Команда технического университета Дрездена под руководством профессора Кристиана Шроера (Christian Schroer) продемонстрировала новый сканирующий микроскоп рентгеновского типа в научном комплексе PETRA III немецкого исследовательского центра DESY. Он уже доступен для практического применения и позволяет достичь рекордного для инструментов данного типа разрешения в 10 нм.

Вместо традиционных схем получения изображения, данный микроскоп использует методику под названием “птихография”, суть которой в сочетании множества дифракционных картин, возникающих при прохождении тонкого (около 30 нм) пучка рентгеновских лучей над образцом. Такой приём позволяет преодолеть ограничения разрешающей способности обычной микроскопии – дифракционный предел (около 200 нм).

Часть рентгеновского микроскопа (фото: DESY/H. Mueller-Elsner)

“Немецкий электронный синхротрон” DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) – один из крупнейших исследовательских центров в области физики элементарных частиц, основанный в конце 1959 года в Гамбурге.

Структура исследовательского центра DESY

За прошедшие полвека в DESY неоднократно проводилась реструктуризация и обновление оборудования. С конца 1960-х были установлены модули нескольких ускорителей, самым современным из которых является позитронно-электронный кольцевой тандем PETRA III (Positron-Elektron-Tandem-Ring-Anlage). Данный источник высокой энергии синхротронного излучения выведен на проектную мощность в 2010 году. Он представляет собой ускоритель длиной 2304 м, на протяжении которого размещены 14 научных подразделений.

Схема расположения объектов на PETRA III. Работа с рентгеновским микроскопом ведётся на участке P06

В настоящее время в центре работают около двух тысяч сотрудников. Есть среди них и наши соотечественники. Например, системы контроля и управления ускорителями, а также программы визуализации данных разрабатываются командой, в состав которой входят российские программисты Виктор Соловьев и Юрий Нечаев, ранее работавшие в Институте физики высоких энергий в подмосковном Протвино.

Если изначальной целью DESY были фундаментальные исследования в области физики, то в последние годы всё больше экспериментов носят прикладной характер. Многие современные работы в DESY связаны с разработкой новых материалов и методов исследования для нужд химии и биологии. Недавно созданный на базе синхротрона рентгеновский микроскоп можно рассматривать как пример междисциплинарной научно-практической интеграции.