Моделирование импульсного радиационно-стимулированного источника электрического питания

Цель работы: моделирование импульсного режима работы радиационно-стимулированного источника электрического тока на основе изотопа $^{63}$Ni. Моделирование проводилось в системе LTspice IV согласно структурной схеме импульсного радиационно-стимулированного источника тока. Бетавольтаический элемент питания представлял собой батарею из 1000 кремниевых pin-структур с глубиной залегания p-n -перехода 1,2 мкм и кремниевых фотодиодов с глубиной залегания перехода 6,5 мкм, включенных последовательно и параллельно с общей площадью p-n -переходов около 1000 см$^2$. В конструкции импульсного радиационно-стимулированного источника тока в соответствии со схемой удалось достигнуть увеличения выходного напряжения до 1,3 В в постоянном режиме, выходного импульсного тока – до значения 200 мА, импульса напряжения – до значения 180 мВ, с длительностью импульса до 2 мс и частотой повторения порядка 800 Гц. Полученные результаты свидетельствуют об эффективности применения радиационно-стимулированного элемента электрического питания, работающего в импульсном режиме, когда имеется необходимость в источнике питания, работающем более 50 лет и дающем ток генерации до 200 мА в пике разрядки. Предполагаемыми областями применения полученного материала являются микроэлектромеханические системы, нуждающиеся в элементе питания, работающие длительное время в труднодоступных местах и климатических условиях.