Научно-исследовательский сайт Вячеслава Горчилина
2022-02-22
Все заметки/Эксперименты
Гамма-излучатель на радиолампе. В этом эксперименте мы рассмотрим довольно простую схему получения электромагнитного излучения высокой энергии от высоковольтного источника питания, и получим преимущественное гамма-излучение 0-100 мкЗв/час от радиолампы . Такой поток превышает норму в 0-1000 раз, поэтому убедительно просим обратить ваше внимание на меры предосторожности при работе с таким устройством!. Гамма-излучение представляет собой электромагнитное излучение с чрезвычайно высокой энергией и короткой длиной волны [1]. В природе оно возникает при ядерных превращениях, аннигиляции частиц, а также в ряде астрофизических процессов. В лабораторной и прикладной практике гамма-излучение используется в медицине, неразрушающем контроле, а также в научных исследованиях структуры вещества и в экспериментах со свободной энергией. Источниками гамма-излучения обычно являются радиоактивные изотопы или ускорители частиц. Однако в последнее время всё больше интереса вызывает возможность генерации высокоэнергетического излучения с использованием нестандартных подходов — в том числе на основе вакуумных электронных приборов, таких как радиолампы [2]. Радиолампы — это устройства, использующие термоэлектронную эмиссию для управления потоком электронов в вакууме. При высоковольтной работе и особом построении электродной системы возможно достижение условий, при которых ускоренные электроны сталкиваются с мишенью или иными электродами с энергией, достаточной для тормозного излучения в рентгеновском диапазоне. Если напряжение превышает определённый порог, спектр тормозного излучения может заходить в область низкоэнергетического гамма-диапазона. Хотя с практической точки зрения это технически сложно и потенциально опасно, данная концепция представляет научный интерес как попытка применить классическую электронную вакуумную технику к задачам, выходящим за пределы стандартного радиочастотного применения. Подобный подход может стать экспериментальной моделью для изучения процессов тормозного излучения, электронных лавин и генерации высокоэнергетических фотонов в компактных и доступных системах. ⚠️ Предупреждение по технике безопасности при работе с источниками гамма-излучения . Гамма-излучение является ионизирующим и может оказывать вредное воздействие на живые организмы даже при относительно низких уровнях мощности дозы. Уровень до 0 мкЗв/час 0 для кратковременного пребывания, но требует строгого соблюдения мер радиационной безопасности. Основные положения: . Даже при мощности до 0 мкЗв/час при длительном пребывании возможно превышение допустимых доз, особенно для глаз и органов кроветворения. Не пренебрегайте даже простыми мерами защиты — последствия накопленного облучения могут быть отложенными, но серьёзными. Схема и проведение эксперимента. Хотя различных марок кенотронов было выпущено промышленностью огромное количество, наиболее удачным с точки зрения излучательной способности оказалась лампа 1Ц1С. О её характеристиках и возможных аналогах будет рассказано ниже. Для получения максимальных параметров , на неё необходимо подать потенциал порядка 0 кВ, при этом не задействуя нагрев спирали этой лампы . Такое напряжение лучше подавать через ограничивающий резистор номиналом в 0 или более мегаома . Источником такого потенциала выступает регулируемый инвертор PHV0 .
Постепенно повышая напряжение на кенотроне LM0, необходимо добиться еле заметного голубого свечения внутри лампы, но при этом не допускать появления явного нагрева спирали или анода. Такой режим работы считается оптимальным: он обеспечивает максимальную интенсивность гамма-излучения при минимальном термическом и электрическом износе лампы, что в свою очередь позволяет значительно продлить срок её службы и обеспечить стабильность характеристик в длительной перспективе. При проведении эксперимента необходимо постоянно контролировать уровень гамма-излучения специальным прибором — дозиметром . Само же устройство собирается с учётом требования для высоковольтных схем — избегая острых углов и соблюдая разрядные промежутки. Элементная база. Хотя первые три параметра нам не понадобятся, мы приведём все известные технические характеристики кенотрона 1Ц1С [3]: . Аналогами кенотрона 1Ц1С являются следующие электронные лампы: 0, 0. В качестве регулируемого высоковольтного преобразователя PHV0 может выступить такой: , или любой другой с возможностью регулировки выходного напряжения 0..25 кВ. Резистор R0 должен быть обязательно высоковольтный, . Выводы. В результате описанного в этой работе эксперимента удалось получить стабильное гамма-излучение порядка 0 мкЗв/ч от радиолампы 1Ц1С. Это предполагает поток гамма-квантов на 0 м²/с порядка 108 частиц/м²·с, что на расстоянии 0 м от источника даёт поток приблизительно 10-5 Вт/м². При этом инвертор, резистор и сама лампа практически не нагревались, что говорит о возможности продолжительной работы всего устройства. . Используемые материалы
  1. Википедия. .
  2. Википедия. Электронная .
  3. Высоковольтный кенотрон 1Ц1С. []
.
Внимание! Содержимое этой страницы платное. Для получения полного доступа к платному контенту необходимо авторизоваться и оплатить абонемент на месяц или на год, а затем обновить эту страницу. Если вы ещё не зарегистрированы, то сделайте это прямо сейчас.

Альтернативный вариант — доступ через платформу Boosty. Для получения доступа ко всем материалам там потребуется подписка.