For a thermionic cooler to be effec

For a thermionic cooler to be effective and efficient, the
potential barrier between the cathode and anode, or the work
function of the cathode, must be low, so that electrons can
overcome the barrier and emit under an external potential
bias easily. This is particularly important at modest temperatures
when electrons have relatively low kinetic energy.
Manhan analyzed the work function requirement for cooling
and concluded that in order for cooling to occur at room temperature,
work function of the cathode materials must be less
than 0.4 eV.4 This kind of ultra low work function or potential
barrier can be achieved through band gap engineering in
the solid state version of thermionic coolers.5–12 Utilizing
layers of materials with different band gaps, Shakouri et al.
demonstrated a semiconductor heterostructure, with a potential
barrier between the cathode and anode only fractions of
an electron volt.7–9 But for the vacuum version of thermionic
coolers, which consist of a pair of cathode and anode separated
by a vacuum in between them, such small potential barrier
is more difficult to obtain, as there is no known cathode
material has a work function below 0.4 eV. To overcome this
obstacle, researchers in this area focus on alternative ways to
reduce the overall potential barrier or the effective work
function instead.13–23 Some propose a nano sized gap
between the electrodes or using layered materials to boost
the Schottky effect,13,14,16,22 others suggest various geometrical
and structure changes,17,19–21 as well as introduction of
a magnetic field,18 all for the purpose of enhancing hot electron
emission. The vacuum thermionic coolers offer some
important advantages.13–15,22 For example, the transport of
electrons from cathode to anode is ballistic rather than diffusive
as in the solid state thermionic coolers, hence eliminates
any resistive heating. And the vacuum in between the cathode
and anode also provides better insulation against heat
flow between the two. Theoretical analysis indicates not only
that significant cooling is achievable through vacuum thermionic
cooling but also that it should have higher efficiency
among the two. Efficiency as high as 60% of the efficiency
of a Carnot engine is possible with a vacuum thermionic
cooler.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สำหรับเย็น thermionic จะประสิทธิภาพ สูง การอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นระหว่างแคโทด และแอโนด หรือการทำงานฟังก์ชันของแคโทด ต้องต่ำ เพื่อให้อิเล็กตรอนสามารถเอาชนะอุปสรรค และส่งภายใต้ศักยภาพการภายนอกตั้งได้อย่างง่ายดาย ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิเจียมเนื้อเจียมตัวเมื่ออิเล็กตรอนมีพลังงานจลน์ที่ค่อนข้างต่ำManhan วิเคราะห์ความต้องการทำงานฟังก์ชันสำหรับระบายความร้อนและสรุปว่า ในเพื่อระบายความร้อนจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้องฟังก์ชันการทำงานของวัสดุแคโทดต้องน้อยกว่านี้ชนิดของฟังก์ชันงานต่ำเป็นพิเศษหรืออาจ eV.4 0.4อุปสรรคสามารถทำได้โดยใช้แถบช่องว่างวิศวกรรมรุ่นของแข็ง thermionic coolers.5–12 Utilizingชั้นของวัสดุที่มีช่องว่างวงอื่น Shakouri et alสาธิต heterostructure สารกึ่งตัวนำ มีศักยภาพการอุปสรรคระหว่างแคโทดและแอโนดเพียงบางส่วนของvolt.7–9 เป็นอิเล็กตรอนแต่ สำหรับเครื่องดูดฝุ่นรุ่น thermionicแยกแช่ ซึ่งประกอบด้วยคู่ของแคโทดและแอโนดโดยสุญญากาศระหว่างพวกเขา เช่นอุปสรรคอาจเล็กเป็นยากต่อการได้รับ มีแคโทดไม่รู้จักวัสดุที่มีฟังก์ชันการทำงานต่ำกว่า 0.4 eV จะเอาชนะนี้อุปสรรค นักวิจัยในพื้นที่นี้เน้นวิธีอื่นลดอุปสรรคมีศักยภาพโดยรวมหรือการทำงานมีประสิทธิภาพinstead.13–23 การทำงานบางอย่างเสนอช่องว่างขนาดนาโนระหว่างหุงตหรือการใช้วัสดุชั้นเพื่อเพิ่มผล Schottky, 13, 14, 16, 22 อื่น ๆ แนะนำต่าง ๆ geometricalและโครงสร้างเปลี่ยนแปลง 17, 19 – 21 และแนะนำสนามแม่เหล็ก 18 ทั้งหมดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพให้เครื่องทำอิเล็กตรอนมลพิษ ตู้แช่ thermionic สูญญากาศนำเสนอบางส่วนadvantages.13–15,22 สำคัญตัวอย่าง การขนส่งอิเล็กตรอนจากแคโทดกับแอโนดเป็น ballistic มากกว่า diffusiveในแช่ thermionic ของแข็ง เพราะกำจัดการทำความร้อนหน้า และสุญญากาศระหว่างแคโทดและแอโนดยังมีดีกว่าฉนวนกับความร้อนไหลระหว่างสอง วิเคราะห์ทฤษฎีบ่งชี้ว่า ไม่เพียงความร้อนที่สำคัญคือทำได้ผ่านสุญญากาศ thermionicความเย็นแต่ยังว่า มันควรมีประสิทธิภาพสูงระหว่างสอง ประสิทธิภาพสูงถึง 60% ของประสิทธิภาพCarnot เครื่องยนต์เป็นไปได้ ด้วยสุญญากาศ thermionicแช่เย็น

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

สำหรับเย็น thermionic ให้มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพ
อุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นระหว่างแคโทดและขั้วบวกหรือการทำงานของ
ฟังก์ชั่นของขั้วลบที่จะต้องอยู่ในระดับต่ำเพื่อให้อิเล็กตรอนสามารถ
เอาชนะอุปสรรคและปล่อยออกมาภายใต้ที่มีศักยภาพภายนอก
อคติได้อย่างง่ายดาย นี้เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุณหภูมิที่เจียมเนื้อเจียมตัว
เมื่ออิเล็กตรอนมีพลังงานจลน์ที่ค่อนข้างต่ำ.
Manhan วิเคราะห์ความต้องการฟังก์ชั่นการทำงานสำหรับระบายความร้อน
และได้ข้อสรุปว่าเพื่อให้การระบายความร้อนที่จะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้อง
ฟังก์ชั่นการทำงานของวัสดุแคโทดต้องน้อย
กว่า 0.4 eV.4 ชนิดของฟังก์ชั่นการทำงานที่ต่ำเป็นพิเศษที่มีศักยภาพหรือ
อุปสรรคสามารถทำได้ผ่านทางวิศวกรรมช่องว่างแถบใน
รุ่นของรัฐที่มั่นคงของ coolers.5-12 thermionic ใช้
ชั้นของวัสดุที่มีช่องว่างวงดนตรีที่แตกต่างกัน, Shakouri et al.
แสดงให้เห็นถึง heterostructure เซมิคอนดักเตอร์ที่มีศักยภาพ
กั้นระหว่างขั้วลบและขั้วบวกเศษส่วนเดียวของ
volt.7-9 อิเล็กตรอน แต่สำหรับรุ่นสูญญากาศของ thermionic
คูลเลอร์ซึ่งประกอบด้วยคู่ของขั้วลบและขั้วบวกแยก
โดยสูญญากาศในระหว่างพวกเขาอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นดังกล่าวมีขนาดเล็ก
เป็นเรื่องยากมากที่จะ ขอรับเป็นไม่มีแคโทดที่รู้จักกัน
วัสดุที่มีฟังก์ชั่นการทำงานดังต่อไปนี้ 0.4 eV อย่างนี้เพื่อเอาชนะ
อุปสรรคนักวิจัยในการมุ่งเน้นพื้นที่นี้ในวิธีการทางเลือกที่จะ
ช่วยลดอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นโดยรวมหรือการทำงานที่มีประสิทธิภาพ
การทำงาน instead.13-23 บางคนเสนอช่องว่างขนาดนาโน
ระหว่างขั้วไฟฟ้าหรือใช้วัสดุชั้นเพื่อเพิ่ม
ผลกระทบ Schottky, 13, 14,16,22 อื่น ๆ แนะนำทางเรขาคณิตต่าง ๆ
และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง 17,19-21 เช่นเดียวกับการเปิดตัวของ
สนามแม่เหล็ก, 18 ทั้งหมดเพื่อวัตถุประสงค์ในการเสริมสร้างอิเล็กตรอนร้อน
ปล่อยก๊าซเรือนกระจก คูลเลอร์สูญญากาศ thermionic มีบาง
advantages.13-15,22 สำคัญตัวอย่างเช่นการขนส่งของ
อิเล็กตรอนจากขั้วลบไปยังขั้วบวกเป็นขีปนาวุธมากกว่า diffusive
ในขณะที่คูลเลอร์ thermionic สถานะของแข็งจึงช่วยลด
ความร้อนใด ๆ ทาน และสูญญากาศในระหว่างแคโทด
และขั้วบวกนอกจากนี้ยังมีฉนวนกันความร้อนที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับความร้อน
ไหลระหว่างคนทั้งสอง การวิเคราะห์ทางทฤษฎีไม่เพียง แต่แสดงให้เห็น
ว่าการระบายความร้อนอย่างมีนัยสำคัญจะทำได้ผ่านสูญญากาศ thermionic
ระบายความร้อน แต่ยังว่ามันควรจะมีประสิทธิภาพที่สูงขึ้น
ระหว่างทั้งสอง ประสิทธิภาพสูงถึง 60% ของประสิทธิภาพ
ของเครื่องยนต์ Carnot เป็นไปได้ด้วยสูญญากาศ thermionic
เย็น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สําหรับเธอไม นเย็นให้มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพ ,
อุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นระหว่างแคโทดและแอโนด หรือ
ฟังก์ชันทั้งสองจะต้องต่ำ ดังนั้นอิเล็กตรอนสามารถฟันฝ่าอุปสรรค และกิ๊ก

ภายนอกภายใต้อคติที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างง่ายดาย นี้เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เจียมเนื้อเจียมตัวอุณหภูมิต่ำ
เมื่ออิเล็กตรอนมีพลังงานจลน์
manhan วิเคราะห์ความต้องการฟังก์ชันงานเย็น
และได้ข้อสรุปว่าเพื่อระบายความร้อนที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้อง
ฟังก์ชันงานของแคโทดวัสดุต้องน้อยกว่า
กว่า 0.4 eV อัลตร้า 4 ชนิดของฟังก์ชันการทำงานต่ำหรือศักยภาพ
อุปสรรคสามารถลุ้นรับผ่านช่องว่างแถบวิศวกรรม
Solid State รุ่นเธอไม นคูลเลอร์ 5 – 12 ใช้
ชั้นของวัสดุที่มีช่องว่างวงดนตรีที่แตกต่างกัน shakouri et al .
แสดงโครงสร้างของสารกึ่งตัวนำที่มีอุปสรรคศักยภาพ
ระหว่างแคโทดและขั้วบวกเพียงเศษส่วนของ
อิเล็กตรอนโวลต์ 7 – 9 แต่สำหรับเครื่องดูดฝุ่นรุ่นเธอไม น
เย็นซึ่งประกอบด้วยคู่ของแคโทดและขั้วบวกแยก
โดยสูญญากาศใน ระหว่างพวกเขาเช่นศักยภาพขนาดเล็กกั้น
ยากขอรับเนื่องจากไม่มีรู้จักแคโทดวัสดุมีงานฟังก์ชันข้างล่าง
0 EV เพื่อเอาชนะอุปสรรคนี้
, นักวิจัยในพื้นที่นี้ เน้นวิธีอื่น

ลดอุปสรรคศักยภาพโดยรวม หรือฟังก์ชันการทำงานที่มีประสิทธิภาพแทน
13 – 23 บางเสนอนาโนขนาดช่องว่างระหว่างขั้วไฟฟ้าหรือใช้

ชั้นวัสดุเพื่อเพิ่มผลท์ 13,14,16,22 ผู้อื่นแนะนำ
เรขาคณิตต่าง ๆ ,และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง 17,19 – 21 รวมทั้งแนะนำ
สนามแม่เหล็ก 18 ทั้งหมดเพื่อเพิ่มการปล่อยอิเล็กตรอน
ร้อน สูญญากาศเธอไม นเย็นเสนอข้อดีที่สำคัญบางอย่าง
13 – 15,22 ตัวอย่างเช่นการขนส่งอิเล็กตรอนจากขั้วลบไปขั้วบวก

เป็นขีปนาวุธมากกว่าการแพร่ในของแข็งเธอไม นเย็น จึงช่วยขจัด
ใดต้านทานความร้อนและดูดระหว่างขั้วแคโทดและขั้วบวกยังมีดีกว่า

ฉนวนป้องกันความร้อนการไหลระหว่างสอง การวิเคราะห์เชิงทฤษฎีพบว่าไม่เพียง แต่ที่สำคัญคือ ได้ผ่านความเย็น

เย็นสุญญากาศเธอไม นแต่มันน่าจะมีประสิทธิภาพสูง
ระหว่างสอง ประสิทธิภาพสูงเท่าที่ 60% ของประสิทธิภาพ
ของการ์โนต์เครื่องยนต์เป็นไปได้กับสูญญากาศเธอไม น
เท่ห์