Применение лучевых микроскопов как необходимость

Современная наука требует всё более и более глубинного изучения окружающего мира. Рост нанотехнологий, технологий основанных на манипулировании отдельными атомами вещества с целью изменения качеств этого вещества, стимулирует развитие технологий, с помощью которых можно изучать, исследовать вещество на атомном уровне. Проникнуть в мир атомов, можно лишь используя технологии лучевых микроскопов. Но требуемой точности фокусировки пучка луча невозможно добиться вне лабораторных условий.

Это связано с тем, что применение электронного пучка возможно лишь в условиях высокого вакуума. Единственная надежда была на рентгеновское излучение. Но и здесь ученые столкнулись с большой проблемой. Дело в том, что на границах сред (линза/воздух) рентгеновский пучок рассевается, и достижение требуемого фокуса становиться невозможно.

Как добиться требуемой фокусировки пучка?

Но в 1996 году, российский ученый Анатолий Снигирёв с коллегами экспериментально открыл возможность использование рефракционной оптики, названной позже «оптикой Снегирёва». На основе открытий Снегирёва были разработана и создана уникальная технология по созданию линз. В материале линзы создаются пустоты, ведущие себя как последовательно расположенные линзы. Это позволяет добиваться нужной фокусировки рентгеновского пучка, и стало оптимальным решением при работе с рентгеновским излучением. 17 лет понадобилось Российским ученым, чтобы практически доказать возможность использования рефракционной оптики в рентгеновских микроскопах.

В 2013 году за решение этой задачи взялся Балтийский федеральный университет им. И. Канта, который сегодня является одним из ведущих среди не только Российских, но и международных просветительных научных центров. Силами БФУ им. Канта совместно с ОАО «ВНИИНМ» им. А. А. Бочвара (Росатом) был разработан проект установки, представляющей собой рентгеновский микроскоп на статичной платформе.

Участие компании ЗАО "Сервотехника" в проекте

Компания ЗАО «Сервотехника» по приглашению БФУ им. И. Канта приняла участие в разработке данного микроскопа. Выбор не случаен, ведь «Сервотехника» имеет более чем десятилетний опыт разработок инжиниринговых проектов в области оптических, метрических и лазерных исследований. В рамках проекта инженерами ЗАО «Сервотехника» была полностью разработана система осей, по которым перемещался микроскоп и оборудование, система управления приводами и шкаф управления. За основу осей, предназначенных для линейного перемещения объектов, были взяты модули линейного перемещения производства ЗАО «Завод мехатронных изделий». А система управления со шкафом управления была собрана непосредственно инженерами компании. Проект был реализован в кратчайшие сроки и все обязательства «Сервотехника» выполнила менее чем за два месяца после подписания договора.

Результатом совместной работы стала установка, которая представляет собой современный рентгеновский микроскоп высокой точности. Использование новейших технологий впервые в мире позволило добиться в рентгеновских микроскопах такого типа пучка фокусировки 5 нм.

За научное достижение исполнитель получил грант на дальнейшие работы и производство подобных микроскопов в размере 190 млн. рублей. Развитие технологий рентгеновских микроскопов имеет огромное научное мировое значение. Данная разработка даст мощнейший толчок изучения материаловедения, биологии, химии, медицины, геологии и физики.