WikiDer > Составная рефракционная линза

Compound refractive lens

А Составная рефракционная линза (CRL) представляет собой серию отдельных линз, расположенных в линейном массиве для достижения фокусировки Рентгеновские лучи в диапазоне энергий 5-40 кэВ.[1][2][3][4][5] Они являются альтернативой KB зеркало.

Для всех материалов реальная часть показатель преломления для рентгеновских лучей близка к 1, следовательно, одна обычная линза для рентгеновских лучей имеет чрезвычайно большое фокусное расстояние (для практических размеров линз). Кроме того, рентгеновские лучи ослабляются при прохождении через материал, поэтому обычные линзы для рентгеновских лучей долгое время считались непрактичными. У CRL достаточно короткое фокусное расстояние, порядка метра, за счет последовательного использования множества линз, что снижает кривизну каждой линзы до практического уровня. Однако поглощение в линзе по-прежнему является проблемой, и линзы обычно изготавливаются из материалов с низким атомным числом, таких как алюминий, бериллий, или же литий.

CRL были впервые продемонстрированы в середине 1990-х годов группой ученых из ESRF. Они просверлили отверстия в алюминиевом блоке и достигли двухмерной фокусировки. Для рентгеновских лучей вогнутая линза фокусирует рентгеновские лучи, потому что показатель преломления немного ниже единицы. В CRL этого типа стенки между цилиндрическими отверстиями действуют как вогнутые линзы для рентгеновских лучей, проходящих перпендикулярно оси просверленных цилиндров. Напротив, для видимого света показатель преломления больше единицы, и фокусировка выполняется с помощью выпуклой линзы.

CompoundRL.jpg

Ученые, связанные с синхротроном ESRF, внесли большой вклад в последующее развитие CRL, особенно параболические CRL, впервые разработанные группой Аахена под руководством Ленгелера. Их фирменный материал - бериллий: группа из Advanced Photon Source APS продемонстрировали такие же линзы в литии. Эти линзы имеют прямой двойник в видимом свете.

Пилообразная линза - это уникальная оптическая схема, предложенная и продемонстрированная Седерстромом.[6] Он аппроксимирует параболическую линзу так же, как числовые вычисления на сетке аппроксимируют плавную линию с рядом призм, каждая из которых отклоняет рентгеновские лучи на небольшой угол. Линзы этого типа изготовлены из кремния, пластика и лития. Чтобы решить проблему с поглощением в линзе, каждую призму в пилообразной линзе можно заменить на столбец меньших призм, тем самым устраняя сдвиги фазы на 2π, которые не вносят вклад в преломление, но добавляют поглощение.[7] Эта схема аналогична аппроксимации обычной параболической линзы зонная пластина. Относительно простое изготовление преломляющих линз с зубцами пилы и линз с призматической решеткой делает их пригодными для использования вне исследований, и обе были предложены для применения в медицине. рентгеновское изображение.[8][9]

Рекомендации

  1. ^ Снигирев, А; Кон, В; Снигирева, я; Суворов А; Ленгелер, Б. (1998). «Фокусировка высокоэнергетических рентгеновских лучей с помощью сложных рефракционных линз». Прикладная оптика. 37 (4): 653–662. Bibcode:1998ApOpt..37..653S. Дои:10.1364 / AO.37.000653. PMID 18268637.
  2. ^ Снигирев, А; Filseth, B; Elleaume, P; Klocke, Th; Кон, В; Ленгелер, Б; Снигирева, я; Суворов А; Тюммлер Дж. (1997). «Преломляющие линзы для фокусировки высокоэнергетического рентгеновского излучения». Proc. SPIE. 3151: 164–170. Bibcode:1997SPIE.3151..164S. Дои:10.1117/12.294496.
  3. ^ Smither, R.K .; Хунсары, А. М .; Сюй, С. (1997). «Возможности бериллиевой рентгеновской линзы». Proc. SPIE. 3151: 150–163. Bibcode:1997SPIE.3151..150S. Дои:10.1117/12.294474.
  4. ^ Young, K .; Хунсары, А .; Jansen, A .; Dufresne, E .; Нэш, П. (2007). «Изготовление и характеристики линзы рентгеновского излучения лития». Материалы конференции AIP. 879: 989–993. Bibcode:2007AIPC..879..989Y. Дои:10.1063/1.2436228.
  5. ^ Арндт Ласт. «Составная рефракционная рентгеновская оптика». Получено 12 июн 2018.
  6. ^ Седерстрём, Бьёрн; Кан, Роберт; Даниэльссон, Матс; Лундквист, Матс; Нигрен, Дэвид (2000). «Фокусировка жесткого рентгеновского излучения с помощью старых пластинок». Природа. 404 (6781): 951. Bibcode:2000Натура 404..951С. Дои:10.1038/35010190. PMID 10801113.
  7. ^ Седерстрём, Бьёрн; Реббинг, Каролина; Лундквист, Матс (2005). «Универсальные линзы с призматической решеткой для жесткого рентгеновского излучения». Журнал синхротронного излучения. 12 (Pt 3): 340–344. Дои:10.1107 / S0909049504034181. PMID 15840919.
  8. ^ Фреденберг, Эрик; Седерстрём, Бьёрн; Ослунд, Магнус; Ниллий, Питер; Даниэльссон, Матс (27 января 2009 г.). «Эффективный преобъектный коллиматор на основе рентгеновской линзы». Медицинская физика. 36 (2): 626–633. Bibcode:2009МедФ..36..626Ф. Дои:10.1118/1.3062926. PMID 19292003.
  9. ^ Фреденберг, Эрик; Седерстрём, Бьёрн; Ниллий, Питер; Реббинг, Каролина; Карлссон, Стаффан; Даниэльссон, Матс (2009). «Фильтр рентгеновского излучения с низким поглощением для небольших приложений». Оптика Экспресс. 17 (14): 11388–11398. Bibcode:2009OExpr..1711388F. Дои:10.1364 / OE.17.011388. PMID 19582053.

внешняя ссылка