Фундаментальные исследования в области плазменной энергетики открыли новую возможность достижения высокой эффективности термоэмиссионных преобразователей тепловой энергии в электрическую (ТЭП). Межэлектродная среда таких ТЭП содержит конденсат возбужденных состояний атомов цезия (КВС), состоящий из 1000 возбужденных атомов цезия, которые могут находиться в форме упорядоченного плазменного кристалла (ридберговского вещества). В лабораторных прототипах ТЭП с КВС цезия в режиме генерирования электрической энергии получено значение КПД ~25 % при температуре эмиттера ТЕ ~1600 К и температуре коллектора ТС ~700 К. Уникальное сочетание низкого значения ТЕ с высоким КПД термо- эмиссионной системы прямого преобразования тепловой энергии в электрическую открывает перспективу внедрения этих систем в наземную автономную малую ядерную энергетику. Основные результаты получены совместно с ГНЦ РФ ФЭИ (Обнинск).

Fundamental research in the field of plasma energetics provides a new opportunity to achieve high efficiency of thermionic converters (TIC). The interelectrode gap of such TICs contains the condensate of excited states (CES), consisting of up to 1000 excited Cs atoms in the form of a plasma crystal (Rydberg matter). In a laboratory TIC with Cs CES the efficiency of ~25 % was registered by emitter’s tem- perature ТЕ ~1600 К and collector’s temperature ТС ~700 К. A unique combination of low TE and high efficiency of the system provides a prospect to implement such systems in small nuclear energetics. The results were obtained with SSC RF – Institute for Physics and Power Engineering (Obninsk).