МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установок «Мегасайенс»
| Год создания | 2014 |
| Руководитель | Снигирев Анатолий Александрович |
| Об ученом | Кандидат физико-математических наук, профессор, приглашённый учёный БФУ им. И. Канта, научный руководитель направления «Когерентная оптика». Является разработчиком рефракционной оптики («оптики Снигирева»), позволившей существенно улучшить возможности управления рентгеновским излучением, создать рентговский микроскоп наноразмерного разрешения. В 2010 г. удостоен премии в области синхротронного излучения за «Пионерские работы по разработке составных преломляющих линз для синхротронного излучения и их приме нения» от Общества друзей Центра им. Гельмгольца, Германия. |
| Организация | Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта (БФУ им. И. Канта) |
| Город | Калининград |
| Направление научной деятельности | Разработка и совершенствование рентгенооптических элементов (РОЭ) и рентгенооптических устройств (РОУ) с последующим использованием для экспериментов на собственном оборудовании и на оборудовании ведущих мировых центров класса Mega – science. |
| Сайт | xoptics.ru |
Цель исследований
Создание рентгенооптических устройств нанометрового управления и разрешения рентгеновского пучка для решения на принципиально новом уровне задач рентгеновского анализа.
Наиболее значимые результаты
Изготовлены экспериментальные образцы РОУ: параболические двумерные линзы, интерферометры, перестраиваемые объективы – трансфокаторы, рентгеногомогенные окна и фильтры для каналов современных источников синхротронного излучения 3-го и 4-го поколения. Разработаны преломляющие линзы для рентгеновских источников 4-го поколения на основе бериллия и алмаза. Для линз на основе бериллия разработано покрытие на основе Al2O3, защищающее линзы от разрушения, а пользователя – от токсического воздействия материала. Изготовлен РОУ Speckle Suppressor (Спекл-фильтр) для подавления паразитной интерференционной картины (спеклов) в схеме рентгеновской микроскопии. Разработан новый способ исследования полупроводниковых гетероструктур на основе высокоразрешающего метода рентгеновской дифрактометрии с применением Фурье оптики. Разработан подход рентгеновской компьютерной микротомографии для оценки критических параметров рентгеновских преломляющих линз на лабораторном источнике. Предложена новая концепция когерентного высокоразрешающего рентгеновского микроскопа. Все разработки были протестированы на источнике ESRF (Франция) и на лабораторном источнике Synchrotron Like БФУ им. И. Канта в г. Калининград (Россия).
Практическая значимость результатов
Полученные результаты имеют исключительную значимость в связи с переходом ключевых мировых синхротронных центров на источники 4-го поколения (в период 2015-2020 гг.), предъявляющих особые требования к системам управления и фокусировки пучка рентгеновского излучения, в том числе и непосредственно на выходе из синхротрона, с большой плотностью потока и высокой энергией гамма-квантов. Рефракционная оптика и устройтсва на ее основе, разрабатываемые и создаваемые в лаборатории, отвечают этим требованиям.
Снигерев Анатолий Александрович:
Создание оснащенной лаборатории и полученные результаты исследований свидетельствуют о формировании нового центра компетенций в области рентгеновской оптики, что расширяет не только профессиональные возможности команды, но и стимулирует горизонтальную мобильность внутри университета, обеспечивающую развитие возможностей по внедрению разработок мирового уровня в образование и индустрию РФ
Проект для общества
Полученные результаты будут востребованы для решения прикладных задач, где структурная эволюция внутренних нано-размерных элементов имеет решающее значение для производительности и срока службы макро-устройств и их компонентов: в приложениях микро- и полупроводниковой электроники, создании новых типов лазеров, а также устройств цифровой вычислительной техники, радиографических (медицина и биология) и материаловедческих (композитные материалы, металлы) исследованиях.
Создание лаборатории как нового объекта инновационной инфраструктуры вуза позволило интенсифицировать сотрудничество с более чем 20-ю ведущими российскими и зарубежными учреждениями науки.
Сотрудничество
- European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) Европейский Центр Синхротронного Излучения (г. Гренобль Франция);
- DESY (нем. Deutsches Elektronen-Synchrotron), «Немецкий Электронный Синхротрон» (Гамбург, Германия);
- SPring-8 (англ. Super Photon ring – 8 GeV) — ускорительный комплекс, источник; синхротронного излучения (Хёго, Япония);
- Advanced Photon Source (APS ANL) (г. Чикаго, США);
- Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах (англ. European x-ray free electron laser, European XFEL) (Германия);
- Университет Жозефа Фурье Joseph Fourier University (Гренобль, Франция);
- Института Иоффе–Рентгена (Гамбург, Германия);
- Гданьский Политехнический Университет (польск. Politechnika Gdańska ) (Польша)
- Лаборатория EXAFS спектроскопии Институт физики твердого тела Латвийского университета (Laboratory of EXAFS spectroscopy, Institute for Solid State Physics (ISSP)) (Рига, Латвия);
- Норвежский университет естественных и технических наук (NTNU: Norwegian University of Science and Technology) (Тронхейм, Норвегия);
- Утрехтский университет (нидерл. Universiteit Utrecht) (Утрехт, Нидерланды);
- Технический университет Эйндховена (TU/e Technische Universiteit Eindhoven University of Technology) (Эйндховен, Нидерланды);
- Научно-исследовательское учреждение Институт прикладных физических проблем имени А.Н. Севченко Белорусского государственного университета (Минск, Республика Беларусь);
- Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» (Москва, Россия);
- Южный федеральный университет (ЮФУ) (Ростов-на-Дону, России);
- Федеральное государственное учреждение «Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов» (Троицк, Россия)
- Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов Российской академии наук (ИПТМ РАН) (Черноголовка, Россия);
- Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) (Дубна, Россия);
- Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН (ИОФ РАН) (Москва, Россия);
- Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС».