Юный техник 1958-11, страница 26

Рассмотрим случай, когда электрическая цепь состоит из двух различных полупроводников (рис. 1, справа), соединенных друг с другом через металлические пластинки, причем в одном полупроводнике могут находиться электроны с меньшей энергией, а во втором—с большей энергией. Под влиянием электрического тока, направленного от первого полупроводника ко второму, электроны начнут отрываться от своих атомов. Но так как во втором полупроводнике могут находиться электроны только с большим значением энергии, то электронам приходится, как говорится, набираться сил для преодоления так называемого потенциального барьера, отнимая недостающую для своего перехода энергию у атомов кристаллической решетки средней металлической пластинки, что приводит к уменьшению энергии кристаллической решетки, то есть к понижению температуры пластинки. Попав во второй полупроводник, электроны не остаются в нем, а переходят в следующую за ним металлическую пластинку, отдавая избыток своей энергии атомам кристаллической решетки металла, нагревая его.

Описанный процесс переноса тепловой энергии электронами происходит непрерывно, пока к полупроводникам приложено напряжение источника питания.

Современная техника, имеющая в своем распоряжении десятки разнообразных способов повышения температуры, до сих пор располагала только двумя способами понижения температуры: во-первых, посредством холодильных машин, в которых кипящие при низких температурах жидкости (аммиак, галоидные производные метана и этана—так называемые фреоны и т. п.) при кипении отнимают тепло у окружающей среды; во-вторых, применение различных охлаждающих сред (лед, твердая углекислота, жидкий азот и др.).

Однако в современной технике такие методы понижения температуры не всегда могут быть приемлемы. Приведем пример. В метеорологических ракетах, запускаемых на высоту в 300—400 км для измерения интенсивности инфракрасного излучения, используются фотосопротивления. Известно, что чувствительность этих приборов сильно зависит от температуры. Так, при понижении температуры фотосопротивления на 10^J его чувствительность возрастает в... 8—10 раз! Конечно, устанавливать на ракете компрессионный холодильный агрегат, весящий десятки килограммов, невозможно. Недопустимо и охлаждение фотосопротивления твердой углекислотой или жидким азотом, так как эти вещества интенсивно испаряются — их надо периодически пополнять. И тут совершенно незаменимым оказывается термоэлектрический метод охлаждения. Холодильник, работающий на полупроводниках, понижающий температуру фотосопротивления на 50—60°, весит всего 150 г.

В отличие от обычных методов охлаждения положительным качеством является и то, что в термоэлектрических приборах можно в широких пределах с любой точностью производить

24