Разработана рентгеновская и нефотонная нанооптика

В лаборатории космических нанотехнологий Массачусетского технологического института (MIT) разработана оптика рентгеновского диапазона на основе наночастиц.

В связи с малой длиной волны рентгеновского излучения создание рефракционных или отражательных оптических элементов для его собирания - например, в астрономических рентгеновских телескопах - представляет собой в высшей степени сложную задачу. Обычно используются либо коллиматорные телескопы, либо зеркальная оптика малого угла падения, при которой даже обычные материалы позволяют обеспечить отражение рентгеновских лучей.

Ученым из MIT удалось создать дифракционные решетки малого угла падения на основе наноструктур из кремния, работающих каждая как микрозеркало малого угла падения. Массив таких структур позволяет обеспечить отражение и дифракцию рентгеновских лучей.

Рентгеновская дифракционная решетка состоит из линейных кремниевых элементов толщиной всего 35 нм, расположенных на расстоянии 150 нм одна от другой. размер массива исчисляется микрометрами.

Изначальной целью работы аспиранта Минчена Ана (Minseung Ahn) из MIT, которому удалось преодолеть технологические трудности создания дифракционных нанорешеток, было создание оптики нового типа для перспективного рентгеновского космического телескопа NASA. Новый подход позволит в пять раз повысить светосилу такого астрономического инструмента по сравнению с рентгеновским телескопом космической обсерватории Chandra.

Перспективы новой технологии выходят далеко за рамки создания космических рентгеновских телескопов. Оптические элементы на основе дифракционных решеток рентгеновского диапазона могут позволить создать, к примеру, новые системы фоотлитографии с использованием электромагнитного излучения в диапазоне граничащего с рентгеновским жесткого ультрафиолета.

Возможно также появление нефотонной оптики - оптических систем для пучков нейтронов, атомов или молекул. Вероятно, открытие быстро найдет применение и в военном деле.