Книга: Алексеев С. В., Таубин М. Л., Ясколко А. А. «Нанокомпозиты в рентгеновской технике»

В книге рассмотрены физические принципы генерации рентгеновского излучения при взаимодействии пучка электронов с поверхностью металла. Обсуждается принципиальная возможность снижения температуры эксплуатации рентгеновских систем путем использования углеродных нанотрубок для эмиттеров и повышения эксплуатационных характеристик рентгеновских трубок использованием моно- и наноструктурных материалов. Представлено математическое моделирование структурной стабильности наноматериалов с использованием методов механики сплошной среды. Затронуты технологические аспекты получения наноструктурных материалов применительно к условиям работы рентгеновских трубок. Даны практические рекомендации по изменению конструктивной схемы существующих рентгеновских источников за счет использования наноматериалов. Содержание монографии представляет несомненный интерес для специалистов в приграничной области между нанотехнологией и рентгеновской техникой. Студенты, аспиранты и преподаватели соответствующих дисциплин могут воспользоваться конкретными научными результатами, а также методическим подходом при решении практических задач.

Содержание:

Введение...... 5 Литература...... 14 Глава 1. Физическая природа рентгеновского излучения...... 16 1. 1. Спектры рентгеновского излучения...... 16 1. 2. Поглощение и рассеяние рентгеновского излучения...... 19 1. 3. Фотоэффект и термоэлектронная эмиссия...... 20 1. 4. Тормозное излучение с учетом каналирования электронов...... 23 1. 5. Физические основы тепловых и термоупругих процессов при взаимодействии электронов с поверхностью металла...... 25 Литература...... 29 Глава 2. Математическое моделирование структурной стабильности наноматериалов...... 30 2. 1. Структурные дефекты наноматериалов...... 30 2. 2. Физические основы структурной нестабильности наноматериалов...... 38 2. 3. Внутренние напряжения в окрестности структурных дефектов наноматериалов...... 45 2. 4. Фазовые превращения в окрестности стереодислокаций...... 49 2. 5. Фазовые превращения в окрестности нанокристаллов с пентагональной симметрией...... 57 2. 6. Водородное охрупчивание и разрушение наноматериалов...... 65 Литература...... 74 Глава 3. Нанотехнологии и наноматериалы: история, классификация, состояние и перспектива...... 77 3. 1. Основные понятия и определения...... 77 3. 2. История развития нанонауки и нанотехнологий...... 82 3. 3. Классификация наноматериалов и нанотехнологий...... 91 3. 4. Свойства наноматериалов и направления их использования...... 93 3. 5. Научные основы нанотехнологий...... 95 Литература...... 101 Глава 4. Технологии получения наноматериалов применительно к их использованию в рентгеновской технике...... 102 4. 1. Обзор перспективных технологических направлений получения конструкционных наноматериалов...... 102 4. 2. Методы порошковой металлургии при получении наноматериалов...... 113 4. 3. Технология интенсивной пластической деформации...... 122 4. 4. Термическая плазма в нанотехнологиях...... 126 Литература...... 129 Глава 5. Углеродные нанокомпозиты — перспективные материалы для катодов и анодов рентгеновских трубок...... 131 5. 1. Технология изготовления углеродного нанокомпозита...... 131 5. 2. Углерод-углеродный нанокомпозит...... 137 5. 3. Углеродные нанотрубки...... 138 5. 4. Получение углеродных нанотрубок...... 142 5. 5. Свойства углеродных нанотрубок применительно к их использованию в рентгеновских трубках...... 145 Литература...... 152 Глава 6. Перспективы использования наноматериалов в рентгеновской технике...... 154 6. 1. Микрофокусная рентгенография в медицинских исследованиях...... 154 6. 2. Нанофокусные рентгеновские источники...... 158 6. 3. Катоды рентгеновских систем на основе углеродных нанотрубок...... 169 6. 4. Рентгеновская трубка с катодом из углеродных нанотрубок и рекордным размером фокусного пятна...... 174 6. 5. Сверхминиатюрная рентгеновская трубка с катодом из углеродных нанотрубок...... 176 6. 6. Рентгеновские источники стационарного сканирования с «холодными» эмиттерами на основе углеродных нанотрубок...... 179 6. 7. Моно- и нанокристаллы в рентгеновской технике...... 183 Литература...... 199 Заключение...... 202

Издательство: "Техносфера" (2014)

ISBN: 9785948363790