Прорыв в рентгеновской оптике: созданы уникальные зеркала для синхротронов
В России разработаны первые высокоточные зеркала из кремния, предназначенные для работы с мощными источниками синхротронного излучения. Этот прорыв позволит значительно повысить качество экспериментов на современных научных установках.
Технологический прорыв
Специалисты ФИЦ "Институт прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН" (ИПФ РАН) создали технологию, позволяющую изготавливать сверхгладкие плоские и криволинейные зеркальные поверхности из монокристаллического кремния. Их шероховатость находится на атомарном уровне, а точность формы достигает 1 нанометра.
"Это первая в России оптика, способная выдерживать мощные пучки рентгеновского излучения без ухудшения качества отраженных волновых фронтов, а также получать сфокусированные пучки размером в сотни нанометров", — отметили в ИПФ РАН.
Где применят новую оптику
Высокоточные зеркала востребованы на установках с высокими тепловыми нагрузками, в том числе на станциях синхротронов 4-го поколения и лазерах на свободных электронах. Среди таких установок — СКИФ и СИЛА.
Кроме того, технологии, использованные при создании зеркал, могут найти применение в разработке коллекторов рентгеновского излучения для установок проекционной литографии.
Будущее разработки
Следующая цель ученых — производство сверхточных зеркал длиной около одного метра с точностью до 0,5 нанометра. Это откроет новые возможности для исследователей, работающих с рентгеновским излучением.
Исследования были выполнены в рамках грантов Российского научного фонда (№21-72-30029) и ФНТП "Синхротронные и нейтронные исследования".
Уточнения
Синхротро́н (от "синхронизация" + "электрон") — один из типов резонансных циклических ускорителей. Характеризуется тем, что в процессе ускорения частиц орбита пучка остаётся постоянного радиуса, а ведущее магнитное поле поворотных магнитов, определяющее этот радиус, возрастает во времени.