Оптимизация параметров источников питания, возбуждаемых $\beta$-излучением

Представлены результаты экспериментальных исследований и расчетов эффективности преобразования энергии источников $\beta$-излучения Ni-63 в электрическую с помощью кремниевых $p$–$i$–$n$-диодов. Все вычисления выполнены с учетом распределения $\beta$-электронов по энергиям. Получено выражение для напряжения холостого хода преобразователя с учетом распределения электронов высоких энергий в области пространственного заряда $p$–$i$–$n$-диода. Показаны пути оптимизации параметров преобразователя за счет совершенствования технологии изготовления диодов, оптимизации толщины активного слоя излучателя и $i$-области полупроводникового преобразователя. Вычислено распределение потерь на преобразование источника и приемника излучения, а также потерь при входе электронов высоких энергий в полупроводник. Экспериментальные значения эффективности преобразования 0.4–0.7% хорошо согласуются с расчетными параметрами.