Vor ein paar Jahren stieß ich auf ein YouTube- Video, das zeigte, wie Forscher Röntgenstrahlen nutzten, die beim Abreißen von Klebeband von seiner Spindel abgegeben wurden, in der Hoffnung, zukünftige Röntgengeräte zu miniaturisieren und billiger zu machen.
In letzter Zeit habe ich mich gefragt, welche Wechselwirkungen dies verursachen. Ich habe aus dem Video verstanden, dass die Elektronen aufgrund der dem System zugeführten Energie (Peeling) ausgestoßen werden. Dies wies mich instinktiv auf QED hin, wo Wechselwirkungen zwischen Elektronen für kurze Zeit ein Photon erzeugen.
1) Sind dieselben Photonen aus der Elektronenwechselwirkung die resultierenden Röntgenstrahlen?
2)Sind die Frequenzen der Photonen durch die begrenzt? Energie Zeitunsicherheit, und/oder Position Impulsunsicherheit (am Scheitelpunkt des Reißbandes, wo sich hohe Elektronendichten ansammeln können) ?
Hinweis: Ich habe auch in Betracht gezogen, dass die Van-der-Waals-Kraft in Betracht gezogen werden könnte, jedoch nicht sicher.
Auf der Suche nach QED-basierten Beschreibungen/Antworten. Jeder elementare Verweis auf diese Arbeit ist willkommen.
Es gibt zwei Möglichkeiten, Röntgenaufnahmen zu machen:
1) Beschleunigung und Verzögerung von Ladungen, Elektronen/Ionen geben in einem Fall Synchrotronstrahlung und im zweiten Fall Brehmstralung- Strahlung ab.
2) Abregung von Elektronen, die von einem höheren Energieniveau/-band auf ein niedrigeres Energieniveau/-band fallen, mit einer Energiedifferenz im Röntgenbereich
1953 zeigten sowjetische Wissenschaftler, dass Tribolumineszenz, die durch das Abziehen einer Rolle eines nicht identifizierten Scotch-Klebebands im Vakuum verursacht wird, Röntgenstrahlen erzeugen kann. 6 Im Jahr 2008 führten amerikanische Wissenschaftler ein Experiment durch, das zeigte, dass die Strahlen stark genug sein können, um ein Röntgenbild eines Fingers auf Fotopapier zu hinterlassen
und eine neuere Forschung ;
Puttermans Gruppe zeichnete Röntgenemission in Form von intensiven Bursts auf, die einige Milliardstel Sekunden lang waren (wobei die Breite der Röntgenpulse unter Verwendung der gut charakterisierten Radiowellen kalibriert wurde) und fand heraus, dass diese Bursts mit sehr leichten Abweichungen korrelieren (dh Kraftabnahmen) beim ansonsten glatten Abziehen des Bandes von seiner Rolle.
Der Wiki-Eintrag führt das Phänomen Licht auf Tribolumineszenz zurück
Ribolumineszenz ist ein optisches Phänomen, bei dem Licht durch das Aufbrechen chemischer Bindungen in einem Material erzeugt wird, wenn es auseinandergezogen, gerissen, zerkratzt, gequetscht oder gerieben wird (siehe Tribologie). Das Phänomen ist nicht vollständig verstanden, scheint aber durch die Trennung und Wiedervereinigung elektrischer Ladungen verursacht zu werden.
Der neuere Artikel spekuliert:
Die Gruppe glaubt, dass beim Abziehen des Klebebands der Acrylklebstoff auf dem freigelegten Klebeband positiv aufgeladen wird und die äußere Oberfläche der verbleibenden Polyethylenrolle eine negative Ladung annimmt. Dadurch bauen sich elektrische Felder auf Werte auf, die Entladungen auslösen.
Das Brechen einer Bindung gibt den Bestandteilen kinetische Energie, und Elektronen und Ionen werden getrennt und in angeregten Zuständen belassen. Die Reorganisation von Ladungen geschieht mit der Emission von Photonen. Für Röntgenstrahlen bedeutet dies, dass diese Bindungen stark genug sind, um bei Energieniveaus zu brechen, die hoch genug sind, um Röntgenstrahlen in den Abregungen freizusetzen.
Der neuere Link erklärt es so:
Die Forscher sagen, dass bei dem reduzierten Druck im Experiment – etwa ein Millionstel einer Atmosphäre – die Entladungen die Elektronen auf Energien beschleunigen, die Röntgenstrahlen erzeugen, wenn sie plötzlich auf der positiven Seite des Bandes verlangsamen. Die Forscher bleiben jedoch ratlos, wie die diffuse mechanische Energie, die zum Ablösen des Klebebands benötigt wird, so weit gebündelt wird, dass sie Röntgenstrahlen erzeugen kann, und noch seltsamer, wie sie dies in Form von Nanosekundenimpulsen tun kann. Dies, sagt Putterman, gibt uns ein „neues inspirierendes Mysterium, in das wir eintauchen können“.
Bei der Suche nach Tribolumineszenz findet man, dass der genaue Mechanismus ein Forschungsgegenstand ist, wobei sich die Erklärungen auf An- und Abregungen der Atome im Material konzentrieren. Sehen Sie hier ein Spektrum der Tribolumineszenz , jedoch nicht der Röntgenenergien.