Алмаз заменит кремний в сверхмощных лазерах
Российские учёные выращивают алмазы с самыми высокими коэффициентами отражения рентгеновского излучения - более 99%
В Германии под Гамбургом в октябре начался ввод в эксплуатацию сверхмощного подземного рентгеновского лазера на свободных электронах (European XFEL) длиною 3,4 километра, излучением в жёстком рентгеновском диапазоне длин волн 0,05-0,2 нанометров. Яркость этой мегаустановки на 9 порядков превысит яркость современных источников синхротронного излучения. На ней учёные смогут в реальном времени изучать процессы образования и разрушения молекул. В международном проекте принимают участие 11 стран, включая Россию - её вклад составляет 27%. Одна из вовлечённых в XFEL научных организаций, ФГБНУ «Технологический институт сверхтвёрдых и новых углеродных материалов» (ТИСНУМ), разрабатывает элементы рентгеновской оптики нового поколения на базе синтетического алмаза для лазеров на свободных электронах (ЛСЭ).
Обычно для менее ярких рентгеновских лазеров применяются оптические элементы на основе монокристаллов кремния, но для XFEL они не подходят, так как при сильном импульсном нагреве, вызываемом воздействием лазерного пучка, их характеристики непредсказуемо изменяются. В работе ФГБНУ ТИСНУМ для изготовления элементов рентгеновской оптики впервые используется алмаз, кристаллическая решётка которого аналогична кремнию, но он обладает рекордно высокой теплопроводностью и повышенной радиационной стойкостью.
На алмазах, выращенных сотрудниками ТИСНУМ, получены самые высокие коэффициенты отражения рентгеновского излучения (более 99%) за счёт высокого совершенства кристаллических структур и низкого поглощения излучения.
«В рамках проекта, выполняемого при поддержке ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы», мы с нашим иностранным партнёром European XFEL должны разработать ондуляторную секцию лазера XFEL и оснастить её новыми оптическими элементами, в частности, монохроматорами, обеспечивающими чрезвычайно высокую спектральную чистоту лазерного излучения», - рассказал старший научный сотрудник ТИСНУМ Сергей Трощиев.
Далее о выращивании алмазов для лазера читайте здесь