В работе участвовали аспирант и магистр МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установок Мегасайенс» Александр Баранников и Александр Коротков, а также студент Высшей школы Физических проблем и технологий Михаил Курицкий провели тестирование преломляющей рентгеновской оптики с целью ее дальнейшего применения в экспериментальных исследованиях в области физики высоких давлений на станции «МикроФокус» Курчатовского источника синхротронного излучения “КИСИ-Курчатов” в г. Москва.

Работа является продолжением многолетнего взаимодействия БФУ им. И. Канта и НИЦ «Курчатовский Институт» по ключевым направлениям синхротронных исследований с применением преломляющей оптики. В этот раз перед молодыми учеными стояла задача подготовки станции к экспериментам с использованием специальных ячеек с алмазными наковальнями. С помощью таких устройств исследуются образцы микрометрового размера, что обеспечивает возможность создания высоких компрессионных нагрузок. В связи с этим требуется высокая локальность методов, позволяющих регистрировать изменения внутренней структуры изучаемого вещества. Основным методом определения параметров кристаллической решетки является рентгеновская дифракция. Локальность данного метода можно регулировать с помощью специальной оптики, которая позволяет изменять размер падающего на образец пучка.

Исследоване  проводилась в два этапа. В первом эксперименте (23-27 мая) на станции «Микрофокус» проводилась проверка возможности фокусировки синхротронного излучения в фокальное пятно размером не более 10 мкм. Для этого использовались преломляющие рентгеновские линзы, изготовленные в БФУ им. И. Канта. С их помощью удалось сфокусировать пучок в пятно размером 7 мкм. На следующем этапе (27-30 июня) с использованием тех же линз был проведен эксперимент непосредственно с образцами, помещенными в алмазные ячейки для высокого давления. Этот эксперимент проводился в рамках сотрудничества с ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН. Полученные экспериментальные данные продемонстрировали высокую работоспособность собранной экспериментальной  схемы и использованной оптики.

Александр Баранников:

«Мы уже несколько лет сотрудничаем с Курчатовским институтом в области применения преломляющей рентгеновской оптики в ключевых синхротронных исследованиях. В этот раз мы использовали станцию МикроФокус, которая специализируется на изучении образцов с помощью сфокусированного на них излучения. Здесь нам удалось подготовить станцию к реализации экспериментов в области физики высоких давлений на базе изготовленных в нашей лаборатории преломляющих линз».

Александр Коротков :

«Для меня это был очень полезный опыт, поскольку это первое мое участие в исследованиях, проводимых на синхротронных источниках. До этого я работал только на лабораторном рентгеновском оборудовании, и я благодарен университету за возможность участвовать в экспериментах такого уровня. В дальнейшем я планирую использовать полученный опыт в написании магистерской диссертационной работы».

Анатолий Снигирев,  директор МНИЦ «РО»:

« В России уровень исследования материалов в экстремальных условиях (высокая температура, давление и т.д.) традиционно не уступает, а во многих направлениях превосходит мировой. Так сложилось, что последние два десятилетия отечественные ученые для получения прорывных результатов пользовались  установками Мегасайенс класса за рубежом. Ситуация сильно изменилась в силу необоснованных ограничений со стороны наших европейских коллег. Поэтому для нас очень важно быстро найти возможности проведения исследований у себя. Такая возможность есть, это источник КИСИ института «Курчатов». Несмотря на то, что это источник предыдущего поколения, на нем прекрасно работает разработанная в МНИЦ БФУ оптика, позволяющая эффективно исследовать материалы на микроуровне».

Данное исследование было поддержано из средств программы стратегического академического лидерства “Приоритет 2030” БФУ им. И.Канта.