Im Nano-Argovia-Projekt X-BASE entwickeln die Forschenden eine neue Methode, um sogenannte «Blazed Gratings» herzustellen. Diese Beugungs- gitter mit einer schrägen, sägezahnförmigen Struktur beugen Röntgenlicht besonders effektiv. (Bild: PSI und XRnanotech) Nano-Argovia-Programm Neue Methode zur Herstellung von Röntgenbeugungsgittern Im Nano-Argovia-Projekt X-BASE pla- nen Forschende eine neue, skalierbare und effiziente Methode zur Herstel- lung von Röntgenbeugungsgittern zu entwickeln, um den weltweiten Bedarf an präzisen optischen Komponenten für die Spitzenforschung zu decken. Röntgenbeugungsgitter sind hochpräzise optische Bauelemente, die für Röntgen- analysen in der Forschung unersetzlich sind. Sie bestehen aus einer regelmässi- gen Anordnung von Linien oder komple- xeren Mustern auf einem reflektierenden Substrat. Die Gitter nutzen das Prinzip der Beugung: Trifft Röntgenlicht auf Strukturen, deren Abstände in der Grö- ssenordnung der Wellenlänge des Lichts liegen (typischerweise im Bereich von Nanometern), wird das Licht in verschie- dene Richtungen abgelenkt – ähnlich wie ein Prisma sichtbares Licht in seine Spek- tralfarben zerlegt. Dadurch kann das Röntgenlicht nach Wellenlängen aufge- spaltet werden, um eine einzelne «Farbe» des Lichts zu selektieren oder um das Röntgenspektrum zu analysieren, das von einer Probe abgestrahlt wird. Technisch herausfordernd Die Herstellung von Röntgenbeugungsgit- tern ist eine technische Herausforderung, da bereits kleinste Abweichungen der Git- terstruktur die Leistung beeinträchtigen. Vor allem für die Produktion sogenannter «Blazed Gratings» mit einer schrägen, sä- gezahnförmigen Struktur, die das Rönt- genlicht besonders effektiv beugen. Im Nano-Argovia-Projekt X-BASE möchte das Team unter Leitung von Dr. Christian David (Paul Scherrer Institut PSI) nun eine alternative Herstellungsme- thode für derartige Beugungsgitter ent- wickeln. Bei der neuen Methode werden die feinen Strukturen mittels Elektronen- strahl-Lithographie und einer neuen Be- schichtungstechnik erstellt. Das Material wird dabei unter einem bestimmten Win- kel aufgedampft, um so die gewünschte Sägezahnform zu erzeugen. Dieser Ansatz könnte im Vergleich zu etablierten Methoden kostengünstiger und flexibler sein. Ziel des für zwei Jahre angelegten Projekts ist die Optimierung der Gitterstrukturen durch moderne Dünnschichttechnologie und Oberflä- chenmesstechnik, um Prototypen herzu- stellen, die den Anforderungen von Syn- chrotron- und Freie-Elektronen-Laser- Quellen gerecht werden. Kooperation von: Paul Scherrer Institut PSI Hochschule für Life Sciences FHNW XRnanotech AG (Villigen) Weitere Informationen: Nano-Argovia-Programm Paul Scherrer Institut PSI Hochschule für Life Sciences FHNW XRnanotech AG «Mit dem weltweiten Ausbau von Synchrotron- und Freie- Elektronen-Laser-Anlagen wächst die Nachfrage nach leistungsfähigen Röntgenopti- ken stetig. Für XRnanotech ist X-BASE ein wichtiger Schritt hin zu skalierbaren Fertigungs- technologien, die diesen Bedarf decken und Europas Position in der hochpräzisen Nanofabrika- tion stärken.» Dr. Florian Döring, XRnanotech AG 15 SNI INSight Juni 2026