Такие источники электронов могут использоваться в технологических установках по электронно-лучевой обработке металлов, сплавов, а также в качестве эмиттеров электронов в электронных ускорителях. В частности, такой мощный источник электронов может понадобиться в Новосибирске, где сейчас разрабатывают электрон-позитронный коллайдер.
Физики Алтайского государственного университета запатентовали уникальный способ получения тонкой нанокристаллической интерметаллической пленки, являющейся источником высокоинтенсивного потока электронов.
Интерметаллическая пленка получается путем нанесения на подложку (в данном случае она стеклянная) нескольких слоев меди и олова. После этого проводится химическая реакция между слоями меди и олова, в результате которой по всей поверхности пленки синтезируется интерметаллическое соединение Cu6Sn5. Характерно, что синтез локализуется в совокупности множества реакционных островков, в результате чего на поверхности подложки формируются локальные монокристальные области, или интерметаллические островки. Каждый островок, из которых состоит интерметаллическая пленка, - это своеобразное острие, торчащие из поверхности пленки, которое может быть источником электронов в электрическом поле. В связи с тем, что поверхность пленки представляет собой высокоразвитую островковую структуру, то в электрическом поле можно создать уже высокоинтенсивный поток электронов.
Область практического применения разработок физиков АлтГУ – все, что связано с модификацией структуры поверхности металлов и приданием ей определенных поверхностных свойств, таких как высокая прочность, высокая износостойкость, химическая стойкость к агрессивным средам. В лаборатории, где работают авторы данной разработки, проводятся исследования по созданию алмазоподобных пленок и покрытий, а также разрабатываются методы насыщения поверхностных металлических слоев детонационным наноалмазом.
«Возвращаясь к разработанному нами способу можно отметить, что интерметаллическая пленка – это высокоорганизованная структура. Она состоит из совокупности монокристаллов и что очень важно – она ориентирована в определенных кристаллографических направлениях, то есть мы, как разработчики, можем повлиять на ее свойства, задать необходимую нам кристаллографию конечного продукта. Разрабатывая такие структуры, можно выйти на холодную эмиссию электронов. Это поможет в создании мощных источников электронов», - подчеркивает один из авторов разработки, завкафедрой общей и экспериментальной физики Института цифровых технологий, электроники и физики АлтГУ Владимир Плотников.
Разработанный учеными Института цифровых технологий, электроники и физики Алтайского госуниверситета способ получения тонкой нанокристаллической интерметаллической пленки на стеклянной подложке вошел в перечень изобретений, получивших правовую охрану и включенных в базу победителей номинации Роспатента «100 лучших изобретений России» за 2019 год и первое полугодие 2020 года.