TWOJA PRZEGLĄDARKA JEST NIEAKTUALNA.
Wykryliśmy, że używasz nieaktualnej przeglądarki, przez co nasz serwis może dla Ciebie działać niepoprawnie. Zalecamy aktualizację lub przejście na inną przeglądarkę.
Tytuł: „Punktowe źródło promieniowania rentgenowskiego MEMS”
Instytucja Finansująca: Narodowe Centrum Nauki
Kierownik Projektu na PWr: dr hab. inż. Tomasz Grzebyk, prof. PWr
Okres realizacji na PWr: 21.01.2022 – 20.01.2026
Wartość projektu: 1 309 440 zł
Opis: Odkrycie promieniowania X przez Wilhelma Roentgena zrewolucjonizowało świat. Niemal każdy na własnej skórze mógł odczuć jego przydatność, m.in. w obrazowaniu medycznym czy diagnostyce. Przed 100 laty promieniowanie rentgenowskie wytwarzane było przez potężne lampy, w których grzany do wysokiej temperatury żarnik emitował elektrony. Elektrony przyspieszone do bardzo dużej prędkości docierały do anody i hamując wydzielały promieniowanie X. Co bardzo istotne, lampy musiały być odpompowane do wysokiej próżni i szczelnie zatopione, tak aby ich właściwości nie ulegały z czasem pogorszeniu – elektrony rozpraszane byłyby na cząstkach gazu, jonizowałyby je, a same traciłyby energię. Dodatkowo, w obecności powietrza żarnik szybko by się wypali. Na przestrzeni ostatnich lat prowadzono prace nad miniaturyzacją lamp rentgenowskich, udało się znacznie ograniczyć ich rozmiary, w niektórych rozwiązaniach termiczne źródło elektronów zastąpiono źródłem polowym, co spowodowało zmniejszenie zużycia mocy. Przez długi czas nie potrafiono sobie jednak poradzić z problemem wytworzenia odpowiednio wysokiej i stabilnej próżni we wnętrzu miniaturowych urządzeń. Prowadziło to do tego, że choć większość komponentów źródła było wykonanych przy użyciu wysokozaawansowanych technik mikro- i nanoinżynieryjnych, to całość uszczelniana była w klasycznych szklanych, ceramicznych lub metalowych obudowach przy wykorzystaniu technik opracowanych dziesięciolecia temu.
Przełom nastąpił dopiero w ostatnich latach, kiedy to w Katedrze Mikrosystemów PWr opracowano pierwsze miniaturowe pompy próżniowe wykonane technikami MEMS, które umożliwiają wytworzenie wysokiej próżni w różnego typu mikrosystemach.
Celem niniejszego projektu było zbadanie możliwości opracowania kompletnego miniaturowego źródła promieniowania rentgenowskiego z wykorzystaniem technik MEMS. Cel na tym etapie został już w dużej mierze osiągnięty. Opracowano źródło, które posiada katodę polową z warstwy nanorurek węglowych, układ elektrod odpowiedzialnych za emisję i skupienie wiązki elektronów, odpowiednio uformowaną anodę, na której generowane jest promieniowanie X oraz zintegrowaną mikropompe próżniową. Całość wykonana jest z krzemu i szkła, ma wymiary 30x15x10 mm3, waży kilka gramów, dzięki temu w przyszłości tego typu źródła mogłyby być produkowane seryjnie i można by je stosować np. w stacjonarnych tomografach rentgenowskich albo integrować z innymi mikrosystemami analitycznymi.
