一种热电子发电装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种热电子发电装置，包括热源、控制电路和真空管，真空管内包括阴极、栅极、加速极和收集极。本发明专利技术的利用热源加热可以发射热电子的阴极，利用阴极、栅极和加速极组成的电子透镜将热电子从阴极表面加速抽出并聚焦，防止电子被栅极和加速极截获，经过加速的热电子被收集极收集，收集极作为电源输出的负极，阴极作为电源输出的正极。本发明专利技术的热电子发电装置直接将热能转化为电能，采用电子透镜消除了阴极发射表面空间电荷对热电子发射的抑制作用，提高了阴极发射电流，消除了栅极、加速极的损耗，有效地提高热电转化效率。

A thermal electronic power generation device and its working method

【技术实现步骤摘要】
一种热电子发电装置及其工作方法
本专利技术涉及
为发电装置，具体为一种热电子发电装置及其工作方法。
技术介绍
传统热力循环发电技术是通过将太阳能转化为机械能，再将机械能转化为电能来实现发电，其主要包括斯特林循环发电技术、朗肯循环发电技术和布雷顿循环发电技术三种发电方式。而热电子发电技术主要是通过热能激发出的电子作为能量传输介质来将热能转化为电能，热电子发电技术不仅具有良好的持续发电能力，并且其在发电过程中无机械运动，因此，热电子发电技术无需运动部件即可实现发电。在热电子发电技术中，其电子产生方式主要包括热诱导热电子发射技术和光子增强热电子发射技术两种。现有专利申请CN109962644A提供一种太阳能相变储热-热电子发电装置，该装置旨在解决现有热电子发电装置的发电效率很容易受到太阳辐射强度影响的问题。该热电子发电装置包括热电子发电组件以及与热电子发电组件相连的储热组件；其中，热电子发电组件能够将太阳能转化为电能并输出，储热组件包括壳体以及容纳在壳体中的相变储热元件，相变储热元件能够吸收太阳辐射，并且将太阳能转化为热能储存，当太阳辐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热电子发电装置，包括热源（3）、控制电路（2）和真空管（1），其特征在于，真空管（1）内包括阴极（11）、栅极（12）、加速极（13）和收集极（14）；控制电路（2）给所述阴极（11）、栅极（12）、加速极（13）提供所需工作电压；所述发电装置的工作方法如下：/n利用热源（3）加热可以发射热电子的阴极（11），使阴极（11）发射热电子，利用栅极（12）和加速极（13）组成的电子透镜将热电子从阴极（11）表面加速抽出，经电子透镜约束会聚的热电子流被收集极（14）收集，收集极（14）作为电源输出的负极，阴极（11）作为电源输出的正极。/n

【技术特征摘要】
1.一种热电子发电装置，包括热源（3）、控制电路（2）和真空管（1），其特征在于，真空管（1）内包括阴极（11）、栅极（12）、加速极（13）和收集极（14）；控制电路（2）给所述阴极（11）、栅极（12）、加速极（13）提供所需工作电压；所述发电装置的工作方法如下：
利用热源（3）加热可以发射热电子的阴极（11），使阴极（11）发射热电子，利用栅极（12）和加速极（13）组成的电子透镜将热电子从阴极（11）表面加速抽出，经电子透镜约束会聚的热电子流被收集极（14）收集，收集极（14）作为电源输出的负极，阴极（11）作为电源输出的正极。


2.根据权利要求1所述的一种热电子发电装置，其特征在于，所述阴极（11）为钨、碳化钍钨、钼、铈耐高温金属或合金材料；或为石墨、石墨烯、纳米碳管、金刚石碳类材料或附着在耐高温金属或合金材料表面的石墨、石墨烯、纳米碳管、金刚石薄膜碳类材料；或为表面附着了金属氧化物或金属硼化物材料，包括钡、铼、钇、镁、镧、铽、钍、铈、锶、铪的氧化物或硼化物的各种低逸出功材料中的一种或多种的耐高温金属或合金材料。


3.根据权利要求1所述的一种热电子发电装置，其特征在于，所述阴极（11）为表面附着包含金属氧化物、金属硼化物、钪酸盐含各种低逸出功材料中的一种或多种的耐高温金属或合金材料的扩散式阴极。


4.根据权利要求1所述的一种热电子发电装置，其特征在于，所述真空管（1）外壳的局部或全部为金属或合金、陶瓷、玻璃或蓝宝石材料组成，所述真空管（1）内真空度优于0.01帕斯卡。


5.根据权利要求1所述的一种热电子发电装置，其特征在于，所述真空管（1）外壳局部有散热片...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲雪飞，屠彦，杨兰兰，樊兆雯，张雄，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32