Устройства для получения высокочатотных фотографий

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

 

Статистика

Ракурс в историю

История открытий в области строения атомного ядра

Изучение атомного ядра вынуждает заниматься элементарными частицами. Причина этого ясна: в ядрах атомов частиц так мало, что свойства каждой из них в отдельности не усредняются, а, напротив, играют определяющую роль.
История открытия закона Ома

Закон Ома устанавливает зависимость между силой тока I в проводнике и разностью потенциалов (напряжением) U между двумя фиксированными точками (сечениями) этого проводника.
История открытия основных элементарных частиц
Элементарные частицы в точном значении этого термина — первичные, далее неразложимые частицы, из которых, по предположению, состоит вся материя.

Лучшая статья

Единая квантовая теория

Матричное моделирование элементарных частиц представляет собой единую квантовую теорию, которая объединяет все виды частиц и физические взаимодействия (электромагнитное, гравитационное) в общую схему с конечным построением. Матричное моделирование альтернативно модели Гелл-Манна и всех смежных ей теорий, но имеет ряд существенных преимуществ (перечислены ниже).