Röntgenlinse erleichtert Blick in die Nanowelt

Eine achromatische Linse für Röntgenlicht haben Forscher des Paul Scherrer Instituts (PSI) entwickelt. Damit lassen sich Röntgenstrahlen auch dann gut auf einen einzigen Punkt fokussieren, wenn sie eine gewisse Bandbreite an Wellenlängen haben. Die neue Linse wird die Erforschung von Nanostrukturen für Mikrochips, Batterien und neuen Materialien mittels Röntgenstrahlen erleichtern, schreiben die Experten in Nature Communications.

Statt der Kombination zweier Materialien, haben die Wissenschaftler zwei verschiedene optische Prinzipien zusammengeführt. Wir haben erkannt, dass wir unserer diffraktiven Linse eine zweite Linse voranstellen können, die eine refraktive Wirkung hat, so Adam Kubec, Erstautor der neuen Studie. Für die Herstellung von diffraktiven Linsen nutzt die Forschungsgruppe etablierte Verfahren der Nanolithografie.

Doch für den zweiten Teil der achromatischen Linse, die refraktive Struktur, war eine neue Methode nötig, die erst seit Kurzem verfügbar ist: 3D-Druck im Mikrometerbereich. Um ihre achromatische Röntgenlinse zu charakterisieren, haben die Forscher eine Röntgenstrahllinie an der SLS genutzt. Dort wird eine hochentwickelte Röntgenmikroskopie-Methode namens Ptychografie verwendet.

Vielversprechende Versuche

Zusätzlich haben die Fachleute die neue Linse mit einer Methode getestet, bei der die Probe in kleinen Rasterschritten durch den Fokus des Röntgenstrahls bewegt wird. Ändert man die Wellenlänge der Röntgenstrahlen, erscheinen die Bilder mit einer konventionellen Röntgenlinse stark verschwommen, nicht jedoch mit der neuen achromatischen Linse. (pte)

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