Рентгеновское излучение «отфильтровать» относительно просто. Ультрафиолетовое излучение, как показали эксперименты, не создаёт изображения на плёнке. Следовательно, в «высокочастотной» фотографии «повинны» электроны или ионы. «Отсортировать» их нетрудно. На электролюминесцентный экран было нанесено алюминиевое покрытие (толщиной полмикрона), прозрачное для электронов и непрозрачное для ионов. Изображение не пропало, т.е. кирлиановские картинки «рисуют» электроны.
Если в кирлиановском устройстве снять (в предбойный период) кривую зависимости тока от напряженности ноля, то она совпадает с теоретической кривой тока холодной эмиссии. Это доказывает, что и суть физических процессов одна и та же.
Итак, электроны вылетают из электродов за счет холодной эмиссии. Но в кирлиановском устройстве в качестве электродов выступают сами объекты: неорганические и живые. Например, при съемке кожного покрова кончика пальца один из электродов — сам палец.
Высокочастотный ток не проникает глубоко в электроды (в отличие от постоянного) и вследствие скин-эффекта распространяется только по поверхности. Поэтому, даже очень высокие напряжения при частотах сотни килогерц практически безопасны для живых организмов. В начале нашего века Никола Тесла — пионер в развитии высокочастотной техники — демонстрировал потрясенной публике захватывающий номер: пропускал через свое тело высокочастотный ток напряжением до 1 млн. В.
Главный недостаток автоэлектронной эмиссии — ее нестабильность. Поэтому холодные катоды в электродных приборах почти не используются. Но при малых токах (несколько мка) эта эмиссия все-таки устойчива. «Экранировка» металлических электродов диэлектриками и создает условия для получения стабильной автоэлектронной эмиссии. Диэлектрики поляризуются, и каждая
их молекула-диполь (в идеальном случае в отсутствии объекта) представляет собой элементарный автоэлектронный излучатель. Поэтому холодная эмиссия происходит не из одной точки, а со всей поляризованной поверхности диэлектрика. Таким образом, и автоэлектронный ток распределен по всей поверхности. А это означает, что в каждом микроканале разряда, возникающем при ионизации воздуха «холодными» электронами, ток очень мал.
Импульсный режим работы генератора выбран по следующим причинам. Во-первых, при фотографировании живых организмов средняя мощность генератора может быть небольшой (что необходимо для безопасности этих организмов), хотя его импульсная мощность - значительной (что необходимо для развития разряда). А во-вторых, по мере того как «холодные» электроны вылетают из поверхности объекта и производят ионизацию молекул, разрядный промежуток заполняется ионизированным воздухом. Это приводит к увеличению проводимости разрядного промежутка, к уменьшению напряжения между обкладками конденсатора и, соответственно, к уменьшению напряженности электрического поля. Холодная эмиссия практически прекращается, и изображение исчезает. Именно поэтому при разряде на постоянном токе или при непрерывном режиме работы генератора кирлиановские изображения получить невозможно: тут обязательно должно быть прерывание разряда, чтобы произошла частичная деионизация разрядного промежутка и в зазоре опять появилось поле, необходимое для автоэлектронной эмиссии.
При атмосферном давлении разрядный промежуток нельзя сделать большим, ибо «холодные» электроны, сталкиваясь с молекулами воздуха, теряют энергию. Если же путь свободного пробега электронов увеличить, создав невысокий вакуум, то изображения можно получать при разрядных промежутках, величиной до 20 см. На рисунке 2.20 показана схема вакуумного устройства. Между прочим, с его помощью наглядно демонстрируется электронная природа «эффекта Кирлиан». Достаточно поднести к устройству небольшой магнит, и изображение монеты отклонится.
Кирлиан давно мечтали о приборе, который позволил бы наблюдать живую клетку под увеличением в десятки тысяч раз. И вероятно, в принципе такой прибор можно сделать. Если монету поместить не в вакууме, а снаружи (при атмосферном давлении), вплотную к цоколю трубки, то в принципе тоже можно получить ее изображение на люминесцентном экране. Изображение просто передастся через диэлектрик. Ведь поляризация диэлектрика в каждой его точке зависит от величины напряженности электрического поля, а та, в свою очередь, от структуры поверхности объекта. (Кстати, именно таков механизм «проявления» надписи на прикрывающей ее бумаге—технический вариант «кожного зрения».) Теперь заменим монету живой клеткой и увеличим изображение методами электронной оптики. Мы сможем наблюдать динамику жизни клетки, находящейся при нормальных атмосферных условиях. Если ее деление (митоз) сопровождается каким-либо излучением, то оно должно фиксироваться на экране: ведь в конечном счете кирлиановские снимки — это картинки полей.
Перейти на страницу: 1 2 3
|