Способ получения рентгеновского излучения Советский патент 1985 года по МПК H01J35/00 

фиг. 1 Изобретение относится к способам получения рентгеновского излучения, основанным на возникновении электронной эмиссии при нарушении контакта между телами. Известен способ получения рентгеновского излучения при нарушении адгезионного контакта, заключаюш,ийся в непрерывном обкатывании плоского тела роликом в атмосферных условиях 1. Недостатком этого способа является то, что рентгеновское излучение наблюдается только непосредственно в зоне контакта, т.е. невозможно получить стабильный и направленный поток излучения. Наиболее близким к изобретению является способ получения рентгеновского излучения, заключающийся в нарушении адгезионного контакта между двумя элементами при их относительном перемещении в вакууме 2. Недостатком известного способа, в котором в качестве контактирующих элементов использовались ролик и липкая полимерная пленка, является невозможность сколько-нибудь, заметного регулирования параметров получаемого излучения, стабилизации этих параметров. Цель изобретения - расширение возможностей регулирования параметров получаемого излучения. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения рентгеновского излучения, заключающемуся в нарушении контакта между двумя элементами при их относительном перемещении в вакууме, в качестве одного из элементов используют плоское диэлектрическое или изолированное металлическое тело, в качестве другого элемента - покрытый ворсистым материалом ролик, причем вращают ролик с линейной скоростью его трущейся поверхности 1 -10 м/с при давлении прижима к плоскому телу 0,5-2,0 г/см. На фиг. 1 показана схема устройства для осуществления способа получения рентгеновского излучения; на фиг. 2 - угловое распределение излучения в плоскости, перпендикулярной линии нарущения контакта ролик-плоское тело. Устройство для осуществления способа получения рентгеновского излучения содержит вращающийся ролик 1, поджатый к плоскому диэлектрическому или изолированному металлическому телу 2. Ролик 1 покрыт мягким ворсом 3. Вращение ролику 1 передается от электромотора (не показан). Все элементы помещены в вакуумную камеру 4. Способ осуществляют следующим образом. При вращении ролика I в результате трения скольжения ролика 1 по телу 2 возникает эмиссия электронов с энергиями от нескольких килоэлектронвольт до нескольких десятков килоэлектронвольт. При торможении электронов в материле плоского тела 2 возникает рентгеновское излучение. Плотность потока и энергия рентгеновского излучения определяются плотностью потока и энергией эмитируемых с поверхности ворса 3 электронов, а также коэффициентом выхода рентгеновского излучения материала тела 2, т. е. зависят от подбора контактирующих материалов в соответствии с порядковым номером и трибоэлектрическим рядом. При заданных материалах трущейся пары возможность регулирования параметров получаемого излучения связана с изменением скорости вращения и усилия прижима ролика 1 к телу 2. Изменение скорости вращения ролика осуществляется в диапазоне, в котором линейная скорость его трущейся поверхности может быть равна 1 -10 м/с. При скорости менее 1 м/с процесс электризации контактирующих поверхностей протекает недостаточно интенсивно, а при скорости более 10 м/с наблюдается быстрый износ материалов. Давление прижима ролика 1 к телу 2 варьируется в диапазоне 0,5-2,0 г/см. При давлениях менее 0,5 г/см имеет место недостаточно плотный контакт и, как следствие, плохая электризация поверхности контакта. При давлениях более 2,0 г/см увеличения электризации практически не происходит, но зато сильно увеличивается износ материала. В вакуумной камере 4 поддерживается давление от 10 до 10 мм рт. ст. Наиболее вероятная длина полученного рентгеновского излучения соответствует интервалу 0,1 - 1 А. Излучение регистрируется только из устья зоны трения. Максимум его интенсивности соответствует биссектрисе угла между плоскостью подложки и касательной к поверхности роллка 1, проходящей через крайнюю точку прижима ворса 3 к поверхности тела 2 (фиг. 2). Регистрацию рентгеновского излучения осуществляют с помощью рентгеновской пленки РТ-1. Об интенсивности полученного рентгеновского излучения судят по плотности почернения пленки. Полученные результаты свидетельствуют о возможности непрервного получения потока рентгеновского излучения и регулирования его параметров за счет изменения скорости вращения ролика и усилия прижима в указанных диапазонах. Предлагаемый способ позволяет осуществить непосредственное преобразование механической энергии в энергию рентгеновских фотонов при обеспечении возможности гибкого регулирования параметров получаемого излучения. Способ прост в осуществлении и может найти применение при исследованиях и обработке материала.

Фиг. 2

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, заключающийся в нарушении контакта между двумя элементами при их относительном перемещении в вакууме, отличающийся тем, что, с целью расширения возможностей регулирования параметров получаемого излучения, в качестве одного из элементов используют плоское диэлектрическое или изолированное металлическое тело, в качестве другого элемента - покрытый ворсистым материалом ролик, причем вращают ролик с линейной скоростью его трущейся поверхности 1 - 10 м/с при давлении прижима к плоскому телу 0,5-2,0 г/см.