Вчені з Токійського столичного університету створюють складні візерунки на кремнієвих пластинах
Вчені використали технологію МЕМС для створеннячітких складних конструкцій на кремнієвих пластинах Конструкція являє собою концентричний масив щілин, схожих на кільця дерев, які можуть спрямовувати рентгенівські промені, що входять під вузьким діапазоном кутів, та збирати їх у крапку.
Концентричні масиви щілин дозволяютьрентгенівським променям проникати та відбиватися від внутрішніх стін, підштовхуючи їх так, щоб вони були спрямовані в одну точку. Зображення: Tokyo Metropolitan University
Для створення цих щілин дослідникивикористовували глибоке реактивне іонне травлення. Однак після початкової обробки вони виявили шорсткість поверхні візерунків, яка спотворювала рентгенівські промені, знижуючи роздільну здатність телескопа.
Щоб виправити ці недоліки, вчені відпалюваливізерунок, впливаючи на кремнієву пластину протягом багато часу. У міру збільшення тривалості відпалу атоми кремнію на поверхні візерунків ставали рухливішими, згладжуючи будь-які шорсткості та покращуючи кутову роздільну здатність телескопа.
Поверхня до (згори) та після (знизу) 150 годин відпалу. Тривала теплова дія згладжує всі шорсткості поверхні. Зображення: Tokyo Metropolitan University
Вивчення рентгенівського випромінювання дозволяєдізнатися більше про наш Всесвіт. Але більшість цих хвиль поглинається атмосферою Землі, тому найефективніші рентгенівські телескопи, які працюють поза нашої планети, пояснюють автори роботи.
Проблема зі звичайною рентгенівською оптикоюполягає в тому, що в міру досягнення більш високої роздільної здатності пристрою стають все важчими і важчими. Це підвищує вартість доставки телескопів на орбіту. Наприклад, для телескопа Hitomi, запущеного в 2016 році і вважався неймовірно легким, ефективна вага складала 600 кг на квадратний метр корисної площі. У своїй роботі, опублікованій у журналі Optics Express, вчені розробили високопродуктивну установку вагою лише 10 кг на квадратний метр.
Дослідники зазначають, що за допомогою новоїтехнології можна створювати суперлегкі пристрої. Нині вони розробляють супутник візуалізації магнітосфери Землі. Дослідники планують досягти зниження загальної маси установки до 50 кг.
Читати далі:
Телескоп «Джеймс Вебб» зробив перший знімок Юпітера: на ньому відразу 9 цілей, що рухаються.
Фізики знайшли універсальний «годинник» у космосі: він точніший за атомний.
Величезна комета пролетіла повз Землю, але стала більше і попрямувала до Сонця