Американские физики определили механизм формирования рентгеновского излучения, который долгое время оставался загадкой для научного сообщества, сообщает Physical Review Letters.
Специалисты Университета штата Пенсильвания провели исследование, в ходе которого выяснили причину аномального поведения электронов при генерации рентгеновских лучей. При ускорении электронов между электродами через газовую среду или в вакууме их энергия превышала расчетные значения в два-три раза.
Ученые создали компьютерную модель для изучения взаимодействия электронов с рентгеновскими фотонами, образующимися при столкновении электронов с поверхностью электрода. Выяснилось, что некоторые фотоны движутся в обратном направлении и выбивают новые электроны, обладающие дополнительной энергией. Этот процесс многократно повторяется, что приводит к значительному усилению энергии частиц.
Исследование показало существенное влияние геометрии и материала электродов на интенсивность данного эффекта. Наибольшая эффективность достигается при использовании плоских электродов с большой площадью взаимодействия. В то же время применение игольчатых электродов с меньшей поверхностью снижает энергию электронов из-за особенностей взаимодействия фотонов и электронов.
Полученные результаты открывают новые перспективы в разработке более совершенных рентгеновских аппаратов, которые могут стать компактнее, легче и производительнее существующих моделей.
