Ученые объяснили механизм генерации рентгеновского излучения
Исследование Университета штата Пенсильвания раскрыло процесс, стоящий за ускорением электронов при генерации рентгеновских лучей.
Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters, сообщает El.kz.
В экспериментах, где электроны ускорялись между двумя электродами через газ или вакуум, было обнаружено, что их энергия превышает ожидаемое значение, соответствующее приложенному напряжению, в два-три раза. До сих пор этот феномен оставался необъяснённым.
Ученые установили, что причиной этого явления является процесс энергетической обратной связи. При столкновении электронов с поверхностью электрода образуются рентгеновские фотоны, часть которых распространяется назад, выбивая новые электроны с дополнительной энергией. Этот цикл повторяется, увеличивая общую энергию электронов.
Моделирование показало, что форма и материал электродов играют ключевую роль. Наибольший эффект наблюдается при использовании плоских электродов с большой площадью взаимодействия, тогда как игольчатые электроды снижают энергию электронов благодаря уменьшению площади взаимодействия.
Эти результаты открывают новые возможности для создания компактных и более эффективных рентгеновских аппаратов, способных ускорить их работу и уменьшить размеры. Исследование может стать основой для дальнейших разработок в области производства высокоэнергетичных электронов из твёрдых материалов.
Читайте также:
