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

 

Тигровый коврик
Тигровый коврик

NAUKA 0+ Фестиваль науки в Москве
8-10 октября в Москве проходит Фестиваль науки NAUKA 0+. В этом году фестиваль соберёт учёных со всех шести континентов нашей планеты, лучших исследователей из России, лауреатов государственных премий, молодых учёных, и, конечно, лауреатов Нобелевской премии.

Названы лауреаты Нобелевской премии по химии
Нобелевскую премию по химии за 2021 год присудили Бенджамину Листу и Дэвиду Макмиллану за разработку методов асимметричного органокатализа

Названы лауреаты Нобелевской премии по физике
Нобелевскую премию по физике за 2021 год присудили трем ученым — Сюкуро Манабе, Клаусу Хассельману и Джорджио Паризи.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2021
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 8, 9, 10 и 11 июня 2021 г. Начало защит в 11.00. Защиты пройдут с использованием дистанционных образовательных технологий.

Академик Е.Н. Каблов: «Для освоения космоса нужны новые материалы»
Янина Хужина
В этом году весь мир отмечает 60-летие первого полета человека в космос. Успех миссии Юрия Гагарина стал возможен благодаря слаженной работе многих людей: физиков, математиков, конструкторов, инженеров-проектировщиков и, конечно, материаловедов. «Научная Россия» обсудила с академиком РАН Евгением Кабловым основные вехи в развитии космического и авиационного материаловедения.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2021 году
коллектив авторов
25 - 28 мая пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
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.