Fyzikální principy elektrostatického zvlákňování
Title Alternative:Physical Principles of Elektrostatic Spinning
Abstract
Proces elektrostatického zvlákňování vytváří nanovlákna působením vysokého napětí na polymerní roztok. Bylo dokázáno, že nanovlákna zachovávají určité množství náboje během jejich ukládání a některá zůstávají nabitá i několik hodin poté. Trysky vzniklé elektrostatickým zvlákňováním mohou vytvářet cylindrické elektrody, které koncentrují ve svém okolí extrémně vysoké hodnoty intenzity elektrického pole za atmosférických podmínek. Tyto vlastnosti elektrostatického zvlákňování jsou jen nedostatečně prozkoumány a interakce elektrického pole jimi generovaná s okolními plyny je téměř neznámá.
Tato práce pojednává o objevení jednoduchých experimentálních zařízení založených na elektrostatickém zvlákňování, které generují rentgenové záření do energií 20 keV za atmosférických podmínek, jež je detekováno pomocí radiografických filmů a křemíkového detektoru nízkoenergetického rentgenového záření. Tento jev byl vysvětlen pomocí teorie zvané Counterion condensation.
Proces lze využít pro nejrůznější aplikace, jako je například přenosné zdroje rentgenového záření nebo jako anomální částicové urychlovače v jaderné fyzice. Formování nanovlákenných trysek je také možné provádět v prostředí obsahujícím radon. Radon se rozpadá na produkty, které jsou převážně kladně nabité díky jejich α-rozpadu, a tyto kladně nabité radonové dcery jsou poté přitahovány a zachycovány záporně nabitými vlákny. Tohoto jevu lze využít pro aktivní filtraci ionizovaného záření.
Electrospinnig is a process to create nanofibres by application of high voltage on the polymer solution. It is proved that nanofibres keep some amount of charge during their deposition and some of them are charged even few hours after that. Electrospinning jets can serve as fine cylindrical electrodes to create extremely high electric field intensity in their vicinity at atmospheric conditions. However, this quality of electrospinning is only scarcely investigated, and the interactions of electric fields generated by them with ambient gasses are nearly unknown. Here is the report on the discovery that simple experimental set-ups employing electrospinning generate X-ray beams up to energies of 20 keV at atmospheric conditions detected by radiographic film and then spectrally measured by Silicon Lithium- Drifted Low Energy X ray Detector. Some theoretical explanation by the process of Counterion condensation has been built up as well. This process can be used for several applications such are for example portable X-ray sources or the design of anomalous particle accelerators in nuclear physics. The forming of the jet could be running in gas environment contains Radon. Radon decay creates progenies which are positively charged due to their â decay and these positively charged Radon daughters are then attracted and trapped by negatively charged nanofibers. This process can be used as active filters of ionized radiation.
Electrospinnig is a process to create nanofibres by application of high voltage on the polymer solution. It is proved that nanofibres keep some amount of charge during their deposition and some of them are charged even few hours after that. Electrospinning jets can serve as fine cylindrical electrodes to create extremely high electric field intensity in their vicinity at atmospheric conditions. However, this quality of electrospinning is only scarcely investigated, and the interactions of electric fields generated by them with ambient gasses are nearly unknown. Here is the report on the discovery that simple experimental set-ups employing electrospinning generate X-ray beams up to energies of 20 keV at atmospheric conditions detected by radiographic film and then spectrally measured by Silicon Lithium- Drifted Low Energy X ray Detector. Some theoretical explanation by the process of Counterion condensation has been built up as well. This process can be used for several applications such are for example portable X-ray sources or the design of anomalous particle accelerators in nuclear physics. The forming of the jet could be running in gas environment contains Radon. Radon decay creates progenies which are positively charged due to their â decay and these positively charged Radon daughters are then attracted and trapped by negatively charged nanofibers. This process can be used as active filters of ionized radiation.
Description
Subject(s)
Elektrostatické zvlákňování, nanovlákna, Röentgenovo záření, Oheň svatého Eliáše, depozice dceřiných produktů radonu