SU365001A1

SU365001A1 - Полупроводниковый термоэлектрический холодильник

Info

Publication number: SU365001A1
Application number: SU1668276A
Authority: SU
Inventors: В. Н. Пакулин витель
Original assignee: Специальное конструкторское бюро Аналитического приборостроени СССР
Priority date: 1971-06-09
Filing date: 1971-06-09
Publication date: 1972-12-28

Description

1

Изобретение относитс к холодильной технике , в частности, дл охлаждени источников ионов в ускорител х зар женных частиц и масс-спектрометрах.

В известных высокотемпературных источниках ионов дл предупреждени нагрева узлов и деталей необходимо использовать охлаждающее устройство. Обычно это устройство выполн етс в виде полого цилнндра, в пустотелых стенках которого протекает вода. Когда источник ионов находитс под высоким потенциалом, вода в охлаждающем устройстве циркулирует (ПО замкнутому контуру с изолированным «асосом. Это усложн ет установку и затрудн ет ее изготовление и эксплуатацию .

Предлагаемый полупроводниковый холодильник позвол ет эффективно охлаждать источник ионов в течение определенного времени без использовани внешних источников питани благодар тому, что он содерл ит термоэлектрический генератор. Энерги , необходима дл работы генератора, поступает за счет теплопередачи от стенок рабочей камеры. В качестве поглотител тепла используетс скрыта теплота плавлени легкоплавких веществ .

На чертеже представлена схема предлагаемого холодильника.

Между двум коаксиальными металлическими цилиндрами 1 11 2 вставлены два металлических кольца 5 и с полост ми 5 6. Кольца отделены от стеиок цилиндров кольцевыми

прокладками 7 и S из полупроводникового материала /г-типа и кольцевыми прокладка.ми 9 и 10 из полупроводникового материа.та р-типа . Полости 5 и 6 заполнены легкоплавким веществом с больщой теплотой плавлени .

Работа системы основана на влении Зеебека и эффекте Пельтье. Цилиндр и прокладки 8, 10 образуют термоэлектрический генератор, цилиндр 2 и прокладки 7, 9 - термоэлектрический холодильник. При нагревании цилиндра / за счет теплопередачи от рабочей камеры в системе по вл етс замкнутый ток, так что на спа х между электродами 2-7, 2-9, 1-8 и /-10 поглощаетс теплота, а на спа х между электродами 4-9, , 3-7 и 3-10 теплота выдел етс . Таким образом, при нагревании внутреннего цилиндра / внещний цилиндр 2 охлаждаетс . Выдел ема кольцами 3 11 4 тенлота расходуетс на плавление легкоплавкого вещества в полост х .

(При необходимости увеличени разности температур между внутренним и наружным цилиндрами охлаждающие устройства соедин ютс в оатарею из нескольких коаксиально расположенных устройств, так что гор чий .электрод внутреннего устройства служит холодным электродом наружного. При этом вещества , скрыта теплота плавлени которых используетс дл поглощени тепла, выбираютс различными в разных элементах батареи в зависимости от их тем пературы плавлени .

Устройство «€ потребл ет мо-щности на охлаждение от внешних источников питани , и его работа не зависит от поданного на него потенциала .

Предмет изобретени

Полупроводниковый термоэлектрический холодильнИК , например, дл источни-ка ионов, содержащий набор полупроводниковых термоэлементов с р- и /г-1нроводимостью термоэлектронного холодильника, расположенного снаружи корпуса источника, отличающийс тем, что, с щелью уменьшени габаритов и повышени к.п.д., между корпусом источника и холодильником расположен термоэлектрический генератор, соединенный с холодильником через полые металлические кольца, в полости Которых помещено л егкоплавкое вещество.