Mit Röntgenlithographie gefertigte Gitterstrukturen ermöglichen neue Röntgenbildgebung in Medizin und Materialwissenschaft

Abstract:
Alle weit verbreiteten Techniken zur Bildgebung mit Röntgenstrahlung generieren den Bildkontrast aus dem unterschiedlichen Absorptionsverhalten verschiedener Materialien, was dazu führt, dass insbesondere bei leichten Elementen oder Materialien mit ähnlichem Absorptionsverhalten der erreichbare Kontrast limitiert ist. Die Verwendung eines Talbot-Lau Interferometers ermöglicht es, neben dem Absorptionskontrast auch den Phasenschub einer Probe sowie ein Dunkelfeldbild aufzunehmen. Diese Bilder liefern zusätzliche Informationen über die Probe, die in der medizinischen Diagnostik und in der Materialprüfung völlig neue diagnostische Möglichkeiten eröffnen. Die Technik verwendet Gitterstrukturen, an die hohe Ansprüche gestellt werden. Einerseits muss die Periode im Bereich weniger µm liegen um einen kompakten Aufbau zu ermöglichen, andererseits müssen die Lamellen ausreichend hoch sein, um die Röntgenstrahlen zu absorbieren. Dies führt zu einem extremen Aspektverhältnis, welches mit der Röntgenlithographie erreicht werden kann. Wir präsentieren den Stand zur Herstellung der Gitter, aufgeteilt in drei Arbeitsbereiche: Qualität und Aspektverhältnis der Strukturen, Vergrößerung der Strukturfläche sowie Reduktion von ungewollter Absorption im Substrat. Wir zeigen weiterhin, wie die erzielten Fortschritte in Medizin und Materialwissenschaft zur Anwendung gebracht werden.