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J-GLOBAL ID：201302293926461640   整理番号：13A1793618

狭ギャップマイクロ熱電子発電の基礎実験

Fundamental Experiment of Micro Thermionic Power Generator with Narrow Gap

著者 (3件)： 宮下英俊 (東北大学マイクロシステム融合研究開発センター) ,  陳帥 (東北大学大学院工学研究科機械システムデザイン工学専攻) ,  小野崇人 (東北大学大学院工学研究科機械システムデザイン工学専攻)
資料名： 電気学会論文誌 E  (IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines)
巻： 133  号： 9  ページ： 267-271 (J-STAGE)  発行年： 2013年 
JST資料番号： L3098A  ISSN： 1341-8939  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 熱電子発電の効率を抑制する要因の1つにエミッタ-コレクタ間のギャップに存在する電子による空間電荷効果がある。この効果を低減するため,ギャップサイズを狭くする研究が行われている。本研究は,ギャップ間隔を狭め,かつCs蒸気による仕事関数の減少を利用して,高効率のまま熱電子発電機の動作温度を下げる可能性を調べた。10μmのギャップを持つ熱電子発電素子の試作,評価を行った。動作原理を説明し,設計と試作について述べた。また,エミッタ温度を978°Cとした場合の発電実験を行い,発電素子のV-I特性を測定した。実験の結果,最大1.3mWの出力と0.01%の効率が得られ,中温領域(600~1000°C)において,これまでの報告より数段高い発電効率が達成された。

シソーラス用語： 小型化 ,  *熱電子発電 ,  エネルギー変換効率 ,  温度 ,  電流電圧特性 ,  セシウム ,  マイクロマシニング ,  仕事関数
準シソーラス用語： 電極間隔 ,  空間電荷効果 ,  動作温度 ,  発電効率

分類 (1件)： 熱電発電,熱電子発電  (NB03080V)

引用文献 (12件)：

• (1) N. S. Rasor : “Thermionic Energy Conversion Plasmas”, IEEE Trans. Plasma Sci., Vol. 19, pp. 1191-1208 (1991)
• (2) 西田勲夫・杉 功・坂田 亮・武田京三郎・松原覺衛・阿武宏明・梶川武信・米田征司・野田泰稔・後藤 孝・吉原一紘・篠原嘉一・木林靖忠・太田敏隆・N. B. Elsner・今泉久朗・福田克史・井上武海・大西徹夫:「熱電変換工学」, リアライ理工センター, ISBN:9784898080290 (2001)
• (3) 松原覚衛:「熱電変換について」, プラズマ・核融合学会誌, Vol. 87, No. 12, pp. 818-824 (2011)
• (4) 国立天文台:「太陽光集光実験装置の開発」(2009)
• (5) C. Zhang, K. Najafi, L. P. Bemal, and P. D. Washabaugh : “Micro Combustion-Thermionic Power Generation: Feasibility, Design and Initial Results”, TRANSDUCERS '03, The 12th International Conference on Solid State Sensors, Actuators and Microsystems, Boston (2003)

タイトルに関連する用語 (2件)： 熱電子発電 ,  基礎実験