Створено спеціалізований чіп, здатний розщеплювати потоки рентгенівських променів

Світловоди, хвилеводи, призначені для роботи з електромагнітними хвилями в діапазоні видимого або інфрачервоного світла, вже давно широко використовуються для проведення, фільтрації, обмеження, змішування або розщеплення променів світла на кристалах спеціалізованих фотонних чіпів.

Однак, створення аналогічних елементів, які здійснюють такі ж маніпуляції з потоками рентгенівських променів, пов’язане з багатьма проблемами і труднощами через що дана область знаходиться на ранній стадії її розвитку.

Вчені Сара Хоффманн-Арлоб (Sarah Hoffmann-Urlaub) і Тім Солдітт (Tim Salditt) повідомили про успішне виготовлення і випробуваннях спеціалізованого чипа, розмір якого обчислюється міліметрами, здатного виконувати функцію розщеплення потоку рентгенівських променів. Як повідомляє ecnmag.com, основою цього чіпа є кремнієві канали в формі вилки, глибина і ширина яких дорівнює десяткам нанометрів. А отримані ці канали за допомогою комбінації методів електронно-променевої літографії і хімічного активно-іонного травлення.

Спочатку структура каналів чіпа була з усією ретельністю розрахована на комп’ютері. Після виготовлення рентгенівський чіп був випробуваний на джерелі рентгенівського випромінювання European Synchrotron Radiation Facility. Ці випробування показали, що вхідний промінь, пройшовши через мережу каналів, розщеплюється на кілька променів з певними настроюванними параметрами, які залишають межі чіпа через спеціальні вихідні канали.

Після виходу за межі чіпа рентгенівські промені знову змішуються і це призводить до появи традиційної інтерференційної картини з вертикальними смугами. Однак, вченим вдалося виявити в цій картині відхилення від теорії, так звані фазові вихори, поява яких обумовлена похибками технології виготовлення каналів. Однак, в усьому іншому розподіл інтенсивності, фази та інших параметрів вихідних рентгенівських променів повністю відповідає теорії і очікуванням вчених.

Вся виконана вченими робота є ще одним кроком на шляху створення так званої “рентгенівської оптики-на-чіпі”. Освітлення об’єкта досліджень двома або більшою кількістю променів рентгена відкриває можливості для нових технологій нано-інтерферометрії, яка буде забезпечувати більш високу точність і роздільну здатність, ніж традиційні методи.

Шукайте деталі в групі Facebook