Cтатьи, принятые к публикации

Приборы и методы исследований


Спектрометры для мягкого рентгеновского диапазона на основе апериодических отражательных решеток 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 (МР) диапазона (2—300 Å), т.е. спектрометров с отражательными дифракционными решетками, у которых шаг монотонно меняется на апертуре по заданному закону (так называемыми VLS-решетками: Varied Line-Space gratings). 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 ПЗС-детекторами (backside-illuminated CCDs). 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-решеток 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, совмещенной с электронным микроскопом (SXES). В последние годы активно идет разработка специализированных VLS-спектрометров для исследования электронной структуры различных материалов и молекул методом спектроскопии резонансного неупругого рентгеновского рассеяния (RIXS) под действием синхротронного излучения. Тенденции последних лет — создание VLS-решеток с многослойным отражающим покрытием и расширение рабочего спектрального диапазона в сторону "нежных" рентгеновских лучей (tender X-rays, ℏω ∼ 1.5...6 кэВ), причем в некоторых проектах ставится цель достичь разрешающей способности λ/δλ ∼ 105 в диапазоне ℏω ∼ 1 кэВ.

Ключевые слова: мягкое рентгеновское излучение, апериодическая отражательная дифракционная решетка (VLS-решетка), спектрометр с плоским полем, сканирующий спектрометр/монохроматор, стигматический (изображающий) спектрометр
PACS: 07.60.−j, 42.79.−e, 07.85.−m, 07.85.Fv, 07.85.Ne, 07.87.+v (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.06.038799
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 решеток и их применение" УФН, принята к публикации

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., accepted; DOI: 10.3367/UFNe.2020.06.038799

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение