Кристалл фторида лития позволяет записывать и запоминать каустику луча рентгеновского лазера на свободных электронах

Международная группа ученых при участии сотрудника НИИЯФ МГУ А. Н. Грум-Гржимайло успешно применила кристаллы хорошо известного щелочного галогенида — фторида лития (LiF) — в качестве оптической памяти для трехмерного изображения пучка жестких рентгеновских лучей.

Проведенные пионерские исследования затрагивают области лазерной и атомной физики, физики высоких плотностей энергии, рентгеновской оптики, оптических запоминающих устройств, генерации центров окраски жестким рентгеновским излучением, фотолюминесценции.

Исследования показали, что кристаллы LiF позволяют записывать и хранить 3D-изображения жесткого рентгеновского излучения в виде плотности распределения центров окраски.

Это новый метод позволил получить трехмерный образ сфокусированного пучка вдоль направления его распространения, включая распространение внутри вещества. Высокая чувствительность, большой динамический диапазон и микронное пространственное разрешение используемого LiF детектора позволило измерить распределение интенсивности пучка как на больших расстояниях от фокуса, так и рядом с фокусом, и провести оценку параметров пучка одного из самых мощных в мире РЛСЭ.

Проведенные исследования показали, что уникальная реакция кристалла LiF на поглощенную дозу рентгеновского излучения путем пропорциональной генерации центров окраски внутри объема кристалла, его высокое разрешение и динамический диапазон, высокий порог радиационного повреждения, отсутствие каких-либо электронных схем, нечувствительность к видимому свету и доступность, дают значительные преимущества в использовании этого нового метода визуализации и хранения изображений рентгеновского излучения для когерентных и некогерентных источников жестких рентгеновских лучей. Работа представляет интерес как фундаментальный, так и для приложений и оптимизации интенсивных источников рентгеновского излучения.

Предложенный метод может быть, например, использован для определения характеристик и оптимизации различных фокусирующих систем, разработанных для РЛСЭ и синхротронов.