В НГТУ НЭТИ создали экспозиционный затвор пучка для СКИФа

Уникальные научные приборы для трех станций первой очереди Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») разработали и изготовили специалисты Новосибирского государственного технического университета НЭТИ (НГТУ НЭТИ), 28 декабря сообщила пресс-служба вуза. Для станции первой очереди 1-2 «Структурная диагностика» сотрудниками и студентами кафедры оптических информационных технологий (ОИТ) физико-технического факультета НГТУ НЭТИ был разработан и изготовлен экспозиционный затвор пучка.

Это устройство выполняет очень быстрое перекрывание пучка синхротронного излучения (время открытия/закрытия составляет не более 10 миллисекунд). Его задачей является уменьшение интенсивности синхротронного излучения, воздействующего на исследуемый образец и детектор, до 0,001% от исходной плотности мощности, то есть на пять порядков. Чтобы определить необходимое для этого время срабатывания затвора, разработчики обратились к закону Бугера-Ламберта-Бера, который позволил им рассчитать зависимость отношения интенсивности прошедшего излучения к падающему от толщины пластинки из различных материалов для энергии 10–30 кэВ. Взяв линейный коэффициент поглощения из таблиц Henke, они определили оптимальный материал затвора и его толщину. При этом им пришлось учесть, что затвор пучка будет работать в условиях глубокого вакуума и в нем желательно отсутствие трущихся частей, подшипников, смазки и т. п. Кроме того, его надежность должна обеспечивать бесперебойную работу в течение миллионов циклов открытия/закрытия. Эти условия работы затвора определили их выбор — применить пьезоактюаторы, устройства, использующие способность пьезокерамики расширяться под воздействием электростатического поля, генерируя силу для перемещения в микрометровом диапазоне при полном отсутствии трения. Их быстродействие после получения управляющего сигнала достаточно велико, как и надежность. Завкафедрой ОИТ к. т. н. Марина Завьялова рассказала: «Такие устройства раньше поставлялись в Россию из-за рубежа, но теперь нами освоена технология и решена эта задача: проведены необходимые расчеты и моделирование, выбраны доступные для поставки в Россию комплектующие, разработана конструкторская документация с учетом наших производственных возможностей, а также программное обеспечение для управления затвором». Все детали устройства были изготовлены специалистами НГТУ НЭТИ. В сборке затвора также приняли участие сотрудники Конструкторско-технологического института научного приборостроения СО РАН. glavno.smi.today