Determining the Collimation Degree for a Coherent X-Ray Beam Using a Planar Multilens Interferometer

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A method is proposed for determining the degree of collimation of a coherent X-ray beam using a planar multilens interferometer. The method is based on analyzing Talbot images, which are periodic patterns of interference fringes formed by the interferometer at appropriate distances. The high sensitivity of the position and period of the interference fringes to the shape of the X-ray beam wave front makes it possible to determine the degree of its collimation, as well as to evaluate the coherent properties of the radiation. The effectiveness of the proposed approach has been experimentally demonstrated at the ID15B beamline of the ESRF synchrotron radiation source. A theoretical study has been carried out, and the corresponding results of computer simulation have been presented. The experimentally data obtained fully correspond to the theoretical estimates.

About the authors

D. A. Zverev

Immanuel Kant Baltic Federal University

Author for correspondence.
Email: daswazed@gmail.com
Russia, 236041, Kaliningrad

V. A. Yunkin

Institute of Microelectronics Technology RAS

Email: daswazed@gmail.com
Russia, 142432, Chernogolovka

S. M. Kuznetsov

Institute of Microelectronics Technology RAS

Email: daswazed@gmail.com
Russia, 142432, Chernogolovka

A. A. Barannikov

Immanuel Kant Baltic Federal University

Email: daswazed@gmail.com
Russia, 236041, Kaliningrad

M. N. Sorokovikov

Immanuel Kant Baltic Federal University

Email: daswazed@gmail.com
Russia, 236041, Kaliningrad

M. A. Voevodina

Immanuel Kant Baltic Federal University

Email: daswazed@gmail.com
Russia, 236041, Kaliningrad

A. A. Snigirev

Immanuel Kant Baltic Federal University

Email: daswazed@gmail.com
Russia, 236041, Kaliningrad

References

  1. Snigirev A., Kohn V., Snigireva I., Lengeler B. // Nature. 1996. V. 384. № 6604. P. 49. https://doi.org/10.1038/384049a0
  2. Snigireva I., Polikarpov M., Snigirev A. // Synchrotron Radiat. News. 2022. V. 34. № 6. P. 12. https://doi.org/10.1080/08940886.2021.2022387
  3. Snigirev A. // Synchrotron Free Electron Laser Radiat. Gener. Appl. (SFR-2022). Novosibirsk, June 27–30, 2022. P. 120. https://indico.inp.nsk.su/event/61/attachments/1533/2171/SFR-22Bookofabstracts.8.06.pdf# page=122 (accessed 16 September 2022)
  4. Vaughan G.B.M., Wright J.P., Bytchkov A., Rossat M., Gleyzolle H., Snigireva I., Snigirev A. // J. Synchrotron Radiat. 2011. V. 18. № Pt 2. P. 125. https://doi.org/10.1107/S0909049510044365
  5. Moosmann J., Ershov A., Altapova V., Baumbach T., Prasad M.S., Labonne C., Xiao X., Kashef J., Hofmann R. // Nature. 2013. V. 497. № 7449. P. 374. https://doi.org/10.1038/nature12116
  6. Otten A., Köster S., Struth B., Snigirev A., Pfohl T. // J. Synchrotron Radiat. 2005. V. 12. № 6. P. 745. https://doi.org/10.1107/S0909049505013580
  7. Roth T., Detlefs C., Snigireva I., Snigirev A. // Opt. Commun. 2015. V. 340 P. 33. https://doi.org/10.1016/j.optcom.2014.11.094
  8. Snigirev A., Snigireva I., Kohn V., Kuznetsov S., Schelokov I. // Rev. Sci. Instrum. 1995. V. 66. № 12. P. 5486. https://doi.org/10.1063/1.1146073
  9. Zverev D., Barannikov A., Snigireva I., Snigirev A. // Opt. Express. 2017. V. 25. № 23. P. 28469. https://doi.org/10.1364/oe.25.028469
  10. Bonse U., Hart M. // Appl. Phys. Lett. 1965. V. 6. № 8. P. 155. http://doi.org/https://doi.org/10.1063/1.1754212
  11. Leitenberger W., Kuznetsov S.M., Snigirev A. // Opt. Commun. 2001. V. 191. № 1–2. P. 91. https://doi.org/10.1016/S0030-4018(01)01104-X
  12. Paterson D., Allman B.E., McMahon P.J., Lin J., Moldovan N., Nugent K.A., McNulty I., Chantler C.T., Retsch C.C., Irving T.H.K., Mancini D.C. // Opt. Commun. 2001. V. 195. № 1–4. P. 79. https://doi.org/10.1016/S0030-4018(01)01276-7
  13. Leitenberger W., Wendrock H., Bischoff L., Weitkamp T. // J. Synchrotron Radiat. 2004. V. 11. № 2. P. 190. https://doi.org/10.1107/S0909049503029169
  14. Lyubomirskiy M., Snigireva I., Snigirev A. // Opt. Express. 2016. V. 24. № 12. P. 13679. https://doi.org/10.1364/oe.24.013679
  15. David C., Nöhammer B., Solak H.H., Ziegler E. // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 81. № 17. P. 3287. https://doi.org/10.1063/1.1516611
  16. Momose A., Kawamoto S., Koyama I., Hamaishi Y., Takai, K., Suzuki Y. // Jpn. J. Appl. Phys. 2003. V. 42. № 7B. P. L866. https://doi.org/10.1143/jjap.42
  17. Pfeiffer F., Kottler C., Bunk O., David C. // Phys. Rev. Lett. 2007. V. 98. № 10. P. 1. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.98.108105
  18. Snigirev A., Snigireva I., Kohn V., Yunkin V., Kuznetsov S., Grigoriev M.B., Roth T., Vaughan G., Detlefs C. // Phys. Rev. Lett. 2009. V. 103. № 6. P. 064801. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.064801
  19. Zverev D., Snigireva I., Kohn V., Kuznetsov S., Yunkin V., Snigirev A. // Opt. Express. 2020. V. 28. № 15. P. 21856. https://doi.org/10.1364/oe.389940
  20. Sorokovikov M., Zverev D., Yunkin V., Kuznetsov S., Snigireva I., Snigirev A., Sorokovikov M. // Proc. SPIE. V. 11839. № 8. P. 48. https://doi.org/10.1117/12.2595017
  21. Lyubomirskiy M., Snigireva I., Kohn V., Kuznetsov S., Yunkin V., Vaughan G., Snigirev A. // J. Synchrotron Radiat. 2016. V. 23. P. 1104. https://doi.org/10.1107/S160057751601153X
  22. Snigirev A., Snigireva I., Lyubomirskiy M., Kohn V., Yunkin V., Kuznetsov S. // Opt. Express. 2014. V. 22. № 21. P. 25842. https://doi.org/10.1364/oe.22.025842
  23. Dilmanian F.A., Zhong Z., Ren B., Wu X.Y., Chapman L.D., Orion I., Thomlinson W.C. // Phys. Med. Biol. 2000. V. 45. № 4. P. 933. https://doi.org/10.1088/0031-9155/45/4/309
  24. Svatos J., Polack F., Joyeux D., Phalippou D. // Opt. Lett. 1993. V. 18. № 16. P. 1367. https://doi.org/10.1364/ol.18.001367
  25. Momose A., Yashiro W., Maikusa H., Takeda Y. // Opt. Express. 2009. V. 17. № 15. P. 12540. https://doi.org/10.1364/oe.17.012540
  26. Momose A., Takeda T., Itai Y., Hira K. // Nat. Med. 1996. V. 2. № 4. P. 473. https://doi.org/10.1063/1.1145931
  27. Zverev D., Snigireva I., Sorokovikov M., Kuznetsov S., Yunkin V., Snigirev A. // Opt. Express. 2021. V. 29. № 22. P. 35038. https://doi.org/10.1364/OE.434656
  28. Narikovich A., Polikarpov M., Barannikov A., Klimova N., Lushnikov A., Lyatun I., Bourenkov G., Zverev D., Panormov I., Sinitsyn A., Snigireva I., Snigirev A. // J. Synchrotron Radiat. 2019. V. 26. № 4. P. 1208. https://doi.org/10.1107/S1600577519005708
  29. Snigirev A., Snigireva I., Vaughan G., Wright J., Rossat M., Bytchkov A., Curfs C. // J. Phys. Conf. Ser. 2009. V. 186. № 1. P. 12073. https://doi.org/10.1088/1742-6596/186/1/012073
  30. Chumakov A.I., Rüffer R., Leupold O., Barla A., Thiess H., Asthalter T., Doyle B.P., Snigirev A., Baron A.Q.R. // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 77. № 1. P. 31. https://doi.org/10.1063/1.126867
  31. Kohn V.G. // J. Synchrotron Radiat. 2017. V. 24. № 3. P. 609. https://doi.org/10.1107/S1600577517005318

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (1MB)
Indexing metadata
3.

Download (453KB)
Indexing metadata
4.

Download (422KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Д.А. Зверев, В.А. Юнкин, С.М. Кузнецов, А.А. Баранников, М.Н. Сороковиков, М.А. Воеводина, А.А. Снигирев

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».