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【原子力電池】超小型なトリチウム原子力電池の2号機を作ってみました!

原子力
05 /02 2014
以前に作ったものよりさらに小型な原子力電池が作れないかと思い、

のんびりと2号機を作ってみました!


真ん中あたりのクシャクシャっとした部分が原子力電池です。本体の大きさは1センチ四方もないくらいです。人差し指の爪の面積くらいですね。

テスト中なのでまだケースとかは無いですが…

特徴としては太陽電池ではなく、フォトダイオードを使っているところにあります。

フォトダイオードは本来は放射線検出器などのセンサとして用いられるものであるため、太陽電池と比較して微弱な光に対する感度が高くあります。

そのため、以前よりもコンパクトな原子力電池を目指せるんじゃないかと思ったわけです。

結果としては以前よりもかなり小さく、それでいてほぼ同じ0.006Vの出力を得ることができました。

フォトダイオードは浜松ホトニクス製の大面積PINフォトダイオードを使用しました。大面積といってもセンサ部分は五ミリ角程度のものです。これを二つ用意してトリチウム管を挟み込みます。

フォトダイオードは可視光から赤外線にかけての波長を検出可能ですが、赤外線に近い赤い光ほど感度が良いようです。

そのためトリチウム管も赤い光を出すものを選択しました。

トリチウム管には放射線源であるβ崩壊核種のトリチウムのほか、光を出すための蛍光物質として硫化亜鉛が封入されています。

この硫化亜鉛にどのような物質を混ぜるかで出てくる波長が決まるので、それで色を変えたりできます。

たとえば銅を使うと緑色に光ります。以前に作った原子力電池で使用したものがそれです。

ただ、色んな色を出せるといっても光の出しやすさも物質によって異なるため、色によってはとても暗くなってしまいます。

今回はフォトダイオードの特性に合わせて赤く光るトリチウム管を用意しましたが、目で見ると緑色のトリチウム管よりもかなり暗めでした。

蛍光物質を変えた事で下がった光量と、フォトダイオードに適した波長がそれぞれどれくらい出力に影響するかは気になりましたが、結果的にはアモルファス太陽電池に緑色のトリチウム管を組み合わせた場合と同じ出力になりました。

今後も引き続いてセンサや蛍光物質の特性を考えながら色々いじくってみたいと思います。

とりあえずは2号機ができたよーという報告でした!(・ω・)フォトダイオード使った原子力電池は…多分世界初だったりするかもしれません…!
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コメント

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0.006V

0.006Vって何とかして昇圧したいな
超低圧で駆動するスイッチング素子無いかな?

ともにゃん

宇宙開発や原子力が大好きな魔法少女(文系成人男子)です。同人サークル「東方旅客鉄道」「隙間科学研究所」の中の人。絵描いたり同人誌書いたり。たまに女装コスプレイヤー。 人工衛星・宇宙探査機/原子炉・原子力電池/核兵器・軍事(現代兵器)/ゴスロリ女装/自作PC/まどマギ/東方/無線/バイク/鉄道/創作など。日本原子力学会員

88年生まれ
三重県出身 東京都在住

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