Lente refractiva de rayos X
Una lente de rayos X es una lente que enfoca los rayos X. Además de la óptica de rayos X , como los espejos de rayos X basados en la reflexión de Bragg , los sistemas multicapa y las placas de zona de Fresnel , se utilizan lentes de rayos X refractivos para este propósito.
Las lentes de rayos X refractivas se consideraron técnicamente imposibles durante mucho tiempo, ya que el índice de refracción de los rayos X en todos los materiales es muy cercano (y justo por debajo) a uno y los rayos X también se absorben con relativa fuerza en los sólidos.
"No hace falta decir que no se pueden concentrar los rayos X con lentes".
Solo se demostró en 1996 que una lente de este tipo todavía se puede construir y usar de manera eficiente. Para ello se utilizan materiales con un número atómico bajo como berilio , boro , aluminio o incluso polímero . Snigirev y col. en 1996 propuso una disposición de agujeros en un material ligero que se ha abierto camino en muchos dispositivos.
Dado que el índice de refracción de estos materiales es <1, tales cavidades cóncavas tienen un efecto de concentración similar a una lente de vidrio convexa para la luz visible. Dado que el ancho de apertura ( apertura ) de las lentes de rayos X es similar en tamaño a su diámetro, no tienen que ser de forma esférica sino parabólica por razones ópticas, es decir, H. las cavidades son paraboloides cilíndricos o paraboloides de revolución . Se apilan una gran cantidad de cavidades / lentes una detrás de la otra. El resultado es una lente refractiva compuesta con una distancia focal baja y una apertura numérica muy pequeña .
Las lentes disponibles en el mercado son adecuadas para rayos X de 6 a 120 keV. La óptica fabricada con él puede resolver distancias <50 nm. La microscopía de rayos X para objetos en el rango submicrométrico es un área práctica de aplicación . Los telescopios de rayos X , por otro lado, funcionan con espejos.
Tipos de lentes de rayos X
Hay varios tipos de lentes de rayos X. Los de filas de orificios consisten en un cuboide de aluminio o berilio, en el que se perforan dos filas de orificios perpendiculares (para formar una lente con enfoque puntual). Estas ópticas tienen dos grandes desventajas. Por un lado, la absorción fue relativamente alta porque las almas entre dos taladros no podían ser arbitrariamente delgadas. Por otro lado, las lentes de este tipo tienen una fuerte aberración esférica debido a los taladros redondos. Esto se puede contrarrestar mediante orificios de forma parabólica (por ejemplo, realizados mediante estampado). La fabricación de lentes a partir de burbujas en capilares de resina epoxi es bastante simple, pero estas lentes sufren aberraciones esféricas. Las lentes de cocodrilo (también conocidas como "lentes de prismas múltiples") consisten en dos filas de microprismas opuestos y próximos. Se puede lograr un enfoque puntual colocando dos lentes de cocodrilo una detrás de la otra en ángulo recto entre sí. La distancia focal se puede seleccionar cambiando el ángulo de inclinación de las dos filas entre sí. La imagen está libre de aberraciones esféricas. Las lentes de rayos X con prisma enrollado consisten en una película de polímero estructurada que se enrolla para formar una espiral.
Fuentes y referencias individuales
- A. Snigirev, V. Kohn, I. Snigireva, B. Lengeler: una lente refractiva compuesta para enfocar rayos X de alta energía . En: Naturaleza . cinta 384 , no. 6604 , 1996, págs. 49-51 , doi : 10.1038 / 384049a0 .
- ↑ Bruno Lengeler, Christian G Schroer, Marion Kuhlmann, Boris Benner, Til Florian Günzler, Olga Kurapova, Federico Zontone, Anatoly Snigirev, Irina Snigireva: Lentes de rayos X refractivos. En: Journal of Physics D: Applied Physics. 38, 2005, pág. A218, doi : 10.1088 / 0022-3727 / 38 / 10A / 042 .
- ↑ X-ray-optics: Various CRLs , consultado el 28 de julio de 2019
- ↑ Spectrum of Science: Lens System for X-Rays - Spectrum of Science , fecha de acceso: 28 de julio de 2019