Разработка, изготовление, испытания и корректировка опытных образцов изделий миниатюрных источника и визуализатора рентгеновского излучения для медицины, промышленности, контроля безопасности

Заключительный отчёт выполнен в соответствии с ГОСТ 7.32-2001-отчёт, содержит 59 страниц основного текста, введение, 4 раздела основного текста, заключение, 36 иллюстраций, 10 таблиц, 21 ссылочных источников информации, 11 приложений на 99 страницах. Ключевые слова: микроэлектронный прибор; рентгеновский излучатель; рентгеновский визуализатор; электронно-рентгеновское возбуждение; катодолю-минесценция; авто-, фото-, вторичная эмиссия; микроканальная структура; микро-, наноструктура; авто-, фото-, рентгенокатод; мягкое и жёсткое рентгеновское излучение.Объектами разработки являются миниатюрные источник и визуализатор рентгеновского излучения, построенные по сходной конструкторско-технологической схеме: катод с полевой эмиссией, анод – излучатель рентгеновского и видимого спектров, несущая вакуумная структура – стеклянный баллон с встроенной в нём микроканальной структурой, используемой для управления свойствами источника и визуализатора. В основе работы приборов лежат физические явления и процессы полевой, фото- и вторичной эмиссии электронов, рентгеновского излучения и поглощения, катодолюминесценции (визуализации), происходящих за счёт взаимодействий электронов и фотонов в вакууме между собой и с элементами твердотельной структуры – полупроводниками, металлами, диэлектриками. Целью НИОКР является разработка технического проекта на основе изготовления и исследований опытных образцов и их элементов, получение результатов, позволяющих перейти к этапу внедрения изделий.Методами исследований являются технологические и конструкторские изыскания на основе макетирования элементов, измерений характеристик и параметров, установления причинно-следственных связей процессов, материаловедческих анализов, отработки технологических процессов изготовления макетных образцов и их элементов. Основные состав и результаты работы, отражённые в отчёте:- Разработка конструкторской документации для изготовления образцов миниатюрных источника и визуализатора рентгеновского излучения, разработка технологической документации для изготовления опытных образцов. - Анализ результатов испытаний и корректировка конструкторской и технологической документации для изготовления доработанных опытных образцов.- Разработка и изготовление оснастки, деталей и структур планарного и сборочного циклов разработанных и доработанных опытных образцов.- Изготовление и проведение испытаний опытной партии образцов.В приложениях к отчёту отражены результаты работ, проведённых с использованием внебюджетных средств: разработка проекта пилотной линии изготовления миниатюрных источника и визуализатора рентгеновского излучения для медицины, промышленности, контроля безопасности; разработка инструкции по работе персонала; программа обеспечения качества разработка метода и программы измерений для управления параметрами изделий; разработка программного обеспечения и расчёт тепловых режимов работы изделий; патентные исследования и работы; маркетинговые исследования рынка. На образцах адекватно результатам испытаний, а также данных предыдущих этапов НИОКР, подтверждены варианты структуры, условия обеспечения вакуума, физико-технические модели излучателя и визуализатора и их элементов. Практически получены рентгеновское излучение в излучателе на уровне интенсивности до 10 мР/с и усиление в визуализаторе до 103, позволяющие рассчитывать на реальные применения, и определены пути их повышения.Сверх требований технического задания проведены предварительные разработки и испытания вариантов миниатюрного высоковольтного источника питания, до 50 кВ. На основе проведённых исследований и испытаний получен патент на изобретение и направлены 4 заявки на изобретения.По результатам изготовления и испытаний образцов разработаны основные требования к техническому заданию на компактные рентгеновские устройства широкого применения.