Созданы микролинзы из алмаза, фокусирующие сильное рентгеновское излучение
Составные преломляющие линзы, которые используются в современной рентгеновской оптике, являются популярным инструментом для работы в различных областях научных исследований. Из-за того, что подобного рода линзы обладают слабой чувствительностью, простотой в использовании и общей универсальностью, с их помощью можно воспроизводить изображения путем преломления рентгеновских лучей. Благодаря использованию резонансных циклических ускорителей под названием синхротроны научные лаборатории могут оснащаться, например, оборудованием для микроскопических исследований, которые затем можно расширить до применения в рентгеновской микроскопии, обладающей разрешением в нанометрах.
На данный момент для современной оптики такой диапазон является необычным, поэтому ученые позаботились о том, чтобы создать для источника рентгеновского излучения специальные оптические элементы. Для этого важно получить особые линзы, которые способны добиться дифракционного предела, а значит, они должны иметь маленький радиус кривизны, что определённо создаёт инженерно трудную задачу. Маленький радиус, по идее, может обеспечить гораздо меньшее фокусное расстояние и, тем самым, приведёт к повышенным характеристикам оптических приборов, в частности апертуры и разрешению. Для создания подобных оптических элементов ученые использовали ионно-лучевую литографию, которая заключается в изготовлении линз с помощью процесса экспонирования резиста ионными пучками. Так стало возможным получить систему микролинз, изготовленных из алмазных пластинок толщиной примерно 40 мкм и радиусом кривизны около 5 мкм.
Электронный литограф, подающий ионные пучки нанометрового сечения, обтачивал форму каждый линзы, а затем группировал их по 3 в последовательную систему. Проверка системы происходила с помощью источника рентгеновского излучения, имеющего начальную мощность 12 электронвольт. Предварительно линзы были выровнены с помощью метода Фрица Цернике, который был представлен нобелевскому комитету в 1953 году, под названием фазово-контрастная рентгеновская микроскопия. Аберрация оптической системы в данном случае отсутствовала, и достигался дифракционный предел при фокусировке рентгеновского луча. Именно этого и хотели добиться учёные. В будущем они планируют создать систему с линзами гораздо меньшего радиуса, чтобы увеличить апертуру и разрешение.
