Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Внутренности ондулятора (иллюстрация наложена
на фотографию). Свет лазера (показан красным)
заставляет электроны (жёлтые) двигаться сквозь поле ряда магнитов. Во время синусоидального движения частицы разгоняются и замедляются, генерируя рентгеновское излучение(фото Thorsten Naeser,иллюстрация Christian Hackenberger).
Слева направо: профессора Флориан Грюнер (Florian Grüner) и Штефан Карш (Stefan Karsch) демонстрируют экспериментальную установку, позволяющую с помощью лазера получить рентгеновское излучение. По этой фотографии можно оценить примерные размеры нового устройства (фото Thorsten Naeser)

NNN: Создан миниатюрный источник рентгеновского излучения

Ключевые слова:  источник рентгеновского излучения

Опубликовал(а):  Никитина Елизавета Александровна

03 октября 2009

Немецкие и британские учёные построили небольшой, но довольно мощный источник мягкого рентгеновского излучения. Авторы новинки надеются, что она позволит проводить специфические исследования прямо в университетах без использования крупных синхротронов.

Лучшими источниками сильного рентгеновского излучения, необходимого для исследований вещества, являются синхротроны. Но они обычно занимают довольно обширные площади, их строительство обходится недёшево. Действуют они по следующему принципу: электроны внутри гигантского вакуумированного кольца разгоняются магнитными полями до очень больших скоростей. В ходе этого кругового движения электроны испускают рентгеновское излучение высокого качества.

У большинства институтов средств на создание своих собственных синхротронов нет, а имеющиеся источники рентгеновского излучения недостаточно ярки и дают изображения невысокого качества.

Маттиас Фухс (Matthias Fuchs) из института квантовой оптики Макса Планка и его коллеги из вузов Германии и Британии решили заменить традиционные магниты и кольцо на лазерный луч и небольшую камеру, содержащую газообразный водород.

Короткий лазерный импульс (37 фемтосекунд), направленный внутрь камеры, выбивал электроны атомов водорода. Однако электростатическое притяжение заставляло электроны вернуться к положительно заряженным ионам. В результате отрицательно заряженные частицы начинали болтаться около ядра, испуская волну. При этом часть из них всё же вырывалась из пут и на гребнях испускаемых другими электронами волн отправлялись дальше.

Эти электроны проходили сквозь одну систему магнитов, которая подталкивала их ко второй серии магнитов. Внутри неё они начинали колебаться взад-вперёд, испуская низкоэнергетические рентгеновские лучи (длина волны 18 нанометров).

Из-за того, что силы притяжения между водородными ионами и их электронами велики, последние набирали скорость даже быстрее, чем внутри традиционных ускорителей частиц. Получается, что машина размером со здание может быть уменьшена до размеров небольшого шкафа (самим физикам больше нравится формулировка «до крышки банкетного стола»).

Ранее другие группы учёных создавали нечто подобное, однако немцам впервые удалось получить источник столь качественного излучения. Недостаток нового прибора в том, что он ускоряет всего несколько электронов, что приводит к появлению яркого, но короткого импульса. Таким образом, совсем вытеснить синхротроны подобным аппаратам всё равно не удастся.

Подробнее о новинке читайте в пресс-релизе института и в статье авторов работы, опубликованной в журнале Nature Physics.

Прикрепленные файлы:
PR_09_09_27.pdf (859.31 Кб.)

Пресс-релиз в формате pdf

 


Источник: Nature Physics, NNN



Комментарии
Без комментариев. Смотрите оригинальную работу.
Последняя запланированная перепубликация. Эксперимент в рамках данной структуры сайта себя не оправдывает..
Трусов Л. А., 04 октября 2009 04:15 
потом пойдут незапланированные?
Незапланированные были всегда. Но редко. Но незапланированные
Л В А, 05 октября 2009 23:48 
Помнится первые по настоящему миниатюрные пиролитические источники пригодные для РРА были сделаны в СССР ещё в 1980. Но для их термостабилизации требоваласть стойка КАМАКа. Затем человек помер. в 1990-х он был возрждён на более высоком техническом уровне - имеется ввиду довльно слабый, но всёже пригодный идля реальных работ амптековский источник рентгена (по расчётам на портативный анализатор при небольших концетрациях и здоровенном ППД примерно на 50мм2, требовалось штук шесть).
Зато размеры! С мощный полупроводниковый прибор в БП Вашего компа.

Для более серьёзных применений была МРИ-4 кажется (цифру точно не помню)из Томска.
Дело же не только в размерах, но и в цене. Хотя до Вариановских источников по надёжности МРИ всё-таки далеко, зато они имели ряд очень важных для технологических применений особенностей.
Л В А, 05 октября 2009 23:56 
Кроме того, любая система создания EUV (а это именно этот диапазон) поменьше будет.
Как мишенная установка из Сарова, так и несколько источников в СПб. Коэфф конверсии ту которую трогал руками был невысок - лазер был так себе - 0,05%. Потом на более совершенных установках довели примерно до 1%.

Всё это фигня собачья. Для РРА достаточно обычных трубок, можно с наворотами или тех же пиролитических источников. Или те же Microfocus X-ray Source (MFX)

Лазер, причём достаточно компактный на 10-14нм нужен. Кроме быв коллег из НИИЭФА, некоторых др. в данном направлении мало кто работает. (Бурцев В.А. Экспериментально-численное моделирование и разработка основ создания компактного коротковолнового ЭУФ лазера рекомбинационного типа с использованием токонесущих радиационно коллапсирующих ударных волн в малоиндуктивных сильноточных разрядах (06-08-00828). НИИЭФА. Санкт-Петербург.)
Сейчас кто только таким не занимается- Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie.

Но что действительно уже сделано, это довольно небольшие но мощные фемтосекундные источники микрофокусного излучения ( напр. Cu Ka) Transient Structures and Imaging with X-Rays

Через некоторое время и, конечно с нужной оптикой они смогут в чем- то составить конкуренцию и FEL.

Для Мельникова Геннадия Семеновича это было бы интересно, но боюсь, такие источники нам не грозят.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Флуоресценция наночастиц оксида церия
Флуоресценция наночастиц оксида церия

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в международной конференции ACNS’2019
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в международной конференции ACNS’2019. Тезисы доклада Быкова В.А.

Пять медалей завоевали российские школьники на Международной физической олимпиаде
Стали известны итоги 50-й Международной физической олимпиады для школьников, которая проходила в Тель-Авиве (Израиль). Российская сборная завоевала в состязаниях 4 золотые и одну серебряную медаль.

Поступление в совместный российско-китайский Университет МГУ-ППИ в Шэньчжэне
В июле 2019 года в МГУ имени М.В. Ломоносова проходит набор учащихся на программы МГУ, реализуемые в Университете МГУ-ППИ в Шэньчжэне. Поступление в совместный университет – это возможность учиться в самом быстроразвивающемся городе мира на русском языке у ведущих преподавателей МГУ по самым современным программам, получить образование мирового уровня и дипломы сразу двух университетов, овладев китайским языком. Для поступления в совместный университет не требуется владения китайским языком. Прием документов и экзамены проходят на территории МГУ. Абитуриенты имеют право поступать одновременно в МГУ имени М.В. Ломоносова и МГУ-ППИ в Шэньчжэне.

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.