Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка рентгеновской оптики нового поколения на базе синтетических алмазов для лазеров на свободных электронах

Докладчик: Бланк Владимир Давыдович

Должность: директор, директор, Заместитель директора, руководитель ЦКП., Директор, null, директор, директор, директор

Цель проекта:
Создание принципиально новых элементов рентгеновской оптики на базе синтетических алмазов высокого структурного совершенства для работы в мощных пучках "жесткого" рентгеновского излучения (0,05-0,2 нм) синхротронных источников и рентгеновских лазеров. Разработка и создание лазера на свободных электронах, работающего в режиме самоотбора (self-seeding) для получения сверхъярких когерентных рентгеновских пучков с пиковым значением мощности порядка тераватт, достигаемой за счет использования кристалл-монохроматора из синтетического алмаза высокого структурного совершенства, помещенного между двумя ондуляторами. Реализация поставленной задачи позволит создать источники рентгеновского излучения, обладающие другой когерентностью и временной структурой по сравнению с синхротронными источниками 3-4 поколения.

Основные планируемые результаты проекта:
1.Создание элементов рентгеновской оптики нового поколения(Лауэ и Брэгг монохроматоры, крепежные модули из CVD-алмазов, брэгговские рентгеновские зеркала, рентгеновские окна, делители пучка).
2.Высокая радиационная стойкость, теплопроводность и коэффициент отражения жесткого рентгеновского излучения близкий к теоретическому пределу алмазных модулей по сравнению с другими кристаллами, используемые в настоящее время на синхротронных источниках.
3.Предложено принципиально новое применение искусственно выращенных кристаллов алмаза высокого структурного совершенства.
4.ФГБНУ ТИСНУМ является мировым лидером в производстве структурно-совершенных синтетических алмазов, возможности которых продемонстрированы в экспериментах по получению генерации лазера на свободных электронах(ЛСЭ), гибридных монохроматорах с рекордной спектральной шириной и др. рентгенооптических элементах.
5. Совершенствование технологии выращивания синтетических алмазов, в том числе увеличение размеров бездефектных пластин до значения 10Х10мм

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Переход на алмазную элементную базу каналов синхротронных источников и транспортировка рентгеновских пучков ЛСЭ до рабочих станций.
2. Создание элементов рентгеновской оптики нового поколения, способных работать в мощных пучках рентгеновского диапазона длин волн.
3. Разработана технология выращивание и последующего изготовления алмазных рентгенооптических модулей, не имеющих аналогов.

Текущие результаты проекта:
Разработаны критерии пригодности монокристаллов синтетических алмазов для изготовления рентгенооптических элементов с точки зрения количественного содержания структурных дефектов, которые будут определять их устойчивость к сверхъярким пучкам синхротронного излучения и ЛСЭ. Разработаны новые методы исследования структурного совершенства рентгеновской оптики на базе синтетических алмазов в лабораторных условиях. Изготовлены экспериментальные образцы пластин, в которых полностью отсутствую объемные(включения), планарные(дефекты упаковки) и линейные(дислокации) дефекты с уровнем посторонних примесных атомов менее 50ppb.