JPH0477556B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0477556B2 JPH0477556B2 JP61183640A JP18364086A JPH0477556B2 JP H0477556 B2 JPH0477556 B2 JP H0477556B2 JP 61183640 A JP61183640 A JP 61183640A JP 18364086 A JP18364086 A JP 18364086A JP H0477556 B2 JPH0477556 B2 JP H0477556B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- collector
- emitter
- lab
- layer
- thermionic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Microwave Tubes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〓発明の利用分野〓
本発明は熱電子素子の材質に関する。
〓従来の技術〓
熱電子発電は高温に加熱された物体から放出さ
れる電子の持つエネルギーを電力として取り出す
発電技術である。
れる電子の持つエネルギーを電力として取り出す
発電技術である。
一般に熱電子発電装置は、熱源により高温
（1000〜1500℃程度）に加熱されて電子を放出す
る電極であるエミツタと、放出された電子を集め
る電極であるコレクタ（温度はエミツタ温度の約
１／２程度）と、エミツタとコレクタの間に金属セ
シウム蒸気の存在する電極間空間とから構成され
ている。
（1000〜1500℃程度）に加熱されて電子を放出す
る電極であるエミツタと、放出された電子を集め
る電極であるコレクタ（温度はエミツタ温度の約
１／２程度）と、エミツタとコレクタの間に金属セ
シウム蒸気の存在する電極間空間とから構成され
ている。
熱電子素子の構造は大別すると、エミツタとコ
レクタとが平行な板として設けられる平行平板形
と、前記エミツタとコレクタが同心円上に配置さ
れた同軸円筒形とがある。後者の代表的な例を図
に示す。この図に示す従来技術は以下の刊行物に
記載されている。
レクタとが平行な板として設けられる平行平板形
と、前記エミツタとコレクタが同心円上に配置さ
れた同軸円筒形とがある。後者の代表的な例を図
に示す。この図に示す従来技術は以下の刊行物に
記載されている。
刊行物 Inter soc、Energy Convers Eng
Conf、19th、1984. 題名 COMBUSTION CONVER THR
DESIGN EVOLUTION. 著者名 D.B.Goodale etal. この従来技術の素子を概説すると、先端が半球
状になつた同軸円筒形熱電子素子であり、その外
殻を形成するホツトシエル１は外側から順にシリ
コンカーバイド（SiC）２、グラフアイト(C)３お
よびタングステン（Ｗ）４の３層構造からなり、
最も内側のＷ層はエミツタとして機能する。エミ
ツタ４の内側には間隙５を介して半球状のNiコ
レクタ６が設けられている。コレクタ６は、コレ
クタシステム６′によりコレクタフランジ１５に
一体化している。コレクタ６内部には、コレクタ
６を冷却するための空気を送る送気管７が設けら
れ、先端部分で吹き出された空気８はコレクタ６
内面を冷却したのち後方に排気される。間〓５に
はセシウムガスが充填されるが、このセシウムガ
スを送り込むためのセシウムガス管９は、セシウ
ムリザーバ１０に連絡している。
Conf、19th、1984. 題名 COMBUSTION CONVER THR
DESIGN EVOLUTION. 著者名 D.B.Goodale etal. この従来技術の素子を概説すると、先端が半球
状になつた同軸円筒形熱電子素子であり、その外
殻を形成するホツトシエル１は外側から順にシリ
コンカーバイド（SiC）２、グラフアイト(C)３お
よびタングステン（Ｗ）４の３層構造からなり、
最も内側のＷ層はエミツタとして機能する。エミ
ツタ４の内側には間隙５を介して半球状のNiコ
レクタ６が設けられている。コレクタ６は、コレ
クタシステム６′によりコレクタフランジ１５に
一体化している。コレクタ６内部には、コレクタ
６を冷却するための空気を送る送気管７が設けら
れ、先端部分で吹き出された空気８はコレクタ６
内面を冷却したのち後方に排気される。間〓５に
はセシウムガスが充填されるが、このセシウムガ
スを送り込むためのセシウムガス管９は、セシウ
ムリザーバ１０に連絡している。
また、ホツトシエル１は、モリブデン（Mo）
からなるエミツタフランジ部１１に一体化されて
いる。この一体化部分において、エミツタ４はエ
ミツタフランジ部１１に電気的に接続している。
エミツタフランジ部１１はさらに後方のエミツタ
円筒部１２に接続し、エミツタ円筒部１２の後端
は取付フランジ１２′に一体的に連続している。
取付フランジ１２′にはさらにエミツタ側のリー
ド板１３が電気的に接続されているので、エミツ
タ４への電気はこのリード板１３を介して流れる
ことになる。
からなるエミツタフランジ部１１に一体化されて
いる。この一体化部分において、エミツタ４はエ
ミツタフランジ部１１に電気的に接続している。
エミツタフランジ部１１はさらに後方のエミツタ
円筒部１２に接続し、エミツタ円筒部１２の後端
は取付フランジ１２′に一体的に連続している。
取付フランジ１２′にはさらにエミツタ側のリー
ド板１３が電気的に接続されているので、エミツ
タ４への電気はこのリード板１３を介して流れる
ことになる。
次にコレクタ６は、コレクタステム６′及び送
気管７に電気的に接続している。送気管７はその
後端部においてコレクタ側のリード板１４に一体
化されている。したがつてコレクタ６からの電気
はこのリード板１４を介して流れることになる。
気管７に電気的に接続している。送気管７はその
後端部においてコレクタ側のリード板１４に一体
化されている。したがつてコレクタ６からの電気
はこのリード板１４を介して流れることになる。
なお、コレクタステム６′の軸方向における後
端には、コレクタフランジ部１５が接続されてい
る。このコレクタフランジ部１５は、空気８の流
れに向つて突出しコレクタフランジ１５、セラミ
ツクスペーサ１６の部分が空気８によつて冷却さ
れやすい構造となつている。コレクタフランジ１
５は前記エミツタフランジ１１の内側に対してセ
ラミツクスペーサ１６を介し接触している。セラ
ミツクスペーサ１６は両フランジ１１，１５の構
内に嵌合して接触しており、前記間〓５の大きさ
が調整される。コレクタフランジ部１５の後方に
は、コレクタ側ベローズ板とエミツタ側ベローズ
板とがセラミツク部材を挾んで、いわゆる３層構
造をなしている。すなわち、前記コレクタフラン
ジ１５の後方からは内側へＬ字状に曲がる断面を
有するコレクタ側弾性部（ベローズ）１７が延び
ている。一方、エミツタ円筒部１２の内側からも
Ｌ字状に曲がる断面を有するエミツタ側弾性部
（ベローズ１８）が延びている。これら二つの弾
性部１７，１８は中央のセラミツク部材１９及び
両端のセラミツク部材２０により３層構造をなし
ている。３層構造はエミツタ及びコレクタ電極の
電気的絶縁とコレクタ側部材とエミツタ側部材と
の熱膨張差が大きくなり過ぎたときに、熱膨張差
を吸収するためである。
端には、コレクタフランジ部１５が接続されてい
る。このコレクタフランジ部１５は、空気８の流
れに向つて突出しコレクタフランジ１５、セラミ
ツクスペーサ１６の部分が空気８によつて冷却さ
れやすい構造となつている。コレクタフランジ１
５は前記エミツタフランジ１１の内側に対してセ
ラミツクスペーサ１６を介し接触している。セラ
ミツクスペーサ１６は両フランジ１１，１５の構
内に嵌合して接触しており、前記間〓５の大きさ
が調整される。コレクタフランジ部１５の後方に
は、コレクタ側ベローズ板とエミツタ側ベローズ
板とがセラミツク部材を挾んで、いわゆる３層構
造をなしている。すなわち、前記コレクタフラン
ジ１５の後方からは内側へＬ字状に曲がる断面を
有するコレクタ側弾性部（ベローズ）１７が延び
ている。一方、エミツタ円筒部１２の内側からも
Ｌ字状に曲がる断面を有するエミツタ側弾性部
（ベローズ１８）が延びている。これら二つの弾
性部１７，１８は中央のセラミツク部材１９及び
両端のセラミツク部材２０により３層構造をなし
ている。３層構造はエミツタ及びコレクタ電極の
電気的絶縁とコレクタ側部材とエミツタ側部材と
の熱膨張差が大きくなり過ぎたときに、熱膨張差
を吸収するためである。
〓発明が解決しようとする問題点〓
そして、このような従来の熱電子素子において
エミツタとして機能するＷの層は、Ｃの層に化学
蒸着法により蒸着させて形成されるが、Ｗのエミ
ツタはエミツタとしての作動温度が高く、より低
い温度で作動するエミツタの素材が求められてい
る。LaB6（ランタンブライド）はそのような素材
の一候補である。しかしながら従来はLaB6の使
用は、焼結体としての利用しか考えられていなか
つたため緻密性に欠け、LaB6のエミツタは燃焼
炉内で用いられる熱電子素子には適さないもので
あつた。
エミツタとして機能するＷの層は、Ｃの層に化学
蒸着法により蒸着させて形成されるが、Ｗのエミ
ツタはエミツタとしての作動温度が高く、より低
い温度で作動するエミツタの素材が求められてい
る。LaB6（ランタンブライド）はそのような素材
の一候補である。しかしながら従来はLaB6の使
用は、焼結体としての利用しか考えられていなか
つたため緻密性に欠け、LaB6のエミツタは燃焼
炉内で用いられる熱電子素子には適さないもので
あつた。
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたもの
であり、燃焼炉内でも用いられ得るLaB6エミツ
タの熱電子素子を提供することを目的とする。
であり、燃焼炉内でも用いられ得るLaB6エミツ
タの熱電子素子を提供することを目的とする。
〓問題点を解決するための手段〓
本発明はLaB6の層を化学蒸着法によつてＣの
層に蒸着させて形成するものである。この化学蒸
着は LaCl3＋6BCl3→LaB6＋21HCl 21／２H2Carrier 温度1100〜1350℃ によつて生ずる。
層に蒸着させて形成するものである。この化学蒸
着は LaCl3＋6BCl3→LaB6＋21HCl 21／２H2Carrier 温度1100〜1350℃ によつて生ずる。
このLaB6の層は化学蒸着法によるため緻密性
にすぐれ、燃焼炉内でも用いることができる。
にすぐれ、燃焼炉内でも用いることができる。
〓実施例〓
従来例を示す図を例にして本発明を説明する
と、従来のＷ（タングステン）４の層がLaB6（ラ
ンタンボライド）の層に置き換えられるものとな
り、このLaB6は化学蒸着法によつてＣ（グラフア
イト）３の層に対して蒸着される。
と、従来のＷ（タングステン）４の層がLaB6（ラ
ンタンボライド）の層に置き換えられるものとな
り、このLaB6は化学蒸着法によつてＣ（グラフア
イト）３の層に対して蒸着される。
尚、熱電子素子の構造は同軸円筒形のみならず
平行平板形であつても本発明は実施できる。
平行平板形であつても本発明は実施できる。
〓発明の効果〓
本発明の熱電子素子によれば、緻密性にすぐれ
たLaB6の層から成るエミツタが得られ、燃焼炉
用の熱電子素子として低い温度でも作動する熱電
子素子を提供できる。
たLaB6の層から成るエミツタが得られ、燃焼炉
用の熱電子素子として低い温度でも作動する熱電
子素子を提供できる。
図は代表的な熱電子素子の一部切欠き斜視図で
ある。 １……ホツトシエル、２……シリコンカーバイ
ド（SiC）、３……グラフアイト(C)、４……タン
グステン（Ｗ）、５……間〓、６……コレクタ、
６′……コレクタステム、７……送気管、８……
空気、９……セシウムガス管、１０……セシウム
リザーバ、１１……エミツタフランジ、１２……
エミツタ円筒部、１３，１４……リード板、１５
……コレクタフランジ部、１６……セラミツクス
ペーサ、１７，１８……弾性部（ベローズ）、１
９，２０……セラミツク部材。
ある。 １……ホツトシエル、２……シリコンカーバイ
ド（SiC）、３……グラフアイト(C)、４……タン
グステン（Ｗ）、５……間〓、６……コレクタ、
６′……コレクタステム、７……送気管、８……
空気、９……セシウムガス管、１０……セシウム
リザーバ、１１……エミツタフランジ、１２……
エミツタ円筒部、１３，１４……リード板、１５
……コレクタフランジ部、１６……セラミツクス
ペーサ、１７，１８……弾性部（ベローズ）、１
９，２０……セラミツク部材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 外殻を形成するホツトシエル１と、コレクタ
６とを有する燃焼炉用熱電子素子であつて、ホツ
トシエル１は、外側から順にシリコンカーバイド
２、グラフアイト３及びランタンブライド
（LaB6）の３層構造から成り、該ランタンブライ
ド（LaB6）の層がグラフアイト３の層の内側に
蒸着されて、エミツタとして機能し、 コレクタ６は、ランタンブライド（LaB6）の
内側に空〓５を介して配設され、該空〓５にはセ
シウムガスが充填される 燃焼炉用熱電子素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61183640A JPS6339479A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 燃焼炉用熱電子素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61183640A JPS6339479A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 燃焼炉用熱電子素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6339479A JPS6339479A (ja) | 1988-02-19 |
| JPH0477556B2 true JPH0477556B2 (ja) | 1992-12-08 |
Family
ID=16139321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61183640A Granted JPS6339479A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 燃焼炉用熱電子素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6339479A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6174288U (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-20 |
-
1986
- 1986-08-05 JP JP61183640A patent/JPS6339479A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6339479A (ja) | 1988-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5578886A (en) | Collector for thermionic energy converter covered with carbon like material and having a low electronic work function | |
| CN102945778B (zh) | 一种空心阴极组件 | |
| US3543841A (en) | Heat exchanger for high voltage electronic devices | |
| US4506183A (en) | High thermal power density heat transfer apparatus providing electrical isolation at high temperature using heat pipes | |
| CN202917423U (zh) | 一种空心阴极组件 | |
| JP2022119333A (ja) | ヒータ一体型カソードチューブ及びホローカソード | |
| JPH0477556B2 (ja) | ||
| JP4147299B2 (ja) | 熱電子発電素子とアルカリ金属熱電変換素子とから構成される複合発電素子および複合発電システム | |
| US3300661A (en) | Thermionic energy converter | |
| US11626273B2 (en) | Thermionic energy converter with thermal concentrating hot shell | |
| US3139542A (en) | Energy converter | |
| CN111059008B (zh) | 一种新型热离子-热声组合热电转换系统 | |
| JPS62210872A (ja) | 熱電子素子のホツトシエルの構造 | |
| JPS62260568A (ja) | 両端保持型フイン付熱電子素子 | |
| USRE24879E (en) | Electron tube thermoelectric generator | |
| US3274404A (en) | Electron tubes and methods of operation thereof for energy conversion | |
| US12609262B2 (en) | Field emission X-ray source device | |
| JPH08237972A (ja) | 熱電子発電電極装置及びその製造方法 | |
| US3793542A (en) | Thermoionic converter | |
| JPS60149774A (ja) | 熱電子発電素子の陰極の製法 | |
| JPS62217881A (ja) | 先端部拡大型熱電子素子 | |
| IL43515A (en) | Gridded electron tube having improved control grid coolin | |
| JPH0329874Y2 (ja) | ||
| JP3597270B2 (ja) | 熱電子発電器 | |
| JPS62207184A (ja) | マルチ電極型熱電子素子 |