Специалисты АО «Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени Бочвара " (входит в топливную компанию госкорпорации "Росатом» ТВЭЛ) изготовили экспериментальные рентгенооптические устройства, которые помогают повысить точность «рассматривания» разных материалов на наномасштабах с помощью синхротронного излучения. Эти устройства успешно испытаны на синхротроне «Курчатовского института», сообщает пресс-служба ТВЭЛ.

Синхротронное излучение возникает, когда разогнанные до околосветовой скорости заряженные частицы меняют скорость или направление движения под действием магнитного поля, например в кольцевом ускорителе — синхротроне. Длина волны синхротронного излучения находится в рентгеновском диапазоне, однако оно отличается высокой интенсивностью.

Источник синхротронного излучения играет роль своего родва супермикроскопа — просвечивание на такой установке дает ученым возможность «разглядеть» структуру образцов с точностью до атома. Этот метод используется для исследований в области нанодиагностики, наноматериалов, нанобиотехнологий.

Максимально детальные исследования нанообъектов можно провести, если синхротронное излучение сфокусировано. Для этого есть разные устройства, но наиболее интересна рефракционная, или преломляющая рентгеновская оптика.

В ней используется тот же принцип фокусировки, что и в привычных всем линзах видимого света, только синхротронные линзы существенно отличаются формой, а вместо стекла оптической средой в них могут служить металлы.

Наилучшим материалом для рентгеновских линз считается особо чистый бериллий оптического класса. Кроме того, особые требования предъявляются к качеству оптических поверхностей, что усложняет технологию изготовления устройств. Специалисты ВНИИНМ ранее разработали собственный способ получения такого высокочистого бериллия.

В 2014 году по заказу ВНИИНМ в рамках заключенного договора с «Курчатовским институтом» провел испытания экспериментальных образцов устройств рентгеновской оптики. Синхротронная томография подтвердила приемлемую точность и геометрию сформированных оптических поверхностей.

Но было очень важно убедиться в том, что линзы, изготовленные во ВНИИНМ, действительно способны фокусировать рентгеновское и синхротронное излучение. Около полугода ушло на подготовку необходимого эксперимента, на доработку конструкции и изготовление партии изделий для испытаний и юстировки оптического канала.

Новые испытания подтвердили — излучение с помощью созданных устройств фокусируется.

В ходе эксперимента удалось не только повысить интенсивность излучения, но и сформировать устойчивое изображение.

В настоящее время ТВЭЛ совместно со специалистами ВНИИНМ ведут переговоры с потенциальными заказчиками рентгенооптической продукции, в ходе которых уточняются требуемые характеристики, отмечается в сообщении.

ВНИИНМ имени Бочвара — головная организация Росатома по вопросам материаловедения и технологий ядерного топливного цикла. Научно-техническая деятельность института направлена на решение основных целей Росатома по развитию фундаментальных и прикладных исследований, выполнению государственного оборонного заказа, увеличению доли ядерных материалов и технологий на мировом рынке, безопасному и эффективному производству электрической и тепловой энергии на АЭС, обеспечению безопасности при использовании атомной энергии.