Röntgenoptische Komponenten mit höchster Auflösung

Zum Streuen oder zum Fokussieren von Röntgenstrahlen werden in den Bereichen Materialanalyse und Medizinaltechnik röntgenoptische Komponenten gebraucht.Dazu entwickelt das Paul Scherrer Institut (PSI) verschiedene Produkte.Als grösste Schweizerische Forschungsanstalt ist das PSI bestrebt,sowohl potenzielle Hersteller als auch Anwender solcher Komponenten zu finden.

An der Hannover Messe 2003 präsentiert das PSI als Juwel der Nanotechnologie eine diffraktive Linse ,welche für weiche Röntgenstrahlung geeignet ist.Diese ist aus einer 0,01 Millimeter dünnen Siliziumfolie hergestellt,worin eine konzentrisch kreisförmige Struktur mit Dimensionen kleiner als ein Nanometer realisiert ist.Damit wird der Röntgenstrahl mit einer Auflösung von mindestens 100 Nanometer fokussiert.Das Design der Linse kann einfach und nach Kundenwunsch entwickelt werden.

Für harte Röntgenstrahlung präsentiert das PSI eine refraktive Linse .Diese kann kostengünstig mittels konventioneller Mikrolithographie-und -fabrikationstechniken hergestellt werden.Die Linse ist einfach handhabbar.Die Auflösung liegt in der Grössenordnung von einigen Mikrometern.Als Drittes stellt das PSI ein neuartiges Diffraktionsgitter vor,welches der Röntgeninterferenzmessung dient.Es stellt die Grundlage dar für die Phasenkontrast-Radiographie.Damit lässt sich z.B.die Belastung durch Röntgenstrahlen im Rahmen von medizinischen Untersuchungen wesentlich reduzieren.

Ein weiterer Erfolg der Forschung am PSI stellt die Familie der schnellen Röntgendetektoren dar,womit Röntgenstrahlung direkt erfasst und in ein elektronisches Signal umgewandelt wird.Diese Art Halbleitersensor erreicht eine Auflösung in der Grössenordnung 200 Mikrometer.Dank direkter Kontaktierung an einen speziellen Auslesechip lassen sich komplexe Messungen in 10 Sekunden realisieren,etwa 1000-mal schneller als mit bisher kommerziell eingesetzten Sensoren.Dazu wurde das Bump Bonding als neue Bondtechnik entwickelt.Am PSI wurden erfolgreich eindimensionale Streifendetektoren sowie zweidimensionale Flächendetektoren hergestellt,welche an Beamlinien wertvolle Dienste leisten in der Materialanalyse und Teilchenphysik.

Weitere Auskünfte:

Dr.Philipp Dietrich
Leiter Technologietransfer
Tel.+41 (0)56 310 45 73;
E-Mail philipp.dietrich@psi.ch

Dr.Christian David
Röntgenoptische Komponenten
Tel.+41 (0)56 310 37 53
E-Mail christian.david@psi.ch

Dr.Bernd Schmitt
Röntgendetektoren
Tel.+41 (0)56 310 23 14
E-Mail bernd.schmitt@psi.ch

Dr.Christian Brönnimann
Röntgendetektoren
Tel.+41 (0)56 310 37 64
E-Mail christian.broennimann@psi.ch