НГТУ НЭТИ и КТИ НП СО РАН разработали алмазные окна для ЦКП «СКИФ»
Новосибирский государственный технический университет НЭТИ и Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН разработали алмазные окна для Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов». Они способны выдерживать высокие уровни радиации без потери своих свойств и обеспечивать надежную работу при мониторинге положения луча на протяжении длительного времени.
Работа по созданию алмазных окон ведется на базе КТИ НП СО РАН под руководством директора института, доцента кафедры оптических информационных технологий физико-технического факультета НГТУ НЭТИ кандидата технических наук Петра Завьялова. В состав научной группы входит магистрант кафедры Денис Карпов, который участвует в разработке люминесцентного монитора пучка для источника синхротронного излучения высокой мощности для ЦКП «СКИФ».
Как рассказала заведующий кафедрой оптических информационных технологий НГТУ НЭТИ кандидат технических наук Марина Завьялова, люминесцентные мониторы пучка работают на принципе возбуждения видимого излучения в материале, который используется в качестве люминесцентного экрана под действием жесткого рентгеновского излучения. Важными компонентами таких мониторов являются тонкие пластинки люминесцирующих материалов и цифровые камеры, детектирующие видимое излучение. Денис Карпов исследовал использование монокристаллического CVD-алмаза в качестве экрана.
По словам самого разработчика, алмазы отличаются уникальными качествами — они могут выдерживать высокие уровни радиации без потери своих свойств, обладают высокой люминесцентной эффективностью, то есть излучают сильный световой сигнал при возбуждении фотонным пучком, что позволяет точно отслеживать его положение. «Кроме этого, алмазы обеспечивают надежную работу при мониторинге положения луча на протяжении длительного времени, имеют низкий фоновый сигнал и совместимы с вакуумными условиями — могут использоваться без дополнительных защитных мер», — рассказал Денис Карпов.
Модифицированный CVD-алмаз обладает наиболее равномерной картой интенсивности люминесценции благодаря допированию люминофором. Это показали испытания в Институте ядерной физики СО РАН. Главная задача эксперимента состояла в визуальном сравнении получаемой люминесценции алмазных экранов, выращенных разными способами. Также определялись центроиды карт интенсивностей, полученных в результате воздействия синхротронного излучения на материал люминесцентного экрана.
Напомним, в рамках программы «Приоритет 2030» НГТУ НЭТИ спроектированы и изготовлены уникальные научные приборы для трех станций первой очереди ЦКП «СКИФ». Интеграторами станций и заказчиками работ являются Томский политехнический университет (станция 1-1 «Микрофокус») и Институт сильноточной электроники (станция 1-2 «Структурная диагностика», станция 1-4 «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм»).
