Медицинская Техника / Медицинская техника №5, 2010 / с. 14-18

Новые аспекты в разработке высокоэффективных источников рентгеновского излучения с использованием наноматериалов

С.В. Алексеев, Д.Н. Игнатьев, М.Л. Таубин, Д.В. Шестых, А.А. Ясколко

Аннотация

В работе приведен анализ научно-технической, патентной литературы и результаты исследования авторов статьи. Показано, что заметного прогресса в разработке высокоэффективных источников рентгеновского излучения можно достичь только применением монокристаллических и, в большей степени, наноструктурированных материалов. Причем для источников рентгеновского излучения различных медицинских применений (с различным радиационным выходом) можно рассматривать использование как автоэмиссионных катодов из углеродных нанотрубок, так и термоэмиссионных катодов из наноструктурированного вольфрама или нанокомпозита вольфрама. Для повышения эксплуатационных характеристик источников рентгеновского излучения необходимы согласованные исследования по разработке и применению наноматериалов как в качестве материалов катодов, так и в качестве материалов анодов.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Сергей Владимирович Алексеев, д-р техн. наук, профессор, генеральный директор,
Дмитрий Николаевич Игнатьев, канд. техн. наук, начальник отдела,
Михаил Львович Таубин, д-р техн. наук, профессор, гл. научный сотрудник,
Дмитрий Владимирович Шестых, начальник лаборатории,
Антон Андреевич Ясколко, начальник лаборатории, ФГУП «НИИ НПО «Луч», г. Подольск, Московская обл.,
e-mail: npo@sialuch.ru

Список литературы

1. Gleiter H. Nanostructure materials: Basic concepts and microstructure // Acta materialia. 2000. Vol. 48. PP. 1-29.
2. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. Наноструктурные материалы. – М.: Академия, 2005. 192 с.
3. Лякишев Н.П., Алымов М.И. Наноматериалы конструкционного назначения // Российские технологии. 2006. Т. 1. № 1-2. С. 71-81.
4. Цветков Ю. Термическая плазма в нанотехнологиях / www.den-za-dnem.ru. 27.11.2007. Грант Президента РФ НШ-1895 2003.3.
5. Валиев Р.З. Создание наноструктурных металлов и сплавов с уникальными свойствами, используя интенсивные пластические деформации // Российские нанотехнологии. 2006. Т. 1-2.
6. Таубин М.Л., Платонов В.Ф., Ясколко А.А. Катоды медицинских рентгеновских трубок // Медицинская техника. 2009. № 1 (253).
7. Валуев Н.Н., Куликов Н.Н., Кочетков М.Д., Таубин М.Л. Металлокерамическая рентгеновская трубка для маммографии // Медицинская техника. 2005. № 5 (251).
8. Таубин М.Л., Платонов В.Ф., Ясколко А.А. Катод прямого накала и способ его изготовления / Патент РФ № 2 314 592С1 2006.
9.Carbon nanotube field emission array and method for fabricating the same. US Patent № 6,440,761, 2002.
10. Елецкий А.В. // Успехи физических наук. 1997. Т. 167. № 9. С. 945-972.
11. Золотухин И.В., Калинин Ю.Е. Замечательные свойства углеродных нанотрубок // Природа. 2004. № 5.
12. Heo S.H. et al. X-ray tubes with carbon nanotubes cathode // Appl. Phys. Lett. 2007. 90. 183109.
13. Sugie H., Tanemura M., Filip V. et al. Carbon nanotubes field-emission cathode // Appl. Phys. Lett. 2001. Vol. 78. 2587.
14. Senda S., Sakai Y., Mizuta Y., Kita S. and Okuyama. Surer – miniature Х-ray tube // Applied Physics Letters. 2004. Vol. 85. № 3.
15. Zhan J. et al. Stationary Scanning X-ray source based on carbon nanotube field emitters // Applied Physics Letters. 2005. Vol. 86. 184104.
16. Добрецов Л.Н., Гомоюнова М.В. Эмиссионная электроника. – М.: Наука, 1966.
17. Рахимов А.Т. Автоэмиссионные катоды (холодные эмиттеры) на нанокристаллических углеродных и наноалмазных пленках (физика, технология, применение) // Успехи физических наук. 2000. Т. 70. № 9. С. 996-999.
18. Мулюков Р.Р., Юмагузин Ю.М. Работа выхода электронов из нанокристаллического вольфрама // Доклады Академии наук. 2004. Т. 399. № 6. С. 760-761.
19. Васильев А.Ю., Потрахов Н.Н., Серова Н.С. и др. Микрофокусная рентгенография – от прошлого к будущему // Петербургский журнал электроники. 2008. № 2-3. С. 19-25.
20. Блинов Н.Н., Васильев А.Ю., Серова Н.С., Грязнов А.Ю., Потрахов Н.Н. Микрофокусный способ получения фазоконтрастных рентгеновских изображений // Медицинская техника. 2009. № 4 (256).
21. Алексеев С.В., Таубин М.Л., Ясколко А.А. К вопросу о применении наноструктурных материалов в медицинской технике // Медицинская физика. 2008. № 2.
22. Алексеев С.В., Таубин М.Л., Ясколко А.А. Наноструктурные и монокристаллические материалы для медицинской техники / Материалы II Всероссийского национального конгресса по радиологии, 2008 г.
23. Alekseev S., Taubin M., Yaskolko A. Application of nanostructural materials in medical technic / 20th Workshop ISTC in Korea «Nanomaterals and nanotechnology», Seul, 2009.
24. Alekseev S., Taubin M., Yaskolko A. Influence of nanoscale inclusions on high temperature creep resistance of deformed tungsten / 20th Workshop ISTC in Korea «Nanomaterals and nanotechnology», Seul, 2009.