Сверхпрочные алмазные контейнеры помогут увидеть рентгеновские лучи

Учёные получили композит нового типа на основе алмаза и люминесцентных наночастиц внутри него. Разработанный материал сочетает в себе лучшие характеристики как алмаза, так и частиц — 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 — устройств, используемых для исследования структуры молекул и кристаллов с помощью рентгеновских лучей. Это нужно, чтобы контролировать форму рентгеновского пучка и понимать, проходит ли он через анализируемый объект. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Carbon.

Для многих исследований в области химии, физики, биологии и медицины необходимо воздействовать на образцы мощным рентгеновским излучением (в сотни тысяч раз более интенсивным, чем излучение рентгеновских аппаратов в поликлиниках). При этом для изучения конкретного участка материала необходимо точно знать, куда фокусируется рентгеновское излучение. Сделать это сложно, поскольку оно невидимо для глаз. Для его визуализации используют детекторы излучения, которые состоят из вещества-люминофора, которое превращает рентгеновское излучение в фотоны — частицы света. Специальный датчик улавливает фотоны и выводит изображение на монитор. Однако такие датчики не удаётся использовать, если рентгеновское излучение очень мощное, поскольку оно разрушает стандартные детекторы.

Для того, чтобы визуализатор выдерживал мощное рентгеновское излучение, он должен быть сделан из материала, который будет твёрдым, устойчивым к радиации и обладать высокой теплопроводностью, чтобы не разрушаться от высоких температур. В