X線ビジョン:X線放出メカニズムの謎を探る(X-ray vision: Seeing through the mystery of an X-ray emissions mechanism)

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2024-12-03 ペンシルベニア州立大学(PennState)

X線ビジョン:X線放出メカニズムの謎を探る(X-ray vision: Seeing through the mystery of an X-ray emissions mechanism)
A team of Penn State researchers used mathematical modeling to explain the underlying mechanism at play in X-ray emissions that was previously not understood. Credit: iStock/artisteer. All Rights Reserved.

ペンシルベニア州立大学の研究チームは、電極間で加速された電子が、印加された電圧を超えるエネルギーを持つ現象のメカニズムを数学的モデルで解明しました。この現象は、電子が電極材料と相互作用する際にX線を放出し、その一部が逆方向に進むことで他の電極から電子を放出させるというエネルギーのフィードバックプロセスによるものです。このモデルは、電極の形状や材料がこの効果に与える影響も説明しており、特に平坦な電極で最大の効果が得られることが示されています。この研究は、将来のX線生成技術の開発に寄与する可能性があります。

<関連情報>

高過電圧でのガス放電における暴走電子加速の光電フィードバック機構を解明 Photoelectric Feedback Mechanism for Acceleration of Runaway Electrons in Gas Discharges at High Overvoltages

Victor P. Pasko, Sebastien Celestin, and Anne Bourdon
Physical Review Letters  Published 2 December, 2024
DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.235301

Abstract

Energy conservation dictates that an electron with elementary charge traversing a vacuum gap formed by electrodes maintained at potential difference volts acquires maximum energy of ⁢. In many experiments electrons with energies as high as 3⁢⁢ have been observed. The experimental discovery of this effect was made over 50 years ago and is still a subject of significant controversy in applications related to x-ray generation from high voltage discharges. Here we explain these observations by a sequential increase of energy of runaway electrons released from the cathode due to the photoelectric absorption of bremsstrahlung radiation generated by the previous cycle of runaway electrons bombarding the anode.

0400電気電子一般
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