Техника - молодёжи 1974-10, страница 59

диоволны различного диапазона, инфракрасные, световые и ультрафиолетовые лучи. В высоковольтном же разряде имеется еще и рентгеновское излучение, возникающее при торможении ускоренных электронов в электродах. Так за счет чего же получается «высокочастотная» фотография?

Прежде всего отпадают радиоволны и инфракрасные лучи — они фотопленку не засвечивают Остальных «претендентов» я проверил с помощью довольно простых экспериментов. Высокочувствительную фотопленку в ycipoiiCTBc заменил элек-тролюмииесцентный экран (рис. 3). Объектом служила обычная монета. На экране получилось отличное изображение Одно это уже доказывает, что видимый свет не играет особой роли в получении кирлианов-ских фотографий. Ведь возбудить люминофор (ZnS) слабым светом (а интенсивность кирлнановского свечения весьма незначительна) невозможно Тут, пожалуй, нужен мощный лазер

Рентгеновское излучение «отфильтровать» относительно просто Выяснилось, что и оно тут ни при чем. «Отфильтровать» же ультрафиолетовое излучение сложнее. Ультрафиолетовые фильтры в этих условиях не работают, ибо они поляризуются в электрическом поле. Решение было найдено простое: вместо обычной фотопленки (на первоначальном устройстве) использовалась специальная. нечувствительная к ультрафиолету. Изображение получилось и в этом случае. Следовательно, в «высокочасто] ной» фотографии «повинны» электроны или ионы. «Отсортировать» их нетрудно. На электро-люминесткнтный экран было нанесено алюминиевое покрытие (толщиной полмикрона), прозрачное для электронов и непрозрачное для ионов. Изображение не пропало. Значит, делаем окончательный вывод: кирлиановские картинки «рисуют» электроны.

Откуда же берутся эти электроны? При сильном электрическом поле происходит холодная электронная эмиссия (автоэлек тронная эмиссия). Называется оиа так потому, что в отличие от термоэлектронной эмиссии (испускание электронов раскаленными металлами) при вылете электронов из вещества температура последнего не снижается. Если в кирлиановском устройстве снять (в предбойный период) кривую зависимости тока от напряженности ноля, то она совпадает с теоретической кривой тока холодной эмиссии. Это доказывает, что и суть физических процессов одна и та же.

Итак, электроны вылетают из электродов <а счет холодной эмиссии. Но в кирлиановском устройстве в качестве электродов выступают са

ми объекты: неорганические и живые. Например, при съемке кожного покрова кончика пальца один из электродов •— сам палец (см. схему 5 к моей статье в «ТМ» № 7 за 1973 год). Холодная эмиссия жипых организмов! Подобное явление еще не наблюдалось — ведь холодную эмис сию получали обычно из металлов и только в вакууме. Каким же обра зом живые организмы излучают электроны при атмосферном давле нии и при этом остаются невредимыми? Здесь основную роль играют, пожалуй, три вещи: применение высоких частот, «экранирование» металлических электродов диэлектриками и импульсный режим работы генератора.

Высокочастотный ток не прони кает глубоко в электроды (в отличие от постоянного) и вследствие скин-эффекта распространяется только по поверхности. Поэтому даже очень высокие напряжения при частотах сотни килогерц практически безопасны для живых организмов. В начале нашего века Никола Тесла — пионер в развитии высокочастотной техники — демонстрировал потрясенной публике захваты вающий номер: пропускал через свое тело высокочастотный ток напряжением до I млн. в!

Главный недостаток автоэлектронной эмиссии . — ее нестабильность. Поэтому холодные катоды в электродных приборах почти не используются. Но при малых токах (несколько мка) эта эмиссия все-таки устойчива. «Экранировка» металлических электродов диэлектриками и создает условия для получения стабильной аЕтоэлектронной эмиссии. Диэлектрики поляризуются, и каждая их молекула-диполь (в идеальном случае в отсутствии объекта) представляет собой элементарный автоэлектрониый излучатель. Поэтому холодная эмиссия происходит не из одной точки, а со всей поляризованной поверхности диэлектрика. Таким образом, и автоэлектронный ток распределен по всей поверхности А это означает, что в каждом микроканале разряда, возникающем при ионизации воздуха «холодными» электронами, ток очень мал.

Импульсный режим работы генератора выбран по следующим причинам. Во-первых, при фотографировании живых организмов средняя мощность генератора може+ быть небольшой (что необходимо для безопасности этих организмов), хотя его импульсная мощность — значи тельной (что необходимо для развития разряда). А во-вторых, по мере того как «холодные» электроны вылетают из поверхности объекта и производят ионизацию молекул, разрядный промежуток заполняется ионизированным воздухом. Это приводит к уве-

®

Рис. 1. Получение изображений предметов в поле высокочастотного разряда (1 — металлические пластины. 2 — диэлектрическая пленка, 3 — лииии электрического поля, 4 — высокочастотный генератор, 5 — объект).

Рис. 2. Универсальное устройство дг. -получения высокочастотных изобр^ жений сложных поверхностей (1 — эластичный диэлектрик, 2 — фотографируемая поверхность, 3 — оптически прозрачное тонопроводящее покрытие, 4 - разрядный промежуток). Рис. 3. Наблюдение изображений npeflMeTOf на электролюминесцентном экране (1 — тефлоновая шайба, 2 — электрод, 3 — коаксиал, 4 — разрядный промежуток» 5 — прозрачное токопроводнщее покрытие, 6 — стеклянная шайба, 7 — объект — монета, 8 — кольцо для регулировки разрядного промежутка, 9 — Электролюминесцентное покрытие). Рис. 4. Получение изображений в высокочастотном разряде в газе низкого давления (1 — генератор, 2 — электрод-монета, 3 — силовые линии электрического поля, 4 — нолба, 5 — люминесцентное понрытие, 6 — прозрачное токопроводяицее покрытие).

56