Лаборатория рентгено-дифракционных и электронно-микроскопических методов исследования

Лаборатория рентгено-дифракционных и электронно-микроскопических исследований №2.7 была организована в 1985 году на базе лаборатории №8 и является самостоятельным подразделением НИФТИ ННГУ. Созданию лаборатории предшествовала потребность в рентгеноструктурных исследованиях кристаллических образцов и пленок. Сотрудниками лаборатории было разработано множество различного рода методик и устройств, позволяющих на высоком научном уровне проводить исследования кристаллических структур.

Лаборатория рентгено-дифракционных и электронно-микроскопических исследований активно участвует в различных научно-исследовательских работах (НИР) проводимых в ННГУ и НИФТИ, сотрудничает в плане выполнения НИР с Институтом физики микроструктур РАН, Российским Федеральным Ядерным Центром (РФЯЦ-ВНИИЭФ, г. Саров).

Заведующим лабораторией является Чупрунов Евгений Владимирович.

В своей научной и научно-педагогической работе лаборатория тесно связана с кафедрой кристаллографии и экспериментальной физики (КЭФ), а также с рядом других кафедр физического факультета ННГУ и лабораториями НИФТИ, такими  как кафедра полупроводников и оптоэлектроники, лаборатория физики и технологии тонких пленок (лаб.2.1), лаборатория электроники твердого тела, лаборатория эпитаксиальных структур (лаб.2.4), отдел физики металлов (отдел №5).

Основные направления научных исследований
Кадровый состав
Основные научные проекты
Основные публикации
Оборудование
Премии, награды
Патенты
Защиты диссертаций
Наши предложения по сотрудничеству с другими компаниями
Важные текущие новости

Основные направления научных исследований лаборатории рентгено-дифракционных и электронно-микроскопических исследований:

1) Рентгеновская оптика 

2) Рентгеноструктурный анализ поликристаллов

3) Высокоразрешающая рентгеновская дифрактометрия

4) Рентгеновская рефлектометрия

Кадровый состав лаборатории лаборатории рентгено-дифракционных и электронно-микроскопических исследований

Чупрунов Евгений Владимирович

Трушин Владимир Николаевич

Маркелов Алексей Сергеевич

Зайцева Екатерина Владимировна

Марычев Михаил Олегович

Егорова Анна Евгеньевна

Евгений Владимирович Чупрунов

     Родился 10.03.1951 г. Окончил физический факультет Горьковского государственного университета в 1973 г. по специальности "физика". В 1979 г. присвоена ученая степень кандидата физико-математических наук. С 1989 г. - зав. кафедрой экспериментальной физики. В 1991 г. присвоена ученая степень доктора физ.-мат. наук. Тема докторской диссертации "Симметрия, особенности физических свойств и методы расшифровки атомных структур псевдосимметричных кристаллов". В 1992 г. присвоено ученое звание профессора. Декан физического факультета ННГУ (1994 – 2006гг), проректор по научной работе ННГУ (2006 – 2008 гг).  Опубликовал более 300 работ по вопросам математической кристаллографии, теории симметрии кристаллов, рентгеноструктурного анализа, развития высшей школы и др., в том числе 1 монографию, 6 учебников, 83 статьи в академических отечественных и эквивалентных им по статусу зарубежных журналах, имеет изобретения и патенты. Награжден Орденом «Знак Почета» (1976г.), Лауреат Премии г.Нижнего Новгорода (2002 г.).

Трушин Владимир Николаевич

     Родился  14.10.1957 г.  Окончил физический факультет Горьковского государственного университета в 1984 г. по специальности «физика». Основную трудовую деятельность начал в 1981 г. на кафедре  Кристаллографии Горьковского госуниверситета в должности инженера, затем ассистента кафедры. В 1994 г. защитил диссертацию на соискание степени кандидата физ.-мат. наук по теме «Исследование дифракции рентгеновского излучения в кристаллах подвергнутых обратимым внешним воздействиям». С 1997 г. работает в НИФТИ ННГУ им. Н.И.Лобачевского в должности  старшего научного сотрудника лаборатории рентгено-дифракционных и электронно-микроскопических исследований. В  2007 г. закончил докторантуру при ННГУ им. Лобачевского. В 2009 г. защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по теме «Управление параметрами рентгеновских дифракционных максимумов воздействием на кристаллы тепловым и постоянным электрическим полем».

     В.Н.Трушин имеет более 100 опубликованных работ, несколько авторских свидетельств и патентов на изобретение. Результаты работы использованы в НИФТИ ННГУ им. Н.И.Лобачевского, в учебном процессе на физическом факультете ННГУ им. Н.И. Лобачевского.

    В Настоящее время В.Н. Трушин работает в НИФТИ ННГУ в должности старшего научного сотрудника, а также, по совместительству, в должности профессора на кафедре кристаллографии и экспериментальной физики ННГУ. Читает курс по рентгеновской оптике.

Маркелов Алексей Сергеевич 

     Родился 14.06.1979 г. Окончил магистратуру физического факультета Нижегородского государственного университета в 2002 г. по специальности "физика". Поступил в аспирантуру физического факультета. Тема диссертации "Термоиндуцированное управление параметрами рентгеновских дифракционных максимумов кристаллов".

С 2007 г. – младший научный сотрудник  и уполномоченный по качеству лаборатории  рентгено-дифракционных и электронно-микроскопических исследований НИФТИ ННГУ.

Область научных интересов:

- кристаллофизика;

- влияние внешних воздействий на дифракцию рентгеновских лучей в кристаллах;

- рентгеновская дифракционная оптика;

- компьютерное моделирование.

Опубликовал более 40 работ.

Список основных публикаций 

1.   В.Н. Трушин, А.А. Жолудев, А.С. Маркелов, Е.В. Чупрунов.Термоиндуцированная корректировка параметров рентгеновских дифракционных максимумов кристаллов // ЖТФ, 2004, том 74, вып.7, С.121-122.

2.   В.Н. Трушин, А.С. Маркелов, Е.В. Чупрунов, А.А. Жолудев. Термоиндуцированное управление дифракционными спектрами рентгеновского излучения // Письма в ЖТФ. - 2006. -Т.32, вып.11. - С.28 - 31.

3.   В.Н. Трушин, А.С. Маркелов, Е.В. Чупрунов, А.А. Жолудев. Формирование рентгеновских изображений с помощью теплового воздействия света на поверхность дифрагирующего кристалла //Поверхность. Рентген.,  синхротр. и нейтронные исслед. 2007. №.2, стр.44-48.

4.   В.Н. Трушин, А.С. Маркелов, Е.В. Чупрунов, Е.В. Зайцева. Управление параметрами рентгеновских дифракционных пучков воздействием на кристаллы.

5.   В.Н. Трушин, А.С. Маркелов, Е.В. Чупрунов. Термоиндуцированное управление дисперсионными свойствами кристаллов // Известия РАН. Сер. физическая. – 2011. – том.75.-№1. – С. 1110-1113.

Основные научные проекты лаборатории рентгено-дифракционных и электронно-микроскопических исследований

Основные публикации лаборатории рентгено-дифракционных и электронно-микроскопических исследований

1. Термоиндуцированное управление дифракционными спектрами рентгеновского излучения / В.Н. Трушин, А.С. Маркелов, Е.В. Чупрунов, А.А.Жолудев // Письма в ЖТФ. - 2006. -Т.32, вып.11. - С.28-31.
2. Экспериментальные методы термоиндуцированного управления параметрами рентгеновских дифракционных максимумов кристаллов / В.Н. Трушин, А.А. Жолудев, А.С. Маркелов, Е.В.Чупрунов // Нано-и микросистемная техника. - 2005. - №.7. - с.2-8.
3. Чупрунов Е.В. Федоровская псевдосимметрия кристаллов (обзор). //Кристаллография. 2007. Т. 52, С. 1-11.
4. Марычев М.О., Титаев Д.Н., Фаддеев М.А.,  Иванов В.А., Бурдов В.А., Чупрунов Е.В. О влиянии структурных и симметрийных особенностей кристаллов титанил-фосфата калия с различной степенью легирования ниобием, сурьмой и цирконием на интенсивность возбуждаемой в них второй гармоники. // Кристаллография. 2008. Т. 53. С. 508–513.
5. Alekseev E.V., Krivovichev S.V., Depmeier W., Malcherek T., Suleimanov E.V., Chuprunov E.V. The crystal structure of Li4[(UO2)2(W2O10)] and crystal chemistry of Li uranyl tungstates. // Zeitschrift fur Kristallographie. 2007. V. 222. P.391-395
6. Термоиндуцированное управление дифракционными спектрами рентгеновского излучения / В.Н. Трушин, А.С. Маркелов, Е.В. Чупрунов, А.А.Жолудев // Письма в ЖТФ. - 2006. -Т.32, вып.11. - С.28-31.
7. Трушин В.Н., Маркелов А.С. Чупрунов Е.В., Жолудев А.А.. Формирование рентгеновских изображений с помощью теплового воздействия света на поверхность дифрагирующего кристалла //Поверхность. Рентген.,  синхротр. и нейтронные исслед. 2007. №.2, стр.44-48.
8. Маркелов А.С, Трушин В.Н., Чупрунов Е.В., Жолудев А.А.. Моделирование пространственной структуры рентгеновских пучков в условиях корректировки теплового потока падающего на кристалл//Поверхность. Рентген.,  синхротр. и нейтронные исслед. 2007. №.5, стр.1-5.
9. Трушин В.Н., Маркелов А.С, Чупрунов Е.В. Управление рентгеновским излучением с использованием воздействия электрических и тепловых полей на дифрагирующий кристалл. //Материалы электронной техники 2007. №.1, стр.76-80.
10. Марков А.В, Зайцева Е.В., Трушин В.Н., Чупрунов Е.В. Моделирование неоднородных полей пьезодеформаций в модулях, составленных из кристаллов группы KDP //Вестник ННГУ. Серия Физика твердого тела. – 2007. - Вып.5. - с. 31-34.
11. Расчет изменений профилей кривизны модульных образцов при воздействии на них тепловыми и электрическими полями// В.Н. Трушин [и др.] // Вестник ННГУ. Сер. физика твердого тела. – 2008. – вып. 3. – С. 47–53.
12. А.С. Маркелов, В.Н.Трушин, Е.В.Чупрунов. Особенности формирования контраста рентгеновских изображений при дифракции рентгеновских лучей от поверхности кристаллов, имеющих колончатую структуру.// Нано-и микросистемная техника. 2009. №.1, стр.16-18.
13. Трушин В.Н., Маркелов А.С, Чупрунов Е.В. Формирований рентгеновских изображений при дифракции рентгеновских лучей от поверхности кристаллов, имеющих колончатую структуру //Поверхность. Рентген.,  синхротр. и нейтронные исслед. 2009. №.7, стр.46-51.
14. В.Н. Трушин, А.С. Маркелов, Е.В. Чупрунов, Е.В. Зайцева Управление параметрами рентгеновских дифракционных пучков воздействием на кристаллы тепловым полем// Вестник ННГУ. Сер. Прикладная рентгеновская физика. – 2010. – вып. 6(2). – С. 210–219.
15. В.Н. Трушин, А.С. Маркелов, Е.В. Чупрунов, Термоиндуцированное управление дисперсионными свойствами кристаллов// Известия РАН. Сер. физическая. – 2011. – том.75.-№1. – С. 1110-1113.
16. В.Н. Трушин. Управляемая рентгеновская дифракционная оптика. Издательство  LAP LAMBERT Academic Publishing, 02, 03, 2011, 252 стр.
17. Е.В. Зайцева, А.C. Маркелов, В.Н. Трушин, Е.В. Чупрунов Особенности формирования рентгеновских изображений в двулучепреломляющих кристаллах. //Поверхность. Рентген.,  синхротр. и нейтронные исслед. -2012, №.7, с.1-4.

Оборудование лаборатории рентгено-дифракционных и электронно-микроскопических исследований

• Рентгеновский дифрактометр высокого разрешения «D8 Discover» (Германия) для исследования тонких пленок,
• 2 порошковых дифрактометра Shimadzu (Япония).
• Автоматический рентгеновский дифрактометр «Gemini S» (США) для изучения структуры монокристаллов, при помощи которого осуществляются исследования атомных структур металлорганических кристаллов на основе комплексов переходных и поливалентных химических элементов. Проводятся прецизионные рентгеновские исследования разупорядоченных неорганических кристаллов применяемых в лазерной технике.
• Дифрактометр «ДРОН -4»
• Рентгеновская двухкристальная топографическая установка УРТ-1.

Патенты лаборатории рентгено-дифракционных и электронно-микроскопических исследований

1.   Трушин В.Н., Чупрунов Е.В., Хохлов А.Ф. Способ модуляции рентгеновского излучения. А.С. №1533495 от 1.09.1989г.

2.   Трушин В.Н., Чупрунов Е.В., Хохлов А.Ф. Способ модуляции рентгеновского излучения. А.С. №1625199 от 1.10.1990г.

3.   В.Н. Трушин, А.А. Жолудев. Способ формирования рентгеновского изображения для диагностики и дозированного воздействия на биологическую ткань и система для его осуществления. Патент на изобретение № 2182023 от  10.05.2002 г.

4.   Трушин В.Н., Жолудев А.А. Чупрунов Е.В. Способ управления потоком рентгеновского излучения и система для его осуществления. Патент на изобретение №2278432 от 20.06.2006г.

5.   Трушин В.Н., Маркелов А.С. Чупрунов Е.В. Способ формирования рентгеновского излучения и рентгеновский монохроматор. Патент на изобретение №2449394 от  07.10.2010.Опубликовано: 27.04.2012, бюл. № 12, 12 стр.

Наши предложения по сотрудничеству с другими компаниями 

Одним из направлений сотрудничества вуза и компаний является “Разработка методов управления параметрами рентгеновских пучков для решения задач адаптивной рентгеновской оптики в области радиологии”.

Целью данного сотрудничества является разработка методов адаптивной рентгеновской оптики для использования ее в радиологии с целью снижения дозы облучения.

Идея разработки основана науправлении параметрами рентгеновского пучка путем изменений условий дифракции излучения от поверхности кристалла, вызванного воздействием на него световым пучком. С помощью такого воздействия можно  формировать пространственную структуру рентгеновских пучков и корректировать их сходимость. Использование для этой цели в качестве источника света мультимедийного проектора позволяет заданным образом позиционировать световой пучок на поверхности кристалла и, следовательно, автоматически управлять параметрами рентгеновских пучков. Способ позволяет локализовать и дозировать в пространстве и времени воздействие рентгеновского излучения на облучаемые объекты (биологические ткани, твердотельные образцы, атомные и молекулярные структуры и т.д.), и тем самым избежать их чрезмерного повреждения.

Важные текущие новости

С июня 2011 года функционирует ООО «КРОКС». Сотрудниками фирмы ведется работа по проекту связанному с разработками систем управления рентгеновским излучением.

Разработки относятся к области адаптивной рентгеновской оптики, и могут быть использованы  в рентгеновской микроскопии, рентгеновской спектроскопии, а также в астрономии, физике, биологии, медицине и других областях техники, где используется рентгеновскоеизлучение.

Практическое применение и развитие разработок возможно по следующим направлениям:

-          рентгеновская микроскопия и телескопы,

-          методы интегральной диагностики совершенства кристаллов,

-          системы рентгеновской фокусирующей оптики для корректировки сходимости рентгеновских пучков,

-          рентгеновская спектроскопия и дифрактометрия (управление дисперсионными свойствами кристаллов),

-          формирование пространственно неоднородных по интенсивности рентгеновских пучков с целью локализованного и дозированного воздействия на биологическую ткань.

В марте 2012 года нами разработан опытный образец кристалл–монохроматора, полуширину кривой качания которого можно обратимо изменять в диапазоне от 10 до 100 угловых секунд.