Материаловедение | |
Название | Разработка источников β-излучения на основе 63Ni c преобразователями β-излучения различного типа |
DOI | 10.17580/tsm.2016.07.09 |
Автор | Давыдов А. А., Марковин С. А., Попкова А. В., Фёдоров Е. Н. |
Информация об авторе | НИИ НПО «Луч», Подольск, Россия: А. А. Давыдов, ведущий инженер-программист |
Реферат | Весьма актуальным направлением развития микросистемной техники является создание радиационно-стимулированных источников питания с длительным периодом эксплуатации (50 лет и более). Определяющая роль в создании таких источников отводится разработке источников бета-излучения оптимальных размеров и их совмещению с полупровод никовыми преобразователями, изготовленными из кремния или широкозонных полупроводников. В статье обоснован выбор изотопа 63Ni в качестве источника бета-излучения. Представлены результаты экспериментов по получению источника бета-излучения на основе 63Ni для радиационно-стимулированных источников питания, способных обеспечить многолетнее электроснабжение микросистем, в том числе находящихся в недоступных местах. Определена оптимальная толщина источника излучения для бета-вольтаических элементов на основе 63Ni. Сформулированы требования к выбору метода создания источника бета-излучения 63Ni. Разработаны основы технологии создания бета-излучателя в виде фольги 63Ni из раствора хлорида никеля в соляной кислоте посредством получения порошка оксалата никеля, его термического разложения до порошка никеля, последующей плавки и прокатки до фольги 63Ni толщиной 3 мкм, которая по теоретическим расчетам является оптимальной для двухстороннего преобразования излучения источника. Приведены термограмма разложения порошка оксалата никеля и гистограмма распределения частиц порошка никеля по размерам. Определены режимы спекания, плавления, выдержки и охлаждения порошка никеля. Изучена микроструктура порошка никеля и установлено присутствие в нем конгломератов частиц размером 20–120 мкм, состоящих из отдельных частиц дисперсностью 1–5 мкм. Методами рентгенофазового и рентгенофлуоресцентного анализов определены состав фольги и ее структура (97,58 % Ni). Получена фольга никеля толщиной 3 мкм с однородной структурой поверхности. Работа выполнена по государственному заданию при финансовой поддержке в лице Минобрнауки России на 2015–2016 гг., соглашение № 14.625.21.0031 (Уникальный идентификатор прикладных научных исследований (проекта) RFMEFI62515X0031). |
Ключевые слова | Изотоп никеля, бета-излучение, период полураспада, порошок никеля, прокатка, фольга, бета-вольтаический эллемент |
Библиографический список | 1. Акульшин Ю. Д., Лурье М. С., Пятышев Е. Н., Глуховский А. В., Казакин А. Н. Бета-вольтаический МЭМС-преобразователь энергии // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. 2014. Вып. 5 (205). С. 35–42. |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |