Длительной изолированностью космических кораблей в полетах обусловлена разработка эффективных и надежных бортовых источников питания взамен громоздких, хрупких и дорогих солнечных батарей.
Одним из видов таких источников стали термоэлектронные преобразователи (ТЭР) - диоды, осуществляющие прямое преобразование тепловой энергии в электрическую, в которых электроны излучаются нагретым катодом и через насыщенный парами цезия зазор ~0,25 мм (в вакуумных ТЭП зазор должен быть равен 0,02 мм) поступают к более холодному, обладающему меньшей работой выхода аноду; часть энергии электронов сообщается аноду, а остаток преобразуется в электрическую энергию. Напряжение между такими электродами невелико (~1 В), но плотность тока может достигать 5 А/см:. Материал катода должен обладать коррозионной стойкостью в парах цезия и стабильностью механических свойств при рабочих температурах ТЭП (~2000°С), хорошей способностью к термоэлектронной эмиссии, высокой работой выхода. Одним из наиболее подходящих для этой цели материалов оказался вольфрам, несмотря на трудности механической обработки при получении из него прецизионных деталей сложной формы. Обычный катод ТЭП - тонкостенный цилиндр (толщина стенки 0,5-1 мм) с массивной крышкой, внутренняя часть которой является эмит-тирующей поверхностью. Эмиттеры для ТЭП изготовляют из литых и металлр-керамических вольфрамовых заготовок электроискровой и токарной обработкой; для устранения внутренних напряжений при обточке применяют промежуточные отжиги. Используются также бесшовные трубы из мсталлокерамического вольфрама с приваренными крышками. Наиболее перспективным методом изготовления эмиттеров для ТЭП считается осаждение вольфрама из газовой фазы с последующей механической и термической обработкой. Один из образцов такого эмиттера проработал ПО ч при 2200 °С с отбором мощности 4 Вт/см2.
Из молибдена и сплава ниобия с 1 % (по массе) циркония изготовляют коллекторные радиаторы (охлаждаемые излучением), большие изотопные ТЭП для двигателей и бортовой аппаратуры космических кораблей.
Проблема подвода тепла к эмиттеру для поддержания рабочей температуры, помимо применения концентраторов солнечной энергии, успешно решается с использованием ядерных ТВЭЛ.шаблоны для dleскачать фильмы