RU2367058C1

RU2367058C1 - Device to influence electromagnetic fields

Info

Publication number: RU2367058C1
Application number: RU2008102290/28A
Authority: RU
Inventors: Олег Борисович Белоногов (RU); Олег Борисович Белоногов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева"
Priority date: 2008-01-21
Filing date: 2008-01-21
Publication date: 2009-09-10

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and can be used to control electromagnetic fields it influences, hence, to develop power sources and converters. Proposed device incorporates homogeneous substance comprising carries and active body incorporated therewith, the said active body comprising atom clusters, nanoparticles or microparicle(s) other that those of the carrier. Proposed device differs from known devices in that the heterogeneous substance carrier incorporates other heterogeneous enclosed in isolating shells transparent for electromagnetic radiation. Note here that the number of one heterogeneous substances enclosed in isolating shells and introduced into carriers of the other heterogeneous substances makes 1 or more.

EFFECT: possibility to accumulate and convert electromagnetically radiation locally, plus that to generate it.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к устройствам, воздействующим на электромагнитные излучения с целью управления ими, и может быть использовано при создании источников энергии с большими ресурсами и периодами эксплуатации.The invention relates to the field of electronic technology, in particular to devices that act on electromagnetic radiation to control them, and can be used to create energy sources with large resources and periods of operation.

Известно устройство для воздействия на электромагнитные поля - оптическое стекло [1], представляющее собой гетерогенную субстанцию, содержащую прозрачную SiO₂-матрицу и фильтрующие добавки в виде наночастиц металла.A device for influencing electromagnetic fields is known - optical glass [1], which is a heterogeneous substance containing a transparent SiO ₂ matrix and filtering additives in the form of metal nanoparticles.

Недостатком указанного устройства для воздействия на электромагнитные поля (гетерогенной субстанции) является узость ее функциональных возможностей воздействия на электромагнитное излучение. Такое устройство не может быть использовано, например, для эффективного преобразования электромагнитного излучения в электрический ток, для отражения электромагнитного излучения, аккумуляции и генерирования электромагнитного излучения, а также многих других функций.The disadvantage of this device for exposure to electromagnetic fields (heterogeneous substance) is the narrowness of its functional capabilities of exposure to electromagnetic radiation. Such a device cannot be used, for example, for the efficient conversion of electromagnetic radiation into electric current, for reflection of electromagnetic radiation, accumulation and generation of electromagnetic radiation, as well as many other functions.

Известно устройство для воздействия на электромагнитные поля - гетероэлектрик [2], выбранное в качестве прототипа данного изобретения, содержащее гетерогенную субстанцию, включающую носитель и размещенное в указанном носителе активное начало, представляющее собой кластеры атомов, наночастицы или микрочастицы вещества (или веществ), отличного от вещества указанного носителя.A device for influencing electromagnetic fields is a heteroelectric [2], selected as a prototype of the present invention, containing a heterogeneous substance, comprising a carrier and an active principle located in said carrier, which is a cluster of atoms, nanoparticles or microparticles of a substance (or substances) other than substances of the specified carrier.

Когерентное взаимодействие частиц через ближнее поле, возникающее в таком устройстве (гетерогенной субстанции), если среднее расстояние между наночастицами или микрочастицами меньше или порядка корня кубического из их поляризуемости, приводит к существенному (в десятки и сотни раз) возрастанию ее диэлектрической функции по сравнению с диэлектрическими функциями материалов частиц и носителя [2]. Это позволяет такой гетерогенной субстанции более активно воздействовать на электромагнитные излучения, в частности усиливать их, отражать их, а также запасать электрическую энергию.The coherent interaction of particles through the near field arising in such a device (heterogeneous substance), if the average distance between nanoparticles or microparticles is less than or the order of the cubic root of their polarizability, leads to a significant (tens and hundreds of times) increase in its dielectric function compared to dielectric functions of materials of particles and carrier [2]. This allows such a heterogeneous substance to more actively affect electromagnetic radiation, in particular, amplify them, reflect them, and also store electrical energy.

Недостатком указанного устройства для воздействия на электромагнитные поля (гетерогенной субстанции) является невозможность локальной аккумуляции и преобразования внешнего электромагнитного излучения, падающего на устройство, при протекании в носителе электрического тока, а также генерирования электромагнитного излучения.The disadvantage of this device for exposure to electromagnetic fields (heterogeneous substance) is the impossibility of local accumulation and conversion of external electromagnetic radiation incident on the device when an electric current flows in the carrier, as well as generating electromagnetic radiation.

Задачей изобретения является обеспечение возможности не только локального аккумулирования и преобразования падающего на устройство электромагнитного излучения при протекании в его носителе электрического тока, но и генерирования самим устройством электромагнитного излучения.The objective of the invention is to enable not only local accumulation and conversion of electromagnetic radiation incident on the device when an electric current flows in its carrier, but also the generation of electromagnetic radiation by the device itself.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для воздействия на электромагнитные поля.The technical result of the invention is to expand the functionality of the device for exposure to electromagnetic fields.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве для воздействия на электромагнитные поля, содержащем гетерогенную субстанцию, включающую носитель и размещенное в указанном носителе активное начало, представляющее собой кластеры атомов, наночастицы или микрочастицы вещества (веществ), отличного от вещества указанного носителя, в отличие от прототипа в носитель гетерогенной субстанции введены другие гетерогенные субстанции в количестве одна и более, заключенные в изолирующие оболочки, проницаемые для электромагнитного излучения, при этом число заключенных в изолирующие оболочки одних гетерогенных субстанций, помещенных в носители других гетерогенных субстанций, равно одному и более.The technical result is achieved by the fact that in the known device for influencing electromagnetic fields containing a heterogeneous substance, comprising a carrier and an active principle located in said carrier, which is clusters of atoms, nanoparticles or microparticles of a substance (s) other than the substance of said carrier, unlike from the prototype, one or more other heterogeneous substances are introduced into the carrier of a heterogeneous substance, enclosed in insulating shells, permeable to electromagnetic of radiation, wherein the number of prisoners in some insulating shell heterogeneous substances placed in carriers other heterogeneous substances is equal to one or more.

При такой конфигурации заявляемого устройства для воздействия на электромагнитные поля, названного полигетероэлектриком, компоненты внутри изолирующих оболочек, проницаемых для электромагнитного излучения, в микроисполнении или наноисполнении благодаря их изоляции от внешнего носителя при протекании во внешнем носителе электрического тока и воздействии на это устройство внешнего электромагнитного излучения не имеют возможности разряжаться, что позволяет не только локально аккумулировать в них энергию внешнего электромагнитного излучения, а затем и преобразовывать его, но и самим генерировать электромагнитное излучение за счет помещения в них, например, делящегося вещества (веществ). Эти свойства существенно расширяют возможности полигетероэлектрика по созданию устройств, предназначенных для эффективного преобразования электромагнитного излучения в электрический ток, что может найти широкое применение в различных устройствах источников электрической энергии с большими ресурсами и периодами эксплуатации, крайне актуальных для применения на космических зондах, спутниках, орбитальных станциях, космических транспортных средствах межпланетного сообщения и планетоходах.With this configuration of the inventive device for exposure to electromagnetic fields, called polyheteroelectric, the components inside the insulating shells, permeable to electromagnetic radiation, in micro-performance or nano-performance due to their isolation from an external carrier when an electric current flows in an external carrier and the external electromagnetic radiation is exposed to this device have the ability to discharge, which allows not only locally to accumulate in them the energy of an external electromagnetic radiation, and then convert it, but also generate electromagnetic radiation by placing in them, for example, fissile material (s). These properties significantly expand the capabilities of polyheteroelectrics to create devices designed for the efficient conversion of electromagnetic radiation into electric current, which can be widely used in various devices of electric energy sources with large resources and operating periods that are extremely relevant for use on space probes, satellites, orbital stations , interplanetary space vehicles and planet rovers.

Совокупность всех указанных существенных признаков устройства для воздействия на электромагнитные поля - полигетероэлектрика позволяет за счет изоляции внутренних компонентов изолирующих оболочек от внешнего носителя не только локально аккумулировать и преобразовывать энергию внешнего электромагнитного излучения при протекании во внешнем носителе электрического тока, но и самим генерировать электромагнитные излучения.The combination of all these essential features of the device for influencing electromagnetic fields - polyheteroelectric allows not only locally accumulating and converting the energy of external electromagnetic radiation when an electric current flows in an external medium due to the isolation of the internal components of the insulating shells from the external carrier, but also to generate electromagnetic radiation themselves.

Так как заявленная совокупность существенных признаков позволяет решить поставленную задачу, то заявленное устройство для воздействия на электромагнитные поля, названное полигетероэлектриком, соответствуют критерию "изобретательский уровень".Since the claimed combination of essential features allows us to solve the problem, the claimed device for exposure to electromagnetic fields, called polyheteroelectric, meets the criterion of "inventive step".

Осуществление заявленного технического решения поясняется с помощью схем, представленных на фиг.1, фиг.2 и фиг.3.The implementation of the claimed technical solution is illustrated using the circuits presented in figure 1, figure 2 and figure 3.

На фиг.1 приведена схема, показывающая наиболее общий случай устройства для воздействия на электромагнитные поля (полигетероэлектрик) в разрезе.Figure 1 is a diagram showing the most common case of a device for influencing electromagnetic fields (polyheteroelectric) in the context.

На фиг.2 приведена схема, показывающая простейший вариант устройства для воздействия на электромагнитные поля (полигетероэлектрик) в разрезе, реализующего функцию локальной аккумуляции и последующего преобразования энергии электромагнитного излучения, с числом вложений одной гетерогенной субстанции в носитель другой, равным единице.Figure 2 is a diagram showing the simplest version of a device for influencing electromagnetic fields (polyheteroelectric) in a section that implements the function of local accumulation and subsequent conversion of electromagnetic radiation energy, with the number of investments of one heterogeneous substance in the carrier of another equal to one.

На фиг.3 приведена схема, показывающая вариант устройства для воздействия на электромагнитные поля (полигетероэлектрика) в разрезе, реализующего функцию локального генерирования и последующего преобразования энергии электромагнитного излучения с числом вложений одной гетерогенной субстанции в носитель другой, равным двум.Figure 3 is a diagram showing a sectional view of a device for influencing electromagnetic fields (polyetheroelectric) that implements the function of local generation and subsequent conversion of electromagnetic radiation energy with the number of investments of one heterogeneous substance into the carrier of another equal to two.

Полигетероэлектрик, приведенный на фиг.1, содержит гетерогенную субстанцию, состоящую из носителя 1 и помещенного в него активного начала 2. При этом в носитель 1 помещены другие гетерогенные субстанции в количестве один и более, также состоящие из носителя 1 и активного начала 2, размещенные внутри изолирующих оболочек 3, проницаемых для электромагнитного излучения. В носители 1 гетерогенных субстанций, размещенных внутри изолирующих оболочек 3, проницаемых для электромагнитного излучения, также могут быть помещены другие гетерогенные субстанции, тоже состоящие из носителя 1 и активного начала 2, размещенные внутри изолирующих оболочек 3, проницаемых для электромагнитного излучения. При этом число размещенных одних гетерогенных субстанций в носители 1 других гетерогенных субстанций с помощью изолирующих оболочек 3, проницаемых для электромагнитного излучения, в общем случае в зависимости от поставленной задачи может быть равно одному и более. При этом некоторые изолирующие оболочки 3, проницаемые для электромагнитного излучения, в зависимости от назначения могут не содержать или носитель 1, или активное начало 2.The polyheteroelectric shown in Fig. 1 contains a heterogeneous substance, consisting of carrier 1 and active principle 2 placed in it. Moreover, one or more other heterogeneous substances, also consisting of carrier 1 and active principle 2, placed in carrier 1, are placed inside the insulating shells 3, permeable to electromagnetic radiation. Other heterogeneous substances, also consisting of carrier 1 and active principle 2, located inside the insulating shells 3 that are permeable to electromagnetic radiation, can also be placed in the carriers 1 of heterogeneous substances located inside the insulating shells 3 that are permeable to electromagnetic radiation. Moreover, the number of placed one heterogeneous substances in the carriers 1 of other heterogeneous substances using insulating shells 3, permeable to electromagnetic radiation, in the General case, depending on the task, it can be one or more. However, some insulating shells 3, permeable to electromagnetic radiation, depending on the purpose may not contain either the carrier 1, or the active principle 2.

В зависимости от конкретного назначения вещество носителей 1 может быть твердым, жидким или газообразным. При этом оно может быть однородной субстанцией или состоять из слоев проводников, полупроводников, диэлектриков, сегнетоэлектриков, а также быть средой с возможностью инверсного заселения энергетических состояний [2] или делящимся веществом. Причем в зависимости от конкретного назначения вещество носителей 1, помимо перечисленного, может представлять собой скопления микрочастиц и (или) наночастиц перечисленных веществ и материалов.Depending on the specific purpose, the substance of the carriers 1 may be solid, liquid or gaseous. Moreover, it can be a homogeneous substance or consist of layers of conductors, semiconductors, dielectrics, ferroelectrics, and also be a medium with the possibility of inverse population of energy states [2] or fissile material. Moreover, depending on the specific purpose, the substance of the carriers 1, in addition to the above, can be an accumulation of microparticles and (or) nanoparticles of the listed substances and materials.

В зависимости от конкретного назначения активное начало 2 может представлять собой кластеры атомов, наночастицы или микрочастицы вещества (веществ), отличного от вещества носителя 1, которое может быть твердым: сверхпроводником, проводником, полупроводником, диэлектриком или сегнетоэлектриком [2].Depending on the specific purpose, the active principle 2 can be clusters of atoms, nanoparticles or microparticles of a substance (s) other than the carrier material 1, which can be solid: superconductor, conductor, semiconductor, dielectric or ferroelectric [2].

В зависимости от конкретного назначения изолирующие оболочки 3, проницаемые для электромагнитного излучения, могут представлять собой ампулы, капсулы или трубки из твердого вещества или материала, в том числе в микроисполнении или наноисполнении, обеспечивающие локальную электрическую, химическую или радиологическую изоляцию, поскольку степень проницаемости для электромагнитного излучения вещества или материала оболочки может быть выбрана разной. При этом материал или вещество, из которого выполнены изолирующие оболочки, также в зависимости от конкретного назначения может быть диэлектриком, сегнетоэлектриком, полупроводником или проводником.Depending on the specific purpose, the insulating shells 3, which are permeable to electromagnetic radiation, can be ampoules, capsules or tubes made of a solid substance or material, including micro-version or nano-version, providing local electrical, chemical or radiological isolation, since the degree of permeability for electromagnetic the radiation of a substance or shell material can be chosen differently. In this case, the material or substance from which the insulating shells are made, also depending on the specific purpose, can be a dielectric, a ferroelectric, a semiconductor or a conductor.

Поскольку формула изобретения предполагает бесконечное число вариантов исполнения заявляемого устройства, представляется целесообразным рассмотреть варианты конкретного исполнения полигетероэлектрика на примерах усовершенствования одного из частных случаев прототипа изобретения (гетероэлектрика) [2] - гетерогенного фотоэлемента [3].Since the claims imply an infinite number of variants of the inventive device, it seems appropriate to consider options for a specific polyheteroelectric on examples of improvement of one of the particular cases of the prototype of the invention (heteroelectric) [2] - a heterogeneous solar cell [3].

Полигетероэлектрик, приведенный на фиг.2, содержит носитель 1 в виде слоя прозрачного полимерного полупроводника n-типа и носитель 2 в виде нанокристалов полупроводника p-типа, активное начало 3 в виде металлических наночастиц, помещенных в носитель 1 [3], а также изолирующие оболочки 4 из прозрачного материала, например в виде стеклянных микрокапсул или нанокапсул (микроампул или наноампул, микротрубок или нанотрубок и т.д.), в каждую из которых помещен носитель 5 в виде, например, слоя или скопления микрочастиц (наночастиц) прозрачного кристаллофосфора [4], с веденным в него активным началом 6 в виде микрочастиц или наночастиц люминофора с антистоксовой люминесценцией [6]. Микрокапсулы или нанокапсулы (микроампулы или наноампулы, микротрубоки или нанотрубоки и т.д.) из стекла могут быть изготовлены, например, по технологии, краткое описание которой приведено в [8].The polyheteroelectric shown in FIG. 2 contains a carrier 1 in the form of a layer of a transparent polymer n-type semiconductor and a carrier 2 in the form of p-type semiconductor nanocrystals, the active principle 3 in the form of metal nanoparticles placed in the carrier 1 [3], as well as insulating the shell 4 is made of a transparent material, for example, in the form of glass microcapsules or nanocapsules (micro ampoules or nano-ampules, microtubes or nanotubes, etc.), in each of which a carrier 5 is placed in the form of, for example, a layer or cluster of microparticles (nanoparticles) of a transparent crystal of phosphorus [4], with active principle 6 introduced into it in the form of microparticles or phosphor nanoparticles with anti-Stokes luminescence [6]. Microcapsules or nanocapsules (microampules or nano-ampules, microtubes or nanotubes, etc.) of glass can be made, for example, using technology, a brief description of which is given in [8].

Полигетероэлектрик, приведенный на фиг.3, содержит носитель 1 в виде слоя прозрачного полимерного проводника n-типа и носитель 2 в виде нанокристалов p-типа, активное начало 3 в виде металлических наночастиц, помещенных в носитель 1 [3], а также изолирующие оболочки 4 из прозрачного материала в микроисполнении или наноисполнении, например, в виде стеклянных микрокапсул или нанокапсул (микроампул или наноампул, микротрубок или нанотрубок и т.д.), в каждую из которых помещен носитель 5 в виде, например, слоя или скопления микрочастиц (наночастиц) прозрачного сцинтиллятора [7], возбуждаемого, например, α-излучением, с веденным в него активным началом 6 в виде микрочастиц или наночастиц люминофора с антистоксовой люминесценцией [6], а также изолирующие оболочки 7 из вещества или материала поглотителя нейтронов в микроисполнении или наноисполнении, например в виде микрокапсул или нанокапсул (микроампул или наноампул, микротрубок или нанотрубок и т.д.), в которые помещены носитель 8 в виде вещества или материала замедлителя нейтронов и активное начало 9 в виде, например, микрочастиц (наночастиц) делящегося вещества чистого α-распада с длительным периодом полураспада.The polyheteroelectric material shown in FIG. 3 contains a carrier 1 in the form of a layer of a transparent n-type polymer conductor and a carrier 2 in the form of p-type nanocrystals, an active principle 3 in the form of metal nanoparticles placed in the carrier 1 [3], and also insulating shells 4 from a transparent material in microprocessor or nanoparticle, for example, in the form of glass microcapsules or nanocapsules (microampules or nanoparticles, microtubes or nanotubes, etc.), each of which contains carrier 5 in the form of, for example, a layer or cluster of microparticles (nanoparticles ) etc a transparent scintillator [7], excited, for example, by α-radiation, with an active principle 6 introduced into it in the form of microparticles or phosphor nanoparticles with anti-Stokes luminescence [6], as well as insulating shells 7 made of a substance or material of a neutron absorber in microexecution or nanoexecution, for example, in the form of microcapsules or nanocapsules (micro ampoules or nano-ampules, microtubes or nanotubes, etc.), in which the carrier 8 is placed in the form of a substance or material of a neutron moderator and the active principle 9 in the form of, for example, microparticles (nanoparticle egg) of fissionable material pure α-decay with a long half-life.

Работа полигетероэлектрика, приведенного на фиг.2, осуществляется следующим образом. При воздействии на полигетероэлектрик солнечного излучения, как это происходит, например, в гетерогенном фотоэлементе [3], между носителем 1, т.е. слоем прозрачного полимерного полупроводника n-типа, и носителем 2 в виде нанокристалов полупроводника p-типа возникает электрический ток, который усиливается за счет явления плазменного резонанса активного начала 3 в виде металлических наночастиц вблизи спектра поглощения носителя 2 в виде нанокристаллов p-типа. Ввиду прозрачности носителя 1 и изолирующих оболочек 4 солнечное излучение воздействует на помещенные в изолирующие оболочки 4 носители 5 в виде слоев или скоплений микрочастиц (наночастиц) прозрачного кристаллофосфора и активные начала 6 в виде микрочастиц или наночастиц люминофора с антистоксовой люминесценцией. Под действием внешнего солнечного излучения носители 5 - слои или скопления микрочастиц (наночастиц) кристаллофосфора [4], помещенные в прозрачные изолирующие оболочки 4, поглощают некоторые спектральные составляющие солнечного излучения и аккумулируют его, после чего за счет явления фосфоресценции [5] начинают испускать вторичное электромагнитное излучение видимой части спектра другой частоты. При этом за счет изолирующих свойств оболочек 4 (в данном случае диэлектрических) заряженные носители 5, т.е. слои или микрочастицы (наночастицы) кристаллофосфора, не разряжаются протекающим в носителе 1 (слое прозрачного полимерного полупроводника n-типа) электрическим током, а сохраняют заряд. В процессе этого электромагнитное излучение теплового диапазона солнечного излучения (инфракрасной части спектра) поглощается активным началом 6 в виде микрочастиц или наночастиц люминофора с антистоксовой люминесценцией, которые преобразуют это тепловое излучение в электромагнитное излучение видимой части спектра и излучают его. Одновременно, поскольку люминофоры с антистоксовой люминесценцией излучают энергии больше, чем поглощают ее [6], производится оптическое охлаждение всего содержимого изолирующих оболочек 4, чем обеспечивается термическая стабилизация процесса испускания вторичного электромагнитного излучения видимой части спектра носителями 5 (слоями или микрочастицами (наночастицами) кристаллофосфора).The polyheteroelectric shown in figure 2, is as follows. When exposed to polyheteroelectric solar radiation, as it happens, for example, in a heterogeneous solar cell [3], between the carrier 1, i.e. a layer of a transparent n-type polymer semiconductor, and a carrier 2 in the form of p-type semiconductor nanocrystals, an electric current arises, which is amplified due to the plasma resonance of active principle 3 in the form of metal nanoparticles near the absorption spectrum of the carrier 2 in the form of p-type nanocrystals. Due to the transparency of the carrier 1 and the insulating shells 4, solar radiation affects the carriers 5 in the form of layers or clusters of microparticles (nanoparticles) of transparent crystallophosphorus and the active principles 6 in the form of microparticles or nanoparticles of a phosphor with anti-Stokes luminescence. Under the action of external solar radiation, carriers 5 — layers or clusters of crystalline phosphorus microparticles (nanoparticles) [4], placed in transparent insulating shells 4, absorb some of the spectral components of solar radiation and accumulate it, after which they begin to emit secondary electromagnetic radiation due to the phosphorescence phenomenon [5] radiation of the visible part of the spectrum of a different frequency. In this case, due to the insulating properties of the shells 4 (in this case, dielectric), charged carriers 5, i.e. layers or microparticles (nanoparticles) of crystallophosphorus are not discharged by electric current flowing in carrier 1 (n-type transparent polymer semiconductor), but they retain a charge. In the process, the electromagnetic radiation of the thermal range of the solar radiation (infrared part of the spectrum) is absorbed by the active principle 6 in the form of microparticles or phosphor nanoparticles with anti-Stokes luminescence, which convert this thermal radiation into electromagnetic radiation of the visible part of the spectrum and emit it. At the same time, since phosphors with anti-Stokes luminescence emit more energy than they absorb it [6], the entire contents of the insulating shells 4 are optically cooled, which ensures thermal stabilization of the emission of secondary electromagnetic radiation of the visible part of the spectrum by carriers 5 (layers or microparticles (nanoparticles) of crystallophosphorus) .

После прекращения действия на полигетероэлектрик внешнего электромагнитного излучения носители 5, т.е. слои или скопления микрочастиц (наночастиц) кристаллофосфора, помещенные в изолирующие оболочки 4, благодаря аккумулированной в них энергии электромагнитного излучения продолжают за счет явления фосфоресценции [5] излучать электромагнитное излучение видимой части спектра, которое, проходя через стенки прозрачных изолирующих оболочек 4, попадает на p-n переход и усиливается за счет плазменного резонанса активного начала 3 в виде металлических наночастиц, помещенных в носитель 1 (прозрачный полупроводниковый полимер n-типа), вблизи спектра поглощения носителя 2 в виде нанокристаллов p-типа, приводя к повышенному превращению энергии электромагнитного излучения видимой части спектра в электрическую энергию. Таким образом, гетерогенный фотоэлемент приобретает новое качество - возможность локально аккумулировать энергию падающего на него электромагнитного излучения.After the termination of the action on the polyheteroelectric of external electromagnetic radiation, the carriers 5, i.e. layers or clusters of crystalline phosphorus microparticles (nanoparticles) placed in insulating shells 4, due to the energy of electromagnetic radiation accumulated in them, continue to emit electromagnetic radiation of the visible part of the spectrum due to the phosphorescence phenomenon [5], which, passing through the walls of transparent insulating shells 4, enters pn the transition is enhanced by plasma resonance of the active principle 3 in the form of metal nanoparticles placed in the carrier 1 (transparent n-type semiconductor polymer), near the spectrum absorption of carrier 2 in the form of p-type nanocrystals, leading to increased conversion of electromagnetic radiation energy of the visible part of the spectrum into electrical energy. Thus, a heterogeneous photocell acquires a new quality - the ability to locally accumulate the energy of electromagnetic radiation incident on it.

Работа полигетероэлектрика, приведенного на фиг.3, осуществляется следующим образом. Активное начало 9 в виде микрочастиц (наночастиц) делящегося вещества чистого α-распада испускает α-излучение, которое проходит через вещество или материал носителя 8 и стенки изолирующих оболочек 7, где оно частично ослабляется, после чего воздействует на носитель 5 (слой или скопление микрочастиц (наночастиц) прозрачного сцинтиллятора, возбуждаемого α-излучением). Под действием α-излучения носитель 5 начинает излучать электромагнитное излучение видимой части спектра, которое, проходя через стенки прозрачных изолирующих оболочек 4, попадает на p-n переход и усиливается за счет плазменного резонанса активного начала 3 в виде металлических наночастиц, помещенных в носитель 1 (прозрачный полупроводниковый полимер n-типа), вблизи спектра поглощения носителя 2 в виде нанокристаллов p-типа, приводя к повышенному превращению энергии электромагнитного излучения видимой части спектра в электрическую энергию. При этом за счет изолирующих свойств оболочек 4 (в данном случае диэлектрических) заряженные носители 5, т.е. слои или скопления микрочастиц (наночастиц) сцинтиллятора, не разряжаются протекающим в носителе 1 (слое прозрачного полимерного полупроводника n-типа) электрическим током, а сохраняют заряд. Одновременно с этим образующиеся в результате α-распада не идеально чистого изотопа паразитные нейтроны замедляются носителем 8 и поглощаются стенками изолирующих оболочек 7. Также одновременно с этим электромагнитное излучение теплового диапазона, сопровождающее α-распад, поглощается активным началом 6 (в виде микрочастиц или наночастиц люминофора с антистоксовой люминесценцией), которое преобразует электромагнитное излучение теплового диапазона (инфракрасное излучение) в электромагнитное излучение видимой части спектра и излучает его, одновременно производя оптическое охлаждение содержимого изолирующих оболочек 4. За счет этого увеличиваются суммарные потоки электромагнитного излучения видимой части спектра, излучаемые носителями 5 (слоями или скоплениями микрочастиц (наночастиц) сцинтиллятора) и активными началами 6 (микрочастицами или наночастицами люминофора с антистоксовой люминесценцией). В конечном итоге это приводит к повышенному превращению энергии электромагнитного излучения видимой части спектра в электрическую энергию. Таким образом, гетерогенный фотоэлемент [3] превращается в гетерогенный ядерный источник электроэнергии, сам генерирующий электромагнитное излучение одного частотного диапазона, преобразующий его в электромагнитное излучение другого (более низкого) частотного диапазона и, наконец, преобразующий это электромагнитное излучение более низкого частотного диапазона в электрический ток.The polyheteroelectric shown in figure 3, is as follows. The active principle 9 in the form of microparticles (nanoparticles) of fissile material of pure α-decay emits α-radiation, which passes through the substance or material of the carrier 8 and the walls of the insulating shells 7, where it is partially attenuated, and then acts on the carrier 5 (layer or accumulation of microparticles (nanoparticles) of a transparent scintillator excited by α-radiation). Under the influence of α radiation, carrier 5 begins to emit electromagnetic radiation of the visible part of the spectrum, which, passing through the walls of transparent insulating shells 4, enters the pn junction and is amplified by plasma resonance of active principle 3 in the form of metal nanoparticles placed in carrier 1 (transparent semiconductor n-type polymer), near the absorption spectrum of carrier 2 in the form of p-type nanocrystals, leading to increased conversion of electromagnetic radiation energy of the visible part of the spectrum into electrical energy. In this case, due to the insulating properties of the shells 4 (in this case, dielectric), charged carriers 5, i.e. layers or clusters of scintillator microparticles (nanoparticles) are not discharged by electric current flowing in the carrier 1 (layer of a transparent n-type semiconductor polymer), but they retain a charge. At the same time, parasitic neutrons generated as a result of α decay of a not perfectly pure isotope are slowed down by the carrier 8 and are absorbed by the walls of the insulating shells 7. Also, at the same time, thermal radiation of the thermal range accompanying α decay is absorbed by the active principle 6 (in the form of microparticles or phosphor nanoparticles with anti-Stokes luminescence), which converts the electromagnetic radiation of the thermal range (infrared radiation) into electromagnetic radiation of the visible part of the spectrum and emits it simultaneously producing optical cooling contents insulating shells 4. In this way increase the total flux of the electromagnetic radiation of the visible spectrum emitted by carriers 5 (layers or aggregations of microparticles (nanoparticles) scintillator) and active principles 6 (microparticles or nanoparticles with an anti-Stokes luminescence phosphor). Ultimately, this leads to an increased conversion of the energy of electromagnetic radiation of the visible part of the spectrum into electrical energy. Thus, a heterogeneous photocell [3] turns into a heterogeneous nuclear source of electricity that itself generates electromagnetic radiation of one frequency range, converts it into electromagnetic radiation of another (lower) frequency range and, finally, converts this electromagnetic radiation of a lower frequency range into electric current .

Кроме этого, помещая в носитель первичной гетерогенной субстанции с помощью изолирующих оболочек другие гетерогенные субстанции, генерирующие электромагнитные излучения близких частот, можно за счет явления биений [9] возбуждать плазменный резонанс частиц активного начала первичной гетерогенной субстанции, чем существенно понижать частоту электромагнитных колебаний до разностной с целью их дальнейшего преобразования в энергию электрического тока.In addition, by placing other heterogeneous substances generating electromagnetic radiation of close frequencies in the carrier of the primary heterogeneous substance using insulating shells, it is possible to excite the plasma resonance of the particles of the active principle of the primary heterogeneous substance due to the beating phenomenon [9], thereby substantially reducing the frequency of electromagnetic oscillations to a difference with the purpose of their further conversion into electric current energy.

Приведенные примеры конкретного исполнения устройства для воздействия на электромагнитные поля - полигетероэлектрика показывают широту возможностей его применения в электронной технике и энергетике.The given examples of a specific embodiment of a device for influencing electromagnetic fields - polyheteroelectrics show the breadth of possibilities for its use in electronic technology and energy.

Литература:Literature:

1. RU 2209785 C1.1. RU 2209785 C1.

2. RU 2249277 С1 - прототип.2. RU 2249277 C1 is a prototype.

3. RU 2217845 C1.3. RU 2217845 C1.

4. Кристаллофосфоры. Физическая энциклопедия / Гл. ред. А.М.Прохоров. Ред. кол. Д.И.Алексеев, А.М.Балдин, А.М.Бонч-Бруевич, А.С.Боровик-Романов и др. М.: Сов. Энциклопедия, 1990. Т II, стр.515.4. Crystallophosphors. Physical Encyclopedia / Ch. ed. A.M. Prokhorov. Ed. count D.I. Alekseev, A.M. Baldin, A.M. Bonch-Bruevich, A.S. Borovik-Romanov, etc. M.: Sov. Encyclopedia, 1990.T II, p. 515.

5. Фосфоресценция. Большая Советская Энциклопедия (В 30 томах) / Гл. ред. А.М.Прохоров. Изд. 3-е. М.: Сов. энциклопедия, 1977. Т 27, стр.564.5. Phosphorescence. Great Soviet Encyclopedia (30 volumes) / Ch. ed. A.M. Prokhorov. Ed. 3rd M .: Sov. Encyclopedia, 1977.T 27, p. 564.

6. Антистоксова люминесценция. Физическая энциклопедия/ Гл. ред. А.М.Прохоров. Ред. кол. Д.И.Алексеев, А.М.Балдин, А.М.Бонч-Бруевич, А.С.Боровик-Романов и др. М.: Сов. Энциклопедия, 1988. Т I, стр.108.6. Anti-Stokes luminescence. Physical Encyclopedia / Ch. ed. A.M. Prokhorov. Ed. count D.I. Alekseev, A.M. Baldin, A.M. Bonch-Bruevich, A.S. Borovik-Romanov, etc. M.: Sov. Encyclopedia, 1988.T I, p. 108.

7. Сцинтилляторы. Сцинтилляционный счетчик. Сцинтилляция. Большая Советская Энциклопедия (В 30 томах)/ Гл. ред. А.М.Прохоров. Изд. 3-е. М.: Сов. энциклопедия, 1977. Т 25, стр.128-129.7. Scintillators. Scintillation counter. Scintillation. Great Soviet Encyclopedia (30 volumes) / Ch. ed. A.M. Prokhorov. Ed. 3rd M .: Sov. Encyclopedia, 1977. T 25, p. 128-129.

8. Тянем-потянем. Изобретатель и рационализатор №8, 2007 г., стр.6-7.8. Pull-pull. Inventor and Rationalizer No. 8, 2007, pp. 6-7.

9. Биения. Физическая энциклопедия / Гл. ред. А.М.Прохоров. Ред. кол. Д.И.Алексеев, А.М.Балдин, А.М.Бонч-Бруевич, А.С.Боровик-Романов и др. М.: Сов. Энциклопедия, 1988. Т I, стр.201.9. The heartbeat. Physical Encyclopedia / Ch. ed. A.M. Prokhorov. Ed. count D.I. Alekseev, A.M. Baldin, A.M. Bonch-Bruevich, A.S. Borovik-Romanov, etc. M.: Sov. Encyclopedia, 1988.T I, p. 201.

Claims

A device for influencing electromagnetic fields containing a heterogeneous substance, comprising a carrier and an active principle located in said carrier, representing clusters of atoms, nanoparticles or microparticles of a substance (s) other than the substance of said carrier, characterized in that others are introduced into the carrier of the heterogeneous substance heterogeneous substances in an amount of one or more, enclosed in insulating shells, permeable to electromagnetic radiation, while the number of prisoners in insulating the bogs of one heterogeneous substance placed in carriers of other heterogeneous substances is equal to one or more.