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Die Entwicklung hochwertiger fokussierender R��ntgenoptiken in den letzten Jahrzehnten hat die Transmissionsmikroskopie mit R��ntgenstrahlung aus Synchrotronquellen erm��glicht. Proben lassen sich mit extrem hoher Ortsaufl��sung untersuchen, allerdings einerseits auf Kosten der Bildfeldgr����e (bis zu 100 ��m x 100 ��m) und andererseits bei eingeschr��nktem Photonenenergiebereich (unter 20 keV), was den Einsatzbereich insbesondere in den Materialwissenschaften erheblich einschr��nkt. In dieser Arbeit f��r den Bereich harter R��ntgenstrahlung (17-35 keV) die so genannte rasternde superpixelaufl��sende R��ntgentransmissionsmikroskopie entwickelt. Sie erm��glicht es, das Bildfeld zu vergr����ern und zugleich die Scanzeit drastisch zu reduzieren, indem die Probe mit einem durch refraktive bikonkav-parabolische Multilinsen erzeugten Feld aus Fokuspunkten abge-rastert wird. Die hochaufl��senden Bilder haben eine r��umliche Aufl��sung, in der Gr����enordnung der R��ntgenfokusdurchmesser, und zwar auch wenn die Pixelgr����e des zur Datenerfassung eingesetzten Bilddetektors viel gr����er ist als die Fokusgr����e. Da das Schl��sselelement der Technik eine R��ntgenoptik ist, werden die Entwicklung und Herstellung einer (zwei)-dimensionalen brechenden Multilinse zur Fokussierung hochenergetischer R��ntgenstrahlung vorgestellt, die mit Hilfe von R��ntgentiefenlithographie und Galvanik hergestellt wurde. Es werden die R��ntgencharakterisierung dieser Optiken und Mikroskopieexperimente vorgestellt, die an den Synchrotronquellen KARA (Deutschland), Diamond Light Source (England) und SPring-8 (Japan) durchgef��hrt wurden. Da die H��he der herk��mmlichen refraktiven Multilinsen das Sichtfeld immer noch einschr��nkt (bestenfalls im Millimeterbereich), wurde eine Treppenanordnung aus zum Substrat geneigten RMLs entwickelt, die eine pixel-superaufl��sende Rasterr��ntgenmikroskopie mit einem Bildfeld von 1.64 cm �� 1.64 cm bei einer Aufl��sung von 780 �� 40 nm unter Verwendung von 35 keV R��ntgenstrahlung erm��glicht. Die Scanzeit betrug nur etwa vier Minuten. Die einzigartigen M��glichkeiten der rasternden superpixelauf-l��senden R��ntgentransmissionsmikroskopie mit harter R��ntgenstrahlung wurde durch die Abbildung eines durch selektives Laserschmelzen aus Ti-6Al-4V hergestellten biomedizinischen Implantat-Abutments demonstriert. So wurde die Untersuchung ausgedehnter und dicker Proben f��r die Materialwissenschaften demonstriert.

A two-dimensional array of compound refractive lenses (2D array of CRLs) designed for hard X-ray imaging with a 3.5 mm2 large field of view is presented. The array of CRLs consists of 2D polymer biconcave parabolic 34 &times, 34 multi-lenses fabricated via deep X-ray lithography. The developed refractive multi-lens array was applied for sub-pixel resolution scanning transmission X&ndash, ray microscopy, a raster scan with only 55 &times, 55 steps provides a 3.5 megapixel image. The optical element was experimentally characterized at the Diamond Light Source at 34 keV. An array of point foci with a 55 &micro, m period and an average size of ca. 2.1 &micro, m &times, 3.6 &micro, m was achieved. In comparison with the conventional scanning transmission microscopy using one CRL, sub-pixel resolution scanning transmission hard X-ray microscopy enables a large field of view and short scanning time while keeping the high spatial resolution.

Owing to the development of X‐ray focusing optics during the past decades, synchrotron‐based X‐ray microscopy techniques allow the study of specimens with unprecedented spatial resolution, down to 10 nm, using soft and medium X‐ray photon energies, though at the expense of the field of view (FOV). One of the approaches to increase the FOV to square millimetres is raster‐scanning of the specimen using a single nanoprobe; however, this results in a long data acquisition time. This work employs an array of inclined biconcave parabolic refractive multi‐lenses (RMLs), fabricated by deep X‐ray lithography and electroplating to generate a large number of long X‐ray foci. Since the FOV is limited by the pattern height if a single RML is used by impinging X‐rays parallel to the substrate, many RMLs at regular intervals in the orthogonal direction were fabricated by tilted exposure. By inclining the substrate correspondingly to the tilted exposure, 378000 X‐ray line foci were generated with a length in the centimetre range and constant intervals in the sub‐micrometre range. The capability of this new X‐ray focusing device was first confirmed using ray‐tracing simulations and then using synchrotron radiation at BL20B2 of SPring‐8, Japan. Taking account of the fact that the refractive lens is effective for focusing high‐energy X‐rays, the experiment was performed with 35 keV X‐rays. Next, by scanning a specimen through the line foci, this device was used to perform large FOV pixel super‐resolution scanning transmission hard X‐ray microscopy (PSR‐STHXM) with a 780 ± 40 nm spatial resolution within an FOV of 1.64 cm × 1.64 cm (limited by the detector area) and a total scanning time of 4 min. Biomedical implant abutments fabricated via selective laser melting using Ti–6Al–4V medical alloy were measured by PSR‐STHXM, suggesting its unique potential for studying extended and thick specimens. Although the super‐resolution function was realized in one dimension in this study, it can be expanded to two dimensions by aligning a pair of presented devices orthogonally., A new X‐ray focusing device generates hundreds of thousands of line foci, periodically spaced in the sub‐micrometre range, with centimetre length. It enables to achieve large FOV pixel super‐resolution scanning transmission hard X‐ray microscopy. image