Исследователи БФУ им.И.Канта провели серию экспериментов с алмазными преломляющими линзами
Сотрудники лаборатории рентгеновской оптики и физического материаловедения БФУ им. И. Канта совместно с коллегами из Норвежского университета естественных наук и технологии (Norwegian University of Science and Technology) профессором Рагнвалдом Матисеном и профессором Хельге Ларсеном, а также группой профессора Германа Эмериха Швейцарско-Норвежской станции BM31 Европейского центра синхротронного излучения (ESRF) провели серию экспериментов по исследованию влияния моно-кристаллической структуры материала алмазных преломляющих линз на их рентгенооптические свойства.
За несколько лет развития бериллиевые преломляющие линзы хорошо зарекомендовали себя как сохраняющие когерентные свойства и не изменяющие направления распространения излучения компактные, надежные и простые в использовании микро- и нано-фокусирующие устройства, применяемые на синхротронных источниках 3 поколения.
Ввиду развития рентгеновских источников 4 поколения и лазеров на свободных электронах («X-ray Free Electron Lasers») возникла потребность в оптике для изменения угловой расходимости и размера рентгеновского излучения перед его использованием на экспериментальных станциях. Для этого рентгенооптические элементы должны быть изготовлены из материалов, способных выдержать экстремальные термические и радиационные нагрузки при сохранении фокусирующих свойств.
Алмаз является очень привлекательным материалом для использования в высокоинтенсивных пучках рентгеновского излучения, несущих большую тепловую нагрузку, так как он обладает высокой теплопроводностью, низким коэффициентом теплового расширения, высокой температурной стабильностью и химической инертностью.
Анатолий Снигирев, руководитель лаборатории рентгеновской оптики БФУ им.И.Канта:
«Основная цель проведенных экспериментов состояла в том, чтобы дополнительно исследовать оптические эффекты, индуцированные дифракцией, когда часть падающего на линзу излучения переходит в дифрагированное и отражается под углом отличным от первоначального направления своего распространения. А это приводит к модуляции интенсивности полезного излучения, фокусируемого линзой. Ранее нашей исследовательской группой было продемонстрировано само существование дифракции в фокусирующей моде линзы и изучена величина негативного влияния двух-волновой дифракции на оптические свойства линзы. Было продемонстрировано, что отсутствие строго согласованной взаимной ориентации кристаллических плоскостей материала линзы снижает негативное влияние.
Проведенные эксперименты позволили исследовать влияние таких факторов, как угловые параметры отклонения линзы и расходимость пучка рентгеновского излучения. Полученные данные являются полезным вкладом в разработку моделирования динамических эффектов возникающих при взаимодействии рентгеновских лучей с преломляющими линзами. Практическая значимость полученных результатов состоит в том, что изучение наличия возникающих эффектов и оценка их относительного влияния является необходимым условием для дальнейшего повышения эффективности применения рефракционной оптики на основе монокристаллического алмаза».
Партнёр:
Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта
