Авторы: Максименко Р.С., Волынская В.Г.
Источник: Физика и научно–технический прогресс (ФиНаТ–2010)/Тезисы докладов межвузовской студенческой конференции. – Донецк, ДонНТУ–2010. – 62–63с.
Максименко Р. С. ст.гр. КС-09а Руководителъ-Волынская В.Г
Донецкий национальный технический университет г. Донецк
Самые мощные источники рентгеновского излучения - синхротро- вы и рентгеновские лазеры применяются для исследований широкого класса научных задач, в частности как «микроскопы» для изучения атомарной структуры различных объектов. Однако высокая стоимость их постройки и эксплуатации, а также огромные размеры не позволяют оснастить синхротроном или рентгеновским лазером каждую научную лабораторию.
Немецким физикам удалось создать настольный источник направленного рентгеновского излучения, который может выполнять функции рентгеновского микроскопа. Размеры их прибора не превосходят и одного метра, а характеристики практически не уступают современным синхротронам и лазерам на свободных электронах.
Группа ученых из Германии предложила способ создания источника рентгеновского излучения - пусть и не очень мощного, но очень компак.т.ного и, что немаловажно, дающего направленный рентгеновский луч, что позволяет использовать источник и как рентгеновский микроскоп. Вся установка занимает около метра. Физические принципы ее работы ничем не отличаются от лазера на свободных электронах. По-прежнему источником рентгена служат очень быстро движущиеся электроны. Вот только предварительный разгон электронов до ультрарелятивистской скорости осуществляется не на расстоянии около километра, как в рентгеновском лазере или синхротроне, а на значительно меньшей дистанции - несколько сантиметров. Такая миниатюризация стала возможна благодаря использованию лазерно-плазменного ускорителя-основной детали компак.т.ного источника направленного рентгеновского излучения.
Помимо небольших размеров, устройство имеет несколько важных преимуществ, позволяющих рассматривать его как рентгеновский микроскоп. Во-первых, излучение прибора - направленный сфокусированный узкий рентгеновский луч наподобие лазерного. Во-вторых, излучение носит импульсный характер с длительностью одного импульса порядка 10 фемтосекунд. Это на порядок меньше, чем рентгеновское излучение, получаемое в лучших синхротронах и лазерах на свободных электронах.
В - третьих источник излучения достаточно яркий. Эти свойства прибора имеют большое значение при исследованиях быстро протекающих химических процессов, а также в изучении неустойчивых или разрушающихся под действием «жесткого» излучения микроструктур.