В Германии на базе ведущего синхротрона третьего поколения BESSY II ввели в эксплуатацию первый и единственный в Европе сверхпроводящий рентгеновский спектрометр с TES-матрицей.
Этот уникальный прибор стал результатом совместной работы Берлинского центра имени Гельмгольца (HZB), Института преобразования химической энергии имени Макса Планка и Национального института стандартов и технологий США.
Читайте также:
Идеальный хаос. Ученые впервые создали абсолютно случайные числа с помощью квантовых чипов Новая система способна обнаруживать рентгеновские фотоны в 100−1000 раз эффективнее, чем традиционные спектрометры рентгеновского излучения с дисперсией по длинам волн.
Основой спектрометра является матрица из 248 высокочувствительных датчиков. Чтобы достичь сверхпроводящего состояния, их охлаждают с помощью специального холодильника с гелиевым разбавлением до экстремальной температуры — 25 милликельвинов, что составляет лишь крошечную долю градуса выше абсолютного нуля. Когда рентгеновский фотон попадает на датчик, это вызывает едва заметное выделение тепла, которое на мгновение нарушает сверхпроводимость.
Изменение электрического сопротивления мгновенно фиксирует схема на основе сверхпроводящих квантовых интерференционных устройств( ,SQUID).
Ранее передовые методы исследования требовали больших или высококонцентрированных образцов из-за высокой фотоемкости. Новая разработка коренным образом меняет ситуацию, позволяя анализировать атомарно тонкие слои, сложные наноструктуры и сильно разбавленные молекулярные системы.
По словам научного сотрудника HZB Режиса Декера, прибор открывает невиданные возможности для молекулярной химии, биологии и физики квантовых материалов, а также позволяет сократить время экспериментов: измерения, которые раньше длились часами, теперь выполняются за считанные минуты.
Установку интегрировали со специальной камерой сверхвысокого вакуума на линии синхротронного излучения BESSY II UE52-SGM. Это позволяет учёным готовить и изучать образцы в температурном диапазоне от 10 кельвинов до комнатной температуры, полностью контролируя поляризацию рентгеновских лучей. Исследователи ожидают, что инновационный спектрометр даст толчок для ряда прорывных международных экспериментов.
Читайте также:
За пределами двоичного кода. Оксфордские физики создали кота Шредингера нового поколения
