1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования
  4. № 11, 2023

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 11, стр. 90-100

Рентгеновские трансфокаторы: перестраиваемые рентгеновские фокусирующие устройства на основе составных преломляющих линз

А. С. Нарикович a, И. И. Лятун a, Д. А. Зверев a, И. Б. Панормов a, А. А. Лушников a, А. В. Синицын a, А. А. Баранников a, П. Н. Медведская a, А. С. Коротков a, А. А. Снигирев a, *

a Международный научно-исследовательский центр “Когерентная рентгеновская оптика для установок Мегасайенс”, Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта
236041 Калининград, Россия

* E-mail: asnigirev@kantiana.ru

Поступила в редакцию 22.01.2023
После доработки 28.03.2023
Принята к публикации 28.03.2023

Аннотация

Представлено новое поколение ультракомпактных и высоковакуумных охлаждаемых трансфокаторов на основе преломляющих линз для задач коллимации, транспорта и фокусировки жесткого рентгеновского излучения. Трансфокатор представляет собой оптическое устройство способное изменять положение фокуса в зависимости от количества рентгеновских преломляющих линз, которые выставлены по оптическому пути прохождения рентгеновского излучения. Конструкционные особенности представленного устройства позволяют управлять отдельными оптическими элементами независимо друг от друга, обеспечивая более гибкую настройку фокусного расстояния для широкого круга приложений. Малые габаритные размеры и небольшой вес устройств позволяют интегрировать их на любую станцию синхротронного излучения.

Ключевые слова: рентгеновская оптика, трансфокатор, преломляющие рентгеновские линзы, рентгеновская микроскопия, синхротронное излучение, алюминий, бериллий, алмаз.

Список литературы

  1. Leemann S., Wurtz W. // Nucl. Instrum. and Methods Phys. Res. Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 2018. V. 884. P. 92. https://doi.org/10.1016/j.nima.2017.12.012

  2. White S., Carmignani N., Carver L., Chavanne J., Farvacque L., Hardy L., Jacob J., Le Bec G., Liuzzo S.M., Perron T., Qin Q., Raimondi P., Revol J.-L., Scheidt K.B. // IPAC2021. 24–28 May. Geneva, Svitzerland: JACoW, V. 3. P. 1–6. https://doi.org/10.18429/JACoW-IPAC2021-MOXA01

  3. Ashanin I.A., Bashmakov Yu.A., Budkin V.A., Valentinov A.G., Gusarova M.A., Danilova D.K., Dementev A.A., Dmitriyeva V.V., Dudina N.S., Dyubkov V.S., Kliuchevskaia Yu.D., Korchuganov V.N., Lalayan M.V., Lozeev Yu.Yu., Lozeeva T.A., Makhoro A.A., Mekhanikova V.Yu., Mosolova O.A., Polozov S.M., Pronikov A.I. // Physics of Atomic Nuclei. Springer, 2018. V. 81. № 11. P. 1646. https://doi.org/10.1134/S1063778818110030

  4. Snigirev A., Snigireva I., Lengeler B., Kohn V. // Nature. 1996. V. 384. № 6604. P. 49. https://doi.org/10.1038/384049a0

  5. Snigirev A.A., Filseth B., Elleaume P., Klocke Th., Kohn V., Lengeler B., Snigireva I., Souvorov A., Tuemmler J. // High Heat Flux and Synchrotron Radiation Beamlines. 1997. V. 3151. P. 164. https://doi.org/10.1117/12.294496

  6. Chumakov A.I., Rüffer R., Leupold O., Barla A., Thiess H., Asthalter T., Doyle B.P., Snigirev A., Baron A.Q.R. // Appl. Phys.s Lett. 2000. V. 77. P.31. https://doi.org/10.1063/1.126867

  7. Zverev D., Barannikov A., Snigireva I., Snigirev A. // Optics Express. 2017. V. 25. № 23. P. 9. https://doi.org/10.1364/OE.25.028469

  8. Lyubomirskiy M., Snigireva I., Snigirev A. // Optics Express. 2016. V. 24. № 12. P. 13679. https://doi.org/10.1364/OE.24.013679

  9. Polikarpov M., Snigireva I., Snigirev A. // J. of Synchrotron Radiation. 2014. V. 21. № 3. P. 484. https://doi.org/10.1107/S1600577514001003

  10. Byelov D.V., Meijer J.-M., Snigireva I., Snigirev A., Rossi L., Esther van den Pol, Kuijk A., Philipse A., Imhof A., Alfons van Blaaderen, Gert Jan Vroegea, Petukhov A.V. // RSC Advances. 2013. V. 3. № 36. P. 15670. https://doi.org/10.1039/C3RA41223G

  11. Zverev D., Snigireva I., Snigirev A. // Microscopy and Microanalysis. 2018. V. 24. № S2. P. 296. https://doi.org/10.1017/S143192761801382X

  12. Snigirev A., Snigireva I., Kohn V., Yunkin V., Kuznetsov S., Grigoriev M.B., Roth T., Vaughan G., Detlefs C. // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 103. № 6. P. 6. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.064801

  13. Snigirev A., Snigireva I., Lyubomirskiy M., Kohn V., Yunkin V., Kuznetsov S. // Optical Express. 2014. V. 22. № 21. P. 25842. https://doi.org/10.1364/OE.22.025842

  14. Zverev D., Snigireva I., Kohn V., Kuznetsov S., Yunkin V., Snigirev A. // Microscopy and Microanalysis. 2018. V. 24. № S2. P. 162. https://doi.org/10.1017/S1431927618013193

  15. Santoro G., Buffet A., Döhrmann R., Yu S., Körstgens V., Müller-Buschbaum P., Gedde U., Hedenqvist M., Roth S.V. // Rev. Scie Instrum. American Institute Phys. 2014. V. 85. № 4. P. 043 901. https://doi.org/10.1063/1.4869784

  16. Raimondi P. // Synchrotron Radiation News. 2016. V. 29. № 6. P. 8. https://doi.org/10.1080/08940886.2016.1244462

  17. Polikarpov M., Kononenko T.V., Ralchenko V.G., Ashkinazi E.E., Konov V.I., Ershov P., Kuznetsov S., Yunkin V., Snigireva I., Polikarpov V.M., Snigirev A. // Proceedings of SPIE. 2016. V. 9963. P. 99630Q–99630Q. https://doi.org/10.1117/12.2238029

  18. Terentyev S., Blank V., Polyakov S., Zholudev S., Snigirev A., Polikarpov M., Kolodziej T., Qian J., Zhou H., Shvyd’ko Y. // Appl. Phys. Lett. 2015. V. 107. № 11. P. 111 108. https://doi.org/10.1063/1.4931357

  19. Snigirev A., Snigireva I., Vaughan G., Wright J.P., Rossat M., Bytchkov A., Curfs C. // J. Phys.: Conference Series. 2009. V. 186. P. 10. https://doi.org/10.1088/1742-6596/186/1/012073

  20. Snigireva I., Snigirev A., Yunkin V., Drakopoulos M., Grigoriev M., Kuznetsov S., Chukalina M., Hoffmann M., Nuesse D., Voges E. // AIP Conference Proceedings. 2004. V. 705. P. 708. https://doi.org/10.1063/1.1757894

  21. Snigirev A., Snigireva I., Grigoriev M., Yunkin V., Di Michiel M., Vaughan G., Kohn V., Kuznetsov S. // Proc. SPIE. 2007. V. 6705. P. 670506. https://doi.org/10.1117/12.733609

  22. Vaughan G.B.M., Wright J.P., Bytchkov A., Rossat M., Gleyzolle H., Snigireva I., Snigirev A. // J. of Synchrotron Radiation. 2011. V. 18. № 2. P. 125. https://doi.org/10.1107/S0909049510044365

  23. Zozulya A.V., Bondarenko S., Schavkan A., Westermeier F., Grübel G., Sprung M. // Optical Express. 2012. V. 20. № 17. P. 18 967. https://doi.org/10.1364/OE.20.018967

  24. Berujon S., Ziegler E., Cojocaru R., Martin T. // Advances in X-ray Free-Electron Lasers Instrumentation IV 2017. V. 10237. P. 75. SPIE https://doi.org/10.1117/12.2269452

  25. Snigirev A., Ershov P., Snigireva I., Hanfland M., Dubrovinskaia N., Dubrovinsky L. // Microscopy and Microanalysis. 2018. V. 24. № S2. P. 236. https://doi.org/10.1017/S1431927618013533

  26. Yang L., Liu J., Chodankar S., Antonelli S., DiFabio J. // J. of synchrotron radiation. 2022. V. 29. № 2. P. 540. https://doi.org/10.1107/S1600577521013266

  27. Kornemann E., Márkus O., Opolka A., Zhou T., Greving I., Storm M., Krywka C., Last A., Mohr J. // Optics express. 2017. V. 25. № 19. P. 22455. https://doi.org/10.1364/OE.25.022455

  28. Buffet A., Rothkirch A., Döhrmann R., Körstgens V., Mottakin M., Abul Kashem, Perlich J., Herzog G., Schwartzkopf M., Gehrke R., Müller-Buschbaum P., Roth S.V. // J. of Synchrotron Radiation. 2012. V. 19. № 4. P. 647. https://doi.org/10.1107/S0909049512016895

  29. Weitkamp T., Scheel M., Giorgetta J.L., Joyet V., Le Roux V., Cauchon G., Moreno T., Polack F., Thompson A., Samama J.P. // In Journal of Physics: Conference Series 2017. V. 849. № 1. P. 012037. https://doi.org/10.1088/1742-6596/849/1/012037

  30. Zozulya A., Batchelor L., Appel K., Boesenberg U., Hallmann J., Kim C., Lobato I., Lu W., Mammen C., M¨oller J., Roth T., Samoylova L. et al. // X-Ray Lasers and Coherent X-Ray Sources: Development and Applications XIII 2019. V. 11111OH. P. 37. https://doi.org/10.1117/12.2533081

  31. Bowler M.W., Nurizzo D., Barrett R., Beteva A., Bodin M., Caserotto H., Delagenière S., Dobias F., Flot D., Giraud T., Guichard N., Guijarro M. et al. // J. of synchrotron radiation. International Union of Crystallography. 2015. V. 22. № 6. P. 1540. https://doi.org/10.1107/S1600577515016604

  32. Barannikov A., Shevyrtalov S., Zverev D., Narikovich A., Sinitsyn A., Panormov I., Snigireva I., Snigirev A. // EUV and X-ray Optics, Sources, and Instrumentation. International Society for Optics and Photonics. 2021. V. 11776. P. 117760. https://doi.org/10.1117/12.2582687

  33. Narikovich A., Polikarpov M., Barannikov A., Klimova N., Lushnikov A., Lyatun I., Bourenkov G., Zverev D., Panormov I., Sinitsyn A., Snigireva I., Snigirev A. // J. of Synchrotron Radiation. 2019. V. 26. № 4. https://doi.org/10.1107/S1600577519005708

  34. Andrejczuk A., Krzywiński J., Sakurai Y., Itou M. // Journal of synchrotron radiation. 2010. V. 17. № 5. P. 616. https://doi.org/10.1107/S0909049510022454

  35. Wilhelm F., Garbarino G., Jacobs J., Vitoux H., Steinmann R., Guillou F., Snigirev A., Snigireva I., Voisin P., Braithwaite D., Aoki D., Brison J.-P., Kantor I., Lyatun I., Rogalev A. // High Pressure Research. 2016. V. 36. № 3. P. 445. https://doi.org/10.1080/08957959.2016.1206092

  36. Roth T., Alianelli L., Lengeler D., Snigirev A., Frank Seiboth F. // MRS Bulletin. 2017. V. 42. № 6. P. 430. https://doi.org/10.1557/mrs.2017.117

  37. James R.W., Lawrence Bragg W.L. The Optical Principles of the Diffraction of X-rays. London: G. Bell and Sons, 1962.

  38. Snigireva I., Polikarpov M., Snigirev A. // Synchrotron Radiation News. 2021. P. 1–9. https://doi.org/10.1080/08940886.2021.2022387

  39. Kuznetsov S. IMT RAS. X-Ray Optics Calculator. Main Formulae. http://nano.iptm.ru/xcalc/xcalc_mysql/crl_par.php. Cited 10 August 2022.

  40. Medvedskaya P., Lyatun I., Shevyrtalov S., Polikarpov M., Snigireva I., Yunkin V., Snigirev A. // Optics Express. 2020. V. 28. № 4. P. 4773. https://doi.org/10.1364/OE.384647

  41. Lyatun I., Ershov P., Snigireva I., Snigirev A. // Journal of Synchrotron Radiation. 2020. V. 27. № 1. P. 44. https://doi.org/10.1107/S1600577519015625

  42. Snigireva I., Irifune T., Shinmei T., Medvedskaya P., Shevyrtalov S., Bourenkov G., Polikarpov M., Rashchenko S., Snigirev A., Lyatun I. // SPIE. 2021. V. 11 837. P. 8. https://doi.org/10.1117/12.2594675

  43. Serebrennikov D., Clementyev E., Semenov A., Snigirev A. // J. of Synchrotron Radiation. 2016. V. 23. № 6. P. 1315. https://doi.org/10.1107/S1600577516014508

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал