放射性同位素壓電發電機
放射性同位素壓電發電器(RPG)是一种放射性同位素核電池，它將放射性物質中存儲的能量轉換為運動，利用壓電材料的反覆變形來發電，這種方法產生了高阻抗源，與化學電池不同，該裝置可在非常寬的溫度範圍內工作。
描述[編輯]
壓電懸臂直接安裝在放射性同位素鎳63的底座上方，隨着鎳63薄膜毫居里級的衰變，它發射出的所有輻射均以β輻射的形式出現，該輻射由電子組成。當懸臂聚積發射的電子時，它會在同位素薄膜帶正電的同時產生負電荷。β粒子實質上把電荷從薄膜轉移到了懸臂上。相反的電荷使懸臂向同位素膜彎曲，就像懸臂接觸到同位素薄膜一樣，電荷也跳過了間隙。這就使電流回流到同位素上，從而平衡電荷並使懸臂復位。只要同位素還在衰變-這一過程就可持續數十年-微小的懸臂將繼續其上下運動。由於懸臂變形時會直接發電，因此，每次懸臂循環都會釋放一個電荷脈衝。
放射性同位素可在數周到數十年不等的時間內持續釋放能量，例如，鎳63的半衰期超過100年。因此，使用該同位素的電池可能至少在這段時間內會繼續提供有用的能量。研究人員已經證明，從120赫茲高頻到低頻(每3小時)的自動往復式致動器中，設備效率約為7％。
歷史[編輯]
2002年，康奈爾大學的研究人員發表了第一個設計並申請了專利[1][2]。
另請參閱[編輯]
參考文獻[編輯]
- ^ Bill Steele. 康奈尔大学研制的微型原子能电池可在无人值守的情况下为传感器或设备供电数十年. 康奈爾紀事報. 2002年10月16日 [2020-09-01]. （原始內容存檔於2018-02-20） （英語）.
- ^ Amit Lal, Hui Li, James P. Blanchard, Douglass L. Henderson. 放射性同位素触发直接充电与发电(US6479920B1). Google Patents. 2002-11-12.