelectronic and Magnetohydrodynamic Energy Conversion. M. Atomizdat, 1970, p. 99). The level of electric energy losses in the TEC plasma gap associated with maintaining an arc discharge is a significant fraction of its output electric energy. The voltage losses in the low-voltage arc of the cesium TEC in the optimal mode are ≈0.5 V (see Kaybyshev V.Z. Karetnikov D.V. Trutnev A.L. "J. Tech. Phys.", 1978, 48, No. 1, 30-38). As the emitter temperature decreases, these losses increase even more.

Одним из путей повышения энергетических характеристик ТЭП, приводящим к значительному уменьшению влияния пространственного заряда электронов, является уменьшение величины межэлектродного зазора (МЭЗ) до 10 мкм или менее. Такой ТЭП способен эффективно работать при пониженных температурах эмиттера (Т_Е 1300-1500К). Малый, величиной в несколько микрометров, МЭЗ, с одной стороны, может обеспечить бесстолкновительный режим работы ТЭП, с другой стороны, дает возможность получать достаточно высокие выходные параметры при нескомпенсированном пространственном заряде электронов. Пары цезия в этом случае обеспечивают снижение работы выхода электродов. Создание ТЭП со столь малыми зазорами связано с преодолением технических трудностей.One of the ways to increase the energy characteristics of the TEC, leading to a significant reduction in the influence of the space charge of electrons, is to reduce the interelectrode gap (MEZ) to 10 μm or less. Such a TEC is able to work effectively at low emitter temperatures (T _E 1300-1500K). Small, a few micrometers in size, MEZ, on the one hand, can provide a collisionless mode of operation of the TEC, on the other hand, makes it possible to obtain sufficiently high output parameters with an uncompensated spatial charge of electrons. In this case, cesium vapors reduce the work function of the electrodes. Creating a TEC with such small gaps is associated with overcoming technical difficulties.

Известен ТЭП с малым межэлектродным зазором (2,5-25 мкм), который обеспечивается размещением слоя тонкого порошка из изолирующего теплостойкого материала между плоскими поверхностями эмиттера и гибкого коллектора, который поджимается к эмиттеру давлением теплоносителя с внешней стороны коллектора (пат. США N 3138725; НКИ 310-4; МКИ Н 01 J 45/00; опубл. 23.06.64). Такой ТЭП обладает очень низким КПД ввиду того, что выполнение коллектора в виде деформируемой металлической мембраны требует размещения в МЭЗ большого количества частичек порошка, которые уменьшают свободную площадь электродов, а тепловые перетечки через них оказываются слишком велики. Known TEC with a small interelectrode gap (2.5-25 μm), which is provided by placing a layer of fine powder of insulating heat-resistant material between the flat surfaces of the emitter and the flexible manifold, which is pressed to the emitter by the pressure of the coolant from the outside of the collector (US Pat. US No. 3138725; NKI 310-4; MKI N 01 J 45/00; publ. 23.06.64). Such a TEC has a very low efficiency due to the fact that the design of a collector in the form of a deformable metal membrane requires the placement of a large number of powder particles in the MEZ, which reduce the free area of the electrodes, and the thermal overflow through them is too large.

Известен ТЭП, содержащий эмиттерную и коллекторную стенки, образующие вакуумированный корпус, с расположенными внутри него эмиттером и коллектором. Между коллектором и коллекторной стенкой расположена толстостенная керамическая пластина. Цилиндрические дистанционаторы установлены в сквозных отверстиях, выполненных в пластине и коллекторе, и одним концом жестко скреплены с эмиттером, а другим с коллекторной стенкой (пат. США N 3176164; НКИ 310-4; МКИ Н 01 J 45/00; опубл. 30.03.65). Известен также ТЭП аналогичной конструкции, но в котором каждый дистанционатор закреплен в углублении, выполненном соответственно на поверхности эмиттера и коллектора, и размещен параллельно плоскости электродов. Дистанционаторы расположены парами, взаимоперпендикулярно друг другу (пат. США N 3176164; НКИ 310-4; МКИ Н 01 J 45/00; опубл. 30.03.65 и пат. США N 3264512; НКИ 310/4; МКИ Н 01 J 45/00; опубл. 02.08.66). Величина МЭЗ в известных ТЭП может составлять 5 мкм, но их эксплуатационная надежность крайне низка. Содержание электродов по своим наружным поверхностям пайкой с толстостенными керамическими пластинами вызывает возникновение термодеформаций в соединенных деталях из-за разницы коэффициентов термического расширения материалов, из которых они изготовлены. Термодеформации, возникающие в таких конструкциях, могут быть соизмеримы с величиной МЭЗ или превышать ее, что в свою очередь приводит к замыканию электродов, нарушению контактов между дистанционаторами. Known TEC containing the emitter and collector walls forming an evacuated housing, located inside the emitter and collector. Between the collector and the collector wall is a thick-walled ceramic plate. Cylindrical spacers are installed in through holes made in the plate and collector, and one end is rigidly fastened to the emitter, and the other to the collector wall (US Pat. N 3176164; NKI 310-4; MKI N 01 J 45/00; publ. 30.03. 65). TEC is also known of a similar design, but in which each spacer is fixed in a recess made respectively on the surface of the emitter and collector, and placed parallel to the plane of the electrodes. The spacers are arranged in pairs, mutually perpendicular to each other (US Pat. Nos. 3,176,164; NKI 310-4; MKI H 01 J 45/00; publ. 30.03.65 and US Pat. N 3262612; NKI 310/4; MKI N 01 J 45 / 00; publ. 02.08.66). The magnitude of the MEZ in the known TEC can be 5 μm, but their operational reliability is extremely low. The content of the electrodes on their outer surfaces by soldering with thick-walled ceramic plates causes thermal deformations in the connected parts due to the difference in the thermal expansion coefficients of the materials from which they are made. Thermal deformations arising in such structures can be commensurate with the magnitude of the MEZ or exceed it, which in turn leads to the closure of the electrodes, the disruption of contacts between the remote controllers.

Известен ТЭП, содержащий вакуумированный корпус, образованный эмиттерной и коллекторной стенками, и размещенные внутри него электродные пары. Множество коллекторов, имеющих небольшой диаметр, закреплено в коллекторной стенке, выполненной из электроизоляционного материала. Смежно с коллекторами между ней и эмиттерной стенкой на некотором расстоянии от последней размещены эмиттеры так, чтобы принимать лишь тепловое излучение. Малый МЭЗ (10-100 мкм) образуется при нагреве эмиттеров и линейном расширении проводящих элементов, являющихся частью эмиттеров и расположенных также в коллекторной стенке. При этом проводящие элементы эмиттеров могут быть выполнены в виде пружин, а зазор частично заполнен электроизоляционным материалом [1]
Конструкция такого ТЭПа обладает недостаточной устойчивостью, неравномерные температурные поля при малых МЭЗ отрицательно сказываются на его работоспособности. Кроме того, тепловые перетечки через проводящие элементы снижают эффективность работы преобразователя.Known TEC, containing a vacuum housing formed by the emitter and collector walls, and electrode pairs placed inside it. Many collectors having a small diameter are mounted in a collector wall made of electrical insulating material. Adjacent to the collectors between it and the emitter wall, emitters are placed at some distance from the latter so as to receive only thermal radiation. Small MEZ (10-100 microns) is formed when the emitters are heated and the conductive elements are linearly expanded, which are part of the emitters and are also located in the collector wall. Moreover, the conductive elements of the emitters can be made in the form of springs, and the gap is partially filled with insulating material [1]
The design of such a TEC has insufficient stability, non-uniform temperature fields with small MEZ negatively affect its performance. In addition, thermal overflows through the conductive elements reduce the efficiency of the converter.

Известен ТЭП с малым МЭЗ, содержащий вакуумированный корпус, образованный эмиттерной и коллекторной стенками и отделяющим их друг от друга изолятором, размещенные в корпусе плоские эмиттеры и коллекторы, в углублениях которых размещены дистанционаторы из изолирующего теплостойкого материала с коэффициентом термического расширения (КТР) большим, чем КТР материала коллектора, и отделенные от коллекторной и эмиттерной стенок упругодеформируемыми элементами. В качестве упругодеформируемых элементов используются слои, образованные набором металлической фольги, сеток или войлока [2] Силовая развязка электродов в известном ТЭП от остальных элементов его конструкции осуществляется при помощи термоупругих элементов, усилия поджатия которых регулируются на стадии технологической сборки ТЭП, что не всегда обеспечивает надежное дистанционирование и компенсацию влияния технологических допусков и термомеханических изменений размеров конструкционных элементов. Кроме того, в местах контакта упомянутых выше термоупругих элементов с эмиттерной и коллекторной стенками вследствие сопротивления возникают большие электрические потери, а градиент температур между электродами и соответствующими стенками может составлять более 150-200^oС, что отрицательно сказывается на эффективности работы ТЭП.Known TEC with a small MEZ, containing a vacuum housing formed by the emitter and collector walls and an insulator separating them from each other, flat emitters and collectors placed in the housing, in the recesses of which are placed spacers from an insulating heat-resistant material with a thermal expansion coefficient (CTE) greater than KTR of the collector material, and separated from the collector and emitter walls by elastically deformable elements. The layers formed by a set of metal foil, nets or felt are used as elasto-deformable elements [2] Power isolation of the electrodes in the known TEC from the remaining elements of its structure is carried out using thermoelastic elements, the compressive forces of which are regulated at the stage of the TEC technological assembly, which does not always ensure reliable spacing and compensation of the influence of technological tolerances and thermomechanical changes in the size of structural elements. In addition, in the places of contact of the aforementioned thermoelastic elements with the emitter and collector walls, large electrical losses occur due to resistance, and the temperature gradient between the electrodes and the corresponding walls can be more than 150-200 ^° C, which negatively affects the performance of the TEC.

Перед авторами стояла задача создания низкотемпературного ТЭП с малым межэлектродным зазором с обеспечением силовой развязки электродов от тепловых деформаций конструкции преобразователя, обладающего хорошей эксплуатационной надежностью и эффективностью. The authors were faced with the task of creating a low-temperature TEC with a small interelectrode gap with providing power isolation of the electrodes from thermal deformations of the converter design, which has good operational reliability and efficiency.

Для решения задачи предложен ТЭП, содержащий вакуумированный корпус, образованный эмиттерной и коллекторной стенками и отделяющим их друг от друга изолятором, размещенные в корпусе и образующие электродные пары плоские эмиттеры и коллекторы, в углублениях последних размещены дистанционаторы из изолирующего теплостойкого материала и они отделены от коллекторной стенки упругодеформируемыми элементами, при этом между коллекторной и эмиттерной стенками дополнительно установлен сепаратор с выполненными в нем по количеству электродных пар отверстиями, в каждом из которых размещен упомянутый упругодеформируемый элемент, выполненный в виде мембраны и герметично соединен с ним по своему наружному контуру, разделяющие вместе с сепаратором вакуумированный корпус на две полости, а между мембранами и коллекторной стенкой с зазором по отношению к последней установлены теплоотводы, жестко связанные с соответствующими коллекторами через центральную часть мембран. Эмиттерная и коллекторная стенки могут быть выполнены в виде плоских пластин или же коаксиальных цилиндров. To solve the problem, a TEC is proposed, containing a vacuum housing formed by the emitter and collector walls and an insulator separating them from each other, flat emitters and collectors placed in the housing and forming electrode pairs, spacers from the insulating heat-resistant material are placed in the recesses of the latter and they are separated from the collector wall elastically deformable elements, while between the collector and emitter walls an additional separator is installed with the number of electrode pairs of holes, in each of which the aforementioned elastically deformable element is placed, made in the form of a membrane and hermetically connected to it along its outer contour, separating the vacuum housing together with the separator into two cavities, and heat sinks are installed between the membranes and the collector wall with a gap with respect to the latter rigidly connected to the corresponding collectors through the central part of the membranes. The emitter and collector walls can be made in the form of flat plates or coaxial cylinders.

Внутри ТЭП между эмиттерной стенкой и сепаратором в вставленными в него мембранами сформирована полость, в которую подаются пары цезия для снижения работы выхода электродов. Каждый из коллекторов через центральную часть соответствующей гибкой тонкостенной мембраны жестко соединен с обеспечением теплового контакта со своим теплоотводом. Каждая из мембран помещена в соответствующее отверстие сепаратора и герметично соединена с ним по своему наружному контуру. Таким образом, коллекторы и теплоотводы, расположенные на гибких мембранах, имеют степени свободы, дающие возможность компенсировать осевые и угловые технологические погрешности, а также термомеханические деформации конструкционных элементов ТЭП, что необходимо при столь малом межэлектродном зазоре. Полость, образованная между теплоотводами и коллекторной стенкой, заполнена гелием, который выполняет две функции. Во-первых, через гелиевый зазор между теплоотводами и коллекторной стенкой отводится тепло от коллекторов ТЭП к теплоносителю, проходящему с внешней стороны коллекторной стенки. Во-вторых, для стабильного получения МЭЗ величиной несколько микрометров, необходимо силовое поджатие коллекторов к эмиттерам, которое осуществляется давлением газа через гибкие мембраны. При этом компенсируются технологические погрешности и термомеханические деформации конструкционных элементов ТЭП, а рабочая поверхность каждого коллектора, имеющего степени свободы на гибкой мембране, располагается параллельно поверхности соответствующего эмиттера и, равномерно опираясь на все дистанционаторы, образует при рабочих температурах зазор 3-4 мкм. Inside the TEC, a cavity is formed between the emitter wall and the separator in the membranes inserted into it, into which cesium vapors are supplied to reduce the work function of the electrodes. Each of the collectors through the central part of the corresponding flexible thin-walled membrane is rigidly connected to ensure thermal contact with its heat sink. Each of the membranes is placed in the corresponding hole of the separator and hermetically connected to it along its outer contour. Thus, collectors and heat sinks located on flexible membranes have degrees of freedom that make it possible to compensate for axial and angular technological errors, as well as thermomechanical deformations of the TEC structural elements, which is necessary with such a small interelectrode gap. The cavity formed between the heat sinks and the collector wall is filled with helium, which performs two functions. Firstly, through the helium gap between the heat sinks and the collector wall, heat is removed from the TEC collectors to the heat carrier passing from the outside of the collector wall. Secondly, for stable production of MEZs of a few micrometers, it is necessary to force the collectors to emitters, which is carried out by gas pressure through flexible membranes. At the same time, technological errors and thermomechanical deformations of the structural elements of the TEC are compensated, and the working surface of each collector, which has degrees of freedom on a flexible membrane, is parallel to the surface of the corresponding emitter and, evenly resting on all the distancers, forms a gap of 3-4 μm at operating temperatures.

Выполнение эмиттерной и коллекторной стенок в виде коаксиальных цилиндров или в виде плоских пластин позволяет расширить область применения ТЭП. На фиг. 1 изображен ТЭП в разрезе, эмиттерная и коллекторная стенки которого выполнены в виде коаксиальных цилиндров; на фиг. 2 сечение А А фиг. 1; на фиг. 3 ТЭП в разрезе, эмиттерная и коллекторная стенки которого выполнены в виде плоских пластин; на фиг. 4 сечение А-А фиг. 3. The implementation of the emitter and collector walls in the form of coaxial cylinders or in the form of flat plates allows you to expand the scope of TEC. In FIG. 1 shows a TEC in section, the emitter and collector walls of which are made in the form of coaxial cylinders; in FIG. 2 section A A of FIG. one; in FIG. 3 TEP in the context, the emitter and collector walls of which are made in the form of flat plates; in FIG. 4 section AA of FIG. 3.

ТЭП, изображенный на фиг. 1, состоит из корпуса, образованного эмиттерной 1 и коллекторной 2 стенками, выполненными в виде коаксиальных цилиндров и содержит плоские эмиттеры 3 и коллекторы 4, образующие электродные пары. Между каждой электродной парой размещены дистанционаторы 5, которые одним концом закреплены в углублениях, выполненных на поверхности коллектора, а торцы других концов размещены на одном уровне с поверхностью коллектора и так же как и эта поверхность, находятся в контакте с поверхностью эмиттера. Эмиттеры припаяны к эмиттерной стенке с обеспечением надежного теплового контакта. 12 электродных пар, размещенных на эмиттерной стенке в 3 ряда по 4 электродных пары в ряду, электрически скоммутированы параллельно. В составе ТЭП каждый коллектор через центральную часть соответствующей мембраны 6 припаян с обеспечением теплового контакта к соответствующему теплоотводу 7, а мембрана помещена в отверстие сепаратора 8, представляющего собой цилиндрическую трубку с 12 радиальными отверстиями, и соединена с ним пайкой по своему наружному круговому контуру. Сепаратор закреплен в коллекторной стенке и установлен в корпусе таким образом, что в нем образуются две полости. Рабочая полость 9, сформированная между эмиттерной стенкой и сепаратором с вставленными в него мембранами, замкнута на конце ТЭП сильфонно-гермовводным узлом 10, через который в нее подаются пары цезия и который электроизолирует эмиттерную и коллекторную стенки. Полость 11, образованная между сепаратором и коллекторной стенкой, заполнена гелием. Эмиттерный токовывод 12 соединен с эмиттерной стенкой, коллекторный токовывод 13 соединен с коллекторной стенкой. ТЭП с цилиндрическими коаксиально расположенными эмиттерной и коллекторной стенками конструктивно, в зависимости от требуемой выходной электрической мощности, может быть выполнен из необходимого количества скоммутированных по последовательно-параллельной схеме электродных пар, размещенных в общем корпусе и имеющих общую цезиевую и гелиевую полости. The TEC shown in FIG. 1, consists of a housing formed by emitter 1 and collector 2 walls made in the form of coaxial cylinders and contains flat emitters 3 and collectors 4 forming electrode pairs. Between each electrode pair are placed spacers 5, which are fixed at one end in recesses made on the surface of the collector, and the ends of the other ends are placed at the same level with the surface of the collector and, like this surface, are in contact with the surface of the emitter. The emitters are soldered to the emitter wall to ensure reliable thermal contact. 12 electrode pairs placed on the emitter wall in 3 rows of 4 electrode pairs in a row are electrically switched in parallel. In the TEC, each collector through the central part of the corresponding membrane 6 is soldered to provide thermal contact to the corresponding heat sink 7, and the membrane is placed in the hole of the separator 8, which is a cylindrical tube with 12 radial holes, and connected to it by soldering along its outer circular contour. The separator is fixed in the collector wall and installed in the housing in such a way that two cavities are formed in it. The working cavity 9, formed between the emitter wall and the separator with membranes inserted into it, is closed at the end of the TEC by a bellows-hermetic inlet assembly 10 through which cesium vapors are fed into it and which electrically insulates the emitter and collector walls. The cavity 11 formed between the separator and the collector wall is filled with helium. The emitter current output 12 is connected to the emitter wall, the collector current output 13 is connected to the collector wall. TECs with cylindrical coaxially arranged emitter and collector walls, structurally, depending on the required output electric power, can be made of the required number of electrode pairs connected in a series-parallel circuit, placed in a common housing and having a common cesium and helium cavity.

При выполнении ТЭП с эмиттерной 1 и коллекторной 2 стенками в виде плоских пластин, как изображено на фиг. 3 и 4, сепаратор 8 также представляет собой пластину с выполненными в нем 7 сквозными отверстиями (по количеству электродных пар, размещенных на эмиттерной стенке, электрически скоммутированных параллельно). При этом исходя из соображений удобства компоновки электроды выполнены шестигранной формы. Пары цезия в рабочую полость 9 могут поступать, например, от автономного источника 14, размещенного в рабочей полости, в качестве которого может быть использован цезированный графит. When performing TEC with emitter 1 and collector 2 walls in the form of flat plates, as shown in FIG. 3 and 4, the separator 8 is also a plate with 7 through holes made therein (by the number of electrode pairs placed on the emitter wall, electrically switched in parallel). At the same time, for reasons of layout convenience, the electrodes are made in a hexagonal shape. Cesium vapor in the working cavity 9 can come, for example, from an autonomous source 14 located in the working cavity, which can be used cesium graphite.

ТЭП работает следующим образом. При нагреве эмиттерной стенки 1, например, с помощью тепловой трубы, происходит нагрев эмиттеров 3 и далее коллекторов 4, мембран 6, теплоотводов 7. Через гелиевый зазор 11 между теплоотводами и коллекторной стенкой 2 тепло отводится от коллекторов к теплоносителю, проходящему с внешней стороны коллекторной стенки, которая в свою очередь охлаждается. За счет разницы коэффициентов термического расширения материалов дистанционаторов 5 и электродов происходит удлинение дистанционаторов, которые давят на поверхность эмиттера. При этом рабочая поверхность коллектора, имеющего степени свободы на гибкой мембране, располагается параллельно поверхности эмиттера и, равномерно опираясь на все дистанционаторы, образует при рабочих температурах малый межэлектродный зазор, величина которого стабильна благодаря силовому поджатию коллектора к эмиттеру, которое осуществляется и регулируется давлением гелия через гибкую мембрану. В межэлектродный зазор для получения необходимой работы выхода через полость 9, образованную внутри ТЭП между эмиттерной стенкой 1 и сепаратором 8 с вставленными в него мембранами 6 через узел 10, подаются пары цезия. ТЭП может быть выполнен с использованием стандартного оборудования и известных технологических приемов. TEP works as follows. When the emitter wall 1 is heated, for example, using a heat pipe, the emitters 3 and then the collectors 4, membranes 6, heat sinks 7 are heated. Through the helium gap 11 between the heat sinks and the collector wall 2, heat is removed from the collectors to the heat carrier passing from the outside of the collector wall, which in turn is cooled. Due to the difference in the thermal expansion coefficients of the materials of the spacers 5 and the electrodes, the spacers are elongated, which press on the surface of the emitter. In this case, the working surface of the collector, which has degrees of freedom on a flexible membrane, is parallel to the surface of the emitter and, uniformly resting on all spacers, forms a small interelectrode gap at operating temperatures, the value of which is stable due to the force pressing of the collector to the emitter, which is controlled and controlled by helium pressure through flexible membrane. In order to obtain the necessary work of exit through the interelectrode gap through the cavity 9 between the emitter wall 1 and the separator 8 with the membranes 6 inserted into it through the node 10, cesium vapor is supplied. TEP can be performed using standard equipment and well-known technological methods.

Claims

1. Thermionic transducer with a small interelectrode gap, containing a vacuum housing formed by the emitter and collector walls and an insulator separating them from each other, housed in the housing and forming electrode pairs of flat emitters and collectors, in the recesses of the latter placed spacers from an insulating heat-resistant material and separated from the collector wall by elastically deformable elements, characterized in that between the emitter and collector walls an additional separator is installed, dividing the evacuated housing into two cavities, with holes made in it according to the number of electrode pairs, in each of which there is an elastically deformable element made in the form of a membrane hermetically connected along its outer contour with a flat contour of the hole walls, and between the membranes and the collector wall with a gap of relative to the latter, heat sinks are installed that are rigidly connected to the corresponding collectors through the central part of the membranes.

2. The Converter according to claim 1, characterized in that the emitter and collector walls are made in the form of coaxial cylinders.

3. The Converter according to claim 1, characterized in that the emitter and collector walls are made in the form of flat plates.