远色X射线聚焦
发布时间：2023-05-17 08:00:00 阅读数： 436
这种3D打印的微结构与菲涅尔区板相结合，实现了远色的X射线光学。资料来源：Umut T. Sanli和Joan Vila-Comamala，来自Paul Scherrer研究所。
来自保罗-舍勒研究所、巴塞尔大学和DESY的一个科学家团队展示了有史以来第一次利用折射透镜和菲涅尔区板的定制组合实现了非色差X射线聚焦。这种创新的方法能够在广泛的X射线能量范围内校正折射镜和衍射镜所遭受的色差。X射线光学领域的这一突破性进展刚刚发表在《光： 科学与应用》。
衍射和折射透镜被广泛用于X射线分析和高分辨率的X射线显微镜，在材料科学、能源科学和生物学中有许多科学应用。
然而，这两种类型的X射线光学器件都有很强的色差，也就是说，它们在沿光轴的不同距离上聚焦不同的X射线能量/波长。因此，许多高分辨率的X射线分析技术只能用单色的X射线束来实现，这意味着在许多情况下，很大一部分的X射线强度被牺牲了。
异色X射线光学元件由两个独立的光学元件组成，它们之间相隔一段距离：一个由最先进的3D打印技术生产的具有亚微米精度的发散性折射X射线透镜，以及一个由电子束平版印刷和镀金制造的菲涅尔区板。这些元件是利用保罗-舍勒研究所的洁净室和纳米加工设施在内部生产的。
通过扫描透射X射线显微镜和双色X射线成像，对远色X射线光学元件进行了表征。在7到12KeV的X射线能量范围内，实现了亚微米级的远色聚焦。X射线测量是在DESY（德国汉堡）PETRA III的P06光束线上进行的。
在未来，全色X射线透镜可能会成为基于镜子的系统的一个具有成本效益和紧凑的替代品，其进一步的优势是可以在轴上成像的光学器件。它们可能在X射线成像和显微镜领域以及在加速器和实验室X射线源的科学应用中发挥越来越重要的作用。
参考资料：Umut T. Sanli et al, Apochromatic X-ray focusing, Light: Science & Applications (2023). DOI: 10.1038/s41377-023-01157-8
