Soft X-ray imaging zone plates with large zone numbers for microscopic and spectroscopic applications

Water-window microscopy using a compact, laser-plasma SXR source based on a double-stream gas-puff target

“…Soft X-ray (SXR) microscopy has been successfully employed mainly in transmission mode, either using diffractive optics, such as zone-plates [23][24][25], raster scanning of the sample by focused SXR beam [26][27][28] or as a contact microscopy, where the sample is placed on top of a recording medium, such as a photoresist, and illuminated by SXR beam to make a ''picture'' of the specimen in the surface of the recording medium [29][30][31]. Synchrotron radiation at k = 2.4 nm was used for imaging frozenhydrated samples at atmospheric pressure, where details inside cells of algae as small as 35 nm were visible [32], or to examine rapidly frozen mouse 3T3 cells and obtained excellent cellular morphology at better than 50 nm lateral resolution, using transmission SXR microscope [33].…”

Recent advancements in the “water-window” microscopy with laser-plasma SXR source based on a double stream gas-puff target

“…Soft X−ray microscopy has been successfully em− ployed mainly in a transmission mode, either using diffrac− tive optics, such as zone−plates [30][31][32], raster scanning of the sample by focused SXR beam [33][34][35] or as a contact microscopy. In the contact microscopy the sample is placed on top of a recording medium, such as a photoresist, and illu− minated by the SXR beam to make a "picture" (imprint) of the specimen in the surface of the recording medium [36,37].…”

Multilagenzonenplatten für die Mikroskopie mit harter Röntgenstrahlung

“…Während diese für sichtbares Licht wegen wirkungsvollerer Brechungslinsen praktisch keine Anwendung fanden, haben sich FZPs seit ihrer Erstanwendung mit weichen Röntgenstrahlen durch Schmahl und Mitarbeiter 1974 [23] zu einem weit verbreiteten röntgen-optischen Element etabliert. Wird die Stegbreite d nun mit zunehmenden Radialabstand von der optischen Achse verringert, vergrößert sich entsprechend Gleichung (2.6) der Beugungswinkel θ und es kann auf der optischen Achse ein gemeinsames Maximum geformt werden -es kommt zur Fokussierung.…”

“…Bereits in den 1970er Jahren begann die Entwicklung der Zonenplatten, die vor allem durch die Pionierarbeit von Schmahl den Zugang zur Röntgenmikroskopie ebneten [23]. Angetrieben durch die Vorteile der Untersuchung von biologischen Proben vor allem mit Wellenlängen im sogenannten "Wasserfenster" (2,3 nm ≤ λ ≤ 4,4 nm), entfaltete sich eine Vielzahl von Herstellungsmethoden, die es mittlerweile erlauben, mit weicher Röntgenstrahlung Details von knapp 10 nm sichtbar zu machen [69].…”

“…Neben refraktiven Verbundlinsen [19,20] und reflektiven Wellenleitern [21,22] haben sich Fresnel'sche Zonenplatten (FZP) [23,24] aufgrund ihrer geringen Positionierungsanforderungen und den sehr guten Fokussierungseigenschaften zu einem der meistverbreiteten röntgenoptischen Elemente entwickelt, was maßgeblich auf die Pionierarbeit von Schmahl zurückzuführen ist [25]. Zonenplatten sind aperiodische konzentrische Gitter, deren Zonenbreiten durch das sogenannte Zonenplattenbildungsgetz [26] vorgegeben sind.…”