Laser, faissaux d'électrons, rayons X.

🔹Laser, faissaux d'électrons (arme électronique ?), rayon X.. 

Parfois, une découverte implique un énorme saut qualitatif au moment où elle se produit. De nouvelles propriétés apparaissent. Supraconductivité, super force, super pression et ainsi de suite. Un courant de vide ultra-large a été découvert ici.

Cinq ans que la Russie est en avance sur le reste de la planète - le scientifique a parlé des découvertes en physique

G. N. Fursey

L'importance de certaines découvertes est déterminée par la possibilité de leur application ultérieure. Utilité pour l'économie, l'économie, les personnes Mais parfois il faut du temps pour voir cette utilité, pour y croire, et parfois la découverte semble incroyable.

IA Krasnaya Vesna : L'académicien Viktor Dragavtsev a évoqué dans son récent rapport les nouvelles méthodes de sélection, la manifestation de l'émission explosive d'électrons, découverte par vous. Quel est ce phénomène?

George Fursey : Il existe un tel phénomène physique, l'émission d'électrons. L'émission est une émission. Dans chaque corps, solide, liquide, etc., il y a des électrons, il y a d'autres particules, neutres et autres. Ils ne tombent pas d'eux-mêmes hors de la substance. Si des électrons apparaissent dans le vide ou dans un autre milieu, ils peuvent être utilisés.

Les électrons ne tombent pas d'eux-mêmes car certaines forces les retiennent à l'intérieur de la substance. C'est une mécanique quantique très dure, mais la signification est claire - il y a une force qui retient les électrons.

Pour les libérer, vous devez appliquer des forces extérieures, faire un travail qui les fera quitter la substance. Ainsi, il existe un seuil à travers lequel les électrons doivent sauter. Il caractérise l'énergie nécessaire pour le surmonter.

Cela peut se faire de plusieurs manières. Vous pouvez frapper l'électron avec une autre particule, et il sautera. Vous pouvez éclairer avec de la lumière, frapper avec un quantum de lumière. Le moyen le plus courant consiste à chauffer la substance et, en raison des vibrations thermiques, des électrons tomberont. Mais cette barrière est trop élevée pour que tous les électrons la quittent - il y a ceux qui pendent librement et ceux qui sont attachés aux atomes - des températures très élevées sont nécessaires, des dizaines et des centaines de milliers de degrés. Il existe également d'autres moyens exotiques.

Cela peut être fait en utilisant un champ électrique puissant. Il est créé par deux électrodes. L'électrode d'où proviennent les électrons s'appelle la cathode, et celle à laquelle viennent les électrons s'appelle l'anode. Si une haute tension est appliquée à la cathode, un fort champ électrique se développera entre l'anode et la cathode. Et cette barrière, qui est en fait très grande, très large, se transforme en une barrière fine à angle aigu. Si les champs sont très forts, c'est très mince.

Et puis, selon la mécanique quantique - ce n'est pas un procédé classique - un électron a une certaine probabilité de pénétrer à travers cette barrière. On dit qu'il traverse cette barrière. Vous n'avez pas besoin d'énergie pour cela, vous devez créer un champ fort, vous devez créer les conditions.

Ce phénomène est appelé émission de champ ou, en russe, il est appelé émission de champ. Ils ont trouvé un nom si drôle en russe, il semble qu'il tombe automatiquement. Mais en fait, un champ est appliqué, la barrière devient mince et elle «rampe» à travers elle.

Il y a un exemple tellement drôle, ils disent qu'Adam Mickiewicz l'a inventé. Il a un poème où le diable a chassé un pécheur. Il s'est caché dans l'église, il est impossible pour le diable d'entrer dans l'église, mais il l'a ensuite traîné à travers le mur. De la même manière, vous pouvez faire glisser un électron à travers une fine barrière.

J'ai étudié cela pendant la majeure partie de ma vie.

Puisque l'énergie n'a pas à être dépensée, une densité de courant gigantesque peut être obtenue. En théorie, vous pouvez obtenir une folle cent milliards d'ampères par centimètre carré, au lieu de dix ampères, qui sont observées avec une émission thermique traditionnelle.

IA Krasnaya Vesna : Et qu'est-ce que l'émission explosive d'électrons?

Fursey : Les gens ont compté, et j'ai compté, combien d'électrons peuvent être retirés. Il s'est avéré que vous pouvez extraire 100 milliards d'ampères par centimètre carré, et cela découle de la théorie. Mais dans la pratique, cela s'est avéré beaucoup moins. J'ai essayé de répondre à la question de savoir pourquoi cela s'avère beaucoup moins. Il s'avère que si vous appliquez un champ fort, la cathode est détruite. Instantanément, une petite partie d'une substance, un nano-volume, un milliardième de centimètre cube, est immédiatement transformée en plasma.

Ce phénomène a déjà été remarqué, il s'appelle une explosion électrique. En étudiant l'émission de champ, je l'ai découverte expérimentalement et de manière fiable lorsqu'un champ fort était appliqué. Puis j'ai découvert qu'au moment d'une telle explosion, lorsque la matière solide ou liquide passe dans un état de plasma, un grand nombre d'électrons sont rejetés. C'est l'essence du phénomène d'émission explosive d'électrons.

Parfois, une découverte, lorsqu'elle se produit, entraîne un énorme saut qualitatif d'opportunités. Des propriétés complètement nouvelles apparaissent. Supraconductivité, super force, super pression et ainsi de suite. Un très grand courant d'électrons dans le vide a été découvert ici.

Tant d'électrons sont libérés que des possibilités d'émission pratiquement illimitées se présentent. Un nouveau processus d'émission est en train d'émerger, qui est plus d'un million de fois supérieur à tout ce qui était auparavant réalisable.

Mais ce n'est pas tout. Il a semblé exploser, et c'était la fin. Mais en fait, le processus est reproductible. Vous pouvez exploser de temps en temps et obtenir ces courants gigantesques. Cela a également été démontré. Si une explosion se produit à un moment donné, le plasma, se déplaçant le long de la surface, capturera une partie importante de cette surface et commencera également à émettre des électrons. C'est ce qu'on appelle le captage des émissions (maintenance).

IA Krasnaya Vesna : C'est donc une telle réaction en chaîne?

Fursey : Oui, une telle réaction de "mitrailleuse". Cela a été vraiment prouvé expérimentalement plus tard. Le record que je connais maintenant est de dix millions d'ampères. C'est un courant gigantesque. Avec cela, vous pouvez couper, vous pouvez modifier les propriétés d'une substance, vous pouvez créer de nombreux appareils différents en utilisant cet effet.

C'est ce que nous avons découvert. J'ai compris, réalisé et décrit le modèle de ce phénomène, c'est-à-dire comment il se produit, ce qui explose, comment il se propage, à quelle vitesse il vole, etc. Je fais cela depuis de nombreuses années, j'ai des dizaines, voire des centaines de travaux sur ce sujet.

En outre, il y avait deux autres phénomènes qui étaient auparavant inexpliqués. Il existe un tel phénomène appelé rupture du vide. Le vide est un espace où il n'y a pas de particules - le vide. C'est un isolant absolu. Mais si vous appliquez des champs forts entre l'anode et la cathode, dans certaines conditions cet isolant absolu se transforme en un très bon conducteur. Il se remplit de particules et un court-circuit se produit.

Cela semblerait quelque chose de très nocif. Lorsque cela se produit, les électrodes brûlent, les fils, les connexions brûlent, des structures entières échouent. Beaucoup de gens ont fait face à ce problème.

Du coup, il s'avère que tout recommence avec ce phénomène d'explosion d'un volume nanométrique. Une explosion électrique se produit, un milieu apparaît, une émission explosive apparaît, puis tout le reste.

J'ai pu expliquer qualitativement ce phénomène. Et ce n'était pas facile à expliquer, c'était dur. Beaucoup étaient contre cette explication. Puis j'ai arraché le nerf et dessiné une image animée de ce qui se passait. Par la suite, il s'est avéré que cela correspond à l'expérience.

Puis, à Tomsk, un scientifique et ingénieur remarquable, Gennady Andreevich Mesyats, qui s'est également occupé de la panne. Il a réussi à espionner une installation à Novossibirsk, où il a pu voir comment cela se passait. Et il y a vu comment se produit la rupture du vide. Il s'est avéré que tout se passe exactement comme je l'ai décrit. Et nous, avec lui et nos employés, qui ont aidé à mener des expériences et des calculs, avons reçu la reconnaissance de la découverte d'émissions explosives et avons reçu un certificat officiel à ce sujet.

Il y avait aussi un autre phénomène appelé l'arc sous vide. Il s'avère que si vous créez d'abord un arc, vous n'avez pas besoin d'appliquer une tension aussi élevée plus tard. Là, à des dizaines de volts, vous avez des courants gigantesques qui circulent à travers l'espace de vide - c'est le soi-disant arc avec un point de cathode.

IA Krasnaya Vesna : Avez-vous réussi à appliquer ces découvertes dans la pratique?

Fursey : Différents appareils sont apparus. Vous pouvez obtenir un laser avec un tel faisceau, vous pouvez créer un rayonnement haute fréquence très puissant. De nombreux problèmes technologiques et appliqués peuvent être résolus. En particulier, des rayons X puissants peuvent être générés. Ce que j'ai fait aussi.

Le rayonnement X fait partie du rayonnement électromagnétique, qui a de courtes longueurs d'onde, qui rampent partout et pénètrent tout. Et l'un des moyens de l'obtenir est que si nous décélérons un tel faisceau d'électrons, un rayonnement X apparaîtra. Plus l'énergie de ce faisceau, c'est-à-dire la tension d'accélération, est grande, plus la longueur d'onde est courte, plus l'énergie du quantum de rayons X est grande.

Habituellement, les rayons X sont obtenus dans des conditions stationnaires. Ils prennent un courant constant d'électrons, ralentissent, obtiennent un rayon X. Dans ce cas, les courants électroniques utilisés sont très faibles - quelque part dans le millionième ou millième d'ampère. Si vous faites briller une telle radiographie pendant quelques secondes, vous obtenez un instantané de votre corps.

Les émissions explosives se produisent en milliardièmes de seconde, c'est-à-dire en très peu de temps. Pour obtenir une image pendant ce temps, vous devez en conséquence avoir un courant colossal - sinon vous ne l'obtiendrez pas. Et ce qui s'est passé lors de l'émission explosive permet de recevoir ce courant gigantesque. Et puis la dose de rayons X requise peut être obtenue non pas en une seconde, mais en un cent millionième de seconde, en un milliardième de seconde. C'est là que s'ouvrent toute une gamme de nouvelles opportunités.

Quoi d'autre est important ici. Lorsqu'une haute tension est reçue, tous les éléments de l'équipement sont instables, car des pannes se produisent. Pour éviter cela, tous les éléments de l'équipement sont suffisamment grands. Et les appareils à rayons X sont assez volumineux - une pièce entière.

Mais si une tension est appliquée très brièvement en nanosecondes, alors tous les isolants peuvent être fabriqués dix fois moins, respectivement, la taille de l'équipement peut être réduite de plus de cent fois.

C'est exactement ce que nous avons fait. Un très petit appareil à rayons X a été créé, grâce à des émissions explosives et une courte application de haute tension. Pour ce développement, j'ai reçu, avec plusieurs de mes collègues scientifiques et ouvriers de production, un prix d'État à l'époque soviétique.

IA Krasnaya Vesna : Où ces appareils sont-ils nécessaires?

Fursey : Par exemple, sur le terrain, pour éclairer un blessé, ou pour voir comment les soudures sont disposées dans une chaudière nucléaire, dans des lignes électriques, où l'on ne peut pas entrer dans une "pièce" radiographique conventionnelle. Nous avons besoin d'un petit appareil. C'est ce que je continue de faire.

IA Krasnaya Vesna : Y a-t-il des améliorations modernes?

Fursey : Nous avons maintenant fabriqué des appareils très petits. Au lieu d'une pièce ou d'un appareil encombrant - un appareil de trois kilogrammes. Vous pouvez placer un tel appareil sur la table.

Ce que nous avons fait est le meilleur de ce qui existe actuellement dans le monde. Il n'y a plus d'appareils avec de telles propriétés dans le monde. Depuis plus de cinq ans maintenant, ils sont les meilleurs au monde. Nous utilisons ces appareils maintenant.

Ce dont parlait l'académicien Viktor Dragavtsev , nous avons commencé à essayer de les utiliser pour étudier les plantes. Comment les céréales poussent et se développent, comment les plantes se développent, etc. L'appareil étant petit, il est possible d'effectuer des recherches directement sur le terrain, il n'est pas nécessaire de traîner le grain jusqu'au laboratoire, il est possible de regarder sur le terrain, en direct, dans différentes conditions. De la même manière, vous pouvez étudier les arbres, en pleine nature.

IA Krasnaya Vesna : Bien sûr, tout le champ ne peut pas être transféré.

Fursey : Oui, vous ne pouvez pas transférer un champ entier dans un laboratoire, vous ne pouvez pas non plus transférer une oreille vivante pour ne pas l'endommager. Et maintenant, tout cela peut être étudié sur place. Des centaines d'autres possibilités s'ouvrent ici.

Et c'est notre découverte, une invention purement russe. L'alimentation nanoseconde est également fabriquée en Russie par l'académicien Grekhov, mon merveilleux collègue et connaissance.

IA Krasnaya Vesna : Et quelle est cette source d'énergie?

Fursey : Recevoir des nanosecondes, des impulsions courtes et puissantes à haute tension est aussi une tâche entière. Vous devez avoir un interrupteur très rapide et un interrupteur marche / arrêt. L'académicien Sin l'a inventé et l'a fait. Pour cela, il était nécessaire de créer un dispositif semi-conducteur spécial. Pour cela, il a reçu des prix d'État et des prix léninistes.

Le problème est que dans notre cher pays, doux et bon, que j'aime beaucoup, en quelque sorte personne ne s'est intéressé aux super technologies ces derniers temps. En conséquence, nous végétalisons, faisons quelque chose sous le plancher, presque gratuitement. Nous travaillons et continuons à nous développer, mais à un rythme d'escargot.

IA Krasnaya Vesna : Ces appareils sont-ils produits quelque part maintenant?

Fursey : Nous avons amené cette technologie à la production de masse, nous avons même créé une campagne appelée «Positive Energy». Mais pour lancer la production afin qu'elle devienne moins chère et meilleure - il n'y a pas de fonds. Nous avons perdu le soutien aux innovations et aux technologies modernes. Cependant, nous sommes des concurrents à l'étranger. Les Coréens fabriquent de tels appareils, mais avec des caractéristiques bien pires que nous ne le sommes sur nos principes. Actuellement, la mise en œuvre rapide de telles innovations pose un problème.

Il n'y avait pas de tels problèmes en Union soviétique. Il y avait des projets spéciaux, des laboratoires à problèmes spéciaux, il y avait le Comité d'État pour la science et la technologie, qui était engagé dans ce domaine. Et puis ça pourrait bouger rapidement. Nous avançons extrêmement lentement. Depuis cinq ans, nous avons été en avance sur le reste de la planète, mais nous ne pouvons toujours pas être réalisés, mais nous espérons.

Ils s'intéressent à l'agriculture, ils s'intéressent à de nombreux autres domaines.

Siemens nous a invités à parler de cette affaire. Je suis allé les voir il y a deux ans. Mais ils n'offrent pas d'argent. C'est le genre de vie que nous vivons. Normal, créatif, pauvre - tout est comme il se doit.

IA Krasnaya Vesna : Probablement, un tel appareil est très pratique pour la désinfection, les rayons X sont efficaces contre les virus et les microbes.

Fursey : Oui, les microbes et les virus sont tués par ce rayonnement. Et tous ces objets infectés peuvent être désinfectés. Je l'ai irradié - et l'ordre, il est déjà propre.

IA Krasnaya Vesna : Autant que je sache, ce sujet est maintenant très pertinent, en Occident, ils sont très préoccupés par la désinfection des produits, y compris à l'aide de rayons X.

Fursey : Oui, il convient à de nombreuses fins, dans un certain nombre d'applications, je pense que vous pouvez en compter vingt douzaines sans vraiment forcer. Il est très utile en médecine et en défectoscopie. Quelque part dans l'usine, vous pouvez détecter toute imperfection à l'aide d'une radiographie, etc.

Vous pouvez étudier la dynamique de divers processus rapides, vous pouvez désinfecter, vous pouvez trouver des pièces jointes cachées dans des valises, vous pouvez rechercher des inserts dans les ordinateurs, des puces étrangères.

IA Krasnaya Vesna : Vous avez également mentionné que vous travaillez sur la focalisation des rayons X.

Fursey : Oui, je vais dire quelques mots à ce sujet, mais cela est encore à l'étude. Il y avait un merveilleux scientifique, professeur, académicien honoraire de l'Académie russe des sciences naturelles, Muradin Abubekirovich Kumakhov. Il a inventé un moyen de focaliser les rayons X.

Habituellement, les rayons X sont difficiles à mettre au point car ils pénètrent tout - ils ne peuvent en aucun cas être influencés, ils ne peuvent pas être tournés.

Il a trouvé un moyen de le faire et nous essayons maintenant d'appliquer son expérience. Il l'a fait pour des conditions ordinaires et stationnaires - tension constante, courant constant, etc. Et nous essayons d'adapter cela pour concentrer nos puissants rayons X. Les premières expériences montrent que c'est très prometteur.

IA Krasnaya Vesna : Et que peut-il donner?

Fursey : vous pouvez créer une petite mise au point et obtenir une haute résolution de l'image. La précision des détails que vous pouvez examiner dépend du fait que votre source de rayons X est étalée ou concentrée en un point. Plus la source est petite, plus la résolution est élevée.

IA Krasnaya Vesna : Autrement dit, vous pouvez étudier des objets microscopiques?

Fursey : Oui, les détails microscopiques des objets et les objets microscopiques eux-mêmes. De plus, il est possible de concentrer l'énergie des rayons X en un point précis, mais c'est un sujet différent.

IA Krasnaya Vesna : Est-ce quelque chose comme un laser à rayons X?

Fursey : Pas vraiment un laser, mais une source de rayons X d'une telle intensité. À propos, l'émission explosive est également utilisée dans les nouveaux lasers à rayons X. Maintenant, ce sont des installations absolument gigantesques, là aussi, cela peut trouver une application.

IA Krasnaya Vesna : Votre appareil sera-t-il amélioré d'une manière ou d'une autre? Quelle est la prochaine étape?

Fursey . Je vais vous parler de la prochaine étape. Le fait est que vous devez comprendre quoi faire avec la surface de la cathode, qui est utilisée dans ces appareils. Il est devenu clair pour nous que le carbone est un bon matériau. Parce que le carbone ne fond pas bien. Mais s'il fond, il se solidifie rapidement et vous pouvez garder sa micro-frange très fine.

En outre, il s'est avéré qu'il existe un tel matériau, le graphène, le prix Nobel lui a été décerné assez récemment. Si vous prenez une seule couche de carbone, elle a des caractéristiques tout à fait uniques. L'apparition de la supraconductivité est possible, la manifestation d'effets associés à des vitesses géantes - des effets relativistes sont possibles. Il y a une physique quantique tellement complexe, plus difficile que celle que j'ai enseignée à l'université.

Il s'est avéré, et nous l'avons senti, et nous sommes ici des pionniers, que sur de telles substances, proches du graphène, il est possible d'obtenir une émission de champ sans explosion, à des tensions relativement faibles. La tension est mille fois inférieure et les courants sont importants - des centaines d'ampères et même des milliers.

C'est ce que nous avons découvert il y a quelques années, cela s'appelle émission flash, émission flash. Je n'ai pas trouvé d'analogue court en russe.

C'est nouveau, ce que nous avons fait ces dernières années. Sur celui-ci, l'un de mes étudiants a récemment soutenu sa thèse de doctorat, et l'autre se prépare à défendre sa thèse de doctorat. Un autre étudiant diplômé est en train de rédiger un doctorat. Nous travaillons dans ce sens.

Mais comme le financement est insuffisant, ce travail avance plus lentement que nous ne le souhaiterions. Je suis débordé de toutes sortes de mots encourageants, d'invitations à des conférences et de toutes sortes d'éloges à ce sujet, mais les circonstances laissent beaucoup à désirer. Nous explorons ces nouveaux effets dans un besoin et une lutte désespérés.

IA Krasnaya Vesna : Quelle était la signification des découvertes en URSS?

Fursey : En Union soviétique, les découvertes étaient très importantes. Dans la pratique, il s’agit d’un événement d’une importance égale au prix d’État. Une galerie spéciale d'auteurs de découvertes scientifiques a été ouverte à Saint-Pétersbourg. J'ai découvert que cela fonctionne toujours. Ils m'ont envoyé une photo de mon portrait, et j'ai l'occasion de vous la montrer.

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