(50-5) 05 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

Формирование наноразмерных радиационных потоков волноводно-резонансными рентгеновскими устройствами
Е.В. Егоров 1,2,3, В.К. Егоров 1

1 Институт проблем технологии микроэлектроники Российской академии наук,
142432, Россия, г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, д. 6;
2 ИРЭ РАН, 141190, Россия, г. Фрязино, пл. Введенского, д. 1;
3 Финансовый университет при правительстве Российской Федерации,
125167, Россия, г. Москва, Ленинградский проспект, д. 49/2

  Полный текст (PDF)

DOI: 10.18287/COJ1870

ID статьи: 1870

Аннотация:
Выполнен ряд экспериментальных и модельных исследований особенностей формирования наноразмерных потоков рентгеновского квазимонохроматического излучения устройствами, функционирующими в рамках явления волноводно-резонансного распространения радиационных потоков. Найдены подходы, позволившие повысить интегральную интенсивность плоских рентгеновских волноводов-резонаторов простейшей конструкции и уменьшить угловую расходимость формируемых ими рентгеновских пучков без изменения параметров лабораторных источников излучения. Показано, что составной плоский рентгеновский волновод-резонатор, составленный из двух волноводов-резонаторов простейшей конструкции, расположенных друг за другом и взаимно съюстированных в геометрии параллельности их щелевых зазоров, позволяет уменьшить угловую расходимость формируемого потока при сохранении его интегральной интенсивности, при этом существенно ухудшая степень его монохроматичности. Разработана феноменологическая модель наблюдаемого эффекта. Показано, что в скрещенной геометрии, когда щелевые зазоры плоских рентгеновских волноводов-резонаторов развернуты друг относительно друга на 90 градусов, удается сформировать точечный наноразмерный рентгеновский пучок с интегральной плотностью, приемлемой для рентгеновской литографии.

Ключевые слова:
волновод-резонатор, стоячая волна, интерференционное поле, расходимость, составной волновод-резонатор, ПРВР, литография.

Благодарности:
Работа выполнена в рамках Государственного задания №075-00295-25-00.

Цитирование:
Егоров, Е.В. Формирование наноразмерных радиационных потоков волноводно-резонансными рентгеновскими устройствами / Е.В. Егоров, В.К. Егоров // Компьютерная оптика. – 2026. – Т. 50, № 5. – 1870. – doi: 10.18287/COJ1870.

Citation:
Egorov EV, Egorov VK. Formation of nano-sized radiation flows using waveguide-resonance X-ray devices. Computer Optics 2026; 50(5): 1870. doi: 10.18287/COJ1870.

References:

  1. Novotny L, Hecht B. Principles of Nano-Optics. Cambridge: Cambridge University Press; 2006.
  2. Blokhin MA, Shveitser IG. X-Ray Spectral Handbook. Moscow: Nauka; 1982. [In Russian]
  3. Spiller E, Segmüller A. Propagation of X-rays in waveguides. Applied Physics Letters 1974; 24(2): 60-61.
  4. Newton I. Opticks: Or, a Treatise of the Reflections, Refractions, Inflections and Colours of Light. 3rd ed. London: William and John Innys; 1721.
  5. Kozel VA. Reflection of Light. Moscow: Nauka; 1973. [In Russian]
  6. Compton AH. The total reflection of X-rays. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science 1923; 45(270): 1121-1131. DOI: 10.1080/14786442308634208.
  7. Landau LD, Lifshitz EM. Electrodynamics of Continuous Media. Reading, MA: Addison-Wesley; 1965.
  8. von Laue M. Fluoreszenzröntgenstrahlung von Einkristallen. Annalen der Physik 1935; 23: 705-746. DOI: 10.1007/BF01790026.
  9. Batterman BW. Effect of dynamical diffraction in X-ray fluorescence scattering. Physical Review 1964; 133(3A): A759-A764. DOI: 10.1103/PhysRev.133.A759.
  10. Feng YP, Sinha SK, Deckman HW, Hastings JB, Siddons DP. X-ray flux enhancement in thin-film waveguides using resonant beam coupling. Physical Review Letters 1993; 71(4): 537-540. DOI: 10.1103/PhysRevLett.71.537.
  11. Salditt T, Krüger SP, Fuhse C, Bahtz C. High transmission planar X-ray waveguide. Physical Review Letters 2008; 100(18): 184801. DOI: 10.1103/PhysRevLett.100.184801.
  12. Mingazin T, Zelenov V, Leikin V. Slitless collimator for X-ray beams. Instruments and Experimental Techniques 1981; 24: 244-247.
  13. Calvo ML, Lakshminarayanan V, eds. Optical Waveguides: From Theory to Applied Technology. London: CRC Press; 2007.
  14. Hirsch PB, Keller J. An X-ray micro-beam technique. I. Collimation. Proceedings of the Physical Society. Section B 1951; 64(5): 369-374. DOI: 10.1088/0370-1301/64/5/301.
  15. Kumakhov MA, Komarov FF. Multiple reflection from surface X-ray optics. Physics Reports 1990; 191(5): 289-352. DOI: 10.1016/0370-1573(90)90135-O.
  16. MacDonald CA. Focusing polycapillary optics and their applications. X-Ray Optics and Instruments 2010; 2010: 867049. DOI: 10.1155/2010/867049.
  17. Zwanenburg MJ, Peters JF, Bongaerts JHH, et al. Coherent propagation of X-rays in a planar waveguide with tunable air gap. Physical Review Letters 1999; 82(8): 1696-1699. DOI: 10.1103/PhysRevLett.82.1696.
  18. Wiener O. Stehende Lichtwellen und die Schwingungsrichtung polarisierten Lichtes. Annalen der Physik 1890; 276(6): 203-243. DOI: 10.1002/andp.18902760603.
  19. Bedzyk MJ, Bommarito GM, Schildkraut JS. X-ray standing waves at a reflecting mirror surface. Physical Review Letters 1989; 62(12): 1376-1379. DOI: 10.1103/PhysRevLett.62.1376.
  20. Blokhin MA. Physik der Röntgenstrahlen. Berlin: Verlag Technik; 1957.
  21. Mandel L, Wolf E. Optical Coherence and Quantum Optics. Cambridge: Cambridge University Press; 1995.
  22. Egorov VK, Egorov EV. Background of X-ray nanophotonics based on the planar air waveguide-resonator. X-Ray Spectrometry 2007; 36(6): 381-397. DOI: 10.1002/xrs.989.
  23. Renard RH. Total reflection: A new evaluation of the Goos-Hänchen shift. Journal of the Optical Society of America 1964; 54(10): 1190-1197. DOI: 10.1364/JOSA.54.001190.
  24. Lekner J. Theory of Reflection: Reflection and Transmission of Electromagnetic, Particle and Acoustic Waves. 2nd ed. Heidelberg: Springer; 2016.
  25. Mirkin LI. Handbook of X-Ray Analysis of Polycrystalline Structures. New York: Consultants Bureau; 1964.
  26. Egorov VK, Egorov EV. Waveguide-resonance mechanism for X-ray beam propagation: Physics and experimental background. Advances in X-Ray Analysis 2003; 46: 307-313.
  27. Egorov VK, Egorov EV. Planar waveguide-resonator: A new device for X-ray optics. X-Ray Spectrometry 2004; 33: 360-371. DOI: 10.1002/xrs.735.
  28. Egorov VK, Egorov EV. Functional model of the composite waveguide-resonator. Advances in X-Ray Chemical Analysis, Japan 2019; 50: 91-97.
  29. Frenkel YI. Statistical Physics. Moscow: Academy of Sciences of the USSR Press; 1948. [In Russian]
  30. Egorov VK, Egorov EV. Peculiarities in the formation of X-ray fluxes by waveguide-resonators of different construction. Optics and Spectroscopy 2018; 124(6): 838-849. DOI: 10.1134/S0030400X1806005X.
  31. Artyukov IA, Balakireva LL, Bijkerk F, et al. Projection X-ray lithography implemented using point sources. Soviet Journal of Quantum Electronics 1992; 22(2): 99-110. DOI: 10.1070/QE1992v022n02ABEH003351.

Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: journal@computeroptics.ru; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20