Isotopic micro generators 1 volt; Les microgenerateurs radioisotopiques 1 volt (in French)
Various configurations for electrical isotopic generators in the milliwatt range are investigated; these generators are not of the classical thermoelectric type. The four following energy conversion method are examined : thermionic, thermo-photovoltaic, radio-voltaic, wired thermoelectric. The calculus has been conducted having in view not the best energy conversion efficiency, but the need to attain directly 1 volt output voltage. High temperature {sup 238}Pu sources (T above 1000 ) are isolated by multi layer thermal insulation material of the Moly/Alumina type. Optimised application is given for number 1 and 2 here above. Thermionic is interesting by its compactness and Wired-thermoelectric is cheap, simple and rugged. Both method do not allow to extend output voltage range far above 1 volt. TPV and RV, can be designed for multi volt application. Radio-voltaic is 1 per cent efficient but irradiation defects in the semiconductor induced by high energy radiations can strongly limit the lifetime of the generator. Isotope sources technology is the determining factor for these micro generators. (author) [French] Cette etude examine les types de generateurs electriques realisables a partir de sources isotopiques en dehors du procede thermoelectrique classique. Les quatre procedes suivants sont examines: thermoionique, thermophoto-voltaique, radiovoltaique, thermoelectrique a fils. Les calculs sont conduits sans souci exagere du rendement de conversion pour aboutir a une puissance electrique delivree de 0,2 a 1 mW sous une tension au moins egale a 1 volt. Le probleme des sources thermiques de {sup 238}Pu a haute temperature (T > 1000 C) est resolu avec une isolation a structure multi-couche moly-alumine. L'optimalisation est calculee en vue d'une utilisation dans les procedes 1 et 2. Le procede 1 est interessant par sa compacite et le procede 4 par sa simplicite, sa robustesse et son prix de revient; mais avec ces deux generateurs on ne peut obtenir plus d'un volt en charge. Les procedes 2 et 3 peuvent delivrer des tensions de plusieurs volts. Le radiovoltaique donne des rendements de 1 pour cent, mais la creation de defauts dans le reseau cristallin du semiconducteur avec les particules de grande energie peut limiter son utilisation. Les performances de ces differents modes de conversion sont conditionnees avant tout par les technologies des sources isotopiques. (auteur)
- Research Organization:
- Commissariat a l'Energie Atomique, Saclay (France). Centre d'Etudes Nucleaires
- NSA Number:
- NSA-23-050035
- OSTI ID:
- 4755165
- Report Number(s):
- CEA-R--3834
- Country of Publication:
- France
- Language:
- French
Similar Records
Etude d'un Détecteur à Rayonnement de Transition pour l'Expérience D0 au FNAL
Isotopic Thermionic Generator. GENERATEUR THERMOIONIQUE ISOTOPIQUE.
Related Subjects
N24410* --Engineering--Isotope Technology--Power Sources
NESDPS Office of Nuclear Energy Space and Defense Power Systems
NUCLEAR AUXILIARY POWER SYSTEMS/operating characteristics of 1-V output radioisotope-powered
OPERATION
PLUTONIUM 238
PROMETHIUM 149
RADIATION SOURCES
THERMIONIC CONVERTERS/ operating characteristics of 1-V output radioisotope-powered
THERMIONICS
THERMOELECTRIC CELLS
THERMOELECTRIC CONVERTERS/operating characteristics of 1-V output radioisotope-powered