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Radiación de frenado casi monocromática de alta intensidad a través de objetivos de micropartículas: un concepto novedoso

Autores: Behling, Rolf; Hulme, Christopher; Tolias, Panagiotis; Danielsson, Mats

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Gestión y administración

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 5

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Como alternativa a los ánodos rígidos, se ha propuesto recientemente un nuevo concepto de objetivos de rayos X que consiste en un chorro o una multitud de chorros de micropartículas de tungsteno rápidas. Los chorros de micropartículas de baja densidad se asemejan a objetivos delgados con una distribución de intensidad casi constante en un amplio rango de energías de fotones, terminando abruptamente en el límite de Duane-Hunt de energía máxima de fotones en lugar de disminuir suavemente. Según nuestras simulaciones, las micropartículas rápidas superan a los objetivos rígidos clásicos y permiten una densidad de potencia de entrada electrónica extremadamente alta y una salida de rayos X. Esto abre nuevas posibilidades para generar rayos X de alta intensidad y casi monocromáticos. Tales fuentes de rayos X tipo keV podrían reemplazar a los costosos sincrotrones de electrones en aplicaciones adecuadas. Además, para chorros de micropartículas suficientemente delgados, los espectros de rayos X de salida son funciones del tamaño de las partículas, lo que permite modular la energía media de los fotones. Simulamos la respuesta espectral de micropartículas de tungsteno utilizando métodos de Monte Carlo y confirmamos la validez de nuestro nuevo concepto para generar espectros casi monocromáticos y alta intensidad con fuentes de rayos X basadas en micropartículas, superando a los tubos de rayos X clásicos. Además, confirmamos una débil dependencia del tamaño de las energías medias de los rayos X filtrados. Complementamos resultados anteriores que destacan las ventajas de los objetivos de rayos X basados en micropartículas y apuntamos a la implementación del nuevo concepto en el futuro.

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