Новые возможности для рентгеновской микроскопии
05.11.2024
Новые возможности для рентгеновской микроскопии
Анатолий Снигирев, директор МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установок “Мегасайенс”» и научный руководитель по направлению «Рентгеновская оптика» Балтийского федерального университета им. И. Канта, вошедший в топ-0,05% ученых мира по версии платформы ScholarGPS, рассказал в интервью о своих инновационных разработках в области рентгеновской оптики. Использование преломляющих линз вместо отражающих для фокусировки рентгеновских лучей открыло новые возможности в исследовании микрообъектов в биологии, медицине и материаловедении.
Разработки ученого позволили существенно повысить качество рентгенографии и микроскопии и достичь нанометрового уровня разрешения. В будущем профессор Снигирев планирует расширить диапазон применения своих методов.
— Расскажите, пожалуйста, подробнее о разработанных вами рентгеновских линзах. В чем их уникальность и какие новые возможности они открывают для рентгеновской микроскопии?
— Уникальность наших рентгеновских линз заключается в принципиально новом подходе к фокусировке рентгеновских лучей. Сам Рентген, открыв рентгеновское излучение, пытался создавать для него линзы по аналогии с оптикой видимого света, то есть делать их выпуклыми. Однако это оказалось ошибкой. Мы обнаружили, что показатель преломления рентгеновских лучей, в отличие от видимого света, меньше единицы. Поэтому для их фокусировки нужны не выпуклые, а вогнутые линзы.
Но даже с учетом этого преломление рентгеновских лучей в веществе крайне слабое. Эффект от одной линзы был бы минимальным. Поэтому мы предложили составные линзы — набор из множества вогнутых линз, выстроенных в ряд. Каждая из них вносит небольшой вклад в преломление, но вместе они дают значительный эффект, достаточный для фокусировки пучка. Фактически мы просверлили ряд отверстий в алюминиевой пластине так, чтобы они работали как составная рентгеновская линза. Мы назвали эту технологию составными рентгеновскими линзами.
Это открыло принципиально новые возможности для рентгеновской микроскопии. Появилась возможность эффективно управлять ходом рентгеновских лучей, фокусировать их в пятно размером в нанометры. Стало возможным строить прецизионные рентгенооптические системы для микроскопии, томографии, спектроскопии с ультравысоким разрешением. По сути, наша разработка положила начало новому направлению — рентгеновской нанооптике.
