Международный научно-исследовательский центр (МНИЦ) «Когерентная рентгеновская оптика для установок «Мегасайенс»

Научные результаты:

• Разработаны и оптимизированы системы оптики формирования пучка: аксиконы и многолинзовые in-line интерферометры, расширители пучка и коллиматоры, фильтры пучка и диффузоры.
• Разработаны и оптимизированы системы оптики транспорта пучка: алмазная оптика, 1D и 2D линзы, сделанные из алюминия и бериллия, ультракомпактные трансфокаторы.
• Разработаны и оптимизированы системы рентгеновской нанооптики для высокоразрешающей микроскопии. Созданы новые технологии изготовления оптики: аддитивные технологии, ионно-лучевая литография и др.
• Разработаны и оптимизированы системы диагностики источника и пучка, комплексный подход для максимально эффективной передачи рентгеновского излучения от источника к исследовательским станциям с сохранением его когерентных свойств и для адаптации параметров рентгеновского излучения под научные задачи.
• Разработаны устройства, технологии и усовершенствованы методики исследования для раскрытия потенциала высокоэнергетичных и высококогерентых дифракционно ограниченных синхротронных источников 4-го поколения, включая лазеры на свободных электронах

Внедрение результатов исследования:

• Протестировано более 100 элементов и 11 устройств рентгеновской оптики на лабораторном комплексе SynchrotronLike БФУ имени И. Канта, а также на источниках синхротронного излучения ESRF (Франция) и на DESY (Германия).

• Осуществлена поставка в ESRF (Франция) специального устройства рентгеновской оптики Speckle Suppressor для подавления паразитного спекла в схеме рентгеновской микроскопии, ультракомпактного рентгеновского трансфокатора (2015 г.).

• Осуществлена поставка на DESY (Германия) мини-трансфокатора (2017 г.).

• Осуществлена поставка In-line интерферометров (варианты чипов, включающих в себя экспериментальные образцы 100-а, 30-ти линзового, билинзового, 6-ти линзового и мультилинзового in-line интерферометров, а также и зеркального интерферометра).

• Осуществлена поставка составных преломляющих линз на основе бериллия (Be) алюминия (Al), никеля (Ni).

• Осуществлена поставка аксиконовых преломляющих оптических элементов.

Образование и переподготовка кадров:

• Защиты: 3 кандидатские диссертации.

• Организовано 25 стажировок в ведущих исследовательских центрах и университетах России и Европы.

• Проведены международные объединенные школы: Smart Nanomaterials and X-ray optics 2014. Modeling, Synthesis and Diagnostics (2014, 2015, 2016 гг.), Nanocarbon for optics and electronics (2016 г.), , международный воркшоп 20 years of X-Ray Optics: Conditions and Prospects (2016 г.), XXX International School-Symposium on Holography, Coherent Optics and Photonics (2017 г.), The International School on XFEL: Science and Instrumentation (2018 г.), Школа-семинар Источники 4-го поколения: оптика и применения (2018 г.)

• Разработано 3 учебно-методических комплекса для магистров: «Метрология рентгеновской оптики» (2014 г.), «Основы рентгеновской оптики» (2014 г.), «Практикум по рентгеновской оптике» (2014 г.).

• Разработаны рабочие программы: «Экспериментальные методы исследования микро- и наноструктур» для аспирантов второго года обучения (2016 г.), «Применение рентгеновской оптики в современных исследованиях на установках Мега-класса» для магистров (2017 г.), «Рентгеновская оптика: материалы и технологии» для магистров (2017 г.), «Кристаллография и дифракционные методы изучения структуры и свойств материалов» для магистров (2017 г.), «Рентгеновская оптика, материалы и технологии» для магистров (2018 г.), «Основы когерентной рентгеновской оптики для установок класса Мега-Сайенс» для аспирантов (2018 г.).

• Разработаны первый и второй модули онлайн-курса «Рентгеновская оптика» совместно с Щелоковым И. А., к.ф.-м.н., научным сотрудником Лаборатории рентгеновской кристаллооптики ИПТМ РАН, г. Черноголовка.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

• Создан научно-образовательный тренировочный центр подготовки и проведения синхротронных исследований SynchrotronLIKE. Он используется для комплексного инструментального обеспечения образовательных программ, научно-исследовательских опытно-конструкторских и технологических работ, а также для метрологического обеспечения широкой номенклатуры измерений методами неразрушающего контроля.

• Получены 10 российских патентов на полезную модель, 2 евразийских патента на изобретение, зарегистрированы 4 «ноу-хау», подано 3 заявки на полезные модели, причем в отношении 1 принято решение о выдаче патента.

• Организована 41 экспедиция для проведения экспериментов в ведущих исследовательских центрах (ESRF, DESY), включая 10 поддержанных заявок для проведения экспериментальных сессий.

• Создан компактный инновационный научно-исследовательский кластер мирового уровня для дальнейшей кооперации с ведущими европейскими и мировыми научными и исследовательскими центрами.

Другие результаты:

• Публикации научной группы доступны в Scopus (57), WoS (47) и ядре РИНЦ (56).

• 13521 цитирование статей руководителя группы (за период 2014-2019 гг.), в том числе Scopus (2695), WoS (2435) и ядро РИНЦ (8391)

• 1401 цитирований статей научной группы, в том числе Scopus (706), WoS (412) и ядро РИНЦ (283)

• 221 печатная работа (тезисы, постерные доклады, устные доклады) на российских и международных конференциях, включая 29 приглашенных докладов ведущего ученого.

Сотрудничество:

• European Synchrotron Radiation Facility (Франция), Deutsches Elektronen-Synchrotron (Германия), Берлинское сообщество электронного накопительного кольца для синхротронного излучения BESSY (Германия), Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах (Германия); Ускорительный комплекс SPring-8 (Япония), Источник синхротронного излучения Advanced Photon Source (США), Ускоритель-синхротрон NSLS-II (США), Ускорительный комплекс Diamond Light Source (Великобритания): совместные исследования, прохождение стажировок, проведение экспериментальных сессий

• Институт прикладных физических проблем имени А. Н. Севченко Белорусского государственного университета (Республика Беларусь), Утрехтский университет (Нидерланды), Норвежский университет естественных и технических наук (Норвегия), Гданьский политехнический университет (Польша), Технический университет Эйндховена (Нидерланды), Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» (Россия), Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения РАН, Национальный исследовательский Томский государственный университет (Россия), Южный федеральный университет (Россия), Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова (Россия), НИТУ «МИСиС» (Россия): совместные исследования, студенческие обмены, участие в конференциях

• Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов (Россия), Физический институт имени П. Н. Лебедева РАН (Россия), Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А. А. Бочвара (Россия), Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН (Россия), Институт общей физики имени А. М. Прохорова РАН (Россия): совместные исследования, научные мероприятия

• Федеральный научно-исследовательский центр «Кристаллография и фотоника» РАН (Россия), Федеральный исследовательский центр «Коми научный центр Уральского отделения РАН» (Россия), Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (Россия), Объединенный институт ядерных исследований (Россия): совместные исследования