Составной рентгеноаморфный радиационно-охлаждаемый фильтр на основе свободно висящих тонких пленок для источников синхротронного излучения
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ГЕНЕРАЦИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, FWGM-2022-0006
Хомяков Ю.В.
1, Ракшун Я.В.
1,2, Горбачев М.В.
3, Кутькин О.М.
3, Чернов В.А.
11Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия
2Сибирский государственный университет телекоммуникации и информатики, Новосибирск, Россия
3Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Email: yu.v.khomyakov@yandex.ru, ya.v.rakshun@inp.nsk.su, m.gorbachev@corp.nstu.ru, kutkino@list.ru, v.a.chernov@mail.ru
Поступила в редакцию: 17 мая 2024 г.
В окончательной редакции: 17 мая 2024 г.
Принята к печати: 17 мая 2024 г.
Выставление онлайн: 1 июля 2024 г.
Предложен радиационно-охлаждаемый рентгеноаморфный фильтр на основе тонких пленок для интенсивных источников синхротронного излучения четвертого поколения с высокой долей когерентного потока фотонов. С целью обеспечения рентгеноаморфности в качестве материала фильтра предложено использовать стеклоуглерод, металлические стекла и многослойные структуры с наноразмерными периодами. Предположено, что фильтрация будет производиться поэтапно: сначала будет подавляться излучение в низкоэнергетичном диапазоне (до ~5 keV), а затем при необходимости в среднеэнергетичном (до ~15 keV). Для осуществления первичной фильтрации излучения в качестве поглотителя предложено использовать набор стеклоуглеродных пленок, а для дополнительной фильтрации - набор пленок, содержащих элементы с более высокими атомными номерами. Подбор материалов фильтрующих пленок позволит реализовать последовательное подавление гармоник ондуляторного излучения при работе в высокоэнергетичном (выше 15 keV) диапазоне. Для стеклоуглеродных пленок проведено моделирование тепловых нагрузок и стационарного распределения температур. Подобрана толщина таких пленок, при которой их максимальная температура в тепловом равновесии при радиационном охлаждении не превышает температуру графитизации. Ключевые слова: рентгеновский фильтр, рентгеноаморфность, радиационное охлаждение, синхротронное излучение, ондуляторное излучение.
- С.В. Волков, А.Г. Елесин, К.В. Золотарев, А.А. Краснов, К.С. Ломакин, С.В. Майоров, С.Н. Макаров, А.Д. Николенко, В.Н. Сероштан, Д.В. Скоков, А.В. Шевляков. В сб.: Технологическая инфраструктура сибирского кольцевого источника фотонов СКИФ", под ред. К.И. Шифер (Институт катализа СО РАН, Новосибирск, 2022), с. 53-71
- Q. Zhang, M. Polikarpov, N. Klimova, H.B. Larsen, R. Mathiesen, H. Emerich, G. Thorkildsen, I. Snigireva, A. Snigirev. J. Synchrotron Rad., 26 (1), 109 (2019). DOI: 10.1107/S1600577518014856
- A.M. Khounsary, P.J. Viccaro, T.M. Kuzay. SPIE, 1345, 42 (1991). DOI: 10.1117/12.23301
- M. Yabashi, K. Tono, H. Mimura, S. Matsuyama, K. Yamauchi, T. Tanaka, H. Tanaka, K. Tamasaku, H. Ohashi, S. Goto, T. Ishikawa. J. Synchrotron Rad., 21, 976 (2014). DOI: 10.1107/S1600577514016415
- H. Schulte-Schrepping, U. Hahn. AIP Conf. Proc., 879, 1042 (2007). DOI: 10.1063/1.2436241
- M. Mohr, L. Daccache, S. Horvat, K. Bruhne, T. Jacob, H. Fecht. Acta Mater., 122, 92 (2017). DOI: 10.1016/j.actamat.2016.09.042
- H. Tanaka, T. Ishikawa, S. Goto, S. Takano, T. Watanabepresenter, M. Yabashi. In: Proc. IPAC2016, ed. by C. Petit-Jean-Genaz, Dong Eon Kim, Kyung Sook Kim, In Soo Ko, Kyung Ryul Kim, Volker RW Schaa (Busan, JACoW, 2016), р. 2867-2870. DOI: 10.18429/JACoW-IPAC2016-WEPOW019
- А.В. Акимов, Ю.С. Актершев, В.В. Анашин, А.В. Андрианов, О.В. Анчугов, М.В. Арсентьева, П.А. Бак, Г.Н. Баранов, А.М. Барняков, А.М. Батраков, О.В. Беликов, Л.Л. Белова, Е.А. Бехтенев, В.И. Бухтияров, А.В. Богомягков, В.М. Борин, Д.Б. Буренков, Д.С. Винник, В.Н. Волков, Е.С. Вонда, К.М. Горчаков, К.А. Гришина, Д.С. Гуров, С.М. Гуров, Г.А. Гусев, Б.А. Довженко, В.Л. Дорохов, Е.Н. Дементьев, А.И. Ерохин, А.А. Жариков, К.В. Жиляев, А.А. Жуков, А.Н. Журавлев, К.В. Золотарев, Н.А. Золотухина, Я.В. Зубавичус, С.Е. Карнаев, Г.В. Карпов, К.Ю. Карюкина, В.Д. Кашкин, В.А. Киселев, В.В. Кобец, Е.С. Котов, В.Я. Корчагин, А.А. Краснов, В.С. Крапивин, С.А. Крутихин, В.С. Кузьминых, Г.Н. Кулипанов, И.В. Купцов, Г.Я. Куркин, А.Е. Левичев, Е.Б. Левичев, Д.В. Лешонок (Дорохова), П.В. Логачев, Ю.И. Мальцева, Ма Сяо Чао, Н.А. Мезенцев, О.И. Мешков, Н.В. Митянина, И.А. Морозов, А.А. Морсин, С.А. Никитин, Д.А. Никифоров, В.К. Овчар, И.Н. Окунев, А.В. Павленко, О.А. Павлов, А.Ю. Пахомов, В.М. Петров, С.Л. Пивоваров, П.А. Пиминов, А.В. Полянский, Д.Н. Пурескин, Д.Ф. Решетов, В.В. Репков, Е.А. Ротов, Т.В. Рыбицкая, С.Л. Самойлов, И.К. Седляров, А.М. Семенов, Д.В. Сеньков, Л.Е. Сердаков, Ш.Р. Сигнатулин, С.В. Синяткин, М.А. Скамароха, А.А. Старостенко, А.Г. Трибендис, А.В. Уткин, М.Г. Федотов, А.С. Цыгано, А.Д. Чернякин, И.Н. Чуркин, С.В. Шиянков, Д.А. Шведов, В.А. Шкаруба, К.С. Штро, Н.С. Щегольков. В сб.: Технологическая инфраструктура сибирского кольцевого источника фотонов СКИФ", под ред. К.И. Шифер (Институт катализа СО РАН, Новосибирск, 2022), с. 98-179.
- N.I. Chkhalo, M.N. Drozdov, E.B. Kluenkov, A.Ya. Lopatin, V.I. Luchin, N.N. Salashchenko, N.N. Tsybin, L.A. Sjmaenok, V.E. Banine, A.M. Yakunin. J. Micro. Nanolithogr. MEMS MOEMS., 11 (2), 021115 (2012). DOI: 10.1117/1.jmm.11.2.021115
- C. Zoldesi, K. Bal, B. Blum, G. Bock, D. Brouns, F. Dhalluin, N. Dziomkina, J.D.A. Espinoza, J. de Hoogh, S. Houweling, M. Jansen, M. Kamali, A. Kempa, R. Kox, R. de Kruif, J. Lima, Y. Liu, H. Meijer, H. Meiling, I. van Mil, M. Reijnen, L. Scaccabarozzi, D. Smith, B. Verbrugge, L. de Winters, X. Xiong, J. Zimmerman. Prog. on EUV Pellicle Dev. Extreme Ultraviolet (EUV) Lithography V. SPIE, 9048 (90481N), 430 (2014). DOI: 0.1117/12.2049276
- S.Yu. Zuev, A.Ya. Lopatin, V.I. Luchin, N.N. Salashchenko, D.A. Tatarskiy, N.N. Tsybin, N.I. Chkhalo. Tech. Phys., 68 (3), S630 (2023). DOI: 10.1134/S106378422390098X
- J.L. Yue, Y.S. Yin, G.Y. Li. Adv. Mater. Res., 79, 489 (2009). DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.79-82.489
- E.O. Filatova, S.S. Sakhonenkov, A.V. Solomonov, R.M. Smertin, V.N. Polkovnikov. Appl. Surf. Sci., 644, 158791 (2024). DOI: 10.1016/j.apsusc.2023.158791
- P.E. Diehl, M.W. Lund, D.W. Madsen, L.C. McIntyre, D.J. Smith. Thin Solid Films, 239 (1), 57 (1994). DOI: 10.1016/0040-6090(94)90108-2
- R. Yoshimoto, Y. Nogi, R. Tamura, S. Takeuchi. Mater. Sci. Eng., 449, 260 (2007). DOI: 10.1016/j.msea.2006.02.365
- V.A. Shkaruba, A.V. Bragin, A.A. Volkov, A.I. Erokhin, A.V. Zorin, F.P. Kazantsev, P.V. Kanonik, N.A. Mezentsev, A.N. Safronov, A.A. Sedov, O.A. Tarasenko, S.V. Khrushchev, V.M. Tsukanov. Phys. Part. Nucl. Lett., 20 (4), 904 (2023). DOI: 10.1134/S1547477123040623
- E.I. Glushkov, I.V. Malyshev, E.V. Petrakov, N.I. Chkhalo, Yu.V. Khomyakov, Ya.V. Rakshun, V.A. Chernov, I.P. Dolbnya. J. Surf. Investig., 17 (1), 233 (2023). DOI: 10.1134/S1027451023070133
- Электронный ресурс. Режим доступа: https://htw-germany.com/en/material. Дата обращения 15.05.2024
- T. Tanaka. J. Synchrotron Rad., 28 (4), 1267 (2021). DOI: 10.1107/S1600577521004100
- M. Balat-Pichelin, J.F. Robert, J.L. Sans. Appl. Surf. Sci., 253 (2), 778 (2006). DOI: 10.1016/j.apsusc.2006.01.007
- E. Madenci, I. Guven. The Finite Element Method and Applications in Engineering Using ANSYS (Springer, 2015), DOI: 10.1007/978-1-4899-7550-8
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.