Выпуски

 / 

2021

 / 

Май

  

Приборы и методы исследований


Спектрометры для мягкого рентгеновского диапазона на основе апериодических отражательных решёток и их применение

, , , ,
Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация

Статья посвящена истории создания, свойствам, разработке, применению и перспективам развития VLS-спектрометров мягкого рентгеновского диапазона (2—300 Å), т.е. спектрометров с отражательными дифракционными решётками (так называемыми VLS-решётками — Varied Line-Space gratings), у которых шаг монотонно меняется на апертуре по заданному закону. Важная особенность VLS-спектрометров скользящего падения состоит в том, что спектр формируется на почти плоской поверхности, перпендикулярной (либо слабо наклонной) по отношению к дифрагирующим пучкам, что делает их совместимыми с современными приборами с зарядовой связью (ПЗС-детекторами). VLS-спектрометры применяются для спектроскопии лабораторной и астрофизической плазмы, в том числе для диагностики релятивистской лазерной плазмы, для измерения ширины линии рентгеновского лазера, регистрации высоких гармоник лазерного излучения, излучения быстрых электрических разрядов и других лабораторных источников рентгеновского излучения. Приборы на основе VLS-решёток успешно применяются в рефлектометрии/метрологии, рентгеновском флуоресцентном анализе и микроскопии с использованием синхротронного излучения, излучения лазеров на свободных электронах и излучения лазерной плазмы, а также в эмиссионной спектроскопии, совмещённой с электронным микроскопом. В последние годы активно идёт разработка специализированных VLS-спектрометров для исследования электронной структуры различных материалов и молекул методом спектроскопии резонансного неупругого рентгеновского рассеяния под действием синхротронного излучения. Тенденции последних лет — создание VLS-решёток с многослойным отражающим покрытием и расширение рабочего спектрального диапазона в сторону "нежных" рентгеновских лучей с энергией $\hbar\omega \sim$ 1,5—6 кэВ), причём в некоторых проектах ставится цель достичь разрешающей способности $\sim 10^5$ в диапазоне $\hbar\omega \sim$ 1 кэВ.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
Ключевые слова: мягкое рентгеновское излучение, апериодическая отражательная дифракционная решётка (VLS-решётка), спектрометр с плоским полем, сканирующий спектрометр/монохроматор, стигматический (изображающий) спектрометр
PACS: 07.60.−j, 07.85.−m, 07.85.Fv, 07.85.Nc, 07.87.+v, 42.79.−e (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.06.038799
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2021/5/d/
Цитата: Рагозин Е Н, Вишняков Е А, Колесников А О, Пирожков А С, Шатохин А Н "Спектрометры для мягкого рентгеновского диапазона на основе апериодических отражательных решёток и их применение" УФН 191 522–542 (2021)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 25 апреля 2020, доработана: 27 июня 2020, 29 июня 2020

English citation: Ragozin E N, Vishnyakov E A, Kolesnikov A O, Pirozhkov A S, Shatokhin A N “Soft X-ray spectrometers based on aperiodic reflection gratings and their applicationPhys. Usp. 64 495–514 (2021); DOI: 10.3367/UFNe.2020.06.038799

© Успехи физических наук, 1918–2021
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение