Скачать Оптика на грани фантастикиПятьсот заказов по изготовлению уникальной оптики для исследовательской аппаратуры выполнено в лаборатории оптических систем ФИАН.

Заказчиками нестандартной и уникальной оптики для исследовательского оборудования выступают зарубежные и российские университеты, институты, научные центры. Это специальные зеркала, линзы, объективы, устройства для сбора излучения отдельного атома или иона, сидящего в ловушке, и многое другое. Крупным компаниям, занятым массовым производством даже самой лучшей оптики, подобная штучная работа оказывается не под силу, ведь надо рассчитать и изготовить единичное изделие или мелкую серию с совершенно специфическими характеристиками.

Выполнить любой из этих заказов – означает решить отдельную научно-инженерную задачу, включающую расчётную, конструкторскую и технологическую части. Это, прежде всего, расчёт геометрии, затем шлифовка, полировка и особая операция – нанесение диэлектрического покрытия. Например, для изготовления светоделителей (устройств, которые разделяют излучение по спектру в определённой пропорции и для определённой поляризации) необходимы покрытия со специальными свойствами. А если надо разделить излучение в широком спектре так, чтобы 50% фемтосекундного импульса пошло в одном направлении, а 50% отражалось? В каталогах крупных производителей оптики таких элементов не найти!

Перед нанесением покрытия рассчитывается конструкция, количество и толщина слоёв. Чередуются слои (а их бывает до 60!) из материалов с разными показателями преломления. Получается микрорезонатор. Напыление производится с помощью специальной установки. Операция требует постоянного контроля. Предварительно рассчитывается, как должен выглядеть спектр после напыления каждого слоя. И лишь после того, как спектр наносимого слоя будет соответствовать расчётному значению, переходят к нанесению следующего.

Группа Сергея Канорского, руководителя лаборатории оптических систем ФИАН, кандидата физ.-мат. наук, изготавливала зеркала для самого мощного европейского лазера «Астерикс». За работой этого лазера следят в специальной Лаборатории PALS (Prague Asterix Laser System), которую создали Физический институт и Институт физики плазмы Чешской академии наук в Праге. Из-за высоких мощностей «Астерикса» зеркала периодически «горят», после чего их необходимо восстанавливать (заново полировать). Реставрацию проводят специалисты лаборатории оптических систем ФИАН.

В эксперименте ЦЕРНа по измерению радиуса протона использовался оптический резонатор – накопитель излучения. В этом устройстве пучок излучения многократно пробегает расстояние, ограниченное зеркалами специфической формы, а особые разворачивающие элементы направляют пробег этого пучка. В результате вся область резонатора заполняется излучением – получается так называемый лист излучения света, где происходит накопление излучения. Когда через эту область пролетает частица, можно зарегистрировать спектр поглощения на определённой частоте. Но для этого частица должна пройти точно через луч. В ФИАНе удалось сделать зеркала для резонатора, и эксперимент прошёл успешно.

Подобных заказов сегодня выполнено уже более пятисот. Большая их часть – зарубежные. Удивительно много заказчиков из немецких университетов и лабораторий. Казалось бы, зачем везти оптику на родину знаменитых «Карла Цейса» и «Лейки»? Это всё равно, что ехать в Тулу со своим самоваром. И только одно есть объяснение – безусловное признание работы оптиков из ФИАНа среди настоящих профессионалов.

По материалам АНИ «ФИАН-информ» 
Источник: www.nkj.ru

загрузка...