Коллектив молодых ученых БФУ им. И. Канта выиграл грант Российского научного фонда на проведение фундаментальных исследований в области рентгеновской оптики*. Общий объем финансирования трехлетней программы составит 21 млн рублей. Исследователи предложат новые подходы в развитии рентгеновской интерферометрии и когерентной визуализации с использованием новейших синхротронов четвертого поколения.
В ближайшие годы в России будет сформирована масштабная сеть синхротронных установок для исследований в широком спектре областей науки. Готовится к запуску новейший источник синхротронного излучения поколения 4+ «СКИФ» в Новосибирске, модернизируется инфраструктура НИЦ «Курчатовский институт», проектируется уникальный комплекс «СИЛА». Данные Мегасайенс-установки будут генерировать рентгеновские пучки высокой интенсивности и когерентности. Однако для эффективной работы с таким излучением требуется специализированная оптика, способная выдерживать высокие радиационные и термические нагрузки.
Алмазная оптика для новых задач
В рамках проекта РНФ научный коллектив, работающий на базе МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установок «Мегасайенс» БФУ им. И. Канта, предложил эффективное решение этой проблемы. Физики разработают высокоразрешающие микрообъективы и трехмерные интерферометры из монокристаллического алмаза.
| Иван Лятун, руководитель проекта РНФ, старший научный сотрудник БФУ им. И. Канта: |
| Разрабатываемая алмазная микрооптика позволяет преодолеть два критических барьера для установок класса «Мегасайенс». Во-первых, это проблема стойкости оптики: монокристаллический алмаз обладает уникальным сочетанием высокой теплопроводности и радиационной стабильности. В отличие от традиционной металлической оптики алмазные линзы сохраняют структурную целостность и оптические свойства даже под воздействием экстремальных тепловых нагрузок синхротронов четвертого поколения. Во-вторых, использование технологии прецизионной ионно-лучевой литографии (FIB) позволяет формировать параболические профили с микронными радиусами кривизны и нанометровой шероховатостью оптической поверхности. Такая геометрия обеспечит наибольшую числовую апертуру и позволит достичь суб-100-нанометрового пространственного разрешения в предельно компактном алмазном объективе. |
Как это поможет науке?
Разработка открывает новые возможности для целого ряда прикладных и фундаментальных исследований.
| Анатолий Снигирев, директор МНИЦ и научный руководитель направления когерентной рентгеновской оптики БФУ им. И. Канта: |
| Разрабатываемые в данном проекте методы наноструктурирования алмаза с помощью сфокусированных ионных пучков позволяют создавать уникальные трехмерные рентгенооптические элементы для прецизионной интерферометрии и фазово-контрастной рентгеновской визуализации. Следует отметить, что нашей команде уже принадлежит мировой приоритет в реализации алмазной оптики для транспорта и формирования пучков для синхротронов 3 и 4-го поколения с использованием лазерных технологий — резка и абляция материала. Теперь задача состоит в переходе от «макрооптики» — миллиметровых объективов к микронным трехмерным оптическим элементам. Высокая пространственная когерентность новых источников в сочетании с такой оптикой позволит успешно создавать и развивать новые высокоразрешающие методы диагностики на установках класса Мегасайенс. |
Личный кабинет для cтудента
Личный кабинет для cтудента
Даю согласие на обработку представленных персональных данных, с Политикой обработки персональных данных ознакомлен
Подтверждаю согласие
