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

D. A. Zverev; Зверев Д. А.; V. A. Yunkin; Юнкин В. А.; S. M. Kuznetsov; Кузнецов С. М.; A. A. Barannikov; Баранников А. А.; M. N. Sorokovikov; Сороковиков М. Н.; M. A. Voevodina; Воеводина М. А.; A. A. Snigirev; Снигирев А. А.

doi:10.31857/S1028096023060201

Определение степени коллимации когерентного рентгеновского пучка при помощи планарного многолинзового интерферометра

Авторы: Зверев Д.А.¹, Юнкин В.А.², Кузнецов С.М.², Баранников А.А.¹, Сороковиков М.Н.¹, Воеводина М.А.¹, Снигирев А.А.¹
Учреждения:
1. Балтийский федеральный университет им. И. Канта
2. Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН
Выпуск: № 9 (2023)
Страницы: 58-64
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/1028-0960/article/view/137813
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023060201
EDN: https://elibrary.ru/DJSEKC
ID: 137813

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Предложен метод определения степени коллимации когерентного рентгеновского пучка при помощи планарного многолинзового интерферометра. Метод основан на анализе изображений Тальбота, представляющих собой периодические картины интерференционных полос, формируемых интерферометром на соответствующих расстояниях. Высокая чувствительность положения и периода интерференционных полос к форме волнового фронта рентгеновского пучка позволяет определить степень его коллимации, а также оценить когерентные свойства излучения. Эффективность предложенного подхода продемонстрирована экспериментально на исследовательской станции ID15B источника синхротронного излучения ESRF. Выполнено теоретическое исследование, представлены соответствующие результаты компьютерного моделирования. Полученные экспериментальные данные полностью соответствуют теоретическим оценкам.

Ключевые слова

рентгеновская оптика, составные преломляющие линзы, когерентность, интерферометр, синхротрон, диагностика источника.

Список литературы

Snigirev A., Kohn V., Snigireva I., Lengeler B. // Nature. 1996. V. 384. № 6604. P. 49. https://doi.org/10.1038/384049a0
Snigireva I., Polikarpov M., Snigirev A. // Synchrotron Radiat. News. 2022. V. 34. № 6. P. 12. https://doi.org/10.1080/08940886.2021.2022387
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)
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
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
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
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
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
Zverev D., Barannikov A., Snigireva I., Snigirev A. // Opt. Express. 2017. V. 25. № 23. P. 28469. https://doi.org/10.1364/oe.25.028469
Bonse U., Hart M. // Appl. Phys. Lett. 1965. V. 6. № 8. P. 155. http://doi.org/https://doi.org/10.1063/1.1754212
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
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
Leitenberger W., Wendrock H., Bischoff L., Weitkamp T. // J. Synchrotron Radiat. 2004. V. 11. № 2. P. 190. https://doi.org/10.1107/S0909049503029169
Lyubomirskiy M., Snigireva I., Snigirev A. // Opt. Express. 2016. V. 24. № 12. P. 13679. https://doi.org/10.1364/oe.24.013679
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Svatos J., Polack F., Joyeux D., Phalippou D. // Opt. Lett. 1993. V. 18. № 16. P. 1367. https://doi.org/10.1364/ol.18.001367
Momose A., Yashiro W., Maikusa H., Takeda Y. // Opt. Express. 2009. V. 17. № 15. P. 12540. https://doi.org/10.1364/oe.17.012540
Momose A., Takeda T., Itai Y., Hira K. // Nat. Med. 1996. V. 2. № 4. P. 473. https://doi.org/10.1063/1.1145931
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
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
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
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
Kohn V.G. // J. Synchrotron Radiat. 2017. V. 24. № 3. P. 609. https://doi.org/10.1107/S1600577517005318