Поляризационные светоделители для рентгеновских лучей?

Я не очень уверен, как обстоят дела с более жестким рентгеновским излучением, но в мягком рентгеновском диапазоне и экстремальном ультрафиолетовом диапазоне делать такие вещи очень сложно, и, насколько я знаю, нет поляризационных светоделителей. в этом диапазоне. На самом деле, начиная с ВУФ на длине волны около 150 нм, обычно довольно сложно заставить свет делать что-либо, кроме как распространяться по прямой линии через вакуум.

Я знаю об одном эксперименте, который успешно изменил поляризацию излучения после того, как оно было создано в этом диапазоне (в частности, ~ 20 нм), используя массив зеркал в качестве волновой пластины для изменения линейной поляризации на круговую. При отражении в каждом зеркале возникают небольшие фазовые сдвиги, зависящие от поляризации, и они складываются в эффект волновой пластины:

Для получения дополнительной информации см. документ:

Поляризационное управление гармониками высокого порядка в диапазоне энергий фотонов EUV. Б. Водунгбо и соавт. Опц. Экспресс 19 нет. 5, 4346-4356 (2011) ; Электронная печать HAL .

Следует отметить, что большая часть эксперимента проводится в коллинеарной конфигурации. Спектрометр представляет собой дифракционную решетку со скользящим падением, и EUV фокусируется на ней с помощью тороидального зеркала, которое также находится со скользящим падением. Обычно это путь, если вам не нужно что-то довольно специфическое, поскольку зеркала для почти нормального падения могут иметь довольно низкую отражательную способность:

^{Приглашенная обзорная статья: Технология для аттосекундной науки. Ф. Франк и др. преподобный наук. Инструм. 83 нет. 7, 071101 (2012) ; Researchgate (платный доступ?) pdf .}

Конструкция поляризационных зеркал, подобных тем, что использовались Vodungbo et al. уже более двадцати лет является важной частью экспериментального проекта XUV и синхротронного сообщества. Одним из стандартов являются многослойные зеркала, и вы можете получить общее представление о них из

Круговые поляризаторы отражения для ультрафиолетового света: теоретическое исследование. Деросси и соавт. Чистое приложение Вариант 3 нет. 3, 269-278 (1994)

Для более современного исследования на длинах волн чуть выше 100 нм попробуйте

Многослойные отражающие поляризаторы для дальнего ультрафиолета. JI Larruquert и соавт. Повреждение ВУФ, ЭУФ и рентгеновской оптики IV; и EUV и рентгеновская оптика: синергия между лабораторией и космосом III , Juha et al. (ред.), Proc. SPIE 8777 , 87771D (2013) .

Это зеркала, сделанные из нескольких слоев плавленого кварца и различных солей металлов. В этом диапазоне не слишком экстремального УФ вы все еще можете получить поляризации (отношение дифференциальной отражательной способности к полной отражательной способности) до 99%.

Однако по мере того, как вы переходите на более короткие волны, вы начинаете терять поляризационную чувствительность. Последний эксперимент, о котором я знаю, работал на длине волны около 40 нм, и они использовали комбинацию из трех заготовок из плавленого кварца, чтобы получить общую поляризацию более 90%:

Спиновый угловой момент и перестраиваемая поляризация при генерации высоких гармоник. А. Флейшер и соавт. . Фотон природы. 8 нет. 7, 543-549 (2014) ; arxiv:1310.1206 .

(Бесстыдная заглушка/полное раскрытие: я был соавтором статьи «Новости и взгляды» в этой статье «Генерация высоких гармоник: контроль над поляризацией», Nature Photon. 8 , 501 (2014) , что приятно.)

Это все отражающие поляризаторы, и они не пропускают свет. Я не знаю никаких светоделительных устройств, которые передают и отражают свет, но я вижу это так: поляризационный светоделитель сделал бы эти устройства устаревшими, просто заблокировав один порт; следовательно, интенсивная деятельность по созданию этих устройств является хорошим доказательством того, что в этом диапазоне нет доступных PBS.

Если вы хотите разделить свои рентгеновские снимки на две части, вы в конечном итоге используете технику, называемую «разделить и задержать», которая по сути использует зеркало, которое блокирует только половину луча:

Проект рентгеновского блока с разделением и задержкой для европейского XFEL. С. Ролинг и др. в рентгеновских лазерах на свободных электронах: диагностика пучка, приборостроение и приложения , под ред. С.П. Мёллер и соавт. проц. SPIE 8504 , 850407 (2012) .

---

Наконец, если вас интересуют эксперименты по квантовой оптике в жестком диапазоне от УФ до рентгеновского, вам действительно следует прочитать

Рентгеновская квантовая оптика. Б.В. Адамс и др. Дж. Мод. Опц. 60 нет. 1, 2-21 (2013) .

Это может быть ближе к тому, что вас интересует. Статьи, которые я цитирую выше, в основном относятся к моей области, а именно к сверхбыстрой науке. Нам нужны короткие длины волн просто для поддержки коротких импульсов, которые мы используем, но есть много причин, по которым нужно такое жесткое излучение, и много полей, которые нужны. В конце концов, вы не просто «проводите интерферометрический эксперимент»; вместо этого у вас есть какая-то конкретная цель. Следовательно, какая технология вам нужна, зависит от того, что вы хотите сделать — хотя, конечно, если вам нужен жесткий рентгеновский PBS, то я бы посоветовал вам начать искать альтернативы.

Я ничего не знаю о поляризационных расщепителях рентгеновского луча и подозреваю, что их не существует, но мне всегда очень интересно оказаться неправым.

Беглый поиск показывает, что рабочие рентгеновские интерферометры были построены и концептуально больше похожи на нейтронные интерферометры , чем на оптические интерферометры . Для нейтронов существуют поляризующие суперзеркала , но другое состояние поляризации поглощается, а не передается. В отличие от нейтронов, рентгеновские лучи могут быть получены поляризованными , так что я подозреваю, что исследований поляризационных рентгеновских лучей не так много.

В оптике видимого диапазона существует симметрия между созданием и анализом поляризации — вы можете использовать одно и то же устройство для обоих случаев. Вот старый патент на анализатор поляризации рентгеновских лучей с вращающимся зеркалом, в котором говорится, что «обычные поляризаторы и анализаторы пропускания не существуют для этого диапазона длин волн [вакуумного УФ и рентгеновского излучения]». В недавней статье или отчете о работе конференции описывается множественный дифракционный анализатор Брэгга , который, вероятно, может иметь достаточную передачу, чтобы делать то, что вас интересует, но я не готов оценивать его.

Я также отмечаю, что нейтронная интерферометрия выполняется без учета поляризации и включает в себя одиночные нейтроны (то есть среднее число частиц, присутствующих в интерферометре в любой момент, намного меньше одной) и тот факт, что оптические светоделители часто основаны на поляризации. также не является существенной характеристикой оптических интерферометров. Не позволяйте отсутствию поляризационного делителя рентгеновских лучей отвлекать вас от мыслей о коротковолновой одночастичной интерферометрии.