В России улучшили основной элемент рентгеновских аппаратов

Эти устройства играют важную роль в медицине, науке и промышленности, обеспечивая точные и надежные исследования.

Ученые НИУ МИЭТ предложили новый способ повысить энергоэффективность и долговечность рентгеновских аппаратов и электронных микроскопов. Они предлагают использовать новый материал для изготовления источника потока электронов (катода), который был создан их коллективом. Этот материал может значительно улучшить работу техники и снизить энергопотребление.

Исследование ученых НИУ МИЭТ, опубликованное в журнале Applied Surface Science, открывает новые перспективы в области развития технологий рентгеновской и электронной микроскопии. Результаты их работы могут стать основой для создания более совершенных и эффективных устройств для научных и медицинских исследований.

Эмиссионные катоды, способные генерировать потоки электронов высокой интенсивности, являются основой многих современных приборов. Об этом рассказал научный сотрудник Национального исследовательского университета "МИЭТ" (НИУ МИЭТ) Артем Куксин. Он подчеркнул, что эти устройства играют ключевую роль в различных технологиях и научных исследованиях.

Большинство современных катодов излучают электроны при нагревании, что является широко распространенным явлением. Например, вольфрамовая нить в лампочке накаливания начинает светиться при нагревании током до высоких температур. Однако, это приводит к значительным потерям энергии и сокращению срока службы элементов. Именно поэтому ученые активно работают над разработкой более эффективных методов генерации электронных потоков.

По мнению экспертов, необходимо стремиться к созданию катодов, которые могли бы генерировать электроны без значительного нагрева. Такие инновационные разработки позволят повысить энергоэффективность устройств и увеличить их срок службы, что важно для различных областей применения, от медицины до космических исследований.

Для преодоления указанных недостатков в области эмиссионных катодов исследователи активно работают над развитием полевых эмиссионных катодов, способных генерировать потоки электронов под напряжением без нагревания. Это открывает новые перспективы в области электроники и энергетики.

Недавно коллектив ученых НИУ МИЭТ и их партнеры из других российских университетов представили инновационный материал для "ненагреваемых" катодов, основанный на углеродных наноматериалах и оксиде бария. Эти материалы демонстрируют в четыре раза более высокую эффективность по сравнению с традиционными катодами на основе вольфрама.

Особое внимание ученые уделяют эмиссионным свойствам новых гибридных наноструктур. Они отмечают, что сильное электронное взаимодействие между атомами углерода и бария в этих наноструктурах играет ключевую роль в повышении их эффективности. Это открывает новые возможности для создания более эффективных источников электронов в различных технических приложениях.

Научный коллектив под руководством Герасименко достиг значительных результатов в разработке катодов с высокой плотностью эмиссионного тока и низким пороговым напряжением. Эти катоды превосходят как коммерческие термоэмиссионные катоды на основе вольфрама, так и аналогичные катоды из углеродных наноматериалов. Особенно стоит отметить стабильность потока электронов, которая остается на высоком уровне.

Исследователи планируют дальнейшее улучшение характеристик катодов, а также проверку их эффективности в рентгеновских трубках и электронных микроскопах. Это открывает новые перспективы для применения разработанных катодов в различных областях науки и техники, где требуется высокая эффективность и стабильность работы электронных устройств.

Герасименко подчеркнул, что новые катоды могут стать ключевым элементом в современных технологиях, требующих высокой точности и надежности. Это открывает возможности для создания более совершенных систем электронной техники и устройств, способных удовлетворить потребности современного общества в передовых технологиях.

Источник и фото - ria.ru