Дрозденко М. О. Формування електронного пучка в рентгенівських методах дослідження

Метою роботи є - дослідження фізичних закономірностей формування електронних та рентгенівських пучків для задач рентгенівського аналізу та створення лабораторної установки на базі прецизійного джерела електронів. Було розраховано, змодельовано та експериментально впроваджено схему формування електронного пучка на базі площинного вольфрам-ренієвого катоду непрямого розжарювання з метою подальшої реалізації РФА та рентгенівської радіографії. Шляхом моделювання електронно-оптичної системи методом скінчених інтегралів визначено оптимальні параметри катодного вузла для отримання струму сфокусованого електронного пучка на мішені не менше 1 мА. Показано топологію формування пучка в міжелектродному просторі, транспортування та фокусування його на мішені для отримання високояскравого джерела РВ. На основі розрахованої та змодельованої електронно-оптичної схеми створено багатоцільову лабораторну установку для реалізації методів РФА та рентгенівської радіографії, з можливістю проведення РФА в атмосферних умовах та у вакуумі. В роботі теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено доцільність обраної схеми на базі площинного вольфрам-ренієвого катоду непрямого розжарювання з регульованою геометрією електродів. Запропоновано модель рентгенівського спектрометра з вторинною мішенню, яка відрізняється від класичної моделі наявністю полікапілярних рентгенівських лінз в проміжках проходження рентгенівських променів. Це дозволяє значно підвищити аналітичні характеристики рентген флуоресцентних спектрометрів. Розвинута методика порівняння рентгенфлуоресцентних спектрометрів шляхом визначення елементної чутливості та нормування її на силу струму електронного пучка рентгенівської трубки та живий час експерименту. Застосовуючи запропоновану методику порівняння спектрометрів було встановлено, що аналітичні можливості створеної установки відповідають рівню передових світових установок MiniPal, XPRISM, Spectro2000 та Niton XL3t.