ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Цель реализованного проекта заключалась в достижении научных и практических результатов мирового уровня в области разработки приборов, основанных на новых физических принципах: многокатодных рентгеновских источников для перспективных рентгеновских 3D-сканеров с электронным сканированием излучающей точки на основе высокоэффективных автоэмиссионных нанографитовых катодов. Также выполненная НИР способствовал подготовке и закреплению в сфере науки и образования научных и научно-педагогических кадров и формированию эффективных и жизнеспособных научных коллективов с широким представительством молодых специалистов. Отличительной чертой выполненной работы является использование разработанного авторами проекта уникального материала на основе углерода (нанокристаллического графита – НКГ), обладающего рекордно высокими характеристиками электронной автоэмиссии: технологии селективного осаждения этого материала позволили создать автокатоды, плотности токов электронной автоэмиссии которых превосходят значения, характерные для термоэмиттеров в современных томографах. Эти результаты позволили перейти к разработке и исследованию многокатодных рентгеновских источников, которые могут быть прототипом генераторов рентгеновского излучения для томографов следующего поколения, в том числе досмотровых комплексов для постов таможенного контроля и служб безопасности с возможностью оперативного формирования трехмерных томографических рентгеновских изображений.
В результате выполненного проекта были получены следующие основные результаты: - исследованы и описаны физические механизмы, определяющие стабильность эмиссии электронов из НКГ автоэмиттера в импульсно-периодическом режиме при наличии ускоряющего напряжения на аноде до 140 кВ; - оптимизирован лабораторный метод синтеза НКГ пленки для обеспечения стабильности автоэмиссии электронов в импульсно-периодическом режиме при наличии ускоряющего напряжения на аноде до 140 кВ. - метод тренировки НКГ автоэмиттера для повышения стабильности его работы при ускоряющем напряжении на аноде до 140 кВ. - разработана базовая конструкция многокатодного рентгеновского источника с функцией сканирования излучающей точки на основе электронных автоэмиттеров из нанокристаллического графита. - результаты испытаний макетного образца многокатодного рентгеновского источника с функцией сканирования излучающей точки на основе электронных автоэмиттеров из нанокристаллического графита.
ФЦП: Федеральная целевая программа, Научные и научно-педагогические кадры инновационной России |
# | Сроки | Название |
1 | 1 декабря 2010 г.-15 декабря 2010 г. | этап 2010 |
Результаты этапа: Выбраны предпочтительные методов синтеза НКГ пленки для применения в многокатодном рентгеновском источнике с функцией сканирования излучающей точки. Модернизирован экспериментальный высоковольтный стенд для исследования эмиссионных свойств автоэмиттеров в импульсно-периодическом режиме с различной скважностью и длительностью импульсов при ускоряющем напряжении на аноде до 80 кВ и системой регистрации рентгеновского излучения. Исследовано влияние длительности импульса на предельный ток и стабильность эмиссионных характеристик автоэмиттеров на основе нанокристаллических графитовых структур (НКГ автоэмиттеров) в импульсно-периодическом режиме при наличии ускоряющего напряжения на аноде до 40 кВ. Исследовано влияние морфологии НКГ автоэмиттера на предельный ток и стабильность эмиссионных характеристик в импульсно-периодическом режиме при наличии ускоряющего напряжения на аноде до 40 кВ. Исследованы теоретические модели зарождения и роста нанокристаллических графитовых структур. | ||
2 | 1 января 2011 г.-15 ноября 2011 г. | этап 2011 года |
Результаты этапа: Исследованы поперечные размеры и углы расходимости рентгеновского луча и возможности оптимизации конструкции катодно-сеточного узла для обеспечения минимального размера электронного луча на аноде. Исследовано влияние режимов осаждения и морфологии НКГ автоэмиттера на стабильность эмиссионных характеристик катодно-сеточного узла в импульсно-периодическом режиме при наличии ускоряющего напряжения на аноде до 80 кВ. Модернизирован экспериментальный высоковольтный стенд для исследования эмиссионных свойств автоэмиттеров в режиме сканирования излучающей точки путем электронного управления работой автоэмиттеров многокатодной сборки. Разработана методика исследования на экспериментальном стенде эмиссионных характеристик многокатодной сборки из 40 НКГ автоэмиттеров в режиме сканирования излучающей точки. Проведено теоретическое моделирование конструкций электростатической фокусировки пучка электронов, эмитированных автоэмиссионным катодом. Исследованы эмиссионные характеристики многокатодной сборки из 40 НКГ автоэмиттеров в режиме сканирования излучающей точки. Исследована стабильность работы НКГ автоэмиттеров многокатодной сборки в режиме сканирования излучающей точки при наличии ускоряющего напряжения на аноде до 80 кВ. Исследована вторичная электронная эмиссия электронов с поверхности нагруженного электрода. | ||
3 | 1 января 2012 г.-15 декабря 2012 г. | этап 2012 года |
Результаты этапа: Исследованы физические механизмы, определяющие стабильность эмиссии электронов из НКГ автоэмиттера в импульсно-периодическом режиме при наличии ускоряющего напряжения на аноде до 140 кВ. Исследован ионный состав остаточного газа в рентгеновской трубке и его влияния на эмитирующие свойства НКГ автоэмиттера. Разработана конструкция многокатодного рентгеновского источника с функцией сканирования излучающей точки на основе электронных автоэмиттеров из нанокристаллического графита.Разработана схема мультиплексирования сигналов, регистрируемых приемниками рентгеновского излучения. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".