Entwicklung eines Rastermikroskopes für den Einsatz an Laborquellen im EUV Spektralbereich
Im Rahmen dieser Arbeit wird der Aufbau eines kompakten, mobilen Labor-Rastermikroskopes beschrieben. Das Mikroskop ist konzipiert für den Einsatz mit Strahlung aus dem extrem ultravioletten Spektrum und konnte bei 13 und 17 nm Wellenlänge erfolgreich getestet werden. Der Anwendungsbereich läßt sich ohne Probleme auf weiche Röntgenstrahlung ausdehnen, um zum Beispiel den für biologische Untersuchungen interessanten Bereich des Wasserfensters zwischen 2,3 und 4,4 nm Wellenlänge zu erschließen. Als Laborquelle für Strahlung des extrem ultravioletten Spektralbereiches kommen beispielsweise laserinduzierte Plasmen in Frage. Diese sind heute gut verstanden und stellen Quellen für kontinuierliche und diskrete Strahlung bis in den Röntgenbereich dar. Ihre zeitliche Stabilität und die Konversionseffizienz ist ausreichend, so daß laserinduzierte Plasmen gute Voraussetzungen für abbildende Anwendungen wie die Mikroskopie bieten. Auf Grund ihres Erzeugungsprozesses mit kurzen Laserpulsen ist auch die Pulslänge der erzeugten Hohe-Harmonische Strahlung sehr kurz und liegt im Bereich einiger Femtosekunden bis mehrere Hundert Attosekunden. Zusätzlich wird die erzeugte Hohe-Harmonische Strahlung in einem kleinen Öffnungswinkel abgestrahlt, so daß sie nahezu vollständig für ein Experiment genutzt werden kann. Mit dieser neuen Technik steht eine weitere Laborquelle für extrem ultraviolette Strahlung zur Verfügung. Zusätzlich lassen sich dynamische Prozesse auf kurzen Zeitskalen detektieren und analysieren. Damit bilden Quellen für Hohe-Harmonische Strahlung eine gute Ergänzung zu laserinduzierten Plasmen. Beide Quelltypen bieten die Möglichkeit, rastermikroskopische Experimente von Großeinrichtungen wie Elektronenspeicherringen in das Labor zu verlagern. Untersuchungsverfahren wie Spektromikroskopie, Photoelektronen- oder Röntgenfluoreszenzspektroskopie können übertragen und um die Zeitauflösung ergänzt werden. Das im Rahmen dieser Arbeit aufgebaute Rastermikroskop wurde an beiden Laborquellen erfolgreich getestet und betrieben. Hierfür war es zunächst notwendig, die verschiedenen Quellen zu charakterisieren und die optimalen Bedingungen für eine hohe, stabile Photonenrate zu bestimmen. Mit optimierten Quelleigenschaften wurden mit dem Rastermikroskop verschiedene Testobjekte vergrößert abgebildet. Dabei wurde mit einer Gitterstruktur eine Auflösung von 500 nm nachgewiesen.
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