Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2025, выпуск 10 » Статья стр. 1963
<<<>>>
Двухзеркальный монохроматор для синхротрона "СКИФ" поколения 4+
Глушков Е.И.1, Ахсахалян А.А.1, Вепрев П.А.1, Забродин И.Г.1, Зорина М.В.1, Малышев И.В.1, Михайленко М.С.1, Пестов А.Е.1, Петраков Е.В.1, Плешков Р.С.1, Антюшин Е.С.1, Полковников В.Н.1, Реунов Д.Г.1, Уласевич А.Б.1, Чернышев А.К.1, Чхало Н.И.1, Шапошников Р.А.1, Ракшун Я.В.2,3, Хомяков Ю.В.2,4, Чернов В.А.2, Долбня И.П.5
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
2Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия
3Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН, Новосибирск, Россия
4Центр коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов" , Кольцово, Новосибирск, Россия
5Даймонд, OX11 0DE, Дидкот, Великобритания
Email: eglushkov@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 6 июня 2025 г.
В окончательной редакции: 6 июня 2025 г.
Принята к печати: 6 июня 2025 г.
Выставление онлайн: 11 сентября 2025 г.
PDF версия
Для источника синхротронного излучения поколения 4+ "СКИФ" в ИФМ РАН разработан двухзеркальный монохроматор на рабочий диапазон энергий фотонов 10-30 keV. Монохроматизация синхротронного излучения осуществлялась многослойными рентгеновскими зеркалами. Рабочий диапазон прибора разделен на три поддиапазона: 10-19 keV, 19-30 keV и 19-30 keV с высоким спектральным разрешением. Для осуществления такой моды работы монохроматора на подложки нанесены три полосы (стрипа) многослойных рентгеновских зеркал Mo/B4C, W/B4C и Cr/Be, высотой 6 mm каждый. В зависимости от энергии фотонов и поддиапазона, разрешение варьируется в диапазоне 0.35 %-1.5 %. Коэффициенты отражения зеркал превышают 60 %. Перестройка по поддиапазонам осуществляется вертикальным перемещением зеркал. Описаны принцип работы и конструкция прибора, методы, использованные при изготовлении высокоточных подложек, и основные характеристики прибора и его составляющих. Ключевые слова: рентгеновская оптика, синхротронное излучение, двухзеркальный монохроматор, многослойные рентгеновские зеркала.
  1. Я.В. Зубавичус. Технологическая инфраструктура сибирского кольцевого источника фотонов "СКИФ". Том. 1. Экспериментальные станции первой очереди и Лабораторный комплекс (Ин-т катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, 2022)
  2. Я.В. Ракшун, Ю.В. Хомяков, Е.И. Глушков, А.С. Гоголев, М.В. Горбачев, А.В. Дарьин, Ф.А. Дарьин, И.П. Долбня, С.В. Ращенко, В.А. Чернов, Н.И. Чхало, М.Р. Шарафутдинов. Известия ТПУ. Инжиниринг георесурсов, 336 (5), 229 (2025). DOI: 10.18799/24131830/2025/5/5122
  3. S.V. Rashchenko, M.A. Skamarokha, G.N. Baranov, Y.V. Zubavichus, I.V. Rakshun. AIP Conf. Proceed., 2299 (1), 060001 (2020). DOI: 10.1063/5.0030346
  4. P. Deschamps, P. Engstrom, S. Fiedler, C. Riekel, S. Wakatsuki, P. H gh j, E. Ziegler. Synchrotron Radiation, 2 (3), 124 (1995). DOI: 10.1107/S0909049595001592
  5. T. Koyama, Ya. Senba, H. Yamazaki, T. Takeyuchi, M. Tanaka, Ya. Shimizu, K. Tsubota, Ya. Matsuzaki, H. Kishimoto, T. Miura, S. Shimizu, T. Saito, H. Yumoto, K. Uesugi, M. Hoshino, J. Yamada, T. Osaka, M. Sugahara, N. Nariyama, Ya. Ishizawa, H. Nakano, C. Saji, Kyo Nakajima, K. Motomura, Ya. Joti, M. Yabashi, H. Ohashi. Synchrotron Radiation, 29 (5), 1265 (2022). DOI: 10.1107/S1600577522006610
  6. K.J.S. Sawhney, I.P. Dolbnya, S.M. Scott, M.K. Tiwari, G.M. Preece, S.G. Alcock, A.W. Malandain. In: Advances in X-Ray/EUV Optics and Components VI, 813908 (SPIE, 2011), p. 79-86. DOI: 10.1117/12.894920
  7. P. Brumund, J. Reyes-Herrera, C. Morawe, T. Dufrane, H. Isern, T. Brochard, M. Sanchez del Ri o, C. Detlefs. J. Synchrotron Radiation, 28, 1423 (2021). DOI: 10.1107/S160057752100758X
  8. А.Д. Ахсахалян, Е.Б. Клюенков, А.Я. Лопатин, В.И. Лучин, А.Н. Нечай, А.Е. Пестов, В.Н. Полковников, Н.Н. Салащенко, М.В. Свечников, М.Н. Торопов, Н.Н. Цыбин, Н.И. Чхало, А.В. Щербаков. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 1, 5 (2017). DOI: 10.7868/S0207352817010048
  9. D.-G Liu, C.-H. Chang, C.-Y. Liu, S.-H. Chang, J.-M. Juang, Y.-F. Song, K.-L. Yu, K.-F. Liao, C.-S. Hwang, H.-S. Fung, P.-C. Tseng, C.-Y. Huang, L.-J. Huang, S.-C. Chung, M.-T. Tang, K.-L. Tsang, Y.-S. Huang, C.-K. Kuan, Y.-C. Liu, K.S. Liang, U.-S. Jeng. J. Synchrotron Radiation, 16, 97 (2009). DOI: 10.1107/S0909049508034134
  10. М.А. Блохин, И.Г. Швейцер. Рентгеноспектральный справочник (Наука, М., 1982)
  11. M. Svechnikov. J. Appl. Crystallogr., 53 (1), 244 (2020). DOI: 10.1107/S160057671901584X
  12. R. Shaposhnikov, V. Polkovnikov, S. Garakhin, Y. Vainer, N. Chkhalo, R. Smertin, K. Durov, E. Glushkov, S. Yakunin, M. Borisov. J. Synchrotron Radiation, 31 (2), 268 (2024). DOI: 10.1107/S1600577524000419
  13. C.C. Walton. PhD thesis (University of California, Berkeley, USA, 1997)
  14. P.C. Pradhan, A. Majhi, M. Nayak. J. Appl. Phys., 123, 095302 (2018). DOI: 10.1063/1.5018266
  15. A. Rack, Ch. Morawe, L. Mancini, D. Dreossi, D.Y. Parkinson, A.A. MacDowell, F. Siewert, T. Rack, T. Holz, M. Kramer, R. Dietsch. In: Advances in X-Ray/EUV Optics and Components IX, 92070V (SPIE, 2014), p. 213-219. DOI: 10.1117/12.2060801
  16. R. Pleshkov, N. Chkhalo, V. Polkovnikov, M. Svechnikov, M. Zorina. J. Appl. Crystallogr., 54 (6), 1747 (2021). DOI: 10.1107/S160057672101027X
  17. B. Huang, W. Le, Y. Wang, X. Luo, Y. Yang. Appl. Surf. Sci., 464, 10 (2019). DOI: 10.1016/j.apsusc.2018.09.077
  18. W.K. Lee, K. Fezzaa, P. Fernandez, G. Tajiri, D.M. Mills. Synchrotron Radiation, 8 (1), 22 (2001). DOI: 10.1107/S0909049500013868
  19. H. Thiess, H. Lasser, F. Siewert. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 616 (2-3), 157 (2010). DOI: 10.1016/j.nima.2009.10.077
  20. A. Erko, M. Idir, Th. Krist, A.G. Michette. Modern Developments in X-ray and Neutron Optics. (Springer, NY., Berlin, Heidelberg, 2008)
  21. Н.И. Чхало, И.В. Малышев, А.Е. Пестов, В.Н. Полковников, Н.Н. Салащенко, М.Н. Торопов. УФН, 190 (1), 74 (2020)
  22. U. Dinger, F. Eisert, H. Lasser, M. Mayer, A. Seifert, G. Seitz, S. Stacklies, F. Stickel, M. Weiser. In: Soft X-Ray and EUV Imaging Systems. 4146, 35-46 (SPIE, 2000). DOI: 10.1117/12.406674
  23. E. Ziegler, L. Peverini, N. Vaxelaire, A. Cordon-Rodriguez, A.V. Rommeveaux, I.V. Kozhevnikov, J. Susini. Nuclear Instruments \& Methods in Physics Research Section A-accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment, 616 (2-3), 188 (2010). DOI: 10.1016/j.nima.2009.12.062
  24. A. Chernyshev, N. Chkhalo, I. Malyshev, M. Mikhailenko, A. Pestov, R. Pleshkov, R. Smertin, M. Svechnikov, M. Toropov. Precision Engineer., 69, 29 (2021). DOI: 10.1016/j.precisioneng.2021.01.006
  25. S.R. Wilson, D.W. Reicher, J.R. McNeil. In: Advances in Fabrication and Metrology for Optics and Large Optics, 996, 74 (SPIE, 1989). DOI: 10.1117/12.948051
  26. T.W. Drueding, S.C. Fawcett, SR. Wilson, T.G. Bifano. Opt. Engineer., 34 (12), 3565 (1995). DOI: 10.1117/12.215648
  27. M. Xu, Y. Dai, X. Xie, L. Zhou, W. Liao. Appl. Opt., 54 (27), 8055 (2015). DOI: 10.1364/AO.54.008055
  28. M. Zeuner, S. Kiontke. Opt. Photonik, 7 (2), 56 (2012). DOI: 10.1002/opph.201290051
  29. T. Franz, T. Hansel. In: Optical fabrication and testing. OThC7 (Optica Publishing Group, 2008), DOI: 10.1364/OFT.2008.OThC7
  30. B.S. Fritz. Opt. Engineer., 23 (4), 379 (1984). DOI: 10.1117/12.7973304
  31. G. Zhou, W. Lei, X. Dong, J. Wang. Laser Optoelectron. Progress, 60 (23), 2312001 (2023). DOI: 10.3788/LOP222992
  32. G. Zhou, J. Wang, W. Lei, X. Dong, J. Wang. Appl. Opt., 63 (8), 2086 (2024). DOI: 10.1364/AO.516190
  33. U. Griesmann. Appl. Оpt., 45 (23), 5856 (2006). DOI: 10.1364/AO.45.005856
  34. I. Powell, E. Goulet. Appl. Оpt., 37 (13), 2579 (1998). DOI: 10.1364/AO.37.002579
  35. P.B. Keenan. Pseudo-shear interferometry. In: Precision Surface Metrology, 429, 2-7 (SPIE, 1983). DOI: 10.1117/12.936333
  36. Y.C. Chen, C.W. Liang, H.S. Chang, P.C. Lin. Opt. Express, 26 (22), 29123 (2018). DOI: 10.1364/OE.26.029123
  37. A. Kochetkov, A. Shaykin, I. Yakovlev, E. Khazanov, A. Cheplakov, B. Wang, Y. Jin, S. Liu, J. Shao. Opt. Express, 33 (6), 13673 (2025). DOI: 10.1364/OE.551097
  38. M. Otsubo, K. Okada, J. Tsujiuchi. Opt. Engineer., 33 (2), 608 (1994). DOI: 10.1117/12.152248
  39. M.B. Da Silva, S.G. Alcock, I.T. Nistea, K. Sawhney. Opt. Lasers Engineer., 161, 107192 (2023). DOI: 10.1016/j.optlaseng.2022.107192
  40. L. Huang, J. Xue, B. Gao, M. Idir. Opt. Еxpress, 26 (8), 9882 (2018). DOI: 10.1364/oe.26.009882
  41. H. Yumoto, T. Koyama, S. Matsuyama, K. Yamauchi, H. Ohashi. Rev. Scientific Instruments, 87 (5), (2016). DOI: 10.1063/1.4950714
  42. P. Murphy, J. Fleig, G. Forbes, D. Miladinovic, G. DeVries, S. O'Donohue. In: Interferometry XIII: Applications, 6293, 150-159 (SPIE, 2006). DOI: 10.1117/12.680473
  43. C. Supranowitz, J.P. Lormeau, C. Maloney, P. Murphy, P. Dumas. In: Optics and Measurement International Conference 2016, 10151, 81-92 (SPIE, 2016). DOI: 10.1117/12.2257279
  44. P. Zhang, H. Zhao, X. Zhou, J. Li. Opt. Express, 18 (14), 15216 (2010). DOI: 10.1364/OE.18.015216
  45. M. Bray. In: Optical Fabrication and Testing, 3739, 259-273 (SPIE, 1999). DOI: 10.1117/12.360153
  46. J. Fleig, P. Dumas, P.E. Murphy, G.W. Forbes. In: Advanced Characterization Techniques for Optics, Semiconductors, and Nanotechnologies, 5188, 296-307 (SPIE, 2003). DOI: 10.1117/12.506254
  47. E.V. Petrakov, N.I. Chkhalo, A.K. Chernyshev, E.I. Glushkov. Opt. Engineer., 63 (11), 114104-1 (2024). DOI: 10.1117/1.OE.63.11.114104
  48. E.V. Petrakov, E.I. Glushkov, A.K. Chernyshev, N.I. Chkhalo. J. Surf. Investigation. X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 18 (Suppl 1), S58 (2024). DOI: 10.1134/S1027451024701878
  49. L. Zhang, R. Barrett, K. Friedrich, P. Glatzel, T. Mairs, P. Marion, G. Monaco, C. Morawe, T. Weng. J. Phys.: Conf. Ser., 425 (5), 052029 (2013). DOI: 10.1088/1742-6596/425/5/052029
  50. E.I. Glushkov, I.V. Malyshev, E.V. Petrakov, N.I. Chkhalo, Yu.V. Khomyakov, Ya.V. Rakshun, V.A. Chernov, I.P. Dolbnya. J. Surf. Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 17 (Suppl 1), S233 (2023). DOI: 10.1134/S1027451023070133
  51. P. Kirkpatric, A.V. Baez. J. Opt. Society America, 38 (9), 766 (1948). DOI: 10.1364/JOSA.38.000766
  52. P.J. Eng, M. Newville, M.L. Rivers, S.R. Sutton. In: X-Ray Microfocusing: Applications and Techniques, 3449, 145-156 (SPIE, 1998). DOI: 10.1117/12.330342
  53. Y.S. Uchida. Jpn. J. Appl. Phys., 30 (5R), 1127 (1991). DOI: 10.1143/JJAP.30.1127
  54. D.G. Reunov, A.D. Akhsakhalyan, E.I. Glushkov, I.G. Zabrodin, I.V. Malyshev, M.S. Mikhailenko, E.V. Petrakov, A.K. Chernyshev, N.I. Chkhalo. J. Surf. Investigation. X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 18 (Suppl 1), S38 (2024). DOI: 10.1134/S1027451024701842

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme