Рентгеновская оптика: различия между версиями

[непроверенная версия]

[отпатрулированная версия]

Содержимое удалено Содержимое добавлено

Линейный

Текущая версия от 11:07, 22 августа 2024

Рентге́новская о́птика — отрасль прикладной оптики, изучающая процессы распространения рентгеновских лучей в средах, а также разрабатывающая элементы для рентгеновских приборов. Рентгеновская оптика, в отличие от обычной, рассматривает отражение и преломление электромагнитных волн в диапазоне длин волн рентгеновского 10⁻⁴ до 100 Å (от 10⁻¹⁴ до 10⁻⁸ м) и гамма-излучений < 10⁻⁴ Å.

Общие сведения

Одной из причин развития рентгеновской оптики является возможность получения на рентгеновских микроскопах изображений объектов с невероятно малыми размерами за счёт повышения разрешающей способности оптических систем при использовании более коротких длин волн. Также рентгеновская оптика используется в рентгеновских лазерах и рентгеновских телескопах.

Материалы, используемые в обычной оптике, в рентгеновской оптике не применимы из-за близости к единице показателя преломления рентгеновских лучей для всех веществ. Другими словами, рентгеновские лучи проходят через вещество, практически не изменяя своего направления. Кроме того, рентгеновские лучи сильно поглощаются и рассеиваются в веществе вследствие фотоэффекта и эффекта Комптона.

Рентгеновская оптика имеет особенности по сравнению с обычной оптикой, так, например, слой воздуха толщиной 1 см практически полностью непрозрачен для мягкого рентгеновского излучения. Поэтому для работы рентгеновских оптических систем мягкого рентгеновского диапазона необходим вакуум, а рентгеновские телескопы запускаются в космос.

История

Рентгеновская оптика берёт своё начало с открытия в 1895 году Вильгельмом Конрадом Рентгеном рентгеновского излучения. После открытия началось исследование оптических свойств волн в диапазоне рентгеновского излучения, что привело к его практическому применению в медицине и технике. В 1901 году, за своё открытие, Рентген получил первую Нобелевскую премию. В 1912 году Макс Лауэ, Вальтер Фридрих, Пауль Книппинг определили волновую природу рентгеновского излучения. При взаимодействии рентгеновских лучей с кристаллами была зафиксирована интерференционная картина. За открытие дифракции рентгеновских лучей на кристаллах Лауэ в 1914 году была присуждена Нобелевская премия. В это же время Уильям Генри Брэгг и его сын Уильям Лоренс Брэгг работали в университете города Лидса и в 1913 году, занимаясь исследованием взаимодействия рентгеновских лучей с веществом, установили закон, названный в их честь. В результате появился новый метод исследования атомной структуры вещества - рентгеноструктурный анализ.

2d\sin \theta =n\lambda

,

где $\theta$ — угол скольжения — дополнительный угол к углу падения, λ — длина волны, n (n = 1,2…) — целое число называемое порядком дифракции.

В 1915 году отец и сын Брэгги получили Нобелевскую премию по физике за заслуги в исследовании кристаллов с помощью рентгеновских лучей.

Георгий Вульф, независимо от Брэггов, в 1913 году пришёл к тому же выводу, поэтому закон дифракции Брэга также называется условием Вульфа — Брэгга.

Принципы работы

Главная задача рентгеновской оптики — фокусировка рентгеновских лучей. Поэтому важнейшими характеристиками оптических систем является фокусное расстояние и ширина выходного пучка. Существует несколько типов оптических систем зависящих от принципа работы.

Отражательная рентгеновская оптика

Рентгеновское зеркало

Отражение электромагнитных волн от границы раздела двух сред описывается в оптике формулами Френеля. При падении рентгеновских лучей на зеркало при углах падения близких к нормальному коэффициент отражения оказывается слишком мал, то есть рентгеновские лучи практически не отражаются, а только поглощаются зеркалом или проходят сквозь него. Поэтому такие зеркала в рентгеновской оптике не используются. При увеличении угла падения коэффициент отражения растёт, что делает возможным использование зеркал «косого» падения (луч в них скользит вдоль поверхности зеркала), применяемых в рентгеновской астрономии (см. телескоп Вольтера).

Капиллярная оптика

Принцип работы капиллярного рентгеновского коллиматора

Принцип работы рентгеновского коллиматора — пропускание потока рентгеновских лучей через поглощающее вещество со многими параллельными отверстиями — капиллярами.

Другое капиллярное устройство — фокусирующая капиллярная трубка, представляющее собой полую коническую трубку со сходящимися капиллярами. Вакуум для рентгеновских лучей является оптически более плотной средой, поэтому, если луч падает на гладкую поверхность капилляра под углом меньше некоторого критического, то он испытывает полное отражение^[1]. Этот принцип фокусировки реализован в оптике Кумахова.

Пористая оптика

Фокусирующая рентгеновская оптика может быть построена с помощью микропористых (микроканальных) пластин с размером отверстий 20-100 микрон и толщиной от единиц до десятков миллиметров. Две микропористых пластины со специально подобранными профилями позволяют сформировать структуру, реализующую оптику Вольтера I и обеспечивающую большую эффективную площадь при малой массе. Изогнутые микропористые пластины используются в объективах рентгеновских телескопов, построенных по схеме «глаз омара», обеспечивающих широкое поле зрения^[3].

Дифракционная оптика

Зонные пластинки

Зонная пластинка Френеля также может использоваться для фокусировки рентгеновских лучей. Принцип её фокусировки основан на делении волнового фронта на волновые зоны таким образом, что излучение соседних зоны оказываются в фазе. Например, если закрыть (затемнить) все чётные волновые зоны, то оставшиеся открытыми нечётные зоны будут будут излучать вторичные волновые фронты в одной фазе. В результате интерференции интенсивность в фокусе будет многократно увеличена. Впервые рентгеновские зонные пластинки получены в 1988 году в Lawrence Livermore National Laboratory^[1].

Брэгг-френелевская оптика

Ширина зон во френелевской пластинке зависит от длины волны излучения, поэтому чем оно более монохроматично, тем лучше фокусирует пластинка. Поэтому зонную пластинку напыляют на монокристалл и монохроматичность излучения обеспечивается дифракцией Брэгга на кристаллических плоскостях^[1].

Рентгеновская оптика преломления

В рентгеновском диапазоне практически все материалы имеют показатель преломления, близкий к единице, причём вакуум для рентгеновских лучей является оптически более плотной средой, чем вещество, поэтому фокусирующие линзы должны быть выполнены в виде пустот в материале. Кроме того, отдельная линза имела бы чрезвычайно большое фокусное расстояние, что делает её непригодной для применения.

Проблема укорочения фокусного расстояния решается созданием в определённом материале, прозрачном для рентгеновских лучей пустот определённого размера и формы, которые ведут себя как стопка линз, а также, путём создания отдельных параболических линз, набор из которых имеет достаточно короткое фокусное расстояние. Такие устройства в англоязычной литературе получили название Compound refractive lens (составные преломляющие линзы)^[4].

Рентгеновские волноводы

Такие устройства являются аналогом устройств, используемых в обычной оптике. Излучение транспортируется по изогнутым волноводам и собирается в точку^[1].

Другие способы построения изображения

См. также

Примечания

↑ ¹ ² ³ ⁴ Павлинский В. Г. Преломление и отражение рентгеновского излучения. (Методическое пособие) Архивная копия от 15 марта 2017 на Wayback Machine.
↑ Ma, Shizhang; Ouyang, Mingzhao; Fu, Yuegang; Hu, Yuan; Zhang, Yuhui; Yang, Yuxiang; Wang, Shengyu (September 2023). "Analysis of Imaging Characteristics of Wide-field Lobster Eye Lens". Journal of Physics: Conference Series (англ.). 2597 (1): 012010. Bibcode:2023JPhCS2597a2010M. doi:10.1088/1742-6596/2597/1/012010. ISSN 1742-6596. Архивировано 29 декабря 2023. Дата обращения: 29 декабря 2023. Материал скопирован из источника, доступного по лицензии Creative Commons Attribution 3.0 Архивная копия от 23 февраля 2011 на Wayback Machine
↑ Лидер В. В. Фокусирующая капиллярная и пористая рентгеновская оптика (рус.) // Оптика и спектроскопия, : журнал. — 2021. — Т. 129, вып. 11. — С. 1450—1452. Архивировано 12 января 2024 года.
↑ Аристов В. В., Шабельников Л. Г. Современные достижения рентгеновской оптики преломления. (неопр.) Дата обращения: 7 июля 2020. Архивировано 23 октября 2020 года.

Литература

Пинскер З. Г. Рентгеновская кристаллооптика. М.: Наука, 1982.
Высоцкий В. И., Воронцов В. И., Кузьмин Р. Н. и др. Опыт Саньяка на рентгеновском излучении // Успехи физ. наук. 1994. Т. 164, № 3. С. 309—324.
Бушуев В. А., Кузьмин Р. Н. Вторичные процессы в рентгеновской оптике. М.: Изд-во МГУ, 1990.
Ingal V. N., Beliaevskaya E. A. // J. Phys. D.: Appl. Phys. 1995. Vol. 28. P. 2314.
Duax W. L. Holograhy with X-rays // Intern. Union Crystallography // Newsletter. 1996. Vol. 4, № 2. P. 3.
Элтон Р. Рентгеновские лазеры / Пер. с англ. под ред. А. В. Виноградова. М.: Мир, 1994.
Шмаль Г., Рудольф Д. Рентгеновская оптика и микроскопия: Пер. с англ. М.: Мир, 1987. 463 с.

Ссылки

Кузьмин Р.Н. Рентгеновская оптика (неопр.). Соросовский образовательный журнал (февраль 1997). Дата обращения: 22 мая 2020.
Павлинский В.Г. Преломление и отражение рентгеновского излучения (Методическое пособие) (неопр.). Иркутский государственный университет (2003). Дата обращения: 24 мая 2020.
Сайт Рентгеновская оптика (неопр.). X-ray Optics. Дата обращения: 24 мая 2020.

[pavlinskij-1] ¹ ² ³ ⁴ Павлинский В. Г. Преломление и отражение рентгеновского излучения. (Методическое пособие) Архивная копия от 15 марта 2017 на Wayback Machine.

[Shizhang-2] Ma, Shizhang; Ouyang, Mingzhao; Fu, Yuegang; Hu, Yuan; Zhang, Yuhui; Yang, Yuxiang; Wang, Shengyu (September 2023). "Analysis of Imaging Characteristics of Wide-field Lobster Eye Lens". Journal of Physics: Conference Series (англ.). 2597 (1): 012010. Bibcode:2023JPhCS2597a2010M. doi:10.1088/1742-6596/2597/1/012010. ISSN 1742-6596. Архивировано 29 декабря 2023. Дата обращения: 29 декабря 2023. Материал скопирован из источника, доступного по лицензии Creative Commons Attribution 3.0 Архивная копия от 23 февраля 2011 на Wayback Machine

[3] Лидер В. В. Фокусирующая капиллярная и пористая рентгеновская оптика (рус.) // Оптика и спектроскопия, : журнал. — 2021. — Т. 129, вып. 11. — С. 1450—1452. Архивировано 12 января 2024 года.

[aristov-4] Аристов В. В., Шабельников Л. Г. Современные достижения рентгеновской оптики преломления. (неопр.) Дата обращения: 7 июля 2020. Архивировано 23 октября 2020 года.

[1]

[2]

[3]

[4]

@@ Строка 1: / Строка 1: @@
-'''Рентгеновская оптика''' — отрасль прикладной [[Оптика|оптики]], изучающая процессы распространения рентгеновских лучей в средах, а также разрабатывающая элементы для рентгеновских приборов. Рентгеновская оптика, в отличие от обычной, рассматривает [[электромагнитные волны]] в диапазоне длин волн [[Рентгеновское излучение|рентгеновского]] 10<sup>−4</sup> до 100 [[Ангстрем|Å]] (от 10<sup>−14</sup> до 10<sup>−8</sup> [[Метр|м]]) и [[Гамма-излучение|гамма-излучений]] < 10<sup>−4</sup> Å.
+'''Рентге́новская о́птика''' — отрасль прикладной [[Оптика|оптики]], изучающая процессы распространения рентгеновских лучей в средах, а также разрабатывающая элементы для рентгеновских приборов. Рентгеновская оптика, в отличие от обычной, рассматривает отражение и преломление [[Электромагнитные волны|электромагнитных волн]] в диапазоне длин волн [[Рентгеновское излучение|рентгеновского]] 10<sup>−4</sup> до 100 [[Ангстрем|Å]] (от 10<sup>−14</sup> до 10<sup>−8</sup> [[Метр|м]]) и [[Гамма-излучение|гамма-излучений]] < 10<sup>−4</sup> Å.
 == Общие сведения ==
 Одной из причин развития рентгеновской оптики является возможность получения на [[рентгеновский микроскоп|рентгеновских микроскопах]] изображений объектов с невероятно малыми размерами за счёт повышения [[разрешение (оптика)|разрешающей способности]] оптических систем при использовании более коротких длин волн. Также рентгеновская оптика используется в [[Рентгеновский лазер|рентгеновских лазерах]] и [[Рентгеновский телескоп|рентгеновских телескопах]].
-Материалы, используемые в обычной оптике, в рентгеновской оптике не применимы из-за близости к единице [[показатель преломления|показателя преломления]] рентгеновских лучей. Другими словами, рентгеновские лучи проходят через вещество практически не изменяя своей траектории. Кроме того, рентгеновские лучи сильно поглощаются в веществе вследствие [[фотоэффект]]а. Так слой воздуха толщиной 1 см практически полностью непрозрачен для мягкого рентгеновского излучения. Поэтому для работы рентгеновских оптических систем необходим [[вакуум]], а рентгеновские телескопы [[Искусственный спутник Земли|выносятся за атмосферу]].
+Материалы, используемые в обычной оптике, в рентгеновской оптике не применимы из-за близости к единице [[показатель преломления|показателя преломления]] рентгеновских лучей для всех веществ. Другими словами, рентгеновские лучи проходят через вещество, практически не изменяя своего направления. Кроме того, рентгеновские лучи сильно поглощаются и рассеиваются в веществе вследствие [[фотоэффект]]а и [[Эффект Комптона|эффекта Комптона]].
+Рентгеновская оптика имеет особенности по сравнению с обычной оптикой, так, например, слой воздуха толщиной 1 см практически полностью непрозрачен для мягкого рентгеновского излучения. Поэтому для работы рентгеновских оптических систем мягкого рентгеновского диапазона необходим [[вакуум]], а рентгеновские телескопы [[Искусственный спутник Земли|запускаются в космос]].
 == История ==
+Рентгеновская оптика берёт своё начало с открытия в [[1895 год]]у [[Рентген, Вильгельм Конрад|Вильгельмом Конрадом Рентгеном]] рентгеновского излучения.
+После открытия началось исследование оптических свойств волн в диапазоне рентгеновского излучения, что привело к его практическому применению в медицине и технике.
+В [[1901 год]]у, за своё открытие, Рентген получил первую Нобелевскую премию.
+В [[1912 год]]у [[Лауэ, Макс фон|Макс Лауэ]], [[Фридрих, Вальтер|Вальтер Фридрих]], [[Книппинг, Пауль|Пауль Книппинг]] определили волновую природу рентгеновского излучения. При взаимодействии рентгеновских лучей с кристаллами была зафиксирована интерференционная картина. За открытие дифракции рентгеновских лучей на кристаллах Лауэ в [[1914 год]]у была присуждена Нобелевская премия.
+В это же время [[Брэгг, Уильям Генри|Уильям Генри Брэгг]] и его сын [[Брэгг, Уильям Лоренс|Уильям Лоренс Брэгг]] работали в университете города Лидса и в [[1913 год]]у, занимаясь исследованием взаимодействия рентгеновских лучей с веществом, установили [[Дифракция Брэгга|закон]], названный в их честь.
+В результате появился новый метод исследования атомной структуры вещества - [[рентгеноструктурный анализ]].
+: <math> 2d \sin \theta = n \lambda</math>,
+где <math> \theta</math> — угол скольжения — дополнительный угол к углу падения, λ — [[длина волны]], n (n = 1,2…) — целое число называемое ''порядком дифракции''.
+В [[1915 год]]у отец и сын Брэгги получили [[Нобелевская премия по физике|Нобелевскую премию по физике]] за заслуги в исследовании кристаллов с помощью рентгеновских лучей.
+[[Вульф, Георгий Викторович|Георгий Вульф]], независимо от Брэггов, в 1913 году пришёл к тому же выводу, поэтому закон дифракции Брэга также называется [[Условие Вульфа — Брэгга|условием Вульфа — Брэгга]].
 {{заготовка раздела}}
 == Принципы работы ==
-Главной задачей рентгеновской оптики является фокусировка рентгеновских лучей. Поэтому важнейшими характеристиками оптических систем является [[фокусное расстояние]] и ширина выходного пучка. Существует несколько типов оптических систем в зависимости от принципа работы.
+Главная задача рентгеновской оптики — фокусировка рентгеновских лучей. Поэтому важнейшими характеристиками оптических систем является [[фокусное расстояние]] и ширина выходного пучка. Существует несколько типов оптических систем зависящих от принципа работы.
 === Отражательная рентгеновская оптика ===
+[[Файл:Xray telescope lens-ru.svg|thumb|left|Схема рентгеновского телескопа рентгеновской обсерватории космического аппарата [[XMM-Newton]]. Угол падения лучей очень близок к 90°.]]
-==== Рентгеновское зеркало ====
+==== Рентгеновское зеркало ====
 {{main|Рентгеновское зеркало}}
-Отражение электромагнитных волн от границы раздела двух сред описывается в оптике [[Формулы Френеля|формулами Френеля]]. При [[нормаль]]ном падении на зеркало коэффициент отражения оказывается слишком мал, то есть рентгеновские лучи практически не отражаются, а только поглощаются зеркалом или проходят сквозь него. Поэтому зеркала нормального падения в рентгеновской оптике не используются. При увеличении угла падения коэффициент отражения растёт, что делает возможным использование зеркал «косого» падения (луч в них скользит вдоль поверхности зеркала), применяемых в [[рентгеновская астрономия|рентгеновской астрономии]] (см. [[телескоп Вольтера]]).
+Отражение электромагнитных волн от границы раздела двух сред описывается в оптике [[Формулы Френеля|формулами Френеля]]. При падении рентгеновских лучей на зеркало при углах падения близких к [[нормаль]]ному [[Отражение (физика)|коэффициент отражения]] оказывается слишком мал, то есть рентгеновские лучи практически не отражаются, а только поглощаются зеркалом или проходят сквозь него. Поэтому такие зеркала в рентгеновской оптике не используются. При увеличении угла падения коэффициент отражения растёт, что делает возможным использование зеркал «косого» падения (луч в них скользит вдоль поверхности зеркала), применяемых в [[рентгеновская астрономия|рентгеновской астрономии]] (см. [[телескоп Вольтера]]).
-==== Конусный капилляр ====
+==== Капиллярная оптика ====
+[[Файл:Collimator2.svg|thumb|Принцип работы капиллярного рентгеновского коллиматора]]
-Данное устройство представляет собой полую коническую трубку. Вакуум для рентгеновских лучей является оптически более плотной средой, поэтому если луч падает на гладкую поверхность капилляра под углом меньше критического, то он испытывает [[полное отражение]]<ref name="pavlinskij">[http://www.pd.isu.ru/obsh/method/rentgen/prelomlen/prelomlen_p1.pdf Павлинский В.Г. Преломление и отражение рентгеновского излучения (Методическое пособие)]</ref>
+[[Файл:Polycapillary lens.jpg|thumb|Многокапиллярная трубка для фокусировки рентгеновских лучей]]
-Этот принцип реализован в [[Линза Кумахова|оптике Кумахова]].
+Принцип работы рентгеновского коллиматора — пропускание потока рентгеновских лучей через поглощающее вещество со многими параллельными отверстиями — капиллярами.
+Другое капиллярное устройство — фокусирующая капиллярная трубка, представляющее собой полую коническую трубку со сходящимися капиллярами. Вакуум для рентгеновских лучей является оптически более плотной средой, поэтому, если луч падает на гладкую поверхность капилляра под углом меньше некоторого критического, то он испытывает [[полное отражение]]<ref name="pavlinskij">[http://www.pd.isu.ru/obsh/method/rentgen/prelomlen/prelomlen_p1.pdf ''Павлинский В. Г.'' Преломление и отражение рентгеновского излучения. (Методическое пособие)] {{Wayback|url=http://www.pd.isu.ru/obsh/method/rentgen/prelomlen/prelomlen_p1.pdf |date=20170315175624 }}.</ref>. Этот принцип фокусировки реализован в [[Линза Кумахова|оптике Кумахова]].
+==== Пористая оптика ====
+[[Файл:Schematic diagram of lobster eye lens.jpg|thumb|Схема оптической системы «глаз омара». Зелёная стрелка — падающий свет, красная стрелка — [[нормаль]] к стенке оптического канала<ref name=Shizhang>{{cite journal |last1=Ma |first1=Shizhang |last2=Ouyang |first2=Mingzhao |last3=Fu |first3=Yuegang |last4=Hu |first4=Yuan |last5=Zhang |first5=Yuhui |last6=Yang |first6=Yuxiang |last7=Wang |first7=Shengyu |title=Analysis of Imaging Characteristics of Wide-field Lobster Eye Lens |journal=Journal of Physics: Conference Series |date=September 2023 |volume=2597 |issue=1 |pages=012010 |doi=10.1088/1742-6596/2597/1/012010 |bibcode=2023JPhCS2597a2010M |url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/2597/1/012010/meta |access-date=2023-12-29 |language=en |issn=1742-6596 |doi-access=free |archive-date=2023-12-29 |archive-url=https://web.archive.org/web/20231229165625/https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/2597/1/012010/meta |url-status=live }} [[Файл:CC BY icon.svg|50px]] Материал скопирован из источника, доступного по лицензии [https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Creative Commons Attribution 3.0] {{Wayback|url=https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ |date=20110223101209 }}</ref>.]]
+Фокусирующая рентгеновская оптика может быть построена с помощью микропористых (микроканальных) пластин с размером отверстий 20-100 [[микрометр|микрон]] и толщиной от единиц до десятков миллиметров. Две микропористых пластины со специально подобранными профилями позволяют сформировать структуру, реализующую [[телескоп Вольтера|оптику Вольтера I]] и обеспечивающую большую эффективную площадь при малой массе. Изогнутые микропористые пластины используются в объективах рентгеновских телескопов, построенных по схеме «[[Глаз омара (оптика)|глаз омара]]», обеспечивающих широкое поле зрения<ref>{{статья|заглавие=Фокусирующая капиллярная и пористая рентгеновская оптика|автор=Лидер В. В.|издание=Оптика и спектроскопия,|тип=журнал|год=2021|том=129|выпуск=11|страницы=1450—1452|язык=ru|ссылка=https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/51647|archivedate=2024-01-12|archiveurl=https://web.archive.org/web/20240112075914/https://journals.ioffe.ru/articles/viewPDF/51647}}</ref>.
 === Дифракционная оптика ===
 ==== Зонные пластинки ====
 {{main|Зонная пластинка Френеля}}
-Зонная пластинка Френеля также может использоваться для фокусировки рентгеновских лучей. Принцип её работы основан на делении волнового фронта на зоны таким образом, что соседние зоны оказываются в противофазе. Например, если закрыть (затемнить) все чётные зоны, то оставшиеся открытыми нечётные зоны будут все в одной фазе. В результате интерференции сигнал будет многократно усилен. Впервые рентгеновские зонные пластинки получены в 1988 году в   Lawrence  Livermore National Laboratory<ref name="pavlinskij"/>.
+Зонная пластинка Френеля также может использоваться для фокусировки рентгеновских лучей. Принцип её фокусировки основан на делении волнового фронта на волновые зоны таким образом, что излучение соседних зоны оказываются в фазе. Например, если закрыть (затемнить) все чётные волновые зоны, то оставшиеся открытыми нечётные зоны будут будут излучать вторичные волновые фронты в одной фазе. В результате интерференции интенсивность в фокусе будет многократно увеличена. Впервые рентгеновские зонные пластинки получены в 1988 году в Lawrence Livermore National Laboratory<ref name="pavlinskij"/>.
 ==== Брэгг-френелевская оптика ====
 {{main|Брэгг-френелевская оптика}}
-Ширина зон во френелевской пластинке зависит от длины волны излучения, поэтому чем оно более [[Монохромное излучение|монохроматично]], тем лучше работает пластинка. Поэтому зонную пластинку напыляют на [[монокристалл]] и монохроматичность излучения обеспечивается [[Дифракция Брэгга|дифракцией Брэгга]]<ref name="pavlinskij"/>.
+Ширина зон во френелевской пластинке зависит от длины волны излучения, поэтому чем оно более [[Монохромное излучение|монохроматично]], тем лучше фокусирует пластинка. Поэтому зонную пластинку напыляют на [[монокристалл]] и монохроматичность излучения обеспечивается [[Дифракция Брэгга|дифракцией Брэгга]] на кристаллических плоскостях<ref name="pavlinskij"/>.
 === Рентгеновская оптика преломления ===
+[[Файл:parabcrl.jpg|thumb|left|Составная преломляющая линза]]
 {{Main|Составная преломляющая линза}}
-{{часть изображения
+<!-- {{часть изображения
  | изобр = parabcrl.jpg
  | позиция = right
- | подпись = Конструкция составной преломляющей линзы с пустотами параболической кривизны
+ | подпись = Конструкция составной преломляющей линзы с пустотами в виде параболоидов
  | позиция_подписи = center
  | ширина = 150
@@ Строка 45: / Строка 72: @@
  | лево = 0
  | цвет_фона = AliceWhite
-}}
+}}-->
+В рентгеновском диапазоне практически все материалы имеют показатель преломления, близкий к единице, причём вакуум для рентгеновских лучей является оптически более плотной средой, чем вещество, поэтому фокусирующие линзы должны быть выполнены в виде пустот в материале. Кроме того, отдельная линза имела бы чрезвычайно большое фокусное расстояние, что делает её непригодной для применения.
-В рентгеновском диапазоне практически все материалы имеют показатель преломления близкий к единице. Поэтому отдельная линза имела бы чрезвычайно большое фокусное расстояние, что не может иметь применения в рентгеновском эксперименте. Эта проблема решается с помощью создания в определенном материале пустот определенного размера и формы, которые ведут себя как последовательность линз; а также, путём создания обособленных параболических преломляющих линз, наборы которых могут фокусировать рентгеновские лучи на маленьком фокусном расстоянии. Такие устройства в английской литературе получили название [[:en:Compound refractive lens|Compound refractive lens]] ([[Составная преломляющая линза|составные преломляющие линзы]])<ref name="aristov">[http://ufn.ru/ru/articles/2008/1/d/ В.В. Аристов, Л.Г. Шабельников Современные достижения рентгеновской оптики преломления]</ref>.
-[[File:Collimator2.svg|thumb|100px|Принцип работы коллиматора]]
+Проблема укорочения фокусного расстояния решается созданием в определённом материале, прозрачном для рентгеновских лучей пустот определённого размера и формы, которые ведут себя как стопка линз, а также, путём создания отдельных параболических линз, набор из которых имеет достаточно короткое фокусное расстояние. Такие устройства в англоязычной литературе получили название [[Составная преломляющая линза|Compound refractive lens]] ([[Составная преломляющая линза|составные преломляющие линзы]])<ref name="aristov">{{Cite web |url=https://ufn.ru/ru/articles/2008/1/d/ |title=''Аристов В. В., Шабельников Л. Г.'' Современные достижения рентгеновской оптики преломления. |access-date=2020-07-07 |archive-date=2020-10-23 |archive-url=https://web.archive.org/web/20201023112222/https://ufn.ru/ru/articles/2008/1/d/ |deadlink=no }}</ref>.
 === Рентгеновские волноводы ===
@@ Строка 60: / Строка 88: @@
 * [[Рентгеновский телескоп]]
 * [[Рентгеновский лазер]]
+* [[Рентгеновское зеркало]]
 == Примечания ==
+{{примечания}}
-<references />
 == Литература ==
@@ Строка 68: / Строка 97: @@
 # ''Высоцкий В. И., Воронцов В. И., Кузьмин Р. Н. и др.'' Опыт Саньяка на рентгеновском излучении // Успехи физ. наук. 1994. Т. 164, № 3. С. 309—324.
 # ''Бушуев В. А., Кузьмин Р. Н.'' Вторичные процессы в рентгеновской оптике. М.: Изд-во МГУ, 1990.
-# ''Ingal V.N., Beliaevskaya E.A.'' // J. Phys. D.: Appl. Phys. 1995. Vol. 28. P. 2314.
+# ''Ingal V. N., Beliaevskaya E. A.'' // J. Phys. D.: Appl. Phys. 1995. Vol. 28. P. 2314.
-# ''Duax W.L.'' Holograhy with X-rays // Intern. Union Crystallography // Newsletter. 1996. Vol. 4, № 2. P. 3.
+# ''Duax W. L.'' Holograhy with X-rays // Intern. Union Crystallography // Newsletter. 1996. Vol. 4, № 2. P. 3.
 # ''Элтон Р.'' Рентгеновские лазеры / Пер. с англ. под ред. А. В. Виноградова. М.: Мир, 1994.
-# ''Шмаль Г.,Рудольф Д.'' Рентгеновская оптика и микроскопия:Пер. с англ. М.: Мир, 1987. 463 с.
+# ''Шмаль Г., Рудольф Д.'' Рентгеновская оптика и микроскопия: Пер. с англ. М.: Мир, 1987. 463 с.
 == Ссылки ==
+*{{cite web |author=Кузьмин Р.Н.|url=http://www.pereplet.ru/nauka/Soros/pdf/9702_092.pdf|title=Рентгеновская оптика|lang=|publisher=[[Соросовский образовательный журнал]]|date=1997-02|description= |quote= |accessdate=2020-05-22|deadlink= |archiveurl= |archivedate= }}
-* [http://xray-optics.ucoz.ru Сайт Рентгеновская оптика, содержащий много материалов по теме.]
-* [http://window.edu.ru/window_catalog/redir?id=30171&file=isu049.pdf Павлинский В.Г. Преломление и отражение рентгеновского излучения (Методическое пособие)]
+*{{cite web |author=Павлинский В.Г.|url=http://www.pd.isu.ru/obsh/method/rentgen/prelomlen/prelomlen_p1.pdf|title=Преломление и отражение рентгеновского излучения (Методическое пособие)|lang=|publisher=[[Иркутский государственный университет]]|date=2003|description= |quote= |accessdate=2020-05-24|deadlink= |archiveurl= |archivedate= }}
+*{{cite web |author=|url=http://xray-optics.ucoz.ru/main.htm|title=Сайт Рентгеновская оптика|lang=|publisher=X-ray Optics|date=|description= |quote= |accessdate=2020-05-24|deadlink= |archiveurl= |archivedate= }}
-* [http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/266.html КУЗЬМИН Р.Н. Рентгеновская оптика. Статья Соросовского Образовательного журнала]
+{{Внешние ссылки}}
-[[Категория:Рентгеновская оптика|*]]
+[[Категория:Рентгеновская оптика]]
+[[Категория:Рентгеновская астрономия]]

Ссылки на внешние ресурсы
Словари и энциклопедии	Большая российская (старая версия) Britannica (онлайн)
В библиографических каталогах	GND: 4178318-9 LCCN: sh85148740

Рентгеновская оптика: различия между версиями

Текущая версия от 11:07, 22 августа 2024

Содержание

Общие сведения

История