Численное моделирование эффекта фокусировки рентгеновских лучей с помощью рефракционно-дифракционной линзы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Теоретически исследуются особенности фокусировки рентгеновских лучей с помощью рефракционно-дифракционной линзы, состоящей из двух асимметрично отражающих кристаллов с факторами асимметрии, произведение которых равно единице, и преломляющей линзы с большим фокусным расстоянием. Кристаллы позволяют сократить фокусное расстояние линзы в b2 раз, где b – фактор асимметрии второго кристалла. Выполнено детальное численное моделирование эффекта фокусировки излучения с помощью рефракционно-дифракционной линзы, для которого использовалась универсальная компьютерная программа XRWP, созданная для расчета эффектов когерентной рентгеновской оптики. Получены аналитические формулы для оптимальных значений апертуры и радиуса кривизны линзы, а также для ширины спектра излучения, который может быть сфокусирован.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Г. Кон

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: kohnvict@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Snigirev A., Kohn V., Snigireva I., Lengeler B. // Nature. 1996. V. 384. P. 49.
  2. Lengeler B., Schroer C., Tummler J. et al. // J. Synchrotron Rad. 1999. V. 6. P. 1153. https://doi.org/10.1107/S0909049599009747
  3. Кон В.Г. Онлайн-программа. http://kohnvict.ucoz.ru/jsp/1-crlpar.htm
  4. Кон В.Г. // ЖЭТФ. 2003. V. 124. P. 224.
  5. Grigoryan A.H., Balyan M.K., Toneyan A.H. // J. Synchrotron Rad. 2010. V. 17. P. 332. https://doi.org/10.1107/S0909049510003754
  6. Kohn V.G., Chumakov A.I., Ruffer R. // J. Synchrotron Rad. 2009. V. 16. P. 635. https://doi.org/10.1107/S090904950902319X
  7. Кон В.Г. Программа XRWP. http://xray-optics.ucoz.ru/XR/xrwp.htm
  8. Cooley J.W., Tukey J.W. // Math. Comput. 1965. V. 19. P. 297.
  9. Кон В.Г. http://xray-optics.ucoz.ru/XR/xrwp-equations.pdf
  10. Kohn V.G. // J. Synchrotron Rad. 2022. V. 29. P. 615. https://doi.org/10.1107/S1600577522001345
  11. Authier A. Dynamical Theory of X-ray Diffraction. 3rd ed. Oxford University Press, 2005. 696 p.
  12. Pinsker Z.G. Dynamical Scattering of X-Rays in Crystals. Springer-Verlag, 1978. 390 p.
  13. Kohn V.G. // Phys. Status Solidi. B. 2002. V. 231. P. 132.
  14. Kohn V.G., Kazimirov A. // Phys. Rev. B. 2007. V. 75. P. 224119. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.75.224119
  15. Кон В.Г. Онлайн-программа http://kohnvict.ucoz.ru/jsp/3-difpar.htm

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема эксперимента: 1 – точечный источник, 2 – щель, ограничивающая пучок, 3 – первый кристалл, расширяющий пучок, 4 – линза, фокусирующая пучок, 5 – второй кристалл, сжимающий пучок, 6 – фокус, т. е. место, где пучок становится вторичным источником.

Скачать (52KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Распределение относительной интенсивности излучения в пустом пространстве в области вблизи точки фокусировки с помощью РДЛ. Энергия фотонов 17.58 кэВ, расстояния от РДЛ до источника и фокуса z0 = z1 = 2.24 м, кристаллы кремния, 220 отражение, факторы асимметрии b равны 1/20 и 20 для первого и второго кристалла. Линза из бериллия, R = 1 мм, A = 2 мм.

Скачать (202KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Распределение относительной интенсивности излучения в пустом пространстве в области вблизи точки фокусировки с помощью РДЛ при тех же параметрах, что и на рис. 2, кроме z0 = 50 м, z1 = 1.15 м.

Скачать (93KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость оптимальных значений апертуры A (1) и радиуса кривизны поверхности R (2) линзы от параметра M = z1/z0 при фиксированном расстоянии zt = z0 + z1 = 4.48 м. Все остальные параметры те же, что и на рис. 2.

Скачать (52KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Энергетический спектр сфокусированного с помощью РДЛ излучения, т. е. интегральная по координате x интенсивность в фокусе в зависимости от энергии фотонов для параметров РДЛ, как на рис. 2.

Скачать (46KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024