Ultra-präzise optische Elemente für Synchrotron- und FEL-Anwendungen

Die Entwicklung hochbrillanter Photonenquellen, Freie Elektronen Laser (FELs) und beugungsbegrenzte Speicherringe, hat die Qualitätsanforderungen an Synchrotron-Optiken bis an die Grenze der Realisierbarkeit getrieben. Strahlformende Spiegel und Gittersubstrate für den VUV-, XUV-, und Röntgenbereich weisen tlw. zulässige Formabweichungen im sub-nm-Bereich auf. Optiken dieser Qualität können nur mit deterministischen Finishing-Verfahren wie Ion Beam Figuring oder Elastic Emission Machining hergestellt werden. Hochgenaue Messverfahren sind dabei Schlüssel-Knowhow in der Technologiekette. Der Beitrag zeigt kürzlich erzielte Ergebnisse auf dem Gebiet optischer ex-situ Metrologie, erreichte Spiegelqualitäten und Fortschritte der Fertigung von Blaze-Gittern. Für Letztere kommen klassische Verfahren wie mechanisches Teilen mittels Diamant-Werkzeug sowie Verfahren wie Elektronenstrahl-Lithographie zum Einsatz. Darüber hinaus werden Möglichkeiten der at-wave-length Metrologie am Optik-Strahlrohr von BESSY II zur Charakterisierung von Beugungsgittern und Reflektionszonenplatten sowie zur Entwicklung neuer Optiken mit ML-Beschichtungen oder variabler Liniendichte diskutiert.