L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Способ создания многоступенчатой рекуперации энергии заряженных частиц и устройство для его реализации
| Название | Способ создания многоступенчатой рекуперации энергии заряженных частиц и устройство для его реализации |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Трифанов Иван Васильевич |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2700583 |
| Дата регистрации | 18 сентября 2019 |
| Правообладатель | Трифанов Иван Васильевич |
| Область применения (класс МПК) | H01J 25/00 (2006.01) |
| Медаль имени А.Нобеля |  |
Описание изобретения
Изобретение относится к средствам прямого преобразования (рекуперации) энергии заряженных частиц с многоступенчатой рекуперацией. Зона преобразования потока ионов в коническом преобразователе экспандера совмещена с областью торможения, рекуперации энергии заряженных частиц и емкостного накопления электростатического электричества в суперконденсаторе ионисторного типа. Предусмотрено преобразование энергии ионов с одновременной рекуперацией их энергии за счет сжатия, торможения и взаимодействия с нанопористым углеродным токопроводящим материалом стенки конического канала. Далее осуществляется ускорение нескомпенсированных ионов и направление их в канал супрессора при воздействии продольного ускоряющего электрического поля, где происходит отделение от них нейтральных и заряженных частиц противоположного знака при помощи сквозных каналов, выполненных в стенках корпуса супрессора. Поток ионов одинакового электрического заряда направляется в устройство круговой развертки и многоколлекторную систему торможения и рекуперации энергии, где на кольцевые многоколлекторные электроды с игольчатой поверхностью высаживают ионы и компенсируют их заряд за счет поступления электронов с наномодифицированных углеродных электродов. Технический результат способа заключается в повышении КПД рекуперации энергии, снижении габарито-массовых характеристик рекуператора энергии, возможности рекуперации энергии с одновременной нейтрализацией заряда ионов и накоплением электростатической энергии. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.
Для многоступенчатой рекуперации может быть использовано устройство фиг. 1.
Устройство содержит: 1 - ускоряющий электрод положительно заряженных ионов, 2 -диффузор, 3 - конический преобразователь потока ионов экспандера(представляет многослойный заряжающий электрод суперконденсатора), 4 - поток положительно заряженных ионов, 5 - ионисторный суперконденсатор с коническим многослойным заряжающим электродом (экспандера), 6 - кольцевой ускоряющий электрод, 7 - супрессор, 8 - сквозные отводящие каналы нейтральных и заряженных частиц противоположного знака из полости супрессора, 9 - кольцевые электроды, на которые подается потенциал (+), 10 – ускоряюще - тормозящий электрод потока ионов одинакового заряда, 11 - устройство круговой развертки потока ионов, 12 – полость многоколлекторной системы торможения и рекуперации энергии ионов, 13 - электроды- коллекторы (заряжающие многоколлекторные электроды первого бокового ионисторного суперконденсатора), 14 - первый кольцевой боковой ионисторный суперконденсатор, 15 - электроды-коллекторы (заряжающие многоколлекторные электроды второго бокового суперконденсатора), 16 - второй кольцевой боковой ионисторный суперконденсатор, 17 - заряжающий электрод с гребенчатой поверхностью торцевого ионисторного суперконденсатора, 18 - торцевой ионисторный суперконденсатор, 19 - изолированный управляющий электрод-отражатель, 20 – каналы с кольцевыми электродами для выхода нейтральных частиц, образующихся в процессе рекуперации энергии ионов, 21 - конический наконечник управляющего электрода- отражателя, 22 - электроды для контроля параметров объемного заряда ионов, 23 - змеевик для охлаждения корпуса ионисторного суперконденсатора, установленного совместно с экспандером, 24 - патрубок с каналами для подачи охлаждающей жидкости рекуператора энергии заряженных частиц, 25 - диэлектрический корпус ионисторных суперконденсаторов, 26 - многослойные отрицательно заряженные электроды ионисторных суперконденсаторов, 27 - сепораторы ионисторных суперконденсаторов, 28 - электролит суперконденсаторов, выполненный из высоко проводящего полимерного твердого материала, 29 - клеммы отрицательно заряженных электродов суперконденсаторов, 30 - клеммы положительно заряженных электродов суперконденсатора, 31 - игольчатая поверхность многоллекторных заряжающих электродов, 32 - гребенчатая поверхность многоллекторных заряжающих электрода торцевого суперконденсатора, 33 - изолятор электродов, 34 – слои наномодифицированных углеродных нанотрубок (УНТ) на поверхности электродов, 35 - батарея внешних ионисторных суперконденсаторов, применяемая для управления электрическими потенциалами на электродах суперконденсаторов, которые могут использоваться для накопления и передачи энергии для зарядки аккумуляторной батареи, 36 - аккумуляторная батарея, управляющие устройства 37.
Медаль Альфреда Нобеля