Создание нового типа портативных рентгеновских аппаратов возможно благодаря применению явления взрывной электронной эмиссии, новым конструктивным решениям и технологиям получения новых углеродных материалов.

1. Взрывная электронная эмиссия является особым видом эмиссии, возникающим, когда автоэлектронный эмиттер взрывается при протекании через него автоэмиссионного тока большой плотности. При этих условиях формируется квазистационарный фазовый переход на границе конденсированное вещество катода – плотная плазма и инициируется электронный поток большой плотности.
2. После возбуждения единичного локального «акта» взрывной эмиссии, эмиссионный процесс быстро распространяется по поверхности катода вследствие распространения плазмы — процесс подхвата (поддержания) явления взрывной электронной эмиссии. Появление и взрывы новых эмиссионных центров обеспечивают поддержание процесса взрывной электронной эмиссии и включения в процесс нанометровых областей поверхности катода.
3. При взрыве локального эмиссионного центра на поверхности всегда образуется жидкая фаза. Присутствие жидкости на поверхности катода является принципиальным обстоятельством, определяющим внутренний механизм взрывной эмиссии. Процесс формирования микровыступов на жидкой поверхности определяет устойчивость эмиссионного процесса, условия переноса вещества (эрозии катода) и существенным образом влияет на форму электронного потока.
4. Нанометровый масштаб центров взрывной электронной эмиссии является фундаментальным экспериментальным фактом, обуславливающим стабильность и большой срок службы взрывоэмиссионных катодов.

Сотрудниками компании Наноспектр было впервые обнаружено, что в процессе взрывной электронной эмиссии формируются выступы с диаметром основания ~ 0,07 мкм и радиусом кривизны вершины < 10 нм, равномерно распределенные по поверхности. Формирование выступов происходит из жидкой фазы под действием сильного электрического поля и плазмы. Плотность нановыступов составляет ~ 108 см-2.

На основании этих наблюдений разработаны основы технологии формирования и сохранения нанометрового рельефа поверхности катода в процессе электронной эмиссии.

Процесс генерации нановыступов является квазистационарным и обусловлен возникновением нанокапиллярных волн на поверхности жидкости при взрыве. В случае твердотельного катода эти микроволны после прекращения взрывного эмиссионного процесса частично замораживаются и являются теми нанометровыми центрами, на которых инициируется взрывная эмиссия при последующих включениях. Информация о нанометровом рельефе на жидкой поверхности, была получена по замороженным следам с использованием электронной микроскопии высокого разрешения. Всего получено 44 свидетельства и патента на изобретения при создании нашего рентгеновского аппарата.