В России улучшили основной элемент рентгеновских аппаратов

Способ повысить энергоэффективность и долговечность рентгеновских аппаратов и электронных микроскопов предложили ученые НИУ МИЭТ в составе научного коллектива. По их мнению, это можно сделать за счет изготовления источника потока электронов (катода) из нового материала, созданного коллективом. Результат представлен в Applied Surface Science.На сегодняшний день во всем мире широко распространены диагностические рентгеновские аппараты, компьютерные томографы, сканирующие и просвечивающие электронные микроскопы. В основе всех этих приборов лежат устройства, способные генерировать потоки электронов высокой интенсивности – эмиссионные катоды, рассказал один из авторов исследования, научный сотрудник Национального исследовательского университета «МИЭТ» (НИУ МИЭТ) Артем Куксин.В России предложили способ поддержания связи по принципу «хлебных крошек»По словам ученых, большинство современных катодов излучают электроны при нагревании. Известный всем пример – вольфрамовая нить в лампочке накаливания, которая начинает светиться при нагревании током до высоких температур. При этом элементы, разогревающиеся до температур в 2–3 тысячи градусов, начинают отдавать тепло в окружающую среду. Это уменьшает их энергоэффективность, а также снижает срок службы, пояснили эксперты.Чтобы преодолеть эти недостатки, ученые развивают направление полевых эмиссионных катодов, которые под напряжением могут генерировать потоки электронов, не нагреваясь.Коллектив ученых НИУ МИЭТ совместно с коллегами из других российских вузов разработал новый материал для «ненагреваемых» катодов на основе углеродных наноматериалов и оксида бария, которые показали в четыре раза более высокую эффективность, чем термоэмиссионные катоды на основе вольфрама.В России создан гибкий термоэлектрический генератор«

"Мы предложили технологию создания эмиссионных катодов на основе углеродных нанотрубок и графена, обработанных наночастицами оксида бария для улучшения эмиссионных свойств. Такие гибридные наноструктуры помогли увеличить силу тока полевой электронной эмиссии в 42 раза по сравнению с исходной пленкой графена и нанотрубок. Максимальный испущенный ток превысил 500 мкА, а его плотность достигла 2,0 А/см2", — рассказал научный руководитель исследования, заведующий научно-исследовательской лабораторией "Биомедицинские нанотехнологии" НИУ МИЭТ Александр Герасименко.

Коллектив авторов экспериментальной части исследования1 из 2

Установка для исследования эмиссии электронов из новых материалов катодов на основе углеродных наноматериалов и оксида бария2 из 2Коллектив авторов экспериментальной части исследования1 из 2Установка для исследования эмиссии электронов из новых материалов катодов на основе углеродных наноматериалов и оксида бария2 из 2Он отметил, что эмиссионные свойства разработанных гибридных наноструктур можно объяснить сильным электронным взаимодействием между атомами углерода и бария в гибридной наноструктуре.»По значениям максимальной плотности эмиссионного тока и порогового напряжения наши катоды превосходят существующие аналоги в виде коммерческих термоэмиссионных катодов на основе вольфрама, а также аналогичных катодов на основе углеродных наноматериалов. При этом стабильность потока электронов во времени остается на высоком уровне», — отметил Герасименко.В России открыли «минутный» способ синтеза фоточувствительных материаловВ будущем научный коллектив займется повышением характеристик разработанных катодов, а также апробацией сформированных катодов в рентгеновских трубках и электронных микроскопах. 

Вам также могут понравиться