Благодаря оптимизации оптической схемы и использовании когерентной рентгеновской оптики субмикронная фокусировка стала реальна на источнике 2-го поколения. Это открывает возможность российским ученым проводить передовые исследования теперь и на отечественном источнике, что особенно актуально в условиях короновирусных ограничений. Технологический прорыв — важный этап на пути к созданию и развитию технологий формирования нанометрового пучка в преддверии запуска новейших установок в РФ. В ближайшие годы планируется строительство не имеющего аналогов синхротронно-лазерного комплекса «СИЛА» в Протвино (проект Курчатовского института) и Сибирского кольцевого источника фотонов (ЦКП «СКИФ») в Новосибирске.
Максим Демин, проректор по научной работе БФУ им. И. Канта: |
|
Использование когерентных пучков и источников синхротронного излучения 4-го поколения с ультрамалым эмиттансом, сфокусированных до нанометровых размеров, открывает новые перспективы в области междисциплинарных исследований микро- и нанообъектов. В том числе, за счет достижения нанометрового пространственного разрешения экспериментальных методов когерентной дифракции, рентгеновской микроскопии, птайкографии и других. Эти возможности представляют большой интерес для будущих исследований в различных научных областях, включая прикладное материаловедение, физику наносистем, химию, биологию, медицину, природоподобные технологии, гибридные системы и другие, тем самым, обеспечивая развитие междисциплинарных направлений исследований. |
Дмитрий Зверев, научный сотрудник МНИЦ РО: |
В ходе экспериментов по исследованию оптических свойств изготовленной пластины с наборами составных преломляющих линз на станции КИСИ-Курчатов была отработана методика позиционирования линз относительно пучка синхротронного излучения и процедура регистрации профиля распределения интенсивности пучка при его прохождении через выбранную фокусирующую систему составных линз. Исследуемая система линз сориентирована таким образом, что пучок засвечивал только одну из наборов составных преломляющих линз. Их выбор обеспечивался автоматизированным смещением пластины перпендикулярно направлению распространения пучка. Также была теоретически изучена инструментальная (аппаратная) функция оптической схемы, позволяющая учитывать особенности станции, что планируется использовать в дальнейших работах в ходе анализа экспериментальных данных. |
Серия экспериментов была также посвящена исследованию различных наборов кремниевых линз на предмет повышения их эффективности, наблюдению интерференционных эффектов связанных с так называемым «глитч-эффектом».
Наталия Климова, младший научный сотрудник МНИЦ РО: |
Данный эффект возникает тогда, когда для преломляющей линзы, изготовленной из монокристаллического материала (например, алмаза, кремния), выполняется условие дифракции. То есть, когда для какого-то набора атомных плоскостей материала, из которого изготовлена линза, удовлетворяется условие, при котором часть интенсивности рентгеновского излучения, попадающего на линзу, диффрагирует в определенном направлении. Таким образом, данный эффект приводит к потере интенсивности сфокусированного луча. Однако, при всем своем негативном влиянии этот же эффект может быть использован для точного определения различных параметров самой линзы – статья про подобное использование «глитч-эффекта» будет в ближайшее время выпущена в журнале Journal of Synchrotron Radiation. В рамках эксперимента на станции РКФМ была предпринята попытка наблюдать дополнительные эффекты, которые могут в будущем улучшить параметры монокристаллических линз, а так же приведут к новым возможностям в применении подобной фокусирующей оптики. Измеренные данные все еще обрабатываются, так что о результатах эксперимент будет сообщено позже. |
Поездка была организована за счет средств БФУ им. И. Канта и частично за счет средств РФФИ № 19-29-12043 мк.
Справка
НИЦ «Курчатовский институт» является базовой организацией государств СНГ по развитию исследовательской инфраструктуры класса «Мегасайенс». Она не только определяет глобальный вектор исследований и реализует научные изыскания, но и совместно с университетами формирует новый кадровый потенциал в этой сфере.
В рамках Мегагранта Правительством РФ МНИЦ РО на протяжении пяти лет работает в тесном взаимодействии с Курчатовским институтом, разрабатывая новые рентгенооптические технологии для новых установок Мегасайенс — класса. Кроме того, ученые БФУ вносят свой вклад в решение одной из важнейших приоритетных задач страны — подготовка кадров для будущих источников класса Мегасайенс. Организованная под руководством НИЦ КИ зеркальная лаборатория «Инструменты и методы когерентной рентгеновской микрооптики» представляет собой объединение ученых Eu-XFEL, DESY, ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН и занимается разработкой методик исследований, технологий и устройств для применения на станциях будущих российских источников синхротронного излучения и лазеров на свободных электронах.
Сотрудничество направлено на взаимодействие в области исследования и разработки элементов рентгеновской оптики, необходимой для развития источников синхротронного излучения, строящихся на территории России. Изготовление материалов и разработка элементов рентгеновской оптики проводится на базе БФУ им. И. Канта, а исследование и испытание этих элементов — на станциях КИСИ, DESY, Eu-XFEL, ESRF.
Личный кабинет для
Личный кабинет для cтудента
Даю согласие на обработку представленных персональных данных, с Политикой обработки персональных данных ознакомлен
Подтверждаю согласие