MULTILAYER FILM MULTIJUNCTION THERMAL CONVERTERS

Multijunction thermal converters (200) are formed in an integral multifilm membrane form over a through opening in a nonmagnetic, dielectric substrate (202). Through the use of conventional photolithographic and etching techniques, very compact, rugged and precise integrated structures are formed to include either single linear elongate heater elements (206), bifilar or trifilar heater elements, and multijunction thermopiles (208, 210) at reasonable cost. Disposition of the heater element and hot junctions (234, 236) of the thermopiles over a through opening (226) in the substrate, with the cold junctions (238, 240) of the thermopiles disposed over the substrate thickness, enables the heating element to provide a substantially isothermal uniform heating of the thermocouple hot junctions to obtain high thermal efficiency and reduce Thompson and Peltier heating effects. Forming the essential elements into an integrated multifilm membrane also makes possible minimization of interconnections between the elements, and this results in minimized reactance. The resulting thermal converters are relatively inexpensive and rugged, have high sensitivity, superior ac-dc and RF-dc performance characteristics, and provide broader bandwidth performance than is possible with conventional devices. Des convertisseurs thermiques multijonctions (200) sont formés dans une structure intégrale de membrane multicouche sur un trou traversant d'un substrat non magnétique, diélectrique (202). En utilisant des techniques photolithographiques et d'attaque chimique, on obtient des structures intégrées très compactes, renforcées et précises pouvant comporter chacune des éléments chauffants (206) allongés, linéaires, simples, des éléments chauffants bifilaires ou trifilaires, et des thermopiles multijonctions (208, 210) à un coût raisonnable. La disposition de l'élément chauffant et des jonctions chaudes (234, 236) des thermopiles sur un trou traversant (226) du substrat, les jonctions froides (238, 240) des thermopiles étant placées sur l'épaisseur du substrat, perment à l'élément chauffant de chauffer de manière sensiblement uniforme et isothermique les jonctions chaudes des thermocouples afin d'obtenir une haute efficacité thermique et de réduire les effets chauffants Thompson et Peltier. La transformation des éléments essentiels en une membrane multicouche intégrée rend également possible la minimalisation d'interconnexions entre les éléments, ce qui entraîne une réactance minimalisée