Ученые Института ядерной физики Сибирского отделения РАН создали СВЧ-фотопушку – устройство, генерирующее сверхкороткие электронные пучки очень малого размера. Это позволяет исследовать структуру материалов на атомарном уровне в реальном времени.
Традиционно для изучения материалов на атомном уровне применяются крупные установки, такие как синхротрон СКИФ под Новосибирском или лазер на свободных электронах (ЛСЭ) в ИЯФ. Эти установки занимают сотни квадратных метров. Новое устройство значительно упрощает проведение передовых исследований.
Академик РАН Евгений Левичев, заместитель директора ИЯФ СО РАН по науке, пояснил: «СВЧ-фотопушка – это современный источник электронного пучка с ультракороткой длительностью и малым эмиттансом. Такие приборы востребованы для инжекции лазеров на свободных электронах и источников синхротронного излучения, а также в электронных микроскопах и для исследований атомной структуры методами сверхбыстрой электронной дифракции».
Работа фотопушки основана на фотоэффекте. Лазер освещает фотокатод, высвобождая электроны и формируя электронный пучок. В СВЧ-фотопушке пучок дополнительно формируется с помощью сверхвысокочастотного излучения, а система синхронизации координирует работу лазера и СВЧ-блока. Основное преимущество устройства – создание ультракоротких пучков электронов (длительностью в пико- и фемтосекунды) малого размера.
Такие пучки применяются для сверхбыстрой электронной дифрактометрии, позволяющей наблюдать структуру материалов на атомном и молекулярном уровне в реальном времени. В ИЯФ СО РАН подчеркнули, что это важно для разработки новых лекарств и вакцин, изучения перспективных материалов и биомедицинских технологий. СВЧ-фотопушка также может служить источником электронов для лазеров на свободных электронах и других установок. Лабораторный стенд на основе устройства помещается в обычной комнате.
Источник: ТАСС
распечатать статью
