Сверхпрочные алмазные контейнеры помогут увидеть рентгеновские лучи | Новости науки

Ученые создали новый тип композита на основе алмаза и люминесцентных наночастиц. Этот материал сочетает в себе лучшие свойства как алмаза, так и наночастиц — прочность, высокую теплопроводность и способность светиться в видимом диапазоне, что позволяет визуализировать невидимое рентгеновское излучение. Это поможет увидеть пучки излучения синхротронов и лазеров на свободных электронах, которые используются для исследования структуры молекул и кристаллов с помощью рентгеновских лучей. Такая визуализация необходима для контроля формы рентгеновского пучка и определения его прохождения через анализируемый объект. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Carbon.

Для многих исследований в химии, физике, биологии и медицине требуется воздействие на образцы мощным рентгеновским излучением, в сотни тысяч раз более интенсивным, чем излучение рентгеновских аппаратов в поликлиниках. Чтобы точно изучить конкретный участок материала, необходимо знать, куда фокусируется рентгеновское излучение, которое невидимо для глаз. Для визуализации используют детекторы излучения, состоящие из люминофора, который преобразует рентгеновское излучение в фотоны — частицы света. Специальный датчик улавливает фотоны и выводит изображение на монитор. Однако такие детекторы не выдерживают очень мощного рентгеновского излучения, которое разрушает стандартные детекторы.

Чтобы визуализатор выдерживал мощное рентгеновское излучение, он должен быть сделан из материала, обладающего твердостью, устойчивостью к радиации и высокой теплопроводностью, чтобы не разрушаться от высоких температур. Самым подходящим материалом считается синтетический алмаз, но он не люминесцирует в видимом диапазоне при воздействии рентгеновского излучения. Чтобы «заставить» алмаз светиться, можно «упаковать» внутрь него вещество, которое эффективно люминесцирует в видимом диапазоне при рентгеновском возбуждении. Создание такой «упаковки» сложно, так как алмазы выращивают в агрессивной среде водород-метановой плазмы при температурах 750–900 °C. Помещаемые в алмаз материалы в таких условиях теряют свои свойства, поэтому их нужно защитить.

Ученые из Института общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук (Москва) предложили методику, которая защищает вещества, помещаемые внутрь алмаза, от разрушения, что позволяет создавать алмазы с заданными характеристиками. В СВЧ-печи, заполненной смесью метана и водорода, сначала выращивают алмазный слой. Потом на него наносят нужное вещество, а затем алмазные наночастицы для защиты от агрессивных условий роста алмаза. В результате получается алмазная пленка с наночастицами внутри, поскольку алмазные частицы на поверхности целевого вещества защищают его от разрушения.

Ученые создали алмазный композит, внутрь которого поместили люминофоры на основе фторидов и оксидов. Эти вещества начинают светиться в видимом диапазоне, поглощая рентгеновское излучение. Методика выращивания алмазных композитов с защитными наночастицами позволяет «упаковать» в алмаз и другие вещества, которые будут светиться на разных длинах волн или обладать другими важными свойствами.

«Наш подход позволяет значительно расширить ассортимент веществ, которые можно встроить в алмаз. Более того, становится возможным расположить наночастицы в различных алмазных слоях, создавая многоуровневые структуры. В перспективе можно будет внедрять в алмаз вещества, неустойчивые в атмосфере, и проводить с ними химические реакции», — объясняет руководитель проекта Сергей Кузнецов, кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории технологии наноматериалов для фотоники ИОФ РАН.

В исследовании также участвовали сотрудники Северо-Кавказского федерального университета (Ставрополь), Российского технологического университета МИРЭА (Москва), Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова Российской академии наук (Фрязино) и Института физики и астрономии Кардиффского университета (Великобритания).

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Ставрополе, в Ставропольском крае и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Ставрополе

Ria.city

В «Народном фронте» подвели итоги работы фонда «Всё для Победы» за два года

Ульяновцы победили на фестивале «Российская студенческая весна»

Региональный этап международной конкурс-премии «КАРДО VII» прошел в Нижегородской области

Эксперт оценил вклад губернатора Ставрополья в поддержку участников СВО

Музыкальные новости

Московский аэропорт Домодедово и Всероссийское общество инвалидов заключили соглашение о сотрудничестве

В Дубне сотрудники Росгвардии помогли утиному семейству перейти оживленную трассу

«Понял, что скоро позовут в «Динамо»: 17-летний ставропольский футболист играет за команду мастеров

Бизнес-омбудсмен Москвы оказывает поддержку НМСП

Новости Ставрополя

Ставропольский борец-вольник завоевал в Казани золотую медаль Игр БРИКС

Выжившего при штурме СИЗО в Ростове террорист прооперирован и будет допрошен

Эксперт оценил вклад губернатора Ставрополья в поддержку участников СВО

Деньги на зарплаты, дороги и школы: депутаты в комитете по экономическому развитию рассмотрели поправки в бюджет Ставрополья

Экология в Ставропольском крае

Токсиколог Кутушов назвал признаки теплового удара и правила первой помощи

Концертный директор для музыкантов. Концертный директор для певцов. Концертное агентство в Москве. Букинг агентство. Организация концертов и гастролей.

Prada, коллекция menswear весна-лето 2025

Modest fashion day 2024

Спорт в Ставропольском крае

Россиянка Людмила Самсонова выиграла турнир WTA в Хертогенбосе

Экс-теннисист Ольховский: россияне могут хорошо выступить на Уимблдоне

«Надо чем-то жертвовать». Арина Соболенко отказалась ехать на Олимпиаду в Париже

Курникова показала трогательные фото Энрике Иглесиаса

Moscow.media

На Азина рухнул расселенный дом

В Екатеринбурге начался второй этап опрессовок

Как Россия уступила Азербайджану значительные территории Дагестана и два села

В центре Орла машина сбила двух пешеходов







Топ новостей на этот час в Ставрополе и Ставропольском крае

Rss.plus





СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *