Японские физики создали деформируемое рентгеновское зеркало из монокристалла ниобата лития (LiNbO₃). Это открытие ускорит эксперименты, так как теперь ученые смогут быстро менять размер пучка без сложных манипуляций с образцом или оптикой.
Рентгеновское излучение сложно контролировать: оно почти не преломляется, а при поглощении сильно рассеивается. Обычно для его фокусировки используют многослойные структуры или линзы с воздушными полостями. Новое зеркало решает проблему благодаря пьезоэлектрическим свойствам ниобата лития — он меняет форму под напряжением.
Исследователи добились диапазона изменения пучка от 200 нм до 683 мкм (в 3400 раз), что позволяет сначала анализировать образец целиком, а затем детально изучать отдельные участки. Раньше для этого требовалось перемещать образец и менять линзы, что замедляло процесс.
Предыдущие деформируемые зеркала состояли из нескольких слоев, что усложняло управление. Новое зеркало — монокристаллическое, но имеет биморфную структуру: при нагреве его поляризация меняется на половине толщины, и две части по-разному реагируют на напряжение. Это исключает необходимость склеивания слоев.
Разработанное зеркало толщиной 0,5 мм может применяться не только в рентгеновских исследованиях, но и в промышленных лазерах. Результаты опубликованы в Scientific Reports.
Схема ультратонкого цельного зеркала с двумя различающимися по свойствам слоями. (a) Подложка для зеркала в сравнении с японской монетой 100 йен. (b) Механизм деформации зеркала. (c) Схема способа управления размером рентгеновского пучка. / © Scientific Reports, 2025. DOI: 10.1038/s41598-025-05019-8
Дополнительная информация: https://www.nature.com/articles/s41598-025-05019-8
Источник: https://naked-science.ru/article/physics/ln-x-ray-bimorph-mirror