Российские ученые из ИТМО и ОИЯИ создали метод диагностики «закрученных» пучков частиц

Ученые ИТМО и ОИЯИ разработали метод определения степени и направления закрутки электронных и ионных пучков высокой энергии.

Прорыв в области физики высоких энергий совершили российские ученые из Университета ИТМО и Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ). Ими разработан принципиально новый метод, позволяющий точно определять степень и направление «закрученности» электронных и ионных пучков. Это открытие способно совершить переворот в работе современных ускорителей и повысить точность электронной микроскопии.

«Закрученными» называют пучки частиц со спиральным волновым фронтом, крайне перспективные для квантовых вычислений, нанолитографии и микроскопии. Однако до сих пор не существовало надежного способа измерить параметры таких пучков, разогнанных до высоких энергий. Решение нашлось в явлении дифракции.

«Новизна нашей работы в том, что мы первые предложили метод обнаружения «закрутки» электронов и ионов, который работает при высоких энергиях. Раньше аналогичные подходы активно изучались для света или для электронов низкой энергии», — пояснил инженер ИТМО Максим Максимов в интервью агентству ТАСС.

Метод основан на простом принципе: если пропустить «закрученный» пучок через микроскопическое отверстие треугольной формы, то на выходе образуется четкий дифракционный узор. Анализ его конфигурации мгновенно выдает все ключевые параметры закрутки.

Методика уже адаптирована для экспериментальной установки в ОИЯИ (Дубна). В перспективе она станет инструментом онлайн-мониторинга на ускорительных комплексах и откроет новые возможности для исследования магнитных свойств материалов.