Вышедшие номера
Кристаллическая полость и резонаторы для рентгеновского излучения (обзор)
Лидер В.В.1
1Курчатовский комплекс кристаллографии и фотоники, Москва, Россия
Email: vallider@yandex.ru
Поступила в редакцию: 22 января 2025 г.
В окончательной редакции: 24 февраля 2025 г.
Принята к печати: 9 марта 2025 г.
Выставление онлайн: 14 июля 2025 г.

Рассмотрены различные конфигурации кристаллических полостей для рентгеновского излучения. Описаны рентгеновские резонаторы, в том числе резонатор Фабри-Перо. Особое внимание уделено способам соединения кристаллической полости с рентгеновским лазером на свободных электронах. Ключевые слова: рентгеновское излучение, кристаллическая полость, обратное рассеяние, резонаторы, лазеры на свободных электронах. DOI: 10.21883/0000000000
  1. W.L. Bond, M.A. Duguay, P.M. Rentzepis. Appl. Phys. Lett., 10 (8), 216 (1967). DOI: 10.1063/1.1754919
  2. R.D. Deslettes. Appl. Phys. Lett., 12 (4), 133 (1968). DOI: 10.1063/1.1651924
  3. R.M.J. Соtterill. Appl. Phys. Lett., 12 (12), 403 (1968). DOI: 10.1063/1.1651874
  4. R.T. Gabrielyan, A.H. Toneyan, O.S. Semerjyan. J. Contemp. Phys., 42 (2), 75 (2007). DOI: 10.3103/S1068337207020075
  5. R.R. Lindberg, K.-J. Kim, Yu. Shvyd'ko, W.M. Fawley. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 14 (1), 010701 (2011). DOI: 10.1103/PhysRevSTAB.14.010701
  6. B. Adams, G. Aeppli, T. Allison, A.Q.R. Baron, P. Bucksbaum, A.I. Chumakov, C. Corder, S.P. Cramer, S. DeBeer, Y. Ding, J. Evers, J. Frisch, M. Fuchs, G. Grubel, J.B. Hastings, Ch.M. Heyl, L. Holberg, Zh. Huang, T. Ishikawa, A. Kaldun, K.-J. Kim, T. Kolodziej, J. Krzywinski, Zh. Li, W.-T. Liao, R. Lindberg, A. Madsen, T. Maxwell, G. Monaco, K. Nelson, A. Palffy, G. Porat, W. Qin, T. Raubenheimer, D.A. Reis, R. Rohlsberger, R. Santra, R. Schoenlein, V. Schunemann, O. Shpyrko, Yu. Shvyd'ko, Sh. Shwartz, A. Singer, S.K. Sinha, M. Sutton, K. Tamasaku, H.-Ch. Wille, M. Yabashi, J. Ye, D. Zhu. arXiv: 1903.09317 (2019). DOI: 10.48550/arXiv.1903.09317
  7. М.А. Месропян, А.Г. Ростомян. Изв. АН Армении. Физика, 26 (2), 71 (1991)
  8. A.V. Kolpakov, R.N. Kuz'min, V.M. Ryaboy. J. Appl. Phys., 41 (8), 3549 (1970). DOI: 10.1063/1.1659460
  9. N.N. Nasonov. Phys. Lett. A, 260 (5), 391 (1999). DOI: 10.1016/S0375-9601(99)00545-9
  10. K. Kohra, T. Matsushita. Z. Naturforsch A, 27 (3), 484 (1972). DOI: 10.1515/zna-1972-0317
  11. В.В. Лидер. Кристаллография, 57 (5), 705 (2012). [V.V. Lider. Crystallogr. Rep., 57 (5), 628 (2012). DOI: 10.1134/S1063774512050094]
  12. K.-D. Liss, R. Hock, M. Gomm, B. Waibel, A. Magerl, M. Krisch, R. Tucoulou. Nature, 404 (6776), 371 (2000). DOI: 10.1038/35006017
  13. K.-D. Liss, R. Hock, M. Gomm, B. Waibel, A. Magerl, M. Krisch, R. Tucoulou. Proc. SPIE, 4143, 78 (2001). DOI: 10.1117/12.413682
  14. C. Fabry, A. Perot. Ann. Chim. Phys., 16 (7), 115 (1899)
  15. A. Steyerl, K.-A. Steinhauser. Z. Physik B, 34 (2), 221 (1979). DOI: 10.1007/BF01322144
  16. S.-L. Chang, Yu.P. Stetsko, M.-T. Tang, Y.-R. Lee, W.-H. Sun, M. Yabashi, T. Ishikawa, H.-H. Wu, B.-Y. Shew, Y.-H. Lin, T.-T. Kuo, K. Tamasaku, D. Miwa, S.-Y. Chen, Y.-Y. Chang, J.-T. Shy. Phys. Rev. B, 74 (13), 134111 (2006). DOI: 10.1103/PHYSREVB.74.134111
  17. A. Caticha, S. Caticha-Ellis. Phys. Stat. Sol. (a), 119 (2), 643 (1990). DOI: 10.1002/pssa.2211190228
  18. A. Caticha, K. Aliberty, S. Caticha-Ellis. Rev. Sci. Instrum., 67 (9), 3380 (1996). DOI: 10.1063/1.1147321
  19. Y.V. Shvyd'ko, E. Gerdau. Hyp. Interact, 123/124 (1-4), 741 (1999). DOI: 10.1023/A:1017048629185
  20. V.G. Kohn, Y.V. Shvyd'ko, E. Gerdau. Phys. Stat. Sol. (b), 221 (2), 597 (2000). DOI: 10.1002/1521-3951(200010)221:2<597::AID-PSSB597>3.3.CO;2-N
  21. Y.V. Shvyd'ko. X-ray resonators and other applications of Bragg backscattering. Habilitationsschrift (DESY, Hamburg, 2002), DOI: 10.3204/DESY-THESIS-2002-028
  22. Y.V. Shvyd'ko. X-Ray Optics. Springer, Ser. Optical Science (Springer, Verlag, Berlin 2004), v. 98. DOI: 10.1007/978-3-540-40890-1
  23. X.R. Huang, D.P. Siddons, A.T. Macrander, R.W. Peng, X.S. Wu. Phys. Rev. Lett., 108 (22), 224801 (2012). DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.224801
  24. Y.V. Shvyd'ko, M. Lerche, H.-C. Wille, E. Gerdau, M. Lucht, H.D. Ruter, E.E. Alp, R. Khachatryan. Phys. Rev. Lett., 90 (1), 013904 (2003). DOI: 10.1103/physr evlett.90.013904
  25. S.-L. Chang, Yu.P. Stetsko, M.-T. Tang, Y.-R. Lee, W.-H. Sun, M. Yabashi, T. Ishikawa. Phys. Rev. Lett., 94 (17), 174801 (2005). DOI: 10.1103/PhysRevLett.94.174801
  26. Y.W. Tsai, Y.H. Wu, Y.Y. Chang, W.C. Liu, H.L. Liu, C.H. Chu, P.C. Chen, P.T. Lin, C.C. Fu, S.L. Chang. J. Synchrotron Rad., 23 (3), 658 (2016). DOI: 10.1107/S1600577516004999
  27. E. Burkel. Rep. Prog. Phys., 63 (2) P. 171 (2000). DOI: 10.1088/0034-4885/63/2/203
  28. T. Toellner. Hyp. Int., 125 (1-4), 3 (2000). DOI: 10.1023/A:1012621317798
  29. R. Fitzgerald. Phys. Today, 53 (7), 23 (2000). DOI: 10.1063/1.1292471
  30. P. Emma, R. Akre, J. Arthur, R. Bionta, C. Bostedt, J. Bozek, A. Brachmann, P. Bucksbaum, R. Coffee, F.-J. Decker, Y. Ding, D. Dowell, S. Edstrom, A. Fisher, J. Frisch, S. Gilevich, J. Hastings, G. Hays, Ph. Hering, Z. Huang, R. Iverson, H. Loos, M. Messerschmidt, A. Miahnahri1, S. Moeller, H.-D. Nuhn, G. Pile, D. Ratner, J. Rzepiela, D. Schultz, T. Smith, P. Stefan, H. Tompkins, J. Turner, J. Welch, W. White, J. Wu, G. Yocky, J. Galayda. Nat. Photonics, 4 (9), 641 (2010). DOI: 10.1038/nphoton.2010.176
  31. N. Huang, H. Deng, B. Liu, D. Wang, Z. Zhao. Innovation (Camb), 2 (2), 100097 (2021). DOI: 10.1016/j.xinn.2021.100097
  32. C. Feng, H.-X. Deng. Nucl. Sci. Tech., 29 (11), 160 (2018). DOI: 10.1007/s41365-018-0490-1
  33. J. Feldhaus, E.L. Saldin, J.R. Schneider, E.A. Schneidmiller, M.V. Yurkov. Opt. Commun., 140 (4-6), 341 (1997). DOI: 10.1016/s0030-4018(97)00163-6
  34. I. Nam, C.-K. Min, B. Oh, G. Kim, D. Na, Y.J. Suh, H. Yang, M.H. Cho, C. Kim, M.-J. Kim, Ch.H. Shim, J.H. Ko, H. Heo, J. Park, J. Kim, S. Park, G. Park, S. Kim, S.H. Chun, H. Hyun, J.H. Lee, K.S. Kim, I. Eom, S. Rah, D. Shu, K.-J. Kim, S. Terentyev, V. Blank, Yu. Shvyd'ko, S.J. Lee, H.-S. Kang. Nat. Photonics, 15 (6), 435 (2021). DOI: 10.1038/s41566-021-00777-z
  35. K.-J. Kim, Y. Shvyd'ko, S. Reiche. Phys. Rev. Lett., 100 (24), 244802 (2008). DOI: 10.1103/physrevlett.100.244802
  36. K.-J. Kim, Y.V. Shvyd'ko. Phys. Rev. ST Accel. Beams, 12 (3), 030703 (2009). DOI: 10.1103/PhysRevSTAB.12.030703
  37. Z. Huang, R. D. Ruth. Phys. Rev. Lett., 96 (14), 144801 (2006). DOI: 10.1103/physrevlett.96.144801
  38. H.P. Freund, P.J.M. van der Slot, Yu. Shvyd'ko. New J. Phys., 21 (9), 093028 (2019). DOI: 10.1088/1367-2630/ab3f72
  39. G. Marcus, A. Halavanau, Z. Huang, J. Krzywinski, J. MacArthur, R. Margraf, T. Raubenheimer, D. Zhu. Phys. Rev. Lett., 125 (25), 254801 (2020). DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.254801
  40. T. Liu, Z. Qi, W. Zhang, S.-W. Xiang, Y.-Y. Lei, Y. Zhu, Y.-Z. He, Q.-B. Yuan, F. Gao, R.-B. Deng, S. Sun, Z.-D. Lei, Z.-Q. Jiang, M.-Q. Duan, Y. Zhuan, X.-F. Huang, Y.-Y. Lei, Y. Zhu, Y.-Zh. He, Q.-B. Yuan, F. Gao, R.-B. Deng, S. Sun, Zh.-D. Lei, Zh.-Q. Jiang, M.-Q. Duan, Yu. Zhuan, X.-F. Huang, P.-Ch. Dong, Zh.-L. Li, Sh.-Y. Si, L. Xue, S. Chen, Y.-F. Liu, Y.-J. Tong, H.-X. Deng, Zh.-T. Zhao. Nucl. Sci. Tech., 34, 6 (2023). DOI: 10.1007/s41365-022-01151-6
  41. P. Liu, P. Pradhan, A. Miceli, D.A. Walko, D. Shu, J. Sullivan, K. Lang, M. Rivers, M. Balcazar, K. Li, R. Margraf, A. Halavanau, A. Sakdinawat, T. Sato, D. Zhu, Y. Shvyd'ko. Phys. Rev. Accel. Beams, 27 (11), 110701 (2024). DOI: 10.1103/PhysRevAccelBeams.27.110701
  42. P. Rauer, W. Decking, D. Lipka, D. Thoden, T. Wohlenberg. Phys. Rev. Accel. Beams, 26 (2), 020701 (2023). DOI: 10.1103/PhysRevAccelBeams.26.020701
  43. A. Snigirev, V. Kohn, I. Snigireva, B. Lengeler. Nature, 384 (6604), 49 (1996). DOI: 10.1038/384049a0
  44. Y.V. Shvyd'ko, V. Blank, S. Terentyev. MRS Bull., 42 (06), 437 (2017). DOI: 10.1557/mrs.2017.119
  45. P.J.M. van der Slot, H.P. Freund. Appl. Sci., 11 (11), 4978 (2021). DOI: 10.3390/app11114978
  46. R. Margraf, R. Robles, A. Halavanau, J. Kryzywinski, K. Li, J. MacArthur, T. Osaka, A. Sakdinawat, T. Sato, Y. Sun, K. Tamasaku, Z. Huang, G. Marcus, D. Zhu. Nat. Photonics, 17 (10), 878 (2023). DOI: 10.1038/s41566-023-01267-0
  47. M. Singleton, J. Rosenzweig, J. Tang, Z. Huang. Instruments, 8 (1), 2 (2024). DOI: 10.3390/instruments8010002
  48. J.B. Rosenzweig, N. Majernik, R.R. Robles, G. Andonian, O. Camacho, A. Fukasawa, A. Kogar, G. Lawler, J. Miao, P. Musumeci, B. Naranjo, Y. Sakai, R. Candler, B. Pound, C. Pellegrini, C. Emma, A. Halavanau, J. Hastings, Z. Li, M. Nasr, S. Tantawi, P. Anisimov, B. Carlsten, F. Krawczyk, E. Simakov, L. Faillace, M. Ferrario, B. Spataro, S. Karkare, J. Maxson, Y. Ma, J. Wurtele, A. Murokh, A. Zholents, A. Cianchi, D. Cocco, S.B. van der Geer. New J. Phys., 22 (9), 093067 (2020). DOI: 10.1088/1367-2630/abb16c
  49. T. Kolodziej, P. Vodnala, S. Terentyev, V. Blank, Y.J. Shvyd'ko. Appl. Cryst., 49 (4), 1240 (2016). DOI: 10.1107/S1600576716009171
  50. Y.V. Shvyd'ko. Phys. Rev. Accel. Beams, 22 (10), 100703 (2019). DOI: 10.1103/physrevaccelbeams.22.100703
  51. Y. Shvyd'ko, R. Rohlsberger, O. Kocharovskaya, J. Evers, G.A. Geloni, P. Liu, D. Shu, A. Miceli, B. Stone, W. Hippler, B. Marx-Glowna, I. Uschmann, R. Loetzsch, O. Leupold, H.-C. Wille, I. Sergeev, M. Gerharz, X. Zhang, Ch. Grech, M. Guetg, V. Kocharyan, N. Kujala, Sh. Liu, W. Qin, A. Zozulya, J. Hallmann, U. Boesenberg, W. Jo, J. Moller, A. Rodriguez-Fernandez, M. Youssef, A. Madsen, T. Kolodziej. Nature, 622 (7983), 1 (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06491-w