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Abstract (German)

In dieser Arbeit wird die Röntgenemission von handelsüblichen und speziell hergestellten Klebebändern, die im Vakuum ab- und neu aufgewickelt werden, untersucht. Dazu wurde ein Versuchsaufbau entwickelt und realisiert, der es ermöglicht, die Parameter, die einen Einfluss auf die Emissionscharakteristik haben, zu bestimmen und detailliert zu analysieren. Die Röntgenspektren, die mit einem energiedispersiven Detektor gemessen wurden, zeigen eine kontinuierliche Verteilung mit mittleren Energien zwischen 5 keV und 20 keV. Es konnten hochenergetische Röntgenphotonen mit einer Energie von bis ca. 100 keV gemessen werden. Ein Modell der Erzeugung der Röntgenstrahlung beim Umwickeln von Klebebändern im Vakuum wird vorgestellt: Beim Ablösen eines Klebebandes von der Rolle findet eine Ladungstrennung statt, bei der sich elektrische Ladungen in hoher Konzentration ansammeln. Durch eine hohe Oberflächenrauheit und insbesondere durch die Ausbildung dünner Filamente der Klebemasse beim Ablösen entsteht eine Feldüberhöhung, die freie Elektronen auf hohe Energien bis zu 100 keV beschleunigt. Die beschleunigten Elektronen treffen auf das Material der Klebebandrolle und erzeugen dort durch Bremsstrahlung die beobachtete Röntgenstrahlung.

Abstract (English)

In this work the emitted X-rays produced by peeling rolls of adhesive tape under vacuum conditions are investigated. An experimental setup has been developed which allowed the determination and detailed analysis of the parameters influencing the emission characteristics. The X-ray spectra were measured with an energy-dispersive detector and reveal a continuous distribution with mean energies between 5 keV and 20 keV. High-energy photons with energies up to about 100 keV were detected. A model for the generation of the X-ray emission is presented: Charge separation occurs at the peeling vertex of the tape, leading to a high concentration of electric charges. Surface roughness and the formation of thin filaments of the adhesive lead to an electric field enhancement which accelerates free electrons to energies of up to 100 keV. The accelerated electrons generate the observed X-ray radiation through bremsstrahlung in the material of the adhesive tape.

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