SU758311A1

SU758311A1 - Device for testing thermoemission converters

Info

Publication number: SU758311A1
Application number: SU782631774A
Authority: SU
Inventors: Vladimir Berzhatyj; Aleksej S Titkov; Boris P Varaksin
Original assignee: Vladimir Berzhatyj; Aleksej S Titkov; Boris P Varaksin
Priority date: 1978-06-21
Filing date: 1978-06-21
Publication date: 1980-08-23

Description

Изобретение относится к устройст' ί вам, которые позволяют проводить (Испытания и'исследования в области термоэмиссионного преобразования тепловой энергии в электрическую.The invention relates to devices that allow you to carry out (Testing and research in the field of thermal emission conversion of thermal energy into electrical energy.

Известны вакуумные установки, . которые имеют только вакуумную камеру и систему электрических подводов (гермовводов) для испытания различных конструкций Термоэмиссионных преобразователей (ТЭП) [ΐ].Vacuum installations are known,. which have only a vacuum chamber and a system of electrical connections (pressure conductors) for testing various designs of Thermionic Converters (TEC) [ΐ].

Однако, в такого рода установках не предусмотрена возможность активного воздействия на состояние элек- 15 тродиых поверхностей ТЭП с целью регулирования его выходных характеристик в процессе испытаний.However, in such installations, it is not possible to actively influence the state of the electrodes of the TEC in order to regulate its output characteristics during the tests.

Этого недостатка удается избежать в вакуумных установках с подачей 20 соответствующего газового компонента в рабочий объем ТЭП.This disadvantage can be avoided in vacuum installations with the supply of 20 of the corresponding gas component to the working volume of TEC.

Наиболее близкий по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для испытаний 25 тёрмоэмиссионных преобразователей, содержащее вакуумную камеру с монтажным фланцем, внутри которой смонтирован термоэмиссионный преобразователь с нагревателями его отдель2The closest to the technical essence and the achieved effect is a device for testing 25 thermal emission transducers containing a vacuum chamber with a mounting flange, inside of which a thermal emission transducer with its heaters is mounted 2

ных узлов и с эмиттерным'и коллекторным узламиknots and with emitter and collector nodes

Основной недостаток такой установки состоит в том, что в рабочем объеме ТЭП вводимый газовый компонент оказывает влияние как на состояние эмиттёрной/ так и коллекторной повехности. Однако, более предпочтительным является способ воздействия • на эммитер и коллектор в отдельности для регулирования выходных характеристик термоэмиссионного, преобразователя. Кроме того, в такой установке неясным Остается вопрос об элементном составе на поверхности каждого из электродов при'напуске'соответствующего 'газового компонента и без него. Особенно это важно для коллектора, Который работает в режимах ТЭП при значительно более низком уровне температур чем·эммитер и на нем большая вероятность образования и длительного сохранения всякого рода пленок.The main disadvantage of such an installation is that, in the working volume of the TEC, the introduced gas component affects both the state of the emitter / collector surface. However, the method of affecting the emitter and the collector separately to regulate the output characteristics of the thermal emission converter is more preferable. In addition, in such an installation is unclear. The question remains of the elemental composition on the surface of each of the electrodes at the start-up of the corresponding gas component and without it. This is especially important for the collector, which operates in TEP modes at a much lower temperature level than the emitter and has a high probability of formation and long-term preservation of any kind of films.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и обеспечение возможности регулирования и анализа выходных характеристик ТЭП.The aim of the present invention is to eliminate these drawbacks and ensure the possibility of regulating and analyzing the output characteristics of TEC.

758311758311

Указанная цель достигается тем, что в устройство для испытаний термоэмиссйонных преобразователей, содержащее вакуумную камеру с монтажным фланцем, внутри которой смонтирован термоэмйссионный преобразователь с нагревателями его отдельных узлов и с эмиттерным! и коллекторным узлами, введены подвижный анализатор ожеспектрометра и ионная пушка, а коллекторный узел снабжен тягой со степенью свободы вдоль его оси и сильфонным узлом, герметично соединенным одним своим концом с тягой коллекторного узла, а другим - с монтажным фланцем, причем в раскрытом положении рабочего объема ТЭП анализатор ожеспектрометра расположен между эмит- . терным и коллекторным узлами, а ионная пушка сориентирована на поверхность коллектора и жестко закреплена на вакуумной камере.This goal is achieved by the fact that a device for testing thermionic converters, containing a vacuum chamber with a mounting flange, inside which a thermionic converter is mounted with heaters of its individual components and with an emitter! and collector units, a mobile analyzer of the spectrophotometer and an ion gun are introduced, and the collector unit is equipped with a degree of freedom along its axis and a bellows unit sealed at one end to the collector unit, and in the open position of the working volume The TEC analyzer of the spectrometer is located between the emitter-. The main and collector units, and the ion gun is oriented to the collector surface and rigidly fixed on the vacuum chamber.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена конструктивная схема установки.The invention is illustrated in the drawing, which shows the structural diagram of the installation.

Установка сосТойт из вакуумной камеры 1, которая через металлическую прокладку 2 герметично соединяется с монтажным фланцем 3. Внутри камеры монтируется ТЭ.П, например, с плоско-параллельной геометрией электродов, состоящий из эмиттерно-. го 4, коллекторного 5 и цезиевого 6 узлов и нагревателей этих узлов 7. Коллекторный узел ТЭП с помощью тяги 8, сильфонного узла 9 и направляющей втулки 10 может перемещаться из положения "а" в положение "б".The installation consists of a vacuum chamber 1, which through a metal gasket 2 is hermetically connected to the mounting flange 3. Inside the chamber is mounted a TE.P, for example, with a plane-parallel geometry of the electrodes, consisting of emitter-. 4, collector 5 and cesium 6 nodes and heaters of these nodes 7. The collector assembly TEC with the help of thrust 8, bellows assembly 9 and guide bush 10 can be moved from position "a" to position "b".

В положении "а" при раскрытом рабочем объеме ТЭП на коллекторную поверхность можно воздействовать ионной пушкой 11, неподвижно закрепленной на вакуумной камере и подвести к коллекторной поверхности' анализатор оже-спектрометра 12 за счет сильфонного узла 13, чтобы исследовать элементный состав коллекторной поверхности .In position "a" with the opened working volume of TEC, the collector surface can be affected by an ion gun 11 fixedly mounted on a vacuum chamber and the analyzer of the Auger spectrometer 12 is brought to the collector surface by means of a bellows unit 13 to investigate the elemental composition of the collector surface.

После выведения анализатора из' промежутка между эмиттерным и коллекторным узлами за счет сильфонного узла 13' коллекторный узел переводится в положение "б", в котором рабочий объем ТЭП с помощью уплотнения зуб-канавка герметизируется и /производится напуск паров цезия, в качестве источника положительных ионов необходимых для эффективной работы ТЭП.After removing the analyzer from the 'gap between the emitter and collector nodes due to the bellows assembly 13', the collector node is transferred to the "b" position, in which the working volume of the TEC will be sealed by means of a tooth-groove seal and / or cesium vapor will be released necessary for effective work of TEP.

Ионная пушка и подвижный анализатор Оже-спектрометра в совокупности с подвижным коллекторным узлом термоэмиссионного преобразователя дают возможность:The ion gun and the mobile analyzer of the Auger spectrometer together with the mobile collector unit of the thermal emission converter make it possible to:

исследовать природу пленочных соединений на коллекторной поверхности, образовавшихся в процессе обезгаживания ТЭП или при напуске соответствующей газовой компоненты, й~влияние этих соединений на выходные характеристики ТЭП;to investigate the nature of the film compounds on the collector surface, formed during the process of degassing TECs or when letting in the corresponding gas component, the effect of these compounds on the output characteristics of TECs;

регулировать толщину и состав пленочных соединений на коллекторе для получения стабильных значений выходных характеристик ТЭП и для управления ими;to regulate the thickness and composition of the film compounds on the collector to obtain stable values of the output characteristics of TEC to control them;

очищать коллекторную поверхность коллектора, от.пленочных соединений и корректно исследователь влияние материала коллектора на выходные характеристики ТЭП.clean the collector surface of the collector, from the film connections and correctly research the influence of the collector material on the output characteristics of TEC.

Claims

Claim

The device.for testing thermionic converters, containing a vacuum chamber with a mounting flange, inside which is mounted a thermionic converter with heaters of its individual units and with emitter and collector nodes, characterized in that, in order to allow regulation and analysis of the output characteristics of the thermionic converter, it is equipped with a mobile analyzer of an Auger spectrometer and an ion gun, and the collector assembly is equipped with a degree of freedom along its axis of symmetry and sylph This unit is hermetically connected at one end to the collector unit, and the other with the mounting flange. Moreover, in the open position of the working volume of the thermal emission transducer, the analyzer of the Auger spectrometer is located between the electrical and collector units, and the ion gun is oriented , on the collector node and rigidly fixed to the vacuum chamber.