Специалисты из Университета Пенсильвании раскрыли секрет работы рентгеновского излучения.
Результаты их работы опубликованы в журнале Physical Review Letters.
В ходе экспериментов, где электроны ускоряются между двумя электродами в газе или вакууме, была зафиксирована энергия электронов, в два-три раза превышающая значения, соответствующие прикладываемому напряжению. Это ранее необъяснимое явление вызвано процессом энергетической обратной связи, который приводит к накоплению избыточной энергии.
Для анализа взаимодействий между электронами и рентгеновскими фотонами, возникающими при столкновении электронов с электродами, исследователи использовали моделирование. Часть фотонов отражается назад, высвобождая новые электроны с добавленной энергией. Этот процесс повторяется, усиливая эффект, что объясняет наблюдаемое превышение энергии.
Исследование выявило, что конфигурация и материал электродов играют ключевую роль в интенсивности данного явления. Наибольшая эффективность достигается при применении плоских электродов с увеличенной площадью контакта, в то время как игольчатые электроды с ограниченной поверхностью уменьшают энергию электронов. Это объясняется оптимизацией взаимодействий между фотонами и электронами.
Полученные результаты могут стать толчком для дальнейших исследований в области генерации высокоэнергетичных электронов из твердых материалов, что в перспективе может привести к разработке более быстрых, легких и компактных рентгеновских устройств.
