纳米光刻高级研究中心 通过特殊设计的衍射波带片，可以(部分地)将所有不同波长的光聚焦在样品上的极紫外光束中(左边)(右边的紫色方块)
信贷:里卡多·斯特里克(ARCNL) 显微镜中的极紫外(EUV)光具有获得高分辨率图像并结合研究对象光谱信息的优势
然而，因为EUV显微术使用衍射代替透镜，用一个以上的波长成像是有挑战性的
阿姆斯特丹自由大学和阿姆斯特丹自由大学的研究人员通过为EUV光设计一种新的衍射光学元件找到了解决办法
他们的结果为改进EUV显微术的光源和光学元件提供了可能性，为该技术在纳米科学中的广泛应用铺平了道路
1月25日，他们在《光学》杂志上发表了他们的结果
EUV显微镜填补了可见光成像和电子显微镜成像之间的空白，可见光成像不能提供纳米科学或生物成像所需的纳米级细节，而电子显微镜成像可以提供更多细节，但有时不适合，因为它需要低温冷却和仔细的样品制备
最重要的是，由于它与物质的强相互作用，EUV光对于揭示样品材料特性的光谱学测量非常有用
然而，桌面EUV显微镜仍然带来一些挑战
“将EUV光用于成像的一个非常实际的问题是，地球上几乎所有的物质都吸收了大部分辐射
因此，我们不能用透镜来聚焦EUV光
“但是，我们可以用衍射
如果你把光通过一个有狭缝的物体，它会弯曲
如果狭缝排列正确，就有可能聚焦辐射，就像你用透镜聚焦可见光一样
" 区域板代替透镜 EUV光可以用所谓的菲涅耳波带片聚焦，菲涅耳波带片是一种带有衍射光的圆形狭缝图案的圆盘
然而，衍射的一个固有特性是衍射角取决于波长
维特:“我们使用相干光源，它包含EUV范围内的宽光谱
对于传统的区域板，这导致光束中每个波长有不同的焦点，但我们只能使用其中一个，而不必移动样品
此外，当你只让一种波长的光通过样品时，就不可能收集样品的光谱数据
因此，我们可以用EUV光谱揭示的样品的材料特性是隐藏的
" 最优化 拉斯·罗特格林和凯文·刘都是维特小组的科学家，他们发现了一个有点违反直觉的解决方案
虽然完美的区域板提供了不同的焦点，但是圆形狭缝图案中的微小缺陷或不规则性将导致焦点在光束方向上变模糊
研究人员意识到，他们可以利用这些杂乱的焦点“涂片”来达到自己的目的
维特说:“对于光谱中的每个波长，焦点涂片也有所偏移，但它们确实有些重叠。”
“我们制作了一个模型来计算最佳区域板，其中最小的不规则性——或结构中的熵——导致焦点涂片的最大重叠
这样，我们可以最大限度地利用可用的EUV光，并通过收集多达9种不同波长的数据，利用EUV成像的光谱灵敏度
" 前方激动人心的时代 维特和他的团队已经在模拟和实验中测试了他们的“不完美”区域板，并对结果感到兴奋
“这种新型衍射光学元件不仅为桌面EUV显微镜的广泛使用铺平了道路，我们还可以利用它后退一步，努力使我们的EUV光源更加高效，”他说
“我们正在寻找光和衍射的理想组合，根据您搜索的信息，这种组合可能会有所不同
" 维特预计，未来几年对于EUV显微术在纳米科学中的广泛应用至关重要；该技术目前受到光源效率和单波长辐射限制的限制
还有很多工作要做，但是通过我们的方法，我希望我们可以进一步优化技术，以便它可以用于计量学或材料科学
例如，现在依赖大型同步加速器设备的研究人员将能够在他们自己的实验室用台式EUV显微镜进行实验
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
