用于中能X射线的新单色器光学元件BESSY-II的U41-PGM1光束线的新单色器概念的示意图，它基于一个多层涂层的炽热平面光栅和镜子，以提高嫩X射线光子能量范围（1.5 - 5.0 keV）的光子通量。插图显示了Cr/C多层炽热光栅结构的横截面的TEM图像。BESSY-II的U41-PGM1光束线上的新型单色器概念示意图，它基于多层涂层的炽热平面光栅和镜子，以提高嫩X射线光子能量范围（1.5 - 5.0 keV）的光子通量。插图显示了Cr/C多层炽热光栅结构的横截面的TEM图像。为了更好地观察光栅的周期，图像被水平压缩了10倍。资料来源：《小方法》（2022）。DOI: 10.1002/smtd.202201382

气候中立的能源供应需要各种各样的材料用于能源转换过程，例如催化活性材料和电池的新电极。这些材料中有许多具有纳米结构，可以增加其功能。在研究这些样品时，检测化学特性的光谱测量最好与具有高空间分辨率的纳米级X射线成像相结合。

然而，由于这些材料中的关键元素，如钼、硅或硫，主要是对所谓的温柔光子能量范围内的X射线发生反应，所以直到现在还存在着一个重大问题。

这是因为在这个介于软X射线和硬X射线之间的 "温柔 "能量范围内，来自平面光栅或晶体单色器的传统X射线光学装置只能提供非常低的效率。HZB的一个团队现在已经解决了这个问题："我们已经开发了新型单色器光学器件。这些光学器件是基于一个经过调整的、多层涂层的锯齿形光栅和一个平面镜，"HZB光学和光束线部门的Frank Siewert说。

新的单色器概念将中能X射线范围内的光子通量提高了100倍，从而首次实现了高分辨率的高灵敏光谱测量。

"在很短的时间内，我们就能从NEXAFS光谱学中收集到纳米级的数据。我们已经在具有催化活性的纳米颗粒和现代微芯片结构上证明了这一点，"该出版物的第一作者Stephan Werner说。"Werner强调说："现在的新发展使原本需要几个月的数据收集的实验成为可能。

"这种单色器将成为在这个X射线能量范围内成像的首选方法，不仅在全世界的同步加速器上，而且在自由电子激光器和实验室光源上，"HZB的X射线显微学部门负责人Gerd Schneider说。他期望对材料研究的许多领域产生巨大影响。在中能X射线范围内的研究可以大大推动能源材料的发展，从而为气候中立的电力和能源供应解决方案做出贡献。

这篇论文发表在《Small Methods》杂志上。

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