Линза на основе пластины изменяет размер рентгеновского луча более чем в 3400 раз

от

Группа учёных из университета Нагоя в Японии создала деформируемое зеркало, которое изменяет размер рентгеновского луча более чем в 3400 раз. Для этого они использовали монокристаллическую пьезоэлектрическую тонкую пластину ниобата лития (LN) вместо обычной конструкции из двух частей.

Принцип работы

Их метод основан на материале LN, который обладает пьезоэлектрическими свойствами, то есть меняет форму поверхности в ответ на напряжение. Традиционные рентгеновские зеркала жёсткие и устойчивы к деформации, что затрудняет их адаптацию к изменяющимся экспериментальным условиям в реальном времени. Однако новая технология позволяет значительно изменять размер луча, что делает её полезной в различных ситуациях, встречающихся в промышленности.

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.

«Наша технология значительно изменяет размер луча, позволяя наблюдать образцы различными способами, — объяснил Такато Иноуэ из Высшей школы инженерной физики материалов. — Мы достигли диапазона настройки в 3400 раз больше, что позволяет пользователям сначала провести широкий обзор образца, а затем увеличить масштаб для изучения конкретных областей интереса, значительно оптимизируя рабочие процессы».

Как это работает

Изменяя форму зеркала, оператор может точно настроить рентгеновское излучение для получения общего обзора материала или фокусировки на конкретных областях интереса. Однако это сложно на практике, поскольку для контроля размера луча зеркало часто требует двух частей, что ограничивает его толщину.

Создание зеркала из монокристалла позволило бы исследователям сохранить тонкость и оптимизировать производительность.

Чтобы изготовить монокристаллическое зеркало, исследователи сосредоточились на LN. Когда LN подвергается воздействию высоких температур в печи, его поляризационная структура — свойство, определяющее степень деформации — меняется. Используя это свойство, они сформировали биморфную структуру, используемую в зеркалах, без необходимости химического связывания, что значительно уменьшило толщину зеркала.

«Мы разработали зеркало толщиной всего 0,5 мм. Ожидается, что это достижение значительно увеличит степень свободы для всех экспериментов с использованием синхротронного рентгеновского излучения», — сказал Иноуэ. «Эти свойства позволяют использовать его для рентгеновских лучей, а также в других областях, таких как мощные лазеры, используемые в промышленности».

Предоставлено университетом Нагоя.