КАРТОЧКА ПРОЕКТА,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 19-72-30009

НазваниеКогерентная рентгеновская оптика и методы на ее основе для высокоэнергетичных дифракционно ограниченных источников

РуководительСавин Валерий Васильевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регионфедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта", Калининградская обл

Года выполнения при поддержке РНФ2019 - 2022

КонкурсКонкурс 2019 года по мероприятию «Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе, 02-302 - Когерентная и нелинейная оптика

Ключевые словаисточники синхротронного излучения 4-го поколения, когерентная составная преломляющая оптика, высокоэнергитические и высококогерентные дифракционно ограниченные источники рентгеновского излучения, методы диагностики источника, методы транспортировки и формирования пучков рентгеновского излучения, установки класса Мегасайенс, экспериментальные станции, рентгеновские методы исследования, томография, высокие энергии, фазовый контраст,трансфокатор,интерферометр, фокусируемый пучок, рентгеновский лазер на свободных электронах .

Код ГРНТИ29.19.25


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Сегодня Россия принимает активное участие в масштабных международных научных проектах: является полноправным участником Европейского Центра Синхротронного излучения (ESRF, Франция) и Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах EU-XFEL (European X-ray Free Electron Laser) в Германии, который на сегодняшний день является самым ярким в мире. Сейчас усилия ведущих российских и зарубежных научных групп направлены на разработку и создание синхротронных источников 4-го поколения с предельно малым эмиттансом и высокой яркостью. Строительство синхротронных источников в России планируется на основе самой современной и дифракционно-ограниченной электронно-оптической системе с высокой энергией пучка - 6 ГэВ, что позволит получать полностью когерентный пучок рентгеновского излучения. Однако, несовершенство используемых в настоящий момент подходов диагностики, мониторинга и управления параметрами рентгеновского пучка не позволят в полной мере раскрыть и использовать весь потенциал новых источников. Современные исследовательские методики требуют высокой пространственно-временной стабильности потока рентгеновского излучения максимальной мощности, а также возможности его прецизионного мониторинга и контроля на всем пути начиная от канала выхода излучения (front-end). Стабильность пучка СИ также определяется успешностью решения задачи обеспечения высокой тепловой и радиационной стойкости используемой оптики при высоких энергиях и плотностях потока излучения. Становится очевидно, что данная проблема также затрагивает и существующие исследовательские методики, большая часть которых не сможет в полной мере раскрыть возможности источников 4-го поколения из-за ограничений рентгенооптических элементов. В рамках выполнения проекта будет разработан комплексный подход для максимально эффективной передачи рентгеновского излучения от источника к исследовательским станциям с сохранением его когерентных свойств, адаптации параметров рентгеновского излучения под научные задачи, усовершенствование и разработка новых методик исследования для раскрытия потенциала высокоэнергетичных и высококогерентых дифракционно-ограниченных синхротронных источников 4-го поколения в полной мере. Проект будет направлен на решение задачи создания методов и подходов диагностики, транспорта и подготовки пучка с сохранением его когерентных свойств для выведения новых российский синхротронных источников на более высокий уровень по сравнению уже существующими и строящимися источникам и разработка феноменологических моделей и экспериментальное исследование эффектов дифракционных потерь, многократного рассеяния рентгеновского излучения на ультра-дисперсных средах, аномальных оптических эффектов на краях поглощения, а также распространения и взаимодействия высокоэнергетического, когерентного рентгеновского излучения с микро- и нано- структурой материалов оптических элементов. Благодаря использованию преломляющей оптики уже на выходе излучения (front-end) высокоэнергетического дифракционно-ограниченного источника, синхротроны 4-го поколения будут выведены на качественно новый уровень. Применение данного вида оптики на высокоэнергетическом синхротронном источнике позволяет снизить поглощение излучения объектами, проводить неинвазивные исследования живых и биологических объектов, исследовать большие объемы материалов и анализировать их внутреннюю микро- и нано- структуру в режиме высокоразрешающей когерентной рентгеновской микроскопии. Такой комплексный “когерентный” подход (новые когерентные источники, когерентная оптика и когерентные методы) позволит существенно выделить новые Российские синхротронные источники из уже существующих проектов и строящихся источников, расширит спектр возможностей Российских уникальных научных установок класса «мегасайенс», крупных исследовательских инфраструктур на территории России, обеспечивающих доступ к новым компетенциям и ресурсам исходя из национальных интересов Российской Федерации.

Ожидаемые результаты
По итогам выполнения проекта ожидается получение следующих основных результатов: - Будет разработан комплекс методик высокоразрешающей диагностики источника синхротронного излучения 4-го поколения в режиме реального времени, и мониторинга формируемого высокоэнергетического пучка фотонов для определения геометрических параметров источника, распределения интенсивности, временной и пространственной структуры пучка. - Будет разработан комплекс когерентных методов и подходов формирования и транспорта пучка фотонов до пользователя с сохранением параметров рентгеновского излучения и их адаптации для конкретных исследовательских задач. - Будут построены феноменологические модели взаимодействия рентгеновского излучения с основными материалами, из которых изготавливаются элементы рентгеновской оптики, на основе полученных экспериментальных данных для оценки вклада их структурных особенностей в эффекты рассеяния, фокусировки и передачи изображения. - Будут разработаны новые и адаптированы существующие исследовательские методики для синхротронных источников 4-го поколения. - Будут разработаны готовые концепции исследовательских станций. Ожидаемые результаты представляют большую научную и общественную значимость, что обусловлено современными мировыми тенденциями научно-технологического развития и решения принципиально новых фундаментальных и прикладных задач в области физики, материаловедения, биологии и других областях. Разработанный по итогам проекта комплексная система, включающая в себя диагностику и мониторинг состояния пучка, оптическую систему, а также набор исследовательских методик, обладает большим потенциалом для дальнейшего их внедрения на новых источника 4-го поколения.. Научные исследования в рамках проекта сформируют обширный научный и технологический задел, внесут существенный вклад в экономический рост и социальное развитие Российской Федерации в области прорывных технологий, позволяя реализовывать самые современные и передовые проекты не только в стране, но и на мировом уровне.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2019 году
Научной группой МНИЦ "Когерентная рентгеновская оптика для установок "Мегасайенс" за отчетный период были выполнены работы по разработке, экспериментальному исследованию и тестированию оптических схем методов прямой и фазовой диагностики синхротронных рентгеновских источников. В ходе выполнения проекта были предложены и теоретически описаны соответствующие оптические схемы, выполнены оценки их параметров, а также проведено их компьютерное моделирование с использованием самостоятельно разрабатываемого программного продукта, позволяющего выполнить численные расчеты процессов распространения рентгеновского излучения и его рассеяния на элементах рентгеновской оптики. Было показано, что в случае генерации излучения при помощи поворотных магнитов или лабораторных источников на основе рентгеновских трубок, метод прямой визуализации источника является наиболее эффективным для измерения размеров источника и наблюдения его внутренней структуры. Однако применение рассматриваемого подхода с использованием камеры-обскуры невозможно для изображения ондуляторных источников, в том числе дифракционно-ограниченных источников нового поколения, где угловая расходимость генерируемого пучка определяется естественной дифракционной расходимостью. При этом метод прямой визуализации источника с использованием составных преломляющих линз позволяет формировать изображение ондуляторного источника с хорошим пространственным разрешением, определяемым дифракционным пределом соответствующей оптической схемы. С другой стороны разработанный фазовой метод имеет высокую эффективность для диагностики ондуляторных источников, в том числе дифракционно-ограниченных. Данный подход позволяет не только измерить размеры источника, но и определить степень пространственной когерентности формируемого им пучка в разных частях оптического пути синхротронной станции. Кроме того было продемонстрировано, что разработанные методы диагностики позволяют наблюдать как пространственную структуру источника так и особенности фазовой структуры волнового фронта генерируемого им пучка. Изучение влияния особенностей формирования ондуляторного источника на свойства генерируемого излучения имеет важное значение для разработки эффективных методов диагностики источника. Сегодня это становится особенно актуальным ввиду стремительного развития существующих источников синхротронного излучения, а также строительства новых источников 4-ого поколения с предельно малым эмиттансом и высокой яркостью источника, способствующих развитию методов рентгеновских исследований полноценно использующих уникальные лазероподобные свойства формируемого пучка. Очевидно, что наблюдаемые особенности формирования источника могут оказывать значительное влияние на результаты исследований, в различных областях биологии, медицины, химии, физики и материаловедения, полученные с использованием современных когерентных методов исследования, чувствительных к изменению оптических свойств генерируемого рентгеновского излучения. В рамках первого года проекта были выполнены теоретические и экспериментальные исследования особенностей формирования ондуляторного источника. Впервые продемонстрирована зависимость размера рентгеновского источника, генерируемого в ондуляторе, от энергии электронного пучка формируемого в накопительном кольце синхротрона, проведено экспериментальное наблюдение эффектов искажения рентгеновского источника во время инжекции дополнительных электронных сгустков в накопительное кольцо, а также выполнено исследование зависимости формы рентгеновского источника от параметров ондулятора. Стоит отметить, что экспериментальные результаты по наблюдению особенностей формирования источника были получены с использованием разработанных методов прямой и фазовой диагностики источника. Разработанные методы диагностики и мониторинга применимы не только для существующих синхротронных источников, но и для новых, строящихся источников 4-го поколения, а также рентгеновских лазеров на свободных электронах (XFEL). Кроме того, в рамках проекта были рассмотрены вопросы взаимодействия когерентного рентгеновского излучения с микроструктурированными и монокристаллическими рентгенооптическими материалами, оценен вклад структурных особенностей в эффекты рассеяния и фокусировки излучения. Стоит отметить, что высокая пространственная когерентность современных источников СИ и лазеров на свободных электронах является причиной пересмотра используемой рентгеновской оптики с целью сохранения и эффективного использования всего потенциала самых современных и дифракционно-ограниченных электронно-оптических систем генерации СИ. С использованием высококогерентных источников синхротронного излучения 3-го поколения (ESRF, PETRA III/DESY) был комплексно исследован вопрос особенностей взаимодействия рентгеновского излучения с наиболее перспективными материалами рентгеновской оптики - алмаз и бериллий. На примере бериллиевой преломляющей рентгеновской оптики был исследован процесс формирования спекл-структуры в режиме когерентной рентгеновской высокоразрешающей микроскопии. Было экспериментально продемонстрировано, что неоднородную внутреннюю трехмерную матрицу в бериллии формирует зеренная микроструктура и неравномерное распределение примесных элементов, что является ключевым фактором и приводит к формированию когерентных дифракционных изображений этой зеренной структуры в малых углах, согласно их размерному фактору и длине волны излучения. Показано, что влияние микроструктуры в бериллиевой оптике может приводить к существенному ослаблению интенсивности излучения в оптической схеме (до 50%), а также является причиной случайных вариаций волнового фронта излучения и снижения фазовой чувствительности в методах когерентного имиджинга и микроскопии. Были проведены комплексные исследования широкого спектра марок оптического бериллия российского и зарубежного производства с целью сравнения их рентгенооптических свойств, а также разработки модели формирования спекл-структуры. Второй частью работ по исследованию механизма взаимодействия материалов рентгеновской оптики с когерентным РИ стало исследование эффекта дифракционных потерь (до 40%) в случае монокристаллической оптики, изготовленной из совершенного алмаза, возникающий при выполнении условий на дифракцию излучения. Экспериментальные исследования позволили показать реальную эффективность монокристаллических элементов рентгеновской оптики на примере алмаза в широком энергетическом диапазоне. Важным результатом работы является разработанная модель, позволяющая прогнозировать и минимизировать дифракционные потери (до 10%) изменяя кристаллографическую ориентацию оптических элементов относительно падающего излучения. Предложенные подходы по минимизации дифракционных эффектов, заключаются в использовании набора индивидуальных преломляющих линз вместо монокристаллического алмазного чипа. Дополнительно проведены исследования зависимости эффекта дифракционных потерь от параметров и расходимости источника РИ. На основе полученных экспериментальных результатов были разработаны и описаны феноменологические модели взаимодействия когерентного РИ с используемыми материалами рентгеновской оптики, а также сформулированы рекомендации по минимизации потерь интенсивности и повышению эффективности существующих рентгенооптических систем. Экспериментальные исследования в рамках проекта проводились с использованием научно-технической базы и оборудования МНИЦ на базе уникальной научной установки (УНУ) – “Научно-образовательный тренировочный комплекс подготовки и проведения синхротронных исследований” (Балтийского Федерального Университета им. И.Канта, Калининград, Россия), а также на современных источниках синхротронного излучения (СИ) 2-го и 3-го поколения: Курчатовский Источник Синхротронного Излучения (КИСИ, Москва, Россия), Европейский Центр Синхротронных исследований (ESRF, Гренобль, Франция), Немецкий синхротронный источник PETRAIII (DESY, Гамбург, Германия), Diamond Light Source (Оксфордшир, Великобритания). Также научной группой была успешно выполнена научно-исследовательская работа по теме “Диагностика источников рентгеновского излучения и тестирование прототипов преломляющих рентгеновских линз и компактных трансфокаторов, изготовленных в БФУ им. И. Канта” для партнера - Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук, являющегося участником строительства установки класса “Мегасайенс” - источника синхротронного излучения поколения «4+» «СКИФ» (ЦКП «Сибирский кольцевой источник фотонов»). Таким образом, в рамках работ по 1-му этапу проекта РНФ была полностью решена задача по разработки комплекса методов высокоразрешающей диагностики источника в режиме реального времени, его прецизионного мониторинга и контроля генерируемого им пучка на всем пути его распространения начиная от канала выхода излучения (front-end). Проведены комплексные исследования металлической и алмазной преломляющей рентгеновской оптики, необходимой для эффективного транспорта, коллимации и фокусировки высокоэнергетичного когерентного СИ, рассмотрены эффекты возможных потерь интенсивности и предложены подходы минимизации нежелательного влияния оптических материалов на свойства СИ. Практическая значимость выполненных работ обусловлена задачей полностью раскрыть и использовать потенциал источников СИ нового поколения. Очевидно, что разработанные подходы диагностики источника совместно с использованием новой преломляющей оптики, позволят вывести синхротроны 4-го поколения на качественно новый уровень. Такой комплексный “когерентный” подход позволит существенно расширит спектр возможностей Российских уникальных научных установок класса «Мегасайенс», крупных исследовательских инфраструктур на территории России, обеспечивающих доступ к новым компетенциям и ресурсам исходя из национальных интересов Российской Федерации.

 

Публикации

1. - Физик Анатолий Снигирёв выступил с пленарным докладом на XXIII Международном симпозиуме «Нанофизика и наноэлектроника» официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

2. - Сотрудники МНИЦ “Когерентная рентгеновская оптика для установок Мегасайенс” БФУ им. И. Канта стали участниками Young Russian Scientist School в ESRF официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

3. - Научный сотрудник МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установок класса Мегасайенс» принял участие в измерениях на синхротроне BESSY II официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

4. - Физики БФУ им. И. Канта успешно провели испытания преломляющих рентгеновских линз нового типа на самом большом синхротроне в мире в Гамбурге официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

5. - Исследователи БФУ им. И. Канта разработали компактный рентгеновский зум-объектив для современных источников синхротронного излучения официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

6. - Исследователь БФУ им. И. Канта принял участие в Седьмой Европейской конференции по рассеянию нейтронов официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

7. - МНИЦ “Когерентная рентгеновская оптика для установок Мегасайенс” организует международную научную школу, посвященную источникам рентгеновского излучения нового поколения официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

8. - Ведущие мировые ученые обсуждают установки Мегасайенс на Международной Балтийской школе 2019 в БФУ им. И. Канта официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

9. - В БФУ им. И. Канта завершила работу Международная Балтийская школа 2019 «Рентгеновские источники 4-го поколения: когерентная оптика и методы» официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

10. - Исследователи МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установок класса MegaScience» приняли участие в международном семинаре официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

11. - Исследователи центра «Когерентная рентгеновская оптика для установок класса MegaScience» представили на международном семинаре результаты исследования по рентгеновской преломляющей оптике и ее применениям официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

12. - Ученые БФУ им. И. Канта разработали метод исследования структуры самоорганизующихся материалов, способный вывести работу 3D нанопринтеров на новый уровень официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

13. - Каждый хочет немного СИ: как синхротронное излучение помогает науке Naked Science, - (год публикации - ).

14. - Каждый хочет немного СИ: как синхротронное излучение помогает науке News mir, - (год публикации - ).

15. - Как синхротронное излучение помогает науке НОВОСТИ СИБИРСКОЙ НАУКИ, - (год публикации - ).

16. - Физики БФУ им. И. Канта успешно провели испытания преломляющих рентгеновских линз нового типа на самом большом синхротроне в мире в Гамбурге Официальный сайт мегагранта (постановление №220), - (год публикации - ).

17. - В БФУ им. И. Канта напечатают нанолинзы для микроскопа на 3D-принтере Официальный сайт ООО «ЛАБИНСТРУМЕНТЫ», - (год публикации - ).

18. - Международная научная школа, посвященная источникам рентгеновского излучения нового поколения НОВОСТИ СИБИРСКОЙ НАУКИ, - (год публикации - ).

19. - Международная научная школа, посвященная источникам рентгеновского излучения нового поколения ИНГГ СО РАН, - (год публикации - ).

20. - Более 60 учёных приехали в Калининград обсудить рентгеновские технологии Подробности: https://regnum.ru/news/innovatio/2703066.html Любое использование материалов допускается только при наличии гиперссылки на ИА REGNUM. Regnum, - (год публикации - ).

21. - Исследователи БФУ им. И. Канта совместно с французскими учеными разрабатывают оптику для нового поколения нейтронных источников Яндекс Дзен, - (год публикации - ).

22. - Пространство науки. Актуальные исследования и проекты БФУ им. И. Канта Клопс. Спецпроект, - (год публикации - ).

23. - Физик Анатолий Снигирёв выступил с пленарным докладом на XXIII Международном симпозиуме «Нанофизика и наноэлектроника» Официальный сайт мегагранта (постановление №220), - (год публикации - ).

24. - Ученые нашли способ вывести работу нанопринтеров на новый уровень Paragraf News, - (год публикации - ).

25. - Российские учёные нашли способ заглянуть внутрь наноматериалов Клопс, - (год публикации - ).

26. - Ученые нашли способ вывести работу нанопринтеров на новый уровень РИА Новости, - (год публикации - ).

27. - Scientists developed a method for studying the structure of self-organizing materials Eurek Alert, - (год публикации - ).

28. - Ученые РФ разработали новый метод исследования внутренней структуры наноматериалов Научная Россия, - (год публикации - ).

29. - Ученые сделали элементы источников нейтронного излучения эффективнее ТАСС НАУКА, - (год публикации - ).

30. Лятун С, Зверев Д, Ершов П, Лятун И, Коновалов О, Снигирева И, Снигирев А. X-ray reflecto-interferometer based on compound refractive lenses JOURNAL OF SYNCHROTRON RADIATION, Том: 26 Стр.: 1572-1581 Часть: 5 (год публикации - 2019).

31. Нарикович А, Поликарпов М, Баранников А, Климова Н, Лушников А, Лятун И, Буренков Г, Зверев Д, Панормов И, Синицин А, Снигирева И, Снигирев А. CRL-based ultra-compact transfocator for X-ray focusing and microscopy JOURNAL OF SYNCHROTRON RADIATION, Том: 26 Стр.: 1572-1581 Часть: 5 (год публикации - 2019).

32. Поликарпов М., Буренков Г., Снигирева И., Снигирев A., Циммерман C., Чанко К., Брокхаузере С. и Шнейдер T. Visualization of protein crystals by high-energy phase-contrast X-ray imaging Acta Crystallographica Section D: Structural Biology, Том: 75 Стр.: 947-958 (год публикации - 2019).

33. Федотенко Т., Дубровинский Л., Априлис Г., Коемец Е., Снигирев А., Снигирева И., Баранников А., Ершов П., Кова Ф., Ханфланд М., Дубровинская, Н. Laser heating setup for diamond anvil cells for in situ synchrotron and in house high and ultra-high pressure studies Review of Scientific Instruments, Том: 90(10) Стр.: 104501 (год публикации - 2019).

34. Чумаков А. П. ,Напольский К. С. ,Петухов А. В. , Снигирев А.А. ,Снигирева И.И. , Росляков И. В., Григорьев С.В. High-resolution SAXS setup with tuneable resolution in direct and reciprocal space: a new tool to study ordered nanostructures Journal of Applied Crystallography, Том: 52(5) Стр.: 1095-1103 (год публикации - 2019).


Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Научной группой МНИЦ "Когерентная рентгеновская оптика для установок Мегасайенс" были выполнены работы по разработке и исследованию методов транспорта, подготовки и формирования пучка синхротронного излучения для обновленных источников 3-го и дифракционно-ограниченных источников 4-го поколения с целью сохранения когерентных свойств. Разработанные методы транспорта пучка на основе перестраиваемой рентгеновской оптики были экспериментально исследованы и теоретически описаны, представлены соответствующие оценки и результаты компьютерного моделирования. Поскольку главным технологическим нововведением на новых источниках синхротронного излучения (СИ) планируется разработка оптических схем для внедрение преломляющей рентгеновской оптики во «front-end» секцию, в рамках выполнения второго этапа проекта были проведены исследования радиационной стойкости рентгенооптических материалов, рассмотрены вопросы влияния их внутренней структуры, а также качества оптических поверхностей элементов рентгеновской оптики на волновой фронт пучка. Кроме того, были продемонстрированы особенности влияния механической стабильности монохроматоров и сплиттеров на эффективный размер источника СИ. Проведено исследования оптических эффектов связанных с аномальной дисперсией в области скачков поглощения материалов рентгеновских преломляющих линз, а также рассмотрены принципы взаимодействия когерентного излучения со слабо поглощающими высокодисперсными средами. Дополнительно были разработаны методы подготовки и формирования рентгеновского пучка, позволяющие управлять его основными параметрами, такими как форма, расходимость и степень пространственной когерентности. Экспериментальные исследования проводились с использованием научно-технической базы и оборудования МНИЦ на базе уникальной научной установки (УНУ) – “Научно-образовательный тренировочный комплекс подготовки и проведения синхротронных исследований”, Балтийского Федерального Университета им. И.Канта (Калининград, Россия), а также на современных источниках синхротронного излучения (СИ) 2-го и 3-го поколения: Курчатовский Источник Синхротронного Излучения (КИСИ), Москва, Россия; Европейский Центр Синхротронных исследований (ESRF), Гренобль, Франция; Немецкий синхротронный источник PETRAIII (DESY), Гамбург, Германия. Также научной группой была успешно выполнена научно-исследовательская работа по теме “Исследование материалов и элементов алмазной рентгеновской оптики для установок “Мегасайенс” для заказчика - Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук, являющегося участником строительства установки класса “Мегасайенс” - источника синхротронного излучения поколения «4+» «СКИФ» (ЦКП «Сибирский кольцевой источник фотонов»). В отчете представлены результаты исследования и тестирования элементов алмазной рентгеновской оптики, а также диагностики лабораторного источника рентгеновского излучения на базе разработанного в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего образования «Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта» специального научно-испытательного стенда для диагностики материалов и элементов алмазной рентгеновской оптики на основе жидкометаллического рентгеновского источника. При поддержке российского научного фонда (РНФ) была проведена международная Балтийская школа (International Baltic School 2020: New Opportunities of MegaScience Facilities) [http://xoptics.ru/ibs2020/]. В рамках реализации плана 2-го этапа проекта российского научного фонда (РНФ) “Когерентная рентгеновская оптика и методы на ее основе для высокоэнергетичных дифракционно ограниченных источников” (№19-72-30009) было опубликовано 15 научных работ [http://xoptics.ru/work/papers/]. Таким образом, в рамках работ по 2-му этапу проекта РНФ была полностью решена задача по разработке и исследованию методов транспорта, подготовки и формирования пучка синхротронного излучения для обновленных источников 3-го и дифракционно-ограниченных источников 4-го поколения. Практическая значимость выполненных работ обусловлена задачей полностью раскрыть и использовать потенциал источников синхротронного излучения нового поколения. Успешная реализация данного проекта позволит существенно расширить спектр возможностей Российских уникальных научных установок класса «Мегасайенс», а также обеспечит развитие научно-исследовательских инфраструктур на территории России, предоставляющих доступ к новым компетенциям и ресурсам исходя из национальных интересов Российской Федерации.

 

Публикации

1. - Ученые МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установок Мегасайенс» приняли участие в собрании пользователей синхротрона PETRA III @ DESY и лазера на свободных электронах EXFEL Официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

2. - Алмазная микролинза сфокусировала сильное рентгеновское излучение N+1 — российское научно-популярное интернет-издание, - (год публикации - ).

3. - Сотрудники МНИЦ провели эксперименты в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН и посетили зимнюю школу «Синхротронное излучение в мультидисциплинарных исследованиях» Официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

4. - Первые в мире алмазные микролинзы: ученые МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установок Мегасайенс» представляют линзы для источников рентгеновского излучения нового поколения Официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

5. - Аспирантка МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика» Мария Воеводина приняла участие в XXIV Международном симпозиуме «Нанофизика и наноэлектроника» Официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

6. - Сотрудник МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установок “МЕГАСАЙЕНС”» Медведская Полина прошла обучение в европейской школе «HERCULES» Официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

7. - Молодые исследователи БФУ приняли активное участие в международной конференции «Излучение синхротронов и лазеров на свободных электронах: генерация и применение» Официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

8. - Международную Балтийскую школу в этом году посвятят новым возможностям рентгеновских установок класса «Мегасайенс» Официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

9. - Завершилась работа Международной Балтийской Школы 2020: новые возможности установок класса Мегасайенс» Официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

10. - Стартовала Международная Балтийская школа 2020: новые возможности установок класса «Мегасайенс» Официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

11. - МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установок Мегасайенс» проведет Молодежный междисциплинарный форум-семинар Официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

12. - Итоги молодежного междисциплинарного форума-семинара «Междисциплинарные вызовы современной науки» Официальный сайт БФУ им. И. Канта, - (год публикации - ).

13. Воеводина М., Лятун С., Баранников А., Лятун И., Зверев Д., Снигирева И., Снигирев А. X-ray reflecto-interferometer based on compound refractive lenses for thin-films study AIP Conference Proceedings, 2299, 060012 (год публикации - 2020).

14. Воеводина М., Лятун С., Баранников А., Лятун И., Снигирева И., Снигирев А. X-ray interferometry technique using X-ray microfocus laboratory source Proceedings of SPIE, 114920L (год публикации - 2020).

15. Зверев Д., Снигирева И., Кон В., Кузнецов С., Юнкин В., А. Снигирев X-ray phase-sensitive imaging using a bilens interferometer based on refractive optics Optics Express, 28, 21856-21868 (год публикации - 2020).

16. Зверев Д., Снигирева И., Кузнецов С., Юнкин В., Снигирев А. X-ray phase-contrast imaging technique based on a bilens interferometer AIP Conference Proceedings, 2299, 060013 (год публикации - 2020).

17. Зверев Д., Снигирева И., Кузнецов С., Юнкин В., Снигирев А. Beam-shaping refractive optics for coherent X-ray sources AIP Conference Proceedings, 2299, 060004 (год публикации - 2020).

18. Зверев Д., Снигирева И., Снигирев А. Beam-shaping elements based on X-ray refractive optics: theory, modeling, experiment. Proceedings of SPIE, 114910N (год публикации - 2020).

19. Климова Н., Ефанов O., Снигирев А. Predicting glitches of Intensity in single-crystal diamond CRLs AIP Conference Proceedings, 2299, 060016 (год публикации - 2020).

20. Коробенков М., Киселёва Т. Fractal geometry of the fatigue fracture surface of the ZTA composites Journal of Physics: Conference Series, 1459 012005 (год публикации - 2020).

21. Лятун И., Ершов П., Снигирева И., Снигирев А. Impact of beryllium microstructure on the imaging and optical properties of X-ray refractive lenses Journal of Synchrotron Radiation, 27, 44-50 (год публикации - 2020).

22. Лятун И., Лятун С., Снигирева И., Снигирев А. The influence of internal beryllium microstructure and impurities on the CRL X-ray optical properties AIP Conference Proceedings, 2299, 060015 (год публикации - 2020).

23. Лятун С., Лятун И., Зверев Д., Коновалов О., Снигирева И., Снигирев А. Refractive optics based on X-ray reflecto-interferometry Proceedings of SPIE, 114910N (год публикации - 2020).

24. Медведская П., Лятун И., Поликарпов М., Снигирева И., Юнкин В., Снигирев А. Diamond micro-CRL for coherent X-ray imaging and microscopy AIP Conference Proceedings, 2299, 060011 (год публикации - 2020).

25. Медведская П., Лятун И., Поликарпов М., Шевырталов С., Снигирева И., Юнкин В., Снигирев А. Diamond refractive micro-lenses for full-field X-ray imaging and microscopy produced with ion beam lithography Optics Express, 28(4):4773-4785 (год публикации - 2020).

26. Медведская П., Лятун И., Шевырталов С., Поликарпов М., Снигирева И., Юнкин В., Снигирев А. Ion beam lithography for coherent x-ray optics application Proceedings pf SPIE, 1149111 (год публикации - 2020).

27. Нарикович А., Зверев Д., Баранников А., Лятун И., Понормов И., Синицын А., Снигирев А. Metrological approach for diagnostics of X-ray refractive lenses AIP Conference Proceedings, 2299, 060006 (год публикации - 2020).