Ученые Академгородка создали алмазные окна для СКИФа
СКИФ должен быть оснащен алмазными элементами рентгеновской оптики. Их планировалось купить за границей, но санкции помешали этому, поэтому изготавливать окна стали в ИГМ.
Окна должны обеспечивать глубокий вакуум и выдерживать экстремальную тепловую нагрузку. С такими задачами способен справиться только алмаз. Для изготовления окон использовались уникальные установки – беспрессовые аппараты «разрезная сфера» (БАРС), способные создавать и поддерживать высокие давления, необходимые для выращивания крупных высококачественных монокристаллов алмаза, сообщает издание СО РАН «Наука в Сибири».
«Алмазные окна должны быть квадратными, размером 7х7 миллиметров при толщине 0,4 миллиметра. С учетом ориентации элемента монокристалл алмаза должен иметь массу порядка 3,5 карат. Для выращивания такого кристалла необходимо создать давление порядка 65 тысяч атмосфер и температуру 1 450 градусов Цельсия, а также градиент температур, который обеспечит заданную скорость роста и, соответственно, необходимое качество алмаза. В ростовом процессе эти параметры необходимо поддерживать в течение 130 часов. Любые отклонения от заданного режима недопустимы», – рассказал заведующий лабораторией экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса Юрий Пальянов.
Сотрудники института отработали режим выращивания кристаллов алмаза, соответствующих всем требованиям. На барнаульском предприятии «Кристалин» изготовили пластинки с соответствующей чистотой поверхностей. В лаборатории института также разработали многоступенчатый контроль качества и провели характеризация кристаллов по различным параметрам: внутренние напряжения, люминесценция, плотность дислокаций и дефектов упаковки, тип и концентрация примесных центров.
«Это первые функциональные алмазные элементы для СКИФа. При создании Сибирского кольцевого источника фотонов специальные изделия из алмаза потребуются еще не один раз», – добавил Пальянов.
ЦКП «СКИФ», расположенный вблизи наукограда Кольцово, будет представлять собой комплекс из 34 зданий и сооружений, а также инженерного и технологического оборудования, обеспечивающий выполнение научных исследований на пучках синхротронного излучения. Дата запуска СКИФ с учетом корректировки планов из-за санкций намечена на конец 2024 года.