Soft X-Ray Reflektometrie im Labor mit Polykapillarlinsen
Kompakte Quellen für extrem ultraviolette und weiche Röntgenstrahlung sowie angeschlossene Tischexperimente erfreuen sich aufgrund ihres guten Kosten-Nutzen-Verhältnisses und ihrer einfachen Zugänglichkeit im Vergleich zu Großanlagen zunehmender Beliebtheit. In diesem Zusammenhang besteht ein zunehmender Bedarf an der Charakterisierung weicher Röntgenoptikelemente im Labor, insbesondere mittels Reflektometrie.
Wie in Abb. 1 dargestellt, besteht unser Reflektometer [1] aus einer Elektronenquelle (4,4 keV, max. 10 µA), die Röntgenstrahlung mit K- oder L-Kanten vom Target (B, C, Si, Ti etc.) mit einer typischen Punktgröße von (7–10) µm (FWHM) im Photonenenergiebereich von (0,1 – 2) keV erzeugt. Neben Sammelspiegeln kann eine Polykapillar-Halblinse (Helmut Fischer GmbH) [2] in den Strahlengang eingefügt werden (Abb. 1), um den Strahl mit einer Divergenz von nur 7 mrad zu kollimieren (Abb. 2) [2 – 4]. Die Photonenflussdichte von 109 mm-2 s-1 für C Kα bei 277 eV [1] und ein Strahldurchmesser von (5 – 9) mm (FWHM) – oder weniger bei Verwendung von Lochblenden/Spaltblenden – im Arbeitsabstand von 838 mm entsprechen den Anforderungen für eine effektive Messung der Reflektivitäten und Beugungseffizienzen von Spiegeln bzw. Gittern wie (hybriden) Reflexionszonenplatten (RZPs) [5]. Das 6-Achsen-Goniometer „SmarPod 225.752“ (SmarAct GmbH) zur präzisen Montage der Probe und Detektionsmöglichkeiten wie eine GaAsP-Fotodiode „G1127-02“ (Hamamatsu Photonics K.K.) auf einem Rotationstisch oder die „ANDOR CCD 47-10“ Kamera mit 1024 1024 Pixeln auf einem Austrittsarm von (373 – 2500) m vervollständigen die Ausstattung der evakuierten (105 mbar) Testkammer [1].-