Forscher des PSI haben eine innovative Lösung entwickelt, die auf einem zweistufigen Demagnifikations-Mikrofokusmodul für harte Röntgenstrahlung basiert und einen hybriden reflektiv-diffraktiven Ansatz nutzt [1].
Eine Vorfokussierung der Undulatorquelle der X10SA-Beamline an der Swiss Light Source (SLS) wird mit einem Paar reflektiver und diffraktiver Optiken erreicht, das eine Sekundärquelle erzeugt. Eine zweite Demagnifikationsstufe refokussiert den Strahl auf die Probenposition und nutzt dafür ein Paar hocheffizienter diffraktiver Kinoform-Linsen.
Zwei SmarPods werden eingesetzt, um die Kinoform-Linsen präzise im Röntgenstrahl auszurichten. Pro Dimension sind drei Chips mit jeweils vier Linsen auf zwei der hexapodähnlichen SmarPods montiert. Aufgrund der langen Verfahrwege dieser kundenspezifischen Positioniersysteme kann ein Linsenarray auf einmal montiert werden, wobei jede Linsenkombination im Röntgenstrahl positioniert und präzise ausgerichtet werden kann. Alle mechanischen Einheiten einschließlich der Linsen befinden sich in einer Hochvakuumkammer. Dadurch kann eine einzelne Linse in allen sechs Freiheitsgraden mit Nanometerpräzision im Hochvakuum ausgewählt und ausgerichtet werden. Beide SmarPods gleiten zur Grobpositionierung entlang der Röntgenachse auf einer 1 Meter langen SLLV42-Schiene.
Die makromolekulare Kristallographie erfordert häufig fokussierte, hochintensive Röntgenstrahlen, um anspruchsvolle Proteinstrukturen aus mikrometergroßen Kristallen mithilfe von Synchrotron-Lichtquellen zu lösen. Daher wird die Entwicklung optischer Fokussierungskonzepte für harte Röntgenstrahlung mit hoher Effizienz und Flexibilität bei der Strahlgröße kontinuierlich vorangetrieben.

^[1] Hochintensiver Röntgen-Mikrostrahl für die molekulare Kristallographie mit diffraktiven Silizium-Kinoform-Linsen, Maxime Lebugle et al., Applied Optics, Vol. 57, Nr. 30, 20. Oktober 2018, doi: 10.1364/AO.57.009032