В период с 15 по 19 марта научные сотрудники МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установок «Мегасайенс» (МНИЦ РО) Михаил Сороковиков, Александр Баранников и Дмитрий Зверев провели серию экспериментов по высокоразрешающей рентгеновской дифрактометрии с использованием планарной преломляющей оптики на станции рентгеновской кристаллографии и физического материаловедения «РКФМ» – Курчатовского специализированного источника синхротронного излучения «КИСИ-Курчатов». Сотрудничество с коллегами из научно-исследовательского центра «Курчатовский институт» является продолжением взаимодействия БФУ им. И. Канта и НИЦ “Курчатовский Институт” в области развития и применения рентгеновской преломляющей оптики.

Целью эксперимента являлась демонстрация возможности применения планарной оптики в современных рентгеновских исследованиях. Сотрудниками МНИЦ РО была реализована оптическая схема фокусировки рентгеновского пучка при помощи преломляющих линз, изготовленных из кремния. Функциональные возможности такой оптики были продемонстрированы экспериментально в методе рентгеновской микрорадианной дифракции, в котором короткофокусная кремниевая линза выступает в качестве оптического преобразователя Фурье, хорошо известного в оптике видимого диапазона. Метод обладает высокой чувствительностью к слабым фазовым возмущениям рентгеновской волны, проходящей через образец. При дифракции рентгеновского излучения на образце, расположенном после линзы, в ее фокальной плоскости формируется дифракционная картина, отражающая внутреннюю структуру исследуемого объекта.

Методом рентгеновской микрорадианной дифракции были исследованы периодические структуры с различной симметрией. Наиболее яркие результаты были получены с использованием коллоидных кристаллов со сложной пространственной структурой и периодом около 200 нанометров. В результате проведенных исследований было продемонстрировано, что помимо рассмотренных ранее возможностей микрофокусировки и коллимации рентгеновского излучения, планарная фокусирующая оптика имеет высокий потенциал использования в современных когерентных методах рентгеновских исследований. Так, например, представленный метод дифрактометрии может быть использован для разработки рентгеновского дифракционного микроскопа, аналогичного просвечивающему электронному микроскопу, где как прямое изображение, так и дифракционная картина могут быть получены с одной и той же области исследуемого объекта.

Михаил Cороковиков, младший научный сотрудник МНИЦ РО: