18 - 20 мая 2019 года физики Международного научно-исследовательского центра БФУ им. И. Канта провели серию экспериментов по фазово-контрастной микроскопии на самом большом синхротроне в мире PETRA III @ DESY в Гамбурге (Германия)
Эксперименты проводятся в рамках Национального проекта «Наука» Федерального проекта «Развитие передовой инфраструктуры для проведения исследований и разработок в Российской Федерации»: задача «Развитие передовой инфраструктуры научных исследований и разработок, инновационной деятельности, включающей создание и развитие сети уникальных установок класса «Мегасайнс».
Эксперименты проводились совместно с сотрудниками Европейского центра молекулярной биологии (EMBL) на станции макромолекулярной кристаллографии для определения структур монокристаллических биомолекул и измерения флуоресценции P14. Эта станция активно развивается и модернизируется коллаборацией исследователей из БФУ им. И. Канта и Европейского центра молекулярной биологии.
Сегодня на станции P14 используются элементы преломляющей рентгеновской оптики и специальные устройства на ее основе (компактный трансфокатор), которые были разработаны в БФУ им. И. Канта сотрудниками МНИЦ “Когерентная рентгеновская оптика для установок “Мегасайенс”. Используемая оптика позволяет легко управлять жестким рентгеновским излучением, не меняя траектории луча, что создает уникальные возможности использования метода высокоразрешающей фазово-контрастной микроскопии для исследования внутренней структуры образцов без их разрушения. Это особенно важно для исследования биологических объектов на современных синхротронных источниках.
За короткое экспериментальное время ученым МНИЦ удалось провести несколько важных экспериментов. Впервые был протестирован новый вид высокоразрешающей рентгеновской оптики, изготовленной из радиационно-стойкого углеродного материала. Главным преимуществом нового типа оптики является ее ориентированность на современные высококогерентные и мощные источники синхротронного излучения (СИ) и лазеры на свободных электронах для задач рентгеновской микроскопии с нанометровым разрешением.
Дополнительно, за время экспериментальной сессии, была решена задача по постановке методики по изучению внутренней структуры материалов в экстремальных условиях при высоком давлении для приложений геологии, материаловедения и химии. В результате были получены первые данные на этой станции, что в дальнейшем позволит реконструировать атомарное строение исследуемых объектов и изучить их кристаллохимию и его физические свойства на станции P14 с применением преломляющей рентгеновской оптики, изготовленной в БФУ им. И. Канта.
Лятун Иван, БФУ им. И. Канта:
“Сравнительно недавно мы создали новое направление в рентгеновской оптике - двумерная микрооптика для синхротронных источников. Отличительной особенностью ее является более высокое разрешение, по сравнению с классической металлической оптикой, высокая компактность, что позволяет создать миниатюрные “лаборатории на чипе”. Сегодня нам удалось реализовать эту идею с применением более перспективного материала для новых мощных источников рентгеновского излучения, и мы получили очень обнадеживающие результаты, что говорит о верном курсе нашей научной работы!”
Медведская Полина:
“Для меня это был очень полезный опыт, так как я смогла непосредственно участвовать в тестировании абсолютно нового вида микрооптики, который был полностью разработан в нашей лаборатории с использованием ионно-лучевой литографии на двухлучевой системе Zeiss СrossBeam 540 для мощнейших современных рентгеновских источников. Результаты оказались многообещающими, что очень радует! Полученные экспериментальные данные я буду использовать при написании своей диссертационной работы”.
Экспериментальные исследования на источнике СИ PETRA III @ DESY были выполнены за счёт средств Программы повышения конкурентоспособности вуза (Проект 5-100), часть работ выполнена в рамках реализации нового проекта РНФ “Когерентная рентгеновская оптика и методы на ее основе для высокоэнергетичных дифракционно ограниченных источников”.
Читать подробнее: Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта
