RU2162257C1 - Gradient concentrator - Google Patents
Gradient concentrator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162257C1 RU2162257C1 RU99115962/28A RU99115962A RU2162257C1 RU 2162257 C1 RU2162257 C1 RU 2162257C1 RU 99115962/28 A RU99115962/28 A RU 99115962/28A RU 99115962 A RU99115962 A RU 99115962A RU 2162257 C1 RU2162257 C1 RU 2162257C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gradient
- electrodes
- tip
- concentrator
- point
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005290 field theory Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
- H01J1/312—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode having an electric field perpendicular to the surface, e.g. tunnel-effect cathodes of metal-insulator-metal [MIM] type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к основным элементам электрического оборудования, а именно преобразователям. The invention relates to the basic elements of electrical equipment, namely converters.
Известны электровакуумные преобразователи, например диод [1]. Known electrovacuum converters, such as a diode [1].
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании этого известного устройства, относится то, что оно нуждается в подогреваемом катоде. The reasons that impede the achievement of the required technical result when using this known device include the fact that it needs a heated cathode.
Наиболее близким устройством к заявляемому объекту по совокупности признаков является безнакальный магнетрон с автоэлектронным возбуждением [2], принятый за прототип. The closest device to the claimed object in terms of features is a non-incandescent magnetron with field emission [2], adopted as a prototype.
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании этого известного устройства, относится то, что оно работоспособно лишь при достаточно высоком анодном напряжении. The reasons that impede the achievement of the required technical result when using this known device include the fact that it is operable only at a sufficiently high anode voltage.
Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.
Задачей, которую предназначено решить заявляемое устройство, является возможность эффективного выпрямления тока в тяжелых температурных условиях, практически безинерционно, при малых напряжениях, а с учетом флуктуаций в проводящем материале, снижении приложенного напряжения до исчезающе малых значений. The task that the claimed device is intended to solve is the ability to efficiently rectify the current under severe temperature conditions, almost inertialessly, at low voltages, and taking into account fluctuations in the conductive material, reducing the applied voltage to vanishingly small values.
Этот технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в градиентном концентраторе, состоящем из проводящих электродов на общей подложке, указанные электроды выполнены в виде квазиплоской пары острие - антиострие и разнесены на расстояние, обеспечивающее туннелирование электронов и соизмеримое с радиусом кривизны острия. This technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in a gradient concentrator consisting of conductive electrodes on a common substrate, these electrodes are made in the form of a quasiplane pair of tip-antipoint and spaced apart by a distance that ensures electron tunneling and is comparable with the radius of curvature of the tip.
Дополнительной задачей, решаемой изобретением, является упрощение технологии изготовления электродных пар и расширение компоновочных возможностей. An additional problem solved by the invention is to simplify the manufacturing technology of electrode pairs and expand the layout capabilities.
Это достигается тем, что указанные пары электродов включены в двумерную матрицу. This is achieved by the fact that these pairs of electrodes are included in a two-dimensional matrix.
Причинно-следственную связь между совокупностью вышеперечисленных признаков и упомянутым техническим результатом обосновывает конформная инвариантность в теории поля, из которой следует концентрация напряженности электрического поля (теоретически до бесконечности) у вершины проводящего острия и спад (теоретически до нуля) в вершине внутреннего угла антиострия. Следовательно, конструкция в виде пары острие - антиострие создает условия способствующие выходу электронов с электрода - острия и их входу во второй электрод - антиострие. Таким образом обеспечивается характерная для диодов униполярная проводимость, что и является доказательством существенности признаков формулы изобретения. A causal relationship between the totality of the above features and the above technical result is substantiated by conformal invariance in field theory, which implies the concentration of the electric field strength (theoretically to infinity) at the top of the conducting tip and the decline (theoretically to zero) at the top of the inner corner of the anti-tip. Consequently, the construction in the form of a point – antipoint pair creates conditions conducive to the exit of electrons from the electrode – tip and their entry into the second electrode — the antigree. In this way, the unipolar conductivity characteristic of the diodes is ensured, which is evidence of the materiality of the features of the claims.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-технической информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. An analysis of the prior art by the applicant, including a search by patents and scientific and technical information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention, and the definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the totality of the characteristics of the analogue, allowed to identify the set of essential in relation to the seen lem the technical result of the distinguishing features in the claimed object set forth in the claims.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.
Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние преобразований, предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения на достижение технического результата, в частности, в заявленном изобретении не предусматриваются следующие преобразования:
- дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;
- замена какой-либо части средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;
- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного известными свойствами материала;
- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между ними осуществлены на основании известных правил, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого объекта и связей между ними.To verify the conformity of the claimed invention to the requirements of the inventive step, the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention, the results of which show that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art, as the prior art defined by the applicant, the influence of transformations provided for by the essential features of the claimed invention has not been identified eniya to achieve a technical result, in particular, not in the claimed invention provides for the following transformation:
- the addition of a known means by any known part, attached to it according to known rules, to achieve a technical result, in respect of which the effect of such additions is established;
- replacement of any part of the product with the simultaneous exclusion due to its function and the achievement of the usual result for such exclusion;
- an increase in the number of elements of the same type to enhance the technical result due to the known properties of the material;
- the creation of a means consisting of known parts, the choice of which and the relationship between them are based on known rules, and the technical result achieved in this case is due only to the known properties of the parts of this object and the relationships between them.
На фиг.1 изображены квазиплоские электроды градиентного концентратора, а на фиг.2 - фрагмент плоской матрицы. Figure 1 shows the quasi-plane electrodes of the gradient concentrator, and figure 2 is a fragment of a flat matrix.
Электрод - острие I - и электрод - антиострие 2 - размещены на общей подложке 3 и образуют двухполюсник, включаемый во внешнюю цепь (не показана). The electrode - tip I - and the electrode - anti-tip 2 - are placed on a common substrate 3 and form a two-terminal network included in an external circuit (not shown).
Возможный вариант осуществления двумерной решетки, образованной параллельно - последовательно соединенными парами электродов показан на фиг.2. Окружностью выделена элементарная ячейка (пара) острие I - антиострие 2. A possible embodiment of a two-dimensional lattice formed in parallel - in series connected by pairs of electrodes is shown in figure 2. The unit cell (pair) point I - anti-point 2 is highlighted in a circle.
Поскольку в проводящих электродах возникают электрические флуктуации (тепловой шум), ток флуктуационной эмиссии с острия, в соответствии с формулой Найквиста, пропорционален абсолютной температуре. Это совместно с униполярной проводимостью и исчезающе малым напряжением отсечки позволяет использовать градиентный концентратор в качестве датчика температуры и термогенератора. Since electrical fluctuations (thermal noise) occur in the conductive electrodes, the current of the fluctuation emission from the tip, in accordance with the Nyquist formula, is proportional to the absolute temperature. This, together with unipolar conductivity and a vanishingly low cut-off voltage, allows the use of a gradient concentrator as a temperature sensor and thermogenerator.
Чрезвычайно малое время туннелирования электрона <10-16 с и несимметричность пары острие - антиострие позволяет использовать градиентный концентратор в качестве поляризованного фотоприемника и солнечной батареи.The extremely short electron tunneling time <10 -16 s and the asymmetry of the point-antipoint pair allow the use of a gradient concentrator as a polarized photodetector and solar battery.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем. Information confirming the possibility of carrying out the invention to obtain the above technical result are as follows.
1. В статическом состоянии заявляемый градиентный концентратор представляет собой устройство, изготавливаемое по известной нанотехнологии, позволяющей размещать на соответствующей подложке даже одиночные атомы. Этим и объясняется употребление в п.1 формулы изобретения слова "квазиплоский" - толщина электродов не может быть меньше диаметра атома, что соизмеримо с поперечными размерами вершины острия, которую, в пределе, венчает один атом. 1. In a static state, the inventive gradient concentrator is a device manufactured by known nanotechnology, which allows even single atoms to be placed on the corresponding substrate. This explains the use of the word “quasi-flat” in claim 1 — the thickness of the electrodes cannot be less than the diameter of the atom, which is comparable with the transverse dimensions of the tip tip, which, in the limit, is crowned by one atom.
2. Действие элементов заявляемого градиентного концентратора аналогично действию подобных элементов в изделиях плоскостной электроники. Особенность состоит в форме электродов и туннельно прозрачном зазоре между острием и антиострием. 2. The action of the elements of the inventive gradient concentrator is similar to the action of similar elements in products of plane electronics. The feature is in the form of electrodes and a tunnel-transparent gap between the tip and the anti-tip.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в электротехнике;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:
- a tool embodying the claimed invention in its implementation, is intended for use in industry, namely in electrical engineering;
- for the claimed invention in the form described in the independent clause of the claims below, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application or known prior to the priority date is confirmed;
- a tool embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability" under applicable law.
Источники информации
1. Справочник радиолюбителя. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961, с.112.Sources of information
1. Radio amateur reference book. - M.-L.: Gosenergoizdat, 1961, p. 112.
2. Копылов М. Безнакальные магнетроны с автоэлектронным возбуждением. - Электроника, 5-6/96, c. 28-29. 2. Kopylov M. Non-channel magnetrons with field emission. - Electronics, 5-6 / 96, c. 28-29.
Claims (2)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99115962/28A RU2162257C1 (en) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Gradient concentrator |
| PCT/RU2000/000307 WO2001008239A1 (en) | 1999-07-23 | 2000-07-21 | Gradient concentrator and two-dimensional matrix |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99115962/28A RU2162257C1 (en) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Gradient concentrator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2162257C1 true RU2162257C1 (en) | 2001-01-20 |
Family
ID=20222996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99115962/28A RU2162257C1 (en) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | Gradient concentrator |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2162257C1 (en) |
| WO (1) | WO2001008239A1 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5192240A (en) * | 1990-02-22 | 1993-03-09 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing a microelectronic vacuum device |
| US5100355A (en) * | 1991-06-28 | 1992-03-31 | Bell Communications Research, Inc. | Microminiature tapered all-metal structures |
| RU2084039C1 (en) * | 1995-02-09 | 1997-07-10 | Будзиаловский Вячеслав Валерьевич | Self-emission unit |
| DE19514542C2 (en) * | 1995-04-20 | 1997-07-31 | Daimler Benz Ag | Composite structure and process for its manufacture |
-
1999
- 1999-07-23 RU RU99115962/28A patent/RU2162257C1/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-07-21 WO PCT/RU2000/000307 patent/WO2001008239A1/en active Search and Examination
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КОПЫЛОВ М. Безканальные магнетроны с автоэлектронным возбуждением//Электроника: НТБ. - М.: Техносфера, 5 - 6/96, с.28 - 29. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2001008239A1 (en) | 2001-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Stolterfoht et al. | How to quantify the efficiency potential of neat perovskite films: perovskite semiconductors with an implied efficiency exceeding 28% | |
| Abdy et al. | Investigation of metal-nickel oxide contacts used for perovskite solar cell | |
| Zhang et al. | Thermionic energy conversion based on 3D Dirac semimetals | |
| US20050139248A1 (en) | Thermoelectricity generator | |
| Tang et al. | Design and implementation of a simulator for photovoltaic modules | |
| Cojocaru et al. | Simulation of current–voltage curves for inverted planar structure perovskite solar cells using equivalent circuit model with inductance | |
| Lin et al. | Device design of doping‐controlled homojunction perovskite solar cells omitting HTL and exceeding 25% efficiency | |
| Aseena et al. | Simulation based investigation on the performance of metal oxides as charge transport layers in lead/tin perovskite solar cells using SCAPS 1D | |
| US3359137A (en) | Solar cell configuration | |
| Raffel et al. | Laser‐formed connections using polyimide | |
| RU2162257C1 (en) | Gradient concentrator | |
| US4357400A (en) | Photoelectrochemical cell employing discrete semiconductor bodies | |
| Hassan et al. | Self-powered and temperature-tunable infrared-visible photodetector based on a VO2/Si heterojunction | |
| Chang et al. | A betavoltaic microcell based on Au/s-SWCNTs/Ti Schottky junction | |
| Hacker et al. | Electrical engineering: fundamentals | |
| Gray et al. | Current limiting contacts for InP transferred electron devices | |
| CN111048618B (en) | Schottky barrier diode temperature sensor integrated by interdigital structure and manufacturing method thereof | |
| CN210042267U (en) | Electrothermal film and heating device | |
| Shrivastava et al. | Segmentation of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) in the land-channel direction | |
| Liu et al. | Single-walled carbon nanotube film-silicon heterojunction radioisotope betavoltaic microbatteries | |
| WO1982000922A1 (en) | Voltage generating device utilizing thermovoltaic cells and method of making | |
| US3042844A (en) | Semiconductor inductance | |
| Bürstel et al. | Electrochemically induced charge transfer in platinum–silicon heterosystems | |
| KR102673621B1 (en) | Phonon-Glass Electron-Crystal for power generation | |
| Gershenzon et al. | Absolute negative resistance of a tunnel contact between superconductors with a nonequilibrium quasiparticle distribution function |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050724 |