Исследование свойств рентгеновского излучения пироэлектрического генератора в зависимости от режимов его работы

Abstract

Проведено исследование свойств рентгеновского излучения пироэлектрического генератора на основе кристалла ниобата лития при изменении давления остаточного газа в камере генератора в пределах 0.5… 30 мТорр. Энергия ускоренных электронов достигала 90 кэВ. Отмечается, что граничная энергия в спектре тормозного рентгеновского излучения линейно возрастает с увеличением высоты кристалла до нескольких миллиметров, а для больших высот кристалла рост энергии замедляется. Обнаружено, что увеличение в два раза площади поверхности кристалла приводит к существенному увеличению граничной энергии рентгеновского излучения и значительному увеличению интегрального выхода рентгеновского излучения. Приведены также численные оценки энергии электронов, ускоряемых в пироэлектрическом генераторе. Показано, что одной из причин наблюдаемых явлений может быть влияние краевых эффектов на величину потенциала на поверхности пироэлектрического кристалла.

Experiments were made to investigate spectra of X-ray radiation of the pyroelectric X-ray generator based on crystal LiNbО3 at variations in the residual gas pressure in the generator’s chamber in the range 0.5…30 mTorr. The energy of accelerated electrons reached 90 keV. It is noted that with an increasing height of crystals at a fixed crystal working surface area, the maximum X-ray radiation energy first increases linearly and then shows a tendency to saturation. It was found, that at a fixed crystal height, a two-fold increase in the area of the crystal leads to sufficient increase in the maximum X-ray radiation energy and to significant increase in the integrated yield of X-ray radiation. The energy of electrons accelerated in the PXRG is numerically evaluated. It is shown, that one of the reason of observed phenomena may be the influence of the edge effect on the value of the potential on the pyroelectric crystal surface.

Проведено дослідження властивостей рентгенівського випромінювання піроелектричного генератора на основі кристала ниобата літію при зміні тиску залишкового газу в камері генератора в межах 0.5…30 мТорр. Енергія прискорених електронів досягала 90 кеВ. Відзначається, що гранична енергія в спектрі гальмового рентгенівського випромінювання лінійно зростає зі збільшенням висоти кристала до декількох міліметрів, а для великих висот кристала ріст енергії сповільнюється. Виявлено, що збільшення в два рази площі поверхні кристала приводить до істотного збільшення граничної енергії рентгенівського випромінювання і значному збільшенню інтегрального виходу рентгенівського випромінювання. Приведені також чисельні оцінки енергії електронів, що прискорюються в піроелектричному генераторі. Показано, що однієї з причин явищ, що спостерігаються, може бути вплив крайових ефектів на величину потенціалу на поверхні піроелектричного кристала.