Устройства для управления излучением или частицами, например фокусировка или замедление: .с использованием дифракции, отражения или преломления, например монохроматоры – G21K 1/06

Изобретение относится к детектору рентгеновского излучения. Заявленное изобретение содержит матрицу чувствительных элементов и по меньшей мере две решетки анализатора, расположенные с разной фазой и/или периодичностью перед двумя разными чувствительными элементами. Предпочтительно, чувствительные элементы организованы в макропиксели, например, из четырех прилегающих чувствительных элементов, при этом решетки анализатора с взаимно разными фазами расположены перед упомянутыми чувствительными элементами. Техническим результатом является формирование фазово-контрастных изображений и возможность осуществлять выборку отсчетов картины интенсивностей, сформированной таким устройством одновременно в разных положениях. 4 н. и 8 з.п ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к рентгеновской оптике, а именно к технике управления рентгеновским излучением с использованием рентгеновских монохроматоров, и может найти применение в рентгеновском структурном анализе при исследовании кристаллических структур, в том числе в технике рентгеновской спектрометрии, рентгеновской дифрактометрии, рентгеновской топографии и др. Технический результат заключается в расширении возможностей его применения в рентгенооптических схемах с большим разрешением за счет обеспечения полосы пропускания кристалла-монохроматора в больших пределах. Способ формирования рентгеновского излучения включает облучение дифрагирующего слоя кристалла-монохроматора исходным рентгеновским излучением и оптическим излучением видимого и/или инфракрасного диапазона длин волн с интенсивностью, изменяющейся вдоль дифрагирующего слоя кристалла-монохроматора, при этом используют кристалл-монохроматор на основе кристалла, в котором в дифрагирующем слое под воздействием оптического излучения и в соответствии с ним изменяется межплоскостное расстояние. Кристалл-монохроматор облучают оптическим излучением с интенсивностью, линейно изменяющейся вдоль одной из координат дифрагирующего слоя. Предложены варианты рентгеновских монохроматоров для реализации способа формирования рентгеновского излучения. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области ядерной физики, в частности к устройствам доставки низкоэнергетических нейтронов от источников нейтронов до объектов исследований или экспериментальных установок. Изобретение может быть использовано при транспортировке нейтронов низких энергий, включая ультрахолодные нейтроны, по искривленным каналам сложной конфигурации или при проведении нейтронно-захватной терапии онкологических заболеваний, локализующихся в полостях организма или внутренних органов. Устройство имеет стационарный вакуумированный нейтроновод, изготовленный в виде трубы из нержавеющей стали, никеля или меди. Устройство дополнительно снабжено участком нейтроновода, выполненным в виде гибкой поливинилхлоридной трубки, внутренняя стенка которой имеет зеркальную поверхность. Значения средней шероховатости внутренней стенки гибкой поливинилхлоридной трубки не превышают длины волны ультрахолодных нейтронов. Технический результат - снижение потерь нейтронов низких энергий при транспортировке, возможность их доставки в труднодоступные места. 7 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к генерации излучения в заданном направлении и требуемом диапазоне длин волн. Способ генерации излучения в заданном направлении в требуемом диапазоне длин волн включает получение первоначального излучения с помощью источника излучения и фильтрацию первоначального излучения путем обеспечения управляемого распределения показателя преломления лучей в области управления. Фильтрация обеспечивает выборочное отклонение лучей первоначального излучения в зависимости от их длины волны и отбор лучей с заданной длиной волны. Управляемое распределение показателя преломления лучей получают путем управления распределением плотности электронов в области управления. Устройство для генерации излучения содержит источник первоначального излучения и средства фильтрации. Средства фильтрации содержат средства для обеспечения управляемого распределения показателя преломления лучей. Последние, в свою очередь, содержат средства для управления распределением плотности электронов в области управления. Устройство для литографии содержит указанное устройство для генерации излучения. Изобретение позволяет уменьшить вероятность повреждения средств фильтрации при сохранении падающего на них потока излучения и обеспечить генерацию излучения на требуемой длине волны. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: для изготовления рентгеновских преломляющих линз. Сущность заключается в том, что изготавливают матрицу линзы из материала, способного к фотополимеризации, формированием одной или нескольких линз с требуемым фокусным расстоянием, учитывая число и геометрические характеристики этих линз, характеристики материала данных линз и материала оправки, а также динамический режим, на котором осуществляется формирование матрицы линзы, при этом с помощью полученной матрицы образуют одно или несколько оснований для линз, для чего вносят материал, не имеющий адгезии к материалу матрицы, в матрице переводят материал основания в твердую фазу, отделяют полученное основание от матрицы, размещают его в ванне с жидким фотополимером на поршне с прецизионным ходом линейного смещения, затем проводят фотополимеризацию через набор масок с кольцевыми просветами и радиальными щелями, где внутренний радиус кольцевого просвета определяется как и внешний радиус как , где m - четное число, сдвигают основание на величину, равную четному числу длин сдвига фазы L=m / , операции экспонирования через последующие маски и сдвига повторяют до получения заданного числа сегментов, отделяют линзу от основания и проводят сборку линзы в держатель. Технический результат: улучшение фокусирующих свойств линз с профилем вращения. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к средствам для формирования направленного пучка рентгеновского излучения из расходящегося пучка, создаваемого точечным или квазиточечным источником. Устройство для формирования направленного пучка рентгеновского излучения содержит отражающую поверхность в виде поверхности вращения и имеет фокусную точку. Фокусная точка расположена на осевой линии указанной поверхности вращения. Образующая поверхности имеет форму кривой. Касательная к указанной кривой в любой точке этой кривой образует с направлением на фокусную точку один и тот же угол. Этот угол не превышает критического угла полного внешнего отражения для рентгеновского излучения используемого диапазона. Отражающая поверхность является или внутренней поверхностью профилированного трубчатого элемента, или поверхностью профилированного канала в монолитном теле, или границей между поверхностью профилированного монолитного стержня и слоем нанесенного на этот стержень покрытия. Указанный трубчатый элемент или канал выполнен из отражающего рентгеновское излучение материала или имеет покрытие из такого материала. Указанный стержень выполнен из рентгенопрозрачного материала. Указанное покрытие стержня выполнено из отражающего рентгеновское излучение материала. Изобретение позволяет увеличить угол захвата излучения источника. 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

Использование: для изготовления рентгеновских преломляющих линз. Сущность: заключается в том, что осуществляют изготовление линзы из материала, способного к фотополимеризации, формируя одну или нескольких линз с требуемым фокусным расстоянием путем внесения необходимого количества материала линзы в жидком состоянии в оправку цилиндрической формы, материал которой обеспечивает для данной жидкости определенный угол смачивания, помещают оправку на центрифугу и вращают ее с материалом линзы до достижения однородности при заданной угловой частоте вращения, затем переводят материал линзы в твердое состояние в процессе вращения, воздействуя потоком излучения от источника света, прекращают вращение и проводят сборку линзы в держатель, при этом в качестве материала линзы берут композицию из олигомера, способного к фронтальной фотополимеризации по радикальному механизму, соответствующего ему мономера и фотоинициатора реакции, причем в процессе полимеризации рабочая температура должна быть выше температуры стеклования полимера не менее чем на 30-40°С, а перевод материала линзы в твердое состояние в процессе вращения проводят методом фронтальной фотополимеризации при перемещении фронта полимеризации по оси линзы снизу вверх или по радиусу линзы. Технический результат: получение рентгеновских линз, имеющих преломляющий профиль в виде параболоида вращения с увеличенной апертурой до нескольких миллиметров при отсутствии микронеровностей на их поверхности, обладающих памятью формы. 7 з.п. ф-лы.

Использование: для изготовления рентгеновской преломляющей линзы с профилем вращения. Сущность изобретения заключается в том, что для изготовления линзы с требуемым фокусным расстоянием F формируют одну или несколько линз с фокусным расстоянием, определяемым по соотношению , где N - число линз, a F₀=R _c/2 , где R_c - радиус кривизны параболического профиля, - декремент показателя преломления материала линзы, относящегося к классу рентгеновских преломляющих материалов, для чего вносят необходимое количество материала линзы , где - плотность материала линзы, R - радиус линзы, в жидком состоянии в оправку цилиндрической формы с тем же внутренним радиусом, материал которой обеспечивает для данной жидкости угол смачивания, определяемый условием , помещают оправку на центрифугу, проводят вращение оправки с материалом линзы до достижения однородности при угловой частоте вращения , где - вязкость материала линзы в жидком состоянии, Re - число Рейнольдса, затем переводят материал линзы в твердое состояние в процессе вращения, прекращают вращение и проводят сборку линзы в держатель. Технический результат: получение линз, обладающих увеличенной апертурой до нескольких миллиметров, имеющих совершенный преломляющий профиль в виде параболоида вращения при отсутствии микронеровностей (шероховатости) поверхности. 10 з.п. ф-лы.

Способ и устройство для управления матрицами оптических ловушек и формирования матриц частиц. Способ и устройство обеспечиваются лазером и варьируемым во времени дифракционным оптическим элементом, что позволяет осуществлять динамическое управление матрицами оптических ловушек и последующее управление матрицами частиц, а также, используя множество оптических ловушек, обеспечивать возможность манипулирования единичными объектами. Технический результат - усовершенствование способа и системы для создания множества оптических ловушек. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 10 ил.

Зеркало-монохроматор для жесткого ультрафиолетового излучения содержит многослойную структуру, расположенную на подложке и включающую периодическую последовательность двух отдельных слоев (А, В) из различных материалов, образующих слой-разделитель и слой-поглотитель, с периодом, имеющим толщину d, причем используется брэгговское отражение второго или более высокого порядка. Указанная толщина d имеет отклонение от номинального значения не более 3%. При этом выполняется соотношение: (n_Ad_A +n_Bd_B)cos( )=m /2, где d_A и d_B - толщины соответствующих слоев; п_A и п_B - действительные части комплексных показателей преломления материалов слоев А и В; m - целое число, равное порядку брэгговского отражения, который больше или равен 2, - длина волны падающего излучения и - угол падения падающего излучения. Для относительной толщины слоя Г=d_A/d выполняется соотношение Г<0,8/m. Обеспечивается создание многослойного зеркала, которое в диапазоне жесткого ультрафиолетового излучения имеет малую ширину кривой отражения по уровню половины максимума при высоком коэффициенте отражения в широком диапазоне углов падения. 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к рентгеновской оптике, в частности к устройствам для отражения, фокусировки и монохроматизации потока рентгеновского излучения. Техническим результатом от использования изобретения является повышение эффективности управления потоком рентгеновского излучения за счет динамической корректировки формы и размеров фокального пятна. В способе управления потоком рентгеновского излучения путем контролируемых энергетических воздействий на блок управления, состоящий из дифракционной среды и подложки, изменяют геометрическую форму поверхности подложки, дифракционной среды и ее дифракционные параметры путем одновременных неоднородных энергетических воздействий на подложку блока управления и на внешнюю поверхность дифракционной среды блока управления. Система управления потоком рентгеновского излучения, включающая источник рентгеновского излучения и блок управления, состоящий из дифракционной среды и подложки, дополнительно снабжена устройством коррекции углового смещения дифракционного пучка, соединенным с компьютером, подключенным к регистрирующей камере, блок управления снабжен стабилизатором температуры и позиционером, подложка выполнена с чередующимися в ней элементами управления геометрическими параметрами подложки, функционально связанными с физическими параметрами элементов, их геометрическими параметрами и величиной оказываемого на них энергетического воздействия. Дифракционная среда может быть выполнена в виде кристаллической или многослойной периодической структуры, с нанесенным на нее поглощающим энергетическое воздействие покрытием. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области рентгенодифракционных и рентгенотопографических методов исследования при неразрушающем исследовании структуры и контроле качества материалов и предназначено для формирования рентгеновского пучка, в частности, пучка синхротронного излучения (СИ), с помощью кристаллов-монохроматоров. Технический результат изобретения - расширение диапазона энергии рентгеновского пучка при сохранении его пространственного положения, повышение равномерности распределения изгибающего усилия и однородности деформации кристалла. Устройство для формирования рентгеновского пучка содержит два кристалла-монохроматора в бездисперсионной схеме дифракции с возможностью перемещения одного из них в направлении первичного пучка с фиксацией в двух дискретных положениях. Оба кристалла-монохроматора имеют возможность поворота для осуществления последовательной брэгговской дифракции. Устройство для изгиба кристалла содержит механизм перемещения, два неподвижных и два подвижных цилиндрических стержня, между которыми расположены оконечные части изгибаемого кристалла, оси которых смещены друг относительно друга. Неподвижные стержни опираются на верхнюю поверхность плоскопараллельной пластины в области ее торцов. К торцам пластины присоединены Г-образные кронштейны, параллельные поверхности которых контактируют с неподвижными стержнями. Параллельные поверхности торцов верхних перекладин Г-образных кронштейнов контактируют с подвижными стержнями. Пластина с Г-образными кронштейнами охвачена ломаными плечами плавающего коромысла с установленными на его концах цилиндрическими пальцами, опирающимися на поверхности подвижных стержней перпендикулярно к ним. Между нижней поверхностью пластины и средней точкой коромысла расположен механизм перемещения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Рентгеновский микроскоп содержит протяженный рентгеновский источник, а также средство для размещения исследуемого объекта 3 и средство для регистрации и расположенную между ними рентгеновскую капиллярную линзу. Каналы последней расходятся в сторону средства для регистрации. Средство для размещения исследуемого объекта установлено между протяженным рентгеновским источником и меньшим торцом рентгеновской капиллярной линзы. Особенностью устройства является то, что стенки каналов (14, 16) транспортировки излучения имеют покрытие или выполнены из материала, поглощающего или рассеивающего рентгеновское излучение, и имеют форму боковой поверхности либо усеченных конуса или пирамиды, либо цилиндра или призмы. При указанном выборе материала исключено явление полного внешнего отражения, а прямолинейность продольных осей каналов обеспечивает их работу как коллиматоров. Поэтому каналы захватывают излучение только тех фрагментов исследуемого объекта 3, которые находятся точно напротив их входов. По сравнению с известным устройством исключается возможность захвата излучения, входящего в канал 18 под углами от нулевого до критического угла _с полного внешнего отражения. Благодаря этому разрешающая способность полностью определяется технологическими возможностями уменьшения входных размеров каналов. Возможность использования протяженного рентгеновского источника позволяет существенно уменьшить время экспозиции при одновременном уменьшении мощности рентгеновской трубки. 6 ил.