CZ2009424A3 - Rentgenový záric a/nebo urychlovac elektricky nabitých cástic - Google Patents

Rentgenový záric a/nebo urychlovac elektricky nabitých cástic Download PDF

Info

Publication number
CZ2009424A3
CZ2009424A3 CZ20090424A CZ2009424A CZ2009424A3 CZ 2009424 A3 CZ2009424 A3 CZ 2009424A3 CZ 20090424 A CZ20090424 A CZ 20090424A CZ 2009424 A CZ2009424 A CZ 2009424A CZ 2009424 A3 CZ2009424 A3 CZ 2009424A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
electrically charged
accelerator
electrodes
charged particles
ray emitter
Prior art date
Application number
CZ20090424A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ305429B6 (cs
Inventor
Pokorný@Pavel
Lukáš@David
Mikeš@Petr
Original Assignee
Technická univerzita v Liberci
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technická univerzita v Liberci filed Critical Technická univerzita v Liberci
Priority to CZ2009-424A priority Critical patent/CZ305429B6/cs
Publication of CZ2009424A3 publication Critical patent/CZ2009424A3/cs
Publication of CZ305429B6 publication Critical patent/CZ305429B6/cs

Links

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

Vynález se týká rentgenového zárice a/nebo urychlovace (1) elektricky nabitých cástic, který obsahuje dvojici elektrod (2, 31), mezi nimiž je vytvoreno elektrické pole o vysoké intenzite. Alespon jedna z elektrod (2, 31) obsahuje nanoelementy s alespon jedním rozmerem menším než jeden mikrometr. Elektroda (2, 31) obsahující nanoelementy je usporádána v prostoru s atmosférou vzduchu, plynu nebo smesi plynu. V dalším provedení elektroda (2, 31) obsahující nanoelementy je usporádána vuci k druhé z elektrod (2, 31) ve smeru intenzity elektrického pole vytvoreného mezi nimi. Ve výhodném provedení elektrody (2, 31) jsou usporádány v prostoru s atmosférou vzduchu, plynu nebo smesi plynu nebo elektrody (2, 31) jsou usporádány v prostoru, v nemž je vytvoreno vakuum, a který je propojen se zdrojem elektricky nabitých cástic.

Description

Rentgenový zářič a/nebo urychlovač elektricky nabitých částic
Oblast techniky
Vynález se týká rentgenového zářiče a/nebo urychlovače elektricky nabitých částic, který obsahuje dvojici elektrod, mezi nimiž je vytvořeno elektrické pole o vysoké intenzitě.
Dosavadní stav techniky
Rentgenové záření je ionizační elektromagnetické záření o vysoké energii (10 až 103 keV), vysoké frekvenci (3x1016 až 3x1020 Hz) a velmi nízké vlnové délce (10 8 až 10 12 m), které se v současné době průmyslově využívá zejména pro neinvazivni či nedestruktivní sledování vnitřní struktury předmětů z různých materiálů, včetně lidského či zvířecího těla.
Pro vytvoření tzv. „měkkého“ rentgenového záření vhodného pro medicínské aplikace se používá tzv. „rentgenka“, což je elektronka, v jejímž vnitřním prostoru, v němž je vytvořeno vakuum, jsou proti sobě umístěny katoda a anoda, mezi kterými vzniká elektrické pole o vysoké intenzitě. Katoda je během provozu žhavena samostatným žhavícím obvodem, v důsledku čehož se z ní termoemisí uvolňují elektrony, které jsou silovým působením elektrického pole urychlovány a přitahovány k anodě. V důsledku vysoké intenzity elektrického pole získávají tyto elektrony velmi vysokou kinetickou energii, takže při nárazu na anodu vyráží z jejích atomů další elektrony. Při nahrazování těchto vyražených elektronů pak dochází k emitování fotonů rentgenového záření. Zbývající kinetická energie elektronů narážejících na anodu se mění na tepelnou energii, což vyžaduje intenzivní chlazení anody chladicím médiem, nebo její rotací.
Nevýhodou rentgenek je jejich složitá, nákladná a současně křehká konstrukce, a také vysoké pořizovací i provozní náklady zařízení, v nichž se používají.
......f’siesocz“
Při vytváření tzv. „tvrdého“ rentgenového záření (tj. rentgenového zářeni s vlnovou délkou pod 10'10 m), které se uplatňuje zejména v technické defektoskopii, se pro urychlení elektronů využívají různé typy urychlovačů elektricky nabitých částic, nejčastěji tzv. „betatrony“. Urychlené elektrony pak slouží k emitaci fotonů rentgenového zářeni podobným způsobem jako je tomu u rentgenky.
Nevýhodou stávajících urychlovačů elektricky nabitých částic jsou však jejich vysoké pořizovací i provozní náklady, stejně jako jejich velké rozměry a vysoká hmotnost, která mj. omezuje či dokonce vylučuje možnosti jejich využití ve stávajících budovách.
Cílem vynálezu je navrhnout rentgenový zářič a/nebo urychlovač elektricky nabitých částic, který by odstranil nevýhody stavu techniky.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu je dosaženo rentgenovým zářičem a/nebo urychlovačem elektricky nabitých částic, který obsahuje dvojici elektrod, mezi nimiž je vytvořeno elektrické pole o vysoké intenzitě, jehož podstata spočívá v tom, že alespoň jedna z elektrod obsahuje nanoelementy s alespoň jedním rozměrem menším než jeden mikrometr. Tyto nanoelementy přitom umožňují vytváření elektrických polí o intenzitách v rádu až GV/m, a to i v případě, že jsou vytvořeny z elektricky nevodivého materiálu. Ještě vyšších intenzit v řádech až TV/m se dosáhne, pokud jsou použité nanoelementy elektricky vodivé, kovové nebo alespoň pokovené.
Z technologického hlediska je výhodné, pokud jsou nanoelementy tvořeny nanovlákny, neboť jejich výroba v průmyslovém měřítku je v současné době nejjednodušší, nejlevnéjší a nejméně zatěžující životní prostředí. Nanovlákna během ní navíc vytváří relativně soudržnou vrstvu, což značně usnadňuje manipulaci s nimi, případně jejich dávkování, atd.
Kromě nanovláken však lze jako nanoelementy využít uhlíkové nanotrubice, jejichž největší výhoda spočívá v jejich elektrické vodivosti.
......PS3*630CZ”
S dobrými výsledky lze použit také nanočástice elektricky vodivých i nevodivých materiálů.
Různé typy nanoelementů lze přitom s výhodou vzájemně kombinovat pro dosažení vhodných lokálních hodnot intenzity elektrického pole, přičemž z tohoto hlediska se jako nejefektivnější jeví nanovlákna s „naroubovanými nanotrubicemi a/nebo nanočásticemi uloženými na jejich povrchu.
Rentgenový zářič a/nebo urychlovač elektricky nabitých částic podle vynálezu nevyžaduje díky své funkci vytvoření vakua mezi elektrodami, takže obě jeho elektrody jsou ve variantě podle nároku 8 situovány v prostředí o normálním tlaku, teplotě a vlhkosti.
Pro regulaci výkonu rentgenového zářiče a/nebo urychlovače elektricky nabitých částic na požadované hodnoty ve velkém rozsahu je však výhodné, pokud jsou jeho elektrody situovány v prostoru s nastavitelným tlakem a/nebo teplotou a/nebo vlhkostí a/nebo složením atmosféry. Nejvyššího výkonu se dosáhne, pokud jsou elektrody situovány do prostoru s tlakem nižším než atmosférickým, případně ve vakuu.
Dalším způsobem regulace výkonu rentgenového zářiče a/nebo urychlovače elektricky nabitých částic podle vynálezu je uspořádání jeho elektrod vzájemně přestavitelně ve směru k sobě a od sebe, neboť intenzita elektrického pole roste s klesající vzdáleností elektrod a naopak.
Při spojení rentgenového zářiče a/nebo urychlovače elektricky nabitých částic se samostatným zdrojem elektricky nabitých částic je možné, aby byly obě jeho elektrody situovány v prostoru, v němž je vytvořeno vakuum, a elektricky nabité částice byly do tohoto prostoru injektovány ze samostatného zdroje. V tomto případě je emitace fotonů rentgenového záření způsobena výhradně dopadem urychlených iontů a/nebo jiných elektricky nabitých částic na nanoelementy elektrody.
Přehled obrázků na výkrese
Na přiloženém výkrese je schematicky znázorněn rentgenový zářič a/nebo urychlovač elektricky nabitých částic podle vynálezu, přičemž obr. 1 *řS3S30CZ značí teoretický příklad provedení tohoto rentgenového zářiče a/nebo urychlovače elektricky nabitých částic s protielektrodou tvořenou jedním nanovláknem, obr. 2 reálný příklad provedení rentgenového zářiče a/nebo urychlovače elektricky nabitých částic s protielektrodou tvořenou vrstvou nanovláken uloženou na nosné desce, obr. 3 reálný příklad provedení rentgenového zářiče a/nebo urychlovače elektricky nabitých částic, jehož elektrody nejsou uspořádány rovnoběžně, a obr. 4 řez zařízením pro sterilizaci plynů využívající dvojici rentgenových zářičů a/nebo urychlovačů elektricky nabitých částic podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je znázorněn rentgenový zářič a/nebo urychlovač 1 elektricky nabitých částic podle vynálezu, který obsahuje plošnou elektrodu 2 a proti ní, ve vzdálenosti c, uspořádanou protielektrodu 3 tvořenou jedním nanovláknem o průměru 2r. Protielektroda 3 je po celé délce rovnoběžná s plošnou elektrodou 2. Plošná elektroda 2 je propojena s jedním pólem zdroje 4 vysokého stejnosměrného napětí U a protielektroda 3 je propojena s opačným pólem tohoto zdroje 4. Díky tomu se mezi plošnou elektrodou 2 a protielektrodou 3 indukuje elektrické pole, jehož intenzita E dosahuje maximální hodnoty na části povrchu protielektrody 3, která je nejblíže k plošné elektrodě 2. Její hodnotu lze vyjádřit např. vztahem:
-I (1).
kde p = r/c .
Hodnotu intenzity E je tedy možné měnit změnou vzdálenosti c mezi plošnou elektrodou 2 a protielektrodou 3, změnou napětí U přiváděného na plošnou elektrodu 2 a na protielektrodou 3, a změnou podílu průměru 2r protielektrody 3 vůči její vzdálenosti c od plošné elektrody 2.
Pro malé hodnoty p, tedy pro r « c, je pak možné tento vztah zapsat jako
......řssiaocz’’ £—= — =--= Z, (2).
U P ínp
Zlomek c!U na levé straně vztahu (2) má význam obrácené hodnoty intenzity elektrického pole Ed v ideálním deskovém kondenzátoru při napětí U a vzdálenosti dvou stejných desek tohoto kondenzátoru c. Proto pravá strana vztahu (1) bez zlomku U!c a pravá strana vtahu (2) představují zesilovací faktor Zf. Tato veličina je nazvána zesilovacím faktorem Zf proto, že intenzita E elektrického pole vytvořeného mezi plošnou elektrodou 2 a protielektrodou 3 tvořenou jedním nanovláknem má na části povrchu protielektrody 3, která je nejblíže plošné elektrodě 2, hodnotu intenzity Ed, kterou by mělo, pň stejném napětí U a vzdálenosti c dvou stejných desek, elektrické pole deskového kondenzátoru, vynásobenou zesilovacím faktorem Zfl tj. E = Ed*Z f. Například pro napětí U=20x103V a vzdálenost c mezi plošnou elektrodou 2 a protielektrodou 3 c=2x10'1m a velikost poloměru nanovlákna r=2x10'9m, je možno teoreticky dosáhnout lokální hodnoty intenzity E=0,5TV/m.
Vlivem tohoto zesílení, které je způsobeno zejména malým poloměrem r nanovlákna tvořícího protielektrodu 3, dosahuje intenzita E elektrického pole v bezprostřední blízkosti protielektrody 3 mimořádně vysokých lokálních hodnot, pň kterých dochází k silné ionizaci okolního vzduchu. Vznikající ionty a/nebo jiné elektricky nabité částice, např. elektrony, jsou přitom působením elektrického pole urychlovány směrem k protielektrodě 3, a i na velmi krátkých drahách (obvykle 10 až 100 nm) získávají velmi vysokou kinetickou energii. Pň svém pohybu přitom koliduji s částicemi okolního vzduchu a/nebo s atomy protielektrody 3, přičemž při těchto kolizích dochází k přeměnám kinetické energie urychlených iontů a/nebo jiných elektricky nabitých částic na jiné formy energie, což je doprovázeno také emitací fotonů rentgenového záření.
Vzhledem ktomu, že získání jediného samostatného nanovlákna je technicky poměrně složité, ne-li nemožné, využívá se v praktických aplikacích rentgenového zářiče a/nebo urychlovače 1 elektricky nabitých částic protielektroda 31, která obsahuje vrstvu 310 nanovláken uloženou na nosné desce 311 z elektricky vodivého materiálu. Nosná deska 311 přitom zajišťuje
......PS3Í30CZ“ umístění vrstvy 310 nanovláken v požadované vzdálenosti c od plošné elektrody 2, a současně vodivé propojení vrstvy 310 nanovláken se zdrojem vysokého napětí 4,
Jak je zřejmé z výše uvedeného, pro správnou funkci rentgenového zářiče a/nebo urychlovače 1. elektrický nabitých částic je nutné, na rozdíl např. od „rentgenek“ známých ze stavu techniky, aby se v blízkosti protielektrody 3 nacházel vzduch, případně jiný vhodný plyn či směs plynů schopná ionizace. Pro praktický provoz s požadavkem regulace parametrů emitovaného rentgenového záření je přitom výhodné, pokud lze řídit nebo nastavit alespoň některé parametry vzduchu (plynu nebo směsi plynů) v blízkosti protielektrody 31, zejména jeho tlak a/nebo teplotu a/nebo vlhkost a/nebo aktuální chemické složení, neboť tyto parametry přímo ovlivňují parametry elektrického pole, a tedy i parametry emitovaného rentgenového záření.
V příkladech provedení znázorněných na obr. 1 a obr. 2 jsou použita polymerní, elektricky nevodivá nanovlákna připravená elektrostatickým zvlákňováním, avšak v dalších příkladech provedení jsou namísto nich použita elektricky nevodivá nanovlákna připravená jiným způsobem, případně i z jiného materiálu. Díky polarizaci elektricky nevodivého materiálu nanovláken se tato nanovlákna chovají v elektrickém poli podobným způsobem, jako kdyby se jednalo o elektricky vodivá nanovlákna, takže na části jejich povrchu přivrácené k plošné elektrodě 2 dochází k požadované koncentraci elektrického pole a k dosažení požadovaných hodnot intenzity E elektrického pole způsobujících ionizaci vzduchu (plynu, nebo směsi plynů) v blízkosti protielektrody 31.
Výhody použití polymerních nanovláken jsou dány zejména jejich dobrou dostupností, neboť elektrostatické zvlákňováni polymerních roztoků, prováděné např. s využitím zvlákňovací elektrody dle WO 2005024101 či dle WO2008028428, aj., je nejdostupnějším a nejlevnějším způsobem masové přípravy nanoelementů s alespoň jedním rozměrem menším než 1 mikrometr, jejich využití je pro rentgenový zářič a/nebo urychlovač 1. elektricky nabitých částic klíčové, jak vyplývá zvýše uvedených vztahů (1) a (2). Při elektrostatickém zvlákňováni se navíc vytváří relativné soudržná a rovnoměrná vrstva polymerních nanovláken, což usnadňuje manipulaci s nanovlákny, jejich
PS3630CZ rozložení na nosné desce 311, atd. Další výhodou polymernich nanovláken je i to, že při elektrostatickém zvlákňování dochází k jejich sterilizaci, neboť se při něm emituje malé množství rentgenového záření, jehož energie je dostatečná pro eliminaci mikrobů a jiných choroboplodných zárodků, takže rentgenový zářič a/nebo urychlovač 1. elektricky nabitých částic podle vynálezu lze bez dalšího použit i pro aplikace, které vyžaduji použití sterilního materiálu.
Vyšších hodnot intenzity E elektrického pole mezi plošnou elektrodou 2 a protielektrodou 31 se však dosáhne, a to i bez nutnosti zvyšování napětí U zdroje 4 stejnosměrného napětí, při použití elektricky vodivých nanoelementů kovových, nebo alespoň pokovených nanovláken, případně uhlíkových nanotrubic.
Vzhledem ktomu, že vztahy (1) a (2), a výše uvedené principy platí obecně pro libovolné objekty, na které je přivedeno vysoké napětí, je zřejmé, že pro dosažení hodnot intenzity E elektrického pole, které zaručují ionizaci vzduchu (plynu, směsí plynů) v blízkosti protielektrody 31, lze namísto nanovláken, případně nanotrubic, použít se stejnými nebo podobnými výsledky také jiné nanoelementy s alespoň jedním rozměrem menším než 1 mikrometr, například nanočástice, a to jak elektricky vodivé, tak i elektricky nevodivé, případně jejich směs.
Jak prokázaly dosud provedené experimenty, různé druhy nanoelementů lze s výhodou kombinovat pro dosažení vhodných lokálních hodnot intenzity E elektrického pole, přičemž s dobrými výsledky jsou použitelná nanovlákna na jejichž površích jsou uloženy nanočástice, případně tzv. „naroubovány“ uhlíkové nanotrubice, které slouží jako koncentrátory intenzity E elektrického pole.
V dalším výhodném, neznázorněném přikladu provedení obsahuje nanoelementy, jejichž alespoň jeden rozměr je menší než 1 mikrometr, protielektroda 31 a současně i plošná elektroda 2. Malé rozměry nanoelementů přitom v kombinaci s malou vzájemnou vzdáleností c mezi plošnou elektrodou 2 a protielektrodou 31 umožňuji vznik elektrického pole s dostatečně vysokou intenzitou E, i při použití výrazně nižšího napětí U. To značně snižuje nároky na použitý zdroj 4 stejnosměrného napětí, a tedy i na jednu z nákladově nejvýznamnějších části celého zařízení.
PS3630CZ
Jak již bylo uvedeno výše, důležitou podmínku pro vytváření iontů a/nebo jiných elektricky nabitých částic a následnou emitaci rentgenového záření, je přítomnost vzduchu (plynu, nebo směsi plynů) v blízkosti protielektrody 31. Pro některé aplikace je však výhodnější, pokud je mezi plošnou elektrodou 2 a protielektrodou 31 vytvořeno vakuum, a ionty a/nebo jiné elektricky nabité částice jsou do prostoru mezi elektrodami přiváděny z neznázorněného, samostatného zdroje. Tyto ionty a/nebo jiné elektricky nabité částice jsou přitom elektrickým polem mezi plošnou elektrodou 2 a protielektrodou 31 urychlovány směrem k protielektrodě 31, přičemž k emitaci rentgenového záření dochází výhradně v souvislosti s jejich dopadem na protielektrodu 31. Toto provedeni je schematicky znázorněno na obr. 3, přičemž jeho jednotlivé prvky jsou shodné s provedením znázorněným na obr. 2. Rozdílem je, že protielektroda 31 je s výhodou vychýlena z polohy rovnoběžné vůči plošné elektrodě 2, čímž je dosaženo vhodného směrování emitovaného rentgenového záření. Jak je znázorněno šipkou A, ionty a/nebo jiné elektricky nabité částice dopadají na protielektrodu 31 pod nenulovým úhlem a, přičemž fotony rentgenového záření emitované materiálem protielektrody 31 se pohybují od protielektrody 31 v požadovaném směru pod nenulovým úhlem a' stejné velikosti (šipka B). Vychýleni protielektrody 31 však není pro funkci zařízení nezbytné, a protielektroda 31 je v dalších neznázorněných příkladech provedení rovnoběžná s plošnou elektrodou 2. V jiných neznázorněných příkladech provedení je naopak vychýlení protielektrody 31 z polohy rovnoběžné s plošnou elektrodou 2 využito pro směrování emitovaného rentgenového záření, i pokud je mezi elektrodami 2 a 31 vzduch či jiný plyn, nebo směs plynů.
Vhodným kompromisem mezi použitím vakua a naopak vzduchu (plynu, nebo směsi plynů) je umístění protielektrody 31 do prostředí se vzduchem (plynem, směsí plynů) s tlakem nižším než je atmosférický tlak. Tím se sníží počet kolizí urychlovaných iontů a/nebo jiných elektricky nabitých částic s atomy vzduchu (plynu, nebo směsi plynů), a naopak zvýší počet jejich kolizí s nanoelementy protielektrody 31. V důsledku toho se zvýší také množství a intenzita emitovaného rentgenového záření.
PS3&30CZ
U všech výše popisovaných příkladů provedení je výhodné, nikoliv však nezbytné, pokud jsou plošná elektroda 2 a protielektroda 31 uspořádány vzájemně přestavitelně ve směru k sobě a od sebe, neboť, jak vyplývá ze vztahů (1) a (2), prostřednictvím změny jejich vzájemné vzdálenosti c lze významně regulovat velikost zesilovacího faktoru Zfl a zprostředkovaně tedy i intenzitu E elektrického pole.
Podstata vynálezu se neomezuje pouze na popsané a znázorněné příklady provedeni, ale i na principielně stejná řešení lišící se tvarovým řešením jednotlivých elektrod 2 a 31. Ty mají v dalších neznázorněných příkladech provedení např. tvar soustředných koulí, souosých válců, či jiných geometrických těles, mezi jejichž stěnami je vytvořena mezera konstantní velikosti.
Vedle vytváření tzv. „měkkého“ a „tvrdého“ rentgenového záření určeného pro medicínské, nebo technické aplikace, je rentgenový zářič a/nebo urychlovač elektricky nabitých částic podle vynálezu využitelný i v dalších aplikacích, např. pro sterilizaci plynů. Na obr. 4 je znázorněno zařízení 5 určené ke sterilizaci plynů, v jehož pouzdru 6 jsou umístěny dvě rovnoběžné, uzemněné elektrody 7, které jsou, např, díky perforaci průchozí pro sterilizovaný plyn. Mezi elektrodami 7 je rovnoběžně umístěna protielektroda 8, průchozí pro sterilizovaný plyn, která je propojená se zdrojem 4 vysokého napětí. Protielektroda 8 je tvořena nosnou deskou 81, která je na obou svých plochách opatřena vrstvou 82 nanoelementů s alespoň jedním rozměrem menším než 1 mikrometr, takže s každou z uzemněných elektrod 7 vytváří rentgenový zářič a/nebo urychlovač 1 elektricky nabitých částic podle vynálezu. Emitované rentgenové záření přitom eliminuje mikroorganismy či jiné choroboplodné zárodky nacházející se ve sterilizovaném plynu. Sterilizovaný plyn prochází znázorněným provedením zařízení 5 pro sterilizaci plynů v osovém směru naznačeném šipkami C, takže podstupuje dvě rovnocenné fáze sterilizace. Avšak při dostatečné energii emitovaného rentgenového záření (cca od 10eV) postačuje k dobré sterilizaci plynu pouze jedna fáze sterilizace, takže při příslušné konstrukční úpravě pouzdra 6 a použití neprodyšných elektrod 7, prochází sterilizovaný plyn zařízením 5 pro sterilizaci v kolmém ’řssSsocz·' směru naznačeném šipkami D. Protielektroda 8 přitom může být vytvořena jako prostupná pro filtrovaný plyn či nikoliv.
V dalším neznázorněném přikladu provedení obsahuje zařízení pro sterilizaci plynů 5 pouze jednu dvojici elektrod 7 a 8 tvořících rentgenový zářič 5 a/nebo urychlovač 1 elektricky nabitých částic podle vynálezu.
Průmyslová využitelnost
Rentgenový zářič a/nebo urychlovač elektricky nabitých částic podle vynálezu je schopen zcela nahradit stávající „rentgenky“ a urychlovače elektricky nabitých částic v medicíně, defektoskopii i v bezpečnostních zařízeních využívajících rentgenového záření. Kromě toho je možné využít tento rentgenový zářič a/nebo urychlovač elektricky nabitých částic pro sterilizaci vzduchu nebo plynů. Samostatnou kapitolou je pak jeho laboratorní užiti pro zkoumání kolizních událostí při nárazu urychleného iontu a/nebo jiné elektricky nabité částice do terče tvořeného elektrodou obsahující nanoelementy s alespoň jedním rozměrem menším než 1 mikrometr, což dovoluje výzkum jaderné fůze lehkých jader i bez speciálních, finančně i provozně náročných, zařízeni.

Claims (14)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Rentgenový zářič a/nebo urychlovač (1) elektricky nabitých částic obsahující dvojici elektrod (2, 31), mezi nimiž je vytvořeno elektrické pole o vysoké intenzitě, přičemž jedna z elektrod (2, 31) obsahuje nanoelementy s alespoň jedním rozměrem menším než jeden mikrometr, vyznačující se tím, že alespoň elektroda (2, 31) obsahující nanoelementy je uspořádána v prostoru s atmosférou vzduchu, plynu nebo směsi plynů.
  2. 2. Rentgenový zářič a/nebo urychlovač (1) elektricky nabitých částic obsahující dvojici elektrod (2, 31), mezi nimiž je vytvořeno elektrické pole o vysoké intenzitě, přičemž jedna z elektrod (2, 31) obsahuje nanoelementy s alespoň jedním rozměrem menším než jeden mikrometr, vyznačující se tím, že elektroda (2, 31) obsahující nanoelementy je uspořádána vůči k druhé z elektrod (2, 31) ve směru intenzity elektrického pole vytvořeného mezi nimi.
  3. 3. Rentgenový zářič a/nebo urychlovač (1) elektricky nabitých částic podle nároku 2, vyznačující se tím, že elektrody (2, 31) jsou uspořádány v prostoru s atmosférou vzduchu, plynu nebo směsi plynů.
  4. 4. Rentgenový zářič a/nebo urychlovač (1) elektricky nabitých částic podle nároku 2, vyznačující se tím, že elektrody (2, 31) jsou uspořádány v prostoru, v němž je vytvořeno vakuum, a který je propojen se zdrojem elektricky nabitých částic.
  5. 5. Rentgenový zářič a/nebo urychlovač (1) elektricky nabitých částic podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že druhá z elektrod obsahuje nanoelementy s alespoň jedním rozměrem menším než jeden mikrometr.
  6. 6. Rentgenový zářič a/nebo urychlovač (1) elektricky nabitých částic podle nároku 1 nebo 3, vyznačující se tím, že atmosféra vzduchu, plynu nebo směsi plynů má normální tlak teplotu a vlhkost.
    π r e * « β *? η
    PS3830C2_1
    30.8.2010
    PV 2009-424
    1.7.2009
  7. 7. Rentgenový zářič a/nebo urychlovač (1) elektricky nabitých částic podle nároku 1 nebo 3, vyznačující se tím, že atmosféra vzduchu, plynu nebo směsi plynů má tlak nižší než atmosférický tlak.
  8. 8. Rentgenový zářič a/nebo urychlovač (1) elektricky nabitých částic podle nároku 1 nebo 3, vyznačující se tím, že atmosféra vzduchu, plynu nebo směsi plynů má nastavitelný tlak a/nebo teplotu a/nebo vlhkost a/nebo složení.
  9. 9. Rentgenový zářič a/nebo urychlovač (1) elektricky nabitých částic podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že nanoelementy jsou elektricky nevodivé.
  10. 10. Rentgenový zářič a/nebo urychlovač (1) elektricky nabitých částic podle libovolného z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že nanoelementy jsou kovové nebo pokovené.
  11. 11. Rentgenový zářič a/nebo urychlovač (1) elektricky nabitých částic podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že nanoelementy jsou nanovlákna.
  12. 12. Rentgenový zářič a/nebo urychlovač (1) elektricky nabitých částic podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že nanoelementy jsou nanotrubice.
  13. 13. Rentgenový zářič a/nebo urychlovač (1) elektricky nabitých částic podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že nanoelementy jsou nanočástice.
  14. 14. Rentgenový zářič a/nebo urychlovač (1) elektricky nabitých částic podle libovolného z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že elektrody (2, 31) jsou uspořádány vzájemné přestavitelně ve směru k sobě a od sebe.
CZ2009-424A 2009-07-01 2009-07-01 Rentgenový zářič a/nebo urychlovač elektricky nabitých částic CZ305429B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2009-424A CZ305429B6 (cs) 2009-07-01 2009-07-01 Rentgenový zářič a/nebo urychlovač elektricky nabitých částic

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2009-424A CZ305429B6 (cs) 2009-07-01 2009-07-01 Rentgenový zářič a/nebo urychlovač elektricky nabitých částic

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2009424A3 true CZ2009424A3 (cs) 2011-01-12
CZ305429B6 CZ305429B6 (cs) 2015-09-16

Family

ID=43426215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2009-424A CZ305429B6 (cs) 2009-07-01 2009-07-01 Rentgenový zářič a/nebo urychlovač elektricky nabitých částic

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ305429B6 (cs)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4405768A1 (de) * 1994-02-23 1995-08-24 Till Keesmann Feldemissionskathodeneinrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US6553096B1 (en) * 2000-10-06 2003-04-22 The University Of North Carolina Chapel Hill X-ray generating mechanism using electron field emission cathode
US7085351B2 (en) * 2000-10-06 2006-08-01 University Of North Carolina At Chapel Hill Method and apparatus for controlling electron beam current
US6980627B2 (en) * 2000-10-06 2005-12-27 Xintek, Inc. Devices and methods for producing multiple x-ray beams from multiple locations
EP1801842A1 (en) * 2005-12-23 2007-06-27 Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Device for generating X-rays and use of such a device
KR100892366B1 (ko) * 2006-12-26 2009-04-10 한국과학기술원 탄소나노튜브 전계방출 에미터 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
CZ305429B6 (cs) 2015-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Calderón-Colón et al. A carbon nanotube field emission cathode with high current density and long-term stability
JP4878311B2 (ja) マルチx線発生装置
Heo et al. A vacuum-sealed miniature X-ray tube based on carbon nanotube field emitters
JP2007265981A5 (cs)
US20170004949A1 (en) Electron Emitting Construct Configured with Ion Bombardment Resistant
JP2010186694A (ja) X線源、x線発生方法およびx線源製造方法。
KR20170006810A (ko) 디지털 엑스레이 소스
KR102047436B1 (ko) 엑스레이 소스유닛 및 이를 구비하는 엑스레이장치
Deore et al. Design, development and characterization of tetrode type electron gun system for generation of low energy electrons
CZ2009424A3 (cs) Rentgenový záric a/nebo urychlovac elektricky nabitých cástic
US9453278B2 (en) Deposition device and deposition method
JP2007254762A (ja) ナノ粒子製造方法
CN111328176B (zh) 悬浮栅阴极结构、电子枪、电子加速器及辐照装置
Pokorný et al. Electrospinning jets as X-ray sources at atmospheric conditions
Chen et al. Study on a high beam transparency gridded X-ray electron gun based on carbon nanotube cold cathode
JP5312555B2 (ja) マルチx線発生装置
KR101121639B1 (ko) 전자 방출 장치의 음극부 구조
RU2640355C2 (ru) Способ изготовления катода на основе массива автоэмиссионных эмиттеров
JP2002022899A (ja) 電子線照射装置
CN109041402A (zh) 一种产生多电荷态离子束的方法和用于该方法的装置
JP2002318300A (ja) 電子線発生装置
RU2716825C1 (ru) Устройство и способ формирования пучков многозарядных ионов
JP2014154250A (ja) イオンの生成方法
CN112086330A (zh) 高能量离子源
Korenev The pulsed electron accelerator for applications

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20160701