Ученые из Пенсильванского университета смогли разгадать секрет загадочного явления, которое наблюдали еще с 1960-х годов. В ходе лабораторных экспериментов, моделирующих рентгеновское излучение, электроны, ускоряющиеся между двумя электродами, иногда достигали энергии, превышающей приложенное напряжение. Результаты исследования были опубликованы в престижном журнале Physical Review Letters.
Команда ученых провела математическое моделирование, которое позволило понять, что причина явления кроется в процессе обратной связи энергии. Электроны взаимодействуют с материалом электрода и излучают рентгеновские лучи. Некоторые из этих лучей возвращаются обратно, что способствует высвобождению дополнительных электронов с другого электрода. Эти электроны снова ускоряются, и цикл повторяется, многократно увеличивая энергию.
Моделирование показало, что на степень проявления эффекта сильно влияют форма и материал электродов. Наибольший эффект наблюдался при использовании плоских электродов, тогда как игольчатые электроды демонстрировали минимальный эффект.
Затем ученые проанализировали различные материалы и пришли к выводу, что вольфрам является наилучшим выбором для генерации рентгеновских лучей. Именно она в настоящее время и используется в производстве рентгеновского оборудования.
Результаты исследования могут проложить путь к созданию более быстрых и компактных рентгеновских аппаратов.
Ранее ученые создали систему для производства солнечного биоводорода.
