Att kontrollera ljusets egenskaper är av stor betydelse för många fysikområden, inklusive bildbehandling och nanolitografi. Men för korta våglängder, såsom mjuk röntgenstrålning, sådan kontroll över ljusfasen har förblivit svårfångad.

I ett papper publicerat i Vetenskapliga framsteg på fredag, 14 februari, ARCNL -forskarna Lars Loetgering och Stefan Witte, tillsammans med kollegor från Tyskland och USA, rapporterat om en metod som möjliggör generering av mjuka röntgenstrålar med kontrollerad orbital vinkelmoment (OAM). OAM är en ljusegenskap där fasen hos en ljusstråle roterar runt strålaxeln. ARCNL -teamet visar nu att genom att införa en specialdesignad struktur i strålbanan, ljuset kan diffrakteras på ett sådant sätt att dess OAM -egenskaper ändras. Att kunna styra ljusets OAM är ett viktigt första steg som ger forskare tillgång till den mjuka röntgenstrålens vinkelstruktur.

Loetgering et al använde denna nya metod för att generera så kallade spiralstrålar med mjuk röntgenstrålning, där ljusets intensitetsfördelning roterar runt dess axel vid förökning. De använde en speciell avbildningsmetod som kallas ptychography för att karakterisera intensiteten och fasegenskaperna hos dessa spiralformade strålar i detalj. Vidare, de demonstrerade potentialen hos dessa speciella strålar för högupplöst mikroskopi genom att använda dem för att avbilda ett tvärsnitt av en integrerad krets med 30 nanometer rumslig upplösning.