Die thermionische Diode als Direktumwandler von Wärme in elektrische Energie

Abstract

Unter einem "Thermionischen Energiewandler" $^{+)}$ wollen wir eine Maschine verstehen, mit deren Hilfe Wärme in elektrische Energie umgesetzt wird. Sie unterscheidet sich von konventionellen derartigen Maschinen dadurch, daß diese Umsetzung direkt, d. h. also ohne eine Verwendung mechanischer Energie (z.B. Turbine) als Zwischenstufe, vor sich geht.Dies ist möglich, weil das Arbeitsmedium im Gegensatz zu dem konventioneller Maschinen nicht neutral ist (Wasserdampf), sondern aus einem Elektronengas besteht. Die Maschine besteht aus zwei metallischen Elektroden im Vakuum oder in einem Gas niederen Druckes (Diode). Wärme wird bei hoher Temperatur der einen Elektrode, dem sog. Emitter (oder Kathode) zugeführt, welche Elektronen aus ihrer Oberfläche emittiert. Diese Elektronen werden über einen Zwischenraum zu einer kälteren Elektrode, dem Kollektor (oder Anode) transportiert,an deren Oberfläche sie kondensieren; die hierbei entstehende Wärme wird bei der tieferen Temperatur abgeführt. Die Differenzzwischen zugeführter und abgeführter Wärme erscheint - von den Verlusten abgesehen - als elektrische Energie an den Anschlüssender Elektroden $^{++)}$