Российские учёные разработали элементы системы управления синхротронным пучком для СКИФа

Учёные Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами из Института физики микроструктур РАН разработали двухзеркальный монохроматор и систему фокусировки для экспериментальной станции «Микрофокус» Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ). Это один из основных элементов в оптической схеме станции. Зеркальный монохроматор обеспечивает подготовку пучка синхротронного излучения для дальнейшего использования и принимает на себя основную тепловую нагрузку, а система фокусировки обеспечивает формирование пучка синхротронного излучения с размерами от микронов до нанометров.

Двухзеркальный монохроматор позволяет выделить нужную для проведения дальнейших исследований спектральную линию из всего спектра. Кроме того, устройство позволяет уменьшить интенсивность пучка до необходимых параметров, чтобы на следующих оптических элементах не использовать криогенные системы охлаждения, при этом сохранив параметры излучения в заданном спектральном диапазоне.

Система фокусировки — последний элемент в системе управления пучком синхротронного излучения. Благодаря ей излучение фокусируется на образце исследований.

«Созданное оборудование является частью системы управления пучком синхротронного излучения. Сам спектр синхротронного излучения широкий. Можно сказать, что изначально синхротронное излучение белое. Попадая на монохроматор, выделяется нужный нам диапазон энергии и превращается из белого в розовый. Далее этот монохроматический пучок уже можно сфокусировать на образце для его исследования. В России подобных монохроматоров и устройств фокусировки ещё нет. По характеристикам наши разработки находятся на уровне мировых аналогов», — отметил проректор по науке и стратегическим проектам ТПУ Алексей Гоголев.

Разработанный коллективом учёных монохроматор и система фокусировки имеют рекордные для аналогичных российских установок значения по фокусировке до 140 х 540 нанометров. Это связано с коррекцией размера источника на СКИФе. Оборудование будет использоваться на экспериментальной станции «Микрофокус» СКИФа, интегратором которой выступает Томский политех.

Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» Института катализа СО РАН — проект класса «мегасайенс» с синхротроном поколения «4+».

Центр представляет собой комплекс из 34 зданий и сооружений, а также инженерного и технологического оборудования, обеспечивающий выполнение научных исследований на пучках синхротронного излучения.

Уникальные характеристики нового синхротрона позволят проводить передовые исследования с яркими и интенсивными пучками рентгеновского излучения во множестве областей: химии, физике, материаловедении, биологии, геологии, гуманитарных науках. Также СКИФ поможет решить актуальные задачи инновационных и промышленных предприятий.

Сибирский кольцевой источник фотонов создаётся в рамках национального проекта «Наука и университеты» для развития современной отечественной сети источников синхротронного излучения нового поколения в России.