Un espejo de rayos X es un dispositivo óptico que controla los rayos X (reflejando rayos X, enfocando y dispersando). En la actualidad, las tecnologías permiten la creación de espejos para rayos X y piezas UV extremas con longitudes de onda de 2 a 45-55 nanómetros . Un espejo de rayos X consta de muchas capas de materiales especiales (hasta varios cientos de capas). [una]
En la parte de longitud de onda más corta del rango 0.01-0.02 nm , los espejos de rayos X permiten enfocar la radiación de los sincrotrones o tubos de rayos X en los objetos bajo estudio o formar haces paralelos. En particular, su uso aumenta la eficiencia de los tubos de rayos X entre 30 y 100 veces, lo que hace posible reemplazar la radiación de sincrotrón en varios estudios biológicos, estructurales y de ciencia de materiales. Aproximadamente en el mismo rango se encuentra la radiación de plasma de alta temperatura (láser y TOKAMAKS ). Aquí, los espejos han encontrado aplicación como elementos dispersivos para estudios espectrales.
En el rango de 0,6-6 nm se encuentra la radiación característica de los elementos ligeros ( boro , fósforo ). Aquí, los espejos de rayos X también se utilizan para estudiar los espectros en dispositivos para el análisis elemental de materiales.
La óptica multicapa de rayos X se usa ampliamente para filtrar y controlar la polarización en fuentes de sincrotrón. En la región de 10-60 nm ( ultravioleta extrema ) se encuentran las líneas de radiación del plasma solar.
Objetivos de telescopios espaciales de espejos de rayos X y ahora[ ¿cuándo? ] están en órbita y transmiten regularmente a la Tierra la imagen del Sol en las líneas Fe IX - Fe XI (17,5 nm) y He II (30,4 nm).
Dado que el espejo de rayos X tiene una estructura multicapa (hasta varios cientos de capas), requiere condiciones de producción especiales. Los materiales para crear revestimientos reflectantes deben ser de ultra alta pureza y se depositan en la base del espejo mediante pulverización catódica al vacío. Para crear tales capas especiales, se utilizan metales y algunos compuestos químicos. El rango de longitudes de onda en el que funcionará el espejo y las condiciones y requisitos adicionales determinan el uso de ciertos materiales para el espejo.
Los materiales más utilizados para la producción de superficies reflectantes de espejos de rayos X y sus características:
Con el desarrollo de la óptica de rayos X , la gama de materiales utilizados se ha vuelto mucho más amplia que la indicada anteriormente (las composiciones más utilizadas ) , el hafnio y sus composiciones con otros elementos son muy efectivos.
También es muy importante tener en cuenta la circunstancia de que los espejos de rayos X con pequeñas dimensiones son dispositivos complejos y que requieren mucha mano de obra en la producción y, por lo tanto, su costo es extremadamente alto.
En Rusia, la organización líder en la producción y desarrollo de espejos de rayos X es el Instituto de Física Lebedev . PN Lébedev RAS [2] .