Публикации автора

Рассмотрены возможности создания холодильников, работающих на объёмных эффектах Пельтье и Бриджмена. Показано, что при наличии термоэлектрика с линейной зависимостью термоЭДС от координат, возможно создание холодильного элемента на основе объёмного эффекта Пельтье. Для создания холодильного элемента на основе эффекта Бриджмена возможно использование известных анизотропных термоэлектриков.

Предложены модели продольного инверсионного и поперечного, работающего на эффекте Эттингсгаузена, холодильников предназначенных для работы в области криогенных температур. Рассчитаны и проанализированы максимальные перепады температур, которые можно получить с помощью этих холодильников при наличии сильных токов. Указаны области их возможного применения.

На основе двумерной температурной модели анизотропного термоэлектрического холодильника, работающего на основе поперечного эффекта Пельтье, создана теория, с помощью которой при наличии соответствующей компьютерной программы, можно оптимизировать максимальное снижение температуры. В работе приведена иллюстрация схемы этих расчетов.

Идея рассмотренного в данной статье термоэлектрического холодильника зиждется на использовании в качестве рабочего эффекта анизотропии термоЭДС. Эта идея не нова. Во второй половине прошлого столетия очень интенсивно и объемно исследовались возможности применения указанной анизотропии для конструирования генераторов термоЭДС. В настоящей работе приведена теория анизотропного термоэлектрического холодильника, боковые грани которого адиабатически изолированы от внешней среды. Такой холодильник мог бы быть использован для охлаждения микроэлектронных приборов, т. е. таких, которые выделяют мизерное количество тепла. Отличительной особенностью этого холодильника по сравнению со стандартным холодильником Пельтье является то, что он более прост в конструктивном и технологическом отношении. В работе рассчитано возможное снижение температуры, предложен вариант конструкции холодильника.

В статье исследуется влияние анизотропии теплопроводности на распределение температуры в твердом теле. Рассмотрены два случая. В первом — считается, что среда обладает естественной анизотропией теплопроводности. При этом методом малого параметра найдено распределение температуры и показано, что оно является двумерным. Двумерным является также и тепловой поток внутри образца. Эти результаты не совпадают с известными из литературы, в которой изначально полагается, что поперечный поток тепла в средней части образца отсутствует. Этот результат распространен также на гиротропную среду. На этом основании уточнено определение эффекта Риги-Ледюка, а также показано, что анизотропия теплопроводности приводит к возникновению поперечного перепада температур.

Рассмотрены новые модели криогенных гальванотермомагнитных холодильников, которые ранее не обсуждались, но которые приводят к глубокому охлаждению в области криогенных температур. Такие холодильники можно было бы использовать для охлаждения разного рода низкотемпературных микроэлектронных датчиков. В статье приведены расчетные зависимости температуры охлаждения от плотности электрического тока, из которых следует, что предложенные холодильники обладают потенциально высокой эффективностью использования. Поэтому их можно рекомендовать для практического использования. Сделан анализ полученных результатов, описан механизм охлаждения, даны практические рекомендации.

Предложена модель термоэлектрического холодильника, работающего на основе эффекта Пельтье, которая приводит к более глубокому охлаждению по сравнению с результатами, достигаемыми с помощью стандартных холодильных элементов. В этой модели по первому варианту ветви р- и n-типа проводимостей расположены в линию и соединены между собой медной перемычкой. Рассчитаны температуры стыков перемычки и ветвей. По второму варианту термоэлектрик р- и n-типа проводимости расположен между двумя медными блоками. Сделан расчет температур стыков. Оценено снижение температуры. В статье приведены также расчетные зависимости температуры охлаждения от плотности электрического тока для радиального холодильника, сделан анализ полученных результатов, даны практические рекомендации.

Предложена модель термоэлектрического холодильного устройства, работающего на основе эффекта Пельтье, которое может быть использовано для получения глубокого охлаждения разного рода микроэлектронных приборов. Выполнен расчет глубины охлаждения этого устройства. Показано, что предложенное устройство может быть значительно более эффективным по сравнению с используемыми в настоящее время термоэлектрическими холодильниками. В статье сделан анализ полученных результатов, даны практические рекомендации.