Специалисты Всероссийского научно-исследовательского института неорганических материалов имени Бочвара (ВНИИНМ, входит в топливную компанию госкорпорации "Росатом" ТВЭЛ) разработали метод получения ультрадисперсного высокочистого бериллия – материала, необходимого для создания так называемых рентгеновских линз, позволяющих с высокой точностью изучать строение материи на наномасштабах с помощью синхротронного излучения.
Это 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 рода 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.
"Технология изготовления линз из бериллия сложная и дорогостоящая, материал для них производит одна американская фирма, поэтому продукция в дефиците, рынок не насыщен и имеет тенденцию к росту. На фоне этого во ВНИИНМ разработали свой способ получения ультрадисперсного высокочистого бериллия. Рентгенооптические элементы и устройства из такого материала будут обладать уникальными свойствами. На очереди — создание технологии изготовления прецизионных рентгенооптических устройств",
— сообщает корпоративная газета "Страна Росатом".
Этот проект был начат в 2013 году. Балтийский федеральный университет имени Канта, один из партнеров ВНИИНМ по проекту, провел исследования российских бериллиевых материалов в Европейском центре синхротронного излучения (ESRF) во французском Гренобле.
Во ВНИИНМ изготовили экспериментальные образцы устройств рентгеновской оптики и передали их в Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", где находится крупнейший российский синхротронный центр. Там с помощью специалистов Института кристаллографии имени Шубникова на источнике синхротронного излучения ученые провели комплекс необходимых испытаний.
В ближайшее время предстоит изучить фокусирующую способность экспериментальных образцов по отношению к рентгеновскому излучению различных энергий, отмечает издание.
"Если запланированные испытания на синхротроне "Курчатовского института" покажут, что рентгеновские линзы обладают необходимыми характеристиками, то мы, во первых, сможем сами изготавливать их для конечного потребителя, а во вторых, передавать технологию производства этой наукоемкой продукции на предприятия отрасли для импортозамещения",
— сообщил директор ВНИИНМ Валентин Иванов, слова которого цитирует "Страна Росатом".